Как и обещал ранее, выкладываю подробную таблицу по теплопроводности древесины различных пород. Чем хорошо дерево? Тем, что его легко обрабатывать, из него легко строить дом, дерево пока еще можно легко получить в России в виде строительного материала.

Одним из плюсов дерева является то, что оно не меняет показателей теплопроводности при широком диапазоне температур. Показатели для пиломатериалов стабильны от -40С до +40С. Наибольшее же влияние на теплопроводность оказывает влажность дерева.

Рассмотрим Таблицу 5 – теплопроводность древесины различных пород:

Оставим пока в стороне пробку – кору пробкового дуба, поговорим о ней позже.

Из всех пород дерева самым теплым является кедр. Его показатели теплопроводности поперек волокон являются самыми низкими – 0,095 Вт/(м*С). Дом из кедра будет самым теплым – чтобы получить показатель теплосопротивления R = 3, вам понадобится стена из кедра толщиной 30 сантиметров.

Следующим по теплоизолирующим свойствам идет древесина ели — 0,110 Вт/(м*С). Для того, чтобы достичь R = 3, вам понадобится стена потолще – в 33-35 сантиметров.

Далее, с большим отрывом, следуют сосна, липа, пихта и береза. Их показатель теплосопротивления равен 0,150 Вт/(м*С). Для того, чтобы получить дом с теплосопротивлением R = 3, вам понадобятся сосновые или липовые стены толщиной в 45 сантиметров.

И наконец, самые «холодные» деревья – это тополь, дуб и клен. При их теплосопротивлении в 0,170-0,200 Вт/(м*С) вам понадобится строить дом со стенами в 50-60 сантиметров. Давно ли вы видели в продаже кругляк с минимальным диаметром стволов в полметра?

Стандартные деревянные дома собирают из бруса в 100-150 миллиметров, изготовленного из древесины хвойных пород. Это значит, что и брусовые и рубленые стены нуждаются в утеплении в тех регионах, где столбик термометра опускается ниже -20С в зимний период.

Что касается показателей теплосопротивления для древесины вдоль волокон. Почти для всех пиломатериалов он равен 0,4 Вт/(м*С). Что это значит? Это значит, что древесина вдоль волокон промерзает в зимний период почти в 4 раза сильнее, чем поперек. Видели промерзшие углы в деревянных домах?

А еще это значит, что любые торцы брусьев или стропил будут промерзать вдоль волокон и нести холод в дом. То есть, торцы пиломатериалов должны быть укрыты от внешней температуры. Либо они должны быть утеплены в том случае, если далее брус или балка проходит сквозь ограждающие конструкции и попадает внутрь дома.

Что же касается пробки, то ее нельзя будет использовать как строительный материал для ограждающих конструкций в силу малой прочности. Однако, ее можно использовать как превосходный экологически чистый утеплитель для деревянного дома.

описание различных пород, таблица и схема

Древесина — экологически чистый и практичный материал. Дерево активно применяется для внутренней отделки помещений. Материал также используется в строительстве загородных домов и заведений для туристов, в которых большую роль играет экологичность здания. При строительстве важно учесть теплопроводность дерева и многие другие параметры. Внутренняя отделка тоже требует внимания к характеристикам, ведь породы по-разному реагируют на тепло и влагу.

Разновидности и использование древесины

В строительстве применяются разнообразные породы древесины, которые принято разделять на хвойные и лиственные. К хвойным относятся такие виды:

1. Сосна. Прочный и практичный материал для выполнения строительных работ. В нем собрано большое количество смолы, за счет чего он справляется с излишней влагой, при этом не поддается коррозии при сушке.
2. Ель и пихта. Довольно прочные, но сучковатые материалы. Имеют приятый оттенок и незначительное количество смолы. При строительстве применяются как материал для элементов второстепенной важности.
3. Кедр. Невзирая на то, что материал мягкий, он довольно прочный.

Лиственные породы делятся на мягкие и твердые. Это такие виды:

1. Дуб. Высококачественный материал, обладающей высокой прочностью и надежностью. У дуба натуральный и приятный для глаза цвет. Как правило, он применяется для изготовления мебели, при возведении лестничного марша. Наиболее роскошно выглядит настоящий мореный дуб (выдержанный в воде около двух лет).
2. Береза. Не столь прочный материал, зато однородный, за счет чего имеет максимально четко выраженную структуру. Из этого вида древесины получается качественная фанера, которая легко окрашивается и полируется.
3. Осина. Слишком мягкий, но при этом практически не имеющий сучков вид древесины. Легко поддается обработке, но мелкие детали из осины делать не стоит.
4. Липа. Широко применяется в производстве мебели. Прекрасно сохраняет свой первозданный вид даже после сушки. Липа устойчива к влаге.
5. Клен. Довольно практичный материал, но весьма быстро рушится под воздействием влаги и вредителей. Неплохо красится, обрабатывается и проклеивается. Широко применяется как в строительстве, так и в изготовлении мебели.
6. К лиственному типу также относится красное дерево. Красивый, дорогой и прочный материал. Чаще всего используется для элитного мебельного производства.

