Коэффициент теплопроводности клееного бруса

Содержание

Необходимая минимальная толщина стены из бруса для строительства дома

Коэффициент теплопроводности клееного бруса

Найдя в интернете или в каталоге строительной фирмы замечательный проект деревянного дома, согласовав с близкими его планировку и интерьер, нам с вами придётся ответить на один из самых насущных вопросов – так какой же должна быть толщина бруса в стене? Легко такой ответ вы получите от той же фирмы где заказывали проект, однако имейте ввиду что вам смогут обеспечить толщину стен только того что есть на производстве и заложен заранее при производстве домокомплекта. Проблем это как правило не вызывает, но ограничивает вас в свободе принятия решений при обдумывании строительства вашего дома.

Виды бруса

Думаю, что стоит сначала разобраться с самим брусом, так как не зная ответа из какого материала мы будем строить, сложно что-то планировать и уж тем более рассчитывать нужную толщину стен дома или бани.

Нестроганый брус простой с квадратным или прямоугольным сечением самый дешевый из всех видов бруса, хороший вариант для бани или дачного дома.

Размеры бруса: 100х100, 120х120, 100х150, 150х150, 200х150, 200х200 мм.

Цены: 7-8 тыс. руб. за один куб.

Профилированный брус от нестроганого отличается только тем что по всей его длине вырезаны выемки в дереве, такие выемки позволяет создать ветровой карман, и избежать попадание влаги в щели. Зачёт этого профилированный брус лучше с точки зрения теплопотерь чем обычный. На рынке представлен широко, пожалуй самый востребованный из всех видов.

Размеры: 100х100, 120х120, 100х150, 150х150, 200х150, 200х200 мм.

Цены: 11-12 тыс. руб. за один куб.

Клееный брус в самом названии уже можно найти ответ о технологии изготовления такого бруса. Берутся хорошо просушенные доски и склеиваются между собой под прессом. При должном уровне качества, дом получится теплым и без усадочным, что вообще дает большое преимущество на другими типами деревянного домостроения.

Размеры: 100х100, 120х120, 100х150, 150х150, 200х150, 200х200 мм.

Цены: 25-35 тыс. руб. за один куб.

Внимание! У каждого производителя есть отклонения в размерной таблице сечений бруса, более того вы самостоятельно можете выбрать нужные размеры бруса, обговорив это при заказе материала. Однако не забудьте, что это приведет к значительному удорожанию конечной продукции.

Преимущества и недостатки стен из бруса

В плюсе у нас:

  1. Экологичность, дерево есть дерево
  2. Относительная простота возведения и скорость строительства
  3. У клееного бруса практически нет усадки
  4. Не требуется отделка как изнутри так и снаружи дома
  5. Деревянные дома, теплые дома, это аксиома

Минусы тоже есть:

  1. Растрескивание, даже у клееного бруса, не говоря уж об остальных
  2. Усадка, а значит придётся ждать пока дом сядет, а это бывает долго
  3. Нарушение технологии в производстве бруса, приведет к необратимым последствиям, которое ляжет на ваши плечи
  4. В доме из клееного бруса, иногда бывает душно из-за некачественного клея, который нарушает воздухообмен.
  5. Тщательное наблюдение за поведением стен и всей постройки в ходе всей эксплуатации дома.

Как выбрать лучший брус?

В первую очередь смотрите на геометрию бруса, желательно каждого, покрутите его на ровной площадке со всех сторон. Да я знаю, это муторно и тяжело, но от этого зависит какими у вас будут стены. Для вас это важно? Для меня как для человека который старается ставить дома на сотню другую лет, это принципиально. Если дерево начало вести винтом, обратно оно уже не раскрутиться. Учтите это.

Осматривая древесину на предмет ровности, обратите внимание на темные пятна, если они есть и их много, то это плохо, возможно дерево подгнивает уже.

Трещины, чем их меньше тем лучше, каждая трещина ослабляет структуру ствола. А значит и ваших стен в целом.

Годовые кольца на торцах должны быть плотно сгруппированы, чем они плотнее тем лучше, если расстояние увеличивается, это может быть признаком скручивание ствола, а вам всеми силами этого нужно избегать.

Влага, это главный ваш враг и враг вашего кошелька, и приобрести влагомер для анализа состояния древесины, будет хорошей идеей. Цена его где-то в районе 2000 руб. В последствии он вам пригодится и при эксплуатации дома. Запомним влажность брусу естественной влажности будет в пределах 50-60 процентов. Сухой брус должен быть с влажностью менее 20 процентов.

И да, брать желательно брус зимней рубки. Но помните что очень часто его раскупают еще в конце зимы, и под видом зимней рубки, вам могут продать весенней или даже летней. Отличить зимний брус легкий, он легче за счет меньшей влажности (20-30 процентов), чистый, без пятен гниения.

