Одна из первых задач строительства жилых зданий заключается в создании для человека пространства, защищенного от вредного влияния наружных условий. Факторы наружного климата — температура, солнечный свет, ветер, относительная влажность, воздух и дождь необходимо преобразовать в пригодные для человеческого жилья или полностью исключить. К числу наружных условий следует отнести также звуки и шум, вызываемые такими явлениями природы, как ветер и дождь, а также все более механизирующейся техникой.
Климатические факторы района являются всегда функцией его географического расположения, и в трудных условиях редко можно получить помощь от опыта, полученного в других местах. Решение вопроса защитных качеств здания является сугубо местным, и в каждом климатическом районе действуют всегда только свои правила. Несмотря на это, изменения в строительной технике в Финляндии осуществлялись путем обработки или прямого копирования достижений густонаселенных стран, живущих в более мягких климатических условиях, и независимо от того, является ли их использование пригодным или целесообразным. Одной из причин этого является, в частности, то, что наше научное исследование в области строительной техники еще молодо и не добилось более широкого понимания и достаточной материальной поддержки.
Когда мы начинаем рассматривать здание с точки зрения его пригодности для жилья, мы замечаем, что у стен, пола и потолка есть еще ряд главных задач, кроме необходимости стоять прочно на месте, которые к тому же требуется увязать между собой в зависимости от вида материалов. Это увязка чрезвычайно важна в связи с тем, что зачастую требования противоречат друг другу, как например большая площадь окна для прохождения света увеличивает тепловые потери или легкая конструкция стен снижает звукоизоляцию и т. д.
О комнатном климате, связанном с понятием о пригодности здания для жилья, человек знает пока еще очень мало. Некоторые составляющие комнатного климата, правда, можно выразить конкретными величинами, но другие по своему характеру таковы, что их нельзя измерить, и даже не всегда известно, что они собой представляют. Таким образом, оценка качества комнатного климата остается в большой степени вопросом практики. Поэтому, естественно, что если главной целью является создание нормального комнатного климата, то следовало бы придерживаться данных длительного опыта и в области новшеств продвигаться вперед осторожно. Такое «замедление», конечно, находится в кажущемся противоречии с мнением тех, которые считают, что рационализация и удешевление строительства представляют собой главную цель.
Человек и комнатный климат
На изменения окружающих климатических условий органы человеческого тела реагируют не только пассивно. Человеческое тело принимает очень активное участие в событиях в соответствии с законами физиологии. Поэтому оно относится, например, к охлаждению или к испарению воды в определенном окружении совсем иначе, чем какой-нибудь иной предмет по законам физики.
В этой работе приходится обойти сложные термохимические и термодинамические явления, входящие в жизненный процесс. Однако можно сказать, что тепло, возникающее при обмене веществ, отнюдь не просто побочный продукт, который совершенно случайно возникает при окислении углеродистых соединений, а его следует рассматривать как необходимое для жизни клеток производство энергии. Это приходится отметить потому, что в обычных условиях образующееся тепло проявляется в большинстве случаев как «избыточное тепло», удаляющееся из тела.
Достаточно хорошо известны размеры теплообразования во время различных рабочих операций. При увеличении тяжести работы растет также теплоотдача человека. Эти колебания в теплообразовании тела не имеют существенного влияния на внутреннюю температуру тела, которая остается примерно постоянной. Поддержание постоянной внутренней температуры возможно благодаря химическим и физическим мерам регулирования, при помощи которых теплообразование и теплоотдача находятся в равновесии между собой.
Теплоотдача тела происходит несколькими различными способами, из которых в нормальных условиях важнейшими являются: радиация от тела и одежды, переход тепла на наружную поверхность и в воздух. Последний вид теплопотери увеличивается посредством конвекции. В определенных условиях значительную роль играет испарение воды. Соотношение между этими компонентами теплоотдачи не постоянно: наибольшее значение при покое имеет радиация, а при физическом труде — испарение воды. Каждое из различных действий человека имеет характерный и определенный способ теплоотдачи. Для возникновения приятного самочувствия требуется, чтобы вышеупомянутые компоненты могли находиться в правильной пропорции, иначе регулирующий механизм теплоотдачи будет перегружен, что проявится в виде неприятного чувства, а в резко выраженных случаях — плохого самочувствия и др. В этом большую роль играют температура и относительная влажность воздуха, окружающего человека, скорость воздушных потоков, а также температура окружающих поверхностей и вызванный ею эффект радиации.
