Jaki powinien być poziom wilgotności drewna?

Wilgotność drewna jest czynnikiem kluczowym, który decyduje o jego użyteczności. Z pewnością większość osób zdaje sobie sprawę z tego, że wilgotne drewno nie do końca dobrze sprawdzi się jako paliwo opałowe. Nie będzie również świetnie radziło sobie na budowie, ani przy produkcji stolarki czy mebli.

Niezależnie od użycia, wilgotność drewna nie powinna przekraczać 25 procent, najlepiej aby mieściła się ona w na poziomie około 15 procent. Wszystko zależy od tego, w jakim miejscu będzie drewno wykorzystywane. Czy będzie to drewno przygotowane na opał, a może będzie ono wykorzystywane na budowie, do tworzenia mebli czy przeznaczone do położenia podłogi?

Klasyfikacja drewna ze względu na wilgotność

Warto wiedzieć, że są różne określenia drewna. Przede wszystkim drewno można podzielić ze względu na wilgotność techniczną (związaną z obróbką drewna) użytkową (związaną z użytkowaniem i zastosowaniem drewna). Warto też przytoczyć klasyfikację drewna budowlanego, aby przekonać się, jak bardzo konkretne może ona być.

  • Wilgotność do 15% daje drewno użytkowo-suche
  • od 15 do 18% to drewno powietrzno-suche
  • od 20 do 25% załadowczo-suche
  • a powyżej 25% mokre.

Dlaczego wilgotność drewna jest ważna?

Zarówno zbyt wilgotne, jak i zbyt suche drewno nie nadaje się do wykorzystania go, jako źródła energii opałowej czy też w budownictwie, stolarce czy przy tworzeniu mebli. Zbyt wilgotne drewno jest napuchnięte i mogą się w nim rozwijać zarówno grzyby jak i pleśnie. Z kolei zbyt suche drewno ma tendencję do pękania i niszczenia się, co negatywnie będzie wpływało na rzeczy, które zostaną z niego wykonane.

Drewno jest materiałem higroskopijnym, co oznacza, że pochłania i oddaje wilgoć z otoczenia. Z tego powodu właściwa wilgotność drewna konstrukcyjnego i budowlanego jest podstawą trwałości każdego projektu.

Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu

Wpływ wilgotności na właściwości drewna

  • Wilgotność techniczna - której poziom zależy od wymagań związanych z obróbką drewna.
  • Wilgotność użytkowa - której zakres zależy od zastosowania i warunków użytkowania drewna.

Wilgotność drewna wpływa, a właściwie decyduje o jego właściwościach. Zbyt wilgotne drewno jest podatne na rozwój grzybów, ale przede wszystkim kurczy się podczas suszenia, a podczas nasiąkania wodą pęcznieje. Najczęściej skutkuje to uszkodzeniami powierzchni, np. Drewno o zbyt wysokiej wilgotności ma słabsze właściwości izolacyjne, co wpływa na energooszczędność budynku. Zmiany wilgotności prowadzą także do tworzenia szczelin, co z kolei obniża efektywność cieplną.

Jaka jest idealna wilgotność drewna?

Idealna wilgotność drewna jest różna i zależy od rodzaju drewna oraz jego przeznaczenia. Pożądana wilgotność drewna dla elementów montowanych wewnątrz pomieszczeń, które nie będą miały kontaktu z powietrzem zewnętrznym, czyli wilgotność drewna na schody, wilgotność drewna na meble oraz wilgotność drewna na podłogę wynosi od 6 do 10 %. Dla elementów drewnianych, mających stały kontakt z powietrzem zewnętrznym, czyli np.

Drewno o stabilnej wilgotności zachowuje swoje właściwości mechaniczne, co jest kluczowe w budownictwie. Nadmierne zmiany wilgotności mogą obniżyć jego wytrzymałość.

Elementy drewniane stosowane we wnętrzach powinny odznaczać się niższym poziomem wilgotności, który wynosi z reguły od 6 do 10 %. Z kolei drewno zastosowane na zewnątrz, a zwłaszcza wiązary dachowe, powinny charakteryzować się nieco wyższym poziomem wilgotności. Plasuje się ona na poziomie od 15 do 18%.

Jak sprawdzić wilgotność drewna?