Строим сами или предпочесть домокомплект?

Очевидного ответа здесь быть не может. Заказать заводской готовности домокомплект конечно всегда проще и удобней, качество такого решения строительства тоже как правило на высоте. Стыки, места конструктивных сопряжений, геометрия стен, при соблюдении правил и норм строительства соблюдаются с точностью до миллиметра. Но и цена такого решения подскакивает до небес.

Лично мое мнение, на этот счет звучит так: не хотите хлопот и проблем (в меньшей степени) хотите каких то гарантий — выбирайте дом заводской готовности. Готовы преодолевать бесконечные трудности – рассчитывайте сами проект, заказывайте по частям пиломатериал, ищите более дешевый брус и стройте дом по месту.

Как рассчитать толщину стен по формуле?

Переходим к нашим любимым цифрам. И так определяйтесь:

  • Где будет ваш дом находиться (регион)?
  • Какой брус пойдет на строительство (вид и толщина)?
  • Бюджет строительства?
  • Дополнительный утеплитель (будем чем то еще утеплять дом или нет)?
  • Энергосбережение (закладываем дополнительные расходы чтобы экономить на теплопотерях в будущем или не стоит овчинка выделки)?

Считать будем на конкретном примере.

Примером у нас послужит замечательный проект фирмы GoodWood СП-160. Строить его мы будем в Подмосковье. Проектные значения: клееный брус 160*140 мм. Бюджет 4,5 млн. руб. Дополнительный утеплитель не предусмотрен. Энергоэффективность проекта неизвестна.

Определимся с базовыми понятиями: коэффициент теплопроводности и сопротивление теплопередачи стен, нам эти понятия потребуются для дальнейших вычислений по формуле. Не понимая порядок расчета, вникнуть в процесс без этого будет сложно.

Что такое сопротивление теплопередаче стен?

Таблица сопротивление теплопередачи по городам

Город Необходимое сопротивление теплопередаче по новому СНИП, м2·°C/Вт
Москва 3,28
Краснодар 2,44
Сочи 1,79
Ростов-на-Дону 2,75
Санкт-Петербург 3,23
Красноярск 4,84
Воронеж 3,12
Якутск 5,28

Возьмем за основу следующую формулу: δ = λ·R, где δ – толщина стены, λ – теплопроводность материала, а R – норма теплосопротивления. Норму теплосопротивления можно посмотреть в СНИП. Однако для клееного бруса такого значения вы не увидите там.

  1. Берем нормируемое теплосопротивление для стен в Московском регионе для температуры +21°C: Rreq= 0,00035·5400 + 1,4 = 3,29 м2°C/Вт. Это же значение мы можем посмотреть сразу в таблице. Для Якутска теплосопротивление например будет равно 5,28 м2°C/Вт.
  2. Коэффициент теплопроводности λ для клееного бруса 160*140 мм = 0,142 Вт/м∙°С.
  3. Получаем минимальная толщина стены из клееного бруса 160*140 мм:
  4. R·λ = 3,29·0,142 Вт/м∙°С= 0,467 метра.

Из этих вычислений следует, что минимально допустимая толщина стены из клееного бруса, в наших условиях, должна быть равна 46 см.

Как же так? Ведь такая толщина совсем нас не устраивает по эффективности энергосбережения скажете вы, и будете полностью правы. Да минимально допустимая толщина бруса, должна быть не менее 200-210 мм, для Москвы и области.

Как же быть в нашем случае? Пересчитать стены в под брус 210 мм, и получить ценник за этот дом в районе 6 млн. рублей. Или попробовать утеплить дом.

Читайте также  Баня 3 4 брус планировка с размерами

Стоит ли утеплять?

В предыдущем расчете мы с вами уже выяснили что при относительной тонкой стене в Подмосковье рассчитанной толщины бруса нам не хватит и от морозов не спасет, брать более толстый брус очень уж накладно. И если вы думаете что, может не стоит вообще ничего не делать , то просто вспомните что по нормативам нам не хватает еще 20 см стены.

А как же клееный брус? Ведь его теплопроводные характеристики выше чем у обычного бруса? Да, это именно так, но сама концепция и стоимость клеёного бруса, а не подразумевает дополнительных работ по его утеплению, выходом здесь является использование нормального для наших широт бруса толщиной 210 мм.

И так вывод однозначен — утеплять брус толщиной менее 200 мм нужно. Осталось понять чем и как.

Если утеплять, то чем?

Пенопласт мы отбросим сразу, под ним дерево и он будет «преть» — неизбежно начнется процесс гниения. Из оставшихся утеплителей у нас с вами будет выбор между эковатой и минеральная ватой, и тот и другой теплоизолятор очень хорош.

Другое дело что эковата наносится специальным распылителем непосредственно на стены и требует тщательного соблюдения технологии и специального оборудования, а также профессиональных средств индивидуальной защиты. Т.е.

