Всё что надо знать о строительной физике или ликбез для самостройщика

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Пенопласт они стали класть только после появления пенопласта в наличии. И по слухам с избы. су у буржуинов сейчас очень модны технологии обитаемых сооружений с минимальной теплоинерционностью - а для этого их надо обязательно изолировать от теплоаккумуляторов типа грунта. Так что надо знать кто и зачем составлял эту таблицу - под какие идеи.

 

А просто посчитать эффективность грунта, как аккумулятора, вы не пробовали? Понятно, когда греют грунт летом теплым воздухом, но тратить на это дырявое ведро дрова - зачем?

 

Если ППС положить на грунт в подвале, то утеплителя понадобится гораздо меньше. Очень хочется аккумулятор? Сверху положите п/э мешок воды кубов на 100.

 

У меня пока мысли для расчета перевести тепло параметры в электро аналоги и посчитать переходные процессы в моделировщике электросхем типа микрокапа. Тогда можно тоже посмотреть на графики и подумать.
Сто кубов воды в полиэтилене тонком явно опасно хранить - для этого только еврокубы есть и они дорогие.

 

Я больше тяготею к тысячам пластиковых бутылок - площадь теплообмена больше и опасность затопления около нуля.

 

Грунт это часто глина-песок. Вообщем из чего кирпичи для печки делают. Поэтому и теплоемкость должна быть сравнимая. Дырявое ведро это если уровень воды примерно равен уровню пола и она достаточно быстро течет. Но бывает до воды еще десятки метров сухого грунта и там все намного лучше.

 

Не нравится мешок на 100м3, сделайте 20 по 5 из п/э рукава. А вообще положите в носок презерватив и налейте в него воды, сколько поместится, потом завяжите. Носок тоже завяжите. Это будет маленькая модель того, что нужно сделать из рукава.
Бутылки это хорошо. Собирайте. Лет через 50 замените половину мешков на бутылки.

 

В смысле теплопроводность?
Она все равно слишком существенна. Воды нет говорите? А осенью дожди, зимой оттепели.
там внизу её и не будет, а сверху, сколько хочешь. Нырнет тепло под вашу отмостку (эквивалент 5 см ППС) и тю-тю. Разумнее поток тепла прервать и не выпускать.

 

Какой смысл знать который потек ? Куда девать временно 20 тонн горячей воды и чем заклеивать дыру в полиэтилене 100 микрон ?

 

Периметр вокруг строения можно и вертикально в грунт теплоизолить. По периметру горизонтального утепления копается узкая канава на сколько хочется м вниз и в нее тоже вставляется теплоизолятор. Хоть 200 мм пенопласт.

 

Для здоровых температура должна быть ещё ниже. Примерно на пару градусов. Это регламентирует ГОСТ 30494-96 "Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях"

В зимний период температура воздуха жилого помещения допустимая: 18-24 град. Оптимальной считается 20-22 град. Для пожилых и инвалидов ГОСТ считает допустимой температуру 20-24. Т. е. на градус другой выше чем для здоровых людей.

Это для жилых помещений. А вот в ванной, совмещенных санузлах оптимальной является температура 24-26 град. Как я и писал, в таких помещениях отапливаемый пол может быть оправданым.

В туалетах и кухнях температура должна быть на градус ниже, чем в жилых помещениях. Оптимальной считается 19-21 град.

Причем, это речь шла о температуре воздуха. Однако, ГОСТ оперирует также понятием результирующей температуры. Она должна быть на 1-2 градуса ниже температуры воздуха. Так, в жилой комнате допустимая для здорового человека 17-23 град. Для пожилых людей и инвалидов 19-23 град.

(Результирующая температура помещения - комплексный показатель радиационной температуры помещения и температуры воздуха помещения)

Замечу также, что ГОСТ разрешает повысить эти температурные нормы на один градус, для ДДУ расположенных в особо холодных районов, если температура на улице холодной пятидневки (коэфф. 0.92) ниже чем -31 град. Для обычных жилых помещений такого исключения не делается.

Если подвести итоги, то не стоит для себя здоровых и радостных создавать температурные условия как для больных и инвалидов у которых имунная система и механизмы терморегуляции организма работают уже не вполне нормально. Даже если в этих условиях вы ощущаете себя комфортно и приятно. Здоровью вашему и ваших близких это не полезно!

