Теплоизоляция деревянного дома: Какой утеплитель для деревянного дома лучше: 7 советов по выбору

Содержание

Утепление деревянного дома, советы эксперта

Все больше людей строят и приобретают деревянные дома, в связи с этим растет и интерес к вопросу утепления этих строений. Наряду с приличными теплосберегающими свойствами, деревянным конструкциям присущи также повышенная воздухопроницаемость (щели), низкая теплоемкость, подверженность биологическому разрушению, а также не стабильность размеров.

И все это нужно учитывать создавая утепление деревянного дома. Поэтому процессы теплоизоляции несколько особенные…, о чем и пойдет речь далее….

Также далее можно ознакомиться с рекомендациями эксперта в области строительства Сергея Курышева, который, как всегда, дает ответы на вопросы, которые больше всего волнуют пользователей, и определяет ключевые правила ведения работ.

Основное правило для утепления конструкций, в том числе и деревянного дома

Малопригодными являются идеи обкладывать деревянный дом кирпичем, или накладывать на его стены пароизоляционный утеплитель.

В холодное время года пар стремится из дома наружу, т.е. в область более низкого парциального давления. На своем пути через паропрозрачные деревянные стены, он не должен встретить на выходе из них барьер для своего движения. Иначе вся конструкция будет больше увлажняться, а при определенных условиях и намокать. Дерево может спревать, разрушаться с разведением микрофлоры…

Паропрозрачность слоев в ограждающих конструкциях по направлению изнутри дома наружу должна уменьшаться. Любое утепление стен основывается на этом правиле…

Минеральная вата со щелями не совместима

Не рекомендуется использовать минеральную вату на деревянной стене из бревен проложенных мохом.
В будущем в ней появятся щели и волокна минеральной ваты смогут попасть в жилое помещение. А большая опасность не будет вовремя замечена жильцами…

Если возможно появление щелей в стене (не используется брус) то действительно минеральную вату к такой стене лучше не прикладывать.

Целесообразно ли делать утепление

Этот вопрос возникает всегда имеет место быть потому, что деревянная стена имеет значительное собственное сопротивление теплопередаче.

20-ти сантиметровая стена из сухого дерева, практически наполовину соответствует рекомендациям нормативов по теплоизоляции конструкций, исходя из экономической целесообразности для не холодного климата.

Расчет показывает, что в умеренно холодном климате юго-запада Сибири для подутепления такой стены до нормативных требований необходим ватный утеплитель лишь 8 — 10 см толщиной.

За сколько времени окупится такое утепления?

Окупаемость

Утепление деревянных стен в умеренном и умеренно холодном климате с помощью ватных утеплителей окупится примерно лет за 10 — 15. Так что утеплять смысл есть. Но в южных регионах он сходит на нет.

А если в холодном климате в доме живут в зимнее время только периодически, т.е. домик в основном используется как летняя дача, то , для того чтобы окупились затраты на работы по утеплению нужно лет 30, не меньше…. Т.е. для периодических зимних приездов на уикенд утеплять деревянный домик экономического смысла нет.

Но стены для деревянного дома вовсе не главные в плане теплоизоляции. А на что же нужно обратить внимание?

Внимание на углы сруба

Теплопроводность древесины вдоль волокон может быть и в 6 раз больше чем поперек.

Поэтому углы деревянного дома срубленного «в лапу» а не «в чашку» – по сути являются мостиками холода.
В старину их просто закрывали толстыми досками, имитирующими колонны. Рекомендуется то же самое делать и сейчас….

Такие углы, как проблемное место деревянного дома, нужно утеплить обязательно.

Но важность утепления других конструкций по сравнению со стенами несколько больше для любого дома. Тем более для деревянного, где стены как указывалось, и так весьма теплые. В порядке важности следует утеплять:

Что нужно теплоизолировать в первую очередь?

Окна и двери.
Недопустимы щели и сквозняки, в том числе по периметру стекол в рамах. Рекомендуется заменить старые окна и двери на современные системы.
Потолочное перекрытие.
Если чердак не жилой, то не утепленный потолок — главная причина холода в доме. А если чердак (мансарда) отапливается, то нужно утеплять крышу. Причем на чердачном (потолочном) перекрытии толщина утепления должна быть весьма значительной, — не менее 22 см для умеренно-холодного климата. Но паропрозрачный утеплитель кладется только на пароизолятор, а сверху оставляется вент. зазор.
Полы.
Обязательно теплоизоляция для того же климата толщиной ватного утеплителя от 15 см, если подпол плохо вентилируется (положительная температура). Или от 20 см, если вентиляция хорошая или дом на сваях, и под полом отрицательная температура.
Кстати, именно последний вариант привлекательнее, так как дает более сухой слой утепления, под полом будет минимальная влажность, все конструкции лучше сохраняются.

Экспертное мнение

Только после выполнения этих работ стоит задумываться, нужно ли утеплять стены дома из дерева и как это сделать? Кстати, эксперт рекомендует для дома, где зимой живут лишь изредка, деревянные стены просто покрасить красками с определенными свойствами снаружи и изнутри, чего достаточно для их лучшего сохранения.

Утепление деревянного дома | Цены на теплоизоляцию пола, стен и потолка пенополиуретаном (ППУ)

Важной частью комфорта в любом доме является тепло. Вот почему для деревянных домов одним из главнейших вопросов остается их утепление. Деревянный дом непременно нужно утеплять, поскольку дерево очень чутко к перепадам температур. Чтобы дом дольше радовал своим комфортом и внешним видом обязательно нужно позаботиться о его теплоизоляции.

В новом доме она осуществляется через год после окончания постройки. Обязательно нужно избежать продуваемости, законопатив стены. Дом из бревна или бруса требует утепления снаружи, иначе срок службы здания может весомо сократиться. Утеплители лучше использовать синтетические.

Самостоятельно утеплить дом можно используя различные утеплители для деревянного дома. Идеальным вариантом можно назвать технологию утепления дома еще при его проектировании, так как в этом случае учитываются все нюансы, связанные с самим процессом утепления.
Деревянный дом может быть утеплен снаружи или изнутри.

Чем утеплить дом из дерева?

Для утепления фасада деревянных домов идеальным решением станет теплоизоляция пенополиуретаном Экотермикс. Древесина имеет очень много плюсов и минусов, в частности это подверженность воздействию микроорганизмов, насекомых, грызунов, а также высокая возможность возгорания.

В свою очередь ППУ отличается высокой пожаробезопасностью, потому что содержит в своем составе антипирены, а также биологической устойчивостью к агрессивным средам. Более того, после напыления, пенополиуретан предстает сплошным бесшовным слоем пены, который с эстетической точки зрения хорошо смотрится в деревянном экстерьере.

На этом видео можно услышать историю человека, утеплявшегося у нас. В его доме случился пожар, но так как пенополиуретан практически не горит, с огнем быстро удалось справиться.

Помните, что утепление деревянного дома снаружи лучше проводить в летнее время, когда перепады температур минимальны, а стены дома – сухие

Этапы внешнего утепления деревянного дома

Экотермикс — единственная технология теплоизоляции, которая не требует устройства пароизоляции за счет того факта, что этот материал имеет высокие пароизоляционные свойства.

Непременным условием качественной теплоизоляции дома является просушивание оснований сжатым воздухом. Необходимо учитывать, что при температуре воздуха +5°С воздух для обдувания должен быть теплым. Влажность деревянных поверхностей не должна превышать 12%, бетонных – 4%, гипсовых, цементных и гипсово-песчаных – 5%.
Перед выполнением работ по утеплению нужно защитить поверхности, которые не предназначены для напыления с помощью плотной бумаги либо полиэтилена. Пробное напыление производится на участке поверхности размером 50 см2. По результатам пробы вносят поправки в соотношение компонентов.
Контролировать качество выполненного утепления можно двумя способами: визуальным осмотром и с помощью специальных приборов – тепловизоров. Первый вариант, безусловно, более экономичный, но он не в состоянии показать скрытые дефекты, например, мостики холода. Тепловизор же показывает места потери тепловой энергии безошибочно. Более того, этот прибор можно также применять в том случае, если необходимо утеплять не весь дом, а конкретные участки.
Перед началом работ можно провести исследование теплопотерь и выяснить места, которые требуют нанесения ППУ — изоляционного покрытия в первую очередь.

Внутреннее утепление дома из дерева

К внутреннему утеплению деревянных домов относят утепление полов, крыши и стен. Обычно советуют начинать теплоизоляцию с крыши. ППУ наносится при помощи специальной машины, нет необходимости обрезать плиты либо маты, правильно распределять утеплитель по поверхности или следить, чтобы не остались щели и прочее.

Предварительная подготовка основания не требуется, а само утепление пенополиуретаном дает возможность избавиться от многих внешних недостатков, таких как трещины, выбоины, неровности. Более того, время на утепление намного сокращается. Плотность нанесения пенополиуретана на поверхность кровли составляет от тридцати до шестидесяти килограммов на кубический метр.

Если необходимо, можно напылить еще один слой ППУ Экотермикс с плотностью, намного превышающей первый слой, – от ста двадцати до пятисот килограммов. Такое двойное напыление часто предстает нужным при утеплении сложных крыш, для звукоизоляции, обеспечения более эффективной защиты от негативных проявлений внешней среды.

Правильное проведение утепления деревянного дома обеспечит комфортный для вас температурный режим. А соблюдение всех этапов утепления станет залогом долгой и верной службы теплоизоляции вашего дома.

Качественная теплоизоляция поможет сэкономить деньги на обогреве, сохраняя тепло, но при этом нужно утеплить не только стены, но и двери, окна, пол и пр. Не забывайте, что в хорошо утеплённом доме зимой будет тепло, а летом — прохладно.

Примеры работ

С ценами на услуги нашей компании можно ознакомиться в разделе СТОИМОСТЬ

Звоните и мы ответим на любые Ваши вопросы!

Санкт-Петербург: +7 (812) 648 13 48

Москва: 8-800-333-19-56

Или закажите консультацию специалиста в удобное для Вас время!

Заявка абсолютно бесплатна и ни к чему Вас не обязывает!

Бесплатная консультация специалиста

Утепление деревянного дома.

Утепление дома – процедура необходимая.

Стены деревянного дома, как известно, прекрасно «дышат» благодаря свойствам самой древесины, которая так же обладает великолепными теплоизоляционными качествами. А чтобы сохранить и приумножить чудесные свойства дерева, а также исключить продуваемость бревенчатых и брусовых стен, небходимо утепление дома.
Утепление дома – процедура необходимая и неизбежная…
Основными каналами утечки тепла из деревянного строения являются щели между венцами, которые и необходимо заделать. Для этого и используется межвенцовый утеплитель (прокладочный теплоизоляционный материал). Издавна таким материалом служили природные субстанции — пенька, пакля, мох, льняная веревочка, традиционно использовавшиеся (и до сих пор используемые) для конопачения щелей между венцами и в пазах.

Конопачение — один из древнейших способов утепления сруба. Ему свойственна большая трудоемкость: материал-утеплитель вбивается между венцами по периметру, метр за метром, от венца к венцу — снизу вверх. Конопатить межвенцовое пространство в деревянном доме рекомендуется дважды: сразу после строительства и через год. Обычно первое уплотнение производится летом — снаружи здания. Второй раз то же самое действие производится изнутри дома. Указанная последовательность операций позволяет оптимально вывести влагу из межвенцового пространства. Чаще всего для конопатки употреблялся натуральный мох.

Со временем, как альтернатива конопатке, появились более удобные промышленно изготовленные ленточные межвенцовые утеплители, которые укладываются в межвенцовое пространство сруба в качестве прослойки. Для каждой разновидности стенового материала предусмотрена своя толщина ленты. Лента поставляется производителями в рулонном виде, что облегчает ее укладку, сводя процесс к раскатке рулона и его закреплению с помощью степлера. Допускается также складывание ленты вдвое вдоль длинной стороны. Использование ленточного способа утепления деревянного дома избавляет от необходимости двойного (снаружи и изнутри) конопачения и ускоряет процесс сборки сруба.

Лента может быть изготовлена из джута, льноватина или льняного войлока.

Межвенцовая прослойка из джута обладает хорошей гигроскопичностью: она впитывает влагу, которая затем испаряется через отверстия внутри волокна и не накапливается в утеплителе. Джутовая прослойка экологична и обеспечивает хорошую теплоизоляцию.

