Теплопроводность строительных материалов

Кедр

Кедр считается самым элитным строительным лесом, имеющим огромную прочность и низкую теплопроводность. В сравнении с кирпичом, кедр имеет индекс 1/5, т.е. 10 см кедра заменяет 50 см кирпича. Поэтому бани, построенные из кедра, очень теплые. Даже без дополнительного утепления в кедровых банях-бочках можно спокойно париться при -25 градусах!

Помимо прочности, кедр имеет ряд очень важных преимуществ перед своими собратьями. Фитонциды, выделяемые кедром, считаются лечебными. Дома, рубленные из кедра, будут самые чистые и в них легко дышать.

Преимущества древесины кедра

Низкая теплопроводность — хорошо держит тепло

Целебные фитонциды для оздоровления организма

Прочность

Устойчивость к гниению

Не требует дополнительной антисептической обработки

Древесина кедра имеет красивую текстуру и розоватый оттенок. Она хорошо поддается обработке. Если сравнивать сосну и кедр с точки зрения стойкости к гниению и растрескиванию, то абсолютное первенство в этом отношении у кедра.

Недостатки древесины кедра

Сравнительно высокая цена (дороже сосны)

При всех преимуществах кедра есть и минус — кедр дороже сосны, а значит и бани из кедра будут стоить дороже. Зато они прослужат дольше и в них можно париться даже зимой в морозы.

Кедр — лучшее дерево для бани. Фитонциды кедра оздоравливают организм. Бани прочные и теплые, можно париться зимой

За счет антисептических свойств в кедровых банях и домах отсутствуют плесневые грибы и микробы. Бани из кедра обладают особым преимуществом – необыкновенный аромат, легкий воздух и оздоровительный пар.

Свойства

Древесина различных видов тополей имеет очень схожие свойства и обычно не различается по видам. Исключение составляет осина, у которой отсутствует ядро и несколько более высокая плотность. Древесина тополей вообще очень мягкая и со своей плотностью, составляющей от 400 до 500 кг/м³ при влажности от 12 до 15 %, относится к самым лёгким отечественным лиственным породам древесины и имеет соответствующие малые значения абсолютной прочности. Относительно веса, тем не менее, прочность тополя сравнима с другими породами древесины. Эта древесина устойчива к растрескиванию и в сравнении с другими лиственными породами легко колется. Из-за поверхностного уплотнения волокон древесины при трении её стойкость к снашиванию довольно высока.

Осиновая древесина слабоустойчива к воздействию осадков и под водой. В свежем состоянии имеет высокое содержание влаги. У чёрных и бальзамических тополей влажность ядра заметно выше, чем заболони, у белых тополей примерно равная, что должно учитываться при сушке. Сохнет эта древесина медленно и не склонна к растрескиванию или короблению во время этого процесса.

Хорошо обрабатывается острым инструментом, её можно пилить, фрезеровать, лущить и резать. Свежая древесина легче в обработке, чем сухая, потому что волокнистые опилки приводят к сильному сносу и разогреву пил. На древесине с широкими годичными кольцами сложнее добиться гладкой поверхности. Склеивание не вызывает трудностей, соединение с помощью гвоздей удовлетворительное. Поверхность легко обрабатывается, её можно хорошо морить, однако трудно отполировать.

Калькулятор расчёта толщины стены по теплопроводности

На практике подобные данные применяют часто и не только профессиональными проектировщиками. Нет ни одного закона, запрещающего самостоятельно создавать проект своего будущего дома. Главное, чтобы тот соответствовал всем нормативам и СНиПам. Чтобы рассчитать теплопроводность стены, можно воспользоваться специальным калькулятором. Подобное «чудо прогресса» можно как установить к себе на компьютер в качестве приложения, так и воспользоваться услугой онлайн.

Окно расчёта калькулятора

В нём нет премудростей. Просто выбираешь необходимые данные и получаешь готовый результат.

Расчёт толщины стен с использованием глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе

Существуют и более сложные калькуляторы расчёта, где учитываются все слои стен, пример подобного расчётного «механизма» показан на фото ниже.

Расчёт проводимости тепла всех прослоек стен

Конечно, теплоэффективность будущего здания – это вопрос, требующий пристального внимания. Ведь от него зависит, насколько тепло будет в доме и насколько экономно будет его отапливать. Для каждого климатического региона существуют свои нормы коэффициентов теплопроводности ограждающих конструкций. Можно рассчитать самостоятельно теплоэффективность, но если возникают проблемы, лучше обратиться за помощью к специалистам.

