Теплопроводность дерева
Теплопроводность является одним из ключевых показателей строительных материалов, используемых для возведения стен, кровли и обустройства напольных покрытий. Теплопроводность материала означает его способность проводить сквозь себя тепло (за счет движения частиц внутренней структуры: молекул, атомов).
Таким образом, теплопроводность каких-либо ограничивающих конструкций (стены, например), влияет на перенос тепла с одной стороны – через материал – на другую. Иными словами, показатель теплопроводности определенного материала влияет на энергетическую эффективность объекта, построенного из данного материала.
В силу климатических особенностей нашей страны, важным показателем качественного жилья является способность сохранять тепло внутри помещений. Если этой способностью жилье не обладает, то первая же зима потребует весьма серьезных затрат на отопление.
Давно замечено, чем плотнее среда – тем лучше теплопроводность, и тем быстрее будут происходить потери тепла. В этом кроется основное противоречие, с которым столкнулось человечество еще на заре осмысленного строительства: чем крепче материал, тем он плотнее. К счастью, древесина представляет собой идеальный баланс данных характеристик. Теплопроводность дерева является низкой (0,12 – 0,4 Вт на кубометр), но при этом древесные материалы отличаются хорошими прочностными показателями. Именно поэтому строительство из дерева получило столь широкое распространение.
Для сравнения, укажем во сколько раз выше теплопроводность других материалов:
- пустотелый кирпич — в 3 раза;
- силикатный кирпич – в 8 раз;
- бетон – в 9 раз;
- железо – в 11 раз.
Иными словами, для того, чтобы обеспечить такой же уровень теплоизоляции, как у деревянной стены, необходимо возводить стену в 3 раза шире, если вы используете пустотелый кирпич.
Плотность дерева |
Плотность стройматериалов |
||
| ДСП, ОСП | 0,15 | железобетон | 1,69 |
| древесина твердых пород | 0,2 | кирпич кремнеземный | 0,15 |
| дуб — вдоль волокон | 0,23 | кирпич пустотелый | 0,44 |
| дуб — поперек волокон | 0,1 | кирпич силикатный | 0,81 |
| клен — вдоль волокон | 0,37 | кирпич сплошной | 0,67 |
| клен — поперек волокон | 0,15 | кирпич шлаковый | 0,58 |
| сосна или ель — вдоль волокон | 0,18 | пенобетон (1000 кг/м3) | 0,29 |
| сосна или ель — поперек волокон | 0,09—0,15 | пенобетон (300 кг/м3) | 0,08 |
| сосна смолистая (600…750 кг/м3, 15% влажности) | 0,23 | пенопласт | 0,037-0,05 |
| опилки древесные | 0,070—0,093 | поролон | 0,04 |
| фанера клееная | 0,12 | стекловата | 0,05 |
Отметим, что теплопроводность древесины меняется под воздействием некоторых факторов. Основным из них является влажность.
Рассмотрим механизм подробнее.
Причина относительно низкой теплопроводности дерева кроется в его волокнистой структуре. Между волокнами имеются пустоты, которые заполнены воздухом. Так как воздух отличается весьма малой плотностью, это и обеспечивает высокий показатель теплоизоляции.
Если же влажность древесины увеличивается, то пространство между волокнами заполняются влагой. Плотность воды выше (примерно в 25 раз) плотности воздуха, а потому и теплопроводность сырой древесины выше.
Кстати, на похожем принципе пустот создан целый ряд новых материалов, как правило, относящихся к группе вспененных полимеров, которые имеют очень низкий показатель теплопроводности (пенопласт).
Так же теплопроводность дерева зависит от сорта древесины. Скажем, дуб является более плотным, чем сосна, поэтому его теплопроводность выше. Так же теплопроводность любой древесины выше в направлении вдоль волокон, что следует учитывать при отделочных работах.
К слову, аналогично теплопроводности изменяется и звукопроводимость дерева: чем выше плотность и влажность, тем лучше передается звук.
Тепловые свойства древесины | МАСТЕР АЛЕКСЕЙ
Способность древесины поглощать тепло характеризуется теплоемкостью. В качестве меры используется удельная теплоемкость с, которая представляет собой количество тепла, необходимое для того, чтобы нагреть древесину массой 1 кг на 1о С. Размерность удельной теплоемкости — ккал/кг х град или в международной системе единиц СИ-дж/кг х град.
В пределах изменения температуры от 0 до 100° удельная теплоемкость абсолютно сухой древесины равна от 0,374 до 0,440 ккал/кг х град и в среднем равна 0,4 ккал /кг х град. При увлажнении теплоемкость древесины увеличивается, так как удельная теплоемкость воды (1,0 ккал/кг х град) больше теплоемкости абсолютно сухой древесины. При положительной температуре (выше 0°С) влияние влажности сказывается в большей мере, чем при отрицательной температуре.Например, увеличение влажности с 10 до 120% при температуре + 20° приводит к повышению теплоемкости на 70%; изменение влажности в тех же пределах, но при температуре -20°С вызывает увеличение теплоемкости всего на 15%; это объясняется меньшей теплоемкостью льда (0,5ккал/кг х град).
