Пучков Ю.М.

ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства» (г. Пенза, Россия)

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОУСВОЕНИЯ ПОЛОВ

Полы в зданиях могут устраиваться по перекрытиям или по грунту для создания поверхности, в наибольшей степени отвечающей требованиям комфорта. С полами постоянно соприкасается нога человека. Их поверхность систематически подвергается различным воздействиям, возникающим от хождения людей, передвижения мебели, перестановки инженерного оборудования, увлажнения жидкостями, изменения температуры и другим.

Конструкции полов проектируют в зависимости от их назначения, предусматривая следующие основные элементы: покрытие – верхний слой, непосредственно подвергающийся эксплуатационным воздействиям; прослойка – промежуточный слой, связывающий покрытие с нижележащим элементом или служащий постелью; стяжка – выравнивающий слой, образующий ровное основание для покрытия; изоляционный слой – влаго -, звуко – или теплоизоляционный в зависимости от выполняемых функций; подстилающий слой – элемент, передающий на стены или распределяющий по основанию нагрузку, воспринимаемую полом ( при полах по перекрытиям это несущая плита перекрытия, а при полах по грунту – плотная подготовка).

Каждый из слоёв пола выполняет свою важную функцию в конструкции, но особые требования как на стадии проектирования , так и в процессе эксплуатации предъявляются к самому верхнему слою пола – покрытию, который должен отвечать различным требованиям, в том числе требованию малого показателя теплоусвоения, который обеспечивается не только самим покрытием пола, но и лежащими под ним слоями.

Конструкцию пола определяют особенности условий эксплуатации. Температура поверхности покрытия пола в помещении может быть близка к температуре внутреннего воздуха (18…20^оС). Температура же тела человека намного выше (36,6^оС). Отсюда в результате постоянного соприкосновения ступни (даже в обуви) с более холодной поверхностью пола нарушается терморегуляция организма и происходит переохлаждение ног. Оно будет тем сильнее, чем ниже температура пола, чем больше время контакта стоп ног с поверхностью и чем выше скорость теплоотдачи от стопы к поверхности пола, которая выражается показателем теплоусвоения пола.

Свойство поверхности в большей или меньшей степени воспринимать тепло при периодических колебаниях теплового потока или температуры воздуха называется теплоусвоением. Сравнить материалы по теплоусвоению можно при помощи коэффициентов теплоусвоения, Вт/(м²*^оС), помещённых в СП 23-101-2004. Так, коэффициент теплоусвоения линолеума – 8, бетона – 17, сосны – 4, стали – 126. Субъективно ощутить разницу в теплоусвоении различных материалов можно последовательно наложив ладонь руки на пластину из дерева, а затем из стали, находящиеся при комнатной температуре и имеющие ту же температуру, что и воздух помещения. Пластина из стали окажется заметно холоднее и это объясняется большей скоростью отвода тепла от поверхности ладони.

Отношение величины амплитуды колебания теплового потока к величине амплитуды колебания температуры на поверхности пола носит название показателя теплоусвоения поверхности пола. Показатель теплоусвоения является нормируемой величиной и в соответствии с табл. 13 СНиП 23-02-2003. «Тепловая защита зданий», составляет для жилых зданий 12 Вт/(м2*оС), для общественных – 14 Вт/(м²*^оС), для промышленных – 17 Вт/(м²*^оС).

Расчётное значение показателя теплоусвоения поверхности пола определяют по своду правил, СП 23-101-2004. «Проектирование тепловой защиты зданий», с использованием формул и таблиц, приведённых там. Расчётами, выполненными автором для пола общественного здания, состоящего из слоёв: бруски деревянные (0,06 м), лаги деревянные (0,075 м), 2 слоя рубероида (0,002 м), бетон класса В 12,5 (0,08 м) по грунту, установлено, что этот пол имеет показатель теплоусвоения поверхности 7,7 Вт/(м²*^оС). А пол, состоящий из слоёв: линолеум (0,0015 м), 2 слоя гипсоволокнистой плиты (0,024 м), гравий керамзитовый (0,065 м), монолитная железобетонная плита (0,115 м), имеет сравнительно больший показатель теплоусвоения поверхности 9,25 Вт/(м²*^оС). Ещё больший показатель, 19 Вт/(м²*^оС), имеет пол, состоящий из слоёв: керамическая плитка (0,01 м), клей для напольной плитки (0,01 м), стяжка цементно-песчаная (0,03 м), гравий керамзитовый (0,04 м), плита железобетонная монолитная (0,115 м).

Поверхность пола общественных зданий должна иметь расчётный показатель теплоусвоения не более нормируемой величины, установленной строительными нормами и правилами, СНиП 23-02, на уровне 14 Вт/(м²*^оС). В соответствии с этим требованием нормам будут отвечать полы деревянные и линолеумные, конструкции которых приведены выше, а керамические – не будут, но они могут быть применены в помещениях с кратковременным пребыванием людей, например, в санитарных узлах или лестничных клетках.

Таким образом, на стадии проектирования зданий необходимо для каждого помещения, где люди пребывают постоянно (жилые помещения, больничные палаты, помещения детских садов, школ и многих подобных помещений), определить конструкцию пола и соответствующее расчётное значение показателя теплоусвоения поверхности, которое не должно превышать нормируемого значения.

Однако практика реального проектирования уклоняется от расчётов, связанных с теплоусвоением поверхности полов, сокращая издержки производства, что в ряде случаев приводит к грубым ошибкам при проектировании полов, особенно первых этажей зданий, где в помещениях для постоянного пребывания людей полы оказываются «холодными», что негативно отражается на здоровье длительно пребывающих там людей.