Предыдущая Строительные материалыИз чего делают цемент: от теории к практике Следующая Строительные материалыКрепкий пол в каждый дом: ламинат или линолеум — что лучше

Чем привлекательна низкая теплопроводность клееного бруса

Как известно, чем ниже значение теплопроводности*, тем лучше материал удерживает тепло.

Теплопроводность клееного бруса – важнейшая его характеристика. Коэффициент теплопроводности у клееного бруса самый низкий и составляет 0,1 Вт/м*С.

Чтобы было более понятно, сравним теплопроводность других материалов:

• Железобетон имеет коэффициент теплопроводности 2,04 Вт/м.кв,
• Пенобетон обладает теплопроводностью в размере 0,47 Вт/м.кв,
• Пустотелый кирпич — 0,52 Вт/м.кв,
• Профилированный брус обладает теплопроводностью 0,18 Вт/м.кв,
• Клееный брус – 0,1 Вт/м.кв.

Такой низкий показатель теплопроводности у клееного бруса достигается за счет наличия нескольких факторов:

Основа клееного бруса — древесина, которая сама по себе имеет низкую теплопроводность.

При производстве клееного бруса используется клей, который в свою очередь является прекрасным теплоизолятором. Нашей компанией используется немецкий клей Akzo Nobel, который предназначен для склеивания древесины с древесиной. Он дает клеевые швы с очень высокими показателями прочности в различных условиях окружающей среды. Соединение обладает высокими показателями теплостойкости, стойкостью к действию растворителей и сопротивления ползучести при воздействии нагрузок.

На основании вышесказанного:

Дома, построенные из клееного бруса, очень комфортные и практичные:

• В зимний период на прогрев всего дома вы потратите минимально короткое время, а сохраните тепло на очень длительный период. Тем самым получите значительную экономию на отопление.
• В летний период постоянной необходимости в кондиционировании дома не будет, т.к. прохлада в доме будет сохраняться довольно долго, в отличие от домов, построенных из других материалов. А это также экономия на содержании дома.

2. Стены дома можно делать значительно меньшей толщины, чем из других материалов. К примеру, теплопроводность бруса 150х150мм приблизительно такая же, как и бревна, имеющего диаметр в 240мм.

3. Нет необходимости в дополнительном утеплении стен.

Брус сечением 200 мм способен обеспечить комфортные условия даже в зимние морозы без дополнительного утепления.

Таким образом, клееный брус, благодаря низкой теплопроводности, является идеальным строительным материалом для возведения комфортного жилья, а также дает возможность дополнительной экономии на материале.

*Справка: Теплопроводностью называется количественная характеристика способности тела проводить тепло.

Внешний вид

Фанера из осины

Древесина тополей рыхлая, имеет светлую, беловатую, красновато-коричневую до коричневатой окраску. Волокна образуются круглый год очень равномерно, ранний и поздний прирост схожи, поэтому древесина выглядит однородной. Однако годичные кольца чётко различимы, так как поздняя древесина образует на границе годичного кольца узкую более плотную полоску. У тополей явственно разделены заболонь и ядровая древесина, исключением является осина, причисляемая к заболонным породам деревьев. Ядро чёрного тополя и его гибридов в свежем состоянии имеет цвет от светло-коричневого до зеленовато-коричневого, при сушке становится слегка красно-коричневым и по цвету уравнивается с заболонью. Древесина осины грязно-белого или желтовато-белого цвета, ядро белого тополя и серого тополя — тёмное, красновато-жёлтое до желтовато-коричневого. Заболонь этих видов беловатая и похожа на древесину осины.

Независимое строительство

Современный клееный брус превосходно подходит для постройки маленьких частных домов (дач).

Приведенная ниже инструкция акцентирует внимание на главных этапах возведения комфортного и комфортного жилища своими руками под управлением умелого мастера

Возведение дома из клееной древесины, как и каждый постройки, начинается из подготовки проектной документации

На этом этапе особенное внимание нужно выделить верному выбору сечения стенового материала в зависимости от длины пролетов. Для экономии денег возможно воспользоваться типовым проектом древесного сруба;

На следующем этапе устанавливается фундамент. Потому, что древесный сруб имеет маленькой вес возможно применять свайный либо мелкозаглубленный ленточный фундамент для дома из бруса;

Потом нужно сделать надежную гидроизоляцию нижней обвязки от фундамента. Для этого достаточно на всю площадь фундамента уложить рубероид либо возможно применять битумную мастику;

На готовую гидроизоляцию устанавливается закладной венец, и монтируются балки пола;

Самые первые венцы нужно соединить с фундаментом, применяя древесные шпильки; На первый ряд бруса укладывается нужный слой теплоизоляции. После этого монтируется второй и последующие последовательности из брусков. Благодаря заводской разбрусовке процесс возведения стен существенно упрощается

На этом этапе крайне важно контролировать точность горизонтальных и вертикальных уровней;

По окончании возведения укладки и стен балок перекрытия из бруса обустраивается стропильная система;

На последней стадии укладывается кровля и осуществляется ее утепление.

