Таблицы по определению объема деревьев

Кубатура круглого леса. Как рассчитать объем?

Как правильно рассчитать покупаемый объем древесины для дальнейшей переработки? Если с оцилиндрованным бревном все достаточно просто (уже из названия понятно, что достаточно рассчитать объем цилиндра), то форма необработанного бревна задает нетривиальную задачу при расчетах объема.

Под бревном мы понимаем срубленное дерево, очищенное от веток и крупных сучьев. Форма условного бревна – это цилиндр (в нижней части), переходящий в конус (в верхней части). При этом поперечное сечение дерева очень редко представляет собой круг, а лишь напоминает его очертаниями. Оговоримся сразу, что на практике при расчетах это сечение все-таки принимается за круг без учета погрешностей. Пренебрегают в расчетах и кривизной ствола, измеряя не длину оси, а собственно длину поверхности ствола.

Поэтому для определения объема бревна нам понадобятся те же значения, что и при расчете идеального оцилиндрованного бревна – а именно длина и толщина (диаметр).

Определение объема древесины по таблице

Для быстрого и точного расчёта кубатуры леса можно воспользоваться специальным справочником — кубатурником. Эти таблицы можно найти в ГОСТ 2708-75 и с их помощью быстро определить объём как круглой древесины, так и различных пиломатериалов.

Важно: при определении объема древесины при помощи кубатурников ГОСТа используется наименьший диаметр (т.е. толщина верхнего торца). На каждую из групп длин (от 1 до 1,9 м, от 2 до 2,9 м, от 3 до 3,9 м и т.д.) приводится отельная таблица значений.

Поскольку этот сайт посвящен переработке тонкомерной древесины и оборудованию для распиловки доски из тонкомера, в качестве примера мы показали таблицу определения объема древесины малых диаметров. ГОСТ с кубатурником для других значений можно найти здесь. Сейчас существуют даже специальные мобильные приложения — кубатурники, которые можно найти на Google Play.

Определение объема по формуле

Представим ситуацию, при которой у вас под рукой не оказалось всех этих таблиц и даже нет доступа к интернету (а такое вполне возможно, если вы находитесь на делянке далеко в лесу). В этом случае на помощь придет простая формула расчета площади круга из школьного курса – «пи эр квадрат». Для расчетов нам понадобится замерить диаметр и длину заготовки.

Но как уже было сказано выше – мы имеем дело не с цилиндром и не конусом — бревно представляет собой сочетание этих двух фигур с индивидуальными вариациями кривизны. Значит, будем усреднять значения.

Объем рядового древесного ствола всегда меньше, чем объем условного цилиндра той же высоты и толщины основания (и, к слову, меньше объема конуса с теми же параметрами). Значит, для расчетов объема нам нужно настолько уменьшить диаметр этого условного цилиндра, чтобы он был равен объему бревна со всеми индивидуальными особенностями его формы. Среднее арифметическое между диаметрами верхней и нижней части ствола не всегда дает адекватный результат, поскольку конусность ствола может быть очень неравномерной. Согласно многочисленным исследованиям, диаметром этого условного цилиндра является толщина середины бревна.

Следовательно, для определения объема ствола надо измерить рулеткой его длину рулеткой и диаметр на середине, а затем перемножить эти величины.

Расчет кубатуры большого количества бревен

Поскольку форма и диаметры каждого бревна отличаются, для наиболее точных расчетов правильней всего подсчитать объем каждого бревна и затем сложить все полученные значения. Однако при больших объемах поставок это не всегда возможно да и зачастую не нужно, поскольку погрешность как правило несущественная.

В случае, если необходимо узнать объем достаточно большого количества круглой древесины, лучше воспользоваться другим способом – сделать перерасчет складочного кубического метра в плотный кубический метр. Складочный кубический метр представляет собой количество древесины, которая занимает геометрический объем прямоугольной призмы со сторонами 1 м3 вместе с промежутками.

Чтобы подсчеты были как можно более точными, штабель из бревен должен максимально соответствовать форме призмы, а промежутки между стволами должны быть минимальными. Порядок действий следующий:

• бревна укладываются в штабель, при этом тонкие и толстые концы распределяются в противоположных направлениях;
• короткие фрагменты бревен можно состыковать между собой;
• если заготовки сильно отличаются по длине, то они укладываются в разные штабеля;
• далее остается измерить длину, ширину и высоту каждого штабеля, полученные величины перемножить;
• Сложить показатели объемов каждого из сформированных штабелей.

Итак, мы получили складочную кубатуру леса. Теперь нужно вычислить плотную кубатуру – т.е. собственно объем древесины за вычетом объема пустот между бревнами. Для этого нужно умножить полученную величину объема на расчетный коэффициент.