Пример 1. Определить при помощи диаграммы рис. 42 теплоемкость древесины при t=20° и влажности 60%. Точка пересечения вертикальной линии, соответствующей данной температуре, с горизонтальной линией для указанной влажности находится на наклонной кривой линии 0,66. Следовательно, удельная теплоемкость древесины при заданных условиях составляет 0,66 ккал/кг х град.
Пример 2. Определить теплоемкость мерзлой древесины при t = -10° и влажности 80%. Проводим вертикальную линию через точку, соответствующую -10°, (слева от нуля на оси температур) до пересечения с горизонтальной линией, соответствующей влажности 80%. Точка пересечения находится между двумя наклонными прямыми линиями 0,50 и 0,55. На глаз оцениваем положение точки от этих линий и находим, что удельная теплоемкость древесины при указанном состоянии равна 0,52 ккал/кг х град.
теплопроводность древесины
Теплопроводность определяет способность древесины проводить тепло и характеризуется коэффициентом теплопроводности λ, который представляет собой количество тепла, проходящего в течение 1 ч через плоскую стенку площадью 1 м2 и толщиной 1 м при разности температур на противоположноных сторонах стенки 1° С. Размерность теплопроводности ккал/м ч х град) или, в системе СИ, вт/м. х град. Вследствие пористого строения древесины теплопроводность невысока. С увеличением плотности теплопроводность древесины возрастает. Так как теплопроводность воды при одинаковой температуре в 23 раза меньше теплопроводности воздуха, теплопроводность древесины в сильной мере зависит от влажности, увеличиваясь, с ее возрастанием. С увеличением температуры теплопроводность древесины возрастает, причем это увеличение в большей мере выражено у влажной древесины. Теплопроводность древесины вдоль волокон значительно больше, чем поперек волокон.
В плоскости поперек волокон теплопроводность также зависит от направления, причем соотношение между теплопроводностью в радиальном λR и тангенциальном λт направлениях у разных пород различное. На величину этого соотношения оказывают влияние объем сердцевинных лучей и содержание поздней древесины. У пород с многочисленными сердцевинными лучами (дуб) λr>λг; у хвойных пород с небольшим объемом сердцевинных лучей, но имеющих высокий процент поздней древесины (лиственница), λ т >λr. У лиственных пород с равномерным строением годичных слоев и сравнительно малочисленными короткими сердцевинными лучами, а также у остальных хвойных пород λr мало отличается от λт.
значения коэффициента Кр, учитывающего изменение теплопроводности древесины от плотности
| Условная плотность, кг 1м3 | Кр | Условная плотность, кг 1м3 | Кр |
| 340 | 0,98 | 500 | 1,22 |
| 360 | 1,00 | 550 | 1,36 |
| 380 | 1,02 | 600 | 1,56 |
| 400 | 1,05 | 650 | 1,86 |
| 450 | 1,12 |
В табл. приведены значения коэффициента, учитывающего условную плотность древесины. Коэффициент Кх в тангенциальном направлении поперек волокон для всех пород принят равным 1,0, а в радиальном — 1,15; вдоль волокон для хвойных и рассеяннососудистых пород — 2,20, а для кольцесосудистых — 1,60.
Пример. Определить теплопроводность березы вдоль волокон при температуре 50°С и влажности 70%. По диаграмме рис. 43 находим, что номинальное значение теплопроводности при указанном состоянии древесины равно 0,22 ккал/м х ч х град. По табл. 19 определяем условную плотность березы русл = 500 кг/м3. По табл. 20 находим величину коэффициента КР = 1,22. Значение коэффициента Кх в данном случае равно 2,20.
температуропроводность древесины
Температуропроводность определяет способность древесины выравнивать температуру по своему объему. Коэффициент температуропроводности а характеризует скорость распространения температуры внутри тела при нестационарных тепловых процессах (нагревании, охлаждении) . Размерность его м2/ч, или, в системе СИ, м2/сек. Между тремя основными теплофизическими характеристиками существует следующая зависимость: а = λ/ср.
Температуропроводность зависит главным образом от влажности древесины и в меньшей степени температуры. С увеличением влажности температуропроводность древесины падает; это объясняется тем, что температуропроводность воздуха значительно больше, чем воды. На диаграмме рис. 44 показано влияние влажности на температуропроводность древесины сосны в трех направлениях. На диаграмме, кроме того, видно, что температуропроводность вдоль волокон значительно больше, чем поперек волокон, а между температуропроводностью в радиальном и тангенциальном направлениях разница оказывается очень небольшой. С повышением температуры температуропроводность древесины возрастает. Чем выше плотность древесины, тем ниже температуропроводность.
температурные деформации древесины
Температурные деформации древесины характеризуются коэффициентом линейного расширения а (изменение единицы длины при нагревании на 1°С), который для древесины имеет малую величину и зависит от направления по отношению к волокнам; расширение от тепла наименьшее вдоль волокон и наибольшее поперек волокон в тангенциальном направлении. Коэффициенты линейного расширения древесины вдоль волокон в 7—10 раз меньше, чем поперек волокон. Незначительная величина линейного расширения древесины вдоль волокон от тепла позволяет в практике не считаться с этим явлением (отказ от тепловых швов).
