Теплопроводность бруса сравнительная таблица

Содержание

Теплопроводность строительных материалов

Теплопроводность бруса сравнительная таблица

При постройке дома и подготовке проекта первостепенное внимание уделяется соответствию будущей конструкции всем необходимым требованиям. Ведь главное что? Чтобы в доме было тепло, уютно, сухо. Это во многом зависит от теплопроводности материалов и качества работы. К примеру, дом из соснового бруса намного теплее дома из силикатного кирпича.

Коротко о теплопроводности как физическом явлении

Теплопроводность – это свойство тел, которое заключается в передаче тепловой энергии от более нагретых тел менее нагретым телам. Чем выше теплопроводность, тем быстрее идёт обмен между телами. Чем ниже — тем дольше стены, пол и потолок охлаждаются и нагреваются.

Именно поэтому в домах и коттеджах, возведённых из материалов с низкой теплопроводностью, зимой теплей, а летом прохладней. При строительных расчётах часто пользуются коэффициентом теплопроводности, который численно характеризует теплопроводность материалов.

Также стоит отметить, чтобы избежать скапливания конденсата между стеной и утеплителем, в силу различных теплопроводностей материалов, нужно соблюдать простое правило – материал с маленькой теплопроводностью снаружи, с высокой внутри.

Сравнение значений теплопроводности некоторых материалов

Последнее время, в связи с внедрением современных композитных материалов, во многих странах получило широкое распространение понятие «энергоэффективный дом» или «зеленый дом». Чем меньше дом отдаёт тепла окружающей среде – тем лучше. Такой подход позволяет значительно экономить на всевозможных обогревателях, ведь даже примерные финансовые расчёты показывают – выгоднее тщательно утеплить дом, чем обогревать улицу.

Приведем сравнительную таблицу различных стройматериалов:

Название материала Коэффициент теплопроводности, Вт/м*К
Красный кирпич 0,56-0,95
Бетон 0,7-1,75
Газобетон 0,18-0,28
Пенобетон 0,14-0,38
Железобетон 2,04
Дерево 0,08-0,2
Обычный силикатный кирпич 0,85-1,10
Техноплекс 0,032
Пенопласт псб-25 0,04
Минеральная вата 0,035
Сосна (вдоль волокон) 0,18-0,29
Сосна (поперек волокон) 0,09-0,14

Из таблицы наглядно видно, что дерево, газобетон и пенобетон намного опережают обычный бетон или кирпич в значениях теплопроводности, причём многократно. К примеру, стена из газобетона будет примерно в 5 раз энергоэффективней, чем такая же из силикатного кирпича. К тому же, теплопроводность соснового бруса (поперек волокон) сопоставима с теплопроводностью таких утеплителей, как пенопласт и техноплекс (экструдированный пенополистирол). По сути, дерево (сосновый брус) само по себе является неплохим утеплителем.

От чего зависит теплопроводность материала? Причин, которые влияют на это свойство не так много.

  • Пористость. Пустоты препятствуют теплообмену, нарушая однородность материала.
  • Структура полостей. Чем меньше поры и чем их больше, тем выше сопротивление холоду и жаре.
  • Влагостойкость материала. Основная задача в этом случае – не допустить промокания и насыщения влагой конструкции вследствие скопившегося внутри конденсата. Вода прекрасно передаёт тепло, поэтому через водяной конденсат холод будет очень быстро проникать в здание.

После сравнительной оценки различных материалов, становится понятно, что сосна является оптимальным выбором для строительства коттеджа или загородного дома. Высушенная в надлежащих условиях, она обладает однородной структурой и прекрасными теплоизоляционными свойствами. Надлежащим образом обработанный брус из сосны долговечен и устойчив к различной непогоде.

Подбор оптимальной толщины бруса для деревянного дома

Рассмотрим более пристально вопрос оптимальной толщины бруса для постройки дома из сосны. Индивидуальность проекта диктует свои правила, и важно учесть все нюансы, что поможет избежать подводных камней и наслаждаться в будущем комфортом и уютом.

В строительной практике существует несколько видов бруса:

  1. Оцилиндрованный.
  2. Строганый. С профилем или без.
  3. Клееный.

Оцилиндрованный брус это просто-напросто бревно, с которого при помощи специального станка сняли наружный слой древесины и придали ему равномерно по всей длине округлую форму. Недостатки такой конструкции связаны с высокой продуваемостью и усадкой бревен естественной влажности.

Строганый без профиля брус изготовляется на деревообрабатывающем заводе, и имеет, как правило, прямоугольное сечение. Постройка здания из такого материала значительно проще и быстрей. Профилированный брус отличается наличием канавок, с их помощью можно точно направлять и позиционировать брус, в результате чего такая конструкция практически не продувается и требует меньшее количество отделочного материала.

Коэффициент теплопроводности клееного бруса 0,15 Вт/(м·K), а это значит, что в доме, построенном из бруса толщиной 160 мм, тепло будет держаться 15 часов с момента отключения отопления.

Мы занимаемся исключительно профилированным цельным брусом, который намного прочнее клееного и на 100% экологичен. Монолитность структуры определяет высокую прочность и сопротивление на кручение и изгиб, а отсутствие клея и однородность бруса сохраняют его высокие теплоизоляционные свойства.

Толщина бруса для дома выбирается по следующим критериям:

  • Климатические условия.
  • Размеры дома.
  • Требуемый класс энергосбережения.
  • Соответствие требованиям СНиП.

Необходимая толщина деревянной стены рассчитывается по формуле:

Sм = R Kt;

где Sм – толщина стены, R – сопротивление теплопередачи стены (показатель берут соответственно региону проживания), Kt – коэффициент теплопроводности.

