Les propriétés isolantes du bois, dont les maisons en rondins sont le meilleur exemple

Le bois a un comportement intéressant lorsqu'il est en contact avec une source de chaleur. Si vous placez une flamme nue sous un tas de bois sec, celui-ci s'enflammera et brûlera en dégageant de la chaleur. En revanche, si nous remuons avec une cuillère en bois dans une casserole en train de bouillir ou de frire quelque chose dans de l'huile chaude, la queue de la cuillère ne chauffera pas, ce qui nous permettra de profiter de notre cuisine. Ces deux manifestations sont liées aux propriétés thermiques du bois. Ces propriétés sont à l'origine de la capacité du bois à être un bon isolant thermique naturel, mais aussi de son utilisation en tant que source d'énergie, de plus en plus populaire ces derniers temps.

Les propriétés thermiques du bois

Les propriétés thermiques du bois sont le pouvoir calorifique, la conductivité thermique, la chaleur spécifique et la diffusivité thermique.

Valeur calorifique est la quantité de chaleur dégagée par un kg de bois lors de sa combustion. Le bois est un matériau contenant de l'eau et son pouvoir calorifique dépend de sa teneur en eau, plus le bois est sec. En effet, une partie de la chaleur dégagée est utilisée pour évaporer l'eau contenue dans le bois. Le bois anhydre, complètement sec, donne le pouvoir calorifique maximal. Toutefois, la valeur réelle est bien inférieure, car le bois destiné à être brûlé a un taux d'humidité parfois supérieur à 12-14%. En savoir plus sur le pouvoir calorifique des différents types de bois ici.

Conductivité thermique est la propriété du bois à conduire la chaleur. Elle s'exprime par le coefficient de conductivité thermique λ (lambda) et représente la quantité de chaleur qui traverse une paroi plane d'une surface de 1 m² et d'une épaisseur de 1 m pendant une heure, pour une différence de température entre les deux faces de la paroi de 1°C. En résumé, le coefficient λ nous renseigne sur la qualité d'isolation du bois. Sa valeur dépend de l'essence, de la densité, de l'orientation par rapport à l'axe central, de l'humidité. On voit tout de suite comment il varie en fonction de ces éléments.

Chaleur spécifique est la quantité de chaleur nécessaire pour augmenter la température d'un kg de bois de 1°C. Elle augmente avec la température et l'humidité. Elle augmente avec la température et l'humidité. La chaleur spécifique du bois est beaucoup plus élevée que celle des métaux, c'est-à-dire que pour une même quantité de chaleur reçue, la température du bois augmente beaucoup moins que celle du métal. C'est pourquoi nous n'avons aucun problème lorsque nous utilisons une cuillère en bois pour mélanger des aliments, alors que nous devons rapidement abandonner la cuillère en métal parce qu'elle devient chaude.

Diffusion thermique est la capacité du matériau à augmenter sa température à un certain rythme sous l'action de la température. Le coefficient de diffusivité thermique est essentiellement le rapport entre sa capacité à conduire la chaleur et sa capacité à l'emmagasiner. Dans le bois, ce rapport est beaucoup plus faible que dans le métal, ce qui explique ses propriétés isolantes. La diffusivité thermique du bois dépend de l'humidité, de la température et de la direction par rapport à l'axe central. Le coefficient de diffusion thermique est important dans le processus de séchage du bois, dans le collage à chaud, l'étuvage et le pressage.

Plus il est poreux et moins il est dense, meilleur est l'isolant thermique.

Le bois est un isolant thermique naturel grâce à sa structure cellulaire. Les vides à l'intérieur sont responsables de cette propriété car ils ne contribuent pas au transfert de chaleur d'une partie à l'autre. Par conséquent, plus le bois est poreux et moins il est dense, plus il est isolant. Ses propriétés isolantes en font un bon matériau de construction, avec une consommation d'énergie moindre là où il est utilisé. Par exemple, le coefficient de conductivité thermique du bois de construction est de 0,13 W/mK, tandis que pour le béton armé et la maçonnerie, il est de 2,30 W/mK.