Примерно теми же свойствами обладают льноватиновая лента и льняной войлок, за исключением гигроскопичности, связанной с характером реакции материала на изменения атмосферной влажности. Джут способен впитать больше влаги. Но впитанная им влага в зимнее время может замерзнуть, а многократное повторение процесса «замораживания-размораживания» разрушает утеплитель. Льноватин практически не уступает джуту по характеристикам, но дешевле на 30%. Применяется при возведении домов из бруса. Еще одной разновидностью теплоизолятора на основе льна является льняной войлок. Этот нетканый материал более в ходу при возведении стен из клееного бруса и оцилиндрованного бревна. Лен обладает большей эластичностью, чем джут. Разновидности ленточных утеплителей по применимости охватывают практически весь спектр деревянных сооружений, строящихся по принципу укладки «венец на венец»: из обычного и оцилиндрованного бревна, из обычного и профилированного бруса с продольным пазом или несколькими пазами, а также из клееного бруса и клееного бревна.

Более совершенным и инновационным шагом в индустрии утепления деревянных домов стало использование эластичного теплого шва с использованием герметизирующих средств, созданных на основе высококачественных акриловых полимеров.

Представителями таких герметиков и является Терма-Чинк (THERMA-CHINK), Акцент-136, Акцент-125. В комбинации природных полимеров, входящих в состав герметика, немаловажную роль играет целлюлоза. Именно она при взаимодействии с другими компонентами герметика наделяет его особой эластичностью, позволяющей подстраиваться под усадку конкретного дома.

Основным инструментом, который понадобится во время герметизации, служит специальный монтажный пистолет. С его помощью поверх шнура Вилатерма (Изонела) и укладывается акриловый герметик для дерева. Перед укладкой шнура и нанесением поверх него герметика поверхность брёвен необходимо очистить от грязи, пыли, опилок, старых покрытий.

После увлажнения получившегося шва в дело вступает еще пара приспособлений — шпатель и влажная кисть для его разглаживания.

Герметиком заполняются щели между бревнами и трещины в бревнах, а также зазоры вокруг деревянных оконных коробок и в других местах, требующих подобного вмешательства. При герметизации для снижения расхода герметика рекомендуется использовать шнур из экструдированного полипропилена типа Вилатерм (Изонел).

Межвенцовые зазоры герметизируются и снаружи, и изнутри, как это делается и при конопачении, с той лишь разницей, что не надо растягивать операцию на год, да и скорость самой заделки несравнимо выше.

Толщина утепляющего межвенцового слоя зависит от вида стенового материала:
– для деревянных домов из клееного бруса, не подверженного сильным деформациям, она может составить 5 мм.;
– для утепления стен из цельного бруса или оцилиндрованного бревна понадобится теплоизолятор толщиной до 8–10 мм.;
– для обычного бревна, не обладающего столь плотной подгонкой, — 15 мм.

В случае сырых или деформированных материалов данный параметр может еще увеличиться.

Образование полимерной пленки на поверхности герметика происходит через 1/2–2 часа после нанесения. Полностью средство высыхает через 2–8 недель, после чего оно может выдерживать температуру от -40°С до +70° С. Поставляется герметик в ведрах емкостью 10 л (ориентировочно 1 ведра хватает на 110-130 м. шва шириной 1 см).

Эластичность герметика позволяет выдерживать деформации до 150% относительно начальных размеров массива герметика. Это означает, что герметик просто растягивается или сжимается — в зависимости от движения составных частей сруба. При этом он не растрескивается и «не отвлекается» от основных функций по защите деревянного дома от утечек тепла и проникновения в него воды.

Цвет шва может быть подобран из существующего набора, но надо только помнить, что окончательно цветовой оттенок стабилизируется через 4–10 суток после нанесения средства на дерево. Если же в имеющейся палитре не найдется нужного цвета, то можно воспользоваться акриловыми красителями.

Герметики обладают великолепной адгезией (силой сцепления с покрываемой поверхностью).

Срок службы герметиков — от 15 лет.

Таким образом, герметик выполняет не только теплоизоляционные и погодно-защитные функции, но и попутно решает косметические и экологические задачи: он растягивается и сжимается в зависимости от «тектонических» подвижек в деревянном срубе и не препятствует естественной вентиляции через стены, оставаясь в рабочем состоянии долгие десятилетия.

Утепление деревянного дома ППУ – статьи на сайте Технопена

Важной составляющей комфорта в доме является тепло. Сами по себе деревянные дома не могут похвастаться оптимальным микроклиматом. Именно поэтому их необходимо дополнительно утеплять. Особенно это касается северных регионов. Если вы хотите, чтобы ваш дом долго радовал своим комфортом, то необходимо вовремя задуматься о теплоизоляции.

Как можно решить данный вопрос?

Теперь вы знаете, что вам требуется теплоизоляция. Но как правильно подобрать материал? В данном случае отлично подойдет пенополиуретан. По своей структуре он очень похож на пену.

Он отлично подходит для домов из бруса, шлакоблоков, а также бревен. Жидкая текстура позволяет материалу проникать даже в самые мелкие щели, он легко ложится даже на гладкие поверхности.

Также нельзя не отметить отличные клеящие свойства. Дерево не будет гнить, а железные элементы не станут ржаветь. Высокие эксплуатационные характеристики позволяют служить такому утеплению около 50 лет. Аналогов с другими материалами просто не существует.

Он отлично поведет себя и через 10 лет, а дом сохранит свою экологичность. На утепление дома ППУ отзывы преимущественно положительные. Оно гарантирует не только оптимальный микроклимат в доме, но и низкий уровень шума, водопоглощение. Максимальное накопление влаги составляет всего лишь 2%.

Теперь вы понимаете, какой материал лучше всего использовать. Но можно ли самостоятельно произвести утепление? Если вы не понимаете, как это делать, то лучше всего довериться профессионалам. В противном случае вы можете попросту испортить микроклимат в доме. Да и его эстетическая составляющая может заметно пострадать.

Следует уточнить тот момент, что монтаж утепления деревянного дома можно производить только через некоторый промежуток времени, пока строение осядет. В противном случае услуга окажется неэффективной. Также крайне желательно прокоптить дом.

Только специалист может ответить на вопрос о том, пришло ли время для работ по утеплению. Все эти меры предосторожности нужны для того, чтобы предотвратить продуваемость комнат. Так что на начальном этапе производится проверка специалистом.

Отыскать хороших рабочих вы можете в нашей компании. Они обладают очень большим опытом, справятся с задачей любой степени сложности. Просто представьте, насколько сложной будет ваша задача по утеплению строения из древесины. Если у вас возникнут какие-либо вопросы, то специалисты обязательно на них ответят.

Предварительно будут оговорены все основные моменты. Все для того, чтобы вы остались максимально довольны проделанной работой. Также на утепление полистиролом деревянного дома дается продолжительная гарантия. Вы можете быть уверены в том, что и спустя долгие годы в вашем жилище сохранится оптимальный микроклимат.

Все указанные цены являются окончательными, без дополнительных накруток и скрытых платежей. Многие владельцы деревянных домов уже успели оценить все преимущества нашей компании, они оставляют положительные отзывы и советуют специалистов своим друзьям.

Почему выгодно делать заказ именно у нас?

Для того, чтобы обратиться к нам, есть несколько основных причин.

У нас на утепление деревянного дома цена находится на весьма доступном уровне. Вряд ли вы отыщите такие же выгодные условия у какого-либо конкурента. Больше не нужно тратить большие деньги на то, чтобы создать в жилище уют.
В нашей компании работают исключительно компетентные специалисты. Лучше не беритесь за решение задачи.
На все проделанные услуги компания даст вам продолжительную гарантию.
В процессе используются только самые лучшие материалы. Такие, которые никоим образом не повлияют на состояние древесины.
После проведения работы вы сможете самостоятельно проверить каждую деталь, насколько качественно было проделано утепление.
Уровень обслуживания крайне высокий. Если у вас возникнут какие-либо вопросы, касающиеся технологии монтажа или организации, то специалисты обязательно на них ответят.

Что делать, если вы приняли решение заказать утепление у нас?

В таком случае вам сразу же следует связаться с нами. Менеджер сразу же обработает вашу заявку. Кстати, вам будет предоставлена абсолютно бесплатная консультация специалиста. Он ответит на все интересующие вас вопрсы.

Вы определитесь с объемом работ, будут рассмотрены индивидуальные особенности вашего строения. Предварительно вы сможете задать интересующие вас вопросы и точно определиться с выбором компании.

Если вас все устраивает, то к вам бесплатно отправится специалист. Ему необходимо произвести предварительный осмотр дома. Далее будет названа цена на будущую работу. Если вас устроят условия, то будет подписан договор, оговорены сроки, в течение которых специалисты справятся с решением поставленной задачи.

На завершающем этапе вам останется только проверить проделанную работу. Помните о том, что качественная теплоизоляция позволит вам сэкономить денежные средства на отоплении. Вы будете находиться в оптимальном температурном режиме, что положительно скажется на вашем здоровье. Зимой в доме будет тепло, а летом вы будете ощущать приятную прохладу.

Хотите утеплить деревянный дом у профессионалов? Жмите!

Утепление деревянного дома эковатой, утепление деревянных домов снаружи и изнутри

Утепление деревянного дома – сложная и ответственная процедура, требующая должных умений и знаний, а также качественного утеплителя, который обеспечит желаемый теплоизоляционный эффект на протяжении не одного десятка лет. На данный момент лучшим утеплителем считается эковата. Она имеет высокие эксплуатационные, функциональные и технические характеристики, рекомендует себя как выносливый и долговечный материал, позволяющий сократить расходы на отопление деревянного дома до 40%. Важно не только правильно подобрать эковату, но и произвести ее монтаж, это основная задача специалистов компании «Загородный дом».

Мы специализируемся на утеплении деревянных домов эковатой не первый год, поэтому в совершенстве знаем, как правильно выполнить все мероприятия, чтобы добиться желаемого результата. Наши специалисты ориентируются на инструкционные предписания и пошаговые технологические подходы, принимают во внимание каждую важную деталь, поэтому гарантируют высокое качество проделанной работы.

Оставить заявку

Почему деревянный дом лучше всего утеплить эковатой?

Во-первых, рассматриваемый утеплитель долговечен и устойчив к воздействиям внешней среды. Он не изменяет свои эксплуатационные и технические свойства под воздействием ультрафиолета, хорошо отталкивает влагу и накопившийся пар, не гниет и не способствует распространению грибков.

Во-вторых, эковата имеет приемлемую стоимость. Если сравнить ее с другими теплоизоляционными материалами, то она во многом преобладает, при этом по цене ненамного отличается от аналогов.

В-третьих, рассматриваемый утеплитель абсолютно безопасен для здоровья. Он позволяет создать в помещении здоровый микроклимат и благоприятную атмосферу, поскольку не выделяет токсических веществ и вредных для здоровья компонентов.

В-четвертых, эковата обеспечивает высокую тепло- и звукоизоляцию на протяжении 20 – 30 лет. В деревянном доме, утепление которого выполнено при помощи рассматриваемого материала, летом будет прохладно, а зимой – тепло. Благодаря особым свойствам эковаты обеспечивается максимальный теплоизоляционный эффект. Кроме того, утеплитель создает надежный звукоизоляционный барьер, предотвращая проникновение посторонних звуков в помещение с улицы.

В-пятых, эковата пожаробезопасна. Она не способствует распространению огня и плохо горит.

В-шестых, эковата имеет большой рабочий ресурс. В среднем срок службы утеплителя составляет 20 – 30 лет. Он не теряет свои эксплуатационные свойства под воздействием биологических и механических воздействий, не комкается и не проваливается.

Мы поставляем эковату для утепления дома в широком модельном ассортименте. У нас в продаже материал проверенных зарубежных производителей, отвечающий европейским стандартам качества и действующим техническим требованиям.

Основные способы утепления дома эковатой

Утепление вручную. Монтажные работы включают в себя три основных процесса – распушение, укладку снаружи перекрытий и утрамбовку эковаты. Распушение производится при помощи строительного миксера. В емкости смешивается сухой утеплитель с водно-клеевым составом в необходимой пропорции. При утеплении потолка или пола дома изнутри между балками укладывается слой гидроизоляционной пленки, крепление которой производится скобами. Эковата укладывается поверх гидроизоляции слоями, тщательно трамбуется и разравнивается при помощи листа фанеры или широкой доски. Слой эковаты в углах и на стыках со стенами уплотняется более тщательно.
Утепление при помощи задувки. Специальным компрессором под воздействием сжатого воздуха производится забрызгивание эковатой кровельного покрытия и стен. Высота разбрызгивания достигает 30 м. Данный способ монтажа утеплителя позволяет свести теплопотери к минимуму.

