Abstract
The objects of this study are to investigate the effects of pre-checking on the dry quality and mechanical properties of plantation wood（within 30-year old; immature material including knots, checks...etc.）used for the restoration of listed historical buildings in Taiwan. The wood specimens made from China fir（Cunninghamia lancelata）and Japanese cedar （Cryptomeria japonica）were used in the study. The wood specimens were first longitudinally pre-checked with a width of 0.3 mm and a depth of 1/3 – 1/2 diameters. After pre-checking processing, some wood specimens were treated with ACQ preservative. Then, the dry velocity and dry quality according to related CNS standards were investigated. For the effects of pre-checking on the mechanical properties of tested wood specimens, non-destructive and destructive testing methods were conducted. In addition, the effect of aesthetics after the pre-check lumber was also evaluated for application to conservation of historical buildings.The results would provide basic and practical information for future research, processing, and utilization of domestic the wood species used for the restoration of listed historical buildings in Taiwan.
In order to improve the conservation quality, this study using the pre-check method to reduce drying defects during drying wood, then discuss the physical and mechanical properties after air dying and kiln drying process, and evaluate the effect of aesthetics after the pre-check lumber apply to conservation historical buildings.
Summary of the five chapters：
I.Introduction
In the first chapter, the objects, research scope and methodology were introduced.
II.Literature review
In the second chapter, the former researches about the dry quality of timber, weaknesses of timber after dry processes and how to improve dry quality were reviewed.
III.Test material and method
In the thire chapter, the experiment material, the experiment design, experimental methods and equipment of this research were introduced.
IV.Effects of the lumber properties by pre-checking method
The test results of the lumber properties by pre-checking method were statistically analyzed.
V.Conclusion and suggestion
According to the test results and discussion, the application and esthetic aspects of pre-checked timber used in the timber restoration in the historical buildings were concluded and suggested.

目 錄
中文摘要…I.
英文摘要…II.
目錄…IV.
表目錄…VI.
圖目錄…VII.
照片目錄…X.
第一章 續論…1
第一節 研究動機與目的…1
第二節 研究範圍與方法…1
第三節 研究流程…2
第二章 文獻回顧…3
第一節 木材乾燥所產生之缺點…3
第二節 木材乾燥品質改善之道…3
第三節 木材乾燥品質對力學性質的影響…4
第三章 實驗材料與方法…6
第一節 實驗材料…6
第二節 實驗設計…6
第三節 實驗方法與設備…10
3-3-1含水率…10
3-3-2超音波…11