коэффициенты линейного расширения поперек волокон
| Порода | Коэффициент линейного расширения а поперек волокон в направлении | |
| радиальном | тангенциальном | |
| Береза | 27,9 х 10-6 | 33,7 х 10-6 |
| Сосна | 29,7 х 10-6 | 31,3 х 10-6 |
| Осина | 26,0 х 10-6 | 35,9 х 10-6 |
Опубликовано: 14 мая 2015
общие сведения о механических свойствах древесины При использовании древесины в качестве конструкционного и поделочного материала, а также в технологических процессах обработки проявляются ее механические свойства, характеризующие способность древесины сопротивляться механическим усилиям. Показатели этих свойств древесины определяют путем специальных экспериментов — механических испытаний, при которых создают различные напряженные и деформированные состояния образцов древесины. Задачи механических испытаний […]
Опубликовано: 14 мая 2015
Свойства древесины, проявляющиеся при воздействии электромагнитных излучений. Различные виды излучений, представляющих собой электромагнитные колебания, образуют спектр, охватывающий огромный диапазон длин волн. Наибольшую длину имеют радиоволны (от десятков километров до миллиметров). Действие на древесину этих видов излучений частично изложено при рассмотрении электрических свойств древесины. Ниже будут рассмотрены свойства древесины, проявляющиеся при действии излучений, занимающих остальную часть […]
Опубликовано: 14 мая 2015
показатели, характеризующие распространение звука в древесине Как известно, звук представляет собой колебания, волнообразно распространяющиеся в упругих средах. Особенности распространения звуковых колебаний зависят от физических свойств среды и характеризуются рядом показателей. Скорость распространения звука тем больше, чем меньше плотность среды р и выше ее жесткость (модуль упругости Е). При распространении волны в направлении колебательного движения частиц […]
Опубликовано: 14 мая 2015
электропроводность древесины Способность проводить электрический ток характеризует электрическое сопротивление древесины. В общем случае полное сопротивление образца древесины, размещенного между двумя электродами, определяется как результирующее двух сопротивлений: объемного и поверхностного. Объемное сопротивление численно характеризует препятствие прохождению тока сквозь толщу образца, а поверхностное сопротивление определяет препятствие прохождению тока по поверхности образца. Показателями электрического сопротивления служат удельное объемное […]
Опубликовано: 14 мая 2015
теплоемкость древесины Способность древесины поглощать тепло характеризуется теплоемкостью. В качестве меры используется удельная теплоемкость с, которая представляет собой количество тепла, необходимое для того, чтобы нагреть древесину массой 1 кг на 1о С. Размерность удельной теплоемкости — ккал/кг х град или в международной системе единиц СИ-дж/кг х град. В пределах изменения температуры от 0 до 100° […]
Опубликовано: 14 мая 2015
влага в древесине Наличие влаги в древесине обусловлено нормальной жизнедеятельностью живого растущего организма. В древесине срубленного дерева содержание влаги (в зависимости от условий хранения, и эксплуатации изделий) может увеличиваться или уменьшаться. В большинстве случаев практики влагу из древесины удаляют, чтобы избежать ряда отрицательных явлений. Для количественной характеристики содержания влаги в древесине используют показатель влажности древесины. […]
Опубликовано: 14 мая 2015
Свойства древесины, проявляющиеся при взаимодействии ее с внешней средой, но не связанные с изменением химического состава древесинного вещества, принято называть физическим. Из этого обширного ряда свойств несколько условно выделяются свойства древесины, обнаруживающиеся под действием механических усилий. Ниже рассматриваются физические свойства, показатели которых определяются методами, регламентированными действующими стандартами. Кроме того, освещается ряд пока мало распространенных, но […]
Опубликовано: 14 мая 2015
химический состав древесины Древесина состоит из органических веществ, в состав которых входят углерод С, водород Н, кислород О и немного азота. Элементарный химический состав древесины разных пород практически одинаков. В среднем абсолютно сухая древесина независимо от породы содержит 49,5% углерода, 44,2% кислорода (с азотом) и 6,3% водорода. Азота в древесине содержится около 0,12%. Элементарный химический […]
Опубликовано: 14 мая 2015
макроскопическое строение древесины — заболонь, ядро, спелая древесина У большинства наших лесных пород древесина окрашена в светлые цвета, причем у одних пород нет разницы в окраске всей массы древесины, а у других — периферическая, прилегающая к коре часть древесины окрашена светлее. Эта более светлая часть ствола называется заболонью. Центральная темноокрашенная часть ствола называется ядром (см. […]
Опубликовано: 14 мая 2015
строение древесины — части растущего дерева Растения делятся на низшие и высшие. К низшим относятся бесстебельные растения: бактерии, водоросли, грибы, лишайники. К высшим растениям принадлежат мхи, папоротники, голосемянные и покрытосемянные. Древесные растения, которые дают древесину как материал для разнообразного применения, входят в состав двух последних групп. Широко распространенные на территории России хвойные породы относятся к […]
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.
| Материал | Коэффициент 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 сравнения | Обычный брус | Клееный 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:
| Регион | Рекомендуемое 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, мм | Предпочтительное использование | Регионы |
|---|---|---|
| 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 перегородки Дома 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.
Коэффициент теплопроводности древесины вдоль волокон. Теплопроводность древесины и других строительных материалов
Теплопроводность является одним из ключевых показателей строительных материалов, используемых для возведения стен, кровли и обустройства напольных покрытий. Теплопроводность материала означает его способность проводить сквозь себя тепло (за счет движения частиц внутренней структуры: молекул, атомов).
