1. Wprowadzenie – drewno jako materiał izolacyjny

Drewno jest jednym z najstarszych materiałów konstrukcyjnych stosowanych w budownictwie. Oprócz dobrych właściwości mechanicznych posiada także korzystne właściwości izolacyjne, które wynikają z jego naturalnej budowy.

Właściwości izolacyjne drewna obejmują przede wszystkim:

• izolacyjność cieplną,

• izolacyjność akustyczną,

• izolacyjność elektryczną.

Dzięki tym cechom drewno jest szeroko stosowane w konstrukcjach budowlanych, szczególnie w budownictwie energooszczędnym oraz w konstrukcjach szkieletowych.

2. Budowa strukturalna drewna a izolacyjność

Właściwości izolacyjne drewna wynikają z jego budowy komórkowej.

Drewno składa się z mikroskopijnych komórek roślinnych o strukturze rurkowatej. Komórki te zawierają:

• ściany komórkowe zbudowane z celulozy i ligniny,

• przestrzenie wypełnione powietrzem.

Powietrze znajdujące się w komórkach drewna stanowi bardzo dobry izolator cieplny, ponieważ ma bardzo małą przewodność cieplną.

Dlatego im większa porowatość materiału, tym lepsze właściwości izolacyjne.

3. Izolacyjność cieplna drewna

Jedną z najważniejszych właściwości izolacyjnych drewna jest jego niewielka przewodność cieplna.

Współczynnik przewodzenia ciepła drewna wynosi zazwyczaj:

λ=0,12–0,20 W/(mK)

Dla porównania:

Oznacza to, że drewno przewodzi ciepło znacznie słabiej niż większość materiałów konstrukcyjnych.

4. Czynniki wpływające na przewodność cieplną drewna

Wartość współczynnika przewodzenia ciepła drewna zależy od kilku czynników.

wilgotność drewna

Im większa wilgotność drewna, tym większa przewodność cieplna. Woda przewodzi ciepło lepiej niż powietrze, dlatego wzrost wilgotności pogarsza właściwości izolacyjne.

gęstość drewna

Drewno o większej gęstości ma zazwyczaj większą przewodność cieplną. Wynika to z większej ilości substancji stałej w strukturze materiału.

kierunek włókien

Drewno jest materiałem anizotropowym, co oznacza, że jego właściwości zależą od kierunku.

Przewodność cieplna wzdłuż włókien jest większa niż w poprzek włókien.

5. Akumulacyjność cieplna drewna

Oprócz izolacyjności cieplnej ważną cechą drewna jest jego zdolność do magazynowania ciepła.

Akumulacyjność cieplna zależy od:

• gęstości materiału,

• ciepła właściwego.

Drewno może magazynować energię cieplną i oddawać ją stopniowo do otoczenia. Dzięki temu konstrukcje drewniane sprzyjają stabilizacji temperatury wewnętrznej budynku.

6. Izolacyjność akustyczna drewna

Drewno wykazuje także dobre właściwości w zakresie tłumienia dźwięków.

Izolacyjność akustyczna zależy od:

• masy elementów konstrukcyjnych,

• budowy warstwowej przegrody,

• rodzaju połączeń między elementami.

Konstrukcje drewniane o budowie warstwowej (np. ściany szkieletowe) mogą osiągać bardzo dobre parametry izolacyjności akustycznej.

7. Izolacyjność elektryczna

Drewno jest również dobrym izolatorem elektrycznym, szczególnie gdy jego wilgotność jest niewielka.

Przewodność elektryczna drewna jest bardzo mała, dlatego materiał ten może pełnić funkcję izolatora w instalacjach elektrycznych.

Jednak należy pamiętać, że:

• wzrost wilgotności zwiększa przewodność elektryczną,

• mokre drewno traci właściwości izolacyjne.

8. Regulacja wilgotności powietrza

Drewno ma zdolność regulowania wilgotności powietrza w pomieszczeniach.

Materiał ten jest higroskopijny, co oznacza, że:

• pochłania wilgoć z powietrza,

• oddaje ją w warunkach suchych.

Dzięki temu drewno pomaga utrzymać korzystny mikroklimat w pomieszczeniach.