3-3-3抗彎試驗…14
3-3-4ACQ處理…15
3-3-5木材乾燥方法…16
3-3-6木材乾燥基準表…18
第四章 木料預裂與品質之探討…20
第一節 乾燥過程對木材物理性質之影響…20
4-1-1乾燥速率…20
4-1-2含水率與裂縫之關係…23
4-1-3含水率與超音波速之關係…31
4-1-4超音波速與裂縫之關係…34
第二節 抗彎測試結果…41
4-2-1物理與力學性質測試結果…41
4-2-2抗彎彈性模數與DMOEl、比重以及年輪寬之關係…44
4-2-3抗彎強度與物理性質之關係與DMOEl、比重以及年輪寬之關係…46
4-2-4抗彎強度差異性比較…48
第三節 應用於歷史建築在美學上之影響…51
第五章 結論與建議…61
第一節 結論…61
5-1-1木料預裂、背割工法處理…61
5-1-2木料預裂處理後之優點…61
5-1-3木料預裂處理後之缺點…62
5-1-4木料預裂處理後之應用…62
第二節 建議…62
5-2-1建議事項…62
5-2-2後續研究…62
參考文獻…63




表　目　錄
表1 木材乾燥品質實驗紀錄…7
表2 不同預裂處理方式對木材乾燥品質改善實驗規劃表…8
表3 2008年新竹氣象站逐日雨量資料…9
表4 新竹站月氣象要素一覽表…10
表5 Kett HM-520/HM-530系列含水率計儀器規格表…11
表6 Sylvatest Duo超音波檢定儀儀器規格表…12
表7 乾燥初期溫度與末期溫度之關係…19
表8 歷史與古蹟建築物所常用木材之乾燥基準表…19
表9 溫度基準表…19
表10 杉木5.1cm木板乾燥基準表（T12-E4）…19
表11 天然乾燥與人工乾燥試材物理性質與力學性質測試結果…43
表12 含水率20%條件下對照組與預裂處理組抗彎性質之同質性分析結果…49
表13 率20%條件下天然乾燥與人工乾燥試材抗彎性質之同質性分析結果…50
表14 市三級古蹟蕭氏家廟修復工程木料概況表…52
表15 市萬華區老松國小剝皮寮老街修復再利用工程第二期西側工程木料概況表…53
表16 縣定古蹟第一賓館修護工程木料概況表…54




圖　目　錄
圖1 對照組及預裂組處理方式…7
圖2 Kett HM-520/HM-530系列含水率計儀器規格表…11
圖3 Sylvatest Duo超音波檢定儀…13
圖4 Sylvatest Duo超音波檢測試材圖…13
圖5 萬能強度試驗機…14
圖6 萬能強度試驗機…15
圖7 ACQ防腐處理木材儀器設備…16
圖8 天然乾燥之木材進行乾燥…17
圖9 人工乾燥窯圖…17
圖10 實驗材進行人工乾燥圖（同時台北市萬華區老松國小剝皮寮老街修復再利用工程第二期西側工程木材一批等）…18
圖11 天然乾燥杉木對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材其含水率與乾燥時間之關係…21
圖12 天然乾燥柳杉對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材其含水率與乾燥時間之關係…21
圖13 人工乾燥杉木對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材其含水率與乾燥時間之關係…22
圖14 人工乾燥柳杉對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材其含水率與乾燥時間之關係…23
圖15 天然乾燥杉木對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中含水率與裂縫數量之關係…24
圖16 天然乾燥杉木對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中含水率與裂縫長度之關係…25
圖17 天然乾燥杉木對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中含水率與裂縫寬度之關係…25
圖18 天然乾燥柳杉對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中含水率與裂縫數量之關係…26
圖19 天然乾燥柳杉對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中含水率與裂縫長度之關係…26
圖20 天然乾燥柳杉對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中含水率與裂縫寬度之關係…27
圖21 人工乾燥杉木對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中含水率與裂縫數量之關係…27
圖22 人工乾燥杉木對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中含水率與裂縫長度之關係…28
圖23 人工乾燥杉木對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中含水率與裂縫寬度之關係…28
圖24 人工乾燥柳杉對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中含水率與裂縫數量之關係…29
圖25 人工乾燥柳杉對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中含水率與裂縫長度之關係…29
圖26 乾燥柳杉對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中含水率與裂縫寬度之關係…30
圖27 天然乾燥杉木對照組試材乾燥過程中含水率與超音波速之關係…31
圖28 天然乾燥杉木預裂1/3直徑深度試材乾燥過程中含水率與超音波速之關係…32
圖29 天然乾燥杉木預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中含水率與超音波速之關係…32
圖30 天然乾燥柳杉對照組試材乾燥過程中含水率與超音波速之關係…33