Нелегко правильно уравновесить в условиях жилых помещений эти окружающие условия и теплоотдачу человеческого тела, так как можно предполагать, что деятельность терморегулирования тела соответствует, в основном, требованиям жизни в природе. Кроме того, существует неясность, как терморегулирование тела и вызванное им неприятное чувство влияет на ритм жизнедеятельности, а также какое значение имеют ритмические изменения окружающих факторов на развитие, и продолжение приятного чувства. Эти два вопроса имеют весьма важное значение при оценке взаимных влияний человека и комнатного климата. Проблема комнатного климата усложняется отсутствием достаточных сведений о том, как количества тепла, отдаваемые различными частями тела, должны относиться между собой с точки зрения приятного самочувствия.
Для возникновения приятного самочувствия имеют значение и другие факторы комнатного климата, кроме теплового баланса человеческого тела в его различных проявлениях. Наиболее важными из них являются состав и качество воздуха, поддерживаемые при помощи соответствующей вентиляции, а также косвенное воздействие света на комнатную гигиену.
Температура в комнатах
В отопительный сезон поверхностная температура наружных стен и окон, через которые происходит передача тепла, ниже, чем температура воздуха и других поверхностей в комнате. Чем холоднее на улице, тем холоднее становятся наружные стены и окна и тем теплее должны быть теплоисточники, чтобы температура комнаты осталась на определенном уровне. Следствием этого являются более резко выраженные воздушные потоки и температурные различия отдельных поверхностей. Комнатный климат становится тем более неравномерным, чем холоднее на улице.
Можно сказать, что понятие коэффициента К как такового недостаточно при рассмотрении теплоизоляционной способности конструкции. Ведь основой значения К является состояние постоянной разности температур, которое практически никогда не встречается в природе. Однако коэффициент К можно принимать за некоторое мерило при условии, что сравниваются однотипные конструкции стен. Мы еще вернемся к этому в связи с вопросами теплоемкости.
Вышесказанное относится также к полу, непосредственно примыкающему к наружному воздуху. Пол не только дает эффект радиации, но имеет также значение как поверхность непосредственного соприкосновения с ногами. В этом отношении пол с поверхностной температурой +16°С следует считать холодным и за некоторое минимальное значение можно принимать +17—+18°С, т. е. температуру, которая нормально должна быть на поверхности перекрытий между отапливаемыми помещениями.
Наряду с правильной поверхностной температурой имеет большое значение еще материал настила в отношении того', каким он кажется для ног — подходящим или слишком холодным. Хотя у деревянного и бетонного пола будет одинаковая поверхностная температура, бетонная поверхность будет казаться намного холоднее. Хорошая теплоизоляционная способность и малая удельная теплота на единицу объема являются факторами, при которых поверхностный слой пола кажется приятным ноге при соприкосновении с ним. Ковер, который можно рассматривать как верхний слой пола, может быть довольно тонким и все же, несмотря на это, дает нужный эффект. Это объясняется тем, что при кратковременном соприкосновении всегда возникает контактная температура между поверхностью пола и подошвами ног. Эта температура тем ближе к температуре подошвы ноги (около +30°С), чем меньше коэффициент ? и удельная теплота поверхностного слоя пола. Попутно интересно отметить также улучшающий эффект мягких ковров для изоляции ударных звуков. Таким образом, ковры имеют, кроме отделочного значения, еще большое физическое значение с точки зрения обеспечения большей пригодности помещения для жилья.
Как ранее уже отмечалось, из способов теплоотдачи тела особенно большое значение имеет радиация, когда человек находится в состоянии покоя. Можно считать, что вообще это состояние имеет место, когда человек находится в комнате. Тогда человеческое тело реагирует наиболее чувствительно на изменения, происходящие в величине радиации. Вообще редко кто задумывается над тем, что даже в жилой комнате человек находится как бы в радиационном шкафу и через радиацию состоит в удивительно тесном и непосредственном контакте со всеми ограничивающими комнату и находящимися в ней поверхностями.