Таким образом, теплопроводность каких-либо ограничивающих конструкций (стены, например), влияет на перенос тепла с одной стороны — через материал — на другую. Иными словами, показатель теплопроводности определенного материала влияет на энергетическую эффективность объекта, построенного из данного материала.
Процесс производства изолирующей панели не повредит окружающую среду, а отходы полностью перерабатываются. Двухконтурная укладка обеспечивает равномерный равномерный нагрев всей поверхности и модуляцию мощности установки посредством электронного управления. Возможность изготовления стяжек с уменьшенной толщиной.
Возможность изготовления стяжек без компенсационных швов. Реализация среднесухих сушилок. Просто смешайте его с песком, водой и, возможно, стальным волокном. Никаких добавок или армирующих сеток не требуется. Тепло — это количество тепла, которое вы получаете, сжигая 1 кг древесины. Исключением является богатая смолой древесина и другие воспламеняющиеся сопутствующие вещества. Под теплотой теплоты мы понимаем количество энергии, которое получается при окислении единицы количества воспламеняющихся веществ при повышенной температуре.
В силу климатических особенностей нашей страны, важным показателем качественного жилья является способность сохранять тепло внутри помещений. Если этой способностью жилье не обладает, то первая же зима потребует весьма серьезных затрат на отопление.
Давно замечено, чем плотнее среда — тем лучше теплопроводность, и тем быстрее будут происходить потери тепла. В этом кроется основное противоречие, с которым столкнулось человечество еще на заре осмысленного строительства: чем крепче материал, тем он плотнее. К счастью, древесина представляет собой идеальный баланс данных характеристик. Теплопроводность дерева является низкой (0,12 — 0,4 Вт на кубометр), но при этом древесные материалы отличаются хорошими прочностными показателями. Именно поэтому строительство из дерева получило столь широкое распространение.
Значение обычно является калориметрическим. Увеличение прочности древесины за счет снижения влажности древесины при высокой температуре. Температура стеклования, при которой материал размягчается, не так высока в сухой древесине, как для металлов. Следствием этого является коллапс металлоконструкций при относительно низких температурах горения. Поэтому древесина является непревзойденной при низкой теплопроводности и, следовательно, медленном нагревании по сравнению с металлами. Кроме того, слой древесного угля на поверхности также увеличивает термические свойства древесины, поэтому может потребоваться несколько часов, чтобы разогреть весь объем деревянного элемента и разрушить структуру. Дерево имеет более низкий коэффициент теплового расширения по сравнению с металлами, что в 3-5 раз меньше. Тепловое расширение металлов может привести к разрушению и разрушению опорных конструкций. Сегодня особое внимание уделяется также тепловым свойствам строительных материалов.
Для сравнения, укажем во сколько раз выше теплопроводность других материалов:
- пустотелый кирпич — в 3 раза;
- силикатный кирпич — в 8 раз;
- бетон — в 9 раз;
- железо — в 11 раз.
Иными словами, для того, чтобы обеспечить такой же уровень теплоизоляции, как у деревянной стены, необходимо возводить стену в 3 раза шире, если вы используете пустотелый кирпич.
Управление теплом в древесине влияет на несколько факторов. Наиболее важными являются анатомическая структура древесины, плотность и влажность древесины. Влияние структуры древесины проявляется при различной теплопроводности, когда поток тепла проходит в направлении волокон или перпендикулярно им.
В тени тепловых потерь скорость охлаждения или потепление теплоизоляционного слоя после изменения граничных условий тесно связана, что тесно связано с так называемой сенсорной температурой. Напротив, деревянная внутренняя подкладка сохраняет первоначальную температуру намного дольше, а вместе с ней приятная сияющая и сенсорная температура в комнате.
Плотность дерева | Плотность стройматериалов | ||
| ДСП, ОСП | 0,15 | железобетон | 1,69 |
| древесина твердых пород | 0,2 | кирпич к |
Теплопроводность бруса используемого в деревянном домостроении
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.
Заключение
Насыщенность рынка обеспечивает большой выбор стройматериалов для строительства домов, оценить их теплопроводность можно по данным, приведенным в таблице.
Теплопроводность, физические свойства и особенности древесины как строительного материала.
Ощущение теплоты или холода зависит не только от температуры предмета, к которому мы прикасаемся, но и от скорости, с которой он передаёт или отбирает тепло нашей кожи. К примеру, если вы касаетесь холодного металла, то он отбирает тепло в сотни раз быстрее, чем холодное дерево. Хотя их температура и одинакова, ваши ощущения таковы: дерево теплее.
Мы все знакомы с понятием относительная теплопроводность дерева. Вернее будет сказать, с его не-теплопроводностью, поскольку дерево знаменито своими качествами теплоизоляции, а не теплопроводности. Образ «тёплого» дерева вполне объясним с точки зрения теории теплопроводности. Ощущение теплоты или холода зависит не только от температуры предмета, к которому мы прикасаемся, но и от скорости, с которой он передаёт или отбирает тепло нашей кожи. К примеру, если вы касаетесь холодного металла, то он отбирает тепло в сотни раз быстрее, чем холодное дерево.
