第2章　木工常用材料

2.1　常用樹種

我國木材資源十分豐富，在植物界屬于種子植物類，其種類約8000種，其中可作木材使用的約1000種。樹木從培育到成熟利用一般需10～50年的時間。木材材質輕、強度高，有較佳的彈性和韌性、耐沖擊性和振動性能，易于加工和表面涂飾，對電、熱和聲音有高度的絕緣性。特別是木材美麗的自然紋理、柔和溫暖的視覺和觸覺是其他材料無法替代的。從樹葉的外觀形態上，可將木材分為針葉材（軟木）和闊葉材（硬木）兩類。

2.1.1　針葉類樹種

針葉材樹葉細長如針，大都呈針狀或鱗片狀，不具管孔或導管，多為常綠樹，樹干通直高大，易取大材。針葉樹材質均勻，紋理平順，木質軟而易于加工，所以又稱為軟木材。木材密度和脹縮變形較小，耐腐蝕性較強，價格一般較低。針葉樹木材是主要的建筑及裝飾用材，常作為建筑工程中承重構件和門窗等用材。廣泛用于各種吊頂、隔墻龍骨、擱柵材料、承重構件、室內界面裝修和家具等。常用的樹種介紹如下。

（1）紅松

又名東北松、海松、果松，盛產于我國東北長白山、小興安嶺一帶。邊材黃褐或黃白，芯材紅褐，年輪明顯均勻，紋理直，結構中等，硬度軟至甚軟。其特點是干燥加工性能良好，風吹日曬不易開裂變形，松脂多，耐腐朽，可用作木門窗、屋架等，是建筑工程中應用最多的樹種。

（2）白松

又名臭松、臭冷杉、遼東冷杉，產于我國東北、河北、山西。邊材淡黃帶白，芯材也是淡黃帶白，邊材與芯材的區別不明顯，年輪明顯，結構粗，紋理直，硬度軟。其特點是強度低，富彈性，易加工但不易刨光，易開裂變形，不耐腐。在建筑工程中可用于門窗框、屋架、擱柵、檁條、支撐、腳手板等。

（3）樟子松

又名蒙古赤松、海拉爾松，產于我國黑龍江、大興安嶺、內蒙古等地。邊材黃或白，芯材淺黃褐，年輪明顯，材質結構中等，紋理直，硬度軟。其特點是干燥性能尚好，耐久性強，易加工，但不耐磨損。可用作門窗、屋架、檁條、模型板等。

（4）陸均松

又名淚杉，產于我國長江以南各省。邊材淺黃褐，芯材淺紅褐，材質結構中等，硬度軟，紋理直。其特點是干燥性能好，韌性強，易加工，較耐久。多用于制作木屋架、檁條、擱柵、椽條、屋面板等。

（5）馬尾松

又名本松、山松、寧國松，產于我國山東、長江流域以南各省。邊材淺黃褐，芯材深黃褐微紅，邊材與芯材區別略明顯，年輪極明顯，材質結構中至粗，紋理斜或直、不勻，硬度中等。其特點是多松脂，干燥時有翹裂傾向，不耐腐，易受白蟻危害。可用作小屋架、模型板、屋面板等。

（6）杉木

又叫沙木、沙樹，盛產于我國長江以南各省。邊材淺黃褐，芯材淺紅褐至暗紅褐，年輪極明顯、均勻，材質結構中等，紋理直，硬度軟。其特點是干燥性能好，韌性強，易加工，較耐久。在建筑工程中常用作門窗、屋架、地板、擱柵、檁條等，應用十分廣泛。

（7）四川紅杉

產于我國四川、陜西一帶。邊材黃褐，芯材紅或鮮紅褐，年輪明顯，材質結構中等，紋理直，硬度軟。其特點是易干燥，易加工，較耐久。可用作檁條、椽條、模型板等。

（8）水杉

產于我國四川、湖北，現已推廣到全國21個省市。邊材黃白或淺黃褐，芯材紅或紅帶紫，年輪明顯，材質結構粗，紋理直而不均，硬度軟。其特點是易干燥、易加工、不耐腐。一般可用作門窗、屋架、檁條、屋面板、模型板等。

2.1.2　闊葉類樹種

闊葉材樹葉寬大呈片狀，具有導管，大都為落葉樹，樹干通直部分一般較短，大部分樹種的木材密度大，材質較硬，較難加工，所以又稱為硬木材。闊葉樹木材干縮濕脹較大，容易翹曲變形、開裂，建筑上常用作尺寸較小的構件。有些樹種具有美麗的紋理，適用于室內界面裝修、地板、制作家具及膠合板等。常用的樹種介紹如下。

（1）水曲柳

產于我國東北長白山，樹皮灰白色微黃，內皮淡黃色，干后呈淺駝色。邊材呈黃白色，結構中等，材質光滑，芯材褐色略黃，年輪明顯、花紋美麗。其特點是富彈性、韌性、耐磨、耐濕，但干燥困難，易翹裂。在建筑工程中常用作膠合板及室內裝修、高級門窗等。

