Ваш город Тольятти
  • Тольятти
  • Самара
(8482)74-66-60, 37-60-20

О теплоинерционности

Однажды, 2 года назад я «нарвался» на одну странную статью. Прочитав её был немного ошарашен. В ней автором, достаточно ясно внушалась идея о «теплоинерционности» как об основе теплоэффективности дома. В целом я запомнил статью, но не воспринял ее как нечто особенное. Однако когда один из клиентов начал ссылаться на эту информацию, закатывая глаза и значительно поднимая палец в верх – указывая на важность источника, я вспомнил о статье и решил разобраться.
После прочтения, о наиболее глубоких заблуждениях автора я написал комментарии, На сайте где размещена статья автор статью не принял. Поэтому , чтобы восстановить справедливость напечатали статью здесь, только в отличии от его «глубоких» утверждений, указываю ссылки на справочные материалы которые можно проверить.
Любой уважающий себя человек прежде чем класть свои статьи, особенно в местах где “в них могут случайно наступить” т.е. их могут случайно прочитать, должен обратиться к теории, а за ее неимением хотя бы к практике. Итак попробуем осознать то , о чем же это нам поведал автор статьи. Наши комментарии выделены зеленым цветом. Ссылки на информационные материалы –синим.
Теплоинерционный дом или физика теплового комфота.
Про толстые каменные стены.
С начала времён дома отапливались деревом и производными от него - торфом, углём. Сухие дрова горят как порох, интенсивно выделяя огромные порции тепла. Совсем недавно (если учесть что 40 года прошлого века это недавно… (автор видимо имеет в виду Газогенераторные котлы, так вот к сведению еще во время Великой Отечественной войны по полям СССР ездили грузовики на дровах ) появилась технологическая возможность производить печи, камины и котлы (каминов и печей медленного горения несуществует –т.к. их конструкция подразумевает открытую топку) медленного горения с практически герметичной топкой, в которую можно дозировать подачу воздуха. В старину эффективно использовать энергию дров помогала большая масса камня, из которого была сложена печь. Закрыть топку герметично было нельзя: потому дрова прогорали быстро, и так же, по возможности быстро, камень должен был принять их тепло. Масса камня русской печи запасала тепло на половину дня. Обычно печь топили утром и вечером. (Автор забывает что раньше дома которые топились таким образом были очень маленькой площади так называемые пятистенки – то есть дома из дерева, длина стены была равна средней длине пиломатериала 6 или 4 метра + нахлест, обычно размер был около 40 м2 (6*6). В таких условиях теплоинерционность была нужна как воздух. Чем выше теплоинерционность печи или дома в целом, тем реже нужно было топить. Это свойство очень помогало людям зимой и до сих пор помогает ещё и летом. В жарких странах, в Средиземноморье, например, в Италии, даже невысокие дома, которым не одна сотня лет, сделаны из огромного количества камня. (Обратите внимание именно на тот факт что помогает летом в теплых странах). В печах там особой надобности нет, хотя зимой тоже дома подтапливают. Отчего же нужно было возводить толстые стены в невысоких домах? Когда из того же камня и на те же средства можно было построить несколько домов? Лишних средств, которые охота закопать в землю или вбухать в стены, нет, нет сейчас, и не было раньше. Значит, это было нужно! Огромное количество камня спасало от жары, ведь кондиционеров раньше не было, а жить уже в те далёкие времена хотелось комфортно. Днём в солнцепек все окна и двери в старых домах и сейчас закрываются снаружи плотными ставнями - затеняются, а ночью, когда температура воздуха падает, наоборот, всё окна открываются, и помещения наполняются прохладным ночным воздухом, который остужает камень - получается русская печь наоборот! Зимой дрова у нас используются для зарядки камня теплом, а в Италии летом ночью камень сбрасывает дневной жар и заряжается от ночного воздуха прохладой. Так огромная масса камня служит природным кондиционером – стабилизирует температуру. Апогеем этого принципа являются сооружения Ватикана: Собор Святого Апостола Петра настолько огромен, что температура в нем практически не зависит от времени года, летом там прохладно как в склепе. (Если бы автор учитывал тот факт что здание действительно большое но главную роль в нем играет не толщина стен а их количество. Элементарное знание теплопроводности , теплопередачи гласит что если между двумя плоскостями заключить воздух – то именно воздух будет осуществлять свойства изолятора – вспомним принцип ПВХ окон, пуховика, рекомендаций одевать побольше одежды для прогулок по морозу и т.п) Речь здесь идет о теплопередаче и теплопроводности. Теплопередача — физический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к более холодному либо непосредственно (при контакте), либо через разделяющую (тела или среды) перегородку из какого-либо материала. Когда физические тела одной системы находятся при разной температуре, то происходит передача тепловой энергии, или теплопередача от одного тела к другому до наступления термодинамического равновесия. Самопроизвольная передача тепла всегда происходит от более горячего тела к более холодному, что является следствием второго закона термодинамики (однако возможно передать тепло от холодного тела с помощью вспомогательных устройств, таких как холодильник). Теплопередачу невозможно остановить, возможно только замедлить её
Всего существует три простых (элементарных) вида передачи тепла:
* Теплопроводность
* Конвекция
* Тепловое излучение
Существуют также различные виды сложного переноса тепла, которые являются сочетанием элементарных видов. Основные из них:
* теплоотдача (конвективный теплообмен между потоками жидкости или газа и поверхностью твёрдого тела);
* теплопередача (теплообмен от горячей жидкости к холодной через разделяющую их стенку);
* конвективно-лучистый перенос тепла (совместный перенос тепла излучением и конвекцией).
* теплоотдача (конвективный теплообмен между потоками жидкости или газа и поверхностью твёрдого тела);
* теплопередача (теплообмен от горячей жидкости к холодной через разделяющую их стенку);
* конвективно-лучистый перенос тепла (совместный перенос тепла излучением и конвекцией).
Легенда о замороженном космонавте
Вопреки сложившемуся мнению о том, что в космосе очень холодно (температура ниже 4 K), холод, как скорость остывания, можно рассматривать с разных позиций. Теплопроводность в вакууме также близка к нулю, поэтому тепловой поток от нагретого тела, выпущенного в открытое пространство, будет осуществляться только за счёт излучения. Величина излучения пропорциональна 4-ой степени температуры. Например, если вдруг космонавт окажется в открытом космосе (и далеко от ближайших звёзд, так что нагревом от внешних источников пренебрежём), потеряв возможность вернуться на корабль, то он не покроется коркой льда и его не постигнет скорая ледяная смерть. Его температура, ~310 K, достаточна, чтобы находиться в комфортных температурных условиях некоторое (по крайней мере до прилёта спасательной космической службы) время. Если считать, что в теле космонавта отсутствует выделение энергии и что испарение воды с кожи исключено (космонавт находится в герметичном скафандре без теплоизоляции), то на один градус он охладится примерно за сорок минут, даже если поверхность его скафандра будет абсолютно чёрной, наиболее эффективно излучающей энергию. С уменьшением температуры, согласно закону Стефана — Больцмана, скорость охлаждения будет падать. На самом деле космонавту в вакууме угрожает не холод, а перегрев, поскольку мощность тепловыделения человеческого тела составляет около 100 Вт; эффективный отвод тепла составляет одну из важных проблем, решаемых конструкторами космических скафандров.
Резюме – эффективность ограждающих конструкций – основа тепловой эффективности, то есть тепло надо сберегать.
Пройдите по улочкам Рима и обратите внимание, что фасады старых домов не уродуют кубики кондиционеров - их там практически нет! Зато на каждом окне светозащитные ставни. Сравните картину, допустим, с Москвой. У нас в офисных зданиях всё сделано с точностью наоборот: огромныё окна-витрины зимой выхолаживают помещения, а летом создают в нём парниковый эффект. Пройдя сквозь стекло, солнечные лучи внутри превращаются в киловатты тепла, нагревая всё вокруг. Самое забавное, что окна у нас тоже закрывают от солнца жалюзи (и горизонтальными, и вертикальными) и шторы, но закрывают изнутри! Так же как в тёплых странах они принимают весь тепловой удар на себя, но уже всё равно за стеклом! Лучевая энергия оказывается внутри здания в то время, как она должна остаться на улице, рассеявшись на наружных ставнях, затеняющих окна. (В современных стеклопакетах используется материал преломляющий световой спектр таким образом, что инфрокрасное излучение не проходит) . Оттого что у нас ни на одном окне нет наружных ставней, все коробки из стекла и бетона испещрены кондиционерами (видать, кондиционеры подешевле будут). Справедливости ради, отметим, что дело не только в защите от солнца окон снаружи здания, дело ещё в огромной теплоинерционной массе камня старых построек Рима. Кондиционеры из камня – выгодная инвестиция – делается раз и навсегда, срок службы такого устройства несколько сотен, а может и больше лет. (Голословно, где расчет стоимости. Если посчитать стоимость строительства, стоимость мощнейшего фундамента, стоимость несовсем стандартных работ , стоимость утепления, стоимость вентиляции то неизвестно что окупится раньше).
