Всё что надо знать о строительной физике или ликбез для самостройщика

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

У меня в строящейся землянке для постоянного проживания в ленобласти пока между грунтом и твердым полом (цсп 12мм) лежит 50 мм пенопласта, но вообще т. к. иногда надо разную теплопроводность, то вообще подумываю про прокладку с оперативно изменяемым теплосопротивлением. Возможно что-то типа системы труб с запускаемым теплоносителем. Т. к. там предполагается всегда выше 0, то можно просто воду.

 

На мой вопрос Вы ответили не полностью.
Здесь на форуме много копий сломали на тему что лучше - теплый пол или радиаторы.
И здесь нужно сказать главное:

Дело в том, что нагретая поверхность излучает тепло так же как его и воспринимает, поэтому давайте рассмотрим два основных случая, когда ДВЕ поверхности расположенные параллельно на небольшом расстоянии друг от друга имеют:
1) одинаковую температуру
2) одна из поверхностей имеет температуру больше другой на 10 град.
Для упрощения задачи примем, что одна поверхность имеет температуру 300К, а другая 310К, площадь поверхностей 1 кв. м., степень черноты =1

По п. 1 можно считать что между поверхностями НЕТ теплообмена, так как сколько тепла одна поверхность излучает столько же тепла и получает от другой поверхности.

По п. 2 - поверхность с Т=300К излучает 460 Вт, а поверхность с Т=310К излучает 523 Вт.
И поверхность с меньшей Т получает тепла от поверхности с большей Т всего 523-460= 63 Вт!

Вот это и есть ответ на мой провокационный вопрос "почему так мало тепла мы ощущаем от ИК излучения батареи".
Поэтому при расчетах систем отопления нужно смотреть не только на абсолютную температуру поверхности, но и на разницу температур между поверхностями (о чем многие часто забывают), ведь именно эта разница и будет определять мощность отопления.

 

Если есть средства постоянно держать температуру пола +25 и всегда так будет - то имхо от грунта можно полностью изолировать.

 

Да, совершенно верно, Николай 1 - Вы абсолютно точно проиллюстрировал идею лучистого теплообмена между телами. Согласен, что мог бы и сам ответить на Ваш вопрос более развёрнуто, но Вы и без меня блестяще справились, а читателям, думаю так даже интереснее
Спасибо за уточнения.

 

Не будем забывать о здоровье.

Я уже писал, что нормальная температура поверхности стоп человека около 19-23 град. Телу нужно отдавать тепло. Куда оно может его отдавать если температура пола будет 26 град?

26 град предельная температура оттапливаемого (обогреваемого пола) пола по строительным нормативам.

СНиП 41-01-2003 (СНиП 41-01-2010 проект) «Отопление, вентиляция и кондиционирование»

6.5.8 Среднюю температуру поверхности строительных конструкций со встроенными нагревательными элементами в расчетных условиях следует принимать не выше, °С:
...
26 - для полов помещений с постоянным пребыванием людей;
23 – для полов детских учреждений согласно СНиП 31-06;

По СНиП "Общественные здания"
7.17. Обогреваемые полы следует предусматривать на первом этаже групповых всех типов ДОУ, а также в спальных и раздевальных в ДОУ для детей с нарушением опорно-двигательного аппарата. Средняя температура в помещении должна поддерживаться в пределах 23 °С

(по старому СНиП 3.9. Обогреваемые полы следует предусматривать на первом этаже групповых всех типов детских дошкольных учреждений, а также в спальных и раздевальных в учреждениях для детей с нарушением опорно-двигательного аппарата. Средняя температура на поверхности пола должна поддерживаться в пределах 23 С)

По САНПИН 2.4.1.2660-10 Групповые, раздевальные: 21 - 23 °С

Т. е. температура пола оптимальна в на уровне 22 град, IMHO и при нормальном отоплении в дополнительном подогреве пола нет необходимости. Подогреваемые полы устраиваются для детей ползунков, но не для взрослых людей. Им они не полезны, IMHO.

Еще о теплообмене человека и температурных перепадах, которые также нормируются:

Температура тела человека выше температуры окружающего воздуха и предметов (за исключением отопительных приборов и т. п.). Поэтому находящийся в комнате человек постоянно теряет какое-то количество тепла в процессе теплообмена.

При нормальной температуре (18— 20°С) теряется около 116 Вт, причем больше половины путем излучения, около 20% — испарением через кожу и легкие, остальное в результате конвекции и теплопроводности (2.7).

Считается, что такие условия для человеческого организма наиболее благоприятны. Если температура воздуха поднимается выше нормальной, то организм охлаждает себя благодаря интенсивному испарению воды, т. е. выделяя пот. А при температуре ниже нормальной потери человеком тепла увеличиваются за счет излучения (2.8). Чем ниже температура, тем интенсивнее человек выделяет тепло.
...
В жилом доме теплообмен человека с окружающими его строительными конструкциями происходит, в первую очередь, со стенами и окнами, граничащими с холодным наружным воздухом. Чем холоднее их поверхность, тем лучше она поглощает тепло, излучаемое человеком. Такое интенсивное излучение может привести к переохлаждению организма. Во избежание этого наружные ограждающие конструкции должны быть спроектированы таким образом и обладать такими теплозащитными качествами, чтобы температура на их поверхности не опускались ниже определенно нормируемой и не приводила к переохлаждению.