Клееные пиломатериалы имеют качественную поверхность и фактически не требуют какой-либо дополнительной отделки.

Применение осины при производстве мебели

Качества осиновой древесины мы выяснили выше, исходя из них понятно применение осины при производстве мебели: её рекомендуют при высокой влажности в помещении. В сочетании с тем, что ожога от прикосновения к горячей древесине не будет, осиновая мебель удачно вписывается в декор бани или сауны.

Цена на осиновую мебель невысока, зато от неё приятный запах спокойствия. К тому же такой предмет интерьера сложно испачкать. Однако некоторым людям кажется мебель из этой породы дерева непрезентабельной. Если применялось больное дерево, то есть возможность подгнивания мебели изнутри. Рекомендуют осиновую мебель тем, кто выбрал для дома стиль кантри.

Надеемся, что сведения о дереве осина, её применении и свойствах были полезны.

Осина – целебное дерево, способное помочь в нетрадиционном лечении заболеваний, связанных с воспалительными процессами и сахарным диабетом. Это доступное растительное сырье, которое каждый человек при желании может собрать самостоятельно и изготовить из него лекарственное средство. Главными его плюсами являются натуральность, мягкое действие и доказанная практикой эффективность.

Факторы, влияющие на величину теплопроводности

Теплопроводность материалов, используемых в строительстве, зависит от их параметров:

В начале измерения принимается начальное стационарное состояние температуры. Измерительный датчик и образец образуют две полубесконечные области. Линейная часть кривой параметризуется используемой емкостью плоского источника и теплоизоляционными свойствами обоих смежных полупространств.

В общем случае расчет значения теплопроводности может быть выражен уравнением. Во время практических измерений результаты измерений на эталонных материалах были применены для выбора оптимального интервала измерения и оптимальной выходной мощности источника тепла в отношении максимизации результатов измерений точно и воспроизводимости.

Пористость – наличие пор в структуре материала нарушает его однородность. При прохождении теплового потока часть энергии передается через объем, занятый порами и заполненный воздухом. Принято за отсчетную точку принимать теплопроводность сухого воздуха (0,02 Вт/(м*°С)). Соответственно, чем больший объем будет занят воздушными порами, тем меньше будет теплопроводность материала.

Структура пор – малый размер пор и их замкнутый характер способствуют снижению скорости теплового потока. В случае использования материалов с крупными сообщающимися порами в дополнение к теплопроводности в процессе переноса тепла будут участвовать процессы передачи тепла конвекцией.

Плотность – при больших значениях частицы более тесно взаимодействуют друг с другом и в большей степени способствуют передаче тепловой энергии. В общем случае значения теплопроводности материала в зависимости от его плотности определяются либо на основе справочных данных, либо эмпирически.

Влажность – значение теплопроводности для воды составляет (0,6 Вт/(м*°С)). При намокании стеновых конструкций или утеплителя происходит вытеснение сухого воздуха из пор и замещение его каплями жидкости или насыщенным влажным воздухом. Теплопроводность в этом случае значительно увеличится.

Влияние температуры на теплопроводность материала отражается через формулу:

λ=λо*(1+b*t), (1)

Определение коэффициента теплопроводности строительных материалов с использованием нестационарного плоского измерительного оборудования. Нестационарное плоское измерительное оборудование благодаря своей конструкции обладает многими выгодными свойствами. В этом аппарате можно легко и быстро измерить значение коэффициента теплопроводности в случае любого строительного материала.

Само измерение длится всего несколько секунд, и поэтому можно определить значение коэффициента теплопроводности в зависимости от влажности испытуемого образца. Плоский датчик обеспечивает возможность определения коэффициента теплопроводности значительно неоднородных материалов. Требования, касающиеся размера выборки, по сравнению с другими методами существенно меньше. По этим причинам можно определить коэффициент теплопроводности даже в части строительных изделий, поскольку со стандартными образцами тепловые технические свойства могут сильно отличаться от свойств конечных продуктов. Точность измерения. Как и в случае любого метода измерения, даже в случае нестационарного плоского измерительного прибора наибольшая ошибка исходит из тестового образца. Если поверхность испытываемого образца неравномерна.