В связи с достоинством, высокой теплоёмкостью, камень обладает вытекающим отсюда недостатком - относительно высокой теплопроводностью. А высокая теплопроводность - это холодные стены, теплопотери и так далее… Люди всегда мечтали о тёплом камне – камне пузырчатом, камне, наполненном воздухом, как например, вулканическая лава (пемза) или ракушечник – изумительный природный строительный материал.
За последние полвека технологи сильно преуспели в деле наполнения камня воздухом. Кирпич стал легче и теплее, обожженной глины в нём стало меньше процентов на 30, недавно и его вспенили, и сделали пористым. Бетон тоже надули воздухом и получили пеногазобетоны. Научились надувать воздухом даже стекло - получили пеностекло, замечательный утеплитель. Не ошибусь, если скажу, что современный тёплый каменный дом - это форменное надувательство (да, пуховики это вообще беспредел, дели бы их каменными, а то платим невесть за что. Стих родился даже… Каменные бабы, в каменных домах… каменные булки в каменных руках…) , ведь стены и другие конструкции дома состоят из стройматериала только наполовину, а на другую половину из воздуха.(Непонятно что хотел сказать автор – что надо платить только половину?) Каменные дома, построенные по таким технологиям, весьма теплые, легкие, но уже более не теплоёмкие, а напротив, теплодинамичные. Они практически не запасают тепла в своих конструкциях. По теплоёмкости дома из пеногазобетона приближаются к цельнодеревянным домам (из бревна или бруса).
Принципа ради нужно заметить, что надутые материалы с низкой удельной плотностью не только не теплоёмки, но и весьма звукопроницаемы. Другими словами, из них получаются не лучшие межкомнатные перегородки. (Звукопроницание это совсем другая категория. В звукопроницании играет роль количество и вид пустот, самые легкие материалы используются в шумоизоляции- пенопласт – шумоизоляция в студиях звукозаписи, Изолон (шумоизоляция в автомобилях, кремнезит- шумо- теплоизоляция в домах). Межкомнатные перегородки из какого материала??)
Внутренние стены и межкомнатные перегородки должны быть, по возможности, более тонкими, чтобы отнимать у помещений дома как можно меньшую площадь, и звуконепроницаемыми. Для этих целей пено/газобетоны, легкие гипсовые пазогребневые блоки - материал не лучший, они весьма низкой плотности, объёмны, занимают много места и хорошо пропускают звук. Перегородка, наоборот, должна быть тяжелой, ведь масса - это основной фактор, влияющий на резонансные свойства (Автору надо подробнее почитать о звуковых волнах и звукопроницании). Автор говорит только о звуковом поглащении , а учел ли автор : Рассеяние волн, Преломление волн, Отражение волн. Если вам интересно подробнее читайте здесь и здесь.
1. Уменьшение веса перегородок без понижения степени их звукоизоляции может быть достигнуто применением слоистых конструкции, в которых перемежаются материалы разного объёмного веса, и конструкций с замкнутыми воздушными полостями.
2. К звукопоглощающим относятся материалы рыхлого или пористого строения, которые в то же время обладают значительной звукопроницаемостью. Однако при распространении звуковой энергии в мелких извилистых порах таких материалов происходит затухание звуковых волн, что при достаточной толщине материала или при сочетании его с плотным мало проницаемым материалом может быть использовано как средство ослабления звукопередачи. Кроме того, отражение звука от поверхности таких материалов весьма мало, благодаря чему они «поглощают» звуки и понижают шумность помещения, в котором находится источник звука или куда проникают внешние шумы.
3. В строительной звукоизоляции больше надо обращать внимание не на сам материал а на наиболее частые причины плохой звукоизоляции. Так, при устройстве перегородок, которые должны обеспечить высокую звукоизоляцию, следует учитывать передачу не только звуковых волн, падающих на поверхность перегородок, но и ударные шумы, возникающие от ходьбы и передвижения мебели. Эти ударные шумы, передаваясь полами в межполье, распространяются в воздушном пространстве последнего и проникают в смежные комнаты.( Двери , полы и потолки – основной распространитель звука а не стены) Так же общая звукоизоляция перегородки с дверью весьма мало превышает звукоизоляцию самой двери даже в том случае, если звукоизоляция перегородки очень высока. Звукоизоляции перегородок должна соответствовать и звукоизоляцией имеющихся в них дверей. Поэтому практически не имеет смысла задаваться для обычных между комнатных перегородок с дверями изоляцией более 30 — 40 дб. ( как средство - ставятся 2 двери. Пример –музыкальная школа).
На основе тонких и тяжёлых перегородок из полнотелого кирпича при сопоставимой с пеногазобетонами толщине при необходимости можно сделать отличные звукопоглощающие конструкции, обив кирпич снаружи гипсокартоном с заполнением простенка внутри минватой или пенофолами. Так устроены акустические ловушки, где используется симбиоз материалов с разными резонансными свойствами, в них звуковая энергия (вибрация) превращается в тепло. Если «сдуть» пенобетонную перегородку или перегородку из дорогого многощелевого кирпича, её толщина может уменьшиться более чем в 2 раза! (Зачем??)
С точки зрения современного рационального человека, дома сделанные из огромного количества камня не объяснимы никакой логикой. Сейчас с появлением систем отопления, имеющих возможность дозировать подачу тепла в зависимости от потребностей, с появлением умных контроллеров, которые автоматически управляют подачей тепла с опережением (при изменении уличной температуры), печей, котлов и каминов медленного горения, в которых дрова могут тлеть несколько часов, кондиционеров и сложных систем климатконтроля, охлаждающих дом в жару, необходимость в теплоэнерционности зданий практически свелась к нулю. Апогеем апофиоза и «шедевром домостроения» стал дом из воздуха… ну, не нужно понимать сказанное буквально, я имел в виду дом из утеплителя (пенопласта, минеральной ваты и гипсокартона) – каркасный (канадский) дом.
В современном тёплом нетеплоинерционном доме можно прекрасно жить, пока есть электричество, газ (топливо) и техобслуживание сложных инженерных систем. Там всё хорошо, когда всё хорошо. Когда всё хорошо, и в машине можно зимой ночевать и даже жить без проблем. А что, если бензин есть, и всё работает… Вот только машину домом нормальные люди почему-то не считают… (В каменном доме без отопления можно жить? Нет)Почему? А если машина большая, например, фургон? Что, тоже не нравится, тоже не дом? А если машина – большой фургон, с которого свинчены колёса, фургон метров 150 квадратных? Что, тоже не дом?
- НЕ ДОМ! (голословно) - Дом - Дом — жилище.
Тогда задумайтесь, чем большой утеплённый фургон отличается от Дома? Ведь чем-то отличается, впрочем, для бомжа и фургон - дом. Чем же? Где та неуловимая разница, тонкая, невидимая как леска нить, которая определяет границу между фургоном и домом, между бомжем и человеком? ( С этической и юридической стороны бомж – это человек, даже если у него нет места жительства. А если бы дома могли бы ездить – то может быть небыло бы брошенных городов, - все бы жили в окраине Москвы :) ) (Леска хотя и тонкая но очень прочная нить :) ).Новости технологии – использование нанотрубок позволяет создавать нити тончайшего сечения с исключительной прочностью – карбон. Защищает БРОНЮ танка от кумулятивного снаряда.