圖31 天然乾燥柳杉預裂1/3直徑深度試材乾燥過程中含水率與超音波速之關係…33
圖32 天然乾燥柳杉預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中含水率與超音波速之關係…34
圖33 天然乾燥杉木對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中超音波速與裂縫數量之關係…35
圖34 天然乾燥杉木對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中超音波速與裂縫長度之關係…36
圖35 天然乾燥杉木對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中超音波速與裂縫寬度之關係…36
圖36 天然乾燥柳杉對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中超音波速與裂縫數量之關係…37
圖37 天然乾燥柳杉對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中超音波速與裂縫長度之關係…37
圖38 天然乾燥柳杉對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中超音波速與裂縫寬度之關係…38
圖39 人工乾燥杉木對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中超音波速與裂縫數量之關係…38
圖40 人工乾燥杉木對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中超音波速與裂縫長度之關係…39
圖41 人工乾燥杉木對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中超音波速與裂縫寬度之關係…39
圖42 人工乾燥柳杉對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中超音波速與裂縫數量之關係…40
圖43 人工乾燥柳杉對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中超音波速與裂縫長度之關係…40
圖44 人工乾燥柳杉對照組、預裂1/3直徑深度以及預裂1/2直徑深度試材乾燥過程中超音波速與裂縫寬度之關係…41
圖45 天然乾燥杉木試材、天然乾燥柳杉試材、人工乾燥杉木試材以及人工乾燥柳杉試材其抗彎彈性模數(MOE)與縱向動彈性模數(DMOEl)之關係… 44
圖46 天然乾燥杉木試材、天然乾燥柳杉試材、人工乾燥杉木試材以及人工乾燥柳杉試材其抗彎彈性模數與比重之關係…45
圖47 天然乾燥杉木試材、天然乾燥柳杉試材、人工乾燥杉木試材以及人工乾燥柳杉試材其抗彎彈性模數與平均年輪寬之關係…45
圖48 天然乾燥杉木試材、天然乾燥柳杉試材、人工乾燥杉木試材以及人工乾燥柳杉試材其抗彎強度(MOR)與縱向動彈性模數(DMOEl)之關係…46
圖49 天然乾燥杉木試材、天然乾燥柳杉試材、人工乾燥杉木試材以及人工乾燥柳杉試材其抗彎強度與比重之關係…47
圖50 天然乾燥杉木試材、天然乾燥柳杉試材、人工乾燥杉木試材以及人工乾燥柳杉試材其抗彎強度與平均年輪寬之關係…47




照　片　目　錄
照1 屏東市三級古蹟蕭氏家廟修復工程施工圖說…55
照2 屏東市三級古蹟蕭氏家廟修復工程施工圖說…55
照3 屏東市三級古蹟蕭氏家廟修復工程木料預裂、ACQ木料進場…56
照4 屏東市三級古蹟蕭氏家廟修復工程木料進場後各構件加工組裝…56
照5 屏東市三級古蹟蕭氏家廟修復工程木柱（附壁柱）及各構件加工組裝…56
照6 屏東市三級古蹟蕭氏家廟修復工程屋桁、屋面板椽條組立完成…56
照7 屏東市三級古蹟蕭氏家廟修復工程木料經油漆彩繪完成…56
照8 屏東市三級古蹟蕭氏家廟修復工程竣工完成…56
照9 台北市萬華區老松國小剝皮寮老街修復再利用工程第二期西側工程施工圖說…57
照10 台北市萬華區老松國小剝皮寮老街修復再利用工程第二期西側工程施工圖說…57
照11 台北市萬華區老松國小剝皮寮老街修復再利用工程第二期西側工程木料預裂、ACQ木料進場…58
照12 台北市萬華區老松國小剝皮寮老街修復再利用工程第二期西側工程木料進場後各構件加工組裝…58
照13 台北市萬華區老松國小剝皮寮老街修復再利用工程第二期西側工程天花板（閣樓桁）及各構件加工組裝…58
照14 台北市萬華區老松國小剝皮寮老街修復再利用工程第二期西側工程屋桁、屋面板椽條組立完成…58
照15 台北市萬華區老松國小剝皮寮老街修復再利用工程第二期西側工程木料預裂經油漆施作完成…58
照16 台北市萬華區老松國小剝皮寮老街修復再利用工程第二期西側工程竣工完成…58
照17 澎湖縣定古蹟第一賓館修護工程施工圖說…59
照18 澎湖縣定古蹟第一賓館修護工程施工圖說…59
照19 澎湖縣定古蹟第一賓館修護工程預裂、ACQ木料進場…60
照20 澎湖縣定古蹟第一賓館修護工程木料進場後各構件加工組裝…60
照21 澎湖縣定古蹟第一賓館修護工程木料（地樑）進場後各構件加工組裝…60
照22 澎湖縣定古蹟第一賓館修護工程地樑、桁條組立完成…60
照23 澎湖縣定古蹟第一賓館修護工程木料預裂經油漆施作完成…60
照24 澎湖縣定古蹟第一賓館修護工程竣工完成…60








1.王松永（木材乾燥），中華民國林產事業協會，1992，50-57。
2.陳陵援譯（木材的乾燥），201004，徐氏基金會。
3.林翰謙（木材乾燥概論），2007，199-204。
4.Alexiou, P. N., Wilkins, A. P., and Hartley, J. (1990). “Effect of pre-steaming on drying rate, wood anatomy and shrinkage of regrowth Eucalyptus pilularis Sm.,” J. Wood Science Technology 24, 103-110.
