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


Обычный брус – это качественный и дышащий материал. Но у него есть ряд минусов, которые увеличивают сроки стройки. Цельная древесина долго сохнет, может деформироваться.

Чтобы избежать этих и других недостатков, используют клееный брус. Но достаточно ли теплым он будет, понадобится ли выполнять утепление дома из клееного бруса снаружи во время его эксплуатации или лучше это сделать заранее?

Холодный ли дом из клееного бруса?

Чтобы разобраться в этом вопросе, нужно понять, что из себя представляет строительный материал. Клееный брус – это деревянное изделие, которое внешне напоминает обычный брус. Его набирают из древесного материала: обрезки от распиловки ствола, другие брусья. Сырье трамбуют и упаковывают в ламели (доски), которые просушивают и склеивают между собой в цельный брус.

В готовое изделие добавляют только качественное сырье: без обзола, гнили, больших сучков и других дефектов древесины. Получается довольно прочный и сухой материал. Он не уступает обычному брусу по показателям теплопроводности, а где-то даже превосходит его. Различают два вида клееного бруса:

  • Обычный. Недорогой материал, без утепления.

  • С утеплением. Между ламелями прокладывают слой утеплителя. Довольно дорогой продукт.

Первый вариант хорошо сохраняет тепло в доме, если во время возведения стен дома не были нарушены технологии строительства. Но ему может потребоваться дополнительное утепление снаружи. Стройматериал второго типа ставят как есть. Без дополнительного утепления. Дома из такого клееного бруса не остывают, и держат тепло не хуже цельной древесины.

Обычный брус выпускают в размере от 100 до 180 мм. Клееное изделие может достигать отметки в 300 мм (для несущих стен дома). В продаже можно найти клееный брус с утеплением толщиной до 270 мм. Стена дома из таких стройматериалов будет держать тепло много лучше.

Будьте внимательны при выборе строительного материала. Небольшие предприятия могут халтурить и добавлять древесные отходы в готовое изделие. Проверяйте структуру дерева, его геометрию. Цвет бруса должен быть практически однотонным, без серых или темных вставок. Геометрия – ровная, без скручивания, сколов.

Процесс производства многослойных изделий из древесины

На первом этапе производится распиловка заготовки на доски (ламели). Затем полученные ламели подвергаются сушке в специальной камере, в которой строго контролируется уровень влажности, обычно от 8% до 12%.

После сушки доски тщательно стругаются и подвергаются сортировке по прочности. На следующем этапе проводится маркировка и выторцовка забракованных участков. Под брак попадают сучки, неровности кромок и трещины.

Торцы ламелей фрезеруются зубчатым профилем и склеиваются под прессом до нужной длины. Для проведения склеивания ламелей между собой по плоскости наносится тонкий слой клея. После нанесения слоя клея доски собираются в виде пакета, который представляет собой заготовку необходимого сечения, и подвергаются прессованию.

На последнем этапе готовое клееное изделие профилируется.

Станок для производства склеенной древесины

Продувается ли такой дом?

В этом случае мы говорим о свищах, которые могут возникнуть на обычном брусе. Геометрия дерева изменяется со временем. Это происходит из-за двух вещей:

  1. Усадка. Даже сухое оцилиндрованное бревно дает усадку в пределах 10-15%. Клееный брус осядет за год максимум на 1%. Его геометрия практически не изменится.
  2. Мостики холода. Обычный брус имеет ровную поверхность, без пазов. Воздух легко проходит через такую щель. Клееное изделие имеет пазы. Вы можете купить клееный брус с «гребенкой», чтобы избежать прямых мостиков холода.

Клееный брус подгоняют между собой как кубики конструктора. Они плотно садятся, не дают усадки. Все это сводит к минимуму образование щелей и сквозняков в доме.

В качестве клеящей основы используют вещества на основе меланина или полиуретана. Он не выделяет едких паров. Из него не выдувается «химия», как считают некоторые неопытные эксперты.

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.

Какая теплопроводность у древесины в сравнении с другими материалами?

Стоит заранее сделать точные подсчеты материала. Узнать, какой брус потребуется для строения в заданном регионе, рассчитать точную величину стен дома, которые нужно возвести для круглогодичного проживания.

Теплотехнический расчёт стен

Точным расчетом занимаются еще на этапе проектирования. Нужно заранее знать все вводные, чтобы сделать дом теплым, не выкидывая кучу денег на отопление. Теплотехнический расчет проводят по формуле:

R=a х GSOP+b

Где:

  • R – коэффициент сопротивления теплопередачи;
  • a,b – дополнительные коэффициенты (табл. 3 СП);
  • GSOP – произведение разниц величин по градусам (внутри дома и снаружи) и дням, в которые нужно топить помещение (СНиП 23-01 от 1999).

Посмотрим на примере. Возьмем город Казань. Из СНиПа берем значение GSOP на 215 суток отопления, со средней температурой -5,2 снаружи и +18 внутри дома. Получим GSOP=215x[18-(5,2)]=4988. Показатели коэффициентов «a» и «b» для Казани равняются 0,00035 и — 1,4 соответственно. Подставим в формулу:

4988х0,00035+1,4=3,146 м2*С/Вт

Коэффициент теплопроводности нельзя связать напрямую с толщиной стен дома. Узнать толщину строительного материала можно через коэффициент сопротивления теплопередачи.

Зная параметр R, можно вычислить толщину стены дома из клееного бруса. Для этого нужно умножить R на коэффициент теплопроводности клееного бруса. Последний равняется 0,1 Вт/м*С. Для нашего примера получим стену дома примерно в 310 мм (0,35 м).