Открою вам маленькую тайну. Дом - это особая вещь. Дом - это то, на что можно рассчитывать в случае неприятностей. (От каких ? Форс-мажер – «стихийные бедствия: ураганы, потопы, пожары, военные действия, эпидемии – от этого автор может укрытся в доме? Или от налоговой, милиции, бандитов, от болезни, голода, развода с женой , смерти, аварии, дебоширов в магазине, укуса собаки? Может вопрос в том, что у автора агрофобия просто??) Дом - это укрытие, это то, что вас не подведёт, это то место, где воспроизводится жизнь(некоторые ее в автомобилях воспроизводят –не место красит человека). То место, где вырастут ваши дети, где будут ваши внуки. Это крепость для вас и вашей семьи, это, может быть, последнее, на что можно рассчитывать в трудной ситуации, то, что вас выручит. А выручит ли вас каркасный фургончик без колёс в трудной ситуации??? (Дети построят себе новый дом и внуки будут видеть вашу крепость хорошо если раз в месяц, а каркасный дом легче продать - он дешевле, вот он и выручит если говорить о крайних случаях. Что легче продать дом за 15 млн или за 1,5-3,5 млн руб той же площади??).Подойдём к тому же вопросу, но с другой стороны.
Традиции обогрева жилища.
Вы задумывались, отчего, например, у англичан такие специфические кровати – высокие, с пуховыми матрацами и перинами? А у нас, у русских, относительно тонкие ватные одеяла были. От бедности? Отчасти так, но больше от разного образа жизни. У нас крестьяне жили в небольшой теплой избе, одежды было мало. Зимой одна пара валенок на несколько человек, дети по очереди гулять бегали. Зато в избе печка натоплена, все ходят в одних нижних рубахах. Вечером, зачастую не укрывшись одеялом, засыпали на печи (как в турецкой бане обогреваясь полезным инфракрасным теплом) – тепло! К утру становилось прохладней, и тогда уже шли в ход одеяла. В Англии, наоборот, в больших сырых каменных домах и замках было прохладно. Дымоходы открытых каминов вытягивали воздуха больше, чем давали тепла. Как ни странно, но европейцы страдали от теплового дискомфорта больше чем мы – жители самой холодной страны. Нормальная картина для старой Европы: зимой и в межсезонье дома люди хорошо одеты, сидят вечером в роскошных меховых шубах, греясь от лучей камина, потом расходятся по холодным каменным комнатам, скидывают шубы и сразу ныряют под толстое пуховое одеяло - только нос торчит. Утром опять сразу в шубу, и так до весны. Нам такая норма вещей кажется дикостью! Как можно жить и спать в прохладном помещении (10-13 градусов)?! Но у богатых англичан просто не было выбора – помещения не маленькие, камень холодный, окна в одно стекло, всюду сквозняки, разогреть такое жильё сложно! С топливом (дровами) тоже негусто… Выбора нет: шубы - пуховые одеяла с перинами - опять шубы.(Непонял что автор имел в виду – вроде доказал свою неправоту. Дом каменный –холодный, сруб –теплый что еще? Если речь о печи – в Англии были камины, а то что камины неэффективные – так это как раз вопрос о теплосбережении, наличие множественных поворотов хранило тепло).
Такой образ жизни конфликтует с нашими традициями, с нашим бытом, с нашим менталитетом. Для нас он неприемлем!
Посмотрим на современную концепцию отопления каркасного (канадского) дома, которая во главу угла ставит прежде всего задачи экономии топлива: ночью все в доме спят – нормальные люди, которым завтра с утра на работу, ночью по дому не шастают. Спят все под одеялом. Что проще сделать: топить весь дом или завести тёплые одеяла? (Интересное заявление, из каких источников это взято. Если чей то опыт- то чей. А если взять такой предмет как логика, то получается : нормальные люди – это те которым завтра с утра на работу. Значит те кому завтра не на работу – ночью дома не спят. Или, если завтра выходной то в доме живут ненормальные люди. А еще лучше - ночью по дому шастают –ненормальные люди… если жу углубить, - то отопление каркасного дома зависит от перемещения по нем ночью, ненормальных людей….. что это за концепция, что за бред. Автора! )
- Конечно, завести одеяла!
- Поэтому до утра дом можно не отапливать (12-15 градусов будет более чем достаточно). Экономия? (Почему не отапливать , а если каменный так топить в нем тепло будет? В каркасном будет как раз таки гораздо теплее, т.к. теплопотерь меньше)
- Ещё какая!
Утром все встают и собираются на работу – часов с 6 утра включим отопление и поднимем температуру градусов до 20, но не больше, чтобы народ не баловать. Так…, все умылись-побрились-позавтракали, по машинам и на работу! До вечера, если народа днём немного, дом топить тоже бессмысленно, а кто в доме остался, так лучше пусть оденутся потеплее, чего в футболках ходить – не на курорте! Растопить дом нужно только к вечеру, ну, тут шиканём – уже градусов до 22 – типа жара! Потопим дом до полуночи, пока все не угомоняться, а потом выключим – всё, баюшки! Завтра опять на работу. Праздник устроим в выходные! Два дня, если все дома, Африка - аж 23 градуса тепла! (23 тепла – это когда батареи всего на 40-50 градусов включены в каркасном , а каменный чтобы натопить- будете до 23С топить на 80-90С)
Так с точки зрения продвинутого жителя цивилизованного мира выглядит «идеальная концепция» отопления частного загородного дома. Только после такого комментария становятся понятны алгоритмы работы контроллеров, которыми комплектуются импортные котлы.
Что за бред? - возмутитесь вы. - Что за извращение? Встал ночью в туалет – в доме холод собачий - так и простату заработать можно!(Автор на морозе в туалет не ходил?). Постоянно жить в полухолодном доме! Да у нас так только таджики в строительном вагончике у жадного хозяина с печкой буржуйкой зимой живут - термоциклируются!
(Автор совсем непонимает что основная идея каркасного дома –не сберегание топлива – а теплоэффективность , то есть минимизация теплопотерь. Есть закон Фурье который определяет степень теплопотерь. Да, да именно теплопотери – определяют эффективность или неэффективность ограждающих конструкций дома. Так вот теплопроводность пенопласта, кремнезита составляет 0,045 Вт/м2/ч а камня (можно брать теплопроводность цемента т.к. основа цемента – известняк, клинкер.. – 0,7 Вт/м/ч
Т.е. в 15.56 раз камень потеряет тепло быстрее чем дом с современным утеплителем. А это означает что:
- дом с малыми теплопотерями быстрее нагреется;
- на нагрев понадобится меньше тепловой энергии (и топлива)
- нагретый дом будет терять тепло гораздо медленнее , соответственно промежуток между топками будет меньше нежели в доме с большими теплопотерями;
Бонус: Лампочки почти 80% выделяют не в свет а в тепло, всю эту энергию, а так же энергию тепла излучаемого человеком, газовой плитой, утюгом, компьютером, телевизоров – энергоэффективный дом накапливает , в то время как для домов с высокими теплопотерями эт излучения тепла вообще брать неприходится в расчет;
В Европе это норма вещей, там к такому положению дел привыкли... Именно для этих целей контроллеры, управляющие работой котельного оборудования, снабжены почасовыми недельными таймерами, в которых отдельно задается дневная и ночная температура. Узнав об этом, наши люди с недоумением спрашивают: « А зачем? Зачем делить температуру на дневную и ночную??? Она что, может быть разная?». (Автор видимо совсем неразбирается в таком понятии как энергосбережение и понятии два тарифа . Данное решение (двухтарифный счетчик) применяется в любой связи – электро или телефонной а так же в газовом хозяйстве. Дело в том что ночью предприятия неработают – уменьшается потребеление энергоресурсов , поэтому энергетические компании создают так называемый «льготный» или ночной тариф который стоит дешевле. Таким образом люди специально топят сильнее ночью, стирают стиральными машинами, моют моечными и т.д., чтобы сэкономить).
- Может… - задумчиво отвечаю я.
Есть ещё одно узкое место в этой концепции: такая экономия тепла достигается за счёт уменьшения температуры конструкций здания, его стен и перекрытий. В результате манипуляций с отоплением они имеют более низкую температуру. Они больше набирают влаги и чаще покрываются плесенью, интенсивнее разрушаются, гораздо чаще и глубже подвергаясь циклам замораживания-размораживания, чем стены постоянно отапливаемого здания. (Уважаемый автор видимо вы вообще незнакомы со строительнством а так же с физикой). Дак вот влагу набирают не потому что не топят – а потому что плохая вентиляция, а так же при наличии переходов неоднородных материалов – так называемая Точка росы. Точкой росы называется температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу.