Исходя из этого нормируются теплозащитные характеристики стены. Оптимальным считается такое сопротивление теплопередаче, при котором температура внутренней поверхности стены отличается от температуры внутреннего воздуха не более чем на 6°С. Эта величина называется нормативным температурным перепадом.

Во избежание запотевания окон и для обеспечения комфортных условий в помещении температура на внутренней поверхности остекления должна отличаться от температуры внутреннего воздуха не более чем на 9°С.
...
Находясь в помещении, человек почти постоянно соприкасается с поверхностью пола, температура которого хотя и близка к температуре внутреннего воздуха, но всегда значительно ниже температуры стопы человека. Поэтому при постоянном контакте стоп с более холодной поверхностью пола может произойти переохлаждение ног.

Если количество тепла, отдаваемого ступней человека, меньше количества тепла, вырабатываемого терморегулирующей системой организма, то ноги остаются теплыми и переохлаждения не наступает. Если через стопу теряется больше тепла, то стопы переохлаждаются. Поскольку на ступне человека находится очень много нервных рецепторов, то именно переохлаждение ног приводит к различным простудным заболеваниям, радикулиту и др.

При наступании на пол босой ногой в течение первой минуты температура поверхности пола в месте соприкосновения резко возрастает у всех типов полов.
...

Полы, на которых не проходит переохлаждения ног, называются теплыми. К ним относятся деревянные (дощатые, паркетные) полы, а также полы с покрытием линолеумом на теплозвукоизоляционной основе.

Если после быстрого повышения температуры пола в месте соприкосновения с ногой температура ноги снижается, это свидетельствует о том, что теплопотери через ступню больше количества тепла, которое организм человека может компенсировать. Такие полы называют холодными. К холодным относятся бетонные, каменные, земляные полы, а также полы из керамических плиток.

[Вот такие холодные полы и можно подогревать. Это обычно полы ванн, туалетов из керамической плитки или каменного массива]

Температура поверхности полов должна быть ниже температуры внутреннего воздуха помещения не более чем на 2°С. Кроме того, поверхность полов должна плохо усваивать тепло, передающееся от ноги человека [иметь показатель теплоусвоения не более 12 Вт/(м'°С)]. Этим требованиям отвечают деревянные полы, полы с покрытием ворсолином, линолеумами на теплозвукоизоляционной основе, а также полы с использованием этих материалов по утепленным перекрытиям первого этажа.

Приведено по материалам: Утепление дома

P. S. Интересующимся: дискуссия по отапливаемым полам на форуме была здесь.

 

Если утепленные полы называть теплыми, то путаница будет всегда. С какого перепуга он теплый, придется объяснять каждому.

 

Для региона типа спб теплосопротивление стен торчащих в атмосферу с около -20..-30 всего 3 достаточно по новым суровым нормам, а по этим таблицам для пола торчащего в +7 (причем эти +7 там если внезапно сверху появился дом, а после начала "теплопотерь" туда там +7 начинают увеличиваться в отличие от безгранично поглощающей атмосферы) надо целых 4. Это почему ? Может чтобы больше рекламируемого пенопласта продать ?

 

Это для уже достаточно слабых здоровьем инвалидов, а для относительно здоровых сколько ?

 

Со здоровьем ситуация имхо такая:

1. У более диких граждан здоровья хватает ходить голыми и босыми ногами по региону проживания и по своему жилищу. Т. е. у них нет проблем со здоровьем от хождения босыми ногами и по земляному полу жилища и вообще по всей земле региона обитания.

2. У более цивилизованых которые поменяли часть здоровья на цивилизованость есть обувь (и требования приличия (культуры) ходить в одежде и для ног тоже) - например домашние тапки. И эти тапки стоят около 150 руб.

Поэтому странно почему для относительно малоздоровых типа цивилизованых граждан рассматривается требование ходить босыми ногами по полу.

 

Расчет теплопотерь в грунт требует относительно сложного математического аппарата.

Пример проблемы: 50 мм пенопласта по теплосопротивлению примерно равны 1 м грунта, но зачем класть 200 мм пенопласта если под полом и так уже лежат 4 м грунта (а потом еще 4 м и еще 4м и вообще в сумме 12000 км).

У пенопласта теплоемкость почти 0 и его можно быстро нагреть, но у грунта теплоемкость тоже конечная и его тоже за отопительный период при постоянном проживании тоже можно нагреть - при этом температура верха грунта в сторону пола будет больше +7. После этого нагретый грунт будет дополнительным теплоаккумулятором сглаживающим температурные колебания и например защищающим "дом от размораживания" при аварии в системе отопления.

 

Существует подозрение, что планета остывает, и поток тепла из дома в любом случае в конце концов направлен на улицу. Где-то примерно так. Поэтому цифра несколько иная.

 

Скорость вымораживания зависит от скорости теплопереноса по грунту (а она сильно зависит от наличия и скорости движения там теплоносителя-воды) и от утепления отмостки вокруг сооружения. По градостроительным правилам вроде от стены до забора должно быть минимум 3м - так что эти 3м до забора можно утеплять тоже, а если есть больше - то вымораживание будет еще медленее.