Je tepelná vodivost dřeva dobrá nebo špatná?

Neustálé zvyšování nákladů na vytápění bydlení nás nutí přemýšlet o výběru technologie výstavby s maximální energetickou účinností. Výstavba energeticky úsporných domů dnes není rozmar, ale naléhavá potřeba, zakotvená v legislativě ve federálním zákoně Ruské federace č. 261-FZ „O úsporách energie“.

Účinnost konstrukce stěn obytného domu přímo závisí na ukazatelích tepelných ztrát, ke kterým dochází prostřednictvím různých prvků obálky budovy. Hlavní teplo se ztrácí vnějšími stěnami. Proto jejich tepelná vodivost vážně ovlivňuje vnitřní mikroklima. Bez zohlednění ukazatelů tepelné vodivosti nemá smysl mluvit o účinných konstrukcích stěn. Stěna může být silná, odolná a drahá, ale není vůbec energeticky účinná.

Nabízí se logická otázka, který dům je teplejší, přesněji řečeno, který z u nás oblíbených materiálů lépe drží teplo? Prosté srovnání součinitelů prostupu tepla v tomto případě není zcela správné. Nejprve by měla být posouzena schopnost zadržovat teplo vnější obálkou budovy jako jediného systému.

Podívejme se na venkovské domy postavené různými technologiemi, s různými typy stěn a podívejme se, který dům má nejmenší tepelné ztráty.

V nízkopodlažní bytové výstavbě jsou nejrozšířenější tyto typy domů:

Každá z těchto možností má několik poddruhů, jejichž parametry se výrazně liší. Abychom získali objektivní odpověď na otázku, který dům je nejteplejší, porovnáme jeden po druhém pouze ty nejlepší vzorky z těch, které jsou uvedeny v seznamu.

Vlastnosti tepelné vodivosti
oblíbené stavební materiály

cihlové domy

Zděný dům je spolehlivý, trvanlivý domov a je oblíbený mezi našimi spoluobčany. Jeho pevnost a odolnost vůči nepříznivým faktorům prostředí je dána vysokou hustotou materiálu.

Cihlové zdi udržují teplo dobře, ale stále vyžadují neustálé vytápění prostor. V opačném případě cihla v zimě absorbuje vlhkost a začne se pod tíhou zdiva hroutit. Pokud udržíte cihlový dům bez vytápění po dlouhou dobu, bude se muset asi tři dny zahřát na normální teplotu.

Nevýhody zděných staveb:

• Vysoký přenos tepla a nutnost dodatečné tepelné izolace. Bez tepelně izolační vrstvy musí být tloušťka cihelné stěny schopné udržet teplo alespoň 1,5 m.
• Nemožnost periodického (sezónního) užívání objektu. Cihlové stěny dobře absorbují teplo a vlhkost. V chladném období bude úplné vytápění domu trvat nejméně tři dny a úplné odstranění přebytečné vlhkosti bude trvat nejméně měsíc.
• Silná cemento-písková spára držící zdivo pohromadě má trojnásobný součinitel tepelné vodivosti ve srovnání s cihlou. V souladu s tím jsou tepelné ztráty přes spáry zdiva ještě významnější než přes cihlu samotnou.

Technologie teplého cihlového domu vyžaduje dodatečnou izolaci na vnější straně stěny izolačními deskami.

dřevěné domy

V domě postaveném ze dřeva se rychleji vytvoří příjemná atmosféra. Tento materiál se prakticky neochlazuje ani neohřívá, takže teplota uvnitř místnosti se rychle stabilizuje. Pokud jsou stěny dostatečně silné, nemusí být takové domy izolovány, protože samotné dřevo může sloužit jako tepelná izolace.

Aby však bylo v dřevěném domě teplo, tloušťka vnějších stěn z masivního dřeva by měla být větší než 40 cm, z lamelového dřeva 35-40 cm a ze zaoblených kulatin více než 50 cm. takové bydlení je velmi vysoké. Zbývá buď ignorovat moderní požadavky a postavit dům například ze dřeva o tloušťce alespoň 20-22 cm nebo z kulatiny o průměru 24-28 cm (přičemž náklady na vytápění budou poměrně vysoké, zejména pokud dům nemá rozvod plynu), nebo bude třeba stěny dřevěného domu ještě dodatečně izolovat.

Pro lidi, kteří kladou pohodlí a účelnost na první místo, je lepší přemýšlet o zateplení dřevěného domu. Pak strom vytvoří v domě optimální mikroklima a izolace zajistí úspory na vytápění. Oproti zděnému jsou tepelné ztráty dřevěného domu výrazně menší. Ale přesto, aby byl teplý dřevěný dům také ekonomický, vyžaduje další tepelnou izolaci.