Точка росы — одна из основных характеристик влажности воздуха. При достижении точки росы в воздухе или на предметах, с которыми он соприкасается, начинается конденсация водяного пара. Причины образования конденсата?
Возьмем пример из запотевания поверхностей стекол и стеклопакетов современных оконных конструкций может быть вызвано рядом причин. Это и неэффективная вытяжная вентиляция, и недостаточный приток как уличного воздуха в помещения, так и теплого воздуха от радиаторов отопления на поверхность стекла. Все эти причины являются частными случаями одной общей проблемы, а именно: отклонение температурно-влажностного режима и связанных с ним процессов воздухообмена от нормы. И уже вторичными факторами являются такие как: состав стеклопакетов и наличие растений на подоконнике. Повышенная влажность воздуха в меньшей степени зависит от процессов жизнедеятельности, в большей от воздухообмена, параметры которого должны быть не менее 3-х кубометров на квадратный метр жилплощади в час, а для кухонь 6-9 кубометров в час в зависимости от типа плит (электрическая или газовая). Поэтому решение проблемы конденсации влаги на поверхностях находится в области обеспечения хорошей вентиляции помещений.
Экономия тепла уменьшает срок жизни здания и с лихвой компенсируется ежегодными расходами на ремонтно-восстановительные работы. Чудес не бывает - экономия в одном оборачивается ещё большими расходами в другом - природу не обманешь! В Германии это стало большой проблемой... (В Германии проблема из-за того что пенополистерол – не пропускает воздух, вернее пропускает его мало (примерно так же как и бетон см.паропроницание), кроме того постепенно климат становится в этих местах холоднее, из-за высокого перепада температур и отсутвии должной вентиляции скапливается конденсат.)
Только теперь становится окончательно ясно, почему системы отопления и дома в продвинутой Европе стараются делать как можно менее теплоёмкими (нетеплоинерционными). Когда читаешь, например: «Большая тепловая инерционность чугунных радиаторов, как продолжение большой теплоемкости, не позволяет быстро изменять температуру в комнате. Поэтому они плохо «вживаются» в системы, оснащенные автоматикой…. Панельные стальные радиаторы имеют небольшую глубину (60-160 мм), мало весят и обладают незначительной тепловой инерцией. Пожалуй, они быстрее и точнее других работают с автоматизированными системами управления.» Возникает невольный вопрос: а зачем, для чего, с какой целью может понадобиться изменять температуру в комнате БЫСТРО?! Быстро настолько, что чугунный радиатор с объёмом воды в ведро не будет поспевать остыть, потому как нагреть радиатор горячим теплоносителем не проблема, а вот охладится он может, только отдав свое тепло в окружающее пространство. И зачем это делать ВДРУГ? Жили 100 лет с чугунными радиаторами - не тужили, и ВДРУГ резко понадобились «автоматизированные системы управления»??? (Автоматическая система позволяет эффективно управлять установленными параметрами недопуская излишнего перегрева жилища, инерционность мешает оперативно регулировать температуру. Кроме того чугунные радиаторы подвержены корозии. Осколки ржавчины приводят к ухудшению работы котла и приводят к преждевременному износу. А 100 лет – в России нетужили так, как первые водяные системы отопления появились примерно чуть ранее 1799 года. До этого времени были печи. Потом появилось паровое отоплении и затем уже водное. Автоматизация отопления связана с необходимостью повышения эффективности водного отопления. По мимо больших теплопотерь отопление с чугунными радиаторами использовалось в так называемой гравитационной схеме (с естественным побуждением циркуляции), где использовались трубы большого диаметра, и открытый расширительный бак. Данные системы имели ограничения по размеру отапливаемого здания и т.п.
Теперь понятно, почему! Свет в комнате вечером включили, пылесос или электрочайник, электроплитку на пару блинов - итого в помещении внезапно оказалось несколько лишних килоВатт тепла - сразу в домике пенопластовом стало нестерпимо жарко. (Давайте автор всё же поймем речь идет о доме с утеплителем из пенопласта или о каркасном доме –поверьте это как говорят в Одессе есть большие разницы, т.к. пенопласт действительно не дышит, но современные каркасные дома делают с использованием «дышаших» материалов, таким образом через стену осуществляется воздухообмен без потери тепла. Кстати во время разговора идет звук –который сталкиваясь с предметом становится теплом.. еще надо в доме молчать.:) ) Тут варианта два: или тепло в форточку, или обзавестись системой автоматического управления, которая резко отопление убавит. Ситуация как в сауне, которая хорошо теплоизолирована изнутри. Плеснул воды на камни и деваться от жары уже некуда! Тепло в стены сауны не впитывается, и весь жар (как и каркасном доме) висит в воздухе. Идеальная автоматика должна работать примерно так: раз пылесос включили, то батарею нужно срочно отключить, и наоборот... В таком свете пара канистр теплоносителя действительно является большим техническим достижением! А ещё лучше отапливать дом воздухом (теплоёмкость воздуха минимальна). При необходимости воздух в доме можно быстро разогреть тепловой пушкой (электрической или на соляре), а без постоянного подогрева воздух быстро остывает - вот она самая совершенная (с точки зрения экономии топлива) система отопления! Вот мы и дошли до неё, до ручки, до системы воздушного отопления, вот откуда у нее ноги растут! Дом забирает тепла минимум - греется только воздух, сложные электронные системы следят за терморежимом помещений, не допуская перегрева. Небо ясное - заглянуло солнышко в окно утром, срочно уменьшить подачу тепла в эту комнату, а не то случиться перегрев! А это уже ненужные энергозатраты - кошмар!!!
(Автор совсем незнает историю отопления как такового. Ведь именно воздушное отопление –самое эффективное и самое Древнее. Оно появилось задолго до изобретения водного отопления) Римские архитекторы разработали эффективную систему центрального отопления с подогревом пола и стен (лат. hypocaustum, «снизу согретый»), описание принципов работы которой дошли до нас в работе «Десять книг об архитектуре» римского архитектора I века до н. э. Марка Витрувия Поллион. В термах с помощью печи (лат. praefurnium) нагревались вода и наружный воздух, которые затем циркулировали в каналах под полом и в полостях стен.
Россия
Системы воздушного отопления стали одними из первых систем центрального отопления на территории России. Впервые воздушное отопление было использовано в 1487—1491 годах для обогрева Грановитой палаты Московского Кремля, после чего она получила широкое распространение в Европе и стала известна здесь как «русская система». Начиная с XVIII века воздушное отопление вытесняется системами водяного и парового отопления. Первые примеры применения водяного пара для обогрева помещений в России приводятся в книге Николая Львова «Русская пиростатика», вышедшей в 1799 году.
Энергозатраты тёплого каркасного дома.
Нетеплоёмкий (термодинамичный) дом специально задумывался с целью энергосбережения. Создаётся впечатление, что он действительно таковым и является – энергоэкономным. Но это только кажется на первый взгляд, если рассматривать самый примитивный - частный случай зимней эксплуатации дома при отрицательных температурах. А что будет летом в жару и в межсезонье? (Мне нравится выражения автора «частный случай» - то есть лето и жара – это основное , а зима 6 месяцев в году – это частный случай. Может мы будем говорить не о термосе а о холодильнике – каменном, у меня и пример есть в духе автора : Я не знаю приходилось ли автору бывать в «каменых» избах которые по его идее должны быть супер теплыми а именно- КПЗ там, СИЗО.. так вот насколько мне известно там не очень тепло и летом и зимой. Кроме того, речь об «усреднении» температур тоже частный случай – вспомните асфальт который даже ночью греет. Так и дом , постепенно , начиная с мая он нагревается, и в июле в каменном доме будет как в мартеновской печи – и вот в нем уже никакой кондиционер не поможет. Каркасный дом это и термос и холодильник. Летом – закройте днем окна, а ночью откройте, вот вам и решение. Вспомните что такое термос – это вакуумная колба т.е. две колбы, из пространства между которыми «высосан» воздух – а вакуум как мы знаем является лучшим после воздуха изолятором тепла, или аналог - кусок пенопласта, в него нальешь горячий чай – он будет горячий, зальешь холодный квас – он будет холодный. Дело в том что пенопласт состоит из огромного количества пузырьков в которых заключен воздух. Чем больше пузырьков – тем больше сохраняется тепло. Обратим внимание что в термосе дольше будет происходить изменение температуры материала чем к примеру в бутылке из стекла, кстати теплопроводность стекла и камня очень близка.
