DREWNO NA OGRZEWANIU PODŁOGOWYM – cz.1

Czy te możliwości wykorzystujemy stosownie do swoich potrzeb i odczuć cieplnych?

Jeśli budujemy dom dla siebie, to zadbajmy o to, abyśmy czuli się w nim w pełni komfortowo. Komfort cieplny to podstawa, ale to nie tylko temperatura wewnątrz pomieszczeń. Tu liczy się temperatura przegród, a w przypadku podłóg, dodatkowo ich ciepło-chłonność, jako że mamy z nimi bezpośredni kontakt.

Chcąc znaleźć optymalne rozwiązanie, powinniśmy zwrócić uwagę na trzy istotne zależności:

1 – KOMFORT CIEPLNY DOTYKU

Czyli odbiór ciepła ze stóp użytkownika, czy innych części ciała w przypadku małych dzieci bawiących się na podłodze. Chociaż tę zależność można odbierać subiektywnie, to ma ona znaczenie dla ponad 90% użytkowników.  Dla tej, znacznej większości, istotne jest, aby własne możliwości w dostawie ciepła do stóp, zrównoważyć z jego upływem do posadzki.

Jak ta zależność wygląda w odniesieniu do temperatury posadzki?

Trzeba wiedzieć, że nasze stopy są cieplejsze od posadzki i przekazują do niej ciepło, nawet wówczas kiedy ona grzeje. Ilość przejmowanego ciepła zależy od różnicy temperatur – stopa/posadzka, ciepłochłonności materiałów posadzkowych oraz czasu kontaktu.

Przeciętna temperatura powierzchni podłogi ogrzewanej w nowych budynkach mieszkalnych  zawiera się w przedziale 21÷23°C, średnio 22°C. Najniższa temperatura występuje w okresach przejściowych 17÷20°C. Nieco wyższa temperatura występuje tylko podczas dużych mrozów, a tych u nas jak “na lekarstwo” – zaledwie kilkanaście dni w roku.

Z dostępnych wyników badań (P.O. Fanger, B.W. Olessen) wynika, że w przypadku posadzki ceramicznej czy kamiennej, przyjemna dla stóp temperatura zaczyna się od 26°C. Tu należy się zastanowić, czy w naszym budynku, gdzie temperatura podłogi będzie  o kilka stopni niższa, posadzka ceramiczna lub kamienna będzie  przyjemna i zdrowa dla naszych nóg.

Z kolei, te same badania wskazują przedział temperatury  komfortu cieplnego dotyku dla posadzki z drewna zaczynający się od 22°C, a to już jest spójne z parametrami “dzisiejszej podłogówki” i w żaden sposób nie powinno szkodzić zdrowiu użytkownika.

W tym samym układzie temperatur, posadzka ceramiczna ze względu na większą pojemność i przewodność cieplną, przejmuje więcej ciepła z naszych stóp niż posadzka drewniana.

Popatrzmy jakie ilości ciepła są przejmowane ze stóp, w zależności od rodzaju posadzki zainstalowanej na podkładzie betonowym.  Czas kontaktu 1 i 10 minut.

Badania wykonane przez szwedzkiego naukowca B.W. Olessena.

Jak wynika z badań posadzka ceramiczna potrafi przejąć nawet kilkakrotnie więcej ciepła ze stóp użytkownika niż posadzka drewniana.

Dla zobrazowania powyższego tematu wykonano kilka prostych testów. Do testów wykorzystano elementy z drewna grubości 14 mm oraz płytki ceramicznej grubości 11 mm.

W/w elementy ułożono na podkładzie grzewczym o regulowanej mocy cieplnej od 20 do 50 W/m².

Na termogramach po lewej stronie drewno a po prawej ceramika. Czas trwania testu – kilka minut. Termogramy z kamery Flir4.

Termogram stóp na różnych posadzkach – drewno/ceramika, przy temperaturze powierzchni około 20°C. Przy tej temperaturze ceramika odbiera więcej ciepła niż drewno, stąd prawa stopa jest chłodniejsza.

Termogram stóp na różnych posadzkach – drewno/ceramika, przy temperaturze powierzchni około 22°C. Przy tej temperaturze ceramika podobnie jak przy 20°C odbiera więcej ciepła niż drewno, stąd prawa stopa jeszcze jest chłodniejsza.

Termogram stóp na różnych rodzajach posadzek i różnej ich temperaturze. Dopiero wyższa temperatura posadzki ceramicznej (24°C) daje porównywalne przejmowanie ciepła ze stóp jak posadzka drewniana o temperaturze powierzchni około 22°C.

Można powiedzieć, że po podłodze nie musimy poruszać się boso lub w skarpetach, jednak małe dzieci i podłoga, to częsty, długi i bliski kontakt. Wracając do stóp, popatrzmy jak one „się czują” kiedy mają na sobie typowe domowe kapcie.