Медицина отлично знает, что если закалённого моржа привыкшего купаться зимой, с недельку подержать в комфортной температуре, то он немедленно будет простужаться и болеть, как обычные не закалённые люди.

Всё сказанное, IMHO, хорошо согласуется и прошлым опытом, традициями наших предков. Русская печь использовалась как лежанка для старых, больных, немощных. Но не для здоровых.

Разумеется, выбор за вами.

 

Мне непонятно Ваше желание передёргивать сказанное. Нет никакого требования ходить босиком по полу. Объясняется физические процессы и явления взаимодействия человеческого тела с ограждающими конструкциями жилого помещения. Мне представляется это важным для читателей желающих строить себе дом для здоровья и радости своих близких.

Замечу, что хождение босиком медицина считает полезным. Вот одно из мнений специалистов в этой области:

Всем без исключения полезно ходить босиком. Это один из видов закаливания. На ступне множество зон, напрямую связанных с внутренними органами. Нажимая на них, можно снять боли, оказать
лечебное воздействие на различные органы. Но лучше всего не искать эти зоны, а просто почаще ходить босиком. Дома, на пляже, на даче... Эти точки сами найдутся.

Но знаете ли вы, что хождение по разным поверхностям, оказывает
различное воздействие на нервную систему?

Например. При хождении по горячему песку, асфальту, острым камням,
снегу, хвойным иглам оказывает на нервную систему сильное воз-
буждающее действие. Мягкая трава, теплый песок, комнатный ковер,
действует успокаивающе. Комнатный пол, неровная земля, мокрая
или росистая трава умеренно возбуждают нервную систему.

И об обуви, раз уж затронули эту тему:

Обувь, которую всю жизнь почти непрерывно носит современный человек, создает ногам постоянный комфортный микроклимат. От хронического бездействия теплорегуляторная реактивность рецепторов подошвы (по закону угасательного торможения) постепенно снижается. Любое охлаждение ног у незакаленного человека может вызвать простуду.

К тому же, поскольку ступни находятся в непосредственной рефлекторной связи со слизистой оболочкой верхних дыхательных путей, при местном охлаждении ног ее температура резко снижается, и как следствие появляются насморк, кашель, хрипота.

Охлаждение слизистой оболочки дыхательный путей у незакаленных людей содействует активизации попавших в организм вирусов гриппа, которые при обычной температуре тела человека пассивны и через день-два, не вызвав болезни, погибают.

О ПОЛЬЗЕ ХОЖДЕНИЯ БОСИКОМ

 

Господа, огромная просьба закончить пикировки и флуд. Давайте не будем обсуждать здесь кому нравится, а кому не нравится технология обогрева пола, кто считает ее полезной для здоровья, а кто вредной - всё это субъективные вещи. Они очень важны, порой важнее чем объективные (мой дед мне рассказывал как он в 1950-м году зимой в глухой деревне мелом за 2 дня вылечил человека от двусторонней пневмонии потому что тот верил, что пьёт чудо-лекарство пенициллин). Но эта тема для обсуждения физики домостроения, т. е. того, что можно измерить. Если кто-то может привести цифры измерений полезности или радости от обогреваемых полов - милости просим, а если нет, то обратитесь, пожалуйста в другие разделы - вот, например очень интересная ветка про тёплые полы - https://www.forumhouse.ru/threads/52829/.

 

Пока народ развлекался холиваром мы с rOm21 в личке уточнили суть вопроса и я попробовал его обсчитать. Удалось, скажу сразу не особо, но какие то результаты всё же есть. Итак, суть проблемы следующая:

Есть дом на Украине 9,2х9,7м, ширина фундамента 0,4 м, грунт суглинок, утепление фундамента ЭППС 10см. Фундамент ленточный, без продухов, внутреннее пространство заполнено утрамбованным грунтом поверх которого залита цементная плита чернового пола. Дом будет использоваться для ПМЖ. Для обогрева строения планируется использовать водяной тёплый пол (это не обсуждается - это часть вводной!). Вопрос, который интересует rOm21 - имеет ли смысл класть под трубы ТП утеплитель, как это рекомендуют продавцы систем ТП, или же утепления фундамента и отмостки будет достаточно для компенсации теплопотерь, а грунт под домом целесообразно нагревать для использования его как теплоаккумулятора.

