CC BY
27
УДК630*161 Доц. 1.М. Сопушинський, д-р с.-г. наук; доц. В.О. Маееський,
д-р техн. наук; доц. Г.М. Воляник, канд. екон. наук; здобуеач 1.1. Харитон -
НЛТУ Украти, м. Льеiе
ОСОБЛИВОСТ1 КВАЛ1МЕТРН СТОВБУРНО1 ДЕРЕВИНИ
Розглянуто проблему промислового використання деревини як вщновлювального ресурсу в розрiзi "порода - якiсть - дiаметр - довжина". Такий пiдхiд зумовлюе орiента-цiю лiсiвничих критернв якост стовбурно'1 деревини на '11 цшьове використання та роз-роблення неруйшвних методiв дiагностування дерев iз заданими властивостями деревини. Gвроiнтеграцiйнi економiчнi процеси спонукають до практичного застосування мiж-народних стандартiв, норм та нормативiв у лiсопромисловому комплексi в контекст використання ринкових способiв оцiнювання якостi прямоволокнисто! та декоративно! де-ревини.
Ключовi слова: декоративна деревина, класи якосй, сорт, лiсоматерiали кругла
Вступ. В останне десятирiччя на мiжнародному ринку деревини чiтко простежуеться зростання попиту на деревину. Стабшьний попит на деревину як ввдновлювальну природну сировину зумовлений позитивними економiчними сигналами розвитку лiсопромислового комплексу та енергетичним потенцiалом деревини. В УкраЫ постачальниками деревини е державнi шдприемства лково-го господарства, яш щорiчно заготовляють близько 13-15 млн м3 лiквiдноí деревини. Експорт необроблено1 деревини становить 24,5 % (2011 р.) ввд загального обсягу заготiвлi [11]. Прогнозованi розрахунки об'ему рiчноí заготiвлi деревини становлять близько 38 млн м3, а вiдходiв деревини - понад 21 млн м3 [5]. Останне е актуальним у контекстi використання деревини як бюпалива. При цьому стале лiсоуправлiння спонукае лiсiвникiв до переходу ввд iнтенсивного лкоко-ристування до збереження бiорiзноманiття. Одне з важливих лiсiвничих завдань е застосування мiжнародних пiдходiв у визначеннi якостi деревини.
Деревина як кашлярно-пористий матерiал характеризуеться широким спектром промислового використання, зокрема, у виробнищш столярно-мебле-вих виробiв, дерев'яних споруд, конструкцiй, музичних шструменпв, спортш-вентарю, тари тощо. До важливих господарських ознак у розрiзi ринкових iнструментiв встановлення вартостi деревини дощльно вiднести деревну породу, цшьове використання, вiдсутнiсть збiжностi стовбура та однорiднiсть структури деревини тощо. Вщбору високоякiсних колод передуе визначення основних де-ревинознавчих показниюв: довжини та дааметра стовбура, дааметра сучкiв, змши кольору деревини, ширини рiчного кшьця, вмiсту пiзньоí деревини тощо [1, 3, 4, 7, 9, 10].
Метою роботи е вивчення проблеми квалшетрц лiсових деревних порiд iз заданими властивостями деревини в розрiзi отримання високояшсних лкома-терiалiв круглих та встановлення критерiíв якостi прямоволокнисто!', резонансно!' та декоративно! деревини в ростучому деревi.
Методологiчнi аспекти. Методологiчною основою ринкових способiв щноутворення деревини е врахування комбiнацií " порода - якiсть - дiаметр -довжина". Разом iз тим важливою передумовою застосування ринкових способов цiноутворення деревини е врахування штереав споживачш. Споживачi дедалi частше почали звертати увагу на зовшшнш вигляд виробу з деревини, зокрема, на текстурш особливостi деревини. Вони е визначальними чинниками в естетич-
Науковий вкник НЛТУ Украши. - 2014. - Вип. 24.11
ному вподобанн того чи шшого виробу. Розумдачи вплив текстури на естетич-ний вигляд виробiв iз деревини, важливо дослiдити особливостi мiкро- та мак-роскопiчних ознак деревини.
Вивчення лiсiвничих особливостей дерев з аномальним ростом у контекста формування якосп тако! деревини та визначення ц щни е однieю з передумов промислового використання декоративно!' деревини. 1стотно на цiноутворення декоративно!' деревини впливае також мiжнародна кон'юнктура ринку [4, 6, 7]. Схема квалшетрп декоративно! деревини охоплюе широкий спектр лкшничих та екологiчних факторiв, якi впливають на властивостi деревини в ростучому де-ревi. Це зумовлюе ефективну експлуатацда деревинних ресурсiв та отримання додаткових фiнансових надходжень у лковому господарствi.