Obraz testu ubytku ciepła ze stóp, osoby w domowych kapciach, stojącej – po lewej na posadzce drewnianej, po prawej na posadzce ceramicznej.  Czas trwania testu – kilkanaście minut.

Termogram obrazujący ubytek ciepła ze stóp osoby w domowych kapciach stojącej – po lewej na posadzce drewnianej, po prawej na posadzce ceramicznej.  Stopa na   drewnie jest wyraźnie cieplejsza.

Termogram obrazujący ubytek ciepła ze stóp osoby w domowych kapciach stojącej – po lewej na posadzce drewnianej, po prawej na posadzce ceramicznej. Ze wzrostem temperatury posadzek maleje różnica w temperaturze stóp.

Obraz temperatury podeszew domowych kapci po wyjęciu stóp – po lewej na posadzce drewnianej, po prawej na posadzce ceramicznej.    Wewnątrz obuwia na drewnie, ślad po stopie jest wyraźnie cieplejszy.

Obraz śladów ciepła pozostawionych po zejściu z posadzki – po lewej  posadzka drewniana, po prawej na posadzka ceramiczna. Po zejściu z posadzki ślad na drewnie jest wyraźnie cieplejszy. Ceramika bardziej chłonie ciepło i  szybciej przekazuje je w głąb podkładu betonowego, stąd niższa temperatura na powierzchni.

2 – SPOWOLNIENIE PRZEPŁYWU CIEPŁA POWODOWANE OPOREM CIEPLNYM POSADZKI.

Tę zależność należy  wiązać ze spowolnieniem przepływu,  ubytkiem ciepła na zewnątrz, wynikającego z izolacyjności ścian, stropów, okien czy aktywności wentylacji z rekuperacją.

Jeżeli  zewnętrzna część budynku skutecznie hamuje przepływ ciepła, to posadzka nie musi  “się spieszyć” czy “wychodzić przed szereg„ bo i po co – żeby podwyższać temperaturę w pomieszczeniu i automatyczne zwiększać straty ciepła na zewnątrz?

W dzisiejszych budynkach możemy sobie pozwolić na bardziej komfortową posadzkę. Ważne jest aby ten komfort, związany bezpośrednio z oporem cieplnym posadzki szedł w parze z izolacją cieplną całej podłogi.

3 – PODŁOGÓWKA A  STRATY CIEPŁA.

W podłogówce straty ciepła zależą  głównie od temperatury podkładu grzewczego, od ocieplenia każdej zewnętrznej jego części, oraz czasokresu aktywności ogrzewania.

Przy tej samej temperaturze powierzchni, posadzka drewniana daje wyższy komfort kontaktu ze stopą niż posadzka ceramiczna, jednak ta ostatnia generuje średnio mniejsze straty ciepła do gruntu o około 0,2W/m² (2,2/2,4W/m²).

Chcąc zapewnić sobie porównywalny komfort kontaktu z podłogą, musimy podnieść temperaturę posadzki ceramicznej. W takim układzie straty ciepła do gruntu są porównywalne dla drewna i ceramiki, ale wyższa temperatura posadzki ceramicznej wpływa na podwyższenie temperatury w pomieszczeniu. Tu warto się zastanowić czy będzie to dla nas komfortowe.

Wyższa temperatura w pomieszczeniu to większe straty ciepła na zewnątrz. Przyjmuje się, że średnio, każde podniesienie temperatury wewnątrz budynku o 1°C, zwiększa zużycie energii cieplnej o około 6%. 

Ponadto, chcąc zachować jak najdłużej, porównywalny komfort cieplny posadzki ceramicznej względem posadzki drewnianej, musimy wydłużyć okres grzewczy, co przekłada się na odpowiednio wyższe koszty ogrzewania.

W podsumowaniu kilka fundamentalnych informacji:

• • im lepsza izolacja domu, tym mniej energii do jego ogrzania, a tym samym niższa temperatura podłogi.
  • w nowoczesnym domu podłoga ceramiczna lub kamienna nigdy nie będzie przyjemnie ciepła.
  • kosztem przyjemnej temperatury posadzki z płytek będzie przegrzanie pomieszczenia i większe rachunki za ogrzewanie.
  • zadaniem ogrzewania podłogowego nie jest utrzymanie przyjemnie ciepłej podłogi, ale utrzymanie temperatury powietrza w pomieszczeniu.
  • płytki ceramiczne czy kamienne stosunkowo łatwo przewodzą ciepło, ale dzisiaj nie jest to istotne dla funkcji grzewczej, natomiast jest odczuwalne i może być dyskomfortowe dla użytkownika.

DLA KOGO – JAKA PODŁOGA?

Osobom, dla których temperatura podłogi i wynikający z niej komfort cieplny nie ma znaczenia, podłoga ogrzewana z posadzką ceramiczną lub kamienną będzie nieco tańsza w eksploatacji.