Les capacités d'isolation ne dépendent pas seulement densité du bois mais aussi en fonction de l'essence, de la teneur en eau, de la direction par rapport à l'axe central et de la température. Plus la teneur en eau est élevée, plus la conductivité est importante et moins le bois est isolant. En effet, l'eau remplit les vides et favorise ainsi le transfert de chaleur. Dans le sens longitudinal, la conductivité du bois est 2 à 3 fois plus élevée que dans les sens radial et tangentiel. Le long de la fibre, la chaleur est conduite plus facilement, le bois étant moins isolant dans cette direction. La conductivité augmente également avec la température, lorsque l'expansion dans les directions radiale et tangentielle est plus importante. En raison de cette expansion, la quantité de chaleur transférée dans ces directions est plus importante, ce qui entraîne une diminution des propriétés isolantes.

Comme je l'ai dit, les capacités isolantes du bois dépendent également de l'essence. Les différentes densités et structures cellulaires font que certaines essences conviennent mieux que d'autres pour les planchers, les bardages ou même la construction de maisons. En étudiant ces propriétés, on constate que le peuplier canadien (0,090 W/mK) et le sapin (0,110 W/mK) ont des propriétés isolantes bien meilleures que le chêne (0,197 W/mK) ou le prunier (0,179 W/mK). En savoir plus ici une étude très intéressante sur les propriétés d'isolation thermique de plus de 30 essences de bois.

Pourquoi les maisons en bois sont-elles le meilleur exemple des propriétés isolantes du bois ?

Le meilleur exemple des propriétés isolantes du bois sont maisons à bușteni. Ils sont entièrement constitués de troncs résineux non transformés, sans aucune autre couche d'isolation. Le seul élément isolant utilisé se trouve entre les rondins et contribue principalement à une meilleure connexion entre les rondins. S'il s'agit d'une maison bien faite, que le bois a été séché au préalable pour ne pas être trop travaillé et qu'il n'y a pas de fissures entre les rondins, la maison garde la chaleur en hiver et la fraîcheur en été, et on le sent dès l'entrée.

L'isolation de votre maison n'est assurée que par des bûches résineuses qui, en raison de leur faible densité, ont un coefficient de transfert de chaleur plus faible. La capacité de stockage de la chaleur est élevée, de sorte que le bois stocke la chaleur à l'extérieur pendant la journée et la restitue à l'intérieur pendant la nuit. Si le bois a séché avant la construction et que la maison s'est tassée après la construction, l'humidité du bois sera faible et le transfert de chaleur sera lent.

Bien que le bois soit un bon matériau isolant, il n'est pas plus efficace que les matériaux d'isolation.

À l'exception des maisons en rondins, où l'épaisseur des rondins est suffisante pour assurer l'isolation thermique nécessaire, à l'exception des maisons en rondins, l'épaisseur des rondins est suffisante pour assurer l'isolation thermique nécessaire. maisons à colombages un matériau isolant est nécessaire. Les propriétés isolantes du bois ne sont pas suffisantes et une couche supplémentaire est nécessaire pour obtenir une maison économe en énergie. L'avantage de ces maisons est qu'une grande partie de l'isolation est placée dans les murs, ce qui permet d'obtenir une maison bien isolée avec une plus grande surface de plancher.

Les propriétés isolantes du bois sont également utilisées pour fabriquer des matériaux d'isolation très efficaces. Matelas et panneaux en fibres de bois ont non seulement de très bonnes propriétés isolantes (0,038 W/mK), mais l'avantage d'être naturels apporte des bénéfices supplémentaires évidents.

J'espère que vous trouverez les informations ci-dessous intéressantes et utiles. Comme toujours, les ajouts sont les bienvenus. Et si vous avez des questions ou des interrogations, n'hésitez pas à les laisser dans l'espace prévu à cet effet. Je ne manquerai pas d'y répondre.