Теплопроводность дерева и кирпича

Обновлено: 31.05.2024

Теплопроводность материалов таблица, СНиП

В современном мире важным аспектом частного дома является его энергоэффективность. То есть способность тратить минимальное количество энергии на поддержание комфортного климата в доме. Чтобы тратить меньше энергии, необходимо позаботится о сокращении ее потерь.

Содержание

Теплопроводность строительных материалов

Проектированием энергоэффективных домов должны заниматься специалисты, но в реальной жизни все может быть иначе. Случается так, что владельцы домов по ряду причин вынуждены самостоятельно подбирать материалы для строительства. Им также потребуется рассчитать теплотехнические параметры, на основании которых будут проводиться термоизоляция и утепление. Поэтому нужно иметь хотя бы минимальные представления о строительной теплотехнике и ее основных понятиях, таких как коэффициент теплопроводности, в каких единицах измеряется и как просчитывается. Знание этих «азов» поможет правильно утеплить свой дом и экономно его отапливать.

Что такое теплопроводность

Теплопроводность кирпичной стены: без утеплителя; с утеплителем снаружи; с утеплителем внутри дома;

Если говорить простыми словами, то теплопроводность – это передача тепла от более горячего тела к менее горячему. Если не углубляться в подробности, то все физические материалы и вещества могут передавать тепловую энергию.

Ежедневно, даже на самом примитивном бытовом уровне мы сталкиваемся с теплопроводностью, которая проявляется у каждого материала по-разному и в очень отличающейся степени. Для примера, если мешать кипящую воду металлической ложкой – можно очень скоро получить ожег, так как ложка нагреется почти моментально. Если же использовать деревянную лопатку, то нагреваться она будет очень медленно. Этот пример наглядно показывает разницу теплопроводности у металла и дерева – у металла она в разы выше.

Коэффициент теплопроводности

Для оценки теплопроводности любого материала используется коэффициент теплопроводности (λ), который измеряется в Вт/(м×℃) или Вт/(м×К). Этот коэффициент обозначает количество тепла, которое может провести любой материал, не зависимо от своего размера, за единицу времени на определённое расстояние. Если мы видим, что какой-то материал имеет большое значение коэффициента, то он очень хорошо проводит тепло и его можно использовать в роли обогревателей, радиаторов, конвекторов. К примеру, металлические радиаторы отопления в помещениях работают очень эффективно, отлично передавая нагрев от теплоносителя внутренним воздушным массам в помещении.

Если же говорить о материалах, используемых при строительстве стен, перегородок, крыши, то высокая теплопроводность – явление нежелательное. При высоком коэффициенте здание теряет слишком много тепла, для сохранения которого внутри помещения нужно будет сооружать довольно толстые конструкции. А это влечет за собой дополнительные финансовые затраты.

Коэффициент теплопроводности зависит от температуры. По этой причине в справочной литературе указывается несколько значений коэффициента, которые изменяются при увеличении температур. На проводимость тепла влияют и условия эксплуатации. В первую очередь речь идет о влажности, так как при увеличении процента влаги коэффициент теплопроводности также возрастает. Поэтому проводя такого рода расчеты нужно знать реальные климатические условия, в которых здание будет построено.

Сопротивление теплопередаче

Коэффициент теплопроводности – важная характеристика любого материала. Но эта величина не совсем точно описывает теплопроводные способности конструкции, так как не учитывает особенности ее строения. Поэтому более целесообразно просчитывать сопротивление теплопередачи, которое по своей сути является обратной величиной коэффициента теплопроводности. Но в отличие от последнего при расчете учитывается толщина материала и другие важные особенности конструкции.

При строительстве, как правило, используются многослойные конструкции. Одним из таких слоев является утеплительный материал, который максимально повышает значение термического сопротивления. Каждый слой такой конструкции имеет свое сопротивление и его нужно рассчитывать исходя из коэффициента теплопроводности и толщины материала. Суммировав сопротивления всех слоев, мы получим общее сопротивление всей конструкции.

Важно отметить, что воздушные прослойки, которые находятся в конструкции перегородки и не сообщаются с внешним воздухом, значительно увеличивают общее сопротивление теплопередаче.

Современные тенденции строительства предусматривают использования в качестве утеплителя синтетических материалов, которые обладают отличными характеристиками, удобны и просты в монтаже.

Коэффициенты теплопроводности плотности и теплоемкости рассчитаны почти для всех строительных материалов. Ниже приведена таблица с информацией о коэффициентах для всех материалов, которые могут использоваться при строительстве зданий. Даже просто взглянув на эти данные, становится понятно, насколько разная проводимость тепла у строительных материалов и насколько сильно могут отличаться значения коэффициентов. Для упрощения выбора материала покупателем, производители указывают значение коэффициента теплопроводности в паспорте на свой товар.

Необходимость расчетов

Для чего же необходимо проводить эти вычисления, есть ли от них хоть какая-то польза на практике? Разберемся подробнее.

Оценка эффективности термоизоляции

В разных климатических регионах России разный температурный режим, поэтому для каждого из них рассчитаны свои нормативные показатели сопротивления теплопередаче. Проводятся эти расчеты для всех элементов строения, контактирующих с внешней средой. Если сопротивление конструкции находится в пределах нормы, то за утепление можно не беспокоиться.