Коэффициент для расчета плотной кубатуры древесины в штабеле

Вид заготовки

Длина до 2 м

Длина более 2 м

Источник

Таблицы кубатуры леса и методики расчета

Сама методика расчета объема круглого бревна, доски или бруса простая, сводится к математической задаче 5-6 класса. Но в реальности все намного сложнее: бревна конические, доски часто измеряют в дюймах, брус имеет фаски, есть и другие тонкости и отличия реальных изделий из дерева. Поэтому так удобны таблицы, в которых сведены данные измерения кубатуры леса, учитывающие такие погрешности формы, как конусность бревен, наличие коры, сбег, сложность формы горбыля и пластины и другие нюансы.

Рисунок 1. Таблица расчета кубатуры обрезного пиломатериала.

Таблицы объемов круглого леса по ГОСТ 2708-75

Самая распространенная, точная и выверенная таблица для определения объемов круглого леса – это приведенная в официальном документе, ГОСТ 2708-75, без срока действия.

В ней приведены данные объема круглого леса, диаметра с 3 до 120 см, длины от 1 до 9,5 м, с шагом по диаметру в 1-2, а по длине – в 10 см. Дополнительно показаны специализированные типоразмеры круглого бревна: длиной в 0,5-0,9 м и 10-13,5 м, а толщиной в 6-15 см и 8-38 см соответственно. Также рассчитаны их объемы. Есть еще более специфические размеры.

Табл. 1. Кубатура круглого леса толщиной в 6-60 см, длиной в 1-9 м

Толщина(диаметр), см
	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0
6	0,0032	0,0073	0,0120	0,017	0,022	0,028	0,037	0,047	0,056
8	0,0053	0,0110	0,0170	0,026	0,035	0,045	0,057	0,071	0,084
10	0,0082	0,0170	0,026	0,037	0,051	0,065	0,082	0,100	0,122
12	0,0120	0,026	0,038	0,053	0,073	0,093	0,114	0,120	0,140
14	0,0160	0,035	0,052	0,073	0,097	0,123	0,150	0,179	0,21
16	0,0210	0,044	0,069	0,095	0,124	0,155	0,189	0,22	0,26
18	0,0270	0,056	0,086	0,120	0,156	0,194	0,23	0,28	0,32
20	0,0330	0,069	0,107	0,147	0,190	0,23	0,28	0,33	0,39
22	0,0400	0,084	0,130	0,178	0,23	0,28	0,34	0,40	0,46
24	0,0480	0,103	0,157	0,21	0,27	0,33	0,40	0,47	0,55
26	0,0570	0,123	0,185	0,25	0,32	0,39	0,46	0,54	0,63
28	0,0670	0,144	0,220	0,29	0,37	0,45	0,53	0,63	0,72
30	0,0770	0,165	0,250	0,33	0,42	0,52	0,61	0,72	0,83
32	0,0870	0,190	0,28	0,38	0,48	0,59	0,70	0,82	0,94
34	0,10	0,210	0,32	0,43	0,54	0,66	0,78	0,92	1,06
36	0,11	0,230	0,36	0,48	0,60	0,74	0,88	1,02	1,18
38	0,12	0,260	0,39	0,53	0,67	0,82	0,97	1,13	1,30
40	0,14	0,28	0,43	0,58	0,74	0,90	1,07	1,25	1,44
42	0,15	0,31	0,47	0,64	0,81	1,00	1,18	1,38	1,58
44	0,16	0,34	0,52	0,70	0,89	1,09	1,30	1,51	1,73
46	0,18	0,37	0,57	0,77	0,98	1,19	1,41	1,65	1,90
48	0,19	0,41	0,62	0,84	1,06	1,30	1,54	1,80	2,07
50	0,21	0,44	0,67	0,91	1,15	1,41	1,67	1,95	2,26
52	0,23	0,48	0,73	0,99	1,25	1,53	1,81	2,12	2,45
54	0,25	0,53	0,80	1,07	1,35	1,65	1,96	2,29	2,63
56	0,27	0,57	0,86	1,16	1,46	1,78	2,11	2,46	2,83
58	0,29	0,61	0,92	1,25	1,57	1,91	2,27	2,63	3,03
60	0,31	0,66	0,99	1,33	1,68	2,05	2,42	2,81	3,23

Это часто используемая часть таблицы. Мелкая градуировка размеров бревен и кубатуры позволяет пользоваться ей как в промышленности, так и частникам. Поэтому эту таблицу можно назвать универсальной. На ее основе разработано множество методик, например, обмера леса на корню в лесном хозяйстве, обрезного в транспорте на таможенных постах и другие (рис. 1).