Специалисты компании «Загородный дом» произведут утепление деревянного дома эковатой любым способом. Мы гарантируем, что после проведения монтажных работ в вашем доме будут царить уют и благоприятные климатические условия в любое время года.

Обращайтесь! У нас низкие цены, гибкая система скидок, индивидуальный подход к каждому клиенту. Более подробная информация об утеплении деревянного дома предоставляется по телефону.

Проблемы утепления деревянных домов

Коттедж из бруса или бревна (и даже многие каркасные строения) обладает удивительной способностью к «саморегуляции». Благодаря свойствам дерева, в помещениях без труда устанавливается и поддерживается самый комфортный для человека температурный и влажностный режим. Но так бывает не всегда. Если дилетанты возьмутся за дело, то проблем не избежать. Вроде бы, и стены утеплялись как следует, но вдруг появляется запах сырости, а зимой застройщик обнаруживает, что нормально натопить дом становится миссией невыполнимой. Всё дело в том, что здание из древесины по своим теплотехническим свойствам существенно отличается от построек из камня, поэтому и утеплять его нужно несколько иначе. Кроме того, слишком много мифов и предубеждений витает вокруг деревянного строительства.

Вопрос теплопроводности: нужно ли вообще утеплять деревянный дом?

Дерево является одним из самых тёплых конструкционных материалов. Поперёк волокон сопротивление теплопередаче у дуба и хвойных пород плотностью в 500-700 кг/м3 составляет около 0,1 Вт/(м*С). Тогда как, например, глиняный кирпич проводит в почти в 6 раз больше тепла, а экструдированный пенополистирол в 3 раза меньше (0,031 Вт/(м*С)). Многие считают, что стены из бревна или бруса будут достаточной преградой для зимних холодов, только это не соответствует реалиям. Банально, не хватает толщины!

Если обратиться к актуальным нормативным документам (например, СНиП II-3-79 или СНиП 23-02-2003), то, чтобы приблизиться к идеалу по энергоэффективности, на большинстве территории нашей страны необходимо делать деревянные дома со стенами толщиной от тридцати сантиметров до полуметра. Особенно если учесть, что при увеличении плотности и влажности древесины её способность сопротивляться теплопередаче падает. Но таких брёвен просто так купить невозможно. Подходящий брус, конечно, можно склеить, однако цена окажется космической.

Важно! Теплоизоляционные характеристики наружных стен будут увеличиваться при наращивании толщины конструкции, но уменьшаться при повышении влажности и плотности используемой породы.

Конечно, никто не хочет прятать под изоляционными слоями такую красоту, но единственный способ получить по-настоящему комфортный деревянный дом – применить утеплитель. А вот как это сделать правильно, чтобы не навредить? Это уже другой вопрос.

Об уязвимость стыков и швов

Дом из рубленных или оцилиндрованных брёвен, клееного или профилированного бруса всё-таки состоит из штучных элементов. Именно из-за этого здесь наблюдаются продувания, которые являются одним из ключевых факторов общих теплопотерь. Особенно зимой, когда давление внутри (работает система отопления) и снаружи (мороз) сильно отличается, то есть тёплый воздух через любые неплотности ограждающих конструкций стремится на улицу. А ещё не стоит сбрасывать со счетов тот факт, что любая древесина «дышит» и в период эксплуатации (сезонно или даже в течение суток) может меняться в объёме. И совсем уж особый режим жизни деревянного дома наблюдается во время усадки, которая активнее всего протекает в первый год и продолжается несколько сезонов кряду. По мере усадки могут образовываться неравномерные сквозные зазоры. Больше всего щелей возникает, если используется вручную подготовленное бревно или пиленый брус, при этом, оцилиндрованные и профилированные материалы стыкуются намного точнее.

Как раз в межвенцовых зонах получаются самые мощные мостики холода, что подтверждается тепловизионной диагностикой. В результате, практически на внутренней поверхности находится точка росы, и она, как правило, наносит свой вред, ведь как раз сюда движутся естественные водяные пары. Следовательно, от влаги портится древесина, появляется плесень и прочие напасти.

С этим довольно эффективно борются:

Во время сборки стен применяют качественные подкладочные утеплители (например, джутовый или из льноватина) в виде уплотнительных лент, что раскатываются в местах контакта колод или брусьев.
Возникающие во время эксплуатации зазоры несколько раз конопатят.
Иногда межвенцовые швы обрабатывают акриловыми герметиками. Некоторую положительную лепту могут внести декоративные канаты.
Для подложки и конопатки выбирают материалы, прочные и эластичные, стойкие к воздействиям окружающей среды, часто с бактерицидными свойствами.
В обязательном порядке уплотнитель/герметик вводится в крупные трещины бревна, через которые, как по трубе, нередко довольно сильно поддувает.
Зона стыковки стеновых элементов (тем более в углах) особенно тщательно обрабатывается технологическими пропитками для защиты древесины.

Важно! В межвенцовых стыках запрещено использовать малорастяжимые изоляционные материалы, типа монтажной пены.

Когда утепляем, что будет с влажностью?

Все мы знаем, что древесина восприимчива к увлажнению. Она легко впитывает влагу, из-за чего может набухать, а потом – усыхать до прежних размеров. При длительном воздействии влаги дерево начинает гнить. Дайте воде разгуляться, и утеплители/уплотнители тоже попадают под удар, защищать от теплопередачи они перестанут.

Выходит, что необходимо ограничить насыщение воздуха водяными парами. Следует организовать эффективную систему вентиляции, возможно, придётся не так часто кипятить воду, отказаться от установки бассейна внутри дома – словом, держать влажность под контролем. Показатели 40-50% при температуре 18-22 градуса, можно считать оптимальными.

Важно! Случается и обратная крайность. Допустим, если в коттедже реализовано слишком мощное воздушное отопление, или применяется теплогенератор с камерой сгорания открытого типа, расходующий большое количество воздуха из помещений. Существенное долговременное падение влажности может сыграть злую шутку. Древесные волокна рассыхаются, и образуется много щелей.

Древесина уникальна тем, что в некоторых пределах она сама способна поддерживать свою влажность и выводить пары, которые генерируются жильцами в процессе жизнедеятельности, наружу. Нам нужно только не мешать дереву дышать. А «задушить» его довольно просто. Приведём самые распространённые ошибки:

Стены утеплены материалами, не пропускающими водяные пары (например, плитами ЭППС).
Используется полиэтиленовая гидроизоляционная плёнка, которая контактирует с деревом (мембранами допускается защита наружного слоя волокнистой изоляции от выветривания).
Нет качественной тяги в вентилируемых зазорах фасадов (актуально как для кирпичной облицовки, так и навесных конструкций).
Межвенцовые швы заделаны полимерными уплотнителями.
Применяется чрезмерное внутренне утепление.
Стены покрываются непроницаемыми для паров лакокрасочными составами, штукатурками и облицовками.

Утеплять внутри или снаружи?

Можно однозначно сказать, что расположение изоляционных слоёв с тёплой стороны деревянной стены пагубно влияет на эффективность и срок службы ограждающие конструкции. При реализации этого решения точка росы, скорее всего, попадёт в массив древесины, а, если влажность будет высокой, то жди нежелательного увлажнения со всеми вытекающими последствиями. Попытаетесь сделать изнутри эффективную пароизоляцию – можно не рассчитывать на «дыхание» древесины и особый микроклимат внутри сруба, даже если удастся всё рассчитать и смонтировать качественно.

Идеальный способ утеплиться – создать многослойный фасад. Как правило, тут на двойной обрешётке устанавливают два слоя из ваты, с суммарной толщиной в 10 сантиметров. Для защиты изолятора от выветривания волокон используются ветро- и влагозащитные мембраны, которые натягиваются поверх утепляющего слоя. В качестве финишного декоративного и защитного слоя на подсистеме монтируют различные панели (например, вагонку, фасадный камень, цементные плиты под плитку…) или производится облицовка кирпичом. Если виниловый сайдинг кому-то кажется слишком унылым, можно применить блокхаус или имитацию бруса.

В любом случае, необходимо выдержать зазор между наружной облицовкой и утеплителем, чтобы водяные пары, посредством диффузии попавшие сюда через деревянные стены, в полном объёме выводились в атмосферу.

Очевидно, что начинать утепление деревянного коттеджа следует только после проведения теплотехнических расчётов. Для эксплуатируемых зданий рекомендуется выполнить тепловизионные изыскания, чтобы найти самые холодные места. Если в угоду эстетике отказаться от оптимизации тепловой эффективности, то это неминуемо скажется на счетах за потраченные энергоносители и поставит под угрозу долговечность всего дома.

Утепление деревянного дома изнутри: важное правило и ошибки

Утепление деревянного дома изнутри производят для того, чтобы сделать эффективным потребление энергоресурсов. Сегодня эта тема как никогда актуальна, ведь ресурсы весьма недешевы. Да и жизнь деревянному дому вы прочите долгую, а значит, необходимо, чтобы в сооружении был адекватный температурный режим и правильная вентиляция.

Сегодня утепление деревянных стен изнутри по силам и кошельку каждому. Но почему многие считают, что это плохо и неэффективно?

По уму, утеплять дом надо снаружи, таким образом вы переносите точку росы вовне, она будет приходиться на утеплитель или на наружную стенку.

Это станет залогом того, что конденсата в помещении не будет. Также строители советуют комплексное утепление.

Но тема данной статьи – утепление внутреннее. На практике постоянно происходит так, что приемлемым по различным причинам становится исключительно внутреннее утепление стен деревянного дома. Так может получиться, если дом уже отстроен и имеет красивый фасад, переделывать который в данный момент не уместно.

Вы можете не хотеть закрывать бревна, из которых сделан дом, ведь это смотрится гораздо выигрышней. В общем, по ряду причин утепление внутренних стен деревянного дома было есть и будет востребованным всегда. А значит, нужно научиться правильно его выполнять, чтобы создать в доме комфортный для человека и материалов микроклимат, потратив при этом минимум средств и времени.

Подготовка – важный этап

Составляющие успеха – правильный выбор материала и доскональное соблюдение технологии.

В идеале прежде чем утеплять деревянный дом изнутри, необходимо произвести инженерные расчеты. Такой этап должен предшествовать всем работам по обустройству, реконструкции или строительству жилых зданий. Теплотехнический расчет делают для того, чтобы определить, где будет точка росы. Потому как поставив утеплитель, вы можете не сомневаться, что он будет утеплять, но вот защитить свой дом от влаги вы сможете, только если правильно просчитаете нахождение искомой точки.

Основной принцип – она должна быть не в утеплителе и не внутри помещения. Ошибка станет фатальной: в комнатах станет тепло, но сыро, в итоге утеплитель станет набирать влагу, стены могут гнить, все это приведет к появлению плесени и насекомых.

Поэтому рассчитайте все сами или пригласите специалиста – но обязательно убедитесь в том, что даже в лютый мороз точка росы будет снаружи!

Правильный материал

Когда теоретическая часть завершена, время переходить к практике. А для этого в первую очередь необходимо выбрать правильный утеплитель.

Требования, к нему выдвигаемые:

Низкая теплопроводность;
Соответствие требования пожарной безопасности;
Прочность и долговечность;
Экологичность, безопасность.

От выбранного материала напрямую зависит и способ, которым мы будем производить утепление дома.

