Le stère, unité de volume utilisée pour la vente de bois de chauffage, ne permet pas de déterminer directement le poids. Déterminer le poids exact d'un stère est crucial pour le transport, l'estimation des coûts, le calcul de la puissance calorifique et le dimensionnement des installations de chauffage. Ce guide détaille les facteurs influençant le poids et propose une méthode précise pour le calculer.
Facteurs influençant le poids d'un stère de bois de chauffage
Plusieurs facteurs interagissent pour déterminer la masse d'un stère de bois. Comprendre ces facteurs est essentiel pour une estimation précise du poids du bois.
Essence du bois et densité
La densité du bois, exprimée en kg/m³, varie considérablement selon l'essence. Le chêne (700-800 kg/m³ en moyenne) est beaucoup plus dense que le pin (500-600 kg/m³). Cette densité est également influencée par l'âge de l'arbre, les conditions de croissance (sol, climat) et la partie de l'arbre utilisée. Voici des densités pour un bois sec à 12% d'humidité:
- Chêne pédonculé : 720-800 kg/m³
- Hêtre : 700-750 kg/m³
- Pin sylvestre : 520-600 kg/m³
- Sapin pectiné : 450-550 kg/m³
- Bouleau verruqueux : 620-700 kg/m³
Taux d'humidité du bois
L'humidité est un facteur primordial. Un bois fraîchement coupé (bois vert) peut contenir jusqu'à 50% d'eau, tandis qu'un bois sec pour le chauffage idéalement affiche entre 15% et 20% d'humidité. Cette humidité influence fortement le poids. Un bois plus humide est significativement plus lourd. Le processus de séchage est donc crucial pour réduire le poids et optimiser le pouvoir calorifique.
Exemple: 1m³ de chêne à 50% d'humidité pèsera environ 1000 kg, tandis qu'à 15% d'humidité, il pèsera environ 750 kg. Cette différence de 250 kg par mètre cube est significative.
Type de bois (chauffage vs. œuvre)
Le bois de chauffage est généralement moins homogène que le bois d'œuvre. Il peut contenir des branches, des nœuds, ce qui influe sur sa densité et son poids. Le bois d'œuvre, plus sélectionné, présente une densité plus régulière.
Méthode de stockage du bois
Le stockage influence l'humidité. Un stockage à l'air libre expose le bois aux intempéries, augmentant l'humidité. Un stockage couvert permet un séchage plus contrôlé et un poids plus stable.
Taux de remplissage du stère : stère empilé vs. stère rase
Il est vital de distinguer le stère empilé (volume apparent) du stère rase (volume réel). Le stère empilé inclut les espaces vides. Un stère empilé contient entre 30% et 40% de vide, en fonction de la taille des bûches et de l'empilage. Un empilage serré minimise ces vides.
- Stère empilé : Volume apparent, incluant les vides entre les bûches.
- Stère rase : Volume réel de bois, sans les vides.
Méthode de calcul précis du poids d'un stère de bois
Pour calculer le poids, il faut une approche méthodique.
Détermination de la densité
La densité se mesure en kg/m³. La méthode la plus précise est la mesure de la masse volumique d'un échantillon sec. On pèse l'échantillon, on mesure son volume, et on calcule la densité. Un densimètre peut accélérer le processus. Il est crucial de connaître l'humidité pour corriger la mesure et obtenir la densité du bois sec.
Mesure de l'humidité
Un humidimètre mesure l'humidité du bois. Les modèles à broches ou à contact mesurent l'humidité superficielle et en profondeur. La méthode du four, plus précise mais plus longue, consiste à sécher un échantillon à température contrôlée jusqu'à poids constant. La différence de poids donne le pourcentage d'humidité.
Calcul du volume réel (stère rase)
Pour obtenir le volume réel à partir du stère empilé, il faut estimer le taux de vide. Pour un parallélépipède rectangle, le calcul est simple. Pour des formes irrégulières, on peut estimer le volume par approximation.
Calcul du poids final
Formule : Poids total = (Densité du bois sec * Volume réel) * (1 + Humidité/100)
Exemple: 1 stère rase de chêne (densité 750 kg/m³, humidité 18%) pèse 885 kg (750 * 1 * (1 + 0.18)).
Marge d'erreur et facteurs limitants
L'imprécision des mesures de volume et d'humidité sont les principales sources d'erreur. La variabilité de la densité au sein d'une essence contribue aussi à l'incertitude. Pour minimiser les erreurs, effectuez plusieurs mesures.
Exemples pratiques et applications
Exemple de calcul : comparaison de plusieurs essences
Comparons le poids de 1 m³ de bois sec à 15% d'humidité : Pin (densité 550kg/m³) = 632.5kg ; Chêne (densité 780kg/m³) = 897kg ; Hêtre (densité 720kg/m³) = 828kg.
Dimensionnement d'une installation de chauffage
Le poids du bois aide à estimer la quantité nécessaire pour une saison de chauffe. Ceci permet de dimensionner le stockage et le système de chauffage.
Estimation du coût de transport
Le poids influe sur les frais de transport. Une estimation précise permet d'optimiser le transport et de réduire les coûts.
Une approche méthodique est nécessaire pour calculer précisément le poids d'un stère de bois. Une estimation précise est cruciale pour de nombreuses applications dans le domaine du chauffage au bois.