Мы уже говорили о том, что увеличение коэффициента сопротивления теплопередаче бревен по большей части достигается использованием дополнительных синтетических утеплителей – как правило, пеной на основе нефти. Только из-за того, что древесина не отличается такими высокими числовыми показателями, мы не можем говорить, что она не служит так же хорошо (если не лучше многих других материалов). Деревянные дома нагреваются и охлаждаются очень эффективно, экологически безопасно и естественно.

Если Вы не хотите утеплять стены синтетическим материалом, Вы можете увеличить коэффициент сопротивления теплопередаче (R) путем использования древесины пониженной плотности. Еще одно решение проблемы – использовать бревна большего диаметра. Если бревно диаметром 20 см имеет коэффициент R = 10,6, то бревно толщиной 25 см будет уже иметь коэффициент R равный 13,3. Бревна из древесины с плотным расположением волокон со средним диаметром 35 см могут достигать показателей R-19. Такой коэффициент превышает показатели большинства каркасных домов с синтетическим утеплением.

Но массивные бревна не играют в игру этих коэффициентов теплопроводности. Они основаны на принципе, известном как теплоемкость.

Когда люди слышат данный термин в контексте с энергоэффективностью дома, они сразу спрашивают: «Какой коэффициент R у теплоемкости?» Этот вопрос совершенно неприменимый к теплоемкости, если только мы не говорим о кодификации энергии. Коэффициент R измеряет сопротивление. Теплоемкость же описывает движение воздуха. Это чистой воды наука.

Теплоемкость позволяет тяжелым материалам, таким как бревна и бетон, поглощать, накапливать и отдавать тепло. Например, когда уличные температуры в течение дня варьируются, большая масса стены, например, из дерева, может выравнивать эту температуру, так как она будет поглощать тепловую энергию, когда окружающая температура будет выше, чем температура массы, а затем отдавать тепловую энергию обратно – когда окружающий воздух станет холоднее. Такой феномен тепловой инертности известен как «тепловая ёмкость», или задержка – способность стены из массивной древесины изменять температуру, пока она проходит с одной стороны стены к другой.

Хотя человек знаком с теплоёмкостью уже очень давно, термин впервые появился только в 1977 году, когда ученые Р.С. Дугалл и Р.Г. Голдсвейт использовали его в документе, представленном на конференции о роли теплопередачи в сохранении энергии. Изучив отопление домов в пяти разных типах климата, они обнаружили, что теплоемкость бревен приводила к сбережениям энергии от 3 до 12% по сравнению с легкими каркасными зданиями.

В самом начале 1980х годов исследователи Национального бюро стандартов США обнаружили, что деревянная конструкция показывала себя значительно лучше, чем утепленные каркасные здания – как в промежуточный отопительный сезон, так и в летний сезон, когда требовалось охлаждение воздуха. Они не обнаружили никакой разницы в зимний отопительный сезон, так как зданиям требовалось примерно одинаковое количество тепла, чтобы поддерживать установленную температуру воздуха внутри помещения.
Данные находки привели к тому, что министерство энергетики разработало целую программу, направленную на изучение этого феномена. Ключевые результаты показали, что бревенчатые стены, несмотря на меньшие показатели коэффициента R, демонстрировали одинаковые или большие показатели экономии годовых расходов на отопление и охлаждение дома, чем каркасные стены с более высокими показателями коэффициента R.

Утепленные каркасные стены не имеют массы. Массивные бревенчатые стены состоят только из массы.

А как обстоят дела с изолирующей способностью? Дерево – это отличный теплоизоляционный материал, намного лучше других структурных материалов. Оно более чем в семь раз эффективнее бетона, в 300 раз эффективнее стали и в 1400 раз эффективнее алюминия такой же толщины. Понимая, что материалы, которые производятся специально для утепления зданий, бывают в три-четыре раза эффективнее массивной древесины, исследователи отмечают, что там, где требуется красота, прочность и теплоизоляция, дерево является единственным непоколебимым авторитетом.

Помните, что в бревенчатом доме роль теплоизоляционного материала, конструктивной части и внутренней отделки выполняет всего один материал – прочные, массивные бревна. Более того, привлекательная внешность древесины является одной из самых главных причин, по которым люди выбирают бревна для строительства собственных домов. Фактически, девять из десяти домов, которые строятся с использованием древесины, строятся из бревен.