В евроiнтеграцiйних прагненнях Украши важливим залишаеться шпле-ментащя мiжнародних стандартiв визначення якостi деревини. У вичизнянш ль согосподарськiй практицi яккть лiсоматерiалiв круглих характеризуеться сортом. Такий шдхвд охоплюе двi групи лiсоматерiалiв - хвойнi та листяш, сорт яких визначаеться наявнiстю, кшькктю та розмiрами вад деревини. У лiсiвничо-таксацiйному розрiзi дерева за техшчною якiстю класифiкують на дiловi (довжи-на дiловоí частини в нижнш половинi стовбура становить 6,5 м i бшьше, а в дерев заввишки до 20 м - не менше одше! третини 'хньо!' висоти), напiвдiловi (про-тяжнiсть дшово! частини в нижнш половит стовбура - ввд 2 до 6,5 м) та дров'яш (протяжнкть дшово! частини в нижнш половит стовбура - менше 2 м) [3].
Шжнародш вимоги до якосп лiсоматерiалiв круглих (зокрема, у кра'нах 6С) передбачають визначення класу якостi деревини для кожно!' породи. Лiсiв-ничий досвiд кра'н 6С щодо якостi дерев видшяе шкть класш стовбурно!' деревини. 1х визначають здебшьшого безсучковою зоною стовбура, кшькктю сучюв та !х розмiрами [9]. Зокрема, до першого класу якосп вiдносять стовбури хвойних порвд iз безсучковою зоною бiльше 10 м (винятком е сосна звичайна -7 м) та стовбури листяних порiд - бiльше 5 м. Стовбурну деревину вiдповiдно до ЮТКО подаляють за якiстю на три класи: "40" - високояккна деревина, характерна для 50 % i бшьше стовбура; "50" - нормальна (напiвдiлова) деревина - для 50 % i менше стовбура; "60" - дров'яна деревина [8].
О^м перерахованих вище методiв вiзуального сортування стовбурно! деревини, на увагу заслуговують руйнiвнi та неруйшвш способи контролю за якiстю деревини. До перших у деревинознавствi вiдносять руйнiвнi способи контролю за фiзичними та механiчними показниками деревини. До останшх належать неруйшвш способи даагностування якостi деревини, зокрема: акустичний (вимiрювання швидкостi поширення акустичних сигналш), оптично-електрон-ний (оцiнювання на основi цифрових знiмкiв), комп'ютерно! томографц (вивчення внутрiшньоí структури на основi рентген1вського випромiнювання) [2].
Виклад основного матерiалу. На мехашчш характеристики деревини к-тотно впливае структурне упорядкування деревного волокна. Наявнкть груп вад деревини - сучки, трщини, вади будови деревини та форми стовбура тощо - ус-кладнюе використання деревини як конструкцшного елементу. Однак структур-нi змши в розмiщеннi деревного волокна покращують текстурнi характеристики деревини, тобто й декоративнiсть. У цьому контекстi на особливу увагу заслуговують науково-практичш досягнення фiнських, шведських та бшоруських вче-
них [6], результати яких стали основою для плантацшного вирощування берези карельсько!. Такий лЫвничий пiдхiд - специфiчний, а орiентиром культури ль согосподарського виробництва у такому пiдходi е не тшьки добротнiсть стовбу-ра, але й декоративнi властивостi деревини. Реалiзацiя наведеного лiсiвничого пiдходу забезпечуе економшчний ефект у веденнi лiсового господарства, спрямо-ваного на заготiвлю деревини цшьового призначення.
Економiчний аналiз ]шжнародного ринку деревини свiдчить про рiзкi змь ни цiни на лiсоматерiали круглi (http://derevyna.fordaq.com). Вплив на формуван-ня цiни стовбурно! деревини мае кон'юнктура ринку на деревинну сировину та вироби з деревини. Вагоме значення також мае поява на ринку шновацшних ви-робiв iз деревини. Окрiм цього, на увагу заслуговуе невеликий за обсягом ринок декоративно! деревини, яку широко використовують для виробництва художнiх меблiв, музичних iнструментiв, декоративних вставок тощо. В останньому сег-ментi цiновий спектр досить широкий i залежить не ттьки вiд якостi люоматерь алiв круглих, але й вiд попиту та пропозицп декоративно! деревинно! сировини на мiжнародному ринку. Прикладом може бути ринкова цша в кра!нах СС декоративно! деревини клена-явора форми "пташине око" (КЛЯ - ПТ), клена-явора (КЛЯ - ХЗ), бука люового (БКЛ - ХЗ) та ясена звичайного (ЯСЗ - ХЗ) форми "хвилясто-завилькуватий" (рис.) [4, 7].
