1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10/10 10,00оценок: 2

Размышления и измышления по поводу теплопроводности сруба

Тема в разделе "Деревянные дома", создана пользователем zaletchik, 09.10.10.

  1. zaletchik
    Регистрация:
    01.10.09
    Сообщения:
    328
    Благодарности:
    198

    zaletchik

    Живу здесь

    zaletchik

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.10.09
    Сообщения:
    328
    Благодарности:
    198
    Адрес:
    Московская область
    Полный текст и формулы в формате PDF.

    Желание жить в рубленном доме, на участке газификация которого в ближайшее время не предвидится, вынудило меня заняться изучением теплофизических свойств сруба.

    Первоначально я оценивал теплофизические свойства сруба вычисляя среднее значение толщины сруба. В результате дискуссии с Hermes-sz:
    http://www.forumhouse.ru/threads/52592/page-8#post-1533645
    http://www.forumhouse.ru/threads/78318/page-3
    и замечанием от Alexey S.:
    «Интересное заявление, настолько противоречащее физике и математике... Ваша принципиальная ошибка в том, что Вы считаете теплопотери прямо пропорциональными толщине стены...», я более корректно решил посчитать теплопроводность стены сруба. Для этого рассчитал толщину сруба из бруса, обладающего такими же теплоизоляционными свойствами, что и сруб из бревна диаметром - D.

    Мощность, передаваемую через характерный участок стены сруба определял с помощью интеграла (1)

    Мощность передаваемую через такой же площади бруса определял из соотношения (2)

    Вычислив интеграл (1) и приравняв правые части соотношений (1) и (2), получил выражение (3) для толщины бруса, имеющего такие же параметры передачи как и стена сруба.

    Бревна бывают разных диаметров, поэтому привел формулу (3) к относительным единицам (4).

    Для различных значений ε вычислил соответствующие значения μ, результаты представлены ниже.

    Выводы:
    1.Сруб из бревен диаметра D, при ширине паза D/2...3/4D имеет такие же теплоизолирующие свойства как и сруб из бруса толщиной 0,83...0,88D

    2.Малая, в сравнении с принятой D/2...3/4D, толщина паза увеличивает теплопотери, затраты на топливо. Сруб из бревен без пазов (бревна лежат друг на друге, например на мхе, исключающем продувание и следовательно конвективный перенос тепла) эквивалентен срубу из бруса толщиной 0,64 D.

    3.Участник форума leskos , утверждает, что из-за сбежности бревен получение сруба с шириной паза больше D/3 не возможно без их окантовки и оцилиндровки.

    При такой толщине паза, сруб из бревен будет эквивалентен срубу их бруса толщиной 0,77 D.

    5.Учитывая, что диаметр бревна необходимого для изготовления бруса толщиной D составляет не менее 1,41 D, имея в распоряжении бревна диаметра D, с точки зрения теплозащитных свойств выгоднее делать сруб из бревен, чем использовать бревна для изготовления бруса. Это утверждение верно, если ширина паза более 0,15 D.
     

    Вложения:

    • 1.jpg
    • 2.jpg
    • 3.jpg
    • 4.jpg
    • 5.jpg
    • 6.jpg
    zaletchik , 09.10.10
    #1 + Цитировать
  2. игорь47
    Регистрация:
    19.06.10
    Сообщения:
    1.213
    Благодарности:
    565

    игорь47

    Живу здесь

    игорь47

    Живу здесь

    Регистрация:
    19.06.10
    Сообщения:
    1.213
    Благодарности:
    565
    Адрес:
    Россия
    Нобелевскую премию в сфере древастроительства!
     
