实木地板的干缩系数和缝隙

    实木地板在使用过程产生缝隙的主要原因是环境干燥、木材产生干缩引起的。也是实木地板在我国北方面临的主要问题。地板之间缝隙的大小与地板所用木材的干缩系数、地板的含水率、使用环境的平衡含水率及地板的宽度密切相关。在实木地板的国家标准（GB/T15036-2001）中规定实木地板含水率为7%~当地平衡含水率，也就是说工厂生产地板的含水率只要符合上述要求，表明产品的含水率是合格的，如果我们不考虑其他因素的影响，有可能还会出现问题。为了减少和消除地板在安装和使用过程中存在的问题，国家出台了《木质地板铺装、验收和使用规范GB/T20238-2006》，标准于2006年9月15日正式实施。该标准起草过程中收集了大量地板投诉的相关资料，在充分听取了各方面意见的基础上制定了相关条款，兼顾了各方面（产品的生产经销企业和消费者）的利益。在标准中规定了消费者使用环境的相对湿度为40%~80%。保修期内正确使用条件下实木地板的缝隙应小于或等于2mm。我们根据上述参数探讨一下实木地板的宽度、干缩系数与地板干缩后产生缝隙的相互关系。
    一、北方实木地板的含水率变化范围
    根据《木质地板铺装、验收和使用规范GB/T20238-2006》，消费者使用环境的相对湿度为40%~80%。也就给出了消费者使用环境的相对湿度的底限为40%，此时的环境特征符合标准要求。此种条件为正常使用，在保修期内地板的缝隙如果超标，符合保修条件，相关方应承担保修义务。根据北方冬季供暖的要求，房间的温度应达到20℃左右，查表1，空气的相对湿度为40%及室内温度20℃条件下地板的平衡含水率为8%，表明北方供暖期地板含水率的底线为8%左右。
    北方地区含水率上限应为当地的平衡含水率，根据我们实测北方夏季（6~9月为多雨季节）地板的平衡含水率为12%~13%左右。一年当中，北方地区地板含水率变化（最大值－最小值）大约为5%，如果用户冬天环境湿度过干（室内空气的相对湿度在30%以下），一年当中地板含水率变化范围可能会更大。这种含水率变化每年都在交替发生。所以，每年冬季产生的缝隙都比较大。用户使用环境超标情况暂且不谈，正常地板含水率变化范围也为5%左右。所以我们有必要研究一下地板含水率减少5%时的干缩量是否超过2mm。我们在安装地板时有可能地板的含水率不是处于本地区的最大状态，但应根据地板的实际含水率与各地区平衡含水率合理确定预留缝隙（相关问题在以后将专题论述），保证在最潮湿的季节地板不鼓包，地板条之间也不应该有缝隙，此时地板的含水率仍处于最大状态。所以，我们都应把本地区含水率最大值作为依据来考虑。
    二、地板干缩系数与地板缝隙的关系
    木材的干缩系数是反映实木地板在含水率发生变化时尺寸稳定性的重要指标。木材的干缩系数随着木材切割方向不同存在着明显的差异。弦切材干缩系数大于径切材。在含水率变化相同的情况下，弦切材干缩最大，如果是一个弦切材和径切材的地板相邻安装，有可能缝隙还没有超标，当两条标准的弦切材地板相邻安装就很有可能缝隙超标。事实上，两条标准的弦切材地板相邻安装是经常遇到的，此时地板的干缩量就是地板之间的缝隙。所以我们把着眼点放在弦切材地板干缩量是否大于2mm上。
    地板的生产企业在购买地板坯料时，首先应了解所用木材的膨胀与干缩特性。有的是在相关的书中可以直接查到。比如国内常用的木材材性在《木材学》中基本上都能查到，我们根据木材的干缩系数计算和预测地板在相关地区的干缩情况。进口木材的绝大部分也可在有关图书中查到。应当指出的是国产材的数据比较准确，进口材由于产地不同，同一树种的材性差异教大，建议还是重新测定的数据会更可靠些。
    木材的干缩系数越大，随着含水率的变形就越大。同样条件下，地板越宽变形就越大。我国北方地区夏季（多雨季节）和冬季采暖期，地板含水率变化范围大约是5%左右,在此范围内，如果地板的宽度为125mm,地板所用木材干缩系数为0.33时，地板干缩量就会超过2mm。当选用木材的干缩系数超过0.45时，宽度为92mm的地板干缩量才能超过2mm。
    上述分析是向实木地板的生产和经销单位传递一个信息，在北方的特殊气候条件下，地板的干缩缝隙超标（木质地板铺装、验收和使用规范GB/T20238-2006）不仅是地板含水率过高导致的，选材不合理或地板的尺寸不合理都可导致干缩缝隙超标。例如，在东北销售的实木地板，含水率为13%（含水率符合GB/T15036-2001），地板的宽度为125mm,地板弦切材的干缩系数为0.39,冬季供暖时用户的室内环境温度20℃，室内环境湿度为40%（湿度符合GB/T20238-2006要求），查表1得：地板的平衡含水率为8%。地板的含水率由安装时的13%下降到8%，含水率变化了5%。再根据地板的干缩系数和地板的宽度查表2，地板的干缩量为2.44mm(超过了2mm),按照GB/T20238-2006要求，地板的缝隙超过2mm应进行维修。从这个例子可以看出，产品是合格的，消费者的使用环境也符合要求，地板的缝隙超过了标准要求。原来问题是我们选材不合理或地板的宽度过大引起的。同样是上述条件，如果我们把地板的宽度变成92mm，地板的干缩量为1.79mm(小于2mm),不需要进行维修。
    同样是上述条件，地板的宽度仍维持125mm不变，如果将用户的环境湿度提高到55%（用加湿器加湿），地板的平衡含水率为11%，地板的含水率由安装时的13%下降到11%，地板含水率变化2%，地板的干缩量为0.98mm,符合GB/T20238-2006要求。
    三、结论
    从上述分析我们可以得出以下结论：
    1、实木地板的宽度应根据所用材种弦切材的干缩系数确定，干缩系数大的树种可以制成比较窄的地板。
    ２、在我国北方使用的实木地板，当地板的宽度为125mm时，所用木材弦切材的干缩系数应小于0.33。宽度为92mm的地板选材时，木材弦切材的干缩系数应小于0.42。
    ３、适当提高使用环境的相对湿度可以减少地板干缩产生的缝隙。经销商应为消费者提供所购地板的使用环境要求。