На вышеприведенном графике рис. 109 показана температура внутренней поверхности наружных стен как функция коэффициента К и наружной температуры. В то же время поверхностная температура перегородок в зависимости от конкретных условий перекрытий и мебели чаще всего ближе к температуре воздуха в комнате. Источники тепла вообще на несколько десятков градусов теплее комнатного воздуха, а внутренняя поверхность окон самая холодная во всей комнате. Приятное самочувствие человека зависит от того, в каком месте комнаты он в данный момент находится. Он не терпит, например, длительного пребывания вблизи источника тепла, и причиной неприятного чувства является сильная односторонняя радиация. Так обстоит дело, например, на кухне около плиты с дровяным отоплением (см. «Исследование тепловых потерь в домах на периферии»).
Из всех поверхностей в комнатном пространстве самым сложным с точки зрения факторов радиации является окно. Пребывание около окна часто необходимо из-за условий освещения. Радиация от человека к окну всегда односторонняя. Непосредственный сквозняк от окна из-за утечки воздуха будет рассмотрен отдельно.
Тепловая радиация между поверхностями двух твердых тел
При температуре внутренней поверхности окна зимой —10° радиация от человека около окна оказывается больше, нежели в том случае, когда человек находится вдали от окна. Следует заметить, что коэффициент радиации тела, одежды и оконного стекла только слегка меньше, чем у черной поверхности. Этим -объясняется то неприятное чувство, которое человек ощущает около холодного окна, каким бы плотным оно не было с точки зрения утечек воздуха. Даже на расстоянии 1 м от окна положение улучшается не намного и в том случае, если источник тепла находится под окном. Лишь на некотором расстоянии пространственные углы, направленные от элементов кожи тела к окну и к источнику тепла, начинают компенсировать друг друга. Отсюда становится ясным также, почему источник тепла должен быть помещен под окном.
Ненриятность пребывания около окна усугубляется еще конвекционными потоками, так как, когда окно холоднее всего, а источник тепла горячее, конвекционные потоки достигают максимума.
Лаборатория строительной техники произвела за последние поды тысячи измерений поверхностной температуры окон и других факторов уюта комнат. В связи с этими измерениями производился также нагрев внутренней поверхности окна. Нагрев внутренней поверхности окна является одним из способов, с помощью которого можно уменьшить вредное влияние окна на комнатный климат и более полно использовать полезное пространство вблизи окна. Несколькими последовательными окопными рамами так же, как и занавесями, достигается подобный эффект. Идея распространить отопление невысокой температуры на всю внутреннюю поверхность наружной стены вызвана во многом теми же причинами. В опытном доме VI в Отаниеми такое отопление испытывалось в течение последних трех лет с хорошими результатами.
Относительная влажность воздуха
Так как теплоотдача человеческого тела происходит частично посредством испарения, то, естественно, что влажность окружающего воздуха оказывает влияние на самочувствие. Регулированием количества испаряемой воды тело может достигнуть необходимой теплоотдачи, когда размеры теплоотдачи другими путями меняются но причинам, не зависящим от человека.
На основании наших нынешних знаний можно сказать, что влияние влажности воздуха на теплоотдачу тела является очень сложным. 11апример, опытным путем установлено, что легко одетый человек при температуре —25° испаряет через кожу тела больше воды при относительной влажности воздуха 70%, чем при относительной влажности 30% (Брадшке, Лизе и др.).
Значение испарения воды для регулирования тепла как физиологического действия проявляется в этом примере чрезвычайно ясно. Количество воды, испаряющееся от человека в состояний, близком к покою, в условиях жилой комнаты равно около 50 г/час, при тяжелой работе оно может доходить до 300—400 г/час и даже больше.