5.Ananias, A. R. A., Espinoza, L. G., and Kauman, W. G. (1995). “Preheating ChileanEucalyptus globules at 80°C in water-saturated air,” Holzforschung 49, 179-181.
6.Chafe, S. C. (1995). “Preheating and continuous and intermittent drying in boards of Eucalyptus regnans F. Muell. Part 1. Effect on internal checking, shrinkage and collapse,” Holzforschung 49(3), 227-233.
7.Chafe, S. C. (1995). “Preheating and continuous and intermittent drying in boards ofEucalyptus regnans F. Muell. Part 1. Effect on internal checking, shrinkage and collapse,” Holzforschung 49(3), 227-233.
8.Chafe, S. C., and Ananias, R. A. A., (1996). “Effect of pre-steaming on moisture loss and internal checking in high-temperature dried boards of Eucalyptus globulus and Eucalyptus regnans,” J. Wood Science 14(2), 72-77.
9.David,W.G.., Robert, H.F., Scott F.L. (2001). “Effect of heart checks on flexural properties of reclaimed 6 by 8 Douglas-fir timbers,”Forest Products Journal 51(7/8), 82-88.
10.Esteves, B., Marques, A. V., Domingos, I., and Pereira, H. (2007). “Influence of steamheating on the properties of pine (Pinus pinaster) and eucalypt (Eucalyptus globulus) wood,” J. Wood Science Technol. 41, 193-207.
11.Gerhards, C. C. (1979). “Effect of high temperature drying on tensile strength of Douglasfir 2 by 4’s,” Forest Products J. 29(3), 39-46.
12.Graham, R. D., and Womack, R. J. (1972). “Kiln and Boulton Drying Douglas-fir pole sections at 220° to 290°F,” Forest Prod. J. 22(10), 50-55.
13.Hanhijärvi, A., Wahl, P., Räsänen, J., and Silvennoinen, R. (2003). “Observation of development of microcracks on wood surface caused by drying stresses,” Holzforschung 57(5), 561-565.
14.Hart, C. A. (1984). “Relative humidity, EMC and collapse shrinkage in wood,” Forest Prod. J. 34(11/12), 45-54.
15.Ilic, J (1999). “Shrinkage related degrade and its association with some physical properties in Eucalyptus reganns F. Muell.,” J. Wood Sci. Technol. 33(5), 425-437.
16.Innes, T. C. (1996). “Pre-drying of collapse prone wood free of surface and internal checking,” Holz als Roh- und Werkstoff 54(3), 195-199.
17.Kifetew, G., Thuvander, F., Berglund, L., and Lindberg, H. (1998). “The effect of dryingon wood fracture surfaces from specimens loaded in wet condition,” J. Wood Science Technol. 32, 83-94.
18.Kozlik, C. J., and Ward, J. C. (1981). “Properties and kiln drying characteristics of young-growth western hemlock dimension lumber,” Forest Prod. J. 31(6), 45-53.
19.Kubojima, Y., Okano, T., and Ohta, M. (2000). “Bending strength and toughness of heat treatedwood,” J. Wood Science 46, 8-15.
20.Mackay, J. F. G. (1971). “Influence of steaming on water vapor diffusion in hardwoods,”J. Wood Science 3(3), 156-160.
21.Millett, M. A., and Gerhards, C. C. (1972). “Accelerated aging: Residual weight andflexural properties of wood heated in air at 115° to 175°C,” J. Wood Science 4(4), 193-201.
22.Neumann, R. J., and Saavedra, A. (1992). “Check formation during the drying of Eucalyptus globules,” Holz als Roh- und Werkstoff 50(3), 106-110.
23.Northway, R.J., Ilic, J. and Blakemore, P. (2003). “Glycerol Treatment Reduces Surface Checking In Eucalypts,” In:8th International IUFRO Wood Drying Conference, pp.418-423.
24.Pierre Berard, Thierry Laurent and Oliver Dumonceaud (2006). “Use of round wood of chestnut tree coppices: crack risk and effects of a hot oil bath treatment,”Holz als Roh- und Werkstoff 64, 287–293.
25.Popović, Z., Šoškic, B., and Mirić, M. (2006). “Effect of moisture and temperature on some mechanical properties of beechwood,” Conference of Wood Structure and Properties, Zvolen, Slovakia, pp. 349-354.
26.Schneider, A. (1973). “Investigations on the convection drying of lumber at extremely high temperatures Part 2: Drying degrade, changes in sorption, colour and strength of Pine sapwood and Beechwood at drying temperatures from 110 to 180°C,” Holz als Roh- und Werkstoff 31, 198-206.
27.Schniewind, A. P. (1963). “Mechanism of check formation,” Forest Prod. J. 13, 475-480.
28.Simpson, W. T. (1991). Forest Products Laboratory “Dry kiln operator’s manual, Chap.2 Kiln types and features,” Agriculture Handbook 198, 43-73 Madison, Wisconsin.
29.Thiam, M., Milota, M. R., and Leichti, R. (2002) Effect of high-temperature drying on bending and shear strengths of western hemlock lumber, Forest Prod. J. 52(4), 64-68.
30.Thompson, W. S. (1969). “Effect of steaming and kiln drying on the properties ofSouthern pine poles,” Forest Prod. J. 19(1), 21-28.
31.Thuvander, F., Wallström, L., Berglund, L. A., and Lindberg, K. A. H. (2001). “Effects of an impregnation procedure for prevention of wood cell wall damage due to drying,” J. Wood Science Technol. 34, 473-480.
32.Ward, J. C., and Groom, D. A. (1983). “Bacterial oak: Drying problems,” Forest Prod. J. 33(10), 57-65.
33.土橋英亮，中嶌厚(2005)高温セット法におけるカラマツ正角材の乾燥条件と強度との関係，林産試験場報，第19巻，pp.22-26。
34.中嶋康(2005)スギ心持ち材の仕上がり含水率頻度分布に及ぼす生材密度と高温乾燥時間の影響，岩手林技セ研報13，pp.17-21。
35.近藤佳秀，中嶌厚(2004)道産主要針葉樹人工林材からえられた心持ち正角材の乾燥後のねじれ，林産試験場報18(3)，pp.16-22。
36.植原平，綿引誠，西野吉彦，作野友康(2005)スギ心持ち正角柱材の高温乾燥における内部割れと収縮ひずみとの関係，木材学会誌51(4)，243-248。
37.徳本守彦，武田孝志，吉田孝久(2005)スギ心持ち無背割り柱材における高温セット処理後の乾燥スケジュールが内部応力に及ぼす影響，pp.365-370。
38.藤本登留、森田裕資、大内毅、林翰謙、大橋兼廣、近藤和幸(2005)マイクロ波加熱によるスギ丸太の乾燥†，pp.371-376。