Rámové domy

Technologie rámové konstrukce podle svých charakteristik vypadá mnohem lépe než cihlový nebo dřevěný dům a nevyžaduje další izolaci. Pokud jsou v klimatické zóně, kde se plánuje výstavba venkovského domu, v zimě nízké teploty, pak je nejideálnější možností rámová technologie.

Technologie výstavby rámového domu zahrnuje vrstvu tepelné izolace uvnitř stěn, která umožňuje chránit prostory před vnějším chladem. Velkou výhodou stavby rámového domu ve srovnání se dřevem nebo cihlami je vysoká energetická účinnost při velmi malé tloušťce stěny.

Tato technologie vám umožňuje stavět objekty, které se zcela liší svým funkčním účelem:

• Rámové domy pro sezónní bydlení.
  Například rámové panelové domy, domy vyrobené z panelů SIP a další „ekonomické“ možnosti, používané hlavně
  jako letní chaty.
• Teplé rámové domy k trvalému bydlení.
  Například budovy na monolitickém základu, s izolací stěn minimálně 200 mm, s vnitřními inženýrskými sítěmi.

V domech s rámovým panelem a domech vyrobených z panelů SIP je k udržení tepla vyžadován neustále běžící ohřívač, protože teplo v takovém domě nezůstává dlouho. I když se tato struktura zahřeje poměrně rychle, během několika hodin. Takové domy jsou vhodnější pro dočasné bydlení.

Vysoce kvalitní rámový dům pro trvalé bydlení díky své vícevrstvé struktuře a dalším konstrukčním prvkům umožňuje minimalizovat tepelné ztráty, aniž by v chladném období zanechal pocit vlhkosti v místnosti. Takové pouzdro nevyžaduje stálé vytápění a může po dlouhou dobu udržet vnitřní teplo.

Obzvláště vysoké parametry energetické účinnosti mají budovy postavené pomocí technologie 3D rámů, jejichž stěny mají tři přesazené vrstvy izolace o celkové tloušťce 250 mm, které překrývají dřevěné rámové prvky a eliminují „studené mosty“ ve stěnách. Kromě toho jsou stropy suterénu a mezipodlahy pokryty vnější vrstvou izolace, takže dům má vždy teplé podlahy i při silných mrazech.

Hodnocení tepelně izolačních vlastností
vnější uzavírací konstrukce

Abychom pochopili, který venkovský dům je ze všech nejteplejší, porovnejme koeficienty tepelné vodivosti materiálů různých konstrukcí stěn.

Součinitel tepelné vodivosti je hodnota, která ukazuje měrnou tepelnou vodivost materiálu vnějších stěn. Nízká tepelná vodivost stěn domu přispívá k dlouhodobému udržení tepla uvnitř místnosti a poskytuje skvělé podmínky pro bydlení. V opačném případě stěny propustí chlad a v topném systému bude potřeba více energie.

Tepelná vodivost kamenného domu

Podívejme se na koeficienty tepelné vodivosti materiálů kamenných domů:

• Železobeton – 1,5 W/(m∙K)
• Vápenopísková cihla – 0,70 W/(m∙K)
• Pevná keramika – 0,56 W/(m∙K)
• Keramická dutinka – 0,47 W/(m∙K)

Čím vyšší je součinitel prostupu tepla, tím horší je tepelná ochrana konstrukce stěny. Jak vidíte, samotné materiály, ze kterých jsou kamenné domy stavěny, mají poměrně vysoký koeficient prostupu tepla. Podle požadavků SNiP, aby bylo možné postavit kamenný dům, musí tloušťka jeho vnějších stěn dosáhnout jednoduše ohromujících čísel. Například dům z betonu by měl mít tloušťku stěny 2,5 metru a cihlový dům – 1,5 metru. To jsou obrovské náklady na materiál. Dnes už takto nikdo nestaví.

Pro udržení tepla uvnitř domu cihla prostě nemá dostatečnou tepelnou vodivost, takže cihlové zdi jsou vždy dodatečně izolovány. Pro tepelnou izolaci se obvykle používají materiály, jako je pěnový polystyren. Na vrcholu izolace jsou vnější stěny domu pokryty dekorativními cihlami nebo jiným obkladovým materiálem.

Tepelná vodivost dřevěného domu

Pokud porovnáme dřevěný nebo zděný dům, který lépe drží teplo? Odpověď bude jednoznačně ve prospěch dřeva.

Dřevo je oproti cihle nebo betonu mnohonásobně teplejší. Tepelná vodivost je ovlivněna hustotou materiálu. Porézní materiál má vždy nižší součinitel prostupu tepla, proto jsou stěny takové budovy teplejší. Dřevo má dobrou tepelnou vodivost – 0,18 W/(m∙K). To je nejméně třikrát nižší než u cihel a přibližně o 30 % nižší než u plynosilikátových a pěnobetonových bloků. Rozdíl je zřejmý.

Rámové domy ze dřeva a kulatiny mají určité výhody díky nejlepším vlastnostem materiálu. Hlavní nevýhodou dřevěné konstrukce je však velká propustnost větru a malá vzduchotěsnost. Je extrémně obtížné zajistit vysokou přesnost spárování dřevěných prvků, zejména v rozích domu. Jutová nebo polymerová těsnění tento problém řeší jen částečně. Důsledkem toho je přítomnost velkého počtu „studených mostů“ po celé ploše konstrukce stěny. Největší tepelné ztráty se v dřevostavbě soustřeďují právě v místech promrzání, které lze eliminovat pouze pomocí dodatečné izolace stěn.

Tepelná vodivost rámového domu

Podle řady svých charakteristik vypadají obyčejné kanadské rámové domy s tloušťkou stěny 150 mm atraktivněji než kamenné nebo dřevěné. Důvodem je skutečnost, že rámový dům má mezi ostatními technologiemi a stavebními materiály nejnižší koeficient tepelné vodivosti – 0,038 W/(m∙K). Ukazuje se, že jeho tepelná vodivost je 5krát menší než u domu z masivního dřeva. Pokud porovnáme tepelnou vodivost rámového domu s zděným, je rozdíl téměř 15krát.

Mezi těmi uvedenými vykazují nejlepší výkon domy využívající technologii 3D rámů. Vnější stěna postavená touto technologií má součinitel tepelné vodivosti 0,0022 W/(m∙K). Toto číslo je 40krát nižší než u profilovaného dřeva a více než 200krát nižší než u cihel. Takto vysoké ukazatele energetické účinnosti jsou dosaženy díky trojité rámové konstrukci a třem příčným vrstvám čedičové izolace.

Vnější stěny domu využívající technologii 3D rámů nemají „studené mosty“ a zajišťují spolehlivé udržení tepla i při extrémně nízkých teplotách. Absence kontaktu mezi prvky vnější a vnitřní nosné konstrukce zcela vylučuje možnost promrzání stěn.

Závěr

V segmentu nízkopodlažní bytové výstavby dochází v posledních letech k výrazným změnám. Ekonomické podmínky nutí obyvatelstvo opouštět tradiční materiály ve prospěch pokročilejších technologií.

Vnější stěna se skládá z jednotlivých prvků, jejichž kombinace a vzájemné působení určuje schopnost bytového domu zadržovat teplo. V tomto ohledu má tradiční zdivo nejhorší vlastnosti. Vysoká tepelná vodivost i těch nejlepších vzorků cihel prakticky vylučuje možnost použití bez dodatečné izolace. Vzduchová mezera ve dvouřadé stěně a použití dutinových keramických cihel jen mírně snižují tepelné ztráty. Takové stavební konstrukce jednoznačně vyžadují dodatečné zateplení.

Není ani správné porovnávat, který dům je z hlediska tepelných charakteristik lepší, rámový nebo zděný. Výhoda prvního vypadá jednoduše ohromující. Pokud jsou všechny ostatní věci stejné, může topnému systému trvat několik dní, než se zahřeje cihlové zdi. Rámový dům, postavený například pomocí technologie 3D rámů, je zcela vytopen během dvou hodin a dobře si udrží teplo i v budoucnu.

Stejný faktor nám umožňuje přesně odpovědět na otázku: dřevo nebo rám, co je lepší? Který bytový dům je efektivnější z hlediska udržení tepla? Podstatné jsou také výhody rámu. Dřevěný trám nebo kulatina má dobré ukazatele tepelné vodivosti, ale dům ze dřeva stále není bez technologických nevýhod kvůli přítomnosti velkého počtu „studených mostů“.

Jednoduché srovnání tepelné vodivosti cihly a 3D rámu je jednoznačně ve prospěch druhého. Odpověď na otázku, z čeho postavit nejteplejší dům, je zřejmá a jednoznačná. Při řešení tohoto problému by bylo správnější mluvit o dřevěném rámovém domě pomocí 3D rámové technologie, ve které použití vícevrstvé struktury eliminuje všechny nedostatky jiných technologií pro stavbu venkovského domu.

Budovy využívající technologii 3D rámů jsou nejen nejteplejšími rámovými domy pro trvalé bydlení, ale jsou také lídry v energetické účinnosti. V tomto bodě se názory mnoha odborníků shodují: 3D rám má výjimečnou schopnost zadržovat teplo, má parametry „pasivního domu“ a je doporučován pro použití v celé naší republice jako energeticky úsporné bydlení.

POTŘEBUJETE TEPLENÝ DŮM PRO CELOROČNÍ BYDLENÍ?