А вот летом и в межсезонье происходит следующее: при повышенных температурах воздух приходится охлаждать кондиционерами, а при пониженных - нагревать отоплением. Ведь в таком доме отсутствуют теплоёмкие элементы конструкции. В доме из камня температура дня и ночи интегрируется – усредняется. При колебаниях дневной/ночной температуры нагретые днём стены каменного дома ночью, остывая, отдают тепло.
Принцип теплоинерционости можно пояснить на примере климата земли, климата мягкого (морского) и жесткого (континентального). Роль теплового интегратора (теплоинерционного элемента) в планетном масштабе играет вода (моря и океаны). Рассмотрим два самых характерных – крайних примера. Жизнь на островах в теплых океанах подобна существованию в термостате - дневные температуры практически не отличаются от ночных, а летние - от зимних. Жить в канадском доме там просто и комфортно, впрочем, там и без всякого дома жить комфортно, только навес от дождя из пальмовых листьев сделай и достаточно! (При чем тут влажность и температура. Почитайте Снип Вентиляция и кондиционирование. Зависимость температуры от влажности. )Чего никак нельзя сказать, например, о пустынях, где убийственный дневной зной сменяется ночными холодами - чтобы не замёрзнуть ночью костёр разжигают. Поясню: температура безоблачного неба, которая измеряется инфракрасным пирометром и зимой и летом, одинакова - минус 26 (!) (а как вы небо меряли??)градусов Цельсия. Людей в мягком климате от этого холода спасают водяные пары – облачность – испарения от морей и океанов, которых мало в сухих районах. Известно, как жарко в пустыне, и удивительно, что средняя температура самого жаркого месяца не превышает 26-28 градусов Цельсия. Думается, вроде и не так много. Не так много для мягкого климата, когда днем 30, а ночью 25 градусов Цельсия. В пустыне пиковая дневная температура может превышать 60, а ночью падать ниже 10 градусов Цельсия. Речь идёт о температуре воздуха в тени, а до какой степени нагревается днём и холодеет ночью почва? Значительно сильнее воздуха! Теперь с одного раза угадайте, где жить комфортнее: на Гаити или в Сахаре? Проживая в пустыне в тёплом канадском доме, для поддержания комфортной температуры нужно постоянно тратить энергию: днем - на охлаждение, а ночью - на обогрев. К счастью у древних египтян не было ни каркасных домов, ни кондиционеров. Дома строились из огромного количества камня, вкупе с холодными земляными полами - эти меры стабилизировали температуру в жилище, создавая комфортные условия для существования даже в пустыне. (именно в пустынях есть смысл делать инерционные дома, из камня, или еще лучше из песка, + дешевый материал, накопал – построил J). Так как перепад температур огромен, что позволяет усреднять температуру. Кстати почему каменные? Допустим есть такое понятие – горение в кипящем слое, дак вот за основу берется песок а не камень, как более инерционный материал).
Камень тянет тепло – для непрогретого или неутеплённого дома это недостаток. Но в нормальных условиях, когда дом утеплён, (все-таки дошли до того, что каменный дом должен быть утеплен.. жаль неуказанно чем :) наверно пенопластом..)этот недостаток превращается в достоинство. В этих условиях камень играет роль теплового сорбента - он вбирает в себя тепловые излучения от внутренних источников тепла, которых в доме немало: от электролампочек, газовых и электрических плит, используемой горячей воды, заглянувшего в окно солнечного света… перечислением можно заниматься долго. Такие энергетические поступления происходят обычно вечером, когда в доме бурлит жизнь. Камень нагревается, чтобы потом вернуть тепло, когда температура в доме начнет падать.
Рассмотрим простой пример: вечером вы включили торшер-тарелку с галогеновой лампой 300 Вт. В обычном каменном доме тепло лампы начнут принимать на себя стены, интенсивно нагреваясь. Отделанные гипсокартоном и набитые утеплителем стены каркасного дома впитывать тепло не будут! Всё тепло в этом случае кроме как воздуху в помещении передать более некуда, так воздух начинает интенсивно нагреваться, а тут ещё и другие бытовые приборы, и сами люди тоже вносят тепловой вклад.
Что происходит?
В каркасном доме быстро перегревается воздух, становиться душно, жарко и сухо – (так душно или сухо – душно – это влажно(душный — 1) а) Насыщенный испарениями, тяжелый для дыхания и тепло, или все таки сухо? )избыточное тепло требуется срочно сбросить. Действие: вы открываете форточку и выводите избыток тепла на улицу. (Можно включить циркуляционный насос в своей водной системе отопления если не хотите кондиционер, вода холодная из водопровода – а в большинстве сел и поселков – артезианская – двигаясь по батареям компенсирует тепловой эффект.)
А в доме каменном?
А в каменном доме весь этот избыток тепла как губка на 80% впитают в себя каменные стены, (а при отсутствии отопления на ваших стенах появится конденсат – вспоминаем пещеры)а температура воздуха изменится незначительно – вы даже ничего не почувствуете! А вот потом, когда вы заснете, ночью они постепенно будут возвращать вам полученное тепло в виде полезного лучевого обогрева. Именно таким образом каменный теплоинерционный дом с пользой сохраняет бытовое тепло, не давая ему бездарно сгинуть в форточку. (Это происходит пока дом не нагреется и не будет успевать остужатся за ночь) В каркасном доме бытовому теплу ни остаётся ничего, кроме как нагреть воздух в помещении. При малейшем избытке тепла в каркасном доме делается душно. В виде перегретого воздуха тепло безжалостно выбрасывается на улицу. В каркасном доме, в отличие от дома каменного, не происходит полезной аккумуляции бытового тепла.
Хочется предостеречь от отделки каменного дома изнутри гипсокартонном, деревом или другим теплоизолирующим материалом, ведь в этом случае вы теряете такое достоинство каменных стен, как теплоинерционность, лишаете стены возможности беспрепятственно обмениваться инфракрасным теплом с внутренним пространством. Теплоизолируя стену изнутри, вы способствуете более глубокому промерзанию конструкций дома, загоняете точку росы вглубь стены. Обить изнутри каменный дом гипсокартоном или вагонкой значит обмануть себя! Как в том анекдоте: купил билет и никуда не поехал. Построил каменный теплоинерционный дом с кучей достоинств и … избавился от них быстро и недорого! (Пример. На улице -28 -30 (2009 год , декабрь) уже неделю.. теплоинерционный дом набирает холод. Прошло 10 дней, на улице -5 – 7 , вы продолжаете топить как огалделые, потому что холод еще неделю будет отдавать свое «доброе» холод ).
Тот же принцип работает при чередовании жарких и холодных периодов, особенно в межсезонье – весной и осенью. Тяжёлый теплоинерционный дом запасает энергию в более теплые дни (за счет чего, ведь происходит усреднение температуры стены и наружного воздуха, как же стена накопит тепло , если она имеет температуру -5 , а на улице только днем с 13 до 18 часов – пока греет солнце тепло до + 5, или дом стоит «на залитом солнцем поле»?), отдавая её в дни похолоднее, тем самым усредняя температуру. В качестве предельного случая теплоинерционного сооружения можно привести винные погреба. Например, в Крыму в винотеке Массандры днём и ночью, летом и зимой температура стабильна и составляет 17-18 градусов Цельсия без всякого отопления и кондиционирования! (Бред полный, погреба – под землей, температура под землей , то есть ниже точки промерзания – постоянна, на этом принципе устроены Тепловые насосы, при чем тут инерция),
Так вот, разобрав вопрос глубже, смело можно сделать вывод: как раз для целей энергосбережения каркасный (канадский) дом пригоден менее каменного! (Автор вы бы хотя бы списком вывели на основании чего вывод, а еще лучше теплотехнический расчет дома каркасного и каменного, а то что за «голый», хотя «смелый» вываод). В ресбережения такой дом не выполняет! Особенно ущербным и неэффективным с этой точки зрения канадский дом следует считать в нашем жестком континентальном климате. (Блин, и тут че то придумал, жесткий это как резкий? То есть можно сделать вывод что 90% жителей России живут в Восточной Сибири? :
Климат России
Положение России в северной части Евразии (территория страны в основном лежит севернее 50° с. ш.) обусловило её размещение в арктическом, субарктическом, умеренном и частично в субтропическом климатических поясах. Преобладающая часть территории расположена в умеренном поясе. Разнообразие климата зависит также от особенностей рельефа и близости или удалённости океана. С продвижением на восток климат становится все более континентальным, количество природных зон в одном широтном интервале значительно сокращается. Между морским и континентальным климатом существуют постепенные переходы, например климат Западной Европы преимущественно морской, Европейской части России — умеренно континентальный, Восточной Сибири — резко континентальный, Дальнего Востока — муссонный.