В этом видео вы узнаете о теплопроводности строительных материалов:

Чтобы выбрать подходящую породу, важно изучить таблицу теплопроводности древесины.

Достоинства материала

Строительство с использованием древесины имеет свои преимущества и недостатки. Главными плюсами при выборе такого материала будут:

1. Экологичность. Самый весомый аргумент в пользу древесины — экологическая чистота. Некоторые современные материалы могут выделять пары тяжелых металлов и прочих химических элементов, что пагубно повлияет на здоровье жильцов дома.
2. Ремонтопригодность. Части, сделанные из древесины, будет довольно легко отремонтировать в случае поломки или износа.
3. Прочность и устойчивость ко многим внешним факторам, что делает долгим срок службы изделий из древесины. При правильной обработке этот материал будет безотказно служить долгие годы.
4. Простота обработки.
5. Плохая теплопроводность.
6. Хорошие звукоизоляционные свойства.

Довольно обширный список. При этом маленькое число недостатков:

1. Сильная зависимость свойств материала от того, в каких условиях росло дерево. Выбрать из-за этого качественный экземпляр бывает трудно.
2. Изменения размеров из-за воздействия влажности и сухости. Но этот недостаток легко поправим обработкой.
3. Легкая воспламеняемость.

Нельзя не учитывать высокую стоимость, связанную со сложностью добычи высококачественной древесины.

Влияние теплопроводности

От коэффициента теплопроводности древесины напрямую зависит ее способность сохранять температуру в помещении. Лидирующую позицию по сбережению тепла занимает кедр. Немного отстают ель, лиственница и другие сосновые породы. Все зависит напрямую от размера бревна (его диаметра), влажности материала, подгонки и утепления стыков.

Строение из сосны толщиной всего в 10 см можно сравнить со стеной из кирпича шириной в 58 см или железобетонной — 113 см. Правильно возведенный из дерева дом будет довольно компактным и теплым. Поэтому при строительстве нужно учитывать таблицу теплопроводности дерева.

Максимально тяжелое хвойное дерево лиственница — победитель сосны по теплопроводности. Она имеет более низкий коэффициент.

Теплопроводность дерева, позволяющая сохранять тепло, — не единственное достоинство лиственницы. Структура этого материла устойчива к влаге и довольно красива.

Сосна — наиболее распространенное и часто применяемое для строительства дерево. Более того, с финансовой стороны вопроса это еще и максимально бюджетный вариант. Сосна легко поддается обработке, способна украсить дом или баню своим внешним видом.

Коэффициент теплоотдачи дерева, березы, дуба, сосны

Плотность и коэффициент теплоотдачи дерева являются ключевыми факторами, которые влияют на качество дров. При этом физические величины взаимосвязаны: чем выше показатель твёрдости, тем выше и теплоотдача дерева, а значит, и удельная теплота сгорания дров.

Достоинства дров с высокой теплоотдачей

Дрова с высокой удельной теплотой ценят за ряд характеристик:

• способность поддержать длительное горение,
• образование большого количества углей, которые необходимы для поддержания жара,
• выделение большого количества тепла.

У каких дров лучшая теплотворность

Теплотворность у разных сортов древесины существенно отличается. Наиболее высокая удельная теплота присуща следующим видам деревьев:

• дуб,
• горная и чёрная сосна,
• граб,
• ясень,
• берёза,
• бук.

Особенно впечатляет теплоотдача бука, ясеня, граба и зимнего дуба (разновидности дуба черешчатого). Их жаропроизводительность составляет 75-87%. теплоотдача березы несколько ниже —12 500-16 500 КДж/кг (против 15 000 – 20 000 КДж/кг у дуба), но в любом случае показатель жаропроизводительности составляет не менее 68%. У дров из ольхи, тополя, осины, сосны, ели теплотворность существенно ниже.

Что влияет на теплоотдачу кроме сорта 

При изучении информации выше, на примере древесины дуба, вы уже видели, что даже у одного вида дерева показатель теплопроводности может варьироваться в пределах целых 5 000 КДж/кг. С чем же это связано?

Причина – в разной степени влажности. Потери в 5 000 КДж/кг для древесины дуба вполне обычное явление, если вместо сухих дров(15% влажности) вы выберите сырые поленья (с влажностью около 40 %).

По этой причине поленья важно хранить в хорошо проветриваемом и защищённом от осадков и других «проделок» непогоды помещении. Если дрова хранятся на улице, обязательно укройте поленницу рубероидом, плёнкой или шифером, следя, чтобы под плёнкой не скапливался конденсат.

Схожая теплотворность, различная степень жара 

Некоторые владельцы отмечают, что при использовании при топке печи, камина древесины с одинаковым показателем, количество жара очень разнится. Яркий пример – топка печи сосновыми и еловыми дровами.

От камина, который топят сосновыми поленьями, жар ощущается гораздо сильнее, чем от камина, в топку которого бросают еловые поленья.

Причина – в разном содержании смол. У сосны их концентрация гораздо выше нежели, чем у ели. Кстати, по этой же причине в помещении, которое отапливается смолянистыми дровами, стоит более устойчивый аромат.

Кроме того от еловой древесине при протапливании печи, камина отказываются из-за того, что это так называющая стреляющая порода при открытой топке высока вероятность, того что «выпрыгнувшие» горячие частицы приведут к пожару.

Берёза, осина, дуб: приобретаем дрова

Несмотря на то, что теплоотдача березы ниже теплоотдачи дуба, а теплотворная способность поленьев осины, ольхи ещё ниже, ольху, осину, березу чаще используют для печи, котла, камина.

Это можно объяснить двумя факторами:

• Дубовые дрова один из самых дорогих. Их часто даже называют «царские».
• Древесина дуба очень прочная и плохо колется. И если для производства мебели – это несомненный плюс, то для дров – недостаток.

Что же касается активного использования дров из ольхи и осины, то это можно объяснить их низкой стоимостью. А если сравнивать их свойства с берёзой, то можно найти и существенное превосходство: сажи ольха и осина дают гораздо меньше, нежели берёза. Опять-таки, если ольха, осина нужна для открытой топки, помните об этом и не устраивайте пожароопасную ситуацию.

Впрочем, для закрытой топки котла это непринципиально, а для устройства барбекю и вовсе, главное, обеспечить не горение дров, а именно появление углей.

Теплопроводность древесины и миф

Нередко можно услышать, что гниль в отличие от влажности на показатель теплопроводности практически не влияет. Чаще всего такой миф запускают недобросовестные продавцы дров, чтобы е избавиться от испорченной продукции.

Позволить себе приобрести партию поленьев с гнилью можно разве только в том случае, если гниль коснулась отдельных чурбаков, а далее стоит вспомнить физику: гниль разрушает структуру древесины, а значит, плотность, уменьшается, а с ней же ухудшается и показатель теплотворности.

Советы по выбору дров

Итак, при выборе дров, не важно стоит у вас твердотопливный котел, печь или камин, следуйте следующим правилам:

• Обращайте внимания на плотность материала. Чем она выше, тем лучше.
• В качестве топлива используйте сухие поленьям.
• Учитывайте тип топки (открытая, закрытая).
• Берите во внимание елевое использование (отопление дома, барбекю).

Следуйте этим рекомендациям, и тогда покупка дров для дома, дома, бани не сможет обернуться для вас разочарованием. Помните, что цена – далеко не единственный фактор, который влияет на выбор.

Теплопроводность древесины и строительных материалов, строительных металлов, инея, льда и снега.

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 λ_R и тангенциальном λ_т 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>λ_г; у хвойных пород с небольшим объемом сердцевинных лучей, но имеющих высокий процент поздней древесины (лиственница), λ_т >λ_r. У лиственных пород с равномерным строением годичных слоев и сравнительно малочисленными короткими сердцевинными лучами, а также у остальных хвойных пород λr мало отличается от λ_т. Диаграмма (рис. 43) позволяет определить величину теплопроводности древесины сосны (р_усл =360 кГ/м³) в тангенциальном направлении при различной температуре и влажности. Данные, полученные по этой диаграмме, могут быть использованы после внесения соответствующих поправок для определения с достаточной для практических расчетов точностью теплопроводности древесины других пород при разных значениях плотности в трех главных направлениях теплового потока. Необходимое значение коэффициента теплопроводности можно установить по формуле:

где λ_ном —номинальное значение коэффициента теплопроводности при заданной температуре и влажности (определяется по диаграмме рис. 43). К_р — коэффициент, учитывающий условную плотность древесины; К_х — коэффициент, учитывающий направление теплового потока. Значения коэффициентов, входящих в эту формулу, определены для древесины сосны, березы и дуба.

Рис. 43. Диаграмма для определения теплопроводности древесины в тангенциальном направлении (сосна, Р_усл = 360 кг/м³).

Таблица 20. Значения коэффициента К_р, учитывающего изменение теплопроводности древесины от плотности.

В табл. 20 приведены значения коэффициента, учитывающего условную плотность древесины. Коэффициент К_х 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 р_усл = 500 кг/м³. По табл. 20 находим величину коэффициента К_Р = 1,22. Значение коэффициента К_х в данном случае равно 2,20. Подставляем найденные значения с формулу и получаем величину теплопроводности березы вдоль волокон при заданных условиях: