Теплопроводность и звукопроводность древесины

Любой вид древесины обладает как химическими, механическими, так и физическими свойствами. К ним относятся такие, которые можно определить путем осмотра, измерения, взвешивания и т.п. Физические свойства (запах, плотность, влажность) определяют такие важные показатели древесины, как теплопроводность и звукопроводность.

Теплопроводность

Способностью пропускать тепло обладают практически все материалы, в том числе и древесина. Она характеризуется достаточно низкой теплопроводностью, что обусловлено ее строением и пористостью структуры. Многочисленные межклеточные пространства заполнены воздухом, и это препятствует проникновению тепла в глубокие структуры. Мерой измерения проводимости тепла считается коэффициент теплопроводности, который определяет количество тепла при прохождении его через 1 см толщи древесины за 1 секунду.

Коэффициент теплопроводности зависит от породы дерева и плотности древесины. Доказано, что более плотная древесина лучше проводит тепло, нежели рыхлая. К породам с высокой плотностью относятся такие породы, как ясень, граб, фисташка и кизил. К породам со средней плотностью можно отнести березу, дуб, орех и вяз. Малой плотностью обладают липа, сосна и ель. В строительстве широко используются породы деревьев с высокой и средней плотностью, поскольку они обладают низким коэффициентом теплопроводности.

Влажность также снижает теплоизолирующие свойства древесины, поскольку вода является лучшим проводником, нежели воздух. При проникновении в поры влага выталкивает воздух, и повышает проводимость тепла. Чем выше влажность древесины, тем менее пригодна она к использованию в производстве. Для улучшения ее теплоизолирующих показателей производится сушка.

Проводимость тепла сквозь толщу древесины зависит и от направления разреза. Так, показатель теплопроводности поперек волокон практически вдвое ниже, чем вдоль.

Звукопроводность

Звукопроводимостью принято считать способность материала пропускать звук. Древесина обладает высокими показателями звукопроводимости, которые в несколько раз превышают показатели звукопроводности воздуха. С наиболее высокой скоростью звуковые волны распространяются вдоль волокон, со средней скоростью – в радиальном направлении, и уж совсем медленно распространяются в тангенциальном направлении. У различных пород деревьев скорость распространения звука существенно отличается. В продольном направлении у дуба она составляет 12,7, у ясеня – 15,3, а у сосны – 15,2 м/сек. В тангенциальном направлении скорость равна: у дуба – 4,2, у ясеня – 4,1, а у сосны – 2,6 м/сек.

Звукопроницаемость считается важным показателем качества древесины. Стволы здоровых пород при ударе у основания быстро распространяют чистый звук до самой макушки (резонируют). Повышенная влажность, поражения гнилью и другие дефекты ухудшают показатели звукопроводности, и древесина при ударе издает прерывистый, переходящий в глухой, звук.

Высокая звукопроницаемость древесины, как строительного материала, играет отрицательную роль при использовании ее в жилищном строительстве. Так, при возведении жилых строений и деревянных перекрытий важным этапом является снижение звукопроницаемости за счет использования звукоизолирующих материалов или увеличения толщины перегородок. Это вызывает дополнительный расход материалов, а значит, и финансовые затраты.

Среди многочисленных пород можно выделить особую категорию деревьев, древесина которых обладает способностью резонировать, то есть усиливать звуковые колебания. К ним относятся сибирский кедр, кавказская пихта, ель. Древесину этих деревьев используют для изготовления музыкальных инструментов.