Tepelná vodivost stavebních materiálů.

Při stavbě domu a přípravě projektu je primární pozornost věnována souladu budoucí stavby se všemi nezbytnými požadavky. Vždyť co je hlavní? Aby byl dům teplý, útulný, suchý. To do značné míry závisí na tepelné vodivosti materiálů a kvalitě práce. Například dům z borového dřeva je mnohem teplejší než dům z vápenopískových cihel.

Stručně o tepelné vodivosti jako fyzikálním jevu

Tepelná vodivost je vlastnost těles, která spočívá v přenosu tepelné energie z více zahřátých těles na méně zahřátá tělesa. Čím vyšší je tepelná vodivost, tím rychlejší je výměna mezi tělesy. Čím nižší, tím déle se stěny, podlaha a strop ochlazují a ohřívají. Proto jsou domy a chaty postavené z materiálů s nízkou tepelnou vodivostí v zimě teplejší a v létě chladnější. Ve stavebních výpočtech se často používá součinitel tepelné vodivosti, který číselně charakterizuje tepelnou vodivost materiálů. Za zmínku také stojí, že abyste se vyhnuli hromadění kondenzátu mezi stěnou a izolací, je kvůli rozdílné tepelné vodivosti materiálů potřeba dodržovat jednoduché pravidlo – materiál s nízkou tepelnou vodivostí na vnější straně, s vysokou tepelná vodivost na vnitřní straně.

Porovnání hodnot tepelné vodivosti některých materiálů

V poslední době se v mnoha zemích díky zavedení moderních kompozitních materiálů rozšířil pojem „energeticky efektivní dům“ nebo „zelený dům“. Čím méně tepla dům vydá do okolí, tím lépe. Tento přístup vám umožňuje výrazně ušetřit na všech druzích ohřívačů, protože i přibližné finanční výpočty ukazují, že je výhodnější důkladně izolovat dům než vytápět ulici.

Zde je srovnávací tabulka různých stavebních materiálů:

Tabulka jasně ukazuje, že dřevo, pórobeton a pěnobeton jsou v hodnotách tepelné vodivosti mnohonásobně před běžným betonem nebo cihlami. Například stěna z pórobetonu bude přibližně 5krát energeticky účinnější než stejná stěna z vápenopískových cihel. Kromě toho je tepelná vodivost borovicového dřeva (přes vlákna) srovnatelná s tepelnou vodivostí izolačních materiálů, jako je polystyrenová pěna a technoplex (extrudovaná polystyrenová pěna). Ve skutečnosti je dřevo (borové trámy) samo o sobě dobrým izolačním materiálem.

Na čem závisí tepelná vodivost materiálu? Důvodů, které tuto vlastnost ovlivňují, není mnoho.

• Pórovitost. Dutiny brání přenosu tepla a narušují homogenitu materiálu.
• Struktura dutin. Čím menší jsou póry a čím více jich je, tím vyšší je odolnost vůči chladu a teplu.
• Odolnost materiálu proti vlhkosti. Hlavním úkolem v tomto případě je zabránit navlhnutí konstrukce a jejímu nasycení vlhkostí v důsledku kondenzace nahromaděné uvnitř. Voda skvěle předává teplo, takže chlad velmi rychle pronikne do budovy kondenzací vody.

Po srovnávacím posouzení různých materiálů je zřejmé, že borovice je nejlepší volbou pro stavbu chaty nebo venkovského domu. Po vysušení za správných podmínek má jednotnou strukturu a vynikající tepelně izolační vlastnosti. Správně ošetřené borovicové dřevo je trvanlivé a odolné vůči různým povětrnostním vlivům.

Výběr optimální tloušťky řeziva pro dřevěný dům

Podívejme se blíže na otázku optimální tloušťky řeziva pro stavbu domu z borovice. Individualita projektu diktuje svá vlastní pravidla a je důležité vzít v úvahu všechny nuance, které vám pomohou vyhnout se nástrahám a v budoucnu si užít pohodlí a pohodu.

Ve stavební praxi existuje několik druhů dřeva:

1. Zaoblený.
2. Hoblované. S profilem nebo bez.
3. Lepené.

Zaoblený trám je jednoduše kláda, ze které byla pomocí speciálního stroje odstraněna vnější vrstva dřeva a rovnoměrně po celé délce dostala zaoblený tvar. Nevýhody tohoto provedení jsou spojeny s vysokým prouděním vzduchu a smrštěním přirozené vlhkosti kulatiny.

Hoblované řezivo bez profilu se vyrábí v dřevozpracujícím závodě a má zpravidla obdélníkový průřez. Stavba budovy z takového materiálu je mnohem jednodušší a rychlejší. Profilované dřevo se vyznačuje přítomností drážek, s jejich pomocí můžete přesně vést a umístit paprsek, v důsledku čehož taková konstrukce prakticky není profouknuta a vyžaduje méně dokončovacího materiálu.

Součinitel tepelné vodivosti vrstveného dýhového řeziva je 0,15 W/(m K), což znamená, že v domě postaveném ze 160 mm silného dřeva zůstane teplo po dobu 15 hodin od vypnutí topení.

Zabýváme se výhradně profilovaným masivním dřevem, které je mnohem pevnější než lamelové dřevo a je 100% ekologické. Masivnost konstrukce určuje vysokou pevnost a odolnost proti krutu a ohybu, nepřítomnost lepidla a stejnoměrnost dřeva si zachovává své vysoké tepelně izolační vlastnosti.

Tloušťka dřeva pro dům se vybírá podle následujících kritérií:

• Klimatické podmínky.
• Rozměry domu.
• Požadovaná třída úspory energie.
• Soulad s požadavky SNiP.

Požadovaná tloušťka dřevěné stěny se vypočítá podle vzorce:

kde Sm je tloušťka stěny, R je odpor prostupu tepla stěny (ukazatel je brán podle oblasti bydliště), Kt je součinitel tepelné vodivosti.

Pro mírné klimatické pásmo je tepelný odpor stěny 3,0 – 3,2. Součinitel tepelné vodivosti převezmeme z výše uvedeného štítku (hodnotu pro borovicové dřevo bereme přes vlákno).

Pro dům postavený z borovicového dřeva tedy dostaneme:

Sm = 3,0 x 0,09 = 0,27 m

To znamená, že optimální stěnou pro náš region je stěna ze dřeva o tloušťce 270 mm. Pro vyřešení otázky souladu tloušťky stěn domu se všemi stanovenými normami prostupu tepla jsme zavedli technologii výstavby z dvojitého dřeva s izolací o celkové tloušťce stěny 300 mm, která díky přítomnosti izolace mezi dvěma řadami suchých dřevěných trámů, je v tepelné vodivosti ekvivalentní tloušťce masivní dřevěné stěny 517 mm. Více o této technologii si můžete přečíst v publikacích na našem webu.