Skoro już wiadomo, że wilgotność drewna jest kwestią kluczową, to warto dowiedzieć się w jaki sposób zmierzyć to, ile wilgoci w danym drewnie się znajduje. Jak sprawdzić wilgotność drewna? Można tego dokonać za pomocą specjalistycznego sprzętu.

Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum

Jeżeli chcesz zmierzyć wilgotność posiadanego przez siebie drewna, musisz to zrobić za pomocą specjalnego sprzętu jakim jest wilgotnościomierz. Profesjonalne mierniki wilgoci to przedmioty posiadające sondę pobierającą informacje, które następnie pokazywane są na wyświetlaczu. Ogromną zaletą mierników wilgoci jest to, że podają one nie tylko pomiar wilgoci, ale również i temperatury. Ponadto mają także wbudowaną pamięć, dzięki czemu można na nich trzymać rejestr danych z nawet dziesięcioma tysiącami odczytów.

Dostępne są dwa typy mierników wilgotności do drewna: oporowe i pojemnościowe. Mierniki oporowe mierzą poziom wilgotności za pomocą specjalnych sond lub szpikulców, które umieszcza się w surowcu. Elektrody podczas pomiaru wbijane są na kilka centymetrów w głąb materiału. Mierniki oporowe są dokładniejsze od pojemnościowych, jednak także od nich droższe. Urządzenia pojemnościowe mierzą wilgotność bezinwazyjnie. Wykazują nieco mniejszą dokładność, są tańsze, a ich konstrukcja jest znacznie prostsza.

Jeśli nie posiadasz wilgotnościomierza, możesz wykonać pomiar metodą suszarkowo-wagową. Polega ona na zważeniu próbki drewna, następnie wysuszeniu jej w piekarniku w temperaturze około 105°C przez 12 godzin i ponownym zważeniu. Pamiętaj jednak, że metody domowe są tylko orientacyjne i nie zastąpią dokładnego pomiaru wilgotnościomierzem.

Metody pomiaru wilgotności drewna

Możemy wyróżnić dwie metody - elektrometryczną oraz suszarkowo-wagową.

  1. Metoda elektrometryczna polega na pomiarze oporu elektrycznego, który różni się w zależności od wilgotności drewna.
  2. Metoda suszarkowo-wagowa wymaga pobrania ze środka deski próbki o wymiarach 2x2x2, którą następnie się waży oraz umieszcza na specjalnej suszarce elektryczno-labolatoryjnej, która jest wyposażona w termoregulację.

Istnieje kilka sposobów pomiary wilgotności drewna. Metoda suszarkowo-wagowa polega na pobraniu próbki o wymiarach 2x2x2 cm ze środka badanej deski czy elementu w odległości 15-25 cm od czoła, zważeniu jej i umieszczeniu w suszarce elektrycznej-laboratoryjnej, wyposażonej w termoregulację (która utrzymuje temperaturę na żądanym poziomie z dokładnością do +/- 5 °C). Proces suszenia próbek odbywa się w granicach 100 °C i do chwili kiedy próbki osiągną stały ciężar, tj. jaki był między przedostatnim a ostatnim ważeniem i nie przekracza 0,3%.

Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności

Wilgotność drewna kominkowego

Korzystanie z odpowiednio wysuszonego drewna w kominku to nie tylko kwestia komfortu, ale przede wszystkim bezpieczeństwa i efektywności. Optymalna wilgotność drewna kominkowego powinna wynosić 15-20%, natomiast za wartość graniczną uznaje się 20-25%. Dlaczego to takie ważne? Spalanie mokrego drewna jest przede wszystkim nieekonomiczne. Znaczna część energii zamiast ogrzewać pomieszczenie, jest zużywana na odparowanie nadmiaru wody. Wilgotne drewno o zawartości wody powyżej 25% może mieć nawet dwukrotnie mniejszą kaloryczność od prawidłowo wysuszonego.

Wartość 20% wilgotności w drewnie kominkowym nie została ustalona przypadkowo. To naukowo udokumentowany próg, poniżej którego zachodzą fundamentalne zmiany w procesie spalania. Przy wilgotności poniżej tej granicy drewno przestaje tracić energię na odparowywanie nadmiaru wody i zaczyna efektywnie uwalniać ciepło. Na poziomie 20% wilgotności drewno osiąga tzw. punkt nasycenia włókien, co oznacza, że większość wody wolnej została już usunięta z materiału. Badania pokazują, że każdy dodatkowy procent wilgotności powyżej tej granicy obniża efektywność energetyczną o około 1-2%.

Dla przeciętnego użytkownika kominka zrozumienie znaczenia granicy 20% wilgotności oznacza konkretne korzyści. Drewno o optymalnej wilgotności jest łatwiejsze do rozpalenia, utrzymuje stabilny płomień i wytwarza przyjemne, charakterystyczne trzaski. Warto też pamiętać, że spalanie drewna o wilgotności poniżej 20% jest znacznie bardziej ekologiczne. Zmniejsza emisję szkodliwych substancji do atmosfery, w tym tlenku węgla i drobnych pyłów zawieszonych, które stanowią jeden z głównych składników smogu zimowego.

Prawidłowy pomiar wilgotności drewna kominkowego jest kluczowy dla zapewnienia efektywnego i bezpiecznego ogrzewania. Zbyt wilgotne drewno nie tylko gorzej się pali, ale również znacząco obniża sprawność kominka. Drewno o wilgotności poniżej 20% zapewnia czyste, efektywne spalanie i maksymalną ilość ciepła. Aby osiągnąć taki poziom wysuszenia, potrzeba czasu - prawidłowe sezonowanie trwa zwykle 2-3 lata, w zależności od gatunku drewna i warunków przechowywania. Poszczególne gatunki drewna różnią się początkową wilgotnością.

Skutki używania mokrego drewna w kominku

Używanie mokrego drewna w kominku to decyzja, która niesie za sobą szereg negatywnych skutków. Drewno o wilgotności przekraczającej zalecane 20% nie tylko obniża komfort użytkowania kominka, ale stanowi realne zagrożenie dla całego systemu grzewczego i zdrowia domowników.

  • Podczas spalania mokrego drewna znaczna część energii zostaje zmarnowana na odparowanie nadmiaru wody, co drastycznie obniża efektywność ogrzewania.
  • Jednym z najbardziej niebezpiecznych skutków palenia mokrym drewnem jest tworzenie się kreozotu - lepkiej, smolistej substancji osadzającej się na ściankach przewodu kominowego.
  • Niska temperatura spalania sprawia również, że metalowe elementy kominka są bardziej narażone na korozję. Podczas prawidłowego spalania suchego drewna, wysoka temperatura chroni metal przed niszczącym działaniem wilgoci i kwasów.
  • Spalanie wilgotnego drewna generuje znacznie większe ilości dymu zawierającego szkodliwe substancje.
  • Warto zaznaczyć, że używanie mokrego drewna do ogrzewania nie tylko szkodzi nam bezpośrednio, ale przyczynia się również do tworzenia smogu i zanieczyszczenia środowiska w okolicy.

Klasy wilgotności drewna opałowego

Drewno opałowe klasyfikuje się według standardów wilgotności, które bezpośrednio wpływają na jego wartość energetyczną i sposób spalania. Na rynku funkcjonuje kilka systemów klasyfikacji, które pomagają użytkownikom kominka w doborze odpowiedniego opału.

  • Klasa premium (wilgotność do 20%) - drewno sezonowane i dodatkowo dosuszane w suszarniach wysokotemperaturowych.

Różnice między klasami wilgotności przekładają się bezpośrednio na efektywność ogrzewania. Badania wskazują, że drewno z klasy premium (wilgotność 20%) ma wartość opałową prawie trzykrotnie wyższą niż świeżo ścięte drewno o wilgotności 80%.

Użytkownicy kominków powinni pamiętać, że nawet w obrębie tej samej klasy wilgotności, różne gatunki drewna będą miały odmienne właściwości spalania. Podsumowując, znajomość klas wilgotności drewna kominkowego pozwala na świadomy wybór odpowiedniego opału i uniknięcie problemów związanych z niską efektywnością spalania czy nadmiernym zadymieniem.

Mierniki wilgotności drewna - zastosowanie

Z mierników wilgotności drewna może korzystać każdy. Urządzenia te są niewielkie i łatwe w obsłudze. W codziennej pracy korzystają z nich profesjonaliści. Mierniki wilgotności sprawdzają się przede wszystkim w branży leśnej, podczas produkcji wyrobów z drewna i w przemyśle drzewnym.