Для умеренного климатического пояса сопротивление теплопередачи стены составляет 3,0 – 3,2. Коэффициент теплопроводности берем из таблички, указанной выше, (берем значение для древесины сосны поперек волокон).

Таким образом, получаем для дома, построенного из бруса сосновых пород:

Sм = 3,0*0,09 = 0,27 м

Значит оптимальной для нашего региона является стена из бруса толщиной 270 мм. Чтобы решить вопрос соответствия толщине стен дома всем указанным нормативам теплопередачи, мы внедрили технологию строительства из двойного бруса с утеплением с общей толщиной стен 300 мм, которая за счет наличия утеплителя между двумя рядами деревянного сухого бруса эквивалентна по теплопроводности толщине цельной деревянной стены 517 мм. Подробнее про эту технологию можно почитать в публикациях на нашем сайте.

Источник: https://dominant-wood.com.ua/ru/stati/265-teploprovodnost-stroitelnyih-materialov

Теплопроводность дерева таблица, схема

Противоположные поверхности материала имеют разные температуры. Из-за этого образуется тепловой поток, с помощью которого можно определить теплопроводность. В данной статье мы изучим конкретный строительный материал – дерево. Помогут изучить вопрос подробные таблицы, а также видеозаписи.

Чем хорошо дерево? Материал легок в обработке, с ним можно самостоятельно возвести частный дом. Один из самых очевидных плюсов дерева – это его цена. В России древесный ресурс есть в достатке.

Теплопроводность – изучаем свойство

Древесина удобна для строительства коттеджей, дач и частных домов по той причине, что её теплопроводность не меняется при широком температурном диапазоне – от -40°C до +40°С. Но есть и другие факторы, от которых зависит теплопроводность того или иного материала. К примеру, влажность – она оказывает наибольшее влияние на показатель теплопроводности.

Таблица ниже наглядно демонстрирует теплопроводность различных пород дерева:

[

Разобраться с таблицей довольно легко: чем ниже коэффициент проводимости, тем лучше материал. Для обозначения теплопроводности используется буква «R». Теперь стоит рассмотреть разные породы, а поможет в этом таблица.

Породы древесины для строительства

О пробковом дереве мы пока говорить не будем, так как построить из него дома будет довольно проблематично. Что касается лучшего варианта, то им является кедр. Он имеет самый низкий коэффициент – 0,095 Вт/(м*С). Коттедж или дача, построенная из кедрового дерева, получится самой теплой, если сравнивать с постройками из других древесных материалов.

Важным моментом является показатель толщины, который влияет на теплопроводность дерева. Буквой «R» определяется соотношение толщины слоя и проводимости тепла. В идеале показатель «R» должен быть 3 или 4. К примеру, чтобы получить R=3 при строительстве дома из кедра, необходимо делать толщину стен не менее 30 сантиметров.

Таблица физических свойств дерева. Они также влияют на коэффициент проводимости тепла между противоположными поверхностями материала.

Ель является не менее удачным материалом для постройки частного дома, при этом она имеет показатель 0,110 Вт/(м*С).

Чтобы R был около трех, потребуются слои 33-35 см. Береза, сосна, пихта – эти породы уже идут с большим отрывом – 0,150 Вт/(м*С). Если есть желание, чтобы частный дом, коттедж или дача была построена из березы или пихты, то необходимо позаботиться о толщине стен.

Чтобы добиться R=3 потребуются стены 45 см.

[ads-mob-2]

Далее идут самые «холодные» породы:

  • Дуб – 200 Вт/(м*С);
  • Клен — 190 Вт/(м*С);
  • Тополь – 170 Вт/(м*С).

Разумеется, что дубовый дом смотрелся бы оригинально и роскошно, но для R=3 стена такой постройки должна быть 55-60 см. Да и найти рубанок с толщиной полметра будет проблематично.

Расположение волокон

Коэффициент теплопроводности может отличаться в зависимости от расположения волокон. В таблице можно увидеть, что напротив некоторых материалов стоит указание – вдоль волокон или поперек. Показатель теплопроводности тепла вдоль волокон обычно равен 0.4. В минусовые температуры материал будет замерзать в четыре раза сильнее вдоль волокон, чем поперек. Об этом могут сообщить промерзшие углы, которые можно наблюдать у многих деревянных построек.

Чтобы понимать разницу между деревом и другими материалами, использующимися для строительства, стоит ознакомиться с этим графиком :

Также, если напротив определенной породы указано «вдоль волокон», то стоит знать, что торцы стропил или брусьев будут быстрее промерзать при небольших морозах. Такие материалы не рассчитаны для суровых зим, так они несут холод в помещения вдоль волокон. Теперь можно вернуть к пробковому дереву, которое имеет минимальный коэффициент. Использовать его в строительстве нельзя по той причине, что пробка имеет минимальную прочность. Но зато эта порода отлично подходит для утепления.

Читайте также  Построить дом из профилированного бруса своими руками

Особенности конструкции из древесины

Для строительства дач, коттеджей, а также частных домов используется стандартный брус с толщиной 100-150 миллиметров. Брус изготавливают из хвойных пород, которые имеют оптимальное соотношение теплопроводности и стоимости. Толщина стены из хвойного дерева должна быть около 45 сантиметров для снижения проводимости, а брус имеет толщину около 15 см. В чем же дело? Сегодня в строительстве не используется только один материал, ведь это не выгодно.

Полезная таблица для тех, кто собирается возводить постройки из древесины.

Более рационально делать относительно тонкие стены с утеплением. Особенно оно требуется в холодных регионах, где температура -20°C является обычным делом. Помимо подходящего для частных домов показателя теплопроводности, древесина обладает и другими полезными свойствами, которых нет у бетона, кирпича:

  • Обрабатываемость;
  • Упругость;
  • Износостойкость.

