Pri obravnavanju toplotnih pojavov ločimo primere talnih oziroma medetažnih konstrukcij med prostori z enako ali približno enako temperaturo (na primer medetažna konstrukcija med stanovanjema) in med prostori s precej različno temperaturo, torej med toplotnima conama ali proti zunanjemu okolju (na primer tla nad odprtim prehodom, tla proti neogrevanemu prostoru, tla na terenu).

 

Za opis toplotnih značilnosti konstrukcijskega sklopa v stacionarnih in pri znanih robnih razmerah uporabimo toplotni upor (R) in njegovo obratno vrednost, toplotno prehodnost (U). Podatki, ki jih pri tem potrebujemo, so toplotne prevodnosti () in debeline posameznih plasti sklopa ter toplotne prestopnosti mejnih zračnih plasti (). Toplotne značilnosti izboljšamo predvsem z dodajanjem oziroma povečevanjem debeline sloja toplotne zaščite.

 

Vse navedeno nam omogoča, da lahko določimo tudi površinsko temperaturo poda. Vendar pa ta izračunani podatek še ne da prave ali dokončne podobe toplotnega ugodja, ki ga ponuja obravnavani pod. Tla so tisti del ovoja prostora, s katerim smo tako rekoč ves svoj aktivni čas dneva v neposrednem stiku. Pri prenosu toplote z našega telesa prek, na primer, stopal na tla gre za dinamičen toplotni pojav, zato moramo za oceno dejanskih razmer poznati dva dodatna – dinamična – parametra, ki nam pomagata presoditi verjetnost (ne)prijetnega počutja v stiku z določenim tipom tal ali talne obloge. Pri tem igra najpomembnejšo vlogo prav zaključna plast, to je obrabni sloj.

 

Medtem ko je torej za stacionarno obravnavanje prenosa toplote zadosten snovni podatek toplotna prevodnost () materiala, pa potrebujemo za nestacionarni opis dodatna snovna podatka: gostoto () in specifično toploto (c). S temi tremi znanimi količinami lahko opišemo termično difuzivnost (a) in toplotno vdornost (b) materiala oziroma sloja.

 

Termična difuzivnost opisuje hitrost potovanja izotermnih ploskev skozi snov, kadar se temperatura v snovi spreminja s časom. Opišemo jo z izrazom

a = /c (m2/s).

 

Majhna termična difuzivnost je značilna za snovi, ki slabo prevajajo toploto in imajo veliko toplotno kapaciteto. Ni seveda nujno, da obe lastnosti nastopata hkrati ali enako izrazito; pri primerjavi različnih snovi je pomembno, katera lastnost prevladuje. Tipičen primer snovi z majhno termično difuzivnostjo je les ali lahki izolacijski materiali. Veliko termično difuzivnost imajo masivne kamnine, kovine, keramika in podobne snovi.

 

Toplotna vdornost (tudi toplotna vpojnost) pa je nekakšna utež, s katero telo vpliva na temperaturo stične površine z drugim telesom. Gre torej za merilo za toploto, ki mora ob stiku prodreti v telo, da se segreje, oziroma ki jo mora telo oddati, da se ohladi.

 

Opišemo jo z izrazom

b = (l/rc)1/2 (Ws1/2/m2K)

Termična difuzivnost je količina, ki opisuje dogajanje znotraj plasti, toplotna vdornost pa je neposredno povezana z dogajanjem na in ob njeni površini. Pri talni površini lahko z njo opišemo prenašanje toplote s stopala na tla. Stična temperatura dveh teles je namreč utežno povprečje njunih začetnih temperatur:

Tstik = (b1T1 + b2T2)/(b1 + b2)

 

Snov z večjo toplotno vdornostjo ima večji vpliv na stično temperaturo, kar pomeni, da se ob stiku manj ohladi (oziroma segreje) kot snov z manjšo toplotno vdornostjo. Opisana zakonitost nam razloži, zakaj je občutek hoje po lesenem podu prijetnejši (čutimo manjši hlad) od hoje po betonskih tleh. Beton ima namreč približno šestkrat večjo toplotno vdornost kot les. Pri sicer enaki površinski temperaturi tal (in tudi enaki skupni toplotni prehodnosti) ta lastnost vpliva na intenzivnost vpijanja toplote. Če na primer betonska tla prekrijemo s tekstilno talno oblogo, hoja po njih, kar zadeva toploto, seveda ni prijetnejša zato, ker bi tako povečali njihov skupni toplotni upor, temveč zato, ker smo uporabili material s precej manjšo toplotno vdornostjo in termično difuzivnostjo.

 

Tla torej občutimo kot hladna, če imajo (pre)veliko toplotno vdornost, saj nam takoj po stiku odvzamejo velik toplotni tok in nas s tem preveč ohladijo. Po drugi strani nas pri hoji po vroči podlagi bolj peče, če ima podlaga veliko toplotno vdornost. Na občutek toplote ali hladu seveda vplivajo tudi temperaturne razmere v okolici; medtem ko je v poletni vročini prijetno stopiti na »hladna« kamnita ali keramična tla v stanovanju, je v drugih letnih časih prijetnejša na primer »toplina« parketa.

Kot pri nekaterih drugih nestacionarnih oziroma dinamičnih toplotnih pojavih lahko namreč tudi tu govorimo o občuteni temperaturi. Podobno, čeprav z nekoliko drugačnimi fizikalnimi izhodišči, je recimo pri opazovanju vpliva vetra oziroma gibanja zraka na občutek hladu. Pri enaki temperaturi zunanjega zraka nas bolj zebe, če piha veter. Občutek hladu se povečuje oziroma občutena temperatura se znižuje s hitrostjo gibanja zraka, s katero se namreč povečuje izmenjava (izguba) toplote s konvekcijo.

 

Kot zanimivost lahko zapišemo, da se je s toploto nekoliko ukvarjal tudi analitični psiholog Jung, seveda s povsem svojega gledišča. V obravnavi toplote kot podobe libida je omenjal, da je dejavnost toplote učinkovitejša in hitrejša, če je bitje, ki jo sprejema, za to bolj razpoloženo, in da se na primer toplota ognja bolje prenaša v telesa, ki so primernejša za sprejem. Če to prevedemo v fizikalno izrazje, pridemo pravzaprav do termične difuzivnosti in toplotne vdornosti.

 

Toplotne lastnosti celotnega talnega sklopa skupaj s fenomenom prenašanja toplote s stopala na tla vplivajo na občutek ugodja v prostoru, na zdravje in delovno storilnost. Podi oziroma zaključni sloji talnih konstrukcij so zato tudi toplotno oziroma po lastnostih praviloma razvrščeni glede na namembnost prostorov (bivalni, šolski, zdravstveni, tovarniški …). Pri tem ima lahko opazno vlogo tudi časovna komponenta, to je predvideno trajanje zadrževanja v določenih prostorih oziroma trajanje stika z določeno vrsto poda.

 

Pri načrtovanju sestave talnega sklopa je za zagotovitev njegovih ustreznih toplotnih značilnosti treba upoštevati robne temperaturne razmere, namembnost prostorov in zahteve uporabnikov ter izbrati materiale z ustreznimi snovnimi lastnostmi. Pri zaključnih slojih moramo biti poleg toplotne prevodnosti pozorni tudi na njihovo gostoto in specifično toploto oziroma na njihovo toplotno vdornost in termično difuzivnost. Tako bomo poskrbeli tudi za izpolnjevanje dodatnih funkcionalnih in zdravstveno-higienskih zahtev.