В случае, если термоизоляция конструкции не предусмотрена, то нужно сделать правильный выбор утеплительного материала с подходящими теплотехническими характеристиками.

Тепловые потери

Тепловые потери дома

Не менее важная задача – прогнозирование тепловых потерь, без которого невозможно правильно спланировать систему отопления и создать идеальную термоизоляцию. Такие вычисления могут понадобиться при выборе оптимальной модели котла, количества необходимых радиаторов и правильной их расстановки.

Для определения тепловых потерь через любую конструкцию нужно знать сопротивление, которое вычисляется с помощью разницы температур и количества теряемого тепла, уходящего с одного квадратного метра ограждающей конструкции. И так, если мы знаем площадь конструкции и ее термическое сопротивление, а также знаем для каких климатических условий производится расчет, то можем точно определить тепловые потери. Есть хороший калькулятор расчета теплопотерь дома ( он может даже посчитать сколько будет уходить денег на отопление, примерно конечно).

Отдельно нужно поговорить про окна, для них сопротивление теплопередаче определяются нормативными документами. Самостоятельно проводить расчеты не нужно. Существуют уже готовые таблицы, в которых внесены значения сопротивления для всех типов конструкций окон и балконных дверей.
Тепловые потери окон рассчитываются исходя из площади, а также разницы температур по разные стороны конструкции.

Расчеты, приведенные выше, подходят для новичков, которые делают первые шаги в проектировании энергоэффективных домов. Если же за дело берется профессионал, то его расчеты более сложные, так как дополнительно учитывается множество поправочных коэффициентов – на инсоляцию, светопоглощение, отражение солнечного света, неоднородность конструкций и другие.

Деревянная стена в 150. 200 мм: хватит ли этого для теплого дома?

В комментариях к нашим проектам часто встречаются замечания о том, что предложенной толщины стены (100…200 мм) недостаточно в нашем климате для нормального температурного режима внутри помещений. А как на самом деле?

Деревянная стена в 150. 200 мм: хватит ли этого для теплого дома?

Обычно для сравнения строительных материалов приводят данные об их коэффициенте теплопроводности. Это способность тела (материала) проводить тепло. Чем он более пористый, тем проводимость тепла меньше – именно поэтому для теплоизоляции используют пористые пенопласт, вспененный полистерол, пено- и газобетоны и так далее. Но дерево совсем другое по структуре, откуда же у него коэффициент теплопроводности 0,15…0,2 Вт/(м * 0С), в 2,5…3 раза меньше, чем у кирпича? Это свойство связано с природным происхождением дерева, его волокнистой, неоднородной структурой. Кстати, что интересно – вдоль волокон и поперек древесина проводит тепло по-разному, именно поэтому брус или бревно укладывают в срубе так, чтобы холод проходил поперек волокон.

Деревянная стена в 150. 200 мм: хватит ли этого для теплого дома?

Ради интереса сравним коэффициенты теплопроводности древесины с другими популярными строительными материалами – и сразу убедимся, что кирпич, плотные бетоны, камень пропускают тепло куда как быстрее.

Деревянная стена в 150. 200 мм: хватит ли этого для теплого дома?

Но вот как определить необходимую толщину стены? Ведь коэффициент теплопроводности никак с ней не связан. Он дается в таблицах для всех материалов на образцах одинаковой длины и площади.

Для этого необходимо учитывать другой параметр – термическое сопротивление конструкции (или сопротивление теплопередаче), соотношение толщины слоя материала и его коэффициента теплопроводности.

Теплопроводность древесины и других строительных материалов

Часто наши заказчики задаются вопросами: тепло ли будет в доме из дерева? Какая толщина стен необходима для того, чтобы дом был теплым? Какую породу древесины выбрать для строительства дома или бани? Для того, чтобы аргументировано ответить на эти вопросы, мы разместили на нашем сайте таблицы из строительного справочника (см. ниже), в которых приведен коэффициент теплопроводности различных пород древесины, а также других строительных материалов. Чем меньше коэффициент теплопроводности, тем лучше материал удерживает тепло.

Из приведенных ниже таблиц можно сделать следующие выводы:

Лучше всего сохраняет тепло кедр, затем идет ель, далее лиственница и только потом сосна. Это не означает, что дом из сосны будет холодным. Это означает, что при прочих равных условиях (диаметр бревна, влажность древесины, подгонка и утепление межвенцовых стыков), сосна проиграет по теплопроводности кедру и лиственнице.

Стена из древесины сосны, толщиной 100 мм эквивалентна по теплопроводности стене из кирпичной кладки, толщиной 580 мм или стене из железобетона толщиной 1130 мм.

Межвенцовый джутовый утеплитель в 3,5 раза лучше удерживает тепло, чем древесина сосны. То есть стыки между бревнами, при условии плотного заполнения их джутовым утеплителем, будут самым «теплым местом» в стене.

При условии плохой герметизации межвенцовых стыков, в тех местах, где возможно образование инея, теплопотери будут в 3 раза выше, чем через деревянную сосновую стену.

Использование металлических нагелей (шкантов) не допустимо, так как теплопотери через них будут в 350 раз (!) выше, чем через деревянные шканты.