（2）柞木

又名蒙古棟、橡木，產于我國東北各省。外皮黑褐色，內皮淡褐色，邊材淡黃白帶褐，芯材褐至暗褐，年輪明顯，結構中等，紋理直或斜，硬度甚硬。其特點是干燥困難，易開裂、翹曲，耐水，耐腐性強，耐磨損，加工困難。可用作木地板、家具、高級門窗。

（3）白皮榆

又名春榆、山榆、東北榆，產于我國東北、河北、山東、江蘇、浙江等省。邊材黃褐，芯材暗紅褐，年輪明顯，結構粗，紋理直，花紋美麗，硬度中等。其特點是加工性好，刨削面光澤，但干燥時易開裂、翹曲。多用作木地板、室內木裝修、高級門窗、家具、膠合板等。

（4）紫椴

又名籽椴、椴木，產于我國東北及沿海一帶。邊材與芯材區別不明顯，均為黃白略帶淡褐，年輪略明顯，材質結構細，紋理直，硬度軟。其特點是加工性能好，有光澤，時有翹曲，不易開裂，但不耐腐。常用于制作膠合板、普通木門窗、模型板等。

（5）核桃楸

又名胡桃楸、楸木，產于我國東北、河北、河南等地。樹皮暗灰褐色，邊材較窄，灰白色帶褐，芯材淺灰褐色稍帶紫，年輪明顯，結構中等，硬度中等，花紋美麗。其特點是富彈性，干燥不易開裂、翹曲、變形，耐腐，加工性能好。在建筑工程中多用作木地板、木裝修、高級門窗、家具等。

（6）樺木

又名白樺、香樺，產于我國東北、華北等地。邊材與芯材區別不明顯，均為黃白微紅，年輪略明顯，材質結構中等，紋理直或斜，硬度硬。其特點是力學強度高，富彈性，干燥過程中易開裂翹曲，加工性能好，但不耐腐。可用作膠合板、室內木裝修、支撐、地板等。

（7）色木

又名槭樹、楓樹，產于我國東北、華北、安徽。邊材與芯材區別不明顯，均帶淡紅的黃褐色，年輪略明顯，材質結構細，紋理直，花紋美麗，硬度硬。其特點是力學強度高，彈性大，干燥慢，常開裂，但耐磨性好。可用作地板、膠合板及室內木裝修。

（8）黃菠蘿

又名黃柏、黃柏栗，產于我國東北。邊材淡黃，芯材灰褐微紅，年輪明顯，材質結構中等，花紋美麗，硬度中等。力學強度中等，富有韌性，加工性能好，干燥不易變形，耐腐。多用于高級木裝修、高級木門窗、家具、地板、膠合板等。

（9）楠木

又名雅楠、楨楠、小葉楠，產于我國湖北、湖南、云南、四川、貴州等地。邊材和芯材區別不明顯，均為黃褐略帶淺綠，年輪略明顯，材質結構細，紋理傾斜交錯，硬度中等。其特點是易加工，切削面光滑。干燥時有翹曲現象，耐久性強。可用作家具、室內木裝修、高級門窗等。

（10）柚木

產于我國廣東、臺灣、云南等地。邊材淡褐，芯材黃褐或全褐，年輪明顯，材質結構中等，紋理直或斜，硬度甚硬。特點是耐磨損，耐久性強，干燥收縮小，不易變形。是制作家具、高級木裝修、木質地板的理想材料。

2.1.3　木材的構造

木材是原木的主要部分，原木是從樹木中的立體部分也就是樹干取材而來。樹干是由樹皮、木質部和髓心三部分組成的，占樹木體積的50％～90％。肉眼或放大鏡下所能見到木材構造的特征，稱為宏觀構造或粗視構造。它包括生長輪或年輪、早材和晚材、邊材和芯材、樹脂道、管孔、軸向薄壁組織、木射線等。

（1）芯材、邊材

木質部就是常說的木材，靠近髓心的木質部顏色較深，水分較少，稱為芯材；靠近樹皮的木質部顏色較淺，水分較多，稱為邊材。通常芯材的利用價值較邊材要大一些。髓心質量差，易腐朽。有些木材芯材與邊材顏色不一，中心部分較深，如柞木、水曲柳、落葉松、紫杉、柏木等，也稱顯芯材；有些木材芯材與邊材顏色差別不大，如椴木、白樺、云杉、冷杉等，也稱隱芯材。

（2）生長輪

每個生長周期所形成的木材，圍繞著髓心構成的同心圓，稱為年輪或生長輪。同一年輪內，春季生長的木質顏色較淺，稱為春材或早材；夏季或秋季生長的顏色較深，稱為夏材或晚材。年輪越密，木材的強度越高。由髓心向外的射線稱為髓線，它與周圍的連接差，木材干燥時易沿此開裂。