Хотя их температура и одинакова, ваши ощущения таковы: дерево теплее. Именно поэтому в течение многих столетий дерево используют в качестве материала для изготовления ружейного ложа, сидений и рукояток инструмента. Сравнительные значения теплопроводности различных материалов приведены в таблице: * К – коэффициент теплопроводности (выраженный как количество BTU, проходящих через материал в час, на дюйм толщины, на квадратный фут поверхности, на разницу в градусах температуры по Фаренгейту между тёплой и холодной стороной. ** R =1/К – тепловое сопротивление материала, представляет собой теплоизоляционное качество материала Приблизительные термические свойства различных материалов Материал К* R** Воздух 0.16 6.25 Вода 4 0.25 Лёд 15 0.07 Стекло 5 0.2 Кирпич 4.5 0.22 Бетон 7.5 0.13 Мрамор 17 0.06 Сталь 310 0.003 Алюминий 1400 0.0007 Теплоизоляция (стекловата, мин. вата, пенополиуретан, и т.д.) 0.2-0.3 3.3-5.0 Дерево (сухое, в направлении перпендикулярно волокну) 0.4-1.2 0.8-2.5 Очевидно, что чем выше значение R, тем лучше теплоизоляционные свойства материала. Приведённые в таблице значения для дерева показывают разницу между свойствами различных пород в сухом виде. Вообще, теплопроводность дерева зависит от его плотности и уровня влажности следующим образом: К = S ( 1,39 + 0.028 MC ) + 0.165 где К – коэффициент теплопроводности в BTU/ft2/0F/hr/in., S – плотность, а МС – уровень влажности в %. Т.е. увеличение плотности и уровня влажности ведёт к повышению теплопроводности, или к потере теплоизоляционных качеств. Для большинства хвойных пород, применяемых в строительстве, значение К будет равно или чуть меньше 1, а значение R чуть больше 1.
Например, для еловой доски с плотностью 0.40 и средним уровнем влажности в 10 %, К = 0.40 ( 1.39 + 0.028 х 10 ) + 0.165 = 0.833 Принимая во внимание критическое состояние наших энергетических ресурсов, понятно, что потеря тепла в зданиях и сооружениях – серьёзная забота. Из данных, приведённых в таблице, отчётливо видно, что дерево – лучший теплоизолятор, чем другие строительные материалы. Оно в семь раз эффективней бетона, в 300 раз эффективней стали и в 1400 раз эффективней алюминия той же толщины. Хотя материалы, производимые специально для теплоизоляции (стекловата, минеральная вата, пенополиуретановая пена и т.п.) и превосходят дерево по своим свойствам в три-четыре раза, во многих случаях, особенно там, где требуются прочность, красота и теплоизоляция, дерево остаётся приемлемым компромиссом и логическим выбором. Значение К для воды составляет 4, а для льда –15, из чего можно сделать вывод, что для того, чтобы сохранить теплоизолирующий потенциал, дерево и другие материалы необходимо поддерживать в сухом состоянии.
Советы
Влага в материале.
Влага в древесине пропитывает клеточные оболочки (связанная или гигроскопическая) и заполняет полости клеток и межклеточные пространства (свободная или капиллярная).
При высыхании древесины сначала из нее испаряется свободная влага, а затем гигроскопическая. При увлажнении древесины влага из воздуха пропитывает только клеточные оболочки до полного их насыщения. Дальнейшее увлажнение древесины с заполнением полостей клеток и межклеточных пространств происходит только при непосредственном контакте древесины с водой (вымачивание, пропаривание).Из этого следует, что однажды высушенная древесина, не находясь в непосредственном контакте с водой, не может иметь влажность выше предела гигроскопичности — состояния древесины, при котором клеточные оболочки содержат максимальное количество связанной влаги, а в полостях клеток находится только воздух. Влажность, соответствующая пределу гигроскопичности, при комнатной температуре (200 С) составляет 30% и практически не зависит от породы.
Различают следующие ступени влажности древесины: мокрая — длительное время находившаяся в воде, влажность выше 100%; свежесрубленная — влажность 50…100%; воздушно-сухая (транспортная) — влажность 15…20%; комнатно-сухая — влажность 8…12% и абсолютно сухая — влажность 0%.
Усушка. Усушкой называется уменьшение линейных размеров и объема древесины при высыхании. Усушка начинается после полного удаления свободной влаги и с начала удаления связанной влаги.
Усушка по разным направлениям неодинакова. В среднем полная линейная усушка в тангентальном направлении составляет 6…10%, в радиальном — 3…5% и вдоль волокон — 0,1…0,3%.
Свойства.
К физическим свойствам древесины относятся: внешний вид и запах, влажность и связанные с ней изменения — усушка, разбухание, водопоглощение, растрескивание и коробление. К физическим свойствам древесины относятся также ее плотность, электро-, звуко- и теплопроводность, показатели макроструктуры.
Внешний вид древесины
Цвет. Цвет древесине придают находящиеся в ней дубильные, смолистые и красящие вещества, которые находятся в полостях клеток.
Древесина пород, произрастающих в различных климатических условиях, имеет различный цвет — в жарких и южных районах она более яркая по сравнению с древесиной пород умеренного пояса. В пределах климатического пояса каждой древесной породе присущ свой особый цвет. Под влиянием света и воздуха древесина многих пород теряет свою яркость, приобретая на открытом воздухе сероватую окраску.