КЛЯ-ПО КЛЯ-ХЗ БУЛ-ХЗ ЯСЗ-ХЗ Форми л ¡со в их деревних порщ
Рис. Ринкова цта лiсоматерiалiв круглих iз декоративною деревиною
(1 ум. од. = 1
Завдяки добрим резонансним властивостям "хвилясто-завилькувата" деревина клена-явора оцшюються дуже високо на европейському ринку (Шмеччина, Австр1я, Польща та ш). Варто зазначити, що цша 1 м3 декоративно! деревини залежить вщ розмiрiв, кiлькостi та розмщення аномальних утворiв, довжини стов-бура з вiзерунковою деревиною, кольорових вiдтiнкiв деревини тощо. Цiна на ль соматерiали круглi наведених вище форм деревних порiд iз декоративною деревиною, призначених для стругання, змшюеться в дiапазонi 2,0-10,0 тис. ум. од. i е на кшька порядкiв вищою, нiж на прямоволокнисту деревину. Пропозиц1я декоративно! деревини на европейському ринку в економiчному вщношенш е джере-лом додаткових фшансових надходжень у люопромисловий комплекс Укра!ни.
Декоративну деревинну сировину широко використовують в деревооб-роблювальному виробництвi Нiмеччини, АвстрГ!, США, Канади, Ново! Зеландп та iнших кра!н свiту. Споживчi тенденцi! на ринках деревини цих кра!н свiдчать про стабшьний попит на ексклюзивнi вироби з декоративно! деревини, що зу-мовлюе подальше вивчення форм люових деревних порiд iз декоративною деревиною з метою !х плантацшного вирощування.
Передумовою ефективного вирощування деревних порщ iз заданими де-коративними властивостями деревини е розроблення критерпв визначення якос-
Науковий вкник НЛТУ У кражи. - 2014. - Вип. 24.11
■п ростучих дерев та лiсогосподарського потенщалу деревосташв. При цьому декоративна яккть деревини е одним iз важливих чинникiв у формуваннi ц госпо-дарсько1 вартостi. Пiзнання закономiрностей мiнливостi росту i розвитку дерев та якосп íх деревини, що пов'язанi з бiологiчними чинниками, е передумовою наукового шдфутя вирощування високояккно1 (прямоволокнисто1, резонан-сно1 та декоративно!) деревини в цшьових насадженнях високо1 продуктивностi та дае змогу обфунтовано пiдiйти до розроблення вiдповiдних практичних реко-мендацií. Розроблення алгоритмiв ощнювання та розширення показникш якостi прямоволокнисто1 та декоративно1 деревини належить до реалш ринково1 еконо-мiки. Цшьове вирощування деревини створюе кращi умови для врахування ви-мог споживача до якостi деревинно1 сировини.
Вивчення залежностi мiж умовами мiсцезростання та якктю деревини мае прикладний характер у лiсiвничому напрямi щодо покращення властивостей деревини шляхом догляду за деревами. Дослвдження закономiрностей росту та розвитку дерев з аномальною структурою мають значення для вирiшення ба-гатьох загальнобiологiчних проблем. 1х шзнання дасть змогу устшно вирощува-ти деревш види з господарсько-цiнними властивостями деревини, а також знахо-дити ефективш методи боротьби з небезпечними для деревних рослин хворобами. До причин утворення аномальних структурних змiн у дерев вiднесено рiзнi щодо природи денормалiзацiйнi фактори: патогенш органiзми, механiчнi пошко-дження, екстремальш температурнi перепади, пестициди, промисловi викиди, радiацiя, надлишок та нестача поживних речовин у грунта тощо. Вони впливають на систему регулювання ростових процесiв i таким чином порушують дiяльнiсть меристематичних тканин, що призводить до утворення нетипових структур де-ревини. Також необхiдно вданачити, що порушення регуляцií ростових процеав можуть бути неспецифiчнi та специфiчнi. Першi виражаються у послабленнi чи повному знятп корелятивних зв'язкiв мiж частинами рослини в процесi росту i призводять до структурно1 деградацп. У разi специфiчних вiдхилень змшюеться спрямованiсть морфогенезу, що часто е причиною ускладнення структурно1 ор-гашзацп. До одного з проявiв аномального росту вщнесено синдром стьобаностi стовбура, що характерний для деревини карельсько1 берези та клена-явора фор-ми "пташине око". Стьобанiсть стовбура виникае через аномальш серцевиннi променi, яким властиве зб1льшення розмiрiв.
Висновки. Проблему квал1метрп лiсових деревних порiд iз заданими властивостями деревини доц1льно дослщжувати на таких р1внях: а) ведення лiсо-вого господарства, орiентованого на отримання безсучково1, резонансно1 та де-коративно1 деревини; б) визначення клаав якостi деревини пiд час проведения лкозагопвельних робiт на верхнiх та нижшх складах; в) розроблення неруйшв-них способiв дiагностувания високоякiсних лiсоматерiалiв круглих. Отже, проблема встановлення критерiíв якостi прямоволокнисто1, резонансно1 та декоратив-но1 стовбурно1 деревини е актуальною, виртення яко1 тгсно пов'язано з ршнем розвитку деревооброблювальних технологш i вимогами мiжнародних стандарт1в щодо сортування деревинно1 сировини.