溫帶和寒帶樹木的生長期，一年僅有一度，形成層向內只生長一層，故也稱為年輪，但在熱帶，一年間的氣候變化很小，樹木生長四季幾無間斷，一年之間可能形成幾個生長輪，它們與雨季和旱季相符合。年輪在各個不同切面上呈現不同的形狀。在橫切面上多數樹種的年輪為同心圓狀，有少數樹種的年輪呈不規則的浪狀，如苦櫧、千金榆等。有些樹種的年輪，多數偏心，似蚌殼的環紋，在徑切面上為顯明的條狀，在弦切面上為拋物線或呈“V”字形花紋，是產生木材紋理的主要原因之一，如圖2-1所示。

（3）管孔

導管是絕大多數闊葉樹材所具有的輸導組織，在橫切面上導管呈孔穴狀，稱為管孔。在縱切面上呈細溝狀，稱為導管線，所以具有導管的闊葉樹材稱為有孔材。由于針葉樹材不具有導管，在橫切面上用肉眼看不出有管孔存在，所以針葉材又稱為無孔材。管孔的有無是區別闊葉樹材和針葉樹材的重要依據。管孔的分布、組合、排列等對闊葉材的識別很重要。根據管孔在橫切面上的排列情況，闊葉樹種可以分為三大類，即環孔材、散孔材及半環孔材（半散孔材）。春材中有粗大導管，沿年輪呈環狀排列的稱為環孔材；春材、夏材中管孔大小無顯著差異，均勻或比較均勻分布的稱為散孔材。

（4）木射線

在木材橫切面上，憑肉眼或借助放大鏡可以看到一條條自髓心向樹皮方向呈輻射狀，略帶光澤的斷續線條，這種線條稱為木射線。在木材的利用上，它是構成木材美麗花紋的因素之一，因此具有寬木射線的樹種是制造家具的好材料。

（5）木材的三切面

木材的切削形式有橫切、徑切和弦切三種。各種切削形式會得到不同的木板紋理。由于樹木生長不均勻（例如早、晚材的管胞都不一樣），致使各種樹種的木材構造極其多樣性，而且物理、力學性質也各異。要全面地了解木材構造，必須在三個切面上從不同的角度進行觀察，符合下邊定義要求的木材三個切面（圖2-2）可充分反映出木材的結構特征。

①橫切面。橫切面是與樹干長軸或木紋相垂直的切面，亦稱端面或橫截面。在這個切面上，可以見到木材的生長輪、芯材和邊材、早材和晚材、木射線、薄壁組織、管孔（或管胞）、胞間道等。

②徑切面。徑切面是順著樹干長軸方向，通過髓心與木射線平行或與生長輪相垂直的縱切面。在這個切面上可以看到相互平行的生長輪或生長輪線、邊材和芯材的顏色、導管或管胞線沿紋理方向的排列、木射線等。生長輪或年輪在這個切面上呈互相平行的帶狀。

③弦切面。弦切面是順著樹干長軸方向，不通過髓心而與木射線垂直或與生長輪相平行的縱切面，這個切面上的生長輪或年輪成“V”字形。弦切面和徑切面同為縱切面，但它們相互垂直。在弦切面上生長輪呈拋物線狀，可以測量木射線的高度和寬度。板材徑、弦切面的確定是在板材端頭作一條板厚度的中心線，再作年輪的切線，兩直線的夾角大于60°，便為徑切板；夾角小于30°則為弦切板。

2.1.4　常用樹種的識別

針葉樹材的纖維結構較簡單而規則，它由管胞、髓線和樹脂道組成。闊葉樹材的纖維結構較為復雜，主要由導管、木纖維及髓線組成。闊葉樹材的髓線發達，粗大而明顯。導管和髓線是鑒別針葉樹和闊葉樹的主要標志。年輪與髓線賦予木材優良的裝飾性。常用針葉樹材和闊葉樹環孔材的宏觀構造特征見表2-1和表2-2。

2.1.5　木材等級以及材質標準

1.針葉樹鋸切用原木

針葉樹鋸切用原木的技術要求和材質指標如下

（1）技術要求

①檢尺長。2～8m，按0.2m進級，長級公差：+6cm、-2cm。

②檢尺徑。東北、內蒙古、新疆產區自18cm以上，其他產區自14cm以上，按2cm進級。

（2）材質指標

針葉樹普通鋸材各等級材質缺陷允許限度見表2-3。

2.闊葉樹鋸切用原木

闊葉樹鋸切用原木的技術要求和材質指標如下。

（1）技術要求

①檢尺長。2～6m，按0.2m進級，長級公差：允許+6cm、-2cm。

②檢尺徑。東北、內蒙古、新疆產區自18cm以上，其他產區自14cm以上，按2cm進級。

（2）材質指標

闊葉樹普通鋸材各等級材質缺陷允許限度見表2-4。