• Скорость измерения.
• В отличие от классических методов этот метод несравненно быстрее.
• Гибкость измерений.

Измерительное устройство может благодаря своим благоприятным свойствам применяться для определения измерения коэффициента теплопроводности в большом разнообразии материалов и изделий, например.

где, λо – коэффициент теплопроводности при температуре 0 °С, Вт/м*°С;

b – справочная величина температурного коэффициента;

t – температура.

Источники потерь тепловой энергии в брусовом доме

Строительство брусового дома лучше всего поручить компаниям, давно работающим в данной отрасли

Основное внимание уделяется качеству материала, сборке конструкции. Приобретение плохо клеенного бруса нивелирует все преимущества древесины

Ошибки при сборке негативно сказываются на теплопроводности объекта.

Основными источниками теплопотерь в брусовых домах являются:

• Ошибки при сборке углов, перерубов, например, фиксация соседних элементов гвоздями, скобами вместо нагелей, требующихся по технологической схеме.
• Рассыхание, деформация древесины приводит к образованию внутренних полостей. Такой эффект наблюдается в домах из бруса естественной влажности.
• Некачественная выборка дверного или оконного проема приводит к зависанию бруса, соответственно тепло уходит в образовавшиеся щели.
• В местах стыка несущих стен и крыши здания также наблюдаются значительные тепловые потери.
• При ошибках в расчетах и неправильной заливке фундамента, конструкция может деформироваться с течением времени. На внешнем виде, прочности коттеджа такая особенность не скажется, но теплопроводность стен увеличится.

Последствия ошибок в проектировании и строительстве, а также использование плохих материалов и безответственный подход к выполняемым работам приводят к снижению качества недвижимости. Увеличение тепловых потерь и расходов на отопление являются основными последствиями в подобных ситуациях.

Температура горения осины, теплопроводность

Как целый ряд других пород деревьев хвойного и лиственного типа, как сырье для протекания изотермических процессов, сопровождающихся выделением тепла. В связи с этим особое значение имеет такой показатель, как теплотворная способность этого дерева.

В соответствии с этим критерием, определяющимся, как количество тепла, выделяемое одной весовой единицей древесного материала при сгорании, осину можно отнести к мало жарким породам. То есть, количество выделяемого ей тепла будет очень небольшим.

Температура горения осины – 612 градусов. Сгорание дров из этого дерева происходит достаточно быстро, без образования угольного остатка. Из-за этого они не очень хорошо подходят для целей отопления, так как с их использованием невозможно поддерживать в топке постоянную рабочую температуру.

Однако такие дрова хорошо подходят для выжигания сажи и очистки дымохода после использования сырья из древесины хвойных пород, выделяющего большое количество копоти и загрязнений.

Характеристики осиновой древесины, как источника тепловой энергии приведены в следующей таблице:

Также стоит отметить, что по сравнению с деревьями других пород осина отличается высокой способностью к впитыванию влаги. Ее предел гигроскопичности составляет 21,8 – 22,9 %.

Несмотря на свои очевидные недостатки, древесина осины имеет и целый ряд положительных качеств, заслуживающих оценки «пять баллов» по пятибалльной оценочной шкале. А именно:

• Декоративность. Благодаря своему приятному серебристому оттенку она с древности использовалась мастерами для покрытия крыш храмов.
• Удобство в работе. Из мягкой и податливой осины изготавливают множество изделий, в том числе посуду.
• Отсутствием смолы. Из-за этого ее часто используют для изготовления бань.
• Экологичность и безопасность для человека.

Как условия в парной влияют на дерево в ней?

Подтеки смолы

Так как речь идет сейчас идет исключительно о полках в баню из дерева, давайте кратко пройдемся по условиям, которые царят в парной русской и финской бани, и о том, как они сказываются на полках, где, собственно, и проводит время парящийся.

Итак, в сауне у нас температура высокая, в районе 90-110 градусов, а влажность где-то 5-15%. При такой жаре нагреваются все тела, которые находятся внутри парилки. В том числе и древесина, хотя любой ее вид обладает достаточно низкой теплопроводностью.

Однако среди пород древесины есть хвойные, в сосудах которых содержится смола. Это густая жидкость, вытекающая при повышении температуры, с совершенно иной теплопроводностью – она обжигает тогда, когда прикосновение к дереву вполне терпимо.

ВАЖНО! Наличие смолы делает хвойные полностью непригодными для изготовления полков в сауну (и только в сауну).

Низкая влажность сауны хороша тем, что позволяет применять ту древесину, которая более чувствительна к влажности. Чувствительность в данном случае – это разбухание при увлажнении и сокращение объема (часто с растрескиванием) при высыхании.

Русская баня отличается от сауны большей влажностью (55-60%) и меньшей температурой (40-60 градусов). Некоторые породы в таких условиях портятся быстрее, чем другие. Однако это зависит от их устойчивости не к влаге, а к гнили, то есть к организмам, паразитирующим на дереве и успешно размножающимся в теплой и влажной среде.

Те же хвойные, запрещенные для сауны, годятся для русской бани (если владелец – не любитель менять режимы). И они здесь были бы даже к месту, потому что именно за счет смол (природных антисептиков) прекрасно сопротивляются гнили. А некоторые породы хвойных от воды вообще становятся только крепче – та же лиственница, например. (Крепчают в воде и некоторые лиственные – дуб тот же.)

Итак, как выбирать деревянные полки для бани, исходя из температурно-влажностного режима в ней?

СОВЕТ! Для сауны нужно искать дерево с наименьшей теплопроводностью, а для русской бани – стойкое к гнили и не склонное растрескиваться и сильно менять габариты при увлажнении/высыхании.

Использование

Материал

До наших дней древесина тополя и осины из-за своей износостойкости, хорошей обрабатываемости и относительно малого веса, наряду с абачи используется для изготовления протезов. Однако деревянные протезы всё чаще заменяются искусственными материалами.

Деревянные башмаки делают в Нидерландах в основном из осины

Эта древесина поступает на рынок в виде , стружки и пиломатериалов, всё больше утилизируется для получения энергии (как возобновляемое топливо на тепловых станциях).

В Германии около 40 % древесины осины и тополя перерабатывается в ДСП в разных формах. Самым крупным потребителем осинового лущёного шпона является спичечная промышленность, кроме того лущёный шпон используется для производства фанеры, клееных блоков для гнутых деталей, корзин для фруктов и овощей, а также подарочных упаковок. Из этой древесины изготавливается также строганный шпон.

Около четверти производимой в Германии древесины перерабатывается в пиломатериалы. Она находит применение в обувной промышленности, а также для лежанок и скамей в банях. Также из этой древесины делают поддоны и ящики.

Из осины делают древесный уголь, находящий применение для рисования и в химической промышленности, та же древесина используется для изготовления кульманов, бытовых приборов, зубочисток и лопат для снега. Это дерево подходит для ДВП и производства целлюлозы и бумаги.

Топливо

Теплота сгорания осины, составляющая 19,8 МДж/кг, лежит между елью и буком, но из-за малой плотности выход энергии на единицу объёма меньше чем у других видов топливной древесины.

Наряду с ивами тополя как быстрорастущие деревья представляют собой важнейшие виды для лесных хозяйств короткого цикла.

Строение древесины.

В дереве можно выделить три составные части: корни, ствол, ветви. Для производства деловой древесины для  строительстваиспользуется ствол. Представление о строении древесины дают три разреза ствола:

• поперечный;
• радиальный;
• тангенциальный.

Строение древесины хорошо видно на поперечном разрезе:

• ядро;
• сердцевина;
• заболонь;
• кора.

Ядро – центральная часть дерева. По наличию или отсутствию ядра деревья подразделяют на ядровые и безъядровые. В молодом возрасте деревья всех пород ядра не имеют. Оно возникает по мере взросления дерева. Но существуют безъядровые породы деревьев, которые имеют так называемое «ложное ядро». К безъядровым относятся бук, береза, осина. Тонкий слой живых клеток, который находится между корой и древесиной, называется камбием. Слой камбия откладывает в сторону коры лубяные клетки, а к центру – клетки древесины. На поперечном разрезе видны ломаные линии, направленные от центра ствола к коре, их называют сердцевидными лучами. Вид сердцевидных лучей у различных пород деревьев бывает не одинаков. Концентрические круги называются годичными кольцами. Они показывают прирост дерева за год. Ширина годичных колец может колебаться в зависимости от пород деревьев и условий произрастания. Годичные кольца состоят из более светлого (весеннего) слоя, который располагается ближе к ядру, и более темного плотного летнего слоя, который располагается ближе к коре.

Сердцевидные лучи и годичные кольца составляют текстуру древесины, которая определяет ценность породы.