Теплопровідність будівельних матеріалів

1. Коротко про теплопровідності як фізичне явище
2. Порівняння значень теплопровідності деяких матеріалів
3. Підбір оптимальної товщини бруса для дерев'яного будинку

При будівництві будинку і підготовці проекту першочергова увага приділяється відповідності майбутньої конструкції всім необхідним вимогам. Адже головне що? Щоб в будинку було тепло, затишно, сухо. Це багато в чому залежить від теплопровідності матеріалів і якості роботи. Наприклад, будинок з соснового бруса набагато тепліше будинку із силікатної цегли.

Коротко про теплопровідності як фізичне явище

Теплопровідність - це властивість тіл, яке полягає в передачі теплової енергії від більш нагрітих тіл менш нагрітих тіл. Чим вище теплопровідність, тим швидше йде обмін між тілами. Чим нижче - тим довше стіни, підлогу і стелю охолоджуються і нагріваються. Саме тому в будинках і котеджах, зведених з матеріалів з низькою теплопровідністю, взимку тепліше, а влітку прохолодніше. При будівельних розрахунках часто користуються коефіцієнтом теплопровідності, який чисельно характеризує теплопровідність матеріалів. Також варто відзначити, щоб уникнути скупчування конденсату між стіною і утеплювачем, в силу різних теплопровідності матеріалів, потрібно дотримуватися просте правило - матеріал з маленькою теплопровідністю зовні, з високою всередині.

Порівняння значень теплопровідності деяких матеріалів

Останнім часом, у зв'язку з впровадженням сучасних композитних матеріалів, у багатьох країнах отримало широке поширення поняття «енергоефективний будинок» або «зелений будинок». Чим менше будинок віддає тепла навколишньому середовищу - тим краще. Такий підхід дозволяє значно економити на всіляких обігрівачах, адже навіть приблизні фінансові розрахунки показують - вигідніше ретельно утеплити будинок, чим обігрівати вулицю.

Наведемо порівняльну таблицю різних будматеріалів:

Назва матеріалу Коефіцієнт теплопровідності, Вт / м * К Червона цегла 0,56-0,95 Бетон 0,7-1,75 Газобетон 0,18-0,28 Пінобетон 0,14-0,38 Залізобетон 2,04 Дерево 0, 08-0,2 Звичайний силікатна цегла 0,85-1,10 Техноплекс 0,032 Пінопласт ПСБ-25 0,04 Мінеральна вата 0,035 Сосна (вздовж волокон) 0,18-0,29 Сосна (поперек волокон) 0,09-0, 14

З таблиці наочно видно, що дерево, газобетон і пінобетон набагато випереджають звичайний бетон або цегла в значеннях теплопровідності, причому багаторазово. Наприклад, стіна з газобетону буде приблизно в 5 разів енергоефективності, ніж така ж із силікатної цегли. До того ж, теплопровідність соснового бруса (поперек волокон) порівнянна з теплопровідністю таких утеплювачів, як пінопласт і техноплекс (екструдований пінополістирол). По суті, дерево (сосновий брус) само по собі є непоганим утеплювачем.

Від чого залежить теплопровідність матеріалу? Причин, які впливають на це властивість не так багато.

• Пористість. Порожнечі перешкоджають теплообміну, порушуючи однорідність матеріалу.
• Структура порожнин. Чим менше часу і чим їх більше, тим вище опір холоду та спеки.
• Вологостійкість матеріалу. Основне завдання в цьому випадку - не допустити промокання і насичення вологою конструкції внаслідок скупчився всередині конденсату. Вода прекрасно передає тепло, тому через водяний конденсат холод буде дуже швидко проникати в будівлю.

Після порівняльної оцінки різних матеріалів, стає зрозуміло, що сосна є оптимальним вибором для будівництва котеджу або заміського будинку. Висушена в належних умовах, вона володіє однорідною структурою і прекрасними теплоізоляційними властивостями. Належним чином оброблений брус з сосни довговічний і стійкий до різної негоді.

Підбір оптимальної товщини бруса для дерев'яного будинку

Розглянемо більш пильно питання оптимальної товщини бруса для будівництва будинку з сосни. Індивідуальність проекту диктує свої правила, і важливо врахувати всі нюанси, що допоможе уникнути підводних каменів і насолоджуватися в майбутньому комфортом і затишком.

У будівельній практиці існує кілька видів бруса:

1. Оциліндрований.
2. Струганий. З профілем або без.
3. Клеєний.

Оциліндрований брус це просто-напросто колоду, з якого за допомогою спеціального верстата зняли зовнішній шар деревини і надали йому рівномірно по всій довжині округлу форму. Недоліки такої конструкції пов'язані з високою продувності і усадкою колод природної вологості.

Струганий без профілю брус виготовляється на деревообробному заводі, і має, як правило, прямокутний перетин. Споруда будівлі з такого матеріалу значно простіше і швидше. Профільований брус відрізняється наявністю канавок, з їх допомогою можна точно направляти і позиціонувати брус, в результаті чого така конструкція практично не продувається і вимагає меншу кількість оздоблювального матеріалу.

Коефіцієнт теплопровідності клеєного бруса 0,15 Вт / (м · K), а це означає, що в будинку, побудованому з бруса товщиною 160 мм, тепло буде триматися 15 годин з моменту відключення опалення.

Ми займаємося виключно профільованим цільним брусом, який набагато міцніше клеєного і на 100% екологічний. Монолітність структури визначає високу міцність і опір на кручення і вигин, а відсутність клею і однорідність бруса зберігають його високі теплоізоляційні властивості.

Товщина бруса для будинку вибирається за такими критеріями:

• Кліматичні умови.
• Розміри будинку.
• Необхідний клас енергозбереження.
• Відповідність вимогам СНиП.

Необхідна товщина дерев'яної стіни розраховується за формулою:

S м = R Kt;

де S м - товщина стіни, R - опір теплопередачі стіни (показник беруть відповідно регіоном проживання), Kt - коефіцієнт теплопровідності.

Для помірного кліматичного поясу опір теплопередачі стіни становить 3,0 - 3,2. Коефіцієнт теплопровідності беремо з таблички, зазначеної вище, (беремо значення для деревини сосни поперек волокон).

Таким чином, отримуємо для будинку, побудованого з бруса соснових порід:

S м = 3,0 * 0,09 = 0,27 м

Значить оптимальної для нашого регіону є стіна з бруса товщиною 270 мм. Щоб вирішити питання відповідності товщині стін будинку всіма зазначеними нормативами теплопередачі, ми впровадили технологію будівництва з подвійного бруса з утепленням із загальною товщиною стін 300 мм, яка за рахунок наявності утеплювача між двома рядами дерев'яного сухого бруса еквівалентна по теплопровідності товщині цільної дерев'яної стіни 517 мм. Детальніше про цю технологію можна почитати в публікаціях на нашому сайті.