    игорь47 , 09.10.10
    #2 + Цитировать
  3. and_07
    Регистрация:
    16.03.10
    Сообщения:
    211
    Благодарности:
    22

    and_07

    Живу здесь

    and_07

    Живу здесь

    Регистрация:
    16.03.10
    Сообщения:
    211
    Благодарности:
    22
    Адрес:
    Москва
    Пойду за стаканом, без него не разберусь:)]


    да и с ним наверно все равно не получится:|:
     
    and_07 , 09.10.10
    #3 + Цитировать
  4. zaletchik
    Регистрация:
    01.10.09
    Сообщения:
    328
    Благодарности:
    198

    zaletchik

    Живу здесь

    zaletchik

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.10.09
    Сообщения:
    328
    Благодарности:
    198
    Адрес:
    Московская область
    А что тут разбираться, все просто и понятно. Я срубил себе сруб для второго этажа, средний диаметр 450 мм, минимальная ширина паза, по договору, и слава богу по факту - 230 мм. ε = 230/450=0,5, смотрим табличку http://www.forumhouse.ru/attachments/forum93/312760d1286631759-6.jpg Соответсвующая этим теплопотерям толщина сруба из бруса 0,83D=374мм. Определяем тепловое сопротивление R=0,374мм/{коэффициент теплопроводности}. Для k=0,15, получаем
    0,374/0,15=2,45 - это для сосны. Для кедровой сосны видел цифру к=0,09. Не очень в неё верю, но тут получается R=4,15. Мне кажется, что я не замерзну
     
    zaletchik , 09.10.10
    #4 + Цитировать
  5. nuBo
    Регистрация:
    15.07.10
    Сообщения:
    591
    Благодарности:
    517

    nuBo

    Живу здесь

    nuBo

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.07.10
    Сообщения:
    591
    Благодарности:
    517
    Адрес:
    Сосновоборск
    Сложно... как я понял не смотря на то, что реальная толщина стены из сруба меньше D, так как основные потери тепла идут по пазу, а он равен D/2, данная стена потеплопроводности соответствует брусу 0,83D? Сложно представить, чтобы оцилиндровка D=26см, у которой ширина паза равно 13см была теплее бруса 20x20см, хотя по формуле соответствует 21,58.
    Я всё правильно понял?
     
    nuBo , 10.10.10
    #5 + Цитировать
  6. Мебельщик
    Регистрация:
    20.10.09
    Сообщения:
    406
    Благодарности:
    204

    Мебельщик

    Строящийся

    Мебельщик

    Строящийся

    Регистрация:
    20.10.09
    Сообщения:
    406
    Благодарности:
    204
    Адрес:
    Кострома
    Для кедровой сосны видел цифру к=0,09. Не очень в неё верю, но тут получается R=4,15. Мне кажется, что я не замерзну[/QUOTE]

    А если не замерзните к чему тогда сыр-бор
     
    Мебельщик , 10.10.10
    #6 + Цитировать
  7. zaletchik
    Регистрация:
    01.10.09
    Сообщения:
    328
    Благодарности:
    198

    zaletchik

    Живу здесь

    zaletchik

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.10.09
    Сообщения:
    328
    Благодарности:
    198
    Адрес:
    Московская область
    К сожалению, при наборе формул автору не удалось избежать досадных ашибков и апечатков в формуле (3). Правильный вариант на картинке в этом посте. Это не повлияло на результаты оценок, так я использовал значения относительных величин μ, полученных с помощью формулы (4).:(


    Да, Вы абсолютно правы. Этот удивительный факт обусловлен тем, что высота участка стены, где толщина близка к D/2 очень не велика. Отсюда можно сделать вывод о нецелесообразности строительства дома из бруса и лафета с точки зрения максимизации его теплосберегающих свойств. Лишние затраты на распил бревен, и уменьшение при этом теплового сопротивления стены.

    Жена с дочкой предлагали отесать внутри сруба стены и сделать их ровными. С помощью этих рассчетов мне удалось убедить их в нецелесообразности этого мероприятия. Возможно мои соображения будут интересны и другим участникам форума, поэтому я их и опубликовал. А мой интерес к теплосберегающими технологиям обусловлен тем, что дом у меня будет отапливаться дизтопливом.
     

    Вложения:

    • correct.jpg
    zaletchik , 11.10.10
    #7 + Цитировать
  8. Serg_A
    Регистрация:
    25.02.08
    Сообщения:
    778
    Благодарности:
    155

    Serg_A

    Живу здесь

    Serg_A

    Живу здесь

    Регистрация:
    25.02.08
    Сообщения:
    778
    Благодарности:
    155
    Адрес:
    Москва


    У меня дом в глубинке Костромской области. Ставили перед Войной. Ручной рубки: сейчас так уже не могут :(. Стены внутри ровно стёсаны (и потолок из брёвен тоже) - это ОЧЕНЬ красиво. Экономия топлива - это не всё.

