W dzisiejszych czasach większość ludzi przebywa przez przeważającą część życia (około 97%) w sztucznie wytworzonym klimacie. Zadaniem inżynierów jest stworzenie w zamkniętych pomieszczeniach takich warunków, aby jak największa liczba osób odnosiła wrażenie komfortu cieplnego. Ogromną rolę odgrywają tutaj nowoczesne technologie grzewcze, takie jak ogrzewanie podłogowe będące jednym z rodzajów ogrzewania płaszczyznowego.
Co wpływa na komfort cieplny mieszkańców?
Na początek nieco teorii. Do podstawowych parametrów komfortu cieplnego w pomieszczeniach należą:
- temperatura powietrza,
- średnia temperatura promieniowania słonecznego,
- opór przewodzenia ciepła odzieży,
- wydatek energetyczny człowieka,
- prędkość przepływu powietrza,
- ciśnienie cząstkowe pary wodnej (wilgotność względna powietrza).
Jednostką wydatku energetycznego człowieka jest 1 met = 58 W/m2, a jednostką oporu przewodzenia odzieży: 1 clo = 0,155 m2K/W. Te dwa parametry nie zależą od projektanta, natomiast innymi powinien on tak operować przy projektowaniu wnętrz, aby efekt komfortu cieplnego odczuwało jak najwięcej osób przebywających później w pomieszczeniu.
Jeśli założymy, że prędkości powietrza są mniejsze od 0,2 m/s, a jego wilgotność względna mieści się w zakresie od 35% do 70%, to można pominąć wpływ dwóch wymienionych wcześniej parametrów na komfort cieplny w typowych warunkach mieszkalno-biurowych.
Zalecane wartości parametrów komfortu cieplnego
Podstawowymi parametrami projektowymi komfortu cieplnego są temperatura powietrza i średnia temperatura promieniowania słonecznego. Analizując te dwa parametry, możemy mówić o temperaturze odczuwalnej. Na komfort cieplny człowieka ma wpływ również pionowy rozkład temperatury powietrza w pomieszczeniu.
Ogrzewanie podłogowe charakteryzuje się profilem temperatury powietrza najbardziej zbliżonym do idealnego.
Zalecanymi wartościami parametrów komfortu cieplnego według Polskiej Normy PN-85/N-08013 dla pracy lekkiej, wykonywanej zazwyczaj w pozycji siedzącej, są:
- w warunkach zimowych (okres ogrzewania):
- temperatura operacyjna powinna zawierać się w granicach od 20°C do 24°C,różnica temperatur powietrza między 1,1 m a 0,1 m, licząc od poziomu podłogi, nie powinna przekraczać 3°C,temperatura powierzchni podłogi powinna być zawarta pomiędzy 19°C a 26°C, lecz systemy ogrzewania podłogowego mogą być projektowane na 29°C,średnia prędkość przepływu powietrza powinna być niższa od 0,15 m/s,
- asymetria temperatury promieniowania pochodząca z okien i innych zimnych powierzchni pionowych powinna być niższa niż 10°C (w stosunku do małej płaszczyzny pionowej powyżej 0,6 m od podłogi)
- w warunkach letnich (okres chłodzenia):
- temperatura operacyjna powinna mieścić się w granicach od 23°C do 26°C,
- różnica temperatur powietrza między 1,1 m a 0,1 m, licząc od poziomu podłogi, nie powinna przekraczać 3°C,
- średnia prędkość przepływu powietrza powinna być niższa od 0,25 m/s.
Ogrzewanie płaszczyznowe – co to jest?
Zgodnie z definicją, ogrzewanie płaszczyznowe jest wymiennikiem ciepła o dużej powierzchni. Mianem tym określa się zatem wszystkie systemy grzewcze, w przypadku których ciepło jest przekazywane do pomieszczenia przez spory, zwykle płaski wymiennik pionowy bądź poziomy. Należą do nich:
- Wymienniki podłogowe – czyli nowoczesna technologia grzewcza, chętnie stosowana w nowych budynkach mieszkalnych, w przypadku której ciepło „pochodzi” z podłogi. Potocznie nazywa się ją po prostu ogrzewaniem podłogowym lub podłogówką. Wyróżniane jest ogrzewanie podłogowe elektryczne, wodne oraz powietrzne.