Подытоживая все вышесказанное можно отметить, что деревянный дом будет теплым, при соблюдении правильной геометрии бревен, качественном монтаже сруба и хорошем утеплении межвенцовых стыков.

Не все, доступные для строительства, породы древесины имеют одинаковую теплопроводность, то есть одни породы древесины лучше сохраняют тепло, а другие хуже. Эти характеристики древесины необходимо учитывать при выборе материала для строительства дома или бани.

Кроме коэффициента теплопроводности, древесина обладает и другими качественными показателями. Кедр, например, имеет благородный красноватый цвет, приятный аромат. Кроме этого его древесина мягче (лучше обрабатывается) всех остальных хвойных деревьев. Как уже упоминалось, кедр – самое «теплое» дерево.

Лиственница – самое тяжелое хвойное дерево, произрастающее в России. Древесина свежесрубленной лиственницы тяжелее воды, то есть тонет в воде. При этом, распространенное мнение, что дом из лиственницы будет холодным не верен, так как теплопроводность лиственницы хуже (она «теплее»), например, сосны. Кроме того, древесина лиственницы меньше других пород подвержена гниению, а также имеет очень красивую структуру.

Сосна – самое распространенное дерево в России. Это хороший и самый доступный материал для строительства дома или бани. Сосна хорошо обрабатывается, ее древесина имеет красивую структуру и будет долго радовать своим видом ценителя природной красоты.

Сравнительный анализ теплотехнических свойств домов из разных материалов

Постоянный рост затрат на отопление жилья заставляет задуматься о выборе технологии строительства с максимальными показателями по энергоэффективности. Строительство энергосберегающих домов является сегодня не прихотью, а острой необходимостью, закрепленной законодательно в федеральном законе РФ за № 261-ФЗ «Об энергосбережении».

Эффективность стеновой конструкции жилого дома напрямую зависит от показателей по теплопотерям, которые происходят через разные элементы ограждающих конструкций дома. Основное тепло теряется именно через наружные стены. Вот почему их теплопроводность серьезно влияет на микроклимат внутри помещений. Нет смысла говорить об эффективных стеновых конструкциях без учета показателей теплопроводности. Стена может быть толстая, прочная и дорогая, но вовсе не энергоэффективная.

Возникает закономерный вопрос, какой дом теплее, а точнее, какой из популярных в нашей стране материалов лучше сохраняет тепло? Простое сравнение коэффициентов теплопередачи в данном случае является не совсем корректным. Прежде всего, следует оценивать способность сохранять тепло внешней ограждающей конструкцией, как единой системы.

Рассмотрим загородные дома, построенные по различным технологиям, с различными типами стен, и посмотрим какой дом имеет наименьшие потери тепла.

В малоэтажном жилищном строительстве наибольшее распространение получили следующие виды домов:

• каменные
• деревянные
• каркасные

Каждый из названных вариантов имеет несколько подвидов, параметры которых существенно различаются. Для получения объективного ответа на вопрос, какой дом самый теплый, сравнивать будем только лучшие образцы по одному из числа представленных в списке.

Характеристики теплопроводности
популярных строительных материалов

Дома из кирпича

Кирпичный дом представляет собой надежное, долговечное жилище и пользуется популярностью у наших сограждан. Его прочность и стойкость к неблагоприятным факторам среды обуславливается большой плотностью материала.

Кирпичные стены неплохо сохраняют тепло, но все же требуют постоянного отопления помещений. В противном случае, зимой кирпич впитывает влагу и под весом кладки начинает разрушаться. Если длительное время держать кирпичный дом без отопления, его придется прогревать до нормальной температуры около трех дней.

Минусы кирпичных построек:

• Высокая теплопередача и потребность в дополнительной теплоизоляции. Без теплоизоляционного слоя толщина кирпичной стены, способной удерживать тепло, должна быть не менее 1,5 м.
• Невозможность периодического (сезонного) использования здания. Кирпичные стены хорошо впитывают тепло и влагу. В холодный сезон полный прогрев дома займет не менее трех суток, а на полное устранение излишней влаги уйдет не менее месяца.
• Толстый цементно-песчаный шов, скрепляющий кирпичную кладку, имеет в три раза больший коэффициент теплопроводности по сравнению с кирпичом. Соответственно теплопотери через кладочные швы еще более значительны, чем через сам кирпич.

Технология теплого дома из кирпича требует дополнительного утепления с внешней стороны стены плитами утеплителя.

Дома из дерева

Комфортная атмосфера быстрее создается в доме, построенном из дерева. Этот материал практически не охлаждается и не нагревается, поэтому температура внутри помещения быстро стабилизируется. При достаточной толщине стен такие дома можно не утеплять, поскольку дерево само по себе может служить термоизоляцией.

Однако, для того, чтобы деревянный дом был теплым, толщина наружных стен из сплошной древесины должна составлять более 40 см, из клееного бруса 35-40 см, а из оцилиндрованного бревна более 50 см. Стоимость строительства такого жилья очень высока. Остается, либо игнорировать современные требования и строить дом, например, из бруса толщиной минимум 20-22 см или из бревен диаметром 24-28 см (при этом понимать, что расходы на отопление будут достаточно высокими, особенно если в доме нет магистрального газа), либо стены деревянного дома все же придется дополнительно утеплять.