Точно рассчитать разогрев грунта, то есть узнать какую мощность забирает грунт в зависимости от времени и его тепло-проводности и -ёмкости я не смог - там вылазят дифуры в частных производных, которые решаются только методами вычислительной математики. Зато можно подсчитать сколько энергии будет уходить на обогрев земли если постоянно поддерживать температуру теплоносителя, например в +30С

Для расчёта примем следующую модель: шар площадью поверхности S=100м2 который окружен толстым-претолстым слоем сухого суглинка (с теплопроводностью k=1.74Вт/(м*К). На поверхности шара поддерживаем температуру Тпола=+30С, а на бесконечном расстоянии от шара температура суглинка соответствует температуре грунта в Харькове - Тгрунта=+8С.​

​

В установившемся режиме, когда весь грунт вокруг шара прогреется до термодинамического равновесия, мощность тепла, проходящая через слой грунта, ограниченного радиусами от R до R+dR можно рассчитать по простой формуле: P (R)=-s*k*dT/dR, где s - площадь сферы с радиусом R, то есть S=4пR2, стало быть​

P (R)=-4п*R2*k*dT/dR. Но так как у нас установилось термодинамическое равновесие, то P (R) - это костанта, т. е. от R не зависит. Поэтому получаем простое дифференциальное уравнение, которое легко решаем и получаем зависимость температуры от R:​

T (R)=Tгрунта+P/(4п*k*R),​

откуда​

Pпола=(Тпола-Тгрунта)*(4п*k*Rпола)​

Но мы знаем, что площадь шара на котором температура +30C составляет 100м2, а радиус такого шара Rпола=8м. Подставляем эти цифры в формулу, получим мощность: ​

Pпола=(30-8)*4*3.14*1.74*8=306Вт - такую мощность тёплый пол без теплоизоляции отдаёт земле. Ни много ни мало. За отопительный сезон (200 дней) это энергия E=306*200*24=1500КВт*ч, при цене энергии 1руб/КВт*ч это дополнительные затраты 1500руб ежегодно. Экономическую эффективность считайте сами.

Может быть эти энергозатраты нам каким нибудь образом улучшат комфортность или дадут экономию на отоплении в межсезонье? Прикинем какую дополнительную теплоёмкость приобретает дом если нет изоляции. То есть изоляция обеспечивается грунтом, который при разнице температур в 22 градуса пропускает 306Вт мощности через 100м2, а стало быть имеет коэффициент теплосопротивления R=S*dT/P=100*22/306=7м2*К/Вт

Зная коэффициент теплопроводности суглинка k=1.74Вт/(м*К) находим эффективную толщину грунта d=R*k=7*1.74=12метров!
Масса этой глины M=d*S*р=12*100*2300=2760тонн,
а теплоёмкость W=M*C/2=2760*880/2=1200МДж/К,
а запасённая энергия E=W*dT=1200*22=26,5ГДж=7300 КВт*ч

Этот колоссальный объём энергии во-первых стоит каких то денег, а во-вторых при скорости теплообмена в 306Вт на накопление такого количества энергии уйдёт более 1000 суток, то бишь около 3-х лет! На практике это означает, что в течении всего отопительного периода Вы будете нагревать землю, а летом земля будет нагревать дом. В следующем сезоне цикл повторится
Кстати, это означает, что расчеты, которые мы проводили выше не совсем верны, поскольку за отопительный сезон термодинамическое равновесие грунта установиться не успеет (а мы думали, что успеет), поэтому энергия в пол будет уходить более интенсивно, чем 306Вт, и потери будут выше.

Короче, резюме однозначное - тёплый пол в случае сооружения полов по грунту имеет смысл термоизолировать (правы, однако, продавцы полов и пенопласта), но без фанатизма - выигрыш порядка 1500КВт*ч в год, так что нужно считать экономику.

 

Кстати, пользуясь привилегиями автора темы, хочу еще раз обратить внимание всех Читателей на тему "Философия нашего дома", которую ведёт великолепный lt654. Прочтение сей темы даст Вам возможность остановиться и переосмыслить Вашу стройку (а может и Вашу жизнь ).

lt654, пожалуйста, не забрасывайте Вашу тему - она себя далеко еще не исчерпала. Вот, например, Ваше последнее сообщение "О пользе хождения босиком" смотрелось бы в Вашей ветке ничуть не менее органично, чем тут. (Только ради Бога не подумайте, что я Вас прогоняю - ни в коем случае! Просто уж очень жалко что Ваша тема заглохла )