Итак:

Утеплитель – плиты из минваты или базальтовой ваты. Старый проверенный способ сделать дом теплее. Выбрать его стоит за такие качества, как высокая звуко- и теплоизоляция, экологичность, негорючесть. Минус – материал не очень прочен, однако для этого возводится ограждающая конструкция. Еще один нюанс: данный утеплитель чрезвычайно гигроскопичен, поэтому требует дополнительного слоя пароизоляции.
Пенопласт (плиты полистирольные). Вот этот утеплитель как раз современные строители не рекомендуют использовать, потому что данный материал не экологичен, выделяет стирол. Каким бы дышащим и полезным ни было бы дерево, из которого вы возвели свой дом, такая теплоизоляция стен сведет всю полезность на нет. Если же данный материал будет гореть, то выделять вещества будет еще более опасные: толуилендиизоцианат и цианистый водород. Правда, это только в случае использования беспрессового пенополистирола. Если же вы будете производить утепление стен в деревянном доме экструдированным пенопластом с классом горючести Г1, такой вариант можно считать возможным. Монтаж, как и в предыдущем случае, подразумевает наличие ограждающей конструкции.
Стекловата. Практически первое, что приходит на ум, когда задумываешься, как утеплять деревянный дом изнутри. Материал очень популярный, потому что стоит еще меньше, чем базальтовая вата, а тепловодность при этом имеет более высокую. Обратите внимание: внутри деревянного дома для утепления можно брать только ту стекловату, которая специально для этого производилась, это специальная разновидность. Также потребуется дополнительный слой пленки. Наверняка вы знаете, что частички стекловаты вредны для здоровья, поэтому вооружитесь специальной защитой при монтаже. Обрешетка также необходима.
Изоплат – это уже продукт современного производства. Это прессованное льняное волокно на древесноволокнистой плите. Толщина – от 1,2 до 2,5 см. Материал очень прочный, поэтому не требует возведения ограждающей конструкции, при этом экологичный, показанный к применению внутри жилых домов. Есть и минусы: более низкая тепловодность и более высокая цена. Так что выбирайте сами, исходя из своих приоритетов.
Полиуретан-напыление. Как ясно из названия, материал напыляют на поверхность при помощи специального оборудования, что удорожает процесс. Зато не нужна обрешетка.

Процесс и технология

Теперь, когда вы решили, чем лучше утеплить свой дом, переходим к вопросу как правильно утеплить стены деревянного дома изнутри. Для этого важно досконально соблюсти технологию.

Для деревянного дома, даже если он отстроен идеально, характерна длительная осадка. Кроме этого процесса, при наличии отопления происходит более интенсивно такой процесс, как усыхание древесины. Поэтому даже между идеально уложенными бревнами появляются стыки. Решив утеплить деревянный дом изнутри, важно все их заделать. Для этого можно взять современный герметик, а можно ограничиться паклей, джутом. Главное – убрать зазоры, через которые улетит наше тепло.
Следующий этап – обеспечение защиты, которую мы нанесем на нашу деревянную стену. Поскольку на нее мы положим утеплитель, само дерево требует нанесения огнебиозащитного вещества, которое сделает невозможным возгорание или разведение насекомых, грызунов. Не забудьте и про ограждающие конструкции, а не только про саму поверхность! Какой состав выбрать – решайте сами, все они справляются со своей задачей.
Следующий важный этап – обеспечение вентиляции. До этого ее обеспечивал сам дышащий дом. Теперь же надо продумать вентиляцию комнаты. Чтобы обеспечить циркуляцию воздуха, просто прикрепите на стене рейки толщиной 25 мм, на которых закрепите пароизоляцию. Так вы обеспечите наличие воздушного кармана между стеной и утеплителем, а значит, повышенной влажности не будет. Как вы поняли из вышеизложенного, пароизоляция необходима практически для всех видов утепляющих материалов.
Далее следует этап возведения ограждающей конструкции, который требуется также практически для всех видов утеплителя. Для этого изнутри своими руками сделайте решетку из брусков толщиной 5 см, выбирая шаг в зависимости от разновидности используемого материала. Если применяете минвату, то ширину делайте на 2 см меньше (с каждой стороны по 1 см), чем шина плиты, чтобы укладывать материал плотно. При применении экструдированного полистирола ячейки обрешетки должны соответствовать ширине утеплителя. Не забудьте использовать защитный состав перед возведением конструкции.

В случае если утепление стен дома проводится с организацией воздушного зазора, обрешетку крепите к рейкам на стенах, или же прямо к стене, если воздухозазора у вас нет. Используйте шурупы необходимой длины.

После этого на утепляемую стену монтируется непосредственно утеплитель. Его закладывают в ячейки обрешетки. Если вы применяете листы, то идите снизу вверх, если рулоны – то сверху вниз. Хороший и правильный способ укладывать плиты минеральной ваты – делать это враспор. Все дополнительно укрепляйте дюбелями.
Завершает внутреннее утепление стен гидроизоляция. Для ее организации воспользуйтесь паронепроницаемой мембраной: пар из утеплителя будет выходить без проблем, а для воды преграда будет непреодолимая. Пленка разная с двух сторон, шероховатой ее стороной кладите к утеплителю, чтобы гладкая оказалась снаружи. Стыки делайте внахлест по 10 см, крепите пленку степлером.

Для того, чтобы скрыть следы утепления дома изнутри, необходима финишная отделка: вагонка это, гипсокартон, покраска, пойклейка обоев или оштукатуривание – решать вам . Главное, что теперь в вашем доме будет тепло, но и не будет места сырости и опасной влаге!

Теплоизоляция и энергоэффективность

Мосты холода деревянные пролетные

Теплопроводность используется для измерения изоляционных свойств строительного материала. Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем лучше будет теплоизоляция строительного материала. Краткий пример проиллюстрирует огромные различия:

Железобетон: теплопроводность 2,30 Вт / (м · К)

Строительная древесина: теплопроводность 0.13 Вт / (м / К)

Целлюлозная изоляция: теплопроводность 0,039 Вт / (м / К)

Тепловые мосты – это области, где, например, через переключатель в материалах теряется больше тепла, чем в соседних конструктивных элементах. Благодаря низкой теплопроводности дерева эффект теплового моста деревянных конструктивных элементов очень слабый. Возникающие мосты холода можно свести к минимуму с помощью простых конструктивных мер.

При обычных конструкциях стен и крыш регулярно используемые опорные элементы (деревянные детали) чередуются с высокоэффективными изоляционными материалами. Таким образом, фактором, определяющим влияние тепловых мостов на деревянные конструкции, является доля строительной древесины в элементах конструкции.

Изоляция и тепловая защита

Деревянные каркасные конструкции обладают очень хорошими изоляционными свойствами, поскольку несущая конструкция и изоляционный материал находятся в одной плоскости, и почти все поперечное сечение стены может использоваться для тепловой защиты .Дополнительные слоев изоляционного материала например снаружи или изолирующая монтажная секция внутри позволяет достичь уровней изоляции, которые требуются в пассивном доме (потребность в тепле <0,15 кВт / м²). Общая толщина конструктивного элемента в 30 см уже достаточна для выполнения стандарта пассивного дома .

Как работает изоляция

Изоляция обеспечивает сопротивление тепловому потоку.

На этой странице:

Где теряется тепло
R-значения
Как работает объемная изоляция
Светоотражающая изоляция
Тепловые мосты

Изоляция снижает потери тепла из здания, обычно за счет использования объемных и легких материалов, таких как как стекловолокно или полистирол между элементами обрамления.

Изоляция – очень важный элемент тепловых характеристик здания, но не единственный. Даже если дом хорошо изолирован, тепло все равно может уходить через воздушные зазоры, окна, зазоры в изоляции и такие элементы здания, как каркас, как объясняется ниже в разделе «Мосты холода».Тепловые характеристики здания зависят от совместной работы всех элементов здания.

Где теряется тепло

: Типичные потери тепла в неизолированном доме
В неизолированном доме с деревянным каркасом 3035% тепла теряется через крышу, 2131% через окна и 1825% через стены. Пол и утечка воздуха составляют оставшуюся потерю тепла.

: Потери тепла из дома, утепленного в соответствии с действующими минимальными требованиями Строительного кодекса
В доме, утепленном в соответствии с текущими требованиями, окна составляют самую большую долю теплопотерь.

R-значения

Изоляционные характеристики измеряются в R-показателях, которые определяют термическое сопротивление строительного материала или любой части здания, такой как крыша, стена или пол.

Имеющиеся в продаже изоляционные материалы помечены значениями R. Однако коэффициент сопротивления R любой части здания зависит не только от изоляции, но и от тепловых характеристик других элементов, таких как каркас и облицовка.

Материалы с высокой плотностью, такие как бетон, кирпич или камень, обеспечивают отличную тепловую массу, но имеют низкие значения R и поэтому являются плохими изоляторами. Тонкие металлы, такие как профилированные стальные облицовки и фиброцементные листы, также имеют низкие значения R и поэтому также являются плохими изоляторами.

Чтобы определить требования к изоляции, необходимо рассчитать R-значения для каждой части здания. Для получения более подробной информации см. Определение требований к изоляции.

Как работает объемная изоляция

Объемная изоляция работает за счет улавливания сухого воздуха в легких и объемных материалах.Неподвижный воздух плохо проводит тепло, поэтому объемные материалы, которые могут задерживать большое количество воздуха, могут снизить способность теплопередачи за счет теплопроводности. Если материал состоит из множества небольших карманов с захваченным воздухом, а не из большого непрерывного объема воздуха, способность передавать тепло путем конвекции также снижается. Повседневный пример – одеяло из перьев или волокон.

: Объемная изоляция
Объемные изоляционные материалы, такие как шерсть, полиэстер, стекловата и пенопласты, задерживают воздух и снижают скорость теплопередачи.

Светоотражающая изоляция

Приемлемое решение h2 / AS1 больше не допускает использование фольгированной изоляции (с 1 января 2017 г.).

Модернизация или ремонт фольгированной изоляции под подвесными полами запрещены с 1 июля 2016 года.

Тепловые мосты

Мосты холода, также называемые мостиками холода, представляют собой части оболочки здания, через которые тепло может легче уйти, поскольку строительный материал соединяет или соединяет мосты с обеих сторон оболочки здания.Примеры тепловых мостов включают:

деревянный или стальной каркас в наружных стенах, которые соединяются как с внутренней, так и с внешней гранями стены
алюминиевые оконные рамы, не имеющие теплового разрыва
зазоры в (плохо) установленной изоляции.

Одна из областей теплового моста, сильно влияющая на производительность, – это деревянные каркасы в стенах. В одном исследовании, проведенном в 47 новых домах, было обнаружено, что среднее содержание деревянных конструкций в наружных стенах (за исключением дверей и окон) составляло 34%.Это намного выше, чем обычно предполагалось 1418%. Вы можете узнать больше в ER53 «Измерение степени теплового моста во внешних деревянных каркасных стенах в Новой Зеландии ».

Если изоляция была просто установлена между балками или стойками, R-значение строительного элемента, вероятно, будет меньше, чем R-значение используемой изоляции из-за теплового моста. Тепловые мосты можно уменьшить за счет правильной установки изоляции и использования изоляционных свойств, таких как обшивка на внешней стороне стоек или использование термических разрывов в алюминиевом остеклении.Более подробная информация представлена на страницах, посвященных утеплению крыши, утеплению стен, утеплению пола и окон.

Обновлено: 19 октября 2020 г.

дерева | Свойства, производство, использование и факты

Древесина , основная укрепляющая и проводящая питательные вещества ткань деревьев и других растений и один из самых распространенных и универсальных природных материалов. Произведенная многими ботаническими видами, включая голосеменные и покрытосеменные, древесина доступна в различных цветах и структурах.Он прочен по отношению к своему весу, изолирует тепло и электричество и обладает желаемыми акустическими свойствами. Кроме того, он придает ощущение «тепла», которого нет у конкурирующих материалов, таких как металл или камень, и относительно легко обрабатывается. В качестве материала дерево используется с тех пор, как на Земле появились люди. Сегодня, несмотря на технологический прогресс и конкуренцию со стороны металлов, пластмасс, цемента и других материалов, дерево сохраняет свое место в большинстве своих традиционных ролей, и его эксплуатационные качества расширяются за счет новых применений. В дополнение к хорошо известным продуктам, таким как пиломатериалы, мебель и фанера, древесина является сырьем для производства древесных плит, целлюлозы и бумаги, а также многих химических продуктов. Наконец, древесина по-прежнему является важным топливом во многих странах мира.

Британская викторина

Строительные блоки повседневных предметов

Из чего сделаны сигары? К какому материалу относится стекло? Посмотрите, из чего вы на самом деле сделаны, проанализировав вопросы в этой викторине.

