Всё что надо знать о строительной физике или ликбез для самостройщика

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Дакс, спасибо за моральную поддержку . Точку росы обсудим вместе с влажностным режимом.

Совершенно верно! Поэтому и зависимости от плотности в реальности не совсем линейные. Спасибо за внимание и здоровую въедливость - держит в тонусе

Ну да ладно, чтобы закончить, наконец, с теплоёмкостью, по просьбе lt654 подготовил графики остывания и прогрева разных типов домов. Размеры как обычно - 10х10х3м. А вот теплосопротивление у всех разное - решил рассчитать наиболее популярные (IMHO) конструктивы для наиболее популярных материалов. Расчёты теплосопротивления и теплоёмкости приводить не буду - кому интересно - стучитесь в личку. Окна у всех одинаковые - теплопотери через окна (35Вт/К) приплюсовал к стенам.
Итак, в сравнении участвовали следующие домики

• Кирпич (38см) облицованный минватой (10см) с перекрытиями из плит ПК. Средний R стен и перекрытий 2,7м2*К/Вт, коэффициент теплопотерь F=112Вт/К, теплоёмкость W=160МДж/К
• Каркасник толщиной стен 15см. Средний R=3,33м2*К/Вт, F=90Вт/К, W=19МДж/К
• Брус 20см. Средний R=2м2*К/Вт, F=150Вт/К, W=44МДж/К
• Газобетон плотности 500 толщиной 40см. R=3,6м2*К/Вт, F=83Вт/К, W=91,5МДж/К

На первом графике - остывание домов при -20С за бортом от начальной температуры +20С. Вентиляция и канализация отсутствует (дом пустой).



На втором графике - нагрев системой отопления мощностью 30КВт после 5-дневного остывания при той же забортной температуре -20С. Люди уже есть, поэтому теплопотери увеличились.



Результаты меня, кстати, удивили - брусовой дом оказался самым неудобным с точки зрения температурного режима. Как для постоянного проживания, так и для дачного использования. Во многом это, конечно объясняется тем, что у него самое низкая в рейтинге теплосопротивление. Но я и так брал брус 200мм - толще вроде никто не строит, а утепление деревянного дом минватой тоже редко встречается.

Ну и для любителей всё считать и проверять самим прицепил исходный Excel'евский файлик - там можно вставить свои значения F и W, мощность нагревателя и температуры и посмотреть динамику нагрева/остывания для вашего собственного дома (у кого есть) или планируемых вариантов (кто в раздумьях). Если у кого-нибудь есть возможность сравнить теорию с реальной эксплуатацией своего дома - буду премного благодарен. Можете просто в личку скинуть параметры дома и наблюдения колебаний температур - я посчитаю.

 

В этих сферических расчетах нету самого важного - дом стоит на фундаменте, а фундамент лежит на грунте. Расчеты примерно похожи на реальность для очень легкого каркасного вывешеного в атмосфере на тонких сваях (типа "вагончик строителей утепленный на колесах"). Остальные варианты (особенно кирпичный или железобетонный) будут остывать медленее и до других температур. Потому что они через фундамент подключены к грунтовому теплоаккумулятору с распределенными параметрами по теплоемкости и теплосопротивлению.

Конструкция 10х10х3 имеет очень выгодные и много меняющие при правильном использовании минимум 100 кв м теплового интерфейса к грунтовому теплоаккумулятору. Это типа шапка-теплоизолятор лежащая на действующей массе теплоаккумулятора весом около сотен тонн минимум с температурой около +5..+10 градусов цельсиевых.

В относительно правильно построеном доме в западной части рфии выше 0 даже зимой без отопления.

Конечно бывают и граждане спасающиеся от холода грунта с температурой +5..+10 с помощью теплоизолятора и повисающие в атмосфере с температурой -20 - вот они примерно по этим графикам до -20 и остывают.

 

Если это шапка, то и может быть и так. Может быть, еще и потому, что средние температуры несколько другие.
Вот у себя в этом году в феврале раскопал канаву от снега - посмотреть течет вода, или все замерзло. Метровой глубины канава, полметра снега, полметра пустота - растаяло. И течет водичка.
Но тут шапка из снега и тепло от грунта.
А в доме так далеко не всегда. Тепло грунта в дом может не пускать утеплитель пола.

 

AndreyNS, отличное замечание - Вы совершенно правы - и в своих утверждениях про грунтовый теплоаккумулятор и про мои расчёты - все мои дома "подвешены" в воздухе. Я об этом честно читателей предупредил:

Сделал я это вполне осознанно - для упрощения расчётов. Учёт теплообмена с грунтом весьма сложен, т. к. зависит от факторов, неизвестных ни мне ни читателю - теплоёмкости и теплопроводности грунта. Эти параметры сильно зависят от типа, плотности, а самое важное - от влажности грунта, которая ко всему прочему сезонно меняется. Короче, если фундамент не термоизолирован, то расчёты усложняются, но суть от этого не меняется, а мне важно на пальцах показать что такое теплоёмкость, как она влияет на комфортность и как зависит от материала дома. Надеюсь, что моя модель дома "подвешенного" в воздухе вполне с этой задачей справляется.

В реальности ростверковые фундаменты, свайные, на высокой ленте с хорошей вентиляцией встречаются не просто часто, а составляют (IMHO) большую часть всех построек, включая кирпичные и Ж/Б. Кроме того, Билли@Бонс верно заметил про утеплитель пола - даже на плитных фундаментах термоизоляция от грунта бывает лучше, чем от атмосферы, особенно в домах, использующие для отопления "тёплый пол" - это сейчас модно и "экономично". Так что даже в упрощенном варианте приведённые графики вполне актуальны для большинства реальных домов.

Вот где Вы правы на 100%, так это в том, что

Вот для того, чтобы народ этого не делал мы эту тему и пишем . А Вы, господа читатели, если планируете строить дом не на вечной мерзлоте (там термоизоляция от грунта обязательна!) 100 раз подумайте прежде чем положить под (или на) плитный фундамент пенопласт. Если дом стоит не на "ножках", а имеет хороший контакт с землёй, то утеплять надо не пол, а отмостку и цоколь.

Да, кстати, в моих чудо-графиках не учитывается также нагрев солнцем - в солнечные дни при южном остеклении солнце может давать не кислый вклад в обогрев дома, но об этом поговорим чуть позже

 

Т. е. вы предлагаете дачу, используемую в выходные круглый год, подогревать на буднях грунтом.
Почему нет? Вот только понадобятся большие продухи в фундаменте, чтобы не заработать весной насморк конденсата и успеть хорошо нагреть грунт за лето.
ну и пароизоляция грунта обязательна.
А граждане просто часто зимой на дачу не ездят. Таких большинство. И в этом случае теплоизоляция грунта - это +

 

У меня хороший контакт пола с грунтом на 1-м этаже, буду делать теплый пол на весь этаж. Я правильно понимаю Вы предлагаете не теплоизолировать тепллый пол от грунта ? Кто нибудь так делал, какой эфект ?

 

Вот только в субботу и воскресенье при отопленнии дома будут дополнительные теплопотери в грунт.

 

Тема интересна, подпишусь.

 

"Да, кстати, в моих чудо-графиках не учитывается также нагрев солнцем - в солнечные дни при южном остеклении солнце может давать не кислый вклад в обогрев дома, но об этом поговорим чуть позже."

Спасибо за тему! Помимо прочей пользы, полезно физику вспомнить чуть-чуть . К вопросу о солнечном тепле. Мне жалко пропадающего тепла летнего солнечного света, когда он для дома скорее вреден. Как бы и для чего бы его использовать? Примитивные Водонагреватели и солнечные батареи понятны и не очень интересны.

 

Разговор, надо полагать, был о поездках на дачу по выходным круглый год.

 

А что будет если дом для постоянного проживания ?

 

Будут теплопотери. В Дании, например, под теплым полом обязателен слой утеплителя, кажется, в 200 мм

 

Что Вы оба называете "тёплым полом"? Проблема терминологии. IMHO, есть "отапливаемый пол", есть "теплый пол по грунту" (основной пол+утеплитель+черновой+воздушная подушка 250мм, есть "холодный пол по грунту" (засыпка+основной пол).

Часто маркетологи называют "отапливаемые полы" (жидким теплоносителем, электрической подложкой, горячим воздухом) "тёплыми", чем IMHO, вносят путаницу.

Вы о каком разговариваете?

 

Нет - не предлагаю . Я предлагаю ровно то, что и сказал - 100 раз подумать, прежде чем положить между полом и грунтом теплоизолятор. Потому как всё там сложно и нелинейно.

Если у Вас есть цокольный этаж, то с рекомендациями просто - пол цоколя ни в коем случае не термоизолировать, а на полу первого этажа делайте на здоровье отапливаемый (спасибо lt654) тёплый пол (ОТП) - тепло не пропадёт - если под тёплый пол положите термоизолятор, то в цоколе станет попрохладнее, если не положите - в цоколе будет потеплее. Я бы подложил тонкую фольгированную изоляцию для того, чтобы лучистую составляющую отражать наверх, но при этом не мешать теплопереносу.

Если же цокольного этажа нет, то тут даже не знаю что и посоветовать для энергосбережения - наверное не делать отапливаемый тёплый пол? С ОТП без термоизоляции вы будете добрую половину энергии тратить на прогрев грунта. Если у Вас хорошая тёплая отмостка, то это тепло никуда не денется - будет у Вас огромный теплоаккумулятор, ёмкости которого хватит на несколько месяцев. Но и заражаться он будет неделями, если не месяцами. Т. е. если вариант дачный - то обязательно термоизолироваться, а если ПМЖ, то непонятно - скорее всего тоже термоизолироваться - иначе остывать этот теплоаккумулятор будет летом, когда его тепло вряд ли Вас обрадует.

То, что предлагает AndreyNS, и в чём я его поддерживаю, - не делать термоизоляцию между полом и грунтом если нет ОТП. В этом случае поверхность пола будет стремиться к среднегодовой температуре (те самые +5+10С). Застеленный деревом/пробкой или другими нетеплопроводными материалами этот пол будет всегда прохладным, но комфортным, а самое главное он совершенно даром гарантирует Вам плюсовую температуру в помещении в Ваше отсутствие. Ну а летом вы получите в помещении приятную прохладу. Для дачного варианта это очень удобно и экономично. Для ПМЖ не столь полезно, но тоже неплохо. Если же застилать пол плиткой или другими теплопроводящими покрытиями, то, конечно пол будет некомфортным - будет "тянуть" холодом - эффект ровно тот, который я описывал в самом начале темы при прогулках по пляжу.

Что же касается эффективности использования теплых полов как таковых - обсудим в ближайшем посте об отопительных приборах. Чуточку терпения - готовлю материал, надеюсь через перу дней выложу.

 

Интересует как раз ОТП. Есть цоколь в который засыпан и утрамбован грунт, сверху залита ЖБ плита которая выходит на цоколь. ОТП однозначно будет, температуру ОТП собирась держать +25+26. Как думаете стоит ли теплоизолировать ОТП или нет ? Дом ПМЖ, цоколь будет утеплен .