- Wymienniki ścienne – wybierane często jako system grzewczy dla remontowanych starszych domów i mieszkań, w których niemożliwe jest nadmierne ingerowanie w posadzkę. Zwyczajowo nazywa się go ogrzewaniem ściennym. I w tym przypadku technologia grzewcza może być elektryczna, wodna albo powietrzna.
- Wymienniki sufitowe – stosowane najczęściej w budynkach komercyjnych, takich jak biurowce, markety i im podobne. Potocznie nazywane ogrzewaniem sufitowym i tutaj również najpopularniejsze systemy grzewcze to powietrzne, elektryczne oraz wodne.
Dlaczego warto wybrać ogrzewanie płaszczyznowe? Zalety
Ogrzewanie płaszczyznowe każdego rodzaju, zarówno ogrzewanie podłogowe, jak i ścienne czy sufitowe może przynieść mieszkańcom sporo korzyści. To rozwiązanie, które ma zdecydowanie więcej zalet niż wad. A do najważniejszych należą:
- aspekty estetyczne – przy ogrzewaniu płaszczyznowym systemy grzewcze są całkowicie ukryte, nie ma zatem np. klasycznych grzejników pod oknami,
- równomierny rozkład temperatury – najbardziej zbliżony do krzywej komfortu cieplnego,
- oszczędność energii – która wynika z możliwości obniżenia temperatury powietrza w pomieszczeniu przy zachowaniu warunków komfortu cieplnego; obniżenie temperatury powietrza o każdy 1°C oznacza oszczędność energii na ogrzewanie budynku o około 5%,
- ekologiczność – ogrzewanie podłogowe, ścienne czy sufitowe wiąże się również z niższą emisją CO2, jest zatem bardziej przyjazne środowisku,
- niższe koszty eksploatacyjne – mniejsze zużycie energii to przy okazji tańsze ogrzewanie,
- jeszcze więcej przestrzeni do aranżacji wnętrza – nie trzeba dostosowywać planu urządzania domu, mieszkania czy biura do grzejników (przy których np. nie powinny stać delikatne meble), pojawia się też dodatkowe miejsce do wystroju,
- zdecydowanie mniej kurzu – ciepło jest przekazywane przez promieniowanie, dzięki czemu w pomieszczeniu unosi się mniej kurzu, co czyni wnętrze bardziej przyjazne alergikom, dzieciom, osobom starszym oraz z problemami układu oddechowego.
O czym pamiętać, decydując się na popularne ogrzewanie podłogowe?
W budownictwie jednorodzinnym w 90% przypadków stosuje się w tej chwili pompy ciepła. W związku z tym, a także w celu obniżenia kosztów eksploatacji, inwestorzy stosują najczęściej ogrzewanie podłogowe. Decydując się właśnie na ten rodzaj ogrzewania płaszczyznowego, należy pamiętać, że:
- W pomieszczeniach o wysokiej wilgotności (np. w łazience) samo zastosowanie ogrzewania podłogowego nie wystarczy. Dodatkowo można zaprojektować ścienne maty elektryczne do suszenia ręczników i pokrycia projektowanego obciążenia cieplnego.
- W garażach lepiej jest zastosować ogrzewanie ścienne, ponieważ ogrzewanie podłogowe przyspiesza korozję aut w okresie zimowym.
- W przypadku posiadania dzieci do lat 2 lepiej jest zastosować w pomieszczeniach system mieszany, czyli połączenie instalacji grzejnikowej z ogrzewaniem podłogowym. Samo ogrzewanie podłogowe u małych dzieci może spowodować niewysypianie się, a w rezultacie: rozdrażnienie.
Opracowanie: mgr inż. Maciej Dybowski