Автор говорит о резко континентальном климате то есть о Восто́чной Сиби́ри . В.С.— часть Сибири, включающая территорию от Енисея (на западе) до водораздельных хребтов, идущих вдоль Тихого океана (на востоке). Площадь ~ 4,1 млн. кмІ. В пределах Восточной Сибири расположены Якутия, Бурятия, Тува, Красноярский край, Иркутская область и Забайкальский край.
Это самые большие регионы России?. Кстати именно в этих регионах строят каркасные дома больше всего. Вечная мерзлота не позволяет работать с бетоном и тяжелыми зданиями. Почитайте об этом сами
Кстати с экономической стороны каркасники в Сибири тоже обоснованное решение: Основное количество запасов древесины составляют ценные хвойные породы: лиственница, сосна, ель, кедр, пихта.
В Восточной Сибири сосредоточено около 80% запасов каменного и бурого угля России. Богата Восточная Сибирь рудными месторождениями: железными рудами Коршуновского и Абаканского месторождений, Ангаро-Питского района, медно-никелевыми рудами Норильска, полиметаллами Алтая, бокситами Восточных Саян.
Я так думаю именно из-за большого запаса каменного угля автор предлагает строить каменные дома.. заодно зимой можно согреется :), 1 раз правда..)
Самое забавное, что до этого додумались уже и сами канадцы, которых после нескольких десятилетий строительства подобных дешевых (массовых) домов из сэндвич-панелей начали терзать смутные сомнения. Они провели исследования и сделали вывод: дома с большей сравнительной массой (более теплоинерционные) меньше затрачивают энергии! Они сравнивали дом из сэндвич-панелей с цельнодеревянным домом из бруса, а если бы они сравнили его с цельнокаменным домом из кирпича?! Они бы получили действительно шокирующие результаты! Правда об этом ухитрились так рассказать, что я сам с трудом понял, о чём речь идёт. Такие концепции рождаются от узости взглядов на процессы, происходящие в окружающей нас природе. Сделали стену из 20 см пенопласта. Ах! Ах! Ах! Какое сопротивление теплопередаче! Какая стена тёплая вышла! А каким хорошим (тёплым) из таких стен дом выйдет?!
Да, выйдет он тёплым…, но в результате для жилья малопригодным и весьма энергозатратным! (Малопригодным из-за пенопласта и фенолформальдегида , а минераловатный утеплитель ложили в пленку –что лишало дома вентиляции – да, это так, но ведь есть другие утеплители, паромембраны, дышашие утеплители - кремнезит, эковата, минералвата..)
Всё это было бы смешно, если бы не было так грустно. Самое неприятное в этой истории, что у нас строительство домов по подобным технологиям сейчас позиционируется как энергосберегающее. Перспективы строительства таких домов лоббируются на государственном уровне. Некаменные – легкие дома позиционируются как дома будущего. Это для наших суровых районов с континентальным и резко континентальным климатом?! Чиновники, затрачивая бюджетные деньги на покупку заводов по производству седвич-панелей для массового социального строительства, уверены в своей правоте, мнят себя двигателями прогресса и цивилизации, думают, что несут к нам, в «лапотную Россию», новые технологии, которые позволят улучшить жизнь наших граждан. Не подозревая на самом деле, что догоняют даже не вчерашний, нет, а позавчерашний день, дублируя ошибки и заблуждения, от которых ТАМ уже начинают избавляться, внедряют у нас то, что ТАМ начинают сворачивать. (Вот здесь есть правда – но то же от части, так как в России есть уже собственные разработки и они были еще в 40-50 годах, без использования пенопалстов – возмите издания Госсстроя этих годов, а есть и BudgetHouse – Nanobud - одна из лучших разработок последних лет). Впрочем, чиновники не так наивны, как кажется - на дома им наплевать! Чиновнику завсегда интересно многомиллионную покупку заграницей сделать - получить откат, а там хоть трава не расти! И жить вам, уважаемые граждане в этих домах, мерзнуть, париться, жариться, как хотите. Вам нужно, вы и отапливайтесь-кондиционируйтесь сами. Мы вам дома построили – дальше не наше дело!
Ну ладно, с энергосбережением в теплоинерционном доме мы худо-бедно разобрались. А как в теплоинерционном доме обстоят дела с тепловым комфортом?
Что такое комфорт - это понятно, а что такое тепловой комфорт?
Загадки теплового комфорта.
Тепловой комфорт - это когда в доме вне зависимости от погоды, времени года и прочих внешних природных факторов поддерживаются стабильные климатические параметры, хотя бы температура, а лучше ещё и влажность! Так! Угадали?
А вот и не угадали! Это первое, что приходит в голову сделать, но к тепловому комфорту это не имеет никакого отношения! Если бы роботам поставили задачу осчастливить людей, думаю, для начала они поселили бы людей в дома – термостаты, а потом … впрочем, этот сюжет уже был обыгран в фильме нашего детства «Отроки во вселенной». Там роботы пошли дальше и «осчастливили» местных жителей по полной программе.
Дом-термостат как раз сделать проще простого! Путь обычный: позвонить в инженерную компанию, и вам привезут груду железных и пластиковых конструкций, соорудят нечто, что будет делать то, что ему велят (до первой поломки). Нужно запрограммировать контроллеры так, что климатическая система будет поддерживать стабильную температуру и влажность с точностью до долей градуса температуры и процента влажности круглосуточно, 7 дней в неделю и 365 дней в году.
Живым правильно жить в реальном, а не в синтетическом мире. (Каркасные дома – из деревянного каркаса – куда уж дереву против живого камня.. прям Изумрудный цветок какой то). Заглянуло солнышко в окно – стало теплее, ушло – похолодало, а тут, что тебе солнышко, что нет солнышка, что холодная зима, что жаркое лето - всё одинаково. Так у человека сбиваются биоритмы, теряется разница между летом и зимой, днем и ночью, уходит сон и приходит (или пропадает) аппетит. Неврозы и болезни - именно к такому результату приводит жизнь в доме-термостате. Живым нельзя презирать законы природы. Поддерживать одну и ту же температуру в жилище всё время, постоянно - вредно, особенно вредны сильные перепады температуры летом, когда на улице жара, а в доме холод. Я первый в таком доме жить не стану! В доме-термостате жить также вредно, как и в режиме термоциклирования.
Настоящий тепловой комфорт, это когда температура в доме изменяется в соответствии с изменением уличной температуры. (Это как в поговорке «Наша горница с Богом не спорится, …) Так на улице оттепель - в доме теплее на пару-тройку градусов, потом температура возвращается к исходной. На улице похолодало - температура в доме слегка должна снизиться и также с некоторым опозданием вернуться к исходной.(Чисто личные пристрастия автора, я вот люблю чтобы на улице -40 а дома + 24, а еще лучше + 25 и это мое право.., при чем тут тепловой комфорт)
Справочно: Тепловой комфорт,
комфортное тепловое состояние, функциональное состояние организма человека, характеризующееся определённым содержанием и распределением теплоты в поверхностных и глубоких тканях тела при минимальном напряжении аппарата терморегуляции. Субъективно такое состояние оценивается как наиболее предпочитаемое. Объективно оно характеризуется постоянством температуры тела, минимальной активностью потовых желёз (неощутимое потоотделение 40—60 г/ч), небольшими периодическими колебаниями температуры конечностей, особенно кистей и стоп (в диапазоне 30—31 °С) при почти неизменном уровне температуры кожи в области туловища (около 33 °С), относительным постоянством средней температуры кожи (32—33 °С), оптимальным уровнем функционирования сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, выделительной и других физиологических систем организма, а также наивысшим уровнем умственной работоспособности. Т. к. наблюдается у человека, находящегося в состоянии мышечного покоя при теплопродукции около 80 ккал/ч (1 ккал = 4,19 кдж) или при лёгкой работе с теплопродукцией, не превышающей 150 ккал/ч (канцелярский труд, работа инженера, оператора, научного сотрудника и т. п.), при известном сочетании параметров микроклимата — температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения. Нормативы микроклимата для жилых и общественных зданий, обеспечивающие Т. к., разрабатываются дифференцированно, применительно к разным климатическим зонам, сезонам года и возрастным группам. У большинства взрослых практически здоровых людей, постоянно проживающих в умеренной климатической зоне и одетых в обычную комнатную одежду, Т. к. наблюдается зимой при температуре воздуха 18—22 °С, летом 23—25 °С, при разнице температур воздуха и ограждений не более 3 °С, относительной влажности 30—60%, скорости движения воздуха 0,05—0,15 м/сек (зимой) и 0,2—0,4 м/сек (летом). Зоне комфорта обнажённого человека соответствует температура воздуха 28—30 °С. Под влиянием ряда факторов (физическая работа, акклиматизация к теплу или холоду, некоторые патологические состояния) зона Т. к. несколько изменяется. Индивидуальные различия границ зоны Т. к. зависят от особенностей основного обмена, акклиматизации, развития подкожного жирового слоя, привычки к ношению одежды с той или иной теплоизоляцией и т. п.