Согласно исследованиям, произведенным в Америке и Германии, относительная влажность воздуха в жилых помещениях должна быть между 40 и 70%. В зимних условиях Финляндии относительная влажность имеет тенденцию падать ниже этого оптимального диапазона. Это вызвано низкой абсолютной влажностью наружного воздуха, поступающего в комнату при вентиляции. В поднятии относительной влажности воздуха достойно внимания значение комнатных растений, участвующих в создании приятного комнатного климата.
Конвекция
Скорость движения воздуха и его температура влияют на испарение воды телом и на переход тепла через соприкосновение с воздухом. В этом случае человеческое тело не соблюдает законов, которым подчиняются обычные физические тела в соответствующих условиях. У человека, находящегося в покое, движение воздуха (в зависимости от его температуры) увеличивает долю того количества тепла, которое покидает поверхность тела в результате невидимого испарения воды. Влияние движущегося воздуха на испарение воды телом не является, однако, простым и постоянным. С точки зрения практики важным является тот факт, что движение воздуха расширяет те предельные значения температуры, при которых происходит невидимое испарение воды. Иными словами, видимая отдача воды в виде нота проявляется лишь при более высокой температуре в случае, если остальные условия остаются прежними.
При движении воздуха в соприкосновение с поверхностью тела приходят все новые его количества. Так, теплоотдача тела может при определенных условиях возрасти в такой степени, что для его ограничения телу приходится в свою очередь понизить свою поверхностную температуру. В какой степени это происходит, зависит в каждом отдельном случае от скорости движения воздуха или разности температур так же, как и от состояния человека, его одежды и др.
Когда движение воздуха в комнате кажется неприятным или утомительным, обычно говорят о «сквозняке». В своем чистейшем виде он состоит из небольших ламинарных и турбулентных движений воздуха, которые вызывают указанное несимметричное остывание поверхности тела. Скорость воздуха, равная 0,2 или 0,3 м/сек, вызывает остывание тела с образованием разности температур около 2°С между двумя сторонами тела. Такая разность вызывает уже неприятное самочувствие у человека. Можно предполагать, что такие воздействия «явления сквозняка» нежелательны всем людям, и что какой-либо более или менее значительной закалки против него нельзя добиться.
Возникновение вышеупомянутых явлений конвекции тесно связано с отопительной системой, способом вентиляции, а также с плотностью стенных конструкций, дверей и окон.
Вентиляция
Как известно, чистый воздух содержит 78% азота, около 21% кислорода, 0,04% двуокиси углерода и переменное количество водяного пара, а также очень незначительное количество некоторых инертных газов. Однако воздух, которым мы дышим, никогда не бывает в природе в чистом виде, он содержит примеси в твердом, жидком и газообразном виде. В условиях Финляндии наружный воздух, как правило, по своему качеству хороший и пригоден без каких-либо особых мер очистки.
В результате дыхания и деятельности человека в помещении возникают водяной пар, двуокись углерода, пыль, дым, а также различные органические примеси, которые делают воздух неприятным для пребывания в нем и тем самым требуют его смены. Вопрос о количестве водяного пара с точки зрения чувства комфорта рассматривался выше. Взрослый человек в состоянии покоя вырабатывает около 20 л двуокиси углерода в час. Как правило, содержание углекислого газа в комнате должно быть ниже 0,7—1,5‰ (хотя человек выносит гораздо большее количество), так как количество углекислого газа является своего рода мерилом испорченности воздуха. Для твердых примесей, кроме их характера, имеет значение также размер частиц пыли. В определенных случаях даже обычная комнатная пыль может вызывать серьезные неприятности. При низкой относительной влажности воздуха отрицательное влияние пыли усугубляется.
Однако в нормальных условиях установлено, что человек ощущает неприятное чувство раньше, чем более или менее значительно изменяется количество кислорода, водяного пара, двуокиси углерода, пыли и пр. Исследователи во всем мире искали объяснение этому явлению и выдвигали самые различные теории о том, что собственно представляет собой понятие «свежий воздух». Одной из наиболее интересных является теория содержания ионов в воздухе.
Люди, пребывающие в комнатах, где проводится кондиционирование воздуха, часто жалуются на затхлость воздуха и на другие недостатки, которые они ощущают, или только им кажется, что ощущают, и которым им трудно найти правильное выражение. Вообще установлено, что воздух гораздо приятнее в комнатах, которые проветриваются через окна, нежели в тех, в которых имеется механическая вентиляция.
