УДК 470.31: 674.21

Влияние климатических условий региона на формирование толщины стены
из клееного бруса

 

Influence of environmental conditions of region on formation of width of a wall from a glued bar

 

Черненко О.И., Исаев С.П.

(Тихоокеанский государственный университет, г.Хабаровск, РФ)

Chernenko O.I., IsaevS.P. (Pacific National University, Khabarovsk, Russia)

 

Анализ толщиы стены из древесины в зависимости от климатических условий региона

Analysis of the timber wall width, depending on the climatic conditions of the region

 

Ключевые слова: стена, теплопроводность, климатические условия.

Key words: wall, thermal conductivity, climatic conditions

 

И одним из значимых условий соответствия теплотехническим требованиям по защите помещения от теплопотерь является обеспечение требуемого сопротивления теплопередаче стеновых элементов здания.  

С цель обеспечения нормируемых показателей по ограничению теплопотерь в жилых домах, при их возведении следует руководствоваться стандартами строительства жилых зданий. До 2003 года основным документом, устанавливающим условия обеспечения сопротивления теплопередаче стеновых конструкций СНиП II-3-79* – «Строительная теплотехника», согласно которого толщина стен из бруса для средней полосы России должна составлять 165 мм. Но с введением в 2003 году СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» оговариваются новые требования к теплозащите зданий, и для их выполнения толщина стен в домах из клееного бруса для постоянного проживания должна быть не менее 540 мм.

На сегодняшний день производители клееного стенового бруса реализуют клееный профилированный брус следующих размеров: 88х180, 112х180, 134х180, 164х180, 164х260, 180х260, 202х260, 240х260, 270х270. При этом пиломатериал, используемый для производства клееного бруса, применяется исходя из наличия местной сырьевой базы. В отдельных случаях осуществляется поставка круглых лесоматериалов других пород из территориально близко расположенных регионов к площадке производителя бруса.

Учитывая, что самыми распространенными хвойными породами на территории Российской Федерации являются: лиственница, сосна и ель, причем плотность сосны при влажности древесины 12% составляет 500 кг/м2, занимая среднее значение между лиственницей (660 кг/м3) и елью (445 кг/м3), в расчетах требуемой толщины стены из клееного бруса приняты породы: лиственница и ель.

Кроме того, для оценки влияния климатических условий на расчет требуемой толщины клееного бруса территориально выбраны города России, представляющие различные регионы и имеющие различные температурно-временные характеристики: Владивосток, Хабаровск, Благовещенск, Чита, Красноярск, Екатеринбург, Москва, Санкт-Петербург и Якутск.

В основе расчета толщины применяли известную методику [1], а также применялся Свод Правил СП 23-101-2004 – Проектирование тепловой защиты зданий. Кроме данного Свода Правил дополнительно использовались
СНиП 23-01-99* – Строительная климатология, ГОСТ 30494-2011 – Здания жилые общественные, Свод Правил СП 50.13330.2012 – Тепловая защита зданий.

В результате проведенных расчетов получены данные, отражающие значения градусо-суток отопительного периода (ГСОП), требуемого сопротивление теплопередачи стены () для принятых к рассмотрению регионов страны. Расчетные данные приведены в табл. 1.

 

Таблица 1 – Значения сопротивления теплопередачи и толщины стены из клееного деревянного бруса в зависимости от региональных условий эксплуатации

Города

ГСОП, °С∙сут

,

Толщина стены, мм

для породы древесины

ель

лиственница

Владивосток

4684

3,039

360

446

Хабаровск

5760

3,416

407

505

Благовещенск

6671

3,735

447

554

Чита

7599

4,060

488

605

Красноярск

6342

3,620

433

537

Екатеринбург

5980

3,493

417

517

Москва

4944

3,131

372

461

Санкт-Петербург

4796

3,079

365

453

Якутск

10394

4,338

522

648

 

Как видно из расчетов на толщину стены имеют большое влияние регион строительства и теплопроводность материала, из которого будет строиться дом.

Таким образом, при строительстве домов необходимо учитывать: климатические условия региона строительства, породный состав произрастающих в данном регионе древесины, теплопроводность этой древесины.

Если за единицу принять толщину стены из древесины ели в климатических условиях г. Владивостока, то можно констатировать, что толщина стен из клееного бруса в городах Владивосток, Москва, Санкт-Петербург примерно одинаковы, разница составляет 15 мм. Тогда как в других регионах разница в толщинах стен из клееного бруса варьирует в диапазоне от 55 до 160 мм для ели и до 200 мм для лиственницы.

Следовательно, «древесиноемкость» стен жилого дома из клееного бруса в рассматриваемых городах будет значительно различаться и оказывать влияние на его стоимость.

Для примера определен расход клееного бруса на возведение наружных стен дома размером 7 х 8 м. Результаты расчетов проиллюстрированы на рис. 1.

 

Рисунок 1 – Диаграмма расхода клееного бруса на возведение стен жилого дома в городах России

 

Из рисунка видно, что расход брусьев из древесины лиственницы превышает необходимый объем клееных брусьев из ели, и это превышение находится в диапазоне от 7 м3 (г. Владивосток) до 25 м3 (г. Якутск).

Принимая во внимание все вышеизложенное следует отметить, что для обеспечения соответствия теплотехническим требованиям по защите помещения от теплопотерь и снижения «древесиноемкости» при производстве домов из клееного бруса необходима разработка технологии производства клееного бруса с требуемым сопротивлением теплопередачи стены () и сниженным расход древесины.

Список используемых источников

1.    Голованова Л.А. Теплотехнический расчет наружной стены здания. -Хабаровск: Издательство ТОГУ, 1998. – 32 с.