木材特性｜收縮與變形

環境濕度對木材的影響

無論是木材廠的新建物還是博物館裡百年曆史的木製品，木材將因環境的濕度上升或下降，導致吸收或釋放出水份，產生膨脹或者收縮的行為。由於木材屬於非均質材料(如下圖)，收縮或膨脹反應將沿著不同的晶粒方向（徑向和切向方向）。

* 等向性材料 (isotropic material) : 以相同的力從不同的方向去拉伸一個材料,每個不同拉伸方向的伸長量相同
* 均質材料 (homogeneous material) : 材料的各個不同位置的成份與晶格結構,發現不管是哪個位置,成份與晶格結構都相同
* 早材 : 因為日照強烈、雨量豐沛，所以細胞較大、顏色較淺，排列疏鬆。
* 晚材 : 因為日照較少、天氣較乾冷，所以細胞細小、顏色較深，緻密，排列較早材緊密。

除了濕度的變化會對木材產生影響，木材的鋸切方式（橫截面:徑向/切向）、結構接合方式，也將影響整體結構的變形程度。在環境影響下的尺寸變化性質以及木材沿著和穿過穀物的不同移動範圍和速度，木製品將隨著時間發生外型變化。切向和徑向收縮之間的差異，使得碗的邊緣可能會由圓形變成橢圓形、圓柱棒變成橢圓形棒、方型變成菱形，其變形方式如下圖，這種壓力經常導致物體或家具的一部分不再緊密地配合在一起，或產生扭曲或開裂。

預防變形的方法
1. 藉由外表保護層，避免木材含水量受環境濕度驟變影響

✔ 木蠟油塗料 - 天然成分組成，成本較高，施作時間較長
✔ PU塗料 - 化學成分，成本較低，施作時間較快

2. 優良的結構設計

✔ 謹慎的設計，會預先考慮木材因環境變化而導致變型的型態，進而提前避免木材開裂、變形的風險。
✔ 除了利用防水膠合進行接著外，亦會使用許多榫接工藝，確保結構間的接合穩定度。