Wpływ gęstości, temperatury, wilgotności i kierunku badania na współczynnik przewodzenia ciepła w drewnie sosnowym

Maciej Trochonowicz; Bartosz Szostak

doi:10.35784/bud-arch.5452

Wpływ gęstości, temperatury, wilgotności i kierunku badania na współczynnik przewodzenia ciepła w drewnie sosnowym

Maciej Trochonowicz

Katedra Konserwacji Zabytków; Wydział Budownictwa i Architektury; Politechnika Lubelska; (Polska)
https://orcid.org/0000-0001-7742-7916

Bartosz Szostak

b.szostak@pollub.pl
Katedra Konserwacji Zabytków; Wydział Budownictwa i Architektury; Politechnika Lubelska; (Polska)
https://orcid.org/0000-0002-2325-7103

DOI: https://doi.org/10.35784/bud-arch.5452

Abstrakt

Artykuł koncentruje się na badaniu właściwości termicznych drewna sosnowego, materiału tradycyjnie używanego w budownictwie, szczególnie w Polsce. Trend w kierunku zrównoważonego budownictwa wymaga głębszej analizy jego właściwości. Z uwagi na niewystarczającą ilość danych w literaturze na temat przewodności cieplnej drewna sosnowego, przeprowadzono szczegółowe badania uwzględniające różne gęstości drewna. Sezonowane próbki drewna poddano różnym procesom i testom, mierząc współczynnik przewodzenia ciepła w różnych warunkach. Wyniki te są istotne w kontekście zrównoważonego budownictwa i będą pomocne w dalszych badaniach nad drewnem jako materiałem budowlanym. Badania uwzględniały również wpływ temperatury i wilgotności na właściwości termiczne drewna, co jest kluczowe dla jego zastosowania w różnych warunkach środowiskowych.

Słowa kluczowe:

drewno, współczynnik przewodzenia ciepła λ dla drewna, izolacyjność cieplna drewna

Bibliografia

Hrčka R. et al., “Wood Thermal Properties”, in Wood in Civil Engineering, London: IntechOpen, 2017. https://doi.org/10.5772/65805
DOI: https://doi.org/10.5772/65805 Google Scholar

Leng W. and Pan B., “Thermal Insulating and Mechanical Properties of Cellulose Nanofibrils Modified Polyurethane Foam Composite as Structural Insulated Material”, Forests, vol. 10, no. 2, 2019, p. 200. https://doi.org/10.3390/f10020200
DOI: https://doi.org/10.3390/f10020200 Google Scholar

Vay O. et al., “Thermal conductivity of wood at angles to the principal anatomical directions”, Wood Science and Technology, vol. 49, no. 3, 2015, pp. 577–589. https://doi.org/10.1007/s00226-015-0716-x
DOI: https://doi.org/10.1007/s00226-015-0716-x Google Scholar

Wu S.-S. et al., “Thermal Conductivity of Poplar Wood Veneer Impregnated with Graphene/Polyvinyl Alcohol”, Forests, vol. 12, no. 6, 2021, p. 777. https://doi.org/10.3390/f12060777
DOI: https://doi.org/10.3390/f12060777 Google Scholar

Agoua E. et al., “Thermal conductivity of composites made of wastes of wood and expanded polystyrene”, Construction and Building Materials, vol. 41, 2013, pp. 557–562. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.12.016
DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.12.016 Google Scholar

Sonderegger W. and Niemz P., “Thermal conductivity and water vapour transmission properties of wood-based materials”, European Journal of Wood and Wood Products, vol. 67, no. 3, 2009, pp. 313–321. https://doi.org/10.1007/s00107-008-0304-y
DOI: https://doi.org/10.1007/s00107-008-0304-y Google Scholar

Siciliano A. P. et al., “Sustainable Wood-Waste-Based Thermal Insulation Foam for Building Energy Efficiency”, Buildings, vol. 13, no. 4, 2023, p. 840. https://doi.org/10.3390/buildings13040840
DOI: https://doi.org/10.3390/buildings13040840 Google Scholar

Bayani S. et al., “Physical and Mechanical Properties of Thermally-Modified Beech Wood Impregnated with Silver Nano-Suspension and Their Relationship with the Crystallinity of Cellulose”, Polymers, vol. 11, no. 10, 2019, p. 1538. https://doi.org/10.3390/polym11101538
DOI: https://doi.org/10.3390/polym11101538 Google Scholar

Díaz A. R. et al., “Multiscale modeling of the thermal conductivity of wood and its application to cross-laminated timber”, International Journal of Thermal Sciences, vol. 144, 2019, pp. 79–92. https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2019.05.016
DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2019.05.016 Google Scholar

Taoukil D. et al., “Moisture content influence on the thermal conductivity and diffusivity of wood–concrete composite”, Construction and Building Materials, vol. 48, 2013, pp. 104–115. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.06.067
DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.06.067 Google Scholar

Sun H. et al., “Lightweight, Anisotropic, Compressible, and Thermally-Insulating Wood Aerogels with Aligned Cellulose Fibers”, Polymers, vol. 12, no. 1, 2020, p. 165. https://doi.org/10.3390/polym12010165
DOI: https://doi.org/10.3390/polym12010165 Google Scholar

Influence of air humidity and temperature on thermal conductivity of wood-based materials[12].
Google Scholar

Taghiyari H. R. et al., “Improving Thermal Conductivity Coefficient in Oriented Strand Lumber (OSL) Using Sepiolite”, Nanomaterials, vol. 10, no. 4, 2020, p. 599. https://doi.org/10.3390/nano10040599
DOI: https://doi.org/10.3390/nano10040599 Google Scholar

Trochonowicz M. et al., “Impact analysis of humidity and temperature on the value of thermal conductivity λ coefficient of insulating materials used inside buildings”, Budownictwo i Architektura, vol. 12, no. 4, 2013, pp. 165–176. https://doi.org/10.35784/bud-arch.1972
DOI: https://doi.org/10.35784/bud-arch.1972 Google Scholar

Rowell R., Handbook Of Wood Chemistry And Wood Composites. 2nd ed. London: Taylor and Fancis Group, 2012. https://doi.org/10.1201/b12487
DOI: https://doi.org/10.1201/b12487 Google Scholar

Asako Y. et al., “Effective thermal conductivity of compressed woods”, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 45, no. 11, (May 2002), pp. 2243–2253. https://doi.org/10.1016/S0017-9310(01)00330-1
DOI: https://doi.org/10.1016/S0017-9310(01)00330-1 Google Scholar

Matias L. et al., “Declared value for the thermal conductivity coefficient of insulation corkboard”, Wood Science and Technology, vol. 31, no. 5, 1997, pp. 355–365. https://doi.org/10.1007/BF01159154
DOI: https://doi.org/10.1007/s002260050042 Google Scholar

Saavedra Flores E. I. et al., “Analysis of cross-laminated timber by computational homogenisation and experimental validation”, Composite Structures, vol. 121, (Mar. 2015), pp. 386–394. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2014.11.042
DOI: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2014.11.042 Google Scholar

User Manual for the Laser Comp FOX 314 Instrument.
Google Scholar

EN 12524:2000 Building materials and products - Hygrothermal properties - Tabulated design values.
Google Scholar

EN ISO 10456:2009 Building materials and products — Hygrothermal properties — Tabulated design values and procedures for determining declared and design thermal values.
Google Scholar

Pobierz