Производство и потребление древесины

С ботанической точки зрения древесина является частью системы, которая переносит воду и растворенные минералы от корней к остальным частям растения, хранит пищу, созданную в результате фотосинтеза, и обеспечивает механическую поддержку. Его производят примерно от 25 000 до 30 000 видов растений, в том числе травянистые, хотя только от 3 000 до 4 000 видов производят древесину, пригодную для использования в качестве материала. Древесные деревья и другие древесные растения делятся на две категории: голосеменные и покрытосеменные.Голосеменные или шишковидные деревья производят мягкую древесину, такую как сосна и ель, а покрытосеменные – лиственные породы умеренного и тропического климата, такие как дуб, бук, тик и бальза. Следует отметить, что различие между лиственной древесиной и мягкой древесиной верно не во всех случаях. Некоторые лиственные породы, например бальза, мягче, чем мягкие породы, например тис.

Древесина – это материал, имеющий большое экономическое значение. Его можно найти во всем мире, и его можно рационально использовать как возобновляемый ресурс – в отличие от угля, руд и нефти, которые постепенно истощаются.За счет лесозаготовок, транспортировки, обработки в мастерских и на промышленных предприятиях, а также торговли и использования древесина обеспечивает рабочие места и поддерживает экономическое развитие, а в некоторых странах – средства к существованию. Об этой важности свидетельствует сохраняющийся высокий спрос на древесину и изделия из нее.

По весу расход древесины намного превышает расход других материалов. Более половины производимого круглого леса (бревен) используется в качестве топлива, в основном в менее развитых странах.Производство бумаги и картона показало самый быстрый рост среди изделий из древесины; Ожидается, что эта тенденция сохранится по мере приближения потребления на душу населения в менее развитых странах к уровню потребления в развитых странах. Рост мирового населения является движущей силой увеличения потребления древесины и, как следствие, обезлесения. Истощение многих лесов, особенно в тропиках, делает сомнительным обеспечение достаточного количества древесины для удовлетворения ожидаемых потребностей. Усилия, направленные на то, чтобы остановить сокращение лесного покрова Земли и повысить продуктивность существующих лесов, создание обширных программ лесовосстановления и плантаций быстрорастущих древесных пород, переработка бумаги и улучшение использования древесины посредством исследований могут облегчить проблему поставок древесины и помочь уменьшить вредное воздействие на окружающую среду лесной промышленности.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Что такое тепловой мостик и как его остановить в доме

Тепловой мостик – это движение тепла через объект, который обладает большей проводимостью, чем материалы вокруг него. Проводящий материал создает путь наименьшего сопротивления теплу. Тепловые мосты могут быть основным источником потерь энергии в домах и зданиях, что приводит к более высоким счетам за коммунальные услуги.

Тепловые мосты в домах

При строительстве жилых домов можно создать значительный мост холода с помощью шпилек в стене. Американские дома традиционно строились с деревянными каркасами 2х4, расположенными на расстоянии 16 дюймов по центру, с изоляцией из стекловолокна, добавленной в полость.

Хотя изоляция из стекловолокна может иметь значение R-15 или более, ее можно размещать только между деревянными стойками.Эти стойки обладают большей проводимостью, чем окружающая их стекловолоконная изоляция, поэтому, хотя изоляция снижает потери энергии через стену, она не останавливает потери энергии через тепловой мост.

Почти 25% стен дома состоит из деревянных карнизов. Даже если у вас есть изоляция из стекловолокна в полости, она составляет одну целую стену дома с нулевой изоляцией. Поскольку вы платите за то, чтобы в вашем доме было комфортно, 25% стен работают против вас.

Тепло всегда движется к холоду. Летом изнуряющая жара снаружи проникает через шипы в ваше кондиционированное пространство. Зимой деньги, которые вы тратите на отопление дома, уходят в холодную погоду.

Как сломать тепловой мост

Чтобы решить проблему теплового моста, стойки должны быть покрыты сплошной изоляцией.Во время строительства дома к стеновой системе можно легко добавить изоляцию, чтобы разрушить тепловой мост. В случае ремонта слой изоляции может быть добавлен только изнутри или снаружи дома. Добавление изоляции изнутри, как правило, сложно и дорого, поскольку требует полной реконструкции для замены гипсокартона, отделки или другой внутренней отделки.

Самый простой способ добавить слой непрерывной изоляции к существующему дому – снаружи, под новым сайдингом.Фактически, Министерство энергетики США (DOE) заявляет, что «при установке нового сайдинга рекомендуется рассмотреть возможность добавления изоляции под новый сайдинг».

Добавляя изоляцию под новый сайдинг, вы не только разрушаете тепловой мост и повышаете энергоэффективность, но также можете оставить нетронутым интерьер дома и в то же время изменить внешний вид.

Существует три типа жесткой изоляции, обычно используемые для изоляции дома под новым сайдингом: пенополистирол (EPS), экструдированный полистирол (XPS) и графитовый полистирол (GPS).Все три варианта предлагают различные уровни энергосбережения и продаются в стандартных размерах, но отличаются другими функциями и преимуществами. Прочтите нашу предыдущую статью в блоге, чтобы узнать больше о EPS, XPS и GPS>

Другой вариант разрушения теплового мостика – это установка изолированного винилового сайдинга, который представляет собой виниловый сайдинг с контурной подкладкой из пенопласта, постоянно приклеенной к панели. С этим продуктом вы получаете экономию энергии за счет добавления теплоизоляции, а также значительно улучшаете долговечность и внешний вид сайдинга.Узнайте, подходит ли утепленный виниловый сайдинг для разрушения теплового моста в вашем доме>

Сводка

Потери энергии через боковые стены дома составляют почти 35% общих потерь энергии, больше, чем окна (10%), двери (15%), фундамент (15%) и даже крышу (25%).

Тепловой мост, создаваемый деревянными каркасами в доме, необходимо разрушить сплошной изоляцией, чтобы уменьшить потери энергии.Один из наиболее доступных вариантов для добавления сплошного изоляционного слоя к существующему дому – это установка нового сайдинга, будь то плоские жесткие листы изоляции или изолированный виниловый сайдинг.

Масштабируемая эстетическая прозрачная древесина для энергоэффективных зданий

Изготовление эстетической древесины

Мы демонстрируем два типа эстетичной древесины, основанные на периодичности и анизотропии натурального дерева (Рис.1a): один тип с выровненными микроканалами, перпендикулярными плоскости древесины, определяется как эстетическая древесина-R, а другой тип с каналами, параллельными плоскости древесины, – эстетическая древесина-L. Натуральная древесина хвойных пород демонстрирует эстетические свойства, присущие рисунку годичных колец роста с чередующейся структурой в макроскопическом и микроскопическом масштабе ¹⁷. С макроэкономической точки зрения кольца развиваются за счет чередования формирования EW весной и LW летом (дополнительный рис. 1, диск из хвойной древесины): EW обычно шире, слабее, пористее и светлее по цвету, чем LW.По своей микроструктуре клетки EW имеют относительно больший диаметр просвета и более тонкие стенки клеток по сравнению с LW ¹⁸. Благодаря особой структурной организации древесины пихты Дугласа, эстетическая древесина не только унаследовала первоначальный эстетический вид самой древесины, но также обладала хорошими оптическими и механическими свойствами. Кроме того, эффективный процесс делигнификации позволил реализовать крупномасштабное производство прозрачной древесины с минимальными затратами времени и энергии.

Рис. 1: Изготовление, микроструктура и внешний вид эстетичного дерева.

a Признак дизайна, который сочетает периодичность (годичные кольца роста) с анизотропией (совмещенные каналы) древесины для создания нового вида прозрачного древесного композитного материала. b Схема для отображения процедур изготовления эстетической древесины (эстетической древесины-R) из натуральной древесины с вертикально выровненными ячейками и годичными кольцами роста после быстрой пространственно-селективной делигнификации и инфильтрации полимера. c , e Поперечные СЭМ-изображения натуральной древесины и плотных эстетичных микроструктур древесины R после полимерного заполнения (между EW и LW есть резкая граница). d , f На фотографиях показан большой кусок эстетичного дерева R (86 мм × 86 мм × 2 мм) с сохранившимся деревянным рисунком и высокой средней прозрачностью (80% при 600 нм), полученный из пихты Дугласа.

На рисунке 1b показан процесс изготовления эстетичного дерева-R: натуральное дерево получается принятым в отрасли методом поперечного сечения с видимыми годичными кольцами из-за резкой разницы микроструктуры между EW и LW (рис.1б – г). После пространственно селективной делигнификации с использованием нашего эффективного метода область EW стала почти полностью белой из-за рассеяния света и значительного удаления поглотителей света (то есть лигнина и некоторых экстрактивных веществ), в то время как область LW частично сохранила лигнин. После этого полимер / эпоксидная смола с соответствующим показателем преломления залили основу древесины, чтобы получить эстетичный вид древесины на основе этой особой структуры. Изображение, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) на рис. 1e, в частности, показывает сохранение плотной структуры после полной пропитки полимером, особенно в области LW.Эстетическая древесина-R была создана с помощью этого подхода, который обладает не только сохранившимися деревянными рисунками, но и высокой средней прозрачностью (80% при 600 нм, логотип UMD отчетливо виден позади эстетической древесины-R, см. Рис. 1f). . Эта работа открывает новые горизонты и новые возможности для зеленых зданий и других строительных приложений, чего невозможно достичь с помощью обычного стекла.

Морфологические и химические характеристики эстетической древесины

Мягкая древесина (голосеменные) обычно использует трахеиды для транспортировки воды, например сосна и пихта Дугласа ^19,20.Структурные различия между разными породами древесины хвойных и твердых пород могут привести к разным эстетическим результатам. Здесь в качестве демонстрации концепции была выбрана пихта Дугласа, которая имеет ярко выраженный контраст цвета и плотности между EW и LW ²¹ и демонстрирует уникальную эстетику с явными рисунками древесины. Мезопористая структура пихты Дугласа представлена на рис. 2а. Между EW и LW существует довольно резкая граница с очень нечетким разделением у пихты Дугласа.EW более пористый, с гораздо более тонкими стенками ячеек (1,4 ~ 2,6 мкм), чем LW (5 ~ 10 мкм) (рис. 2b, c). Распределение трахеид древесины показано на рис. 2d (структура в виде полой трубки) с диапазоном диаметров просвета 20–80 мкм и 5–35 мкм с участием EW и LW, соответственно (рис. 2e). В результате разные распределения пор по размерам обычно указывают на разные плотности EW и LW.

Рис. 2: Морфологические и химические характеристики эстетичного дерева.

a СЭМ-изображение пихты Дугласа, демонстрирующее ее мезопористую структуру. b , c Увеличенные изображения EW и LW, полученные с помощью SEM, для демонстрации различий в микроструктурном просвете. d Совмещенные микроканалы с трахеидами. e Распределение диаметров пор EW и LW в натуральной пихте Дугласа. f Сравнение фотографий изменения цвета и рисунка на деревянных шаблонах во время процесса удаления лигнина в лаборатории (0–10 ч). г Зависимость потери веса от времени процесса делигнификации.Планки погрешностей представляют собой стандартное отклонение. ч Компоненты клеточной стенки EW и LW в натуральной древесине (необработанный эталон) и делигнифицированной деревянной клеточной стенке (CW) после VCA. i Соответствующие рамановские спектры в ( ч ).

В типичном эксперименте деревянный брусок размером 60 мм × 60 мм × 2 мм применяли для анализа процедуры делигнификационной обработки. Вкратце, простой процесс делигнификации с использованием кислотного метода NaClO ₂ был использован для частичного удаления окрашенных компонентов (в основном лигнина вместе с экстрактивными веществами) из основной массы древесины.Как показано на рис. 2е, изменение макроскопического цвета древесины указывает на удаление цветных соединений, присутствующих на поверхности. В частности, потеря веса на различных этапах процесса делигнификации (0–10 ч) регистрировалась весами в сухом состоянии (высушивание при 100 ° C в течение 48 ч, рис. 2g), что в основном приписывается удалению лигнин и немного экстракта во время процесса. После 2 часов обработки может быть реализована пространственно селективная делигнификация: EW стал почти полностью белым, тогда как LW хорошо сохранил узор из-за остаточного лигнина и окрашенных компонентов.Основной вклад в пространственно избирательную делигнификацию вносит внутреннее структурное различие между EW и LW, которое, соответственно, приводит к более быстрой диффузии раствора в EW, чем в LW (дополнительный рис. 2). После 2 ч обработки потеря веса составила 13,5 мас.% (Рис. 2ж). После селективной делигнификации нано- и макроэлементы исходной древесины также были по существу сохранены (дополнительный рис. 3), включая рисунки древесины, чтобы показать природу эстетики. Обратите внимание, что на это ушло гораздо больше времени (например,грамм. 10 ч) для полного превращения LW в белый цвет с соответствующей потерей веса ~ 35 мас.%. Более того, целостность структуры делигнифицированной древесины не может поддерживаться при длительном времени обработки, что приводит к плохим механическим свойствам (обработка 9–10 часов) (рис. 2f) из-за явной разницы в плотности (дополнительный рис. 4) между EW (284,6). кг м ⁻³) и LW (846 кг м ⁻³), а также полное удаление лигнина, который также действует как связующее между клетками древесины ^14,22,23.