Древесина ольхи, имеющая в свежесрубленном состоянии светло-розовый цвет, вскоре после рубки темнеет и приобретает желтовато-красную окраску. Древесина дуба, пролежавшая долгое время в воде, приобретает темно-коричневый и даже черный цвет (мореный дуб). Меняется окраска древесины и в результате поражения ее различными видами грибов. На окраску древесины оказывает влияние также возраст дерева. У молодых деревьев древесина светлее, чем у более старых.
Цвет древесины имеет важное значение в производстве оконных изделий. Насыщенный богатством оттенков цвет придает изделиям из древесины красивый внешний вид.
Блеск древесины зависит от ее плотности, количества, размеров и расположения сердцевинных лучей. Сердцевинные лучи обладают способностью направленно отражать световые лучи и создают блеск на радиальном разрезе.
Текстура — рисунок, который получается на разрезах древесины при перерезании ее волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей. Текстура зависит от особенностей анатомического строения отдельных пород древесины и направления разреза.
Хвойные породы на тангентальном разрезе из-за резкого различия в цвете ранней и поздней древесины дают красивую текстуру. Особенно красивый рисунок имеет древесина с неправильным расположением волокон (свилеватость волнистая и путаная).
Часто применяют особые способы обработки древесины — лущение фанерных кряжей под углом к направлению волокон, радиальное строгание, прессование или замену искусственной текстурой.
Запах древесины зависит от находящихся в ней смол, эфирных масел, дубильных и других веществ. Характерный запах скипидара имеют хвойные породы — сосна, ель.
Макроструктура. Для характеристики древесины иногда достаточно определить следующие показатели макроструктуры.
Ширина годичных слоев определяется числом слоев, приходящихся на 1 см отрезка, отмеренного в радиальном направлении на торцовом срезе.
Ширина годичных слоев оказывает влияние на свойства древесины. Для древесины хвойных пород отмечается улучшение свойств, если в 1 см насчитывается не менее 3 и не более 25 слоев.
Один из важных показателей макроструктуры — содержание поздней древесины (в %). Чем выше содержание поздней древесины, тем больше ее плотность, а следовательно, и выше ее механические свойства.
Степень равнослойности определяется разницей в числе годичных слоев на двух соседних участках длиной по 1 см.
Наиболее хорошие показатели имеет древесина деревьев, произрастающих в северных районах европейской части России: мелкослойная плотная древесина с высоким содержанием поздней зоны, относительно неширокой заболонью.
Влажность древесины и свойства, связанные с ее изменением
Влажность. Влажностью древесины называется отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах.
Своими руками
Сушка.
Сушка древесины после срубкиЕсли срубленное дерево, недостаточно просушенное, будет употребляться в резьбе по дереву, то результата хорошего от него ожидать не стоит, а потому на сухость дерева, идущего для резьбы по дереву, всегда надо обращать внимание, подвергая древесный материал, в каком бы он не был виде должной просушки.
В любом только что срубленном дереве находится большое количество соков, которые сами по себе со временем уничтожатся, если дерево достаточно долгое время пролежит в теплом помещении при сухом воздухе. Но так как это достаточно долгое время понятие весьма относительное, которое может продлиться и год и несколько лет, то нашли более быстрые методы сушки древесины своими руками. Итак сначала о технологии сушки древесины в домашних условиях, который употребляется всеми лесопромышленниками — естественная (натуральная) сушка древесины. Таких способов сушки древесины два.
Технология сушки древесины до срубки. Древесина на сушкеПодобного рода сушку древесины обычно следует делать ранней весной, а еще лучше в начале лета, потому что в этот период времени дерево содержит в себе самое большое количество соков. Отступая от земли на метр и даже меньше, т.е. в верхней части комля делают вокруг ствола подрез. А затем вдоль ствола длиной примерно 0,7 метра делают несколько подрезов коры и отдирают ее, но так, чтобы в верхнем месте она не не оторвалась. Само собою понятно, что отодрав кору мы тем самым прекращаем проникновение к дереву тех соков, которые дают жизнь каждому дереву, и древесина эта, постепенно теряя свои соки высыхает и тем самым приобретает твердость, крепость и упругость. Постояв в таком виде до осени, его срубают. Эта технология сушки древесины не сложна, а потому очень была бы прекрасна, но беда в том, что она не может быть применима ко всем породам деревьев. Как показала практика, сушка древесины в домашних условиях этим способом дуба, березы и хвойных деревьев достигает своей цели вполне, но что касается других деревьев, то они во время этой просушки очень легко и часто загнивают, а потому данная технология сушки древесины очень редко практикуется.
Технология сушки древесины после срубки. Сушка древесиныСрубив дерево, прежде всего обрубают ветви и сучки и дают лежать ему в таком виде до осени, осенью же с каждого дерева снимают кору и перевозят в должное помещение, укладывая не прямо на землю, а на деревянные подкладки, чтобы дерево не касалось земли, такие подкладки называют лежнями или стилюгами. Укладку бревен делают под навесом, чтобы воздух мог хорошо циркулировать между материалами для скорейшей просушки древесины. Бревна кладут на стелюги рядами, оставляя между каждой доской, примерно, 20 сантиметров, на этот ряд помещают второй ряд в таком же порядке, но поперек первому ряду, т.е. в клетку и т.д. В таком виде деревянный материал чем дольше будет храниться, тем лучше будет высыхать и идеально подойдет для резьбы по дереву, а потому люди, профессионально занимающиеся резьбой по дереву всегда предпочитают приобретать лесной материал для своих работ в богатых, больших лесных складах, с уверенностью, что материал их достаточно сух и прошел всю технологию сушки древесины в домашних условиях.