Какого-либо исчерпывающего объяснения этому явлению на основании состава воздуха найти не удавалось, но опубликовано множество результатов опытов, согласно которым отрицательные ионы в воздухе действуют на более чувствительных людей ободряюще и вообще улучшают их самочувствие и настроение. С другой стороны, замечено, что положительные ионы имеют противоположный эффект. В районах, известных своим здоровым климатом, отмечено большое содержание отрицательных ионов в воздухе. Общеизвестно, что исключительно свежий воздух содержит большую ионную концентрацию. Замечено, что пребывание людей в комнате быстро снижает количество ионов.
Свежесть комнатного воздуха, очевидно, не находится в непосредственной связи со взаимной пропорцией его компонентов или с ее изменениями. С другой стороны, такие обстоятельства, как длина и характер пути, пройденного вентиляционным воздухом, обработка воздуха в устройствах для кондиционирования и др., имеют очевидное значение в этом отношении.
Сильная и кратковременная вентиляция, проводимая через открытые окна или двери, является простым и эффективным методом для получения свежего воздуха в комнате. Этот классический метод вентиляции или «перекрестный сквозняк» пока не удавалось заменить механическими или другими системами для достижения свежего воздуха в комнате.
Недалека от истины мысль, что эффект свежести воздуха в комнате, вызываемый классическим «сквозняком», основывается не столько на том, что количество воздуха при этом становится больше или качество лучше, чем при искусственных методах вентиляции, а скорее на характере мгновенности и полноты действия сквозняка. Исчезновение свежести комнатного воздуха можно тогда представить как явление, напоминающее по своему характеру эпидемию и размножение бактерий. При помощи этого сравнения можно объяснить то, что свежести нельзя добиться или сохранить ее непрерывно малой и равномерной сменой воздуха, если скорость смены его меньше, чем скорость распространения упомянутой «эпидемии». Равномерной вентиляцией можно, правда, задержать распространение «эпидемии», но через определенные промежутки времени необходимо все же производить полную очистку воздуха. Если мы хотели бы достигнуть равномерной вентиляцией той же степени чистоты, что и «сквозняком», скорость непрерывной вентиляции должна быть больше, чем желательно с точки зрения других факторов комнатного климата. Изменения степени чистоты, влажности и даже температуры комнатного воздуха, вызываемые периодически производимой полной сменой его, как правило, действуют положительно па самочувствие нормального человека, и тогда человек гораздо лучше выдерживает кратковременное ухудшение воздуха, причем даже в большей степени, чем когда условия остаются постоянно неизменными.
Хорошей стороной классического проветривания сквозняком является еще то, что его можно осуществлять по мере надобности. Известно ведь, что потребность проветривания в различных комнатах квартиры сильно меняется в течение суток и что порча воздуха часто происходит случайно но непредвиденным причинам (табачный дым, чад от сгоревшей пищи). В то же время непрерывную медленную вентиляцию труднее регулировать но потребности, и удаление испорченного воздуха длится относительно долгое время. Постоянная медленная вентиляция может большую часть суток работать без надобности, лишь расходуя тепло и снижая зимой влажность комнатного воздуха и стен до слишком низкого значения. Ведь абсолютная влажность наружного воздуха зимой очень мала — вообще только 1/3—1/5 того значения, которое она должна иметь в комнате. Даже при сильном проветривании сквозняком теряется небольшое количество влаги.
Высокая степень эффективности проветривания сквозняком основывается также на том, что свежий наружный воздух проникает с большой скоростью повсюду в комнату, смывая пыль и абсорбированные на стенах и мебели мелкие примеси, портящие воздух. Разность температур вентиляционного воздуха и поверхностей в комнате, которая в зимних условиях может быть более 20°С, значительно увеличивает скорость, с которой примеси отделяются от поверхностей. Кажется логичным, что для сохранения комнатного воздуха чистым и освежающим комнате так же, как и человеку, требуется глубокое вдыхание свежего воздуха.
В этой связи имеет значение характер внутренних поверхностей комнаты, так как эти поверхности способны в определенной степени принимать и отдавать некоторые примеси, встречающиеся в комнатном воздухе. Внутренние поверхности могут, таким образом, образовывать своего рода аккумулятор, который выравнивает колебания качества комнатного воздуха. У стен, покрытых обоями, коврами, а также у мягкой мебели это свойство, очевидно, больше, чем у твердых и плотных поверхностей. Характер поверхностей в комнате имеет значение также с точки зрения общей гигиены. Например, общеизвестно положительное в отношении гигиены свойство известковой краски.
Увеличение объема комнаты и особенно ее высоты является одним из способов достижения большей гибкости при удовлетворении потребности проветривать помещение. Большой объем комнаты означает больший резерв воздуха и тем самым меньшее число проветриваний. В низкой комнате человек ощущает порчу воздуха быстрее, чем в высоких комнатах. Последнее явление, очевидно, основывается на том, что в высокой комнате воздух имеет возможность лучше расслаиваться и верхний слой находится целиком выше уровня пребывания человека. Таким образом снижение высоты комнаты значительно ухудшает качество комнатного климата. Комнаты, предназначенные для ответственных целей, на основании опыта уже столетиями строились высокими.
Увеличение объема комнаты увеличением ее высоты вызывает, особенно в малых зданиях, относительно небольшие дополнительные расходы, которые составляют только незначительную часть того, во что обошлось бы достижение такого же объема путем увеличения площади.
На основании вышеизложенного мы видим, что вопрос вентиляции тесно связан с общим проектированием здания в самых различных формах и что он лишь частично является вопросом смены воздуха в количественном смысле.
В отношении вопроса вентиляции малых зданий остаются в силе изложенные здесь общие принципы. В условиях Финляндии едва ли целесообразно решать вопрос вентиляции малых зданий иначе, чем применением люков, вентиляционных каналов или пористости стен наряду со «сквозняком» — открыванием окон или дверей по нескольку раз в сутки.
В финских малых домах дровяная кухонная плита является самым большим фактором, портящим воздух. Дровяная плита сильно излучает тепло. В опытном доме в Ваннас (Рийхимяки) (см. «Исследование тепловых потерь и опытных домах на периферии») зимой 1949/50 г. использовали до 80% дров в кухонной плите. Возникающее таким образом тепло удаляли сильным проветриванием и на кухне создавались вредные для здоровья условия из-за сильных конвекционных потоков. При попытке выравнивать тепло кухни и других комнат путем открывания дверей, образовывались конвекционные потоки, и в другие комнаты шел запах из кухни. Кажется целесообразным применение дровяных кухонных плит, температура поверхностей которых, за исключением самой верхней плиты, была бы насколько возможно низкой. Так можно было бы улучшить комнатный климат в малых зданиях, и потребность вентиляции оказалась бы в нормальных пределах.
Утечка воздуха через поры
В зависимости от окружающих условий и расположения частей здания на поверхности стен действует определенная разность давлений воздуха. Воздушные потоки, вызванные разностью давлений, основанной на естественных условиях, вызываются естественной вентиляцией,- Разность давлений, вызывающая естественную вентиляцию, происходит из-за разницы наружной и внутренней температуры или из-за ветров.
Разность давлений ?р (в мм водяного столба), вызванная разностью температур, когда известны разность уровней по отношению к нейтральной плоскости +h м, наружная температура tи и внутренняя температура ts, рассчитывается следующим образом:
Разности давлений, вызванные ветром, не выражаются с такой точностью как те, которые вызваны разностями температур, а они меняются постоянно и по величине и по направлению. Когда здание по своему расположению подвержено воздействию ветров, указанные разности давлений и вызванные ими утечки воздуха могут временами достигать весьма больших значений.
Большинство строительных материалов в той или иной степени пропускает воздух. Если по обеим сторонам имеется разное давление воздуха, возникает поток его через степу. Количество воздуха, протекающего через 1 м2 стены, равно
где:
?р — разность давлений в мм водяного столба;
? — коэффициент проникновения воздуха в м3/м2·час·мм водяного столба, который показывает, сколько кубических метров воздуха проходит через 1 м2 стены в час при разности давлений в 1 мм водяного столба.
Количество воздуха, протекающего через пористое вещество, у мелкопористых материалов примерно прямо пропорционально разности давлений.
Значения температуры в однородной пористой стене изображены графически на рис. 112. На графике показано положение, когда нет течения воздуха через стенку. Изменение температуры происходит тогда по прямой. На рис. 113 показано положение, когда через стенку равномерно проходит воздух в направлении, указанном стрелкой. Графически изменение температуры уже не выражается прямой, а кривая изгибается в сторону направления потока. Проводимость тепла уменьшается со стороны входа воздуха и соответственно возрастает на стороне его выхода.
На практике массивные однородные стены редки. Стены, как правило, состоят из нескольких слоев, плотность которых различна. Даже у одного и того же материала плотность может колебаться в широких пределах. Ясно, что утечка через отверстия плотных слоев перемешивается с утечкой через поры пористого вещества, причем возможные воздушные прослойки еще больше облегчают этот процесс. Однако на практике все же возможно получить обратно до 70—80% общего теплосодержания утечки воздуха через поры, когда конструкции стен способствуют этому.
Все же использование утечки через поры для практических целей не совсем просто. Если специально сделать конструкции пористыми, трудно отрегулировать утечку воздуха так, чтобы она имела нужную величину. Из-за колебаний наружной температуры утечка через поры, вызванная разностью температур, может стать или слишком малой, или излишне большой. Столь же трудно регулировать утечку через поры, вызванную давлением ветра. Так, конструкцию стенки следует считать весьма сомнительной, если она пригодна только для зданий, хорошо защищенных от ветра. Ведь защитный лес, имеющийся вокруг здания, и другие условия могут в течение десятилетий очень сильно измениться.
Утечка воздуха через поры влияет различным образом на свойства комнатного климата. Проводимость тепла на внутренней поверхности степ при условии, что поток воздуха входит через нижнее перекрытие и нижнюю часть стен, показана на графике рис. 113. Проводимость тепла снижает температуру внутренней поверхности и охлаждает нижнюю часть комнаты. В опытном доме II, пористость стен которого была значительно больше, чем у других домов, в нижней части комнат наблюдалась значительно более низкая температура, чем в других опытных домах. Таким образом, поток воздуха, проходящий через поры стен, увеличивает те невыгодные для удобства жилья разности температуры,, которых и без этого возникает слишком много. Пригодность комнаты со специально устроенными пористыми стенками в большой степени сомнительна во время холодов и сильных ветров, когда даже внутри стен плотной конструкции наблюдаются всякие неприятные явления.
Опытный дом II показывает также, что с течением времени степень плотности здания не остается постоянной и степень надежности стен, очевидно, будет меньше обычной.
Утечку воздуха через поры можно было бы использовать в качестве дополнительного фактора наряду с другими способами при решении вопроса вентиляции. Большинство конструкций степ является в некоторой степени пористыми, и через них может возникнуть ограниченное течение воздуха, называемое в народе «дыханием» стены.
Если устроить утечку воздуха через поры таким образом, чтобы во всей комнате наблюдалось повышенное давление (в этом случае нейтральная плоскость находится ниже комнаты), т. е. в наружных стенах воздух вытекал бы только наружу, поверхностная температура стенок поднялась бы близко к температуре комнатного воздуха. Избыточное давление должно быть настолько большим, чтобы оно могло в основном исключить влияние колебаний давления ветра. Используя созданное в комнате избыточное давление и пористость внутренней поверхности стены, можно было бы уменьшить отрицательные свойства комнатного климата, вызванные холодными внутренними поверхностями стен. Входящий воздух следовало бы направить через трубу снизу вверх. Воздух пришлось бы нагревать в нижней части трубы и тогда было бы создано в комнате необходимое избыточное давление.
Для исключения влияния ветра можно, конечно, подумать об устройстве плотной оболочки вокруг здания, внутренняя пористая конструкция которой сообщалась бы с наружным воздухом лишь в определенных местах. Такие устройства требуют тщательного проектирования и аккуратного выполнения.