    Про экономию топлива.
    Зимой можно отапливать только небольшую часть дома: 1 или 2 комнаты. Обычно этого бывает достаточно.

    :)
     
    Serg_A , 11.10.10
    #8 + Цитировать
  9. Черный ворон
    Регистрация:
    01.09.10
    Сообщения:
    165
    Благодарности:
    72

    Черный ворон

    директор"Узбекстсроя"))))

    Черный ворон

    директор"Узбекстсроя"))))

    Регистрация:
    01.09.10
    Сообщения:
    165
    Благодарности:
    72
    Адрес:
    Новосибирск
     
    Черный ворон , 11.10.10
    #9 + Цитировать
  10. zaletchik
    Регистрация:
    01.10.09
    Сообщения:
    328
    Благодарности:
    198

    zaletchik

    Живу здесь

    zaletchik

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.10.09
    Сообщения:
    328
    Благодарности:
    198
    Адрес:
    Московская область
    vic_ag64, не ожидал от Сибиряка такого заблуждения. Не знаю как в плане теплопроводности, но в плане конструкционных свойств наружная часть бревна, называемая заболонью НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ЛУЧШЕЙ. Мне кажется, что Вы стали жертвой продавцов, которым нужно девать куда-то пиломатериалы плохого качества, к тому же тангенциального распила.

    Пример из жизни.
    Обратите внимание, что горбыль — доски изготовляемые из заболони, используются только для сооружений и деталей к которым не предъявляются жесткие требования. Сараи, постройки для скота, заборы.

    Цитата из Википедии:
    «За́болонь, о́болонь, блонь или подко́рье — наружные молодые, физиологически активные слои древесины стволов, ветвей и корней, примыкающие к образовательной ткани — камбию. Часть клеток заболони содержит запасные вещества.
    Заболонь отличается от внутренней части (ядра) более светлой окраской, меньшей механической прочностью; содержит больше воды (по ней осуществляется активный транспорт воды к кроне) и менее стойка к поражениям грибами и насекомыми, чем ядро и спелая древесина.


    В ГОСТ 8486-86 «Пиломатериалы хвойных пород» ограничивается толщина слоя заболони в досках палубных настилов морских судов. У меня есть опыт заготовки обрезной доски лиственницы, которую я собираюсь использовать в качестве заготовок для изготовления досок пола. Заготовки 130х60х6000 мм, для себя отобрал только из ядра и радиального распила. Выход -15% от объема напиленных досок. Остальное замучился продавать. Горбыль пустил на леса и опалубку.
    Цитата из ГОСТ 8486-86:
    «2.7.2. Пиломатериалы для настила палуб морских судов должны соответствовать требованиям отборного и первого сортов для наружных палуб и первого и второго сортов для внутренних палуб со следующими дополнениями:
    на лучших пластях пиломатериалов шириной до 100 мм включительно, предназначаемых для наружных палуб, заболонная часть допускается шириной не более 30 мм, а поверхности пластей должны быть радиальной или близкой к ней распиловки (без клиновых срезов годовых слоев);»


    Черный ворон, Serg_A, красиво жить не запретишь. А что наслаждаться естественной формой бревен в стенах или «ужиматься» на зиму по площадям, нести большие затраты на отопление - каждый решает сам. Лафет, полубревно люди предпочитают явно из эстетических соображений, которые я не разделяю. Мне лично больше нравятся стены из бревен с естественными дефектами формы бревна. Хотя оцилиндровка (см. выше про заболонь) лучше в плане долговечности и прочности. Особенно это относится к кедровой сосне, которая сильнее чем сосна и тем более лиственница подвержены воздействию всякой жрущей их нечисти.
     
    zaletchik , 11.10.10
    #10 + Цитировать
  11. сергей т
    Регистрация:
    19.07.10
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    58

    сергей т

    Живу здесь

    сергей т

    Живу здесь

    Регистрация:
    19.07.10
    Сообщения:
    167
    Благодарности:
    58
    Адрес:
    Тула
    Ух-ты ! Тема будет жить ! Со своей стороны могу сказать, что транспортировка оксида протия в мелкоячеистых структурах крайне не рентабельна ибо "воду в решете не носят"!
    У Вас господа каша-с в голове. Не надо путать мелкое с мягким.
    Столетний сруб и верхняя математика конечно вяжется, но какбы не хотелось все ставить на общие рельсы.
    Пусть останутся классические методы строительства и вообще уклада жизни и современные, которые подчиняются новым нормам энергоэфективности и т.д. Истина всегда посередине.
    А вот с заболонью это да, это надо где-то записать, или зарубить на заболони !
    Топикстартеру: Вам наверно интересно говорить словами значения которых вы не понимаете ?
     
    сергей т , 12.10.10
    #11 + Цитировать
  12. zaletchik
    Регистрация:
    01.10.09
    Сообщения:
    328
    Благодарности:
    198

    zaletchik

    Живу здесь

    zaletchik

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.10.09
    Сообщения:
    328
    Благодарности:
    198
    Адрес:
    Московская область
    То, на что Вы показываете на фото это - остатки коры или луба. Их вообще быть не должно в срубе.
    Или я что-то не так понял?


    А у Вас в голове - абсолютный вакуум!:)]
     
    zaletchik , 12.10.10
    #12 + Цитировать
  13. vavul
    Регистрация:
    11.10.10
    Сообщения:
    647
    Благодарности:
    859

    vavul

    Живу здесь

    vavul

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.10.10
    Сообщения:
    647
    Благодарности:
    859
    Адрес:
    Владимир
    Здравствуйте.

    А если оцилиндрованные бревна 240 мм?
    У нас есть шанс замерзнуть?
    Или оказаться у разваленного дома?

    Извините за возможную глупость вопроса - я больше лирик, нежели физик.
    И ровным счетом в вышеуказанных расчетах не поняла.

    А сруб делать надо.
    Вот и ищу информацию подостоверней.

    С уважением, Анна.
     
    vavul , 12.10.10
    #13 + Цитировать
  14. zaletchik
    Регистрация:
    01.10.09
    Сообщения:
    328
    Благодарности:
    198

    zaletchik

    Живу здесь

    zaletchik

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.10.09
    Сообщения:
    328
    Благодарности:
    198
    Адрес:
    Московская область
    vic_ag64, Готов поверить, что остатки луба, коры снижают продуваемость. Из-за малой толщины влияние его на теплопроводность пренебрежимо мало. Но что неокоренное бревно простояло 100 лет, и только потом потребовало обработки средствами от насекомых? Вызывает удивление ... Вы возраст дома не перепутали? Откуда в Железногорске 100 летние дома? Город же молодой?

    vavul,если паз сделаете в полдиаметра бревна, то в соответствии с табличкой μ=0,83, соответственно по тепловым свойствам Ваш дом будет соответствовать дому из бруса толщиной Нэфф=0,83х230мм=190,9 мм.

    Много это или мало? Тепловое сопротивление стен дома будет R =0,19/0,15=1,26! Это очень мало, по нормам для подмосковья R=3,15. Сколько для Владимира не знаю, но мы же рядышком, должнобыть, что-то близко. Я бы не стал строить сруб из таких бревен. Точно могу сказать, что затраты на отопление будут большими. А возможно и стены будут не комфортно холодными.

    Посмотрите на дом Нуф-нуфа, выглядит как сруб, по теплопроводности лучше, и гораздо дешевле, чем сруб из бревен толщиной 0,5 м, необходимый для подмосковья.

    PS И не верьте продавцам срубов, которые могут писать в этой теме, Вам в личку и т.п., которые будут говорить, что их срубы будут нормальными, Вы не замерзнете и все будет хорошо.
     
    zaletchik , 12.10.10
    #14 + Цитировать
  15. vavul
    Регистрация:
    11.10.10
    Сообщения:
    647
    Благодарности:
    859

    vavul

    Живу здесь

    vavul

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.10.10
    Сообщения:
    647
    Благодарности:
    859
    Адрес:
    Владимир
    Спасибо большое.
    До сегодняшнего вечера вообще не рассматривала каркасно-щитовое строительство как класс.
    Нам же, как дедам, срубом надо.

    Очень близка позиция автора о строительстве "на века".

    Еще раз спасибо!
     
    vavul , 12.10.10
    #15 + Цитировать