Есть несколько показателей, влияющих на эффективность тепловой массы. Во-первых, влага может снизить теплоизоляционные показатели дерева, особенно когда значительные перепады дневной температуры влияют на активное передвижение воды внутри бревен. Чем суше бревна, тем лучше они утепляют дом.

Второй показатель – это толщина. Тем толще бревно, тем лучше оно будет держать тепло внутри дома. Чтобы прогнозировать теплоизоляционный потенциал круглых бревен, часто используется средняя толщина бревен, в то время как значение имеет не средняя, а фактическая толщина. Круглое бревно толщиной 20 см имеет этот размер только в диаметре. Квадратный брус или бревна с рельефными соединениями сохраняют свою толщину точно так же, как и оцилиндрованные бревна с плоским верхом и основанием, которые плотно прилегают друг к другу в конструкции дома.

В-третьих, если бревенчатый дом недостаточно герметичный, то сразу же страдает его энергоэффективность. Если Вы регулярно проверяете состояние своего бревенчатого дома, Вы сразу же заметите, если уплотнители или защитные планки начинают приходить в негодность. Мелкие дефекты и зазоры обычно требуют простого конопачения.

Четвертый показатель заключается в том, что тепловая масса наиболее эффективна в климатических поясах, находящихся ниже сороковой параллели. Это совсем не означает, что Вы до смерти замерзнете в бревенчатом доме, расположенном, скажем, в Якутии, где деревянные дома являются самыми популярными, иначе там бы никто не жил.

Говорить о том, что бревенчатые дома не являются энергоэффективными – это чистый вздор. Их функциональность зависит далеко не только от бревен. Используйте такую строительную стратегию, которая будет уделять внимание всему дому в целом, а не только бревнам, из которых он строится. Дизайн дома должен создаваться так, чтобы внутрь попадало как можно больше солнечных лучей, но при этом, чтобы потеря тепла сводилась к минимуму. Рассмотрите особенности дизайна, которые рекомендованы в экологичной программе под названием LEED, даже если Вы не планируете получать сертификат соответствия данному стандарту. Устанавливайте энергоэффективные окна, утепляйте фундамент дома и крышу, не забывайте про потолочные вентиляторы и подходящие размеры отопительного и охлаждающего оборудования. Используйте только качественные и проверенные технологии и материалы.
Эти и другие очевидные измерения приводят к созданию комфортного дома, чей комфорт является ещё и доступным. Сложность заключается в подсчете энергоэффективности бревенчатого дома, которую требуют многие современные стандарты. Где-то в середине 1990х годов представители компаний, занимающихся строительством бревенчатых домов, активно объясняли местным инспекторам гостехнадзора структурные особенности бревенчатых домов и их фактическую способность сохранять тепло внутри дома. Они активно отстаивали свои позиции на разных уровнях и даже выигрывали некоторые «сражения». Однако недавно появились более строгие строительные требования, с которыми успели справиться не все производители деревянных домов, так как в это время они пытались выжить в сложившейся экономической ситуации. Тем не менее, есть много госучреждений, которые прекрасно понимают все особенности деревянных построек и не препятствуют получению необходимых документов.

В конце концов, энергоэффективность не должна быть Вашей единственной причиной для приобретения бревенчатого дома, точно так же, как потребление бензина не должно диктовать Вам выбор автомобиля. Что больше всего привлекает людей в деревянных домах? Прежде всего, это внешний вид бревен, которые могут составлять всю конструкцию дома или только его часть. После этого люди подбирают подходящее место для строительного участка, потом – цену и затем уже дизайн – и только на этом этапе возникают вопросы, касающиеся энергоэффективности будущего дома, потому что как только Вы начинаете проектировать дом, Вы сразу должны применять энергосберегающие технологии, материалы, архитектуру. И именно на этом этапе Вы можете решиться на установку самых современных систем умного дома.

Бревенчатые дома – как и все дома – могут со временем стать очень холодными, но только если Вы сами это допустите. Любите свой деревянный дом, предотвращайте появление сквозняков, которые могут нарушить комфорт внутри здания. Благодаря тепловой массе бревна будут утеплять Ваш дом естественно и очень надежно.