Mierniki wilgotności w codziennym zastosowaniu używane są np. do mierzenia poziomu wilgotności drewna przeznaczonego na opał do kominka. Im surowiec ma mniejszy stopień zawilgocenia, tym efektywniej będzie się spalał i większa będzie jego kaloryczność. Miernik przyda się także w tartaku podczas zakupu drewna na budowę. Dzięki nim mamy pewność, że kupowany surowiec jest odpowiedniej jakości. Wilgotność drewna na więźbę dachową powinna wynosić 15 - 18%. Jeśli jest niewiele wyższa, można je dosuszyć, jednak gdy przekroczy 24%, materiał nie nadaje się do budowy konstrukcji dachu.

Czynniki wpływające na wilgotność drewna

Poziom wilgotności bezwzględnej drewna wpływa na jego przydatność do zastosowania w określonych pracach. Wilgotność surowca zależy od jego nasiąkliwości, czyli zdolności do wchłaniania wody. Drugim czynnikiem wpływającym na poziom wilgotności drewna jest zdolność materiału do wchłaniania wilgoci z powietrza, czyli tzw. higroskopijność. Higroskopijność zależy od gatunku drewna, panującej temperatury w otoczeniu oraz wilgotności względnej powietrza.

Wilgotność drewna zależy także od tego, kiedy drzewo zostało ścięte. Drewno świeżo po wyrębie będzie mieć zróżnicowaną wilgotność, inną przy koronie, a inną tuż przy ziemi. Część znajdująca się przy ziemi odznaczać się będzie największą wilgotnością, a środkowa najmniejszą. Wraz ze zbliżaniem się do korony drzewa wilgotność wzrasta. Także pora roku ma tutaj znaczenie.

Rodzaje mierników wilgotności

Dostępne są dwa typy mierników wilgotności do drewna: oporowe i pojemnościowe.

  • Mierniki oporowe mierzą poziom wilgotności za pomocą specjalnych sond lub szpikulców, które umieszcza się w surowcu. Elektrody podczas pomiaru wbijane są na kilka centymetrów w głąb materiału. Mierniki oporowe są dokładniejsze od pojemnościowych, jednak także od nich droższe.
  • Urządzenia pojemnościowe mierzą wilgotność bezinwazyjnie. Wykazują nieco mniejszą dokładność, są tańsze, a ich konstrukcja jest znacznie prostsza.

Przed rozpoczęciem pomiaru konieczne jest wprowadzenie odpowiednich parametrów dla danego gatunku drewna. Ich lista znajduje się w instrukcji użytkownika lub zamieszczona jest na tylnej ściance urządzenia. Droższe mierniki mają wprowadzone do pamięci parametry dla nawet 250 gatunków drewna i najpopularniejszych materiałów mineralnych. Niektóre modele umożliwiają także pomiar wilgotności powietrza oraz temperatury.

Mierniki wilgotności mogą być wyposażone w elektrody igłowe lub młotkowe. Elektrody igłowe wystają bezpośrednio z obudowy miernika lub znajdują się na końcach przewodów, które montuje się w gnieździe urządzenia. Modele młotkowe pozwalają na pomiar grubego drewna konstrukcyjnego. Wynik zostanie wyświetlony na czytniku cyfrowym. Głębokość pomiaru wynosi przeważnie około 1 cm. Zakres pomiarowy dla drewna może mieć rozpiętość od 6 do 60%, a dla surowców mineralnych od 0,1 do 15%. Dokładność w przypadku drewna wynosi ±0,2%.

Mierniki wilgotności różnią się między sobą nie tylko budową, ale także parametrami. Inne urządzenia będą stosowali profesjonaliści, którzy w swojej pracy spotykają się z wieloma rodzajami drewna i potrzebują często niezwykle dokładnych pomiarów, a innymi zwykli użytkownicy, którzy z urządzeń korzystają sporadycznie np. podczas kupna drewna na opał w kominku. Zakres pomiarowy może być różny w zależności od modelu urządzenia. Znajdziemy wśród nich mierniki z zakresem od 6 do 60%, a także te, które obejmują przedział od 6 do 30%. Szerokość zakresu może przekładać się na precyzję pomiaru. Większość urządzeń posiada cyfrowe wyświetlacze. Zapewniają one lepszy i dokładniejszy odczyt niż modele analogowe. Na dokładność oprócz zakresu pomiaru wpływ ma także typ urządzenia i jakość jego wykonania. Dokładniejsze będą modele oporowe niż pojemnościowe. Większość mierników wykazuje dokładność na poziomie od ±0,2% do ±0,3%.