Лит.: Слоним А. Д., Воронин Н. М., Влияние на организм климата как средства профилактики и курортного лечения, в кн.: Основы курортологии, ч. 1, М., 1959, с. 20—59; Горомосов М. С., Микроклимат жилищ и его гигиеническое нормирование, М., 1963; Руководство по коммунальной гигиене, т, 3, М., 1963, с. 203—51: Кандрор И. С., Демина Д. М., Ратнер Е. М., Физиологические принципы санитарно-климатического районирования территории СССР, М., 1974.
В жару не следует охлаждать воздух в доме более чем на несколько градусов. В отличие от офисных помещений, в которых люди безвылазно находятся целый день, обитатели загородного дома часто выходят на улицу. Большой перепад температуры приводит к простудам. Я даже не упоминаю о той проблеме, что во влажной среде кондиционеров со временем образуется рассадник вредной микрофлоры вплоть до туберкулезной палочки. Замкнутый объём воздуха, обработанный кондиционером, для здоровья не полезен. Многие до сих пор ассоциируют холодный воздух в помещении со свежим воздухом, наивно полагая, что кондиционеры помещение «проветривают»!
Завести в доме тепловой комфорт можно другим путём – необычным: можно спроектировать и построить дом так, что он сам с минимумом нагревательных и при полном отсутствии охлаждающих систем будет обеспечивать тепловой комфорт, сам собой, без вмешательства электроники, естественным путём, благодаря законам природы. Зачем сложно, когда можно просто? Такой дом просто построить и эксплуатировать, сложнее его спроектировать. (Ну вообще хотелось бы жить в идеальном обществе Utopia или хотя бы при Коммунизме – как об этом нам в школе говорили, а дом проектировать не сложно тот что автор хочет – простое решение – землянка – дешево построить, легко эксплуатировать, низкая теплопроводность , высокая теплоинерционность J)
Как раз такую, нужную температурную зависимость и создает теплоинерционный дом. Его «недостаток» – инерционность - как раз и является достоинством. Там не нужны никакие сложные системы автоматического регулирования, нужные температурные зависимости получаются в соответствии с законами природы, и ничего специально для этого придумывать не нужно!(Там это где.. что то я окончательно эту тонкую нить потерял..) Всё давно придумано до нас и за нас!
Теплоинерционный дом - дом будущего.
Есть во всей этой истории с теплоинерционным домом ещё один немаловажный фактор. Запасы углеродного топлива ограничены. Сейчас во весь рост встаёт вопрос использования альтернативных источников энергии: солнца, ветра, приливов-отливов, да мало ли чего ещё предстоит придумать учёным. Но все, какие бы они ни были, источники альтернативной энергии объединяет одно неприятное свойство: их появление непредсказуемо во времени и по объёму (батенька вы в каком веке живете? Пол европы получает электроэнергию огромными ветряками , каждый из которых выделяет кучу мегаватт, а есть еще батареи, есть тепловые насосы). Стоит задача создать систему, способную эффективно интегрировать и аккумулировать порции тепла, для его последующего использования. Специально для этих целей конструкторы новых энергоавтономных домов предусматривают водяные и каменные аккумуляторы тепла, заряжаемые днём, например, солнечным теплом а, допустим, ночью - дешёвым электричеством. Подобная проблема возникает и при использовании новых высокоэффективных дровяных котлов с пиролизным расщеплением древесного топлива. В таких котлах сгорание дров – хорошо организованный технологический процесс. В процессе пиролиза дрова нельзя заставить тлеть, равномерно выделяя тепло на протяжении долгого времени. Дрова там перерабатываются достаточно быстро, нужно успеть оперативно забрать и аккумулировать выделившееся тепло. Для этих целей с пиролизными котлами предлагается использовать гидравлические аккумуляторы тепла. Вода самое теплоёмкое вещество в природе. Теплоёмкость воды в 5 раз превышает теплоёмкость любого камня! Теплоёмкость камня ниже, но объём камня в доме большой по определению – дом собственно весь из камня и состоит. В доме по проекту Пирос объём материала (камня) – 240м3, если его сделать из полнотелого кирпича с монолитными бетонными перекрытиями, его вес составит 430 тонн! (Вопрос не в тему – все 9 этажки – из железобетона – огромная площадь – получается в них и летом и зимой жить очень комфортно ?? ) Что будет равносильно пятидесятитонному тепловому аккумулятору из воды. Дом, сделанный из цельного, а потому более теплоёмкого материала, уже в два-три раза более теплоинерционен, чем дом, наполовину надутый воздухом, например из пенобетона. Теплоинерционный дом это не беда – это большое благо! (Я не понял дом надо сделать и внутрь воды накочать? Это как же это она греть это все будет даже незнаю, вернее незнаю как ее нагреть. И зачем так сложно если воздух проще нагреть чем воду). Это огромный аккумулятор тепла, который как русская печь способен впитывать в себя порции тепла, интегрируя его во времени. В каменном теплоинерционном доме вам уже не нужны будут дополнительные аккумуляторы тепла!
Для того чтобы изменить температуру 430 тонн камня всего на один градус, нужно выполнить работу, равную 100 кВт. Представьте, чтобы нагреть каменную массу такого дома на 1градус, котёл в 100 кВт будет работать целый час! Беспрерывно! (Я не понял а в чем тут радость то ? 100 квт – это почти котельная на 3-4 дома. К примеру 1квт котла при нормально утепленном доме тратится для обогрева 10 кв.м. Таким образом . 30 квт можно обогреть 300 кв.м. Тогда 100 квт можно обогреть 3 дома по 300 кв.м + маленький домик на 100 кв.м.)Или по-другому: чтобы нагреть на 1 градус каменную массу дома придется отнять энергию – охладить на 10 градусов целых 30 000м3 воздуха! Вот вам и естественный природный кондиционер! При воздухообмене в коттедже (как мы выяснили ранее) порядка 200м3 в час хорошо утеплённый и затенённый снаружи дом придётся нагревать раскалённым уличным воздухом на один градус порциями по 200м3 за час 150 часов – более 6 суток! Так за первую неделю 30 градусной жары каменные конструкции нагреются с 22 до 23 градусов, за следующую неделю ещё на 1 градус. Нужно помнить, что, нагреваясь, дом будет охлаждать воздух на несколько градусов. Учитывая, что жарким воздух бывает только днём, а ночью он прохладней - мы имеем естественный природный кондиционер. Именно таким образом кондиционируются старые толстокаменные дома в Средиземноморье. ( А что при 30 градусном морозе будет ?? то же самое в обратную сторону! И вообще вроде про Конитнентальный климат говорили, а тут о жаре все время.. автор летом статью писал что ли или в Италии, наверное Среднеземноморье как то сказывается.)
Занимательная физика.