Работа с готовыми расчетами кубатуры

Конечно, здесь приведены не все типоразмеры, но для примера видно, что с большой точностью произведены вычисления кубатуры различных бревен. В практике измеряют толщину (диаметр), как указано в ГОСТе, затем длину и по таблице находят кубатуру. Поскольку окружность среза бревна не идеальна по форме, проводят перпендикулярно 2 измерения диаметра и находят среднее его значение. Именно это значение и нужно искать в строке.

Рисунок 2. При помощи мерной вилки можно измерить диаметр и расчитать кубатуру дерева.

Пример. 6-метровое бревно в верхнем срезе имеет 2 размера диаметра (30 и 34 см без учета коры), измеренных перпендикулярно. Находим среднее значение диаметра среза 32 см. Длина бревна – 6 м. Из таблицы находим, что на пересечении строки со значением 32 см и столбца 6 м имеется значение объема в 0,59 м³. Если бревно оцилиндрованное, то достаточно всего одного замера диаметра. Погрешность результатов составляет 2-4%, что является приемлемым для большинства практических расчетов.

При заготовке леса для дома каждое бревно можно измерить, но времени и сил на это не всегда хватает. Здесь применяют промышленный способ подсчета кубатуры. Лес сортируют по длине, а затем по равным верхним диаметрам. Производят измерение в каждой группе одного изделия.

И только после укладки в штабеля или машину производят подсчет количества и вычисляют общую кубатуру простым умножением числа бревен на объем одного из них.

Схема определения диаметра верхнего торца.

В лесной промышленности для таксации (определение товарного запаса стоящего леса), помимо простых инструментов, существуют специальные электронные приборы для измерения и расчета параметров деревьев на корню.

Masser 2000 – компьютеризированная измерительная вилка, позволяющая не только точно измерить контрольный диаметр стоящего дерева на высоте 1,3 м, но и сразу определить кубатуру с учетом вида, высоты и кроны дерева. Затем устройство выводит всю собранную информацию на компьютер (рис. 2).

Табличный метод измерения леса

Приведенная таблица кубатуры леса универсальна. В этом ее преимущество и недостаток одновременно при использовании в оценке леса на корню. Деревья похожи друг на друга, но их стволы различаются по форме у разных видов (например, дуб, сосна и ель). Кроме этих различий, существуют географические и региональные разновидности. Формы стволов деревьев одного вида различаются на разных территориях.

Для таксации составляются территориальные таблицы, учитывающие особенности произрастающего на этих территориях леса. Для этого производят выборочную (модельную) рубку деревьев каждого вида, имеющих средние показатели. Затем их измеряют и на основании коэффициентов соотношения толщины и объема составляют специальные карточки, сводя данные в таблицы. В результате с максимальной точностью и с минимумом усилий определяют общие и товарные запасы леса на корню. Это так называемые видовые числа, или коэффициенты по разным видам деревьев.

Для приближенных вычислений или при отсутствии таких региональных расчетов используют, например, всеобщие видовые числа М. Е. Ткаченко. Они представляют собой отношение объемов дерева к условному цилиндру (высотой с дерево) диаметром на высоте 1,3 м. В результате получаем приближенный объем по диаметру на высоте груди человека (1,3 м) и высоте ствола. Такие коэффициенты приведены далее.

Табл. 2. Всеобщие видовые числа для вычисления кубатуры (по Ткаченко М.Е.)

Высота дерева,м	Видовые значения при коэффициенте профиля ствола, (f)
	0,55	0,60	0,65	0,70	0,75	0,80
12	0,405	0,438	0,471	0,509	0,550	0,592
14	0,396	0,429	0,463	0,503	0,544	0,587
16	0,389	0,422	0,457	0,498	0,540	0,584
18	0,383	0,417	0,454	0,494	0,537	0,581
20	0,379	0,413	0,450	0,491	0,534	0,579
22	0,374	0,409	0,447	0,488	0,531	0,576
24	0,371	0,406	0,444	0,485	0,529	0,575
26	0,367	0,403	0,441	0,483	0,527	0,574
28	0,364	0,401	0,439	0,481	0,526	0,573
30	0,361	0,399	0,437	0,480	0,525	0,572

Используется видовое число на практике следующим образом. На высоте 1,3 м измеряется толщина ствола и вычисляется площадь круга. Высотомером определяют высоту. Затем перемножают площадь сечения на высоту, получая объем условного цилиндра. Этот результат умножают на видовое число, которое корректирует кубатуру условного цилиндра. Различные виды деревьев имеют разные типы стволов и отличия в типовых параметрах, что отражено в коэффициенте профиля.

Источник