Jak utrzymać odpowiednią wilgotność drewna?

Wiesz już, czym zmierzyć wilgotność drewna. Jak jednak sprawić, by drewno utrzymało właściwą i pożądaną wilgotność? Skutecznym sposobem jest impregnacja drewna. W przypadku drewna przed jego wykorzystaniem bardzo ważne jest też jego prawidłowe przechowywanie.

Wilgotność drewna a jego cechy

Wilgotne drewno kurczy się podczas suszenia, a podczas nasiąkania wodą pęcznieje. Może to spowodować uszkodzenia materiału wykonanego z drewna, np. podłogi. Dlatego zwykle deski produkowane są z drewna już wysuszonego, którego poziom wilgotności jest taki jak poziom wilgotności pomieszczenia, w którym będą się one znajdować.

Aby wyjaśnić ten proces należy zapoznać się z kilkoma podstawowymi pojęciami mającymi związek z wilgotnością drewna. Pierwszym z nich jest higroskopijność, czyli zdolność do wchłaniania wilgotności z powietrza. Stopień higroskopijności zależy od gatunku drewna, temperatury i wilgotności względnej powietrza.

Pojęciem związanym z tą cechą jest stan równowagi higroskopijnej, czyli zrównoważenie wilgotności drewna z wilgotnością powietrza.

Charakterystyczną cechą drewna jest również nasiąkliwość, czyli zdolność do wchłaniania wody (lub innych cieczy) przez drewno, które jest w tej cieczy zanurzone. Stopień nasiąkliwości zależy od porowatości drewna, która z kolei ma związek z jego gęstością. Przykładowo, drewno o dużej gęstości wolniej wchłania wodę, ponieważ ma mniej porów od drewna o małej gęstości. Gdy drewno osiągnie stan pełnego nasycenia tonie.

Kolejną cechą drewna jest przesiąkliwość, czyli zdolność do przepuszczania wody pod ciśnieniem. Właściwość ta jest zależna od gatunku drewna, wilgotności początkowej, wieku drzewa itp.

Zmniejszenie rozmiarów drewna nazywamy natomiast kurczeniem. Następuje ono wskutek wysychania, czyli wydalania wody związanej z przestrzeni międzymicelarnych w błonach komórkowych. Tempo i stopień kurczenia również zależy od gatunku drewna, jego ciężaru właściwego, warunków wzrostu itp. Kurczenie powoduje pękanie i wypaczanie się drewna. Kurczenie się, podobnie jak pęcznienie, o którym będzie mowa w dalszej części, następuje w różnych kierunkach - jest to związane z różnorodnością budowy i struktury drewna.

Procentowy skurcz drewna w poszczególnych kierunkach

KIERUNEK SKURCZU WIELKOŚĆ SKURCZU (%)
WZDŁUŻ WŁÓKIEN 0,1 - 0,8 %
PROMIENIOWY 3 - 5 %
STYCZNY 6 - 13 %
OBJĘTOŚCIOWY 7 - 22 %

Przykładowo, drewno gatunków iglastych w poprzek włókien kurczy się mniej niż w przypadku gatunków liściastych. Bardziej kurczą się też drewna o wyższym ciężarze właściwym. Im większa gęstość drewna, tym bardziej się ono kurczy. Jest to związane z faktem, iż drewno o większej gęstości ma grubsze błony komórkowe, a przez to większą objętość przestrzeni międzymicelarnych, które ulegają zmniejszeniu podczas wyparowywania wody. W związku z tym większą kurczliwością charakteryzuje się drewno późne i gatunki twarde.

Zwiększanie wymiarów drewna wskutek wnikania wody w przestrzenie międzymicelarne nazywamy pęcznieniem. Drewno pęcznieje do punktu nasycenia włókien (ok. 30% wilgotności). Woda związana, która przenika między micele rozpycha je i zwiększa wymiary drewna.