Ощущение жара/холод определяется не только и не столько температурой окружающего воздуха, сколько лучевым (инфракрасным) теплообменом. Что можно нагреваться тепловым излучением, известно всякому. Каждый чувствует лучевое тепло костра, печи, многие были в турецкой бане, где воздух не жарок, а банный эффект вызывается тепловым излучением от нагретых каменных стен. А вот как тепловым излучением можно охлаждаться? Об этом многие не задумываются. Охлаждаться - в данном контексте означает излучать энергию самому, но не получать подобных излучений извне – не греться! Давайте проведём несложный на первый взгляд физический опыт - эксперимент на пляже у моря при наличии невдалеке в скалах грота.
Условия: солнечно, на море легкий бриз, воздух нигде не застаивается, ветер постоянно дует с моря, а потому везде на побережье, по определению, имеет одну и ту же температуру.
- Стоим на пляже под прямыми солнечными лучами – жарко нестерпимо! До теплового удара недолго… Давайте измерим температуру воздуха. Как же! При прямых солнечных лучах? – воскликните вы возмущённо.
- Конечно нет, извините, задумался… просто голову напекло…(простите конечно, но к середине статьи , я понимаю что напекло видимо еще в начале статьи – поэтому мысли не об отоплении а об каменном кондиционере, видимо образ близлежайшей , но недосягаемой из-за солнечного удара скалы – родил такие причудливые мысли-потребности) ведь на открытом солнце мы получаем тепловой поток порядка 4-6 кВт на м2 за час. Пройдёмте в тень под навес.
- Тут значительно легче! Но, тем не менее, всё равно жарко! Вот теперь тут, в тени можно померить температуру воздуха… - Ждём минут 15 и видим +35С.
- Вот теперь мы измерили температуру воздуха правильно – в тени!
- А сейчас переместимся в грот в каменных скалах, – приглашаю я.
- Тут совсем не жарко! – заметите вы. - А если побыть подольше, то эксперимент может закончиться легким насморком. ( какой легкий насморк – в середине статьи обещали туберкулезную палочку от резких изменений, а если выпить флакон с надписью «яд» то совершенно определенно, рано или поздно можно почувствовать лёгкое недомогание. Л.Кэррол)
- А давайте тут температуру воздуха померяем? – предложу я.
- Зачем? Ведь и без того ясно, что весь воздух, приходящий с моря, имеет одну и ту же температуру, и так быстро охладиться, попав в тень грота, он не может, еще мгновение, и он полетел дальше на пляж, откуда мы, собственно, только что и пришли. Можно с уверенность сказать, что мы измеряли температуру воздуха, пришедшего на пляж из тени грота, и он был 35С.
- И тем не менее, для чистоты эксперимента. Оставляем градусник на палке, воткнутой в песок, в центре грота на высоте метра от земли. Через 15мин смотрим на показания - +27С!
- Как же так? Ведь это один и тот же воздух, в этом нет сомнения… Он что, за две секунды в гроте успевает охладиться на 8С, а потом мгновенно нагревается снова до 35С? В чем тут дело? Температуру чего мы измеряли?
Ответ прост – мы наблюдали температуру градусника: на пляже мы убрали градусник в тень, защитив его только от прямых солнечных лучей. А от лучей кривых – инфракрасных излучений от раскалённого песка и других, окружающих, нагретых солнцем предметов, мы его закрыли? Даже пляжный тент и тот испускает тепловые излучения от поверхности, разогретой до 70С. Все эти излучения воздействовали в тени тента и на градусник, и на нас.
- А что произошло в гроте? Отчего при жарком воздухе в гроте зябко?
Оттого, что наши тела и градусник отдали свои тепловые излучения каменной скале с громадной теплоемкостью, температура которой в разгар летнего зноя не превышает 18С! Жаркий воздух не компенсирует наших лучевых теплопотерь! Мы охлаждались изнутри! Скала как вампир выпивала из нас внутреннее тепло! Но не пугайтесь, это не страшно, а наоборот, в подобных обстоятельствах весьма полезно, я бы даже сказал спасительно для организма. В аквапарках или дорогих отелях всегда устраивают подобие искусственного грота, где отдыхающие с удовольствием укрываются от зноя. Вот почему римские императоры и простые граждане строили дома из большого количества камня! (Смешалось всё – кони, люди,… да почитайте же еще про тепловое излучение, про влияние влажности и т.п., закон Фурье.. ну что за «чистота эксперемента. При чем тут аквопарк, и что делал слон когда пришел наполе он и римляне.... Простые граждане не строили дома из большого количества камня – так как было это очень дорого, а императоры строили только потому что так до них так строили и к тому же, в отличии от Росиии с ее 70% лесами , такого счастья в Риме небыло. ) В жару в огромных каменных дворцах царит приятная прохлада, даже при высоких температурах окружающего воздуха. Видно, что даже замер температуры воздуха является непростой задачей.
Чтобы комфортно себя чувствовать в жару, прежде нужно охлаждать окружающие каменные стены, а не воздух в помещении! У нас, к сожалению, всё происходит с точностью наоборот. Мы находимся в переохлаждённом кондиционерами воздухе, но с прогретыми солнцем стенами. В помещении с холодными стенами и кондиционер не понадобится. Дом с прохладными массивными каменными стенами – залог теплового комфорта в жару, а с нагретыми в холод!
Резюме:
Лучше если теплоинерционный дом будет хорошо утеплён снаружи. Раньше дома из огромного количества камня никто не утеплял, но, утеплив дом снаружи, можно уменьшить массу камня без ухудшения параметров теплового комфота.
Теплоинерционный дом должен быть тяжёлым - именно вес (масса) камня, а не его объём влияет на теплоёмкость. Чтобы дом получился теплоинерционным, его нужно строить из тяжёлого камня, например, из полнотелого кирпича с перекрытиями из монолитного бетона. Как огромный товарный поезд имеет свою инерцию движения, так камень имеет запасённую в себе тепловую энергию. Чем больше и тяжелее товарный поезд, тем больше усилий нужно приложить для изменения его скорости( Странно как то на товарном поезде гонять по городу, да и между городами не лучше, дров то хватит, или дизеля, вас богатых непоймешь.. хотя так то да.. Средниеземноморье, Император.. спрятатся за стенами от налоговиков.. тут и поезд в общем то в тему.. «мужик дорогу покажешь.. следующая станция Рублёвка, Барвиха :) . Кстати откуда такая любовь к толстым каменным стенам, - ностальгия что ль ;). Так и дом, содержащий большую массу камня.
Впрочем, есть одно помещение, где теплоинерционность весьма вредна, там, наоборот, важна тепловая динамика, это помещение стараются тщательно теплоизолировать именно изнутри, утепляя стены всевозможными утеплителями и зашивая всё это поверх доской-вагонкой, лучше липой или специальным африканским деревом опаж. Правильно, это сауна! Там важна тепловая динамика – плеснул воды на камни и... жар-пар!
Важно! Нельзя забывать, что теплоинерционный дом из кирпича - палка о двух концах! В нем нужно жить, или его хотя бы нужно всегда греть (топить) зимой, иначе толстые каменные стены Вам принесут неприятностей больше, чем пользы (конденсат - точка росы - высолы...), чего никак нельзя сказать о доме из дерева - его спокойно можно замораживать и размораживать с минимальным ущербом как для дома, так и для Вас!
Если бы я знал что так все кончится, не стал бы терять столько времени на ответы. Приехали.. .а зачем статью писал.. если в конце самое главное, итог то- а приехал я назад , а приехал в Ленинград :))
Общее резюме :
Настаиваю на том что статья писалась автором когда у него была высокая температура – от сюда вопрос о тепле , и совершенно нелогичный ответ о кондиционировании. Хотелось бы узнать какое у автора образование, т.к. автор либо сделал какое то открытие ( тогда хотелось бы увидеть труд на определенном кол-ве страниц с таблицами, списком используемой литературы ) либо он совершенный профан в теме о которой он написал, либо он занимается самовнушением и статья написана чтобы оправдать свой громоздкий, дорогущий, холодный зимой и жаркий летом дом построенный им же.
В качестве чистоты эксперемента можем поставить практический опыт. Мы строим 2 дома один он по своей технологии, другой наш – каркасный. Далее зимой ждем мороза -28 -30, каждому вручается N кг дров, и срок – 5 дней. Побеждает тот кто не замерзнет. А тот кто замерзнет тоже умрет не зря, а за идею .

Леонид Стеценко. Все ссылки на данную статью - приветствуются, так как позволяют избавится от заблуждений.