Лiтература
1. Вштошв 1.С. Деревинознавство : навч. посiбн. [для студ. ВНЗ] / 1.С. Вгнтон1в, 1.М. Сопу-шинський, А. Тайшiнrер. - Вид. 2-ге, [перероб. та доп.]. - Львш : Вид-во "Апрiорi", 2007. - 312 с.
2. ГОСТ-Информ 1.6.0 / Экспекрт-Софт. - 80 Min/700 MB. - К. : Изд-во "Экспекрт-Софт", 2007. - 1 електрон. опт. диск (CD-ROM).
3. Гром М.М. Жсова таксащя : шдручник [для студ. ВНЗ] / М.М. Гром. - Вид. 2-ге, [пере-роб. та доп.]. - Львш : РВВ НЛТУ Украши, 2007. - 416 с.
4. Сопушинський 1.М. Внутршньовидова диференцдацш клена-явора (Acer pseudoplata-nus L.), бука лiсового (Fagus sylvatica L.) i ясена звичайного (Fraxinus excelsior L.) за декоратившс-тю деревини : дис. ... д-ра с.-г. наук: спец. 06.03.03 / 1.М. Сопушинський. - Львш, 2014. - 402 с.
5. Титко Р. Вщновлювальш джерела енерги / Р. Титко, В. Калiнiченко. - Варшава-Краюв-Полтава : Вид-во OWG, 2010. - 533 с.
6. Growing valuable broadleaved tree species: COST E42 [Final Report] / Edited by G. Hemery, H. Spiecker, E. Aldinger et al. - Freiburg im Br. : Uni-Freiburg, 2008. - 40 p.
7. Kohl F. Furnier - Tradition mir Netzwerk und Perspektiven / F. Kohl // Furnier Magazin. -2009. - Pp. 32-49.
8. Kramer H. Waldwachstumslehre / H. Kramer. - Hamburg-Berlin : Parey, 1988. - 374 S.
9. Normen für Holz: DIN-Taschenbuch 31. - [8te Aufl.]. - Berlin : Beuth, 2009. - 604 S.
10. Zobel B.J. Wood variation, its causes and control / B.J. Zobel, J. - P. van Buijtenen. - New York : Springer, 1989. - 363 p.
11. Украшсью люи: перспективи i прогнози. [Electronic resource]. - Mode of access http://www.lesovod.org.ua/node/17864.
Сопушинский И.М., Маевский В.О., Волянык Г.М., Харытон И.И. Особенности квалиметрии стволовой древесины
Рассмотрена проблема промышленного использования древесины как возобновляемого ресурса в разрезе "порода - качество - диаметр - длина". Такой подход обусловливает ориентацию лесных критериев качества стволовой древесины на ее целевое использование и разработку неразрушающих методов диагностики деревьев с заданными свойствами древесины. Евроинтеграционные процессы в экономике побуждают к практическому применению международных стандартов, норм и нормативов в лесопромышленном комплексе в контексте использование рыночных способов оценивания качества прямоволокнистой и декоративной древесины.
Ключевые слова: древесина, классы качества, сорт, круглые лесоматериалы.
Sopushynskyy I.M., Mayevskyy V.O., Volyanyk H.M., Kharyton I.I. Some Features of Qualimetry of Stemwood
The problem of the industrial use of wood as a renewable resource in the context of " species - quality - diameter - length" is presented. This approach determines the orientation of sil-vicultural criteria of the quality of the stemwood regarding its intended use and the development of nondestructive methods to diagnose the trees with desired wood properties. EU-integral economic processes encourage the practical implementation of international standards, norms and normative in forestry and woodworking industry in the context of the use of market approaches of evaluating the quality of straight grained and figured wood.
Key words: wood, classes of quality, sorts, round timber.
УДК 536.2 Вед. науч. сотр. В.Г. Прокопов, д-р техн. наук -
Институт технической теплофизики НАН Украины, г. Киев
ОСОБЕННОСТИ ЛОКАЛИЗАЦИИ НАЧАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ТЕПЛОПЕРЕНОСА В МНОГОСЛОЙНОЙ ПЛАСТИНЕ
Приведены результаты расчетных исследований нелинейного процесса теплопере-носа в многослойной пластине в условиях импульсного периодического нагрева. Установлены закономерности явления локализации начальных условий и выполнен анализ особенностей их замещения. Показана возможность изменения начальных условий, в результате которого существенно сокращается время выхода на квазистационарный режим и соответственно уменьшаются затраты машинного времени на получение решения рас-