Обратите внимание, что выбор породы дерева жизненно важен для успешного изготовления эстетичного дерева. Хотя в основном подходят и лиственные, и хвойные породы, лиственные породы обладают существенно иной структурой, состоящей из сосудов и волокон (дополнительный рис. 5), тогда как мягкая древесина в основном состоит из трахеид ²⁰. Липа, разновидность твердой древесины, например, имеет однородную толщину клеточной стенки около 1,3 ~ 2,9 мкм (дополнительный рис. 5c), что намного меньше толщины клеточной стенки LW у пихты Дугласа.Между тем, каналы сосудов имеют больший диаметр просвета, чем узкие трахеиды (дополнительный рис. 5d), с бимодальным распределением пор по размерам (дополнительный рис. 5e). Следовательно, из-за почти синхронного процесса реакции в липе EW и LW, после нескольких часов обработки почти не остается видимых рисунков древесины (дополнительный рис. 5f). Тот же результат был получен с бальзовой древесиной (другой тип твердой древесины), подтверждая, что эстетическую древесину с узорами практически невозможно изготовить из диффузно-пористой твердой древесины, имеющей бимодальные поры и равномерную диффузию раствора (дополнительный рис.6).

Спектроскопия комбинационного рассеяния света в сочетании с анализом вершинных компонентов (VCA), методом многомерного анализа данных, была использована для оценки распределения лигнина в древесном каркасе после селективной делигнификации ²⁴. Компонент клеточной стенки для EW и LW в натуральной древесине и делигнифицированной древесине, соответственно, показан на рис. 2h. Соответствующие спектры комбинационного рассеяния показаны на рис. 2i, особенно характерные полосы лигнинового компонента расположены при 1598 см ⁻¹, 1656 см ⁻¹ и 1269 см ⁻¹ (маркерная полоса арил-OH и aryl-OCH ₃ в единицах гваяцила (G) в лигнине) ^25,26, приписываемых ароматическому C = C-удлинению, хвойному спирту C = C, C = O-удлинению и C – H-полосам C = C, ароматическим C = C растяжения соответственно.Как и ожидалось, в отличие от EW и LW в природных CW, репрезентативные полосы лигнина почти исчезают в стенках клеток EW после делигнификации, в то время как они все еще проявляются в стенках клеток LW. Между тем соответствующие пики целлюлозы, например, при 1095 см ^-1 (валентные колебания C – O – C), остаются неизменными после обработки NaClO ₂ ²⁷. Эти результаты дают убедительные доказательства того, что большая часть лигнина в EW была удалена, в то время как небольшая часть лигнина в LW осталась.Это явление приводит к сохранению эстетических рисунков древесины в конечных эстетичных изделиях из дерева.

Масштабируемость и механические свойства эстетичного дерева

Следуя той же процедуре, мы затем построили эстетичный деревянный L с прямыми узорами, созданными стратегией резания на четверть (рис. 3a). Эффективный процесс пространственно-селективной делигнификации не только обеспечивает превосходную структурную целостность, но также облегчает крупномасштабное производство эстетичного дерева-L.На рис. 3b мы демонстрируем возможность изготовления образца размером 320 мм × 170 мм × 0,6 мм, что значительно больше, чем все зарегистрированные прозрачные породы древесины с использованием делигнифицированной древесины в качестве каркаса (дополнительная таблица 1) ^{1,9,10 , 11,15,16,28}. Крупномасштабное производство рассматривается как одна из основных проблем для производства и индустриализации прозрачной древесины. Наша работа указывает на потенциальный путь к решению проблемы производства прозрачной древесины (например,, крупномасштабные с коротким временем обработки). Тем не менее, стоит упомянуть, что более толстая эстетическая древесина, но без ущерба для ее эстетических характеристик и других свойств, является предпочтительной для обеспечения лучших несущих свойств в строительстве, что следует учитывать в будущих исследованиях.

Рис. 3: Масштабируемость эстетичного дерева.

a Схема распила четверти для получения шпона с прямыми линиями. b Крупномасштабная эстетическая древесина, собранная из L-деревянного шпона (продемонстрирована для образца размером 320 мм × 170 мм × 0.6 мм). c СЭМ-изображение сохраненной микроструктуры цельной древесины после заполнения полимером. d – e Увеличенные изображения SEM, чтобы показать четко очерченное просветление EW и LW, заполненное полимером. f – g Детальное СЭМ-изображение выровненных микроканалов и выровненных нановолокон целлюлозы на соответствующей клеточной стенке. h – j СВУ деревянных ячеек в полученной эстетической древесине. k Соответствующие спектры комбинационного рассеяния.

Прямолинейные узоры демонстрируют традиционную симметричную эстетику (фон – бумага формата А4).Между тем, полученная эстетическая древесина-L (толщиной 0,6 мм) является оптически прозрачной (дополнительный рис. 7) с общим коэффициентом пропускания 87% и оптической матовостью 65% на длине волны 600 нм. Чтобы определить совместимость между эпоксидной смолой и обработанными деревянными каркасами, была применена SEM, чтобы проиллюстрировать подробные микроструктуры. Рисунок 3c показывает, что эстетическая древесина показывает массивные выровненные плотные микроканалы вдоль направления роста древесины после успешной инфильтрации. При увеличении вида сверху, хотя просвет LW намного меньше, чем просвет EW, все они плотно упакованы (рис.3г, д). Кроме того, идентичные каналы и отверстия полностью заполнены полимером (рис. 3f), который действует как клей, создавая сильное взаимодействие между стенкой целлюлозной ячейки и самим полимером. Далее была проведена визуализация спектроскопии комбинационного рассеяния для определения распределения пропитывающего полимера в полученной деревянной ячейке, включая угол ячейки (CC), составную среднюю пластину (CML) (фиг. 3h), клеточную стенку (CW) (фиг. 3i) и просвет. (Рис. 3j). Согласно соответствующему спектру комбинационного рассеяния на рис.3k, пики сильного сигнала в просвете указывают на растяжение связи эпоксидной смолы: 640 см ^-1 (ароматическая деформация C – H вне плоскости), 1001 см ^-1 (аддукт полиамидоамина, аминогруппы) и 1608 см ⁻¹ (режим дыхания ароматическим кольцом) ²⁹. Полимерные сигналы также могут быть обнаружены в CML / CC и CW, что свидетельствует о том, что полимер хорошо проник в клетки древесины, образуя надежные границы раздела с целлюлозой в делигнифицированном деревянном каркасе.

С точки зрения строительных материалов механические свойства не менее важны ³⁰.Иерархическая ячеистая структура древесины приводит к уникальным анизотропным механическим свойствам. Как показано на дополнительном рис. 8a, эстетическая древесина-R демонстрирует значительно улучшенную прочность на разрыв по сравнению с натуральной R-древесиной (21,56 МПа против 6,24 МПа), в то время как эстетическая древесина-L обладает более высокой прочностью на разрыв 91,95 МПа благодаря синергии между древесная матрица и наполнитель полимерный. Прочность эстетической древесины-R и эстетической древесины-L составляет 0,523 МДж м ^-3 и 2,73 МДж м ^-3 соответственно (дополнительный рис.8b), контрастирующий с натуральным деревом, но обладающий замечательной механической анизотропией. Для энергоэффективных зданий и высокая прочность на разрыв, и высокая ударная вязкость имеют большое преимущество для несущих функций ²². Более того, чтобы в дальнейшем выявить детали поведения излома натурального дерева и эстетического дерева, поверхность излома после измерения растяжения каждого типа была охарактеризована с помощью SEM (дополнительный рис. 8c-f). Пористая структура просвета и выровненные микроканалы в натуральной древесине видны после разрушения.Поперечные сечения SEM-изображений эстетической древесины-R и эстетической древесины-L после испытаний на растяжение показывают, что полимер полностью заполняет середину деревянной основы и соединяет разделенные древесные волокна. Анизотропные механические свойства эстетичного дерева можно отнести к выровненным целлюлозным нановолокнам в клеточной стенке, что обеспечивает высокую прочность вдоль направления волокон, но при этом относительно низкую прочность перпендикулярно направлению трахеиды (рис. 3g) ⁸.

Оптические свойства и дизайн эстетического рисунка древесины

Предыдущие работы продемонстрировали, что путем настройки исходных древесных материалов или параметров химической обработки ^31,32 можно сохранить некоторые размытые рисунки древесины в конечных продуктах.По-прежнему сложно добиться четких и удобных эстетических узоров на прозрачной древесине с интегрированными преимуществами, такими как высокий оптический коэффициент пропускания, способность блокировать УФ-излучение, низкая теплопроводность и высокая механическая прочность. Наша эстетическая древесина, демонстрируемая впервые, обладает сочетанием вышеупомянутых преимуществ. Такие комбинированные преимущества желательны для применения в зданиях с низким энергопотреблением, особенно в конструкции потолочного перекрытия. Из-за неоднородного распределения лигнина и клеточных структур между EW и LW в собранной эстетической древесине коэффициент пропускания неоднороден.Мы выбрали 8 местоположений в EW и LW областях и измерили коэффициент пропускания соответственно (рис. 4a). Первоначально предполагалось, что зона LW имеет более низкий коэффициент пропускания (средний ≈ 68%), чем зона EW (средний ≈ 86%). Несмотря на разницу в коэффициенте пропускания между LW и EW, оставшийся узор лишь незначительно снижает общий средний коэффициент пропускания эстетичного дерева в области видимого света.

Рис. 4: Дизайн оптических свойств и рисунков эстетичного дерева.

a Коэффициент пропускания в EW и LW полученной эстетической древесины (точки, отмеченные 1–8, представляют области EW, а 1’– 8 ‘представляют области LW). b Эстетическая древесина в исходном состоянии демонстрирует отличные характеристики защиты от УФ-излучения: высокое поглощение в диапазоне 200–400 нм, высокий коэффициент пропускания при 600 нм и низкий коэффициент отражения. c Решетчатые эстетические узоры можно получить, сложив два слоя эстетичной древесины.

Кроме того, от эстетичного дерева особенно ожидаются хорошие характеристики защиты от ультрафиолетового излучения. Солнечное излучение, достигающее поверхности земли, включает инфракрасное излучение, видимый свет и ультрафиолетовое (УФ) излучение, в котором УФ-излучение состоит из трех диапазонов: UVA (320–400 нм), UVB (275–320 нм) и UVC (200–275 нм). нм), меньшая длина волны имеет более сильную энергию ³³.UVC (обладающий самой высокой энергией) фильтруется озоновым слоем. УФ-излучение невидимо для человеческого глаза, но может представлять опасность и повреждение многих материалов, включая мебель и интерьерные дисплеи ³⁴. В частности, 3,5% УФB и 96,5% УФА достигают поверхности Земли в летний день. Здесь была успешно изготовлена эстетичная древесина с настраиваемыми характеристиками блокировки УФ-излучения в широком диапазоне от 200 до 400 нм. Образец (толщиной 2 мм) обрабатывали разное время. Менее чем за 2 часа эстетичная древесина смогла защитить почти 100% спектров UVC и UVB и большую часть спектра UVA.Если реакция продлится до 9 часов, блокирование UVA заметно снизится вместе с увеличением пропускания с 47% до 85% при 600 нм (дополнительный рисунок 9). Превосходные свойства блокирования УФ-излучения приписываются существованию фенилпропановых структур и фенольных гидроксильных групп в молекулах лигнина со способностью поглощать УФ-излучение. Следовательно, эстетичная древесина, обработанная в течение 2 часов, показывала хорошие характеристики поглощения УФ-излучения в диапазоне 200–400 нм, высокую среднюю прозрачность (80%) при 600 нм и низкий коэффициент отражения в видимых длинах волн (рис.4б).