Людям, которые на первое место ставят комфорт и целесообразность, лучше подумать об утеплении деревянного дома. Тогда дерево создаст в доме оптимальный микроклимат, а утепление обеспечит экономию на отоплении. По сравнению с кирпичом теплопотери деревянного дома значительно меньше. Но все же, для того, чтобы теплый дом из дерева был еще и экономичным, ему требуется дополнительная теплоизоляция.

Дома из каркаса

По своим характеристикам каркасная технология строительства выглядит намного лучше кирпичного или деревянного дома и не требует дополнительного утепления. Если в зоне климата, где планируется строительство загородного дома, зимой бывают низкие температуры, то каркасная технология является самым идеальным вариантом.

Технология каркасного домостроения подразумевает слой термоизоляции внутри стен, который позволяет оградить помещения от наружного холода. Большим плюсом постройки каркасного дома, в сравнении с деревянным или кирпичным, является высокая энергоэффективность при очень небольшой толщине стен.

Данная технология позволяет возводить абсолютно разные по своему функциональному назначению объекты:

Каркасные дома для сезонного проживания.
Например, каркасно-щитовые, дома из СИП-панелей и прочие «эконом» варианты, используемые, в основном,
как летние дачи.

Теплые каркасные дома для постоянного проживания.
Например, здания на монолитном фундаменте, с утеплением стен не менее 200 мм, с внутренними инженерными коммуникациями.

В каркасно-щитовых домах и домах из СИП-панелей для поддержания тепла требуется постоянно работающий обогреватель, поскольку тепло в таком доме не задерживается надолго. Хотя прогревается данное строение довольно быстро, всего за несколько часов. Такие дома больше подходят для временного проживания.

Качественный каркасный дом для постоянного проживания, за счет своей многослойности и других конструкционных особенностей, позволяет минимизировать потери тепла, не оставляя ощущения влажности помещения в холодное время года. Такое жилье не требует постоянного подогрева и может долго сохранять внутреннее тепло.

Особенно высокими параметрами энергоэффективности обладают здания, построенные по технологии 3D каркас, стены которого имеют три смещенные между собой слоя утепления общей толщиной 250 мм, которые перекрывают деревянные элементы каркаса, ликвидируя в стенах «мостики холода». Кроме того, внешним слоем утеплителя закрыты цокольное и межэтажное перекрытия, поэтому в доме даже в лютые морозы всегда теплые полы.

Оценка теплоизоляционных свойств
внешних ограждающих конструкций

Чтобы понять, какой загородный дом является самым теплым среди всех, сравним коэффициенты теплопроводности материалов разных стеновых конструкций.

Коэффициент теплопроводности – эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала внешних стен. Низкая теплопроводность стен дома способствует продолжительному сохранению тепла внутри помещения и обеспечивает отличные условия проживания. В противном случае стены пропускают холод и потребуется больше мощности в системе отопления.

Теплопроводность каменного дома

Рассмотрим коэффициенты теплопроводности материалов каменных домов:

• Железобетон - 1,5 Вт/(м∙К)
• Силикатный кирпич – 0,70 Вт/(м∙К)
• Керамический сплошной - 0,56 Вт/(м∙К)
• Керамический пустотелый – 0,47 Вт/(м∙К)

Чем выше коэффициент теплопередачи, тем хуже теплозащита стеновой конструкции. Как видим, сами по себе материалы, из которых строятся каменные дома, имеют довольно высокий коэффициент теплопередачи. Следуя требованиям СНиП для того чтобы построить каменный дом, толщина его внешних стен должна достигать просто ошеломляющих цифр. Например, дом из бетона должен иметь толщину стен в 2,5 метра, а из кирпича - в 1,5 метра. Это огромные материальные затраты. Сегодня, таким образом уже никто не строит.

Чтобы удерживать тепло внутри дома у кирпича просто не хватает теплопроводности, поэтому кирпичные стены всегда дополнительно утепляют. Для теплоизоляции обычно применяются материалы типа пенополистирола. Сверху утеплителя внешние стены дома обкладывают декоративным кирпичом или другим облицовочным материалом.

Теплопроводность деревянного дома

Если сравнивать деревянный или кирпичный дом, какой из них лучше сохраняет тепло? Ответ будет явно в пользу древесины.

Дерево, по сравнению с кирпичом или бетоном, в разы теплее. Влияние на теплопроводность оказывает плотность материала. У пористого материала всегда более низкий коэффициент теплопередачи, соответственно стены такой постройки более теплые. Древесина имеет хорошие показатели теплопроводности - 0,18 Вт/(м∙К). Это минимум в три раза ниже, чем у кирпича, и примерно на 30% меньше, чем у газосиликатных и пенобетонных блоков. Разница очевидна.

Каркасные дома из бруса и бревна имеют определенные преимущества за счет лучших характеристик материала. Однако основным недостатком деревянной конструкции является высокая ветропроницаемость и низкая герметичность. Крайне сложно обеспечить высокую точность сопряжения деревянных элементов, особенно в углах дома. Джутовые или полимерные уплотнители лишь частично решают данную проблему. Следствием этого является наличие большого количества «мостиков холода» по всей площади стеновой конструкции. Наибольшие потери тепла в деревянном доме сосредоточены именно в местах сквозных промерзаний, ликвидировать которые возможно только с помощью дополнительного утепления стен.

Теплопроводность каркасного дома

По ряду своих характеристик обычные канадские каркасные дома с толщиной стен 150 мм выглядят более привлекательно, чем каменные или деревянные. Это связано с тем, что каркасный дом обладает наименьшим среди прочих технологий и стройматериалов коэффициентом теплопроводности - 0,038 Вт/(м∙К). Получается, что его теплопроводность в 5 раз меньше, чем у дома из цельной древесины. Если сравнивать теплопроводность каркасного дома с кирпичным, то разница составляет почти 15 раз.

Среди перечисленных наилучшие показатели демонстрируют дома по технологии 3D каркас. Внешняя стена, возведенная по этой технологии, имеет коэффициент теплопроводности 0,0022 Вт/(м∙К). Данный показатель в 40 раз меньше, чем у профилированного бруса и более чем в 200 раз ниже, чем у кирпича. Такие высокие показатели энергоэффективности достигаются за счет структуры тройного каркаса и трех перекрестных слоев базальтового утеплителя.

Внешние стены дома по технологии 3D каркас не имеют «мостиков холода» и обеспечивают надежное сохранение тепла даже при экстремально низких температурах. Отсутствие контакта между элементами внешней и внутренней несущей конструкции полностью исключает возможность промерзания стен.

Заключение

В последние годы в сегменте малоэтажного жилищного строительства происходят значительные изменения. Экономические условия вынуждают население отказываться от традиционных материалов в пользу более прогрессивных технологий.

Наружная стена состоит из отдельных элементов, совокупность и взаимодействие которых определяет способность жилого здания сохранять тепло. В этом отношении самые худшие характеристики у традиционной кирпичной кладки. Высокая теплопроводность даже у лучших образцов кирпича, практически исключает возможность его использования без дополнительного утепления. Воздушный зазор в двухрядной стене и использование пустотелого керамического кирпича лишь незначительно снижают теплопотери. Подобные строительные конструкции однозначно нуждаются в дополнительном утеплении.

Сравнивать какой дом лучше каркасный или кирпичный по теплотехническим характеристикам даже некорректно. Преимущество первого выглядит просто подавляющим. При прочих равных условиях системы отопления, для того, чтобы прогреть кирпичные стены, бывает необходимо несколько суток. Каркасный дом, возведенный, например, с использованием технологии 3D каркас, полностью протапливается в течение двух часов и в дальнейшем хорошо сохраняет тепло.

Этот же фактор позволяет точно ответить на вопрос: брус или каркас что лучше? Какое жилое строение является более эффективным с точки зрения способности сохранения тепла? Преимущества каркаса здесь также весомые. Деревянный брус или бревно имеют неплохие показатели тепловодности, но дом из бруса все же не лишен технологических недостатков в виду наличия большого количества «мостиков холода».

Простое сравнение показателей теплопроводности кирпича и 3D каркас явно в пользу последнего. Ответ на вопрос, из чего строить самый теплый дом, очевиден и однозначен. Решая данный вопрос, правильнее говорить все же о деревянном каркасном доме по технологии 3D каркас, в котором применение многослойной структуры позволяет устранить все недостатки других технологий загородного домостроения.

Здания по технологии 3D каркас являются не только самыми теплыми каркасными домами для постоянного проживания, но также являются лидерами по энергоэффективности. В этом мнения многих специалистов совпадают: 3D каркас обладает исключительной способностью к сохранению тепла, имеет параметры «пассивного дома» и рекомендован для использования на всей территории нашей страны в качестве энергоэффективного жилья.

Самый тёплый дом — кирпич, брус или каркасная технология

Теплый дом не только приносит уют и комфорт в жизнь хозяев. Он помогает экономить на дорогих энергоресурсах, расходуемых на отопление жилья.

Каким должен быть хороший дом? Достаточно большим, красивым, относительно недорогим и, что не менее важно, тёплым — расходы на отопление не должны пробивать серьёзную брешь в бюджете домовладельца.

В экваториальных государствах проблема тёплого дома не стоит так остро, как в нашем отечестве — какие-то стены из тростника, какая-то крыша из этого же материала и вот он, полноценный дом. Если бы всё было так же просто в умеренном климате… Рассмотрим в этой статье варианты конструкционных материалов и их эффективность при создании действительно тёплого дома.

Почему дом обязан быть тёплым

Наши города замечательно выглядят ночью, причём вне зависимости от числа фонарных столбов с рабочими газоразрядными лампами — светятся сами дома, правда, заметно это свечение лишь на экране тепловизора.

Частные дома и многоэтажки каждую ночь тёплого сезона и круглые сутки во время холодов самым лучшим образом греют атмосферу города, отдавая тепло помещений улице.

И это одна из основных причин более высокой температуры городской атмосферы по сравнению пригородной. Почему же застройщики городов в прошлом веке не учитывали столь высокие теплопотери возводимых ими зданий?

С середины прошлого века в союзных республиках началась масштабная стройка — города поглощали окраины, росли новые микрорайоны. Перед строителями стояла задача построить как можно больше квадратных метров жилплощади за кратчайшие сроки, с минимальными расходами.

Что до высоких показателей теплопотерь зданий — об это никто не думал в те времена, ведь дешёвого топлива было с избытком.

Сегодня ситуация в топливной промышленности серьёзно поменялась — мировые запасы углеводородов, как оказалось, очень быстро заканчиваются и на этом фоне растут цены на них.

Поэтому строительство энергосберегающих «тёплых домов» — не прихоть, а острая необходимость, закреплённая законодательно в федеральном законе РФ № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», действующем на территории России с 2009 года.

Кирпичный дом

Среди прочих конструкционных материалов кирпич наиболее популярен — именно с ним связаны понятия «добротный» и «надёжный», для большинства россиян авторитет кирпича в вопросах строительства непререкаем, несмотря на его достаточно высокую стоимость.

Однако кирпичные стены без какого-либо дополнительного утепления имеют высокие показатели по коэффициенту теплопроводности: 0,56 Вт/(м∙К) сплошной керамический кирпич; 0,70 Вт/(м∙К) силикатный кирпич; 0,47 Вт/(м∙К) пустотелый керамический кирпич. Коэффициент теплопроводности кирпича превышает лишь железобетон — 1,68 Вт/(м∙К).

Плюсы зданий из кирпича:

прочные, долговечные стены;

огнеупорность, т. е. абсолютная негорючесть;

качественная звукоизоляция;

абсолютная неподверженность гниению и воздействию насекомых;

допустимо перекрытие железобетонными плитами;

глубокий фундамент облегчает создание подвального помещения.

Минусы кирпичных построек:

высокая стоимость конструкционного материала;

потребность в мощном фундаменте, закладываемом на всю глубину промерзания (в среднем на 1,5 м);

высокая теплопередача, потребность в дополнительной теплоизоляции. Без теплоизоляционного слоя толщина стены, способная удерживать тепло, должна быть не менее 1,5 м;

невозможность периодического (сезонного) использования кирпичного здания. Кирпичные стены хорошо впитывают тепло и влагу — в холодный сезон полный прогрев здания, в котором хозяева бывают не часто, займёт не менее трёх суток, на полное устранение излишней влаги уйдёт не менее месяца.

Помимо перечисленных недостатков, кирпичные стены в 2,5 кирпича «украдут» от 1/3 до 1/6 полезной площади помещений (в зависимости от их размеров), после возведения коробки здания требуется выдержать паузу не менее года для усадки стен и лишь после приступать к отделочным работам.

Толстый цементно-песчаный шов, скрепляющий кирпичную кладку, имеет в три раза больший коэффициент теплопроводности по сравнению с кирпичом, т. е. теплопотери через кладочный шов более значительны, чем через керамический или силикатный кирпич.

Технология тёплого дома из кирпича потребует дополнительного утепления с внешней (наружной) стороны стен — либо плитами утеплителя с армированием сеткой и нанесением штукатурки, либо монтажом утеплителя и его перекрытием снаружи вентилируемым фасадом.

Тёплый дом из бруса

Деревянный дом обходится заказчику значительно дешевле кирпичной постройки — чаще всего именно относительная дешевизна деревянного дома привлекает его будущих владельцев и жильцов. Кроме того, древесина имеет гораздо меньший коэффициент теплопроводности, чем кирпич — 0,09 Вт/(м∙К).

Положительные характеристики деревянных домов:

• малый вес деревянной конструкции дома позволяет закладывать под него облегченный фундамент, в том числе столбчатый (свайный);
• малая теплоёмкость позволяет использовать здание для периодического проживания;
• древесные стены создают приятную атмосферу в помещениях, наполняя воздух ароматом хвои;
• естественная структура дерева нормализует уровень влажности в доме;
• стены деревянного дома способны выдерживать циклы заморозки и оттаивания многократно, обеспечивая тем самым длительный срок службы.

Отрицательные характеристики:

• помещения в деревянных домах имеют худшую звукоизоляцию, чем в кирпичных и бетонных зданиях;
• сложно создать комнаты большой площади (к примеру, от 60 м2) на первом этаже без дополнительного укрепления конструкции столбами;
• низкая огнестойкость. Преимущество в вопросе огнестойкости бетонных, кирпичных и каменных строений по сравнению с деревянными домами очевидно. Единственное исключение — лиственница, древесина которой весьма устойчива к горению;
• подверженность воздействию насекомых и гниению, что требует проведения периодической обработки асептирующими препаратами;
• потребность в выдерживании зданий не менее года перед тем, как начинать финишную отделку помещений. При этом осадка древесины может составить до 10% от первоначального объёма конструкционных материалов, что превышает осадку каркасных и каменных стен троекратно;
• требуют конопатку щелей по мере осадки, причём эти работы нужно выполнять периодически.

Жёсткость балок перекрытия в деревянных домах чаще всего недостаточна, при ходьбе по ним заметны прогибы. Впрочем, это неприятное явление связано больше не с низкими прочностными характеристиками дерева, а с недостаточным профессионализмом строителей.

При меньших, по сравнению с кирпичом, теплопотерях, деревянные дома всё же требуется утеплять дополнительно.

Тёплый дом по каркасной технологии

По ряду своих характеристик каркасный дом выглядит более привлекательно, чем каменный или деревянный — его возведение обходится существенно дешевле и быстрее, SIP-панели, которыми обшивается каркас, обладают наименьшим среди прочих стройматериалов коэффициентом теплопроводности 0,0022 Вт/(м∙К).

Плюсы каркасных домов:

• облегчённый фундамент, допускается столбчатый (свайный);
• на возведение каркасной коробки, калиброванные элементы которой производятся в заводских условиях из сухой древесины, требуется не более недели;
• не требуется время на высыхание древесины, т. е. работы по обшивке и отделке здания начинаются сразу по окончании сборки каркаса;
• сборку каркасно-панельного дома можно производить в любое время года;
• не требуется привычная для стройплощадок строительная техника, соответственно, в процессе сборки здания наносимый природному ландшафту урон будет минимален;
• идеальный вариант для дома временного (сезонного) проживания. В холодный сезон его помещения можно прогреть до оптимальной температуры всего за 2-3 часа;
• здание можно собирать и разбирать несколько раз без урона для его конструкции.

Минусы каркасных домов:

• практически полное отсутствие теплоёмкости стен требует постоянного источника тепла, работающего без длительных перебоев. Как вариант, потребуется массивная кирпичная печь, способная аккумулировать тепло и отдавать его в течение нескольких часов после прекращения топки;
• SIP-панели не способны поглощать избыточную влагу, поэтому важным элементом в конструкции каркасного дома будет эффективная система вытяжки. Однако прокладка канальных воздуховодов обойдётся недёшево;
• горючесть, при этом возможно выделение ядовитых веществ (зависит от характера утеплителя);
• требуется периодическая обработка деревянных элементов конструкции антисептиками;
• средний срок службы таких домов относительно невысок — около 50 лет. Основная причина этому — прочностной износ утеплителя, заложенного в конструкции SIP-панелей.

Технология тёплого дома

Понятно, что никаких дополнительных мер по утеплению не требуют лишь каркасные дома, во всяком случае, пока не будет изношен утеплитель в составе СИП-панелей. А вот все прочие жилые здания, которых большинство, утеплять нужно обязательно.

Внешние стены любых зданий, возведённых после принятия федерального закона № 261-ФЗ, т. е. после 2009-2010 годов, обязаны иметь коэффициент теплопроводности не выше 0,02 Вт/(м∙К) — дополнительному утеплению должны быть подвержены не только железобетонные и кирпичные стены, но и деревянные.

Рассмотрим, как именно можно снизить теплопотери внешних стен из кирпича и дерева.

Прежде всего — работы по утеплению стен здания в идеале требуется производить снаружи постройки. Это необходимо по двум причинам — монтаж утеплителя снаружи здания не повлияет на теплоёмкость кирпичных и деревянных стен, не сократит полезную площадь помещений.

Однако к технологиям монтажа утеплителя на внешние стены и самому утеплителю нужно отнестись избирательно…

В результате жизнедеятельности домочадцев любого жилого дома за сутки производится в среднем около 15 л воды в парообразном состоянии — дыхание, приготовление пищи, стирка, посещение ванной.

И если в не утеплённых помещениях излишки этой влаги ещё как-то выводятся через стены, то по завершении утеплительных работ влага не будет удаляться вообще.

А с наступлением холодов внешние стены приобретут более низкую температуру, чем температура воздуха в помещениях, а поскольку пар стремится к более холодным участкам здания — он будет конденсироваться на стенах, причём конденсация влаги будет происходить непрерывно.

В результате отложения влаги на внутренней стороне кирпичных и деревянных стен появится сырость и разовьётся грибок.

При этом влага неизбежно проникнет в структуру утеплителя, размещённого снаружи на стенах здания, вызывая её уплотнение — в особенности пострадает минеральная вата и плиты на её основе.

Исключением среди утеплителей в этом вопросе будет экструдированный пенополистирол — этот материал практически полностью паронепроницаем (0,013 мг/м∙ч∙Па).

Если принято решение о наружном утеплении пенополистиролом, с его покрытием после монтажа слоем штукатурки, то единственным средством борьбы с излишней влажностью в помещениях будет система вытяжной вентиляции.

А вот при утеплении стен минераловатными плитами наиболее верным будет монтаж вентилируемого фасада, конструкция которого позволяет устранять излишки влаги в утеплителе благодаря циркуляции воздуха. При этом вентиллируемый фасад будет одинаково эффективен и для кирпичных и для деревянных зданий.

Важно! Задумывая и осуществляя работу по утеплению своего дома, обязательно позаботьтесь о создании приточно-вытяжной вентиляции, иначе атмосфера комнат вашего дома будет идентична атмосфере парника!

Неотъемлемым элементом работ по созданию тёплого дома будет утепление чердака — через это помещение зимой теряется порядка 15% тепла.

Монтаж утеплителя на чердаке выполняется изнутри: на полу по схеме «пароизоляционная плёнка — слой утеплителя — декоративное покрытие»; под кровлей — «слой гидроизоляционной плёнки — утеплитель (между стропил) — слой пароизоляционной плёнки — декоративная панель».

В идеале гидроизоляционная плёнка должна быть уложена над стропилами, т. е. непосредственно под кровельным покрытием.

Наиболее тёплый дом, не требующих каких-то дополнительных мер по удержанию тепла — каркасный, внешняя обшивка которого уже содержит утеплитель.

И если климатическая зона, где предполагается возведение дома, не характеризуется особо низкими температурами холодного сезона или же возводимое строение будет использоваться хозяевами лишь периодически, то каркасный дом будет идеальным решением.

Однако уже в условиях умеренного климата и при использовании каркасного дома в качестве постоянного жилья, расходы на его отопление будут гораздо выше, чем для отопления, скажем, утеплённого снаружи кирпичного дома, ведь теплоёмкость каркасных стен ровным счётом никакая, т. е. топить его придётся постоянно.

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Сравнение каменного дома и деревянного

Решение построить дом всегда сопровождается проблемой выбора строительных материалов. Из чего строить дом – из дерева или кирпича, из камня или бетона? Самые востребованные в силу своих технических характеристик материалы – камень, кирпич и древесина. Но и деревянные дома, и каменное (кирпичное) жилье имеют свои достоинства и недостатки, поэтому кто-то выберет кирпич или камень, а кто-то – бревно или брус. Поэтому прежде чем заказать дом из бревна под ключ или из другого материала, нужно узнать все плюсы и минусы выбора того или иного материала.

Так, бревенчатый сруб – это, прежде всего, экология и здоровый микроклимат в доме. Всем известны фитонцидные свойства хвойных пород дерева. С другой стороны, здание из камня простоит дольше, а стены дома нужно будет защищать только слоем штукатурки, а кирпичные стены – только изнутри. Деревянное жилье в этом плане проигрывает каменным коттеджам – древесину необходимо пропитывать антисептиками, антипиренами, и другими защитными веществами. Поэтому перед выбором материала для дома нужно сравнить свойства и характеристики древесины и кирпича.

Деревянные дома: плюсы и минусы

1. Экологичность;
2. Высокий коэффициент теплоизоляции;
3. Чистая, необработанная древесина дешевле кирпича;
4. Древесина «дышит», поэтому в доме всегда будет поддерживаться оптимальная относительная влажность воздуха.

1. Деревянный дом – это опасность возгорания. Но этот недостаток устраняется еще на заводе при изготовлении оцилиндровки, бруса или щитового каркаса – вся древесина пропитывается защитными составами. Эти вещества предохраняют деревянные детали дома от гниения, плесени, возгорания, грызунов и насекомых. Правда, такая технология делает возведение жилья дороже;
2. Древесина стоит дороже, чем кирпич. Но и этот недостаток можно рассматривать двояко: из 1 м 3 кирпича получится стена 500 мм толщиной, 1000 мм высотой и 2000 мм длиной. Из 1 м 3 бруса можно вывести стену площадью почти в три раза больше.

Каменный дом: плюсы и минусы

1. Главное преимущество каменного дома - большая долговечность. Под каменный дом понадобится мощный фундамент, поэтому дом можно строить на любом грунте;
2. Пожаробезопасность и огнестойкость каменного дома намного выше, чем здания из древесины;
3. Строительную смету можно сократить, если при строительстве дома использовать арболит, керамзитобетон, пено-или газобетон.

1. Строительство дома из камня или кирпича требует дополнительных трудовых и финансовых затрат – это применение спецтехники и большего числа строителей в бригаде;
2. Из-за большого веса коробки частные каменные дома должны долго усаживаться, прежде, чем продолжатся остальные работы.

Детальное сравнение основных характеристик

Сравнение положительных свойств и отрицательных характеристик древесины и камня показало, что древесина имеет больше достоинств. При современных технологиях обработки дерева (клееный брус, оцилиндровка, профилированный брус, и т.д.) материал не имеет большинства минусов, которыми обладает цельная древесина. Обработанные изделия из дерева почти не усаживаются, устойчивее ведут себя при возгорании, активно сопротивляются биологическому и климатическому воздействию, имеют низкий коэффициент теплопроводности и повышенную прочность.

Разница в цене на камень и древесину не слишком отличается, но при выборе камня или кирпича появляются дополнительные затраты на перевозку. Также смета вырастет из-за обустройства заглубленного монолитного фундамента, при утеплении стен и на внутренних отделочных работах.

Подробнее сравним основные параметры древесины и камня (кирпича). Основные характеристики – в таблице:

Основные технические и эксплуатационные характеристики

* При обработке древесины влагостойкими пропитками ее водопоглощение понижается до 15-20%

** При обработке древесины антипиренами ее устойчивость к высокой температуре повышается до 600-700 0 С

Так какой дом лучше, деревянный или кирпичный?

С точки зрение семейного бюджета дешевле построить деревянное жилье – и древесина дешевле, и фундамент нужен мелкозаглубленный, и отделочных работ меньше. Но это – только один из множества факторов, из которых складывается отношение застройщика к выбору материала для нового коттеджа:

Читайте также:

  
• Измеритель прочности бетона окоф
  
• Поликарбонат как правильно установить
  
• Услуги по установке теплицы из поликарбоната
  
• Диск алмазный по бетону 125 все инструменты
  
• Как сделать прочнее шпаклевку