Источник: http://jsnip.ru/zashita/teploprovodnost-dereva.html

Теплопроводность клееного бруса

При выборе материалов для строительства дома учитываются различные факторы, среди которых немаловажное значение имеют показатели теплопроводности. Чтобы дом был теплым и уютным, а затраты на его отопление небольшими, важно минимизировать тепловые потери. Деревянные дома всегда отличались прекрасными теплоизоляционными характеристиками. Например, коэффициент теплопроводности сосны – 0,18 Вт/м*С.

Но этот показатель может меняться в зависимости от плотности, влажности и других особенностей древесины. Поэтому пиломатериалы предварительно проходят специальную подготовку. Благодаря использованию современных технологий, застройщики получили отличную альтернативу оцилиндрованным бревнам – клееный брус. Он превосходит другие стройматериалы по многим параметрам, включая и коэффициент теплопроводности – у клееного бруса этот параметр равен 0,1 Вт/м*С.

Сравнение теплопроводности клееного бруса и других стройматериалов

Теплопроводность – важное свойство стройматериала, отражающее его способность принимать тепло от более нагретых объектов или передавать его менее теплым телам. Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем лучше материал сохраняет тепло. В нижеприведенной таблице можно наглядно оценить, насколько клееный брус превосходит другие стройматериалы по способности противостоять тепловым потерям.

МатериалКоэффициент теплопроводности, Вт/м*С
Клееный брус 0,1
Сухая древесина 0,09–0,18
Сосна, ель поперек/вдоль волокон 0,09/0,18
Дуб поперек/вдоль волокон 0,1/0,23
Профилированный брус 0,18
Пенобетон 0,08–0,47
Кирпич керамический пустотелый 0,35–0,52
Кирпич красный глиняный 0,56
Керамзитобетон 0,66–0,73
Кирпич силикатный 0,7–1,1
Бетон 1,51
Железобетон 1,69–2,04
Мрамор 2,91
Гранит 3,49

Прекрасные эксплуатационные характеристики клееных брусьев обеспечиваются благодаря особой технологии их изготовления – тщательно высушенные доски из хвойных пород древесины составляются в пакеты и склеиваются между собой с применением специального экологически безопасного клея и прессования. Такая слоистая конструкция обладает многочисленными достоинствами, одним из которых является высокая энергоэффективность. Она достигается благодаря низкой теплопроводности древесины и клея, которые используются при создании клееного бруса.

Поскольку плотность этого материала сравнительно низкая (порядка 500 кг/м3), показатели его теплопроводности также невысоки, что позволяет строить из клееного бруса уютные и комфортные дома. При этом стены домов можно делать более тонкими, чем при использовании других материалов. Например, стены из клееного бруса толщиной 150 мм обеспечивают примерно такую же защиту от тепловых потерь, как и стены из оцилиндрованного бревна диаметром 240 мм.

Преимущества клееного бруса по сравнению с обычным

Сравним клееный и обычный брус по теплопроводности и ряду других важных критериев.

Критерий для сравненияОбычный брусКлееный брус
Теплопроводность По сравнению с оцилиндрованным бревном, он меньше накапливает влагу, поэтому лучше противостоит тепловым потерям, но клееному брусу по данному параметру уступает. Требует дополнительной теплоизоляции стен и конопатки. Теплопроводность клееного бруса почти вдвое меньше, чем обычного (0,1 и 0,18 Вт/м*С). В дополнительном утеплении дома из этого материала не нуждаются.
Экологичность Этот материал сохраняет все свойства обычной древесины, включая и экологическую чистоту. Экологичность Этот материал сохраняет все свойства обычной древесины, включая и экологическую чистоту. Доски для создания дерева – такой же экологически чистый материал, как и другая древесина. Используемый для их соединения клей и защитные пропитки также абсолютно безопасны. Главное – покупать стройматериалы у надежных производителей с безупречной репутацией.
Прочность, устойчивость к деформации и биологическому разрушению При хорошей обработке такой материал служит долго, но при высыхании он может немного деформироваться, а при отсутствии надлежащей обработки – гнить. Клееная древесина очень прочна (благодаря чередованию направления волокон), уверенно сохраняет свою форму и размеры, дает минимальную усадку (1%) и при своевременной обработке уверенно противостоит гнилостным поражениям и другим негативным воздействиям.
Устойчивость к возгоранию Обычный брус необходимо обрабатывать специальными составами, чтобы снизить его пожароопасность. Клееный брус устойчив к возгоранию благодаря отсутствию трещин и щелей, а также за счет обработки специальными пропитками. Со временем обработку антипиренами необходимо повторять.
Экономическая выгода Стоимость такого материала ниже, чем клееного бруса или оцилиндрованного бревна, но важно предусмотреть дополнительные затраты на утепление стен, а также внешнюю и внутреннюю отделку. Сам материал стоит дороже, зато обеспечивается экономия на дополнительной отделке и утеплении.

Коэффициент сопротивления теплопередачи

Поскольку коэффициент теплопроводности не связан с толщиной материала, его практическое использование затруднительно. Поэтому на практике широко используется обратный параметр – коэффициент сопротивления теплопередачи. Он рассчитывается как отношение толщины материала к его коэффициенту теплопроводности. Требования к данному параметру при строительстве жилых зданий значатся в СНиП II-3-79 и СНиП 23-02-2003.

В зависимости от региона, в котором планируется строительство дома, рекомендованные значения коэффициента сопротивления теплопередачи материала могут быть различными:

РегионРекомендуемое тепловое сопротивление стен (min), м2*С/Вт
Якутск, Воркута 5,6
Хабаровск, Чукотка, Камчатка 4,9
Новосибирск, Магадан 4,2
Москва, Санкт-Петербург, Красноярский край, Владимир, Алтай 3,5
Волгоград, Белгород 2,8
Астрахань, Ставрополь 2,1
Сочи 2,0

Для расчета термического сопротивления стены из конкретного материала нужно разделить толщину стены на коэффициент теплопроводности материала, из которого она сделана. Таким образом, для расчета рекомендуемой толщины стен нужно умножить коэффициент теплопроводности на значение теплового сопротивления. Выходит, что при строительстве дома из клееного бруса в Подмосковье или Санкт-Петербурге рекомендуемая толщина стен составляет 350 мм.

В действительности дома и коттеджи из клееного бруса с толщиной стен от 200 мм не нуждаются в дополнительном утеплении и стойко выдерживают даже сильные морозы на севере нашей страны. Дополнительное утепление может потребоваться стенам дачных домов и других сооружений, выполненных из клееного бруса с меньшей толщиной.

Выбор сечения клееного бруса

Выбор ширины сечения клееного бруса зависит от особенностей его использования, прежде всего – от назначения строительного объекта и региона страны, в котором планируется его возведение.

Толщина клееного бруса, ммПредпочтительное использованиеРегионы
240 Дома для круглогодичного проживания Наиболее морозные и ветреные широты
200, 212 Дома для круглогодичного проживания. В большинстве случаев – оптимальный выбор по сочетанию цены и расходов на отопление. Любые
160, 168 Дома для сезонного проживания и временного пребывания зимой. Гостевые, дачные домики, бани. Любые.Области с теплым климатом
125 Летние домики, барбекю, веранды, беседки, бани, строения, в которых не планируется проживание в зимнюю пору, межкомнатные перегородкиДома для круглогодичного проживания Любые.Регионы с мягким климатом
85 Беседки, хозяйственные постройки, лестницы, оконные конструкции и пр. Любые

Независимо от того, брус какой толщины вы выберете, стоит учесть, что тепловые потери через стены дома не превышают 33%. Остальное теряемое тепло уходит через оконные и дверные проемы (27%), подвальные и чердачные перекрытия (21%) и вентиляционную систему (19%). Поэтому толщина бруса играет не самую важную роль для обеспечения общей энергетической эффективности дома.

Выводы

Дома из клееного бруса – теплые и комфортные. Они хорошо сохраняют тепло зимой и прохладу летом, требуют сравнительно небольших затрат на отопление и отличаются приятным микроклиматом.

Но чтобы построенный дом был максимально уютным и защищенным от существенных тепловых потерь, нужно еще на этапе его проектирования использовать комплексный подход к обеспечению его энергоэффективности.

Дома для постоянного проживания обычно строятся из клееного бруса с сечением 200х280 или 212х192 мм, а в наиболее холодных регионах применяется брус с сечением 240х192 или 240х280 мм.

Источник: https://www.greenside.ru/blog/teploprovodnost-brusa/

Сравнительный анализ теплотехнических свойств домов из разных материалов

Постоянный рост затрат на отопление жилья заставляет задуматься о выборе технологии строительства с максимальными показателями по энергоэффективности. Строительство энергосберегающих домов является сегодня не прихотью, а острой необходимостью, закрепленной законодательно в федеральном законе РФ за № 261-ФЗ «Об энергосбережении».

Эффективность стеновой конструкции жилого дома напрямую зависит от показателей по теплопотерям, которые происходят через разные элементы ограждающих конструкций дома. Основное тепло теряется именно через наружные стены. Вот почему их теплопроводность серьезно влияет на микроклимат внутри помещений. Нет смысла говорить об эффективных стеновых конструкциях без учета показателей теплопроводности. Стена может быть толстая, прочная и дорогая, но вовсе не энергоэффективная.

Возникает закономерный вопрос, какой дом теплее, а точнее, какой из популярных в нашей стране материалов лучше сохраняет тепло? Простое сравнение коэффициентов теплопередачи в данном случае является не совсем корректным. Прежде всего, следует оценивать способность сохранять тепло внешней ограждающей конструкцией, как единой системы.

Рассмотрим загородные дома, построенные по различным технологиям, с различными типами стен, и посмотрим какой дом имеет наименьшие потери тепла.

В малоэтажном жилищном строительстве наибольшее распространение получили следующие виды домов:

  • каменные
  • деревянные
  • каркасные

Каждый из названных вариантов имеет несколько подвидов, параметры которых существенно различаются. Для получения объективного ответа на вопрос, какой дом самый теплый, сравнивать будем только лучшие образцы по одному из числа представленных в списке.

Кирпичный дом представляет собой надежное, долговечное жилище и пользуется популярностью у наших сограждан. Его прочность и стойкость к неблагоприятным факторам среды обуславливается большой плотностью материала.

Кирпичные стены неплохо сохраняют тепло, но все же требуют постоянного отопления помещений. В противном случае, зимой кирпич впитывает влагу и под весом кладки начинает разрушаться. Если длительное время держать кирпичный дом без отопления, его придется прогревать до нормальной температуры около трех дней.

Читайте также  Как сделать клееный брус в домашних условиях

Минусы кирпичных построек:

  • Высокая теплопередача и потребность в дополнительной теплоизоляции. Без теплоизоляционного слоя толщина кирпичной стены, способной удерживать тепло, должна быть не менее 1,5 м.
  • Невозможность периодического (сезонного) использования здания. Кирпичные стены хорошо впитывают тепло и влагу. В холодный сезон полный прогрев дома займет не менее трех суток, а на полное устранение излишней влаги уйдет не менее месяца.
  • Толстый цементно-песчаный шов, скрепляющий кирпичную кладку, имеет в три раза больший коэффициент теплопроводности по сравнению с кирпичом. Соответственно теплопотери через кладочные швы еще более значительны, чем через сам кирпич.

Технология теплого дома из кирпича требует дополнительного утепления с внешней стороны стены плитами утеплителя.

Дома из дерева

Комфортная атмосфера быстрее создается в доме, построенном из дерева. Этот материал практически не охлаждается и не нагревается, поэтому температура внутри помещения быстро стабилизируется. При достаточной толщине стен такие дома можно не утеплять, поскольку дерево само по себе может служить термоизоляцией.

Однако, для того, чтобы деревянный дом был теплым, толщина наружных стен из сплошной древесины должна составлять более 40 см, из клееного бруса 35-40 см, а из оцилиндрованного бревна более 50 см. Стоимость строительства такого жилья очень высока.

Остается, либо игнорировать современные требования и строить дом, например, из бруса толщиной минимум 20-22 см или из бревен диаметром 24-28 см (при этом понимать, что расходы на отопление будут достаточно высокими, особенно если в доме нет магистрального газа), либо стены деревянного дома все же придется дополнительно утеплять.

Людям, которые на первое место ставят комфорт и целесообразность, лучше подумать об утеплении деревянного дома. Тогда дерево создаст в доме оптимальный микроклимат, а утепление обеспечит экономию на отоплении. По сравнению с кирпичом теплопотери деревянного дома значительно меньше. Но все же, для того, чтобы теплый дом из дерева был еще и экономичным, ему требуется дополнительная теплоизоляция.

Дома из каркаса

По своим характеристикам каркасная технология строительства выглядит намного лучше кирпичного или деревянного дома и не требует дополнительного утепления. Если в зоне климата, где планируется строительство загородного дома, зимой бывают низкие температуры, то каркасная технология является самым идеальным вариантом.

Технология каркасного домостроения подразумевает слой термоизоляции внутри стен, который позволяет оградить помещения от наружного холода. Большим плюсом постройки каркасного дома, в сравнении с деревянным или кирпичным, является высокая энергоэффективность при очень небольшой толщине стен.

Данная технология позволяет возводить абсолютно разные по своему функциональному назначению объекты:

  • Каркасные дома для сезонного проживания.Например, каркасно-щитовые, дома из СИП-панелей и прочие «эконом» варианты, используемые, в основном,как летние дачи.
  • Теплые каркасные дома для постоянного проживания.Например, здания на монолитном фундаменте, с утеплением стен не менее 200 мм, с внутренними инженерными коммуникациями.

В каркасно-щитовых домах и домах из СИП-панелей для поддержания тепла требуется постоянно работающий обогреватель, поскольку тепло в таком доме не задерживается надолго. Хотя прогревается данное строение довольно быстро, всего за несколько часов. Такие дома больше подходят для временного проживания.

Качественный каркасный дом для постоянного проживания, за счет своей многослойности и других конструкционных особенностей, позволяет минимизировать потери тепла, не оставляя ощущения влажности помещения в холодное время года. Такое жилье не требует постоянного подогрева и может долго сохранять внутреннее тепло.

Особенно высокими параметрами энергоэффективности обладают здания, построенные по технологии 3D каркас, стены которого имеют три смещенные между собой слоя утепления общей толщиной 250 мм, которые перекрывают деревянные элементы каркаса, ликвидируя в стенах «мостики холода». Кроме того, внешним слоем утеплителя закрыты цокольное и межэтажное перекрытия, поэтому в доме даже в лютые морозы всегда теплые полы.

Чтобы понять, какой загородный дом является самым теплым среди всех, сравним коэффициенты теплопроводности материалов разных стеновых конструкций.

Коэффициент теплопроводности – эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала внешних стен. Низкая теплопроводность стен дома способствует продолжительному сохранению тепла внутри помещения и обеспечивает отличные условия проживания. В противном случае стены пропускают холод и потребуется больше мощности в системе отопления.

Теплопроводность каменного дома

Рассмотрим коэффициенты теплопроводности материалов каменных домов:

  • Железобетон — 1,5 Вт/(м∙К)
  • Силикатный кирпич – 0,70 Вт/(м∙К)
  • Керамический сплошной — 0,56 Вт/(м∙К)
  • Керамический пустотелый – 0,47 Вт/(м∙К)

Чем выше коэффициент теплопередачи, тем хуже теплозащита стеновой конструкции. Как видим, сами по себе материалы, из которых строятся каменные дома, имеют довольно высокий коэффициент теплопередачи. Следуя требованиям СНиП для того чтобы построить каменный дом, толщина его внешних стен должна достигать просто ошеломляющих цифр. Например, дом из бетона должен иметь толщину стен в 2,5 метра, а из кирпича — в 1,5 метра. Это огромные материальные затраты. Сегодня, таким образом уже никто не строит.

Чтобы удерживать тепло внутри дома у кирпича просто не хватает теплопроводности, поэтому кирпичные стены всегда дополнительно утепляют. Для теплоизоляции обычно применяются материалы типа пенополистирола. Сверху утеплителя внешние стены дома обкладывают декоративным кирпичом или другим облицовочным материалом.

Теплопроводность деревянного дома

Если сравнивать деревянный или кирпичный дом, какой из них лучше сохраняет тепло? Ответ будет явно в пользу древесины.

Дерево, по сравнению с кирпичом или бетоном, в разы теплее. Влияние на теплопроводность оказывает плотность материала. У пористого материала всегда более низкий коэффициент теплопередачи, соответственно стены такой постройки более теплые. Древесина имеет хорошие показатели теплопроводности — 0,18 Вт/(м∙К). Это минимум в три раза ниже, чем у кирпича, и примерно на 30% меньше, чем у газосиликатных и пенобетонных блоков. Разница очевидна.

Каркасные дома из бруса и бревна имеют определенные преимущества за счет лучших характеристик материала. Однако основным недостатком деревянной конструкции является высокая ветропроницаемость и низкая герметичность. Крайне сложно обеспечить высокую точность сопряжения деревянных элементов, особенно в углах дома.

Джутовые или полимерные уплотнители лишь частично решают данную проблему. Следствием этого является наличие большого количества «мостиков холода» по всей площади стеновой конструкции.

Наибольшие потери тепла в деревянном доме сосредоточены именно в местах сквозных промерзаний, ликвидировать которые возможно только с помощью дополнительного утепления стен.

Теплопроводность каркасного дома

По ряду своих характеристик обычные канадские каркасные дома с толщиной стен 150 мм выглядят более привлекательно, чем каменные или деревянные. Это связано с тем, что каркасный дом обладает наименьшим среди прочих технологий и стройматериалов коэффициентом теплопроводности — 0,038 Вт/(м∙К). Получается, что его теплопроводность в 5 раз меньше, чем у дома из цельной древесины. Если сравнивать теплопроводность каркасного дома с кирпичным, то разница составляет почти 15 раз.

Среди перечисленных наилучшие показатели демонстрируют дома по технологии 3D каркас. Внешняя стена, возведенная по этой технологии, имеет коэффициент теплопроводности 0,0022 Вт/(м∙К). Данный показатель в 40 раз меньше, чем у профилированного бруса и более чем в 200 раз ниже, чем у кирпича. Такие высокие показатели энергоэффективности достигаются за счет структуры тройного каркаса и трех перекрестных слоев базальтового утеплителя.

Внешние стены дома по технологии 3D каркас не имеют «мостиков холода» и обеспечивают надежное сохранение тепла даже при экстремально низких температурах. Отсутствие контакта между элементами внешней и внутренней несущей конструкции полностью исключает возможность промерзания стен.

В последние годы в сегменте малоэтажного жилищного строительства происходят значительные изменения. Экономические условия вынуждают население отказываться от традиционных материалов в пользу более прогрессивных технологий.

Наружная стена состоит из отдельных элементов, совокупность и взаимодействие которых определяет способность жилого здания сохранять тепло. В этом отношении самые худшие характеристики у традиционной кирпичной кладки.

Высокая теплопроводность даже у лучших образцов кирпича, практически исключает возможность его использования без дополнительного утепления. Воздушный зазор в двухрядной стене и использование пустотелого керамического кирпича лишь незначительно снижают теплопотери.

Подобные строительные конструкции однозначно нуждаются в дополнительном утеплении.

Сравнивать какой дом лучше каркасный или кирпичный по теплотехническим характеристикам даже некорректно. Преимущество первого выглядит просто подавляющим. При прочих равных условиях системы отопления, для того, чтобы прогреть кирпичные стены, бывает необходимо несколько суток. Каркасный дом, возведенный, например, с использованием технологии 3D каркас, полностью протапливается в течение двух часов и в дальнейшем хорошо сохраняет тепло.

Этот же фактор позволяет точно ответить на вопрос: брус или каркас что лучше? Какое жилое строение является более эффективным с точки зрения способности сохранения тепла? Преимущества каркаса здесь также весомые. Деревянный брус или бревно имеют неплохие показатели тепловодности, но дом из бруса все же не лишен технологических недостатков в виду наличия большого количества «мостиков холода».

Простое сравнение показателей теплопроводности кирпича и 3D каркас явно в пользу последнего. Ответ на вопрос, из чего строить самый теплый дом, очевиден и однозначен. Решая данный вопрос, правильнее говорить все же о деревянном каркасном доме по технологии 3D каркас, в котором применение многослойной структуры позволяет устранить все недостатки других технологий загородного домостроения.

Здания по технологии 3D каркас являются не только самыми теплыми каркасными домами для постоянного проживания, но также являются лидерами по энергоэффективности. В этом мнения многих специалистов совпадают: 3D каркас обладает исключительной способностью к сохранению тепла, имеет параметры «пассивного дома» и рекомендован для использования на всей территории нашей страны в качестве энергоэффективного жилья.

НУЖЕН ТЕПЛЫЙ ДОМ ДЛЯ КРУГЛОГОДИЧНОГО ПРОЖИВАНИЯ?

ЗВОНИТЕ НАМ ПО ТЕЛЕФОНУ +7(495) 363-06-08
ИЛИ ЗАДАЙТЕ СВОЙ ВОПРОС В ФОРМЕ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

Источник: https://dekardkarkas.ru/articles/kakoy-dom-vybrat.html

Теплопроводность бруса: значение в строительстве, справочные данные, факторы, примеры расчетов

Все фото из статьи

Для чего строителю необходимо знать значения теплопроводности разных видов бруса? Каковы эти значения? Что может повлиять на теплопроводность материалов? Давайте попробуем ответить на эти вопросы и привести примеры решения расчетных задач.

Читайте также  Чем обработать брус от гниения в земле

Сруб из фрезерованного клееного бруса.

Зачем это нужно

Одна из основных проблем современного строительства — энергетическая эффективность, то есть экономия тепловой энергии путем минимизации потерь через ограждающие конструкции.

Действующий СНиП 23-02-2003 в одном из приложений содержит параметры теплового сопротивления стен, рекомендованные для строительства в разных регионах страны. Приведем их значения:

Регион Тепловое сопротивление стен, м2*С/Вт
Сочи 2,0
Волгоград 2,8
Москва 3,5
Новосибирск 4,2
Хабаровск 4,9
Якутск 5,6

Чтобы вычислить фактическое термическое сопротивление стены, выполненной из известного материала, достаточно знать теплопроводность материала и его толщину. Зависимость между величинами проста и понятна: термическое сопротивление равно отношению толщины к теплопроводности.