Рассмотрим сводную таблицу для разных регионов России:

Регион проживанияРекомендуемое тепловое сопротивление стенРекомендуемая толщина стен из клееного бруса
Ставрополье, Астрахань2,1 м2*С/Вт210 мм
Москва, Красноярск, Алтай3,5 м2*С/Вт350 мм
Камчатка, Хабаровск4,9 м2*С/Вт490 мм
Якутск, Воркута5,6 м2*С/Вт560 мм

Если вы сомневаетесь в собственных расчетах, лучше обратиться за помощью к профессионалам.

Какая толщина стен нужна для круглогодичного проживания?

Рекомендуемая толщина стен – это показатель, который привязан к идеальным условиям. На практике дело может обстоять иначе. На сохранение тепла также влияет: климат, наличие ветров, расположение строения, ландшафт.

Все эти факторы могут стать дополнительными условиями для теплопотерь. Предлагаем еще одну таблицу, которая составлена с учетом некоторых климатических условий. В ней указаны наиболее популярные модели бруса, а также места его применения, с учетом круглогодичного проживания.

Выбор сечения клееного бруса в зависимости от территориального расположения:

Толщина материалаИспользованиеРегионы
240 ммКруглогодичное, минимальное отоплениеМорозные и ветряные
200 ммКруглогодичное, среднее отоплениеЛюбые с умеренным климатом
160-168 ммСезонное или круглогодичное, с условием хорошего отопленияЛюбые с теплым климатом

Стоит учесть, что через стены дома уходит всего 33% тепла. Основные потери идут через: двери и проемы (27%), подвальные помещения и чердаки (21%), вентиляцию (19%).

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.

В каких случаях нужно утеплять дом из клееного бруса

Клееный брус теплее, чем цельная древесина или оцилиндрованное бревно. Однако и его нужно и можно утеплять в ряде случаев:

  1. Когда строение уже возведено. В доме сильно холодно в зимнее время года. Топить дорого и не всегда спасает. Утепление стены дома снаружи станет отличным вариантом.
  2. При больших затратах на отопление. В этом случае его может хватать, чтобы сохранять тепло. Но затраты даже на минимальное отопление будут слишком высоки. Например, когда нет газовой магистрали поблизости, а работает электрический котел. Есть смысл установить утепление снаружи.
  3. При проектировании. Клееный брус – это недешевый материал. Возможно, проще сделать внешнюю стену дома с утеплением, а не переплачивать за еще один слой бруса.
  4. При установке вентилируемого фасада. Дополнительное утепление снаружи не будет лишним, тем более что утеплитель будет скрыт за внешней облицовкой.

Утеплять дом или нет – решать хозяевам дома. В любом случае стоит задуматься над утеплением еще в начале стройки.

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.

Как выбрать теплоизоляцию для утепления

На рынке теплоизоляции можно найти несколько вариантов:

  • Пенопласт.
  • Пенополистирол.
  • Пенополиуретан.
  • Минераловатные плиты.

Первые три стоят дешевле, чем минеральная вата. Они не пропускают влагу, не держат воду, горят и не дышат (они не подходят для утепления дома снаружи из клееного бруса, да и любого другого деревянного дома). Минеральная плита легко напитывает жидкость и конденсат, не горит, пропускает воздух. Для утепления домов снаружи из бруса предпочтительней именно последний вариант, так как синтетические теплоизоляторы не дают дому дышать.

Устанавливайте ветро и гидрозащиту, чтобы минеральные маты не напитывали влагу.

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.

Каковы преимущества и недостатки утепления дома снаружи из клееного бруса

Утепление дома снаружи имеет больше плюсов, чем минусов. Поэтому начнем именно с них:

  1. Утепление дома позволяет экономить на стройматериале.
  2. Утепление дома уменьшает расходы на отоплении.
  3. Меньшая толщина стен дома за счет лучших показателей теплопроводности утеплителя.

Глобальных минуса всего два:

  1. Нужно делать дополнительную облицовку. Например, ставить вентилируемый фасад, так как здание будет иметь непрезентабельный внешний вид.
  2. Установку утеплителя делают в сухое время (если речь идет о минеральной вате).

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.

Какие существуют правила утепления дома из клееного бруса

Монтаж утепления требует соблюдения ряда мер и правил:

  1. Обязательно устанавливайте ветро и гидрозащиту, чтобы перенеси точку росы от дерева на внешнюю часть фасада.
  2. Не работайте во время дождя или прочих осадков, чтобы влага не осталась между утеплителем и стеной. Особенно важно соблюдать данное требование при работе с минераловатными плитами.
  3. Надевайте средства защиты: респиратор и перчатки, если работаете с минеральной ватой.
  4. Закрепляйте утеплитель плотно на стене дома. Не экономьте на крепеже.

Заранее просчитайте утепление. Учитывайте расчетные параметры с небольшим запасом.

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.

Сколько будет стоить отопление дома?

На стоимость отопления влияют несколько факторов:

  1. Толщина стен дома и наличие утепления.
  2. Климат, погодные условия, ветреность.
  3. Площадь отапливаемых помещений.
  4. Наличие свищей, щелей.
  5. Теплопотери на: дверях, окнах, чердачном помещении.
  6. Утепление пола.
  7. Вид топлива: газ, дрова, уголь, электричество.
  8. Стоимость топлива в конкретно взятом регионе.

Точные расчеты проводить сложно. Но одно можно сказать наверняка. Расходы на отопление будут ниже, чем в обычном брусовом доме, при учете, что толщина стен дома имеет одинаковое значение.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]