при самостоятельном монтаже такой способ просто неадекватен по финансовым затратам на подготовку к работе.

Минвата выпускается в удобных плитах, и это обеспечивает очень простой и лёгкий монтаж. Достойные производители: Rockwool, Paroc, Isover, Ursa. Безоговорочным лидером по качеству является PAROC eXtra plus — универсальный негорючий теплоизолятор премиум-класса из каменной ваты. Теплопроводность в сухом состоянии 0,045 Вт/м°C. Что выше чем у эковаты.

Но, за высокое качество, приходится изрядно заплатить, на рынке Парок, самый дорогой производитель минваты, стоимость PAROC eXtra около 2000 рублей за куб. метр.

Какой должна быть толщина утеплителя?

Выбрать хороший и качественный утеплитель это даже не пол дела, а лишь треть. Как понять сколько его нужно? Да так что бы и не переплачивать за лишение метры? Для нашего примера достаточно будет толщины утеплителя в 100 мм. Даже для Сибири этого вполне достаточно. Для города Краснодара хватит и 50 мм. Особо дотошным читателям будет интересно почитать эту статью по точному расчету толщины утеплителя для деревянных домов.

Внимание! Имитация бруса, вагонка, сайдинг, не является утеплителем в наших широтах. Мнение что дополнительно обшив стены вагонкой вы хорошо утеплились на зиму, является большим заблуждением.

Как утеплить грамотно?

Последовательность работ при качественном утеплении следующая:

  1. Крепим вертикально к стене бруски толщиной 50 мм, формирую обрешетку. Крепить бруски следует гвоздями.
  2. Устанавливаем между брусками утеплитель толщиной 50 мм враспор.
  3. Теперь прибиваем такие же бруски, но горизонтально
  4. Снова закрепляем плиты минваты в распор на горизонтальной обрешетке
  5. Натягиваем и пристреливаем степлером по всей площади стены, мембранную супердифузионную плёнку
  6. Прибиваем сверху этого «пирога» вертикальную обрешетку под сайдинг или имитацию бруса
  7. Крепим выбранную вами фасадную отделку

Обязательно покрасьте фасад вашего дома, во-первых это послужит защитой от внешней среды. Во-вторых качественная краска только подчеркнет красоту дерева.

Прочитайте больше о покраске профилированного и клееного бруса, советы дизайнера — как выбрать краску для фасада и внутреннего декора

В конце нашей статьи хочу напомнить вам очень старую истину от практика – не жадничайте, используйте хороший и качественный утеплитель. Проблем у домовладельцев от большой толщины утеплителя я не встречал, а вот тонкий слой породил кучу проблем у многих экономных хозяев.

Источник: http://logbuild.ru/kakoy-dolzhna-byit-tolshhina-stenyi-iz-brusa/

Теплопроводность строительных материалов

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.

Читайте также  Сайдинг под имитацию бруса

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

Толщина бруса для дома: выбираем оптимальный вариант — статьи от Good Wood

Толщина бруса для дома: выбираем оптимальный вариант

Как правильно рассчитать толщину стен для деревянного дома

Клееный брус: каждая ламель — плюс к экономии на отоплении

При строительстве деревянного дома толщина стен влияет на 3 параметра:

  1. Прочность стены и устойчивость конструкции. По всем расчетам, для строительства двухэтажного коттеджа из дерева достаточно толщины несущих конструкций 160 мм.
  2. Шумоизоляция. По сравнению с кирпичом и блоками дерево выигрывает, поэтому мы получаем неплохую защиту от шума даже при минимальной толщине стен.
  3. Теплоизоляция. Это главная причина споров среди заказчиков домов из клееного и строганого бруса, бревна. Именно для повышения теплоизоляции производится клееный брус толщиной 175, 200 и 240мм.

Идеальная ситуация для строителя и будущего владельца — построить дом из однородного материала без дополнительной теплоизоляции. Но для этого необходимо правильно рассчитать параметры стены.

В СП 50.13330.2012 указаны подробности расчета тепловой защиты зданий. Формул в своде правил много — расчет перекрытий, напольного покрытия, внешних и внутренних стен, зависимость от климатической зоны, полный комплект для определения характеристик постройки. Но нас сейчас интересует только вычисление габаритов ограждающей конструкции:

d — толщина слоя, R — сопротивление теплопередаче (устанавливается для конкретного региона), k — коэффициент теплопроводности (зависит от материала). Для Москвы сопротивление теплопередаче приблизительно равно 3,2.

Средний коэффициент теплопроводности древесины: сосна — 0,15, ель — 0,11 (формулы и значения взяты из СП 50.13330.2012 и материалов «Википедии»). В результате получается толщина стены не менее 35-48 см.