Впоследствии можно реализовать больше типов узоров, сложив несколько слоев эстетичной древесины. Например, различные решетчатые узоры могут быть созданы путем наложения двух слоев эстетичной древесины, повернутых под углом друг к другу. Благодаря высокому коэффициенту пропускания и внутреннему эстетическому виду, эта возможность может быть использована на потолках с рисунком (рис. 4c). Более того, обилие узоров может быть дополнительно увеличено за счет создания эстетичного дерева с использованием других пород дерева (в основном мягких пород) с помощью этого универсального метода изготовления.Здесь из сосны был изготовлен еще один вид эстетичного дерева (дополнительный рис. 10). Двухслойная эстетическая древесина сосны и однослойная эстетическая древесина сосны с однослойной эстетической древесиной пихты Дугласа демонстрируют различные эстетические узоры (дополнительный рис. 10b – d).

Кроме того, мы оценили стойкость к атмосферным воздействиям эстетической древесины-R и -L, выставив материалы на открытом воздухе в течение 3 недель и измерив оптические свойства, включая коэффициент пропускания и матовость (дополнительный рис. 11a, b).По сравнению с оригинальной эстетической древесиной-R коэффициент пропускания эстетической древесины-R, экспонированной на открытом воздухе, немного снизился, в то время как дымка увеличилась с ~ 93% до ~ 98% в диапазоне длин волн 400-800 нм. Более того, те же тенденции в светопропускании и матовости наблюдались и в эстетической древесине-L. Кроме того, мы сравнили механические свойства между образцами до и после воздействия на открытом воздухе (дополнительный рис. 11c, d). Значительного ухудшения прочности эстетичного дерева не произошло.Эти результаты указывают на сильную краткосрочную устойчивость эстетического дерева к атмосферным воздействиям, что свидетельствует о потенциале материала для практического применения. Однако могут возникнуть проблемы с долговечностью при длительной эксплуатации на открытом воздухе, что требует дальнейшего изучения в будущих исследованиях.

Световодный и антибликовый эффект эстетической древесины

Эстетическая древесина также демонстрирует отличные возможности оптического управления, включая антибликовый эффект и световод, которые имеют большое значение для прозрачных потолков.Эстетичная древесина в значительной степени рассеивает прямой свет, что приводит к высокой оптической мутности ~ 93% (дополнительный рис. 12a). СЭМ-изображение изготовленной эстетической древесины демонстрирует унаследованную выровненную микроструктуру (дополнительный рис. 12b). Благодаря полимеру с согласованным показателем преломления (например, эпоксидной смоле) в деревянном светильнике свет может распространяться по микроканалам, которые функционируют как волноводы с потерями ⁹. Более того, чтобы продемонстрировать оптическое управление эстетической древесиной, используемой в качестве узорчатого потолка с высокой прозрачностью и высокой матовостью, на дополнительном рис.12c. В этой расчетной модели был использован источник белого света, созданный имитатором солнечного излучения. Чтобы убедиться, что с помощью эстетичного деревянного потолка можно наблюдать равномерное распределение света в помещении, мы собрали значения интенсивности света в восьми точках на спроектированной модели дома с помощью откалиброванного Si-детектора от Thorlabs, соответственно. Как показывают результаты на дополнительном рис. 12d, в стеклянном модельном доме максимальная сила света (56,8 мВт · см ⁻²) примерно в 17 раз выше, чем минимальная сила света (3.4 мВт см ⁻²), что приводит к неравномерному освещению. Напротив, распределение рассеянного света намного более равномерно через эстетичный деревянный потолок, потому что нет явного уменьшения интенсивности света между самым ярким пятном (48,2 мВт · см ⁻²) и самым темным пятном (20,9 мВт · см ⁻²). ). Обратите внимание, что его высокая мутность является основной причиной, которая изменяет путь распространения света, чтобы избежать появления сильных бликов. ³⁵. Таким образом, эстетичный деревянный потолок не только дает нам ощущение визуальной красоты и комфорта, но также повышает энергоэффективность внутреннего освещения благодаря высокой дымке и антибликовому эффекту по сравнению со стеклянным потолком.Наша эстетичная древесина демонстрирует отличные характеристики с точки зрения ее оптических свойств, механической прочности, теплоизоляции, защиты от ультрафиолета и эстетической функции, которые выделяют ее среди прозрачных древесных материалов, о которых сообщалось ранее (дополнительная таблица 2).

Теплоизоляционные свойства эстетической древесины

Эстетичная древесина с хорошими механическими и оптическими характеристиками может найти потенциальное применение в качестве узорчатого потолка в музее или галерее, где его эстетика может быть продемонстрирована и потенциально может заменить стеклянный потолок (рис.5а, б). В то же время эстетическая древесина может также повысить энергоэффективность благодаря своим превосходным теплоизоляционным свойствам по сравнению со стеклом ^9,36. Как показано на рис. 5c, d, эстетическая древесина демонстрирует теплопроводность 0,24 Вт · м ⁻¹ K ⁻¹ в радиальном направлении (перпендикулярном направлению роста древесины), что является более низкой теплопроводностью, чем у осевое направление. Тепло, передаваемое в радиальном направлении, сдерживается из-за большего эффекта рассеяния фононов, чем в осевом направлении (вдоль направления роста), где теплопроводность составляет около 0.41 Вт м ⁻¹ K ⁻¹ ⁹. Для сравнения, изотропная теплопроводность обычного оконного стекла составляет 1 Вт · м ⁻¹ K ⁻¹, что делает эстетичное дерево очень желательным с точки зрения теплоизоляции. Анизотропный теплоперенос эстетичного дерева в сочетании с низкой теплопроводностью благоприятен для энергоэффективных зданий. Превосходная теплоизоляция стекла делает нашу разработанную эстетическую древесину потенциальным кандидатом на роль энергоэффективных строительных материалов.

Рис. 5: Световодный эффект и теплоизоляционные свойства эстетичного дерева.

a – b На схематической сцене показано распределение света и эстетическая привлекательность внутри здания за счет применения эстетичного деревянного потолка (сокращенно AW в d ) по сравнению со стеклянным потолком. c ИК-изображения эстетичной древесины с распределением температуры в осевом (направление теплопередачи параллельно выровненным микроканалам древесины) и радиальном (направление теплопередачи перпендикулярно выровненным микроканалам древесины) направлениям. d Теплопроводность стекла ⁹, осевое и радиальное направление нашей эстетичной древесины (AW). Планки погрешностей представляют собой стандартное отклонение.

Чтобы дополнительно проиллюстрировать изоляционный эффект эстетичных деревянных потолков, применяемых в энергоэффективных зданиях, мы провели сравнительную оценку, в которой использовалась упрощенная модель дома для ночного времени, чтобы рассчитать изменение температуры в помещении при замене однослойных стеклянных потолков на одинарные. панельные эстетичные деревянные потолки.Предполагается, что дом имеет площадь 10 м × 10 м = 100 м ² и крышу под углом 45 °. Соответствующие параметры предполагаемого дома описаны в дополнительной таблице 3. Значения R и U в дополнительной таблице 3 основаны на рекомендациях Министерства энергетики (https://www.homedepot.com/c/ab/ изоляция-r-valuechart / 9ba683603be9fa5395fab9091a9131f, https://www.energy.gov/energysaver/design/windows-doors-and-skylights/doors) ³⁷. 4 {\ frac {{A_i}} {{R { \ mathrm {- value}} _ i}}} + U_5A_5 + U_6A_6}} \) (° CW ⁻¹) Когда однослойные стеклянные потолки заменяются однослойными эстетичными деревянными потолками при той же тепловой мощности P _h, R и Δ T изменятся соответственно.На дополнительном рис. 13b показано относительное изменение Δ T (%), когда одинарные стеклянные потолки заменяются однослойными эстетическими деревянными потолками различной толщины. Если Δ T составляет 30 ° C в сбалансированном состоянии при использовании стеклянных потолков, изменение температуры в помещении (наружная температура не меняется) при использовании эстетичных деревянных потолков должно составлять примерно +2,43 ° C для 6-миллиметровых потолков. -толстая эстетическая древесина-L и +0,81 ° C для эстетической древесины толщиной 2 мм-L. В случаях, когда температура в помещении ниже температуры наружного воздуха (летом), температура в помещении будет снижаться аналогичным образом.Приведенные выше результаты показывают, что эстетичная древесина с интегрированными преимуществами механических, оптических, тепловых и эстетических характеристик является перспективной для устойчивых энергоэффективных зданий ³⁹.

Летняя защита от перегрева | Изоляция из древесного волокна

Благодаря изменению климата наше лето становится более жарким, и эта тенденция сохранится в обозримом будущем, поэтому при проектировании или ремонте зданий мы должны уделять значительное внимание защите от перегрева летом, а также сохранению тепла зимой.Это особенно важно в переоборудованных чердачных помещениях, в мансардных бунгало, в квартирах на верхнем этаже, в легких конструкциях, таких как здания с деревянным каркасом, и в современных зданиях с множеством окон, выходящих на юг и запад, предназначенных для солнечной энергии. Школы и офисные здания также очень подвержены перегреву в более теплую погоду из-за большого количества окон и тепла, выделяемого офисной техникой, освещением и людьми.

Древесное волокно Pavatex – это уникальный изоляционный продукт, поскольку он не только эффективно изолирует здание от холода, но и сохраняет на несколько градусов прохладнее в жаркие летние дни.Это связано с его очень высокими тепловыми массами, которые являются самыми высокими из всех изоляционных материалов. Дополнительным преимуществом является то, что древесное волокно Pavatex является полностью натуральным и представляет собой экологически чистый возобновляемый продукт, изготовленный из обрезков древесины с местных лесопильных заводов, сертифицированных FSC и PEFC. Это помогает стабилизировать внутреннюю температуру, снижая потребность в механических системах охлаждения, и тем самым способствует сокращению выбросов углерода.

Что определяет тепловую массу?

Удельная теплоемкость	Удельная теплоемкость (также известная как C) относится к способности материала накапливать тепло на каждый килограмм этого материала и измеряется в Дж / кг · К.Если материал имеет высокую тепловую массу, он также должен иметь высокую удельную теплоемкость. Древесноволокнистые кровельные и настенные доски Pavatex – Isolair – имеют удельную теплоемкость 2100 Дж / кг · К, что является самым высоким показателем среди всех изоляционных материалов.
Плотность	Плотность относится к массе единицы объема материала и измеряется в кг / м³. Если материал имеет высокую тепловую массу, он также должен иметь высокую плотность. Древесноволокнистые кровельные и настенные доски Pavatex – Isolair – имеют плотность 240 кг / м³, что является самой высокой из всех изоляционных материалов.
Теплопроводность	Теплопроводность (также известная как k или лямбда λ) – это мера способности материала передавать тепло через материал и измеряется в единицах Вт / мК. Если материал имеет высокую тепловую массу, он должен иметь средний показатель теплопроводности, чтобы материал мог поглощать тепло и отдавать его вместе с естественными циклами нагрева и охлаждения здания. Древесноволокнистая кровля Pavatex и обшивка стен – Isolair – имеют заявленную теплопроводность, равную 0.047 Вт / мК.

Преимущества тепловой массы летом

Мансардные комнаты и квартиры на верхнем этаже обычно являются наиболее жаркими зонами в здании в летнее время из-за солнечного излучения, проникающего через окна, и это тепло перемещается к верху здания по мере подъема горячего воздуха. Кроме того, поскольку кровельное покрытие представляет собой легкий материал с низкой теплоемкостью, солнечное тепло быстро нагревает его, и это тепло передается в чердак.Кроме того, площадь скатной крыши довольно велика по сравнению с внутренним объемом помещения, что увеличивает риск теплопередачи. Тепловая масса имеет решающее значение для хорошей конструкции пассивного солнечного отопления, поскольку материалы с высокой тепловой массой могут поглощать и удерживать тепло и, таким образом, обеспечивать защиту от перегрева в летнее время. Когда строительная ткань имеет низкую тепловую массу, внутренняя часть быстро нагревается в самое жаркое время дня, а ночью она теряет тепло гораздо быстрее, когда становится холодно.