Reakcje różnych gatunków drewna na zmiany wilgotności

Różne gatunki drewna z mniejszą lub większą intensywnością reagują na zmiany wilgotności otoczenia. Może mieć to kluczowe znaczenie w przypadku wyboru drewna na podłogę. Jeśli nie jesteśmy w stanie dobrze kontrolować zmian wilgotności w pomieszczeniu, lepiej wybrać podłogę z drewna o długim czasie zmiany wilgotnościowej. Takie drewno nieco mniej „pracuje”, czyli mniej się kurczy i pęcznieje. Należy jednak pamiętać, iż nawet w takim przypadku duże wahania poziomu wilgotności w pomieszczeniu mogą doprowadzić do uszkodzeń podłogi.

Wilgotność powietrza jest zmienna również w zależności od pory roku. Latem jest ona stosunkowo wysoka, często możemy zatem obserwować pęcznienie desek, natomiast zimą, kiedy intensywnie ogrzewamy nasze mieszkania, wilgotność powietrza jest niższa i powoduje kurczenie drewna.

Drewna szybko i silnie reagujące na zmiany wilgotności nie będą się też nadawały do położenia na ogrzewania podłogowe. Do tzw. gatunków wrażliwych możemy zaliczyć buk, jesion, grab, wenge, klon, brzozę.

Wartości skurczu i pęcznienia drewna przy zmianie wilgotności o 1 %:

Gatunek drewna Wielkość skurczu w procentach Wielkość pęcznienia w procentach Czas wymiany wilgotnościowej
Brzoza 0,41 0,29 średni
Buk 0,41 0,20 krótki
Dąb 0,36 0,16 długi
Grusza 0,33 0,16 długi
Jesion 0,38 0,21 długi
Orzech 0,29 0,18 długi
Wiąz 0,23 0,20 długi
Wiśnia 0,28 0,23 średni
Daglezja 0,27 0,15 krótki
Modrzew 0,30 0,14 średni
Sosna 0,36 0,19 krótki
Świerk 0,39 0,19 krótki
Afzelia 0,22 0,11 długi
Ahorn 0,26 0,15 długi
Iroko (kambala) 0,28 0,19 długi
Mahoń 0,25 0,20 długi
Mecruse 0,34 0,22 długi
Merbau 0,26 0,13 długi
Muhuhu 0,40 0,20 długi
Sucupira 0,35 0,23 długi
Teak 0,26 0,16 długi
Wenge 0,34 0,22 długi

Badanie wilgotności drewna

Materiały wykonane z drewna muszą być utrzymywane w stałej wilgotności technicznej - czyli takiej przy której materiał nie zmienia swoich kształtów. W przeciwnym wypadku może dość do zjawisk opisanych powyżej, które najczęściej powodują zniszczenie materiałów, np. podłóg.

Badanie wilgotności wykonuje się na dwa sposoby:

  • metodą suszarkowo-wagową - jest to bardzo dokładna metoda, stosowana głównie w laboratoriach zakładowych. Polega na pobraniu próbki o wymiarach 2x2x2 cm lub 2x2x3 cm ze środka deski w odległości 15-25 cm od czoła. Próbkę waży się na wadze z dokładnością do 0,01 g. Zważoną próbkę umieszcza się w suszarce z termoregulacją. Suszenie odbywa się w granicach 100 stopni Celsjusza, aż do chwili, kiedy próbka osiągnie stały ciężar, nie przekraczający 0,3 g. Wilgotność drewna oblicza się z dokładnością do 0,5% na podstawie wzoru.
  • metodą elektrometryczną - to bardzo praktyczny sposób pomiaru wilgotności, stosowany w zakładach przerobu drewna oraz w zakładach rzemieślniczych. Polega na pomiarze oporu elektrycznego, który jest zmienny w zależności od poziomu wilgotności drewna. Przewodnictwo elektryczne zwiększa się wraz ze zwiększeniem wilgotności drewna aż do punktu nasycenia włókien - po nim wzrost wilgotności powoduje już nieznaczne zmiany przewodnictwa. Do pomiarów wilgotności tą metodą służą wilgotnościomierze.

tags: #jaki #powinien #byc #poziom #wilgotnosci #drewna

Popularne posty: