Pojemność cieplna ściany szkieletowej a ściany z bali
Ściany o drewnianej konstrukcji szkieletowej wypełnione są materiałami izolacyjnymi takimi jak wełna mineralna czy materiałami opartymi na bazie włókiem celulozowych. Materiały izolacyjne mają zapewnić utrzymanie w domu ciepła w okresie zimowym a chłodu w okresie letnim.
Według obowiązujących przepisów zewnętrzna ściana budynku powinna posiadać współczynnik izolacyjności cieplnej U poniżej 0,2 w/m2K.
Współczynnik ten spełnia ściana (przykładowa) o układzie warstw:
– płyta gipsowo-kartonowa grub. 12 mm,
– folia opóźniacza pary,
– wełna mineralna (λ = 0,035 W/mK) grub. 170 mm,
– płyta wiórowa grub. 12 mm
– zapewniając współczynnik U = 0,193 W/m2K.
Obliczenia wykonano dla przegrody jednorodnej, tj. bez uwzględniania elementów konstrukcji ściany, które tworzą mostki cieplne.
Ze względu na fakt, że wełna mineralna posiada bardzo niską pojemność cieplną – 40 kJ/K – i nie trzyma ciepła, budynek szybko się nagrzewa, ale równie szybko się wychładza.
Nieco inaczej jest z domami z bali.
Przykładowa ściana z bali grubości 24 cm zapewnia współczynnik U = 0,60 W/m2K.
Jest to porównywalne ze ścianą szkieletową o układzie jak wyżej jednak z izolacją z wełny mineralnej grubości 5 cm – U = 0,575 W/m2K.
Ściana z bali osiągnie współczynnik U poniżej 0,2 W/m2K, gdy grubość bali wynosić będzie min. 78 cm.
Chociaż ściana bali grubości np. 24 cm nie spełnia wymaganej izolacji cieplnej dla ścian zewnętrznych, komfort cieplny domu z bali jest znacznie zwiększony przez dużą pojemność cieplną drewna.
Drewno posiada jednak dużą pojemność cieplną, która pozwala na gromadzenie ciepła.
Pojemność cieplna C określa, ile ciepła może pobrać z otoczenia oraz akumulować (gromadzić i przechowywać) dany materiał.
Drewno charakteryzuje się wysoką pojemnością cieplną – 1375 kJ/K, prawie 35-cio krotnie wyższą niż wełna mineralna.
Drewno posiadając wysoką pojemność cieplną w porównaniu z innymi materiałami budowlanymi zapewnia regulację temperatury w domu z bali.
W słoneczne dni ściana pochłania ciepło z zewnątrz, ale temperatura ściany wzrasta powoli. W rezultacie ściana magazynuje ciepło w ciągu dnia, ale jednocześnie nie uwalnia za dużo ciepła do domu. Gdy zapada noc, temperatura na zewnątrz spada, ale ściana posiada ciepło zmagazynowane z godzin dziennych. Bale uwalniają to ciepło do domu, zapewniając ciepło w nocy.
Efektem netto masy cieplnej ściany z bali drewnianych jest zmniejszenie przyrostu ciepła w ciągu dnia i zmniejszenie strat ciepła w nocy. Ściana z bali moderuje temperaturę w pomieszczeniu i zapewnia korzyści wykraczające poza powszechne wyliczenia wartości współczynnika izolacyjności cieplnej U.
