Дослідження енергоефективності

Термостійкість та рівень вологи

У період з 12.05.2008 по 18.05.2009 Талліннський технологічний університет у співпраці з Finnlog OÜ досліджував щільність повітря та теплофізичні властивості дерев’яних стін. На меті було проконтролювати теплопровідність клеєного брусу, щільність повітря шляхом зниження тиску на 50 Па та визначити вплив сонячного випромінювання на теплозбереження приміщення в реальних умовах.

Результати дослідження теплозбереження

Відповідно до чинних стандартів питома теплопровідність будівельної деревини становить λ 0,13 Вт/(м2К): при цьому термічний опір R0 масивної дерев’яної стіни товщиною 0,2 м становить 1,78 м2К/Вт, а теплопровідність U0 – 0,56. Вт/(м2K).

Однак результати випробувань показали значно нижчу реальну теплопровідність, яка становила 0,48 Вт/(м2К) на стіні з північної стороні будинку та 0,43 Вт/(м2К) на стіні з південної сторони. Реальна питома теплопровідність λ обох стін склала 0,11 Вт/(м2К), що на 18 % нижче нормативної питомої теплопровідності будівельної деревини.

Значне покращення показників пов’язано з впливом на стіну сумарного сонячного випромінювання
Вологість стіни з клеєнох колод була дуже стабільною і коливалася від 10 до 14%. Під час термографії витоків повітря не виявлено.

Теплозбереження будинку з колод покращується за рахунок сонячного випромінювання

У кожному матеріалі відбувається теплообмін, під час якого тепло переміщується у більш холодну сторону Наприклад, якщо взяти металеву ложку і опустити її одним кінцем у гарячу воду, то не пройде багато часу до тієї миті, колі ложка нагріється. У будівельній фізиці це називають тепловим потоком.

Різні конструкції стін поводяться тут по-різному. Наприклад, у випадку з дерев’яними стінами, в зимових умовах, коли температура на вулиці значно нижча, ніж у кімнаті, тепловий потік, що проходить крізь матеріал, є більшим а теплозбереження є дещо меншим. Навесні, колі сонячне випромінювання стає біль інтенсивним, тепловий потік стін з колод поступово зменшується, а теплозбереження збільшується.

У каркасних будинках, що утеплені мінеральною ватою, і кам’яних будинках з полістирольним покриттям тепловий потік невеликий і таких природних змін там не відбувається. Це супроводжується дещо кращим збереженням тепла, але відсутнє накопичення тепла та інерція: в цьому випадку при відключенні опалення приміщення швидко охолоджується.

Оскільки навесні та восени сонце світить на дерев’яні стіни, а також відбивається від навколишніх поверхонь, воно підвищує температуру зовнішньої поверхні колоди, в результаті чого тепловий потік зменшується, а збереження тепла збільшується. Живучи і дихаючи природним чином, дерев’яний будинок так само, як і людина, компенсує втрату енергії взимку, зберігаючи і збираючи енергію з весни до осені.

Будинок, зроблений з колод, завжди теплий взимку і зберігає приємну прохолоду влітку

Взимку дерев’яний будинок приємно теплий завдяки температурі поверхні і теплоємності деревини. У разі коливань зовнішньої температури дерев’яна стіна з високою теплоємністю підтримує однакову температуру внутрішньої поверхні та повітря в приміщенні: дерев’яна стіна не випромінює холод, а зберігає приємно тепло.

Взимку відкрите вікно різко знижує температуру в приміщенні. Оскільки матеріали з низькою теплоємністю не мають інерції, а температура їх поверхні значно нижча за температуру повітря в приміщенні, відновлення відповідної температури в каркасному чи кам’яному будинку займає тривалий час, що тягне за собою додаткові витрати з опалення будинку.

У зробленому з колод будинку температура відновлюється після закриття вікна за рахунок гарної теплоємності стін (деревина зберігає тепло) досить швидко і з невеликими витратами, тому що стіни віддають накопичене там тепло.

Влітку ті ж фізичні властивості деревини роблять зроблений з колод будинок приємно прохолодним. У міру посилення сонячного випромінювання, що проникає у вікна, кімнатна температура у звичайному будинку різко підвищується. Однак у дерев’яному будинку температура в приміщенні не підвищується, тому що тепло починає накопичуватися в дерев’яних стінах. Вночі температура падає та охолоджує стіни з накопиченим у них за день теплом.

Така природня система забезпечує постійну і приємну температуру в зробленому з колод будинку.

Рівень вологості зрубу рівномірний

Вологість повітря, або кількість водяної пари в повітрі, істотно впливає на самопочуття людини. Надмірно сухе повітря викликає ушкодження слизової оболонки та алергічні реакції. Однак надмірно вологе повітря створює сприятливі умови для поширення бактерій та розвитку ревматизму.

За більш низьких температур вологість вуличного повітря менша, ніж у будинку. Це створює умови, за яких у опалюване приміщення з повітрообміном надходить значно більш сухе повітря. Кам’яні та каркасні стіни не вбирають вологу чи вбирають її дуже мало. Зате зроблена з колод стіна володіє відмінною здатністю накопичувати вологу, тому вологість в зробленому з колод будинку залишається стабільною при короткочасних коливаннях рівня вологості.