Natomiast dla osób ciepłolubnych, ceniących komfort cieplny pod stopami, polecana jest posadzka drewniana, gdzie przy większej satysfakcji z użytkowania, koszt ogrzewania pomieszczeń będzie niższy niż przy posadzce ceramicznej. O tym decydują głównie, ciepłe w dotyku drewno, względem chłodnych materiałów ceramicznych lub kamiennych.

W tej sytuacji, obiegowe opinie dotyczące kosztów ogrzewania zależnie od rodzaju posadzki, należy zweryfikować pod kątem własnych odczuć cieplnych.

JEŻELI CHCEMY MIEĆ PODŁOGĘ OGRZEWANĄ, DAJĄCĄ NAM OPTYMALNY KOMFORT UŻYTKOWY W PEŁNYM TEGO SŁOWA ZNACZENIU, TO POCZYTAJMY JAK JĄ WYKONAĆ, O CZYM  W KILKUNASTU PUNKTACH PONIŻEJ

I. DREWNO NA OGRZEWANIU PODŁOGOWYM – PODSTAWY

Ogrzewanie podłogowe ze względu na optymalny rozkład temperatur,  zapewniający najwyższy komfort cieplny, jest najlepszym rozwiązaniem w zakresie ogrzewania pomieszczeń. Budynki pasywne, niskoenergetyczne, energooszczędne oraz modernizowane w zakresie ocieplenia, w dodatku z niskotemperaturowym źródłem ciepła, to najbardziej odpowiednie miejsce na zastosowanie podłogówki. Drewno zaliczane jest do materiałów podłogowych zapewniających najwyższy komfort w odczuwaniu ciepła. Jednak optymalne wykorzystanie drewna – materiału o właściwościach termoizolacyjnych jako przekaźnika ciepła, jest zadaniem złożonym, trudnym w wyborze, w przygotowaniu oraz w wykonaniu. Posadzka z drewna zmusza do podniesienia temperatury podkładu grzewczego stosownie do mocy grzewczej oraz  oporu cieplnego  wynikającego z jej grubości i właściwości drewna. Powyższe przekłada się na konieczność wzmocnienia izolacji zapobiegającej przenikaniu ciepła w niepożądanym kierunku. Ponadto odkształcenia drewna wynikające  ze zmiany wilgotności powodowanej zmianą temperatury, to temat newralgiczny, wpływający na wygląd i trwałość podłogi. Do wykonania posadzki drewnianej na podkładzie grzewczym niezbędna jest podstawowa wiedza z zakresu właściwości drewna, jak i z zakresu termodynamiki związanej z ogrzewaniem i izolacjami termicznymi budynków. Poniżej  kilka aspektów, których nie można pominąć:

1. 1. Uwzględnienie maksymalnych obciążeń cieplnych podłogi z przełożeniem na temperaturę płyty grzewczej oraz powierzchnię posadzki. Każde przeciążenie cieplne podłogi niekorzystnie wpływa na trwałość posadzki drewnianej.
   2. Skonfigurowanie wydatku cieplnego podłogi z oporem cieplnym posadzki w kontekście przenikania ciepła poza obręb jej powierzchni grzewczej. Pominięcie powyższego może się łączyć ze stałymi, wyższymi kosztami eksploatacji ogrzewania oraz ewentualnym niedogrzaniem pomieszczeń.
   3. Uwzględnienie sprawności źródła ciepła, w odniesieniu do wyższej temperatury czynnika grzewczego. Pompa ciepła jest bardzo wrażliwa na wzrost temperatury czynnika grzewczego (COP).

Uwzględnienie  powyższych zagadnień pozwoli na właściwy dobór materiałów i zastosowanie odpowiedniej techniki wykonania.  Dla pełnej satysfakcji  pozostaje umiejętne skonfigurowanie powyższych właściwości i zależności z wyglądem podłogi wpisanej w charakter czy wystrój wnętrza.

Wniosek:

– decyzję o wyborze podłogi z podkładem grzewczym i drewnianą posadzką trzeba podjąć na etapie planowania budowy.

Poradnik “DREWNO NA OGRZEWANIU PODŁOGOWYM” został podzielony na 3 części:

DREWNO NA OGRZEWANIU PODŁOGOWYM – cz.1 CZEGO OCZEKUJEMY OD PODŁOGI OGRZEWANEJ

DREWNO NA OGRZEWANIU PODŁOGOWYM – cz.2 PODSTAWY OGRZEWANIA PODŁOGOWEGO. BUDOWA I TEORIA

DREWNO NA OGRZEWANIU PODŁOGOWYM – cz.3 MONTAŻ PODŁÓG DREWNIANYCH I EKSPLOATACJA

ŹRÓDŁO: PARKIETKOMPLEX.PL