По тем же расчетам, кирпичная стена должна быть 0,64-2,24 м, а бетонная — более 3 м.

Но мы видим несоответствие практически везде: толщина стен срубов редко превышает 140-180 мм на стыках, а у панельных многоэтажек стандартные ЖБИ — всего 140-200 мм. Как же удается жить в таких домах без дополнительного утепления? На практике габариты «по стандарту» часто невозможны, поэтому в строительстве учитывается работа теплотехники.

При расчете опираются скорее не на теплотехнические характеристики, а на сочетание теплоизоляции, типа отопительного оборудования и затрат на обогрев. Имеет значение тип постройки (для постоянного и сезонного проживания), тип топлива (магистральный газ, твердое топливо, электричество). В результате получается, что строить можно фактически из любого материала, а дополнительные сантиметры всего лишь снижают ежемесячные расходы на отопление.

Вопрос:
В Интернете написано, что для круглогодичного проживания мало толщины стены из клееного бруса 175-200 мм, нужно минимум 250 мм. Значит, дома с брусом меньше 250 мм холодные?

Ответ:
Все зависит от системы отопления и вентиляции. Даже в доме с усиленной теплоизоляцией будут потери тепла через фундамент, кровлю, при открывании дверей и окон.

По нашим расчетам, для постоянного проживания при наличии магистрального газа достаточно толщины стен 175 мм, иначе экономия на отоплении не окупает расходов на строительство.

Если же предполагается использовать электричество, то лучше выбрать производство домов из клееного бруса 200 или 240 мм.

Подытожим

Для точного соблюдения норм толщина стены должна быть 48 см, но физические свойства дерева (быстрый прогрев, регулирование влажности помещения и т.д.

) позволяют комфортно проживать в доме с толщиной стены 200 и даже 175 мм (с незначительным увеличением расходов на отопление). Это могут подтвердить более 3000 заказчиков GOOD WOOD: в большинстве проектов используется клееный брус 175 и 200 мм.

Главное — грамотно и качественно выполнить узлы соединений, правильно установить энергоэффективные окна, продумать систему вентиляции.

При строительстве дома из оцилиндрованного бревна необходимо учитывать перепады по волнам — диаметр 200 мм на стыке дает 100-120 мм. Соответственно, в узких местах защита падает на 40-50 %. Теплоизоляцию нужно считать именно по характеристикам на стыках. Вторая опасность массива — трещины древесины и щели между венцами.

Материал в первые месяцы (до полутора лет) проходит этап интенсивной усадки — дерево принимает окончательную форму, волокна скручиваются, трескаются. Трещины иногда доходят до центра бревна или раскалывают брус на две части.
При появлении трещин и щелей теплоизоляция падает. Если стена открытая (строители рекомендуют в первый год отказаться от отделки и утепления), то ее конопатят.

В дальнейшем рекомендуется проводить осмотры, заделывать трещины и обновлять межвенцовую теплоизоляцию каждые 5-7 лет.

Дом из клееного бруса

Ситуация более приятная — высокотехнологичный материал склеен из нескольких заранее просушенных ламелей. Форма не меняется с годами, многослойная структура защищает от глубоких трещин. В результате начальная теплоизоляция сохраняется на расчетном уровне.

По крайней мере, отзывы владельцев о клееном брусе и отчеты аварийных инспекторов GOOD WOOD не сообщают о проблемах с ухудшением теплоизоляции.

Теоретически толщина клееного бруса не ограничена, но в большинстве случаев используется стандартная толщина — 160, 175, 200, 240 мм.

Клееный «брус-чемпион»: увеличенная толщина, сечение 240×270 мм

Характеристики таких стен проверены настолько тщательно и подробно, что специалисты GOOD WOOD разработали калькулятор для расчета ежемесячных затрат на отопление большинства типовых проектов:

При строительстве домов из клееного бруса «под ключ» калькулятор помогает оценить расходы заранее и осознанно выбрать параметры стен, характеристики перекрытий, конструкцию окон.

  1. При научном подходе к строительству выходит, что в любом случае требуется увеличить толщину стен до неразумных пределов (до 30, 50, 100 и более сантиметров) или использовать слой утеплителя и внешнюю отделку. С некоторыми материалами (керамзитобетонные блоки, бревно или строганый брус) так и происходит.
  2. Практика учит нас включать в расчеты параметры теплотехники и затраты на отопление, находить разумный баланс между толщиной и расходами на обогрев. В результате получаются теплые дома без увеличения толщины стен или дополнительного утепления. Главное в этом случае — правильно оценить разницу расходов на строительство и затрат на отопление.

Источник: https://www.gwd.ru/technology/stati/tolshchina-brusa-dlya-doma-vybiraem-optimalnyj-variant

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.
Читайте также  Naturi дома из вертикального бруса

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/

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.

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

Понравилась статья? Поделить с друзьями: