Сравнивая дерево с прочими строительными материалами — каменными и металлическими, мы находим в нем следующие достоинства: сравнительно малый вес (что облегчает его доставку и перемещение), вязкость, гибкость, упругость, легкость обработки инструментами при достаточном, для большинства случаев, сопротивлении механическим усилиям. Самая форма древесного ствола -его большая длина сравнительно с толщиной — представляет достоинство, позволяя во многих случаях оставлять ее без изменения. Недостатки дерева, как материала для построек — его легкая воспламеняемость и способность загнивать от сырости. Физические свойства древесины, вообще говоря, даже у одной и той же породы дерева бывают, не одинаковы, изменяясь в весьма широких пределах в зависимости от его возраста, условий роста, времени рубки, от присутствия или отсутствия тех или иных пороков, а также от количества содержащейся в нем влаги. Выбор исследуемого образца из той или иной части ствола также оказывает большое влияние на получаемые при опыте результаты. Таким образом, цифры, которыми выражаются эти результаты, всегда будут более или менее разниться между собою и, говоря например, о величине сопротивления дерева какому-либо механическому усилию (сжатию, растяжению и пр.), всегда следует не упускать из виду, что эта величина — средняя, допускающая значительные уклонения в ту и другую сторону.

1. Вес дерева. Почти всякое дерево, кроме очень немногих (бакаут, черное дерево и др.), легче воды; оно обязано этим исключительно пористости древесины, клеточки которой не заполнены древесными соками, но содержат воздух. Само же по себе твердое вещество древесины почти в 1,5 раза тяжелее воды, но оно занимает не более 1/3 общего объема древесины. Поэтому удельный вес ее в обыкновенном состоянии, т. е. вместе с пустотами, оказывается менее единицы и, для одной и той же породы, зависит, прежде всего, от степени ее влажности. Более всего влаги содержит дерево, долго бывшее под водою. Содержание влаги в свежесрубленном молодом дереве колеблется (по Гартигу) от 35 до 60% по весу; у твердых лиственных пород оно всего менее (35 — 40%), у мягких более (45 — 58%), у хвойных пород — всего более (58—60%). Весной и в особенности осенью содержание влаги в живом дереве уменьшается, а зимой и летом увеличивается.

Будучи оставлено на воздухе, срубленное дерево теряет влагу испарением, пока оставшаяся в нем влажность не уравновесится с влажностью окружающего воздуха; в таком состоянии мы называем дерево воздушно-сухим, или полусухим. Для крупного строевого леса такое состояние наступает не ранее, как через 1 1/2 — 2 года. Хвойные породы сохнут скорее лиственных и в воздушно-сухом состоянии содержат 15—18% воды; лиственные — от 16 — 20%. Дальнейшее уменьшение влажности достигается уже при помощи искусственной сушки. О явлениях, вызываемых изменениями влажности в дереве, будет сказано далее.

Намокший в воде хвойный лес можно считать приблизительно в 1,5 раза тяжелее полусухого.

2. Теплопроводность дерева весьма невелика по сравнению с большинством остальных строительных материалов. Коэффициент теплопроводности, т. е. количество калорий, передающихся в течение 1 часа через 1 кв. метр стены толщиною в 1 метр, при разности температур в 1°Ц., для дуба (поперек волокон) равен 0,21; для ели вдоль волокон 0,17, поперек волокон 0,093; для сосновых опилок 0,045. Для сравнения приводим значения этого же коэффициента для некоторых других строительных материалов: обожженная глина 0,8, кирпичная кладка 0,69, известняк 2,6, мрамор 2,8, песчаник 1,3, железо 60,0. Это позволяет делать наружные деревянные стены жилых построек значительно тоньше, чем каменные.

3. Крепость дерева или его сопротивление механическим усилиям, как мы уже говорили, зависит от многих условий: от возраста дерева, его влажности или сухости, от обстоятельств, при которых росло дерево, от числа и размера сучьев и т. п.; наконец, от направления усилия относительно древесных волокон. Стенки клеток, иначе говоря, самые волокна, обладают значительно большим сопротивлением разрушающим усилиям, нежели связывающее их межклеточное вещество, поэтому всякое дерево лучше сопротивляется усилиям, стремящимся разрушить самые волокна (продольное сжатие, вытягивание, срезывание поперек волокон), нежели усилиям, стремящимся перемещать волокна друг относительно друга (скалывание вдоль волокон, расслаивание, поперечное сжатие, раскалывание); всего лучше дерево сопротивляется разрывающим усилиям, направленным вдоль волокон, отличаясь этой особенностью сопротивления не только от каменных матерьялов, но и от многих металлов.

Обыкновенно принимают, что временное сопротивление большинства дерев (кроме дуба) продольному вытягиванию, средним числом, вдвое более сопротивления продольному сжатию; это не вполне точно, как показывают результаты опытов Баушингера и Тетмайера, но может быть допущено в видах упрощения расчетов.

Сопротивление дерева поперечному сжатию обыкновенно принимают в 2 — 4 раза менее, чем продольному.

Увеличению крепости данной породы дерева, главным образом, благоприятствуют:

• 1. Большая абсолютная плотность сухой древесины; иногда, впрочем, большой удельный вес древесины вызывается ненормально большим содержанием смолы, или минеральных веществ — что, конечно, не увеличивает ее крепости.
• 2. Правильное расположение волокон (прямослойность), особенно в пиленом лесе; у хвойных пород — мелкослойность, как следствие соответствующей почвы, климата и т. д.; отсутствие сучьев.
• 3. Умеренная влажность: полагают, что при содержании средним числом около 10% влаги дерево всего лучше сопротивляется растяжению, и сопротивление это уменьшается как для слишком сырого, так и для слишком сухого дерева, при чем последнее делается хрупким. Сжатию же, наоборот, лучше сопротивляется вполне сухое дерево.
• 4. Надлежащий возраст дерева: например, для сосны 80 — 120 лет, для дуба от 60 до 200 лет и т. д.
• 5. Зимняя рубка, как полагают многие, также выгоднее для крепости дерева; это, однако, не вполне доказано. Другие, более основательные преимущества зимней рубки излагаются далее.
• 4. Упругость дерева, т. е. его способность возвращаться к первоначальной форме по прекращении усилия, вызвавшего изменение этой формы, если такое изменение (деформация) не перешло за известный предел, — вообще говоря, довольно велика. За пределом упругости волокна взрослого дерева, в противоположность металлам, вытягиваются весьма незначительно, и разрыв, особенно сухого дерева, происходит уже при весьма небольшом удлинении. Молодые ветви наоборот, в особенности у некоторых пород, например, ивовые побеги, весьма гибки, т. е. допускают значительные остающиеся деформации.