Окончательная сушка древесины. СушкаЭта просушка играет важную роль для всех поделок из дерева, а потому не увлекайтесь различными способами производства, для окончательной сушки дерева, — запасайтесь по возможности большим количеством лесного материала, требующегося для резьбы по дереву и храните его в том помещении, где эти поделки производятся, т.е. в мастерской, а чтобы материал этот не мешался, то подвешивайте его, какими бы то не было способами к потолку, где воздух теплее, а потому и сушиться древесина будет быстрее.
Звукопроводность.
Следует, однако, сказать, что в разных жидкостях древесина разбухает неодинаково. Так, абсолютно-сухая березовая древесина разбухает в тангентальном направлении: в воде на 13,6%, в спирте на 9,4%, в скипидаре на 1,8%, в керосине на 0,3%, а в лигроине не разбухает вовсе.
Звукопроводность древесины, т. е. способность проводить звук, относительно велика, но у разных пород неодинакова. При этом лучше всего звук проходит по длине волокон, медленнее в направлении радиуса дерева и хуже всего — по хорде (в тангентальном направлении). В воздухе звук распространяется со скоростью 330,7 м в секунду.
В главнейшей отрасли потребления древесины — жилищном строительстве — высокая звукопроводность древесины играет отрицательную роль, вынуждая увеличивать толщину всякого рода деревянных перегородок между жилыми помещениями, вызывая тем излишний расход древесины.
Близким к звукопроводности, но не одним и тем же свойством древесины является способность ее усиливать звук — резонировать. Эта способность свойственна легкой упругой древесине — совершенно однородной по строению, не смолистой и бессучной. Такая древесина, главным образом, еловая, называется резонансовой и употребляется в производстве музыкальных инструментов (для изготовления дек).
Теплопроводностью называется способность тела проводить тепло. Мерой теплопроводности служит коэффициент теплопроводности, т. е. то количество тепла (в малых калориях), которое проходит в 1 сек. через 1 см поверхности тела к другой его поверхности, удаленной рот первой на 1 см при разнице температуры между ними в 1°. Теплопроводность древесины, по сравнению с другими материалами, очень невелика.
Относительно низкая теплопроводность древесины объясняется большим содержанием в ней воздуха, который, как известно, является плохим проводником тепла. С повышением влажности теплопроводность древесины увеличивается, ибо место воздуха занимает вода, а последняя лучше проводит тепло, чем воздух.
Характеристики
Физико-механические свойства
Основными характеристиками физико-механических свойств древесины являются объемный вес, влажность, теплопроводность, сопротивляемость химическим и атмосферным воздействиям (физические свойства), а также сопротивляемость дерева действию внешних сил (механические свойства).
Удельный вес твердого вещества, из которого состоят стенки клеточек древесины, приблизительно одинаков для всех пород и равен примерно 1,53.
Объемный вес древесины находится в зависимости от ее плотности и влажности. Под влажностью понимается отношение веса содержащейся в древесине влаги к весу этой древесины в абсолютно сухом состоянии в процентах. По степени влажности в строительном деле различают: воздушно-сухой лес (15—20 % влажности), комнатно-сухой (8—10 %), мокрый (длительное время находившийся в воде) и свежесрубленный (35 % и выше).
Теплопроводность дерева зависит от плотности (объемного веса), влажности, направления волокон и температуры. Коэффициент теплопроводности вдоль волокон примерно в 1, 75 раза больше, чем поперек волокон. Теплопроводность сосны поперек волокон в наружных стенках составляет около 0,15.
Дерево стойко сопротивляется химическим воздействиям сернистых газов, паров, кислот и т. п. и поэтому является незаменимым материалом для покрытий зданий в химической промышленности и для покрытий паровозных депо.
Вследствие различного возраста клеток, различной плотности и волокнистого строения древесины механические свойства ее весьма различны не только для различных пород дерем, но даже в пределах одного ствола.
Механические свойства древесины в разных направлениях совершенно различны, поэтому всякое изменение направления волокон и все неправильности в их расположении неизбежно отражаются на ее прочности.
с. 55 Прочность древесины зависит также от возраста и плотности клеток, что связано с их положением в стволе, которое они занимают. Наиболее прочными являются обычно клетки нижней части ствола. Прочность изменяется также по поперечному сечению ствола; так, у сосны сопротивление сжатию вдоль волокон увеличивается от сердцевины к заболони. Наиболее слабой по качеству является центральная часть ствола, включающая сердцевину.
На прочность древесины влияют также ее плотность и объемный вес. С увеличением плотности увеличивается и объемный вес, а с ним возрастает и прочность.
Влажность дерева имеет большое значение для прочности дерева. С повышением влажности до точки насыщения волокон (примерно до 30 %) механическая прочность древесины уменьшается, а с увеличением влажности от 30 % и выше — почти не изменяется.
Древесина не изменяет размеров при высыхании от самого влажного состояния до точки насыщения волокон. При дальнейшем понижении влажности древесина начинает давать усушку, т. е. уменьшаться в размерах. Усушка вызывается уменьшением толщины стенок клеток, поэтому древесина с толстыми стенками клеток усыхает сильнее, чем с тонкими, т. е. плотные породы больше усыхают, чем рыхлые.
При высыхании до воздушно-сухого состояния средняя величина усушки выражается следующими цифрами (в %):
вдоль волокон 0,1—0,3
поперек волокон в радиальном направлении 3— 6
в тангенциальном направлении 7—12
объемная усушка в среднем 12
Приведенные данные показывают, что усушка вдоль волокон ничтожна и практически ею можно пренебречь.
Вследствие разной усушки древесины в радиальном и тангенциальном направлениях и неравномерности высушивания материала возникает коробление. Во избежание появления трещин высушивание необходимо вести постепенно и равномерно, не вызывая опасных напряжений.
На прочность деревянных элементов несущих конструкций отрицательное влияние оказывают пороки древесины, главным образом сучки, косослой, трещины, сердцевинная трубка, а также гниль и червоточина.
Наиболее значительно пороки древесины снижают прочность растянутых элементов, поэтому для этих элементов следует отбирать лесоматериалы лучшего качества.
Строительные нормы и правила устанавливают требования к качеству древесины элементов конструкций в зависимости от их напряженного состояния в конструкции.
Цены / Заказать
Стоимость работ по обработке древесины: браширование (текстурирование), фактурная покраска древесины, изготовление деревянных фальшбалок, изготовление деревянных вывесок
Наименование | Цена |
| Браширование (текстурирование вагонки, имитации бруса, доски пола, отделочной доски без покраски) | 300 руб/м2 |
| Покраска — тонировка текстурированной (брашированной, фактурной) вагонки, имитации бруса, отделочной доски | от 200 руб/м2 |
| Старение древесины — обработка “ВИНТАЖ”, с покраской 2 слоя | 700 руб/м2 |
| Фальшбалки брашированные, материал — сосна/ель, размер 140х100х3000 мм (Ш х В х Дл), некрашеные/крашенные | 2600/3100 руб/шт |
| Фальшбалки брашированные, материал — ель/сосна, размер на заказ, некрашеные/крашенные | 2600/3100 руб/м2 |
| Вывески, таблички из дерева (материал, работа) | от 12000 руб/м2 * |
Фирмы
Какую древесину лучше всего выбрать для постройки дома?
Для постройки деревянных домов используют хвойные породы деревьев, таких как сосна, ель, лиственница, кедр, пихта. Лиственные и ценные породы древесины, такие как береза и дуб, осина и орех, бук и клен, черное и красное дерево лучше подойдут для изготовления окон, дверей, полок и т.п.
Многие ошибочно считают, что бани лучше строить из лиственницы. На самом деле, необходимо использовать лиственницу только в первых 2-х венцах, дальше лучше взять, например ель или сосну, из лиственных пород — осину, в премиум сегменте это может быть кедр или липа.
Лиственница же, очень слабо держит тепло, и баня будет быстро остывать и при этом долго нагреваться.
Хвойная древесина более распространена на территории России, имеет ровные стволы и экономична. При ее обработке остается меньше отходов.
Кроме того, древесина хвойных пород имеет естественную защиту от загнивания — это смола. Именно поэтому мы используем эту древесину.
Наибольшей популярностью в деревянном домостроении пользуется сосна благодаря красивому древесному рисунку, наименьшему количеству сучков и отличных технических характеристик.
Но у сосны есть небольшой эстетический недостаток. Хотя, по большому счету, любая древесина начинает «синеть» при повышенной влажности, но физические и технические свойства при этом не страдают! Не смотря на разные распространенные мнения на этот счет.
Ель лучше использовать для внутренней отделки и для строительства бани, потому что она теплее из-за меньшей плотности древесины и содержит меньше смолы.
Лиственница, наиболее плотная и устойчива к сырости древесина, дороже сосны в 2-3 раза и, примерно, в таком же соотношении тяжелее в обработке. Ее используют для изготовления свай или нижних венцов во влажных почвах.
Наиболее эффективным в строительстве принято считать древесину, заготовленную зимой или ранней весной. В это время древесина содержит меньше влаги, поэтому она быстрее просохнет. Деревья следует выбирать здоровые, с наименьшим количеством сучков, не тронутые вредителями и гнилью.
Особо следует отметить исключительные свойства северной древесины. При низких температурах лес растет медленно, годовой прирост по кольцам небольшой, благодаря чему, древесину характеризует повышенная плотность, прочность и устойчивость к гниению. Именно такая древесина является идеальным материалом для рубки дома.
| | Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Физический справочник / / Тепловые величины: теплоемкость, теплопроводность, температуры кипения, плавления, пламени. Удельные теплоты сгорания и парообразования. Термические константы. Коэффициенты теплообмнена и расширения / / Теплопроводность. Коэффициенты теплопроводности. Коэффициент теплопроводности строительных материалов, веществ, сред и т.п. / / Теплопроводность древесины и строительных материалов, строительных металлов, инея, льда и снега. Поделиться:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||