Уточним: при многослойной структуре ограждающей конструкции сопротивление рассчитывается для каждого слоя; результаты суммируются.

При многослойной структуре стен теплосопротивление рассчитывается для каждого слоя.

Справочные значения

Для начала сравним сухую древесину с другими строительными материалами. Вот сравнительная таблица теплопроводности бруса, кирпича, керамзитобетона, перлита и минеральной ваты.

Материал Теплопроводность, Вт/м*С
Древесина 0,09-0,18
Минеральная вата (клееные плиты) 0,04
Перлит 0,1
Керамзитобетон 0,73
Кирпич 1,1

Однако фактическая теплопроводность древесины определяется рядом дополнительных факторов, которые мы затронем чуть позже. Вот еще одна таблица теплопроводности — клееного бруса, бруса естественной влажности и так называемого термобруса (профилированного пиломатериала камерной сушки с вклеенным слоем пенополистирола):

Тип бруса Теплопроводность, Вт/м*С
Клееный 0,1
Естественной влажности 0,18
Термобрус 0,07

Склейка из нескольких ламелей гарантирует идеальную геометрию и отсутствие деформаций.

Факторы

А теперь давайте разберемся, за счет чего коэффициент теплопроводности клееного бруса ниже, чем у пиломатериала естественной влажности.

Какие факторы влияют на это свойство древесины?

  • Порода дерева. Разные породы древесины сильно различаются плотностью; между тем увеличение плотности всегда приводит к ухудшению теплоизолирующих качеств. Вспомните: все без исключения утеплители характеризуются пористой структурой; именно пузырьки воздуха и ячейки, препятствующие его естественной конвекции, мешают теплообмену;

Пример: теплопроводность сухой сосны — 0,1 Вт/м*С, а сухого дуба — 0,15.
При этом цена сосны как минимум втрое ниже, что, собственно, и делает ее столь привлекательной в качестве строительного материала.

На фото — клееный дубовый брус. Его стоимость начинается от 50000 рублей за кубометр.

  • Влажность. Теплопроводность клееного бруса ниже, чем у бруса естественной влажности, еще и потому, что ламели, из которых набирается этот материал, проходят камерную сушку. Вода увеличивает среднюю плотность материала, что способствует улучшению теплопереноса;
  • Разнообразные грунтующие пропитки глубокого проникновения. Если лаки лишь образуют тонкую пленку на поверхности, то пропитки могут проникать в структуру древесины на 3-5 сантиметров и опять-таки уплотнять ее, способствуя передаче тепла. Впрочем, некоторое падение теплоизоляционных качеств окупится увеличенным сроком службы сруба.

Почему термобрус обгоняет клееный по теплоизоляционным качествам? Очевидно, из-за прослойки материала с куда более низкой, чем у дерева, теплопроводностью: фактически, он представляет собой трехслойную структуру с разными коэффициентами теплопроводности для каждого слоя.

Структура термобруса.

Примеры расчетов

Теперь давайте закрепим наши знания, выполнив своими руками несколько расчетных задач для разной толщины деревянных стен и разных материалов.

Брус естественной влажности, сечение 150 мм, Крым

Нормированное термическое сопротивление стен для Крыма составляет 2,0 м2*С/Вт. Между тем теплопроводность для пиломатериалов естественной влажности, как мы выяснили выше, равна примерно 0,18 Вт/м*С. Теплосопротивление рассчитывается, как мы помним, как отношение толщины к теплопроводности.

Обратите внимание: все величины предварительно переводятся в единицы СИ.
Очевидно, что стена из бруса 150х150 будет иметь толщину 0,15 метра.

Сопротивление теплопереносу будет равным 0,15/0,18=0,83(3) м2*С/Вт. Очевидная инструкция — для соответствия требованиям СНиП стена должна иметь дополнительное утепление.

К слову, деревянный дом с минераловатной шубой существенно превзойдет голый сруб из бруса 150-150 по морозостойкости: точка росы в этом случае окажется в толще утеплителя, а не древесины.

Наружное утепление уменьшит потери тепла и продлит срок службы стен.

Клееный брус, сечение 200 мм, Подмосковье

  1. Снова возьмем нормированное термосопротивление из таблицы выше: оно равно 3,5 м2*С/Вт;
  2. Теплопроводность материала стен нам тоже известна и равна 0,1 Вт/м*С;
  3. Сечение 200х200 миллиметров даст нам толщину стены 0,2 метра. 0,2/0,1=2 м2*С/Вт.

    Увы, и в этом случае нам понадобится дополнительное наружное или внутреннее (что, кстати, нежелательно с точки зрения расположения точки росы) утепление стен. Полученное значение термического сопротивление достаточно для Краснодара и Крыма, но его не хватает для более холодного климата Московской области.

Деревянные дома не нуждаются в дополнительном утеплении лишь в южных регионах страны.

Заключение

Надеемся, что наш материал будет полезным читателю в расчете утепления стен будущего дома. Дополнительную информацию по строительству срубов из бруса можно найти в прикрепленном видео в этой статье. Успехов!

Источник: https://rubankom.com/porody/svojstva/1199-teploprovodnost-brusa

Теплопроводность бруса

Деревянный брус по праву считается одним из древних строительных материалов, его прототипом является обтесанное бревно. Археологические находки на разных континентах подтверждают, что уже 10 тыс. лет древний человека пользовался этим материалом. В России еще сто лет назад 95% строений возводились из дерева.

Благодаря государственной поддержке, в стране возрождается деревянное домостроение. В 33 российских регионах действует программа «Деревянный город», по этой программе около 30% малоэтажных домов возводиться из дерева. Планируется, что к 2020 объемы строительства такого жилья будут доведены до 2.8 млн квадратных метров в год. Лесоматериал практичен и удобен в применении, 75% загородных и садовых домов построены из оцилиндрованного дерева и бруса.

Конъюнктура рынка предъявляет к стройматериалам новые требования, помимо надежности и долговечности, в число современных приоритетов вошли экологичность и энергосбережение. В полной мере этим требованиям соответствует древесина – тепловое сопротивление стен из деревянного бруса выше, чем у кирпича и бетона.

В общем случае под теплопроводностью понимают свойства различных материалов переносить тепловую энергию, этот свойство определяет качество теплоизоляции домов. Правильный выбор стройматериала для постройки дома позволит отказаться от утепления наружных стен, обеспечит сохранение тепла зимой и поддержание прохладного микроклимата летом.

Применение стройматериала с высоким сопротивлением теплопередачи экономит ресурсы на обогреве и кондиционировании помещений.

 От чего зависит теплопроводность

Деревоперерабатывающие предприятия ежегодно производят более 25 млн. кубических метров пиломатериала, в том числе около 7 млн.м3 деревянного бруса. Основной объем пиломатериалов производится из хвойных пород, малые партии лесоматериала изготавливают из лиственных деревьев.

Размеры деревянного бруса установлены ГОСТ, ширина и толщина материала составляет от 130 до 250 мм, длина – 6000 мм. Типоряд включает:

  • Классический цельный (включает двух-, трех- и четырехкантный),
  • Цельный профилированный,
  • Клееный,
  • Клееный профилированный,
  • Термобрус с наполнителем.

На теплопроводность клееного бруса влияет плотность древесины, в зависимости от породы дерева, вес одного кубометра может составлять от 350 до 900 кг. Показатель теплопередачи 200х200 мм бруса из дуба, граба или ясеня, в два раза ниже, чем у сосны и ели. Можно заказать сруб из дуба, но его стоимость будет в несколько раз дороже.

Цельный брус из хвойных пород имеет ряд недостатков: эффект образования глубоких трещин плохо поддающихся локализации, изменение размеров в результате усадки. Для улучшения качества лесоматериала и снижения теплопроводности применяют специальные технологии:

  • Пропитку фенолформальдегидными смолами. Использования пропитки глубокого проникновения снижает теплопроводность на 10-15%, при этом древесина теряет экологическое преимущество – испарения пропитки являются ядовитыми и обладают канцерогенными свойствами,
  • Применение эффективных щелевых утеплителей – способ не улучшает рабочие свойства стройматериала, но позволяет уменьшить теплопотери и экономить на отоплении. Для кладки из бруса 150х150мм теплоизоляция улучшается на 3-5%,
  • Использование клееной древесины. Разнонаправленность волокон в ламелях в сочетании со слоями клея позволяют снизить теплопроводность клееных лесоматериалов до 15%,
  • Полая деревянная конструкция, наполненная вспененным синтетическим утеплителем, имеет самую высокую теплоизоляцию, превышающую показатель теплопроводности цельного бруса тех же размеров почти в 2 раза.

Преимущества клееного пиломатериала

Производство многослойных изделий из древесины более затратное, чем распиловка лесоматериала. Клееный брус изготавливается путем склеивания предварительно высушенных полос из дерева (ламелей) типоряд соответствует стандартным размерам цельнодеревянных образцов.

Ламели перед нанесением клеящего слоя подвергаются шлифовке. Для скрепления применяется экологичный синтетический клей. После нанесения клеевого слоя, конструкция помещается под пресс до его полного высыхания. Финишной операцией является калибровка до заданных размеров.

Основные свойства изделий из клееной древесины:

  • Отсутствие усушки и растрескивания в процессе эксплуатации,
  • Высокая прочность, превышающая на 50-70% прочность цельного бруса,
  • Поверхность не требует дополнительной отделки,
  • За счет клеевого слоя создаются сплошные области с повешенной теплоизоляцией, что позволяет улучшить коэффициент теплопроводности клееного бруса на 15-20%,
  • Экологичность.

К недостаткам клееного лесоматериала можно отнести:

  • Повышение стоимости, дом из клееного материала будет стоить в два раза дороже,
  • Использование клея может нарушить воздухообмен во внутренних помещениях и баланс влаги.

Особенности термобруса

Утепленный клееный брус (термобрус) является комбинированным стройматериалом, включающим внешнюю конструкцию из древесины и внутренний слой из синтетического утеплителя – пенополистирола или пенополиуретана. Термобрус является продуктом инновационных технологий, на рынке этот материал появился менее 10 лет назад.

Типовая конструкция включает 80-миллиметровый слой теплоизолятора, защищенного с двух сторон деревянными ламелями толщиной 40 мм. Слои из разнородного материала надежно соединены термоскреплением. По геометрическим параметрам термобрус повторяет конфигурацию цельного бруса 160х160, но теплопроводность такой конструкции 2 раза ниже.

Помимо уникальной теплопроводности, термобрус имеет существенные преимущества:

  • Строения из него получаются легкими, могут возводиться на облегченном фундаменте;
  • Стоимость термобруса ниже клееной древесины;
  • Экономный расход древесины позволяет заказать лицевые ламели из ценных пород дерева;
  • Синтетический наполнитель относятся к негорючим материалам;
  • Вспененный полимер имеет мелкоячеистую структуру, ячейки заполнены инертным газам и обеспечивают низкую паропроницаемость, что препятствует накопление влаги и появлению плесени;
  • Материал экологичен.

Облегченная конструкция имеет свои недостатки. Так, на стену из термобруса нельзя повесить выносной блок кондиционера.

Термобрус с рекордно низким коэффициентом теплопроводности обеспечивает надежную теплоизоляцию строений даже в условиях Крайнего севера и является перспективным материалом для малоэтажного домостроения.

Понравилась статья? Поделить с друзьями: