Мы все знакомы с относительной теплопроводностью 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 пиломатериала 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, пиломатериалы и другие материалы необходимо поддерживать в сухом состоянии.
Узнайте больше про пиломатериалы перейти к рубрикатору
Источник: www.globaledge.ru