В более теплые летние месяцы внутреннее тепло солнца поглощается и накапливается древесным волокном Pavatex, что обеспечивает более комфортную жилую или рабочую среду.Это накопленное тепло затем отводится в ночное время в здание или через окна через естественную вентиляцию, в зависимости от личного выбора. Это особенно хорошо работает в Великобритании и Ирландии, где существует значительная разница между дневными и ночными температурами, поэтому ночью накопленное тепло передается в более прохладные области.

Добавление изоляционных плит из древесного волокна Pavatex замедлит скорость, с которой солнце нагревает внутреннее пространство в течение дня, на 10–12 часов, в то время как у большинства распространенных изоляционных материалов время задержки составляет всего 5–8 часов.Как показано ниже, большинство изоляционных материалов имеют низкую тепловую массу, за исключением древесного волокна. Проблема с низкой теплоаккумулирующей способностью заключается в том, что здание очень быстро реагирует на любое изменение температуры – либо внешнее от солнца, либо внутри от системы отопления или тепла от кухонных приборов и т. Главный недостаток легких конструкций.

На этом графике показано, что в жаркий летний день с максимальной температурой 26 ° C.2ºC, внутренняя поверхность черепицы нагревается почти до 60ºC, тогда как поверхность под изоляцией крыши Pavatex Isolair всего лишь 45ºC. Изоляция сохраняет тепло и предотвращает его передачу во внутреннее пространство, так что оно остается приятно прохладным при температуре около 15 ° C даже в самые жаркие дни. Благодаря уменьшению задержки на 12 часов и уменьшению амплитуды температуры до 5%, только после полуночи температура в помещении немного поднимется примерно до 17ºC.

Материал	Удельная теплоемкость (Дж / кг · К)	Теплопроводность (Вт / мК)	Плотность (кг / м³)	Тепловая массовая эффективность	Задержка уменьшения (часы)
Известняк	910	1.5	2180	Высокая
Кирпичная кладка – наружный лист	800	0,84	1700	Высокая
Плотный бетонный блок	1000	1,63	2300	Высокая
Легкий бетонный блок	1000	0.19	600	Средний
Pavatex Isolair Деревянное волокно Sarking Board	2100	0,047	240	Высокая	11.7
Целлюлозная изоляция	1940	0,035	45	Средний / Низкий	8,7
Утеплитель из овечьей шерсти	1300	0,039	25	Низкий	7,0
Изоляция из полистирола EPS	1500	0.035	25	Низкий	6,3
Изоляция из минерального волокна	1000	0,035	30	Низкий	5,9

Преимущества тепловой массы зимой

Тепловая масса или накопление тепла в здании дает преимущества как летом, так и зимой.В более холодные зимние месяцы мы хотим использовать дневное тепло от солнечной энергии, а также экономить тепло, производимое центральным отоплением, освещением, электрическими приборами, приготовлением пищи и людьми. Это тепло поглощается и накапливается древесным волокном Pavatex в ткани здания и постепенно выделяется в течение ночи по мере снижения температуры, помогая сохранить тепло в здании и уменьшая потребность в дополнительном обогреве.

Поочередно накапливая и выделяя тепло, высокая тепловая масса позволяет зданиям естественным образом реагировать на изменение температуры, помогая стабилизировать внутреннюю температуру.

Древесноволокнистые плиты Pavatex представляют собой многофункциональный изоляционный материал, который может выполнять обе эти функции:

Теплоизоляция (свойства сопоставимы с минеральной ватой и полистиролом)
Тепловая аккумуляция или Тепловая масса (по сравнению с изоляционными материалами, упомянутыми выше, с такой же толщиной, ее аккумулирующая способность в 20-30 раз выше).

Древесно-волокнистые плиты

Pavatex (которые можно использовать в сочетании с другими теплоизоляционными материалами) обеспечат термоизоляционные конструкции для чердаков, крыш и деревянных каркасных стен, которые будут соответствовать требованиям как к зимним, так и к летним характеристикам здания.

Теплоизоляция дома | Теплоизоляция | Изоляция дома | Изоляция крыши | Изоляция стен

Теплоизоляция – это метод уменьшения передачи тепла снаружи внутрь. Чтобы сделать дом теплостойким , хорошим выбором будет теплоизоляция. Изолированный дом более удобен, поскольку температура остается постоянной в зависимости от погодных условий. Это делает дом комфортным, а сохраняет прохладу летом и тепло зимой. Очень полезно поддерживать температуру в доме независимо от температуры наружного воздуха.

Общие принципы теплоизоляции • Термическое сопротивление изоляционного материала зависит от типа материала и толщины.
• Обеспечение воздушного зазора – очень важный и полезный изоляционный материал.
• Ориентация здания играет важную роль в тепловом сопротивлении.
• Дизайн здания / дома выполнен таким образом, чтобы поступление солнечной энергии летом было минимальным, а зимой – максимальным.

Выбор изоляционных материалов
Выбор изоляционного материала зависит от следующих соображений.
• Стоимость изоляционного материала.
• Зона покрытия для изоляции.
• Требуется стандарт изоляции.
• Стоимость энергии, затраченной на отопление и охлаждение.
• Разумная огнестойкость
• Не впитывает влагу
• Не деформируется
• Устойчив к атакам мелких насекомых Изоляционный материал
1.Минеральная вата.
2. Шлаковые плиты
3. Плиты из минеральной ваты
4. Алюминиевая фольга
5. Цементно-бетонный блок с легким заполнителем.
6. Гипсокартон
7. Асбестоцементный лист
8. Доска с зажимом
9. Цементная плита АСС
10. ДСП
11. Пеностекло
12. Прокладка из пробкового листа, пенопласта и т. Д. Как нанести изоляционный материал
Нанесите состав CPRX компании Shalimar Tar Products (STP) на потолок крыши. Для изоляции из стекловолокна или стекловаты вы можете закрепить куски толщиной 2 дюйма.Для Thermocol или резиновой пены вы можете закрепить детали размером 2×2 дюйма. Их также можно закрепить в деревянных каркасах размером 2 х 2 дюйма. Наконец, накройте лечение перфорированной алюминиевой панелью из 24 сеток. Преимущества теплоизоляции
• Комфорт: Температура в помещении летом остается прохладной, а зимой – на теплее, чем температура снаружи. Таким образом, обеспечивая теплоизоляцию, можно чувствовать себя комфортно как летом, так и зимой.
• Экономия топлива: Топливо требуется для поддержания заданной температуры в помещении.Обеспечивая теплоизоляцию, уменьшается передача тепла / холода между внутренней и внешней частью помещения .. Следовательно, это позволяет экономить топливо.
• Устойчивость к конденсации: Теплоизоляционные материалы, закрепленные на внутренней поверхности стен помещения, предотвращают образование конденсата на внутренних стенах и потолке. Конденсация – это отложение влаги, которое происходит, когда теплый воздух соприкасается с поверхностью, имеющей температуру ниже точки росы.

Теплоизоляция наружных стен

Тепло и холод излучаются сквозь открытые стены дома.Существуют следующие методы теплоизоляции оголенных стен.
1. Вы можете обеспечить подходящую толщину стены.
2. Вы можете предоставить Hallow wall или полую стену.
3. Вы можете закрепить ДВП или фанеру на деревянной обрешетке над стеной для создания воздушного пространства.
4. Вы можете закрепить лист теплоизоляционного материала внутри и снаружи открытой стены, чтобы уменьшить передачу тепла / холода.
5. Вы можете построить внешнюю стену с теплоизоляционным материалом, если у вас есть каркасное конструктивное здание или ненесущие стены.

Теплоизоляция открытых дверей и окон

Наружные двери и окна передают тепло / холод через помещение из атмосферы. Способы обеспечения теплоизоляции следующие.
1. Рамы окон и дверей деревянные.
2. Не используйте железные или штампованные стальные рамы, так как они пропускают больше тепла и холода, чем деревянные.
3. Можно установить Стеклопакет в застекленные двери и окна.
4. Двойное стекло с воздушным пространством , предусмотренное на застекленной двери, уменьшит передачу тепла / холода снаружи внутрь.
5. Вы можете установить солнцезащитные козырьки на окнах и дверях, чтобы защитить их от жары и дождя.
6. Вы можете использовать Шторы, вентиляционные смеси и т. Д. На открытых дверях и окнах .

Теплоизоляция открытой кровли

Крыша одноэтажного дома или верхняя крыша многоэтажного дома – открытая крыша.Тепло / холод передается через открытую крышу в здании. Существует два типа обработки теплоизоляции открытой крыши: обработка нижней или верхней части кровельной плиты.

a) Внутреннее лечение:

1. Можно обрабатывать оба типа плит перекрытия обоих типов, плоскую или скатную крышу.
2. Обеспечить воздушный зазор под оголенной поверхностью крыши, закрепив под крышей подвесной потолок.
3. Вентиляция, примыкающая к крыше, также помогает отводить тепло из помещения.
4. Установить подвесной потолок с теплоизоляционными материалами.
5. На внутреннюю поверхность открытой кровли можно наклеить подходящий клей и герметики для крепления светоизоляционных материалов. Некоторые изоляционные материалы: стекловата, стекловата, минеральная вата, термоклей, поролон и т. Д.

б) Внешнее лечение:

На открытой верхней поверхности крыши может быть предусмотрена соответствующая тень для уменьшения солнечного излучения.№
2. На поверхность открытой кровли можно наносить светящееся и теплоотражающее покрытие наподобие краски.

3. Эти покрытия могут служить двойной цели – водонепроницаемости и отражения тепла.
4. В случае плоской кровли можно создать воздушное пространство на крыше, поместив лист асбеста на кирпичные столбы.
5. Температуру поверхности плоской кровли можно снизить, регулярно поливая крышу водой в жаркие часы.
6. Поверхность плоской крыши можно поддерживать в прохладном состоянии, храня воду на крыше.№
7. «Грязевая фуска», представляющая собой смесь глинистой почвы, стружки и воды, должна укладываться на открытую крышу в качестве теплоизоляции.
8. Земля, уложенная под черепичным террассом на верхней крыше, также служит для теплоизоляции и помогает придать надлежащую форму для отвода дождевой воды.

Утепление деревянного дома, советы эксперта

Основное правило для утепления конструкций, в том числе и деревянного дома

Минеральная вата со щелями не совместима

Рекомендуется целлюлозная вата

Целесообразно ли делать утепление

Окупаемость

Внимание на углы сруба

Что нужно теплоизолировать в первую очередь?

Экспертное мнение

Утепление деревянного дома | Цены на теплоизоляцию пола, стен и потолка пенополиуретаном (ППУ)

Чем утеплить дом из дерева?

Этапы внешнего утепления деревянного дома

Внутреннее утепление дома из дерева

Примеры работ

Утепление деревянного дома.

Утепление деревянного дома ППУ – статьи на сайте Технопена

Утепление деревянного дома эковатой, утепление деревянных домов снаружи и изнутри

Почему деревянный дом лучше всего утеплить эковатой?

Основные способы утепления дома эковатой

Проблемы утепления деревянных домов

Утепление деревянного дома изнутри: важное правило и ошибки

Подготовка – важный этап

Правильный материал

Требования, к нему выдвигаемые:

Процесс и технология

Теплоизоляция и энергоэффективность

Мосты холода деревянные пролетные

Изоляция и тепловая защита

Как работает изоляция

Как работает изоляция

Где теряется тепло

R-значения

Как работает объемная изоляция

Светоотражающая изоляция

Тепловые мосты

дерева | Свойства, производство, использование и факты

Производство и потребление древесины

Что такое тепловой мостик и как его остановить в доме

Тепловые мосты в домах

Масштабируемая эстетическая прозрачная древесина для энергоэффективных зданий

Изготовление эстетической древесины

Морфологические и химические характеристики эстетической древесины

Масштабируемость и механические свойства эстетичного дерева

Оптические свойства и дизайн эстетического рисунка древесины

Световодный и антибликовый эффект эстетической древесины

Теплоизоляционные свойства эстетической древесины

Летняя защита от перегрева | Изоляция из древесного волокна

Что определяет тепловую массу?

Преимущества тепловой массы летом

Преимущества тепловой массы зимой

Теплоизоляция дома | Теплоизоляция | Изоляция дома | Изоляция крыши | Изоляция стен

Выбор изоляционных материалов

Изоляционный материал

Как нанести изоляционный материал

Преимущества теплоизоляции

Теплоизоляция наружных стен

Теплоизоляция открытых дверей и окон

Добавить комментарий Отменить ответ