DREWNO NA OGRZEWANIU PODŁOGOWYM – cz.2

PODSTAWY OGRZEWANIA PODŁOGOWEGO. BUDOWA I TEORIA

to druga część poradnika

II. WŁAŚCIWOŚCI TECHNICZNE OGRZEWANIA PODŁOGOWEGO

Jak działa ogrzewanie podłogowe?

Wymiana ciepła między odległymi powierzchniami ciał o różnej temperaturze następuje  w wyniku promieniowania  podczerwonego – fal elektromagnetycznych oraz konwekcji  – ruchu powietrza.  Natomiast  przy bezpośrednim kontakcie – np. stóp z powierzchnią podłogi – występuje przewodzenie ciepła. Ogrzewanie podłogowe należy do ogrzewań płaszczyznowych, gdzie ciepło przekazywane jest do otoczenia z aktywnej części powierzchni  podłogi. Podłogówka  ogrzewa pomieszczenie  głównie przez promieniowanie cieplne i konwekcję z niewielkim udziałem przewodzenia.

Powyższy wykres charakteryzuje emisję ciepła (W/m2) stosownie do różnicy temperatur powierzchnia posadzki – powietrze, z wydzieleniem udziału konwekcji i promieniowania. Przy niższej mocy podłogi (zakreślone na czerwono) przeważa promieniowanie cieplne, natomiast ruch powietrza jest znikomy, co korzystnie zmienia różnicę między temperaturą rzeczywistą a  odczuwalną.

Poniżej grafika z układem temperatur przy maksymalnym, w dzisiejszych budynkach, obciążeniu podłogi.

Układ z gęstszym (ok.80 mm) rozstawem rurek jest bezpieczniejszy dla posadzek drewnianych, ponieważ przy niższej temperaturze czynnika grzewczego daje najlepsze efekty grzewcze.

Współczynnik przejmowania określa szczegółowo norma  EN-PN – 1264-2 oraz EN-PN-1264-5 gdzie współczynnik ma wartość stałą i wynosi 10,8W/m²K. Praktycznie przy różnicy między temperaturą powierzchni podłogi a temperaturą powietrza równej 1 stopień, występuje emisja ciepła wielkości 10W z każdegom². Im większa różnica temperatur, tym większa emisja ciepła. Również ściany mogą być  grzewcze a wówczas emitują 8,5W/m²K, natomiast sufit grzewczy ok. 6,5W/m²K.

Korzystnym rozwiązaniem dla komfortu grzewczego jest łączenie ogrzewania podłogowego z ogrzewaniem ściennym, zainstalowanym w ścianach zewnętrznych, gdzie ich temperatura jest zbliżona, lub nieco wyższa od średniej temperatury powietrza w pomieszczeniu. Innowacyjność rozwiązania skłania do przygotowania odpowiedniego projektu instalacji i izolacji ścian zewnętrznych.

Amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Ogrzewnictwa, Chłodnictwa i Klimatyzacji ASHRAE,  dzieli ogrzewanie podłogowe na cztery grupy zależnie od wydajności cieplnej.

Emisja ciepła a rodzaj materiału i pokrycie jego powierzchni.

Wiadomo, że materiały o ciemnej matowej powierzchni, lepiej pochłaniają lub emitują ciepło, jednak nie tylko. Okazuje się, że rodzaj materiału i sposób jego wykończenia też ma tu swój udział. Poniżej tabela i termogramy.

Tabela emisyjności materiałów posadzkowych

Obraz emisji cieplnej z powłoki o wyższej emisyjności.

Obraz emisji cieplnej z powłoką o niższej emisyjności.

Podsumowując, niewielki ruch powietrza, większościowy udział promieniowania, oraz wyższa emisyjność powierzchni posadzki, pozwala na uzyskanie porównywalnego komfortu cieplnego przy temperaturze niższej o 1 ÷ 2°C względem tradycyjnego ogrzewania grzejnikowego.

Samoregulacja podłogówki

czyli  bezobsługowa dbałość o utrzymanie właściwej temperatury w pomieszczeniach, polega na samoczynnej zmianie wydajności cieplnej podłogi w wyniku zmiany  temperatury wewnętrznej w pomieszczeniu (okresowe nasłonecznienie czy używanie     urządzeń generujących ciepło,  większa ilość osób w pomieszczeniu). Tak dostarczona  energia, w podobnej ilości  zmniejsza  obciążenie  cieplne podłogi. Nie oznacza to jednak, że podłogówka schładza pomieszczenie w przypadku wzrostu temperatury. Po  prostu ogranicza dostawę ciepła do czasu, kiedy inne źródła przestaną „działać”, a temperatura w pomieszczeniu z tytułu naturalnych strat ciepła, zejdzie do  zakładanego poziomu. Podobnie, aczkolwiek odwrotnie, zachowuje się podłogówka w przypadku spadku temperatury.

Należy podkreślić, że samoregulacja dotyczy głównie ogrzewania wodnego, po części elektrycznego z kablami zmiennooporowymi i  działa w niewielkim zakresie niższych temperatur oraz z pewnym opóźnieniem, adekwatnym do bezwładności podkładu grzewczego i oporu cieplnego posadzki.

Powyższa wiedza pozwala na zastosowanie optymalnych  rozwiązań w zakresie instalowania drewna na ogrzewaniu podłogowym.

III. PODSTAWOWE KONSTRUKCJE PODŁÓG OGRZEWANYCH

Posadzki drewniane na podkładach grzewczych występują w dwóch opcjach – klejona do podkładu i pływająca, przy czym klejona jest lepszym rozwiązaniem.

Powyżej dwie typowe konstrukcje posadzek drewnianych na podkładach betonowych lub anhydrytowych.

Powyżej przykłady posadzek drewnianych na podkładach betonowych, ogrzewanych kablami elektrycznymi.

Powyżej przykłady drewnianych posadzek pływających zainstalowanych na macie oraz folii grzewczej.

Powyżej przykłady lekkich konstrukcji ogrzewania podłogowego. Rozwiązanie z płytami transmisyjnymi jest droższe ale bardziej skuteczne – wydajne cieplnie.

Istnieje wiele innych rozwiązań  stosownych do potrzeb i możliwości wynikających z rodzaju budynku w tym konstrukcji podłogi.

IV. ELEMENTY SKŁADOWE PODŁOGI I ICH WŁAŚCIWOŚCI – IZOLACJE

Podłoga ogrzewana z drewnianą posadzką wymaga przemyślanej i starannie wykonanej izolacji termicznej.

Najczęściej spotyka się konstrukcje podłogi ogrzewanej na przygotowanym podłożu gruntowym, która składa się w kolejności z hydroizolacji, termoizolacji, paroizolacji, układu grzewczego, wylewki i posadzki właściwej, pływającej lub klejonej do podkładu.

a –  Hydroizolacje  ewentualnie paroizolacje zależą od usytuowania budynku i powinny być wykonane zgodnie z projektem budowlanym.

b – Termoizolacje.  Płyta grzewcza podłogi to najcieplejszy element ogrzewanego budynku. Jest rzeczą oczywistą, że ciepło wprowadzone do wnętrza podłogi  nie znika – stara się iść tam gdzie jest chłodniej, jak również tam gdzie ma krótszą i łatwiejszą drogę.

Jeżeli pod podłogą i wokół niej damy lepszą izolację,  to w znacznej większości, ciepło będzie szło do pomieszczeń, bo chociaż po drodze spotka izolację w postaci drewna to i tak będzie ona mniej zaporowa niż izolacja np. ze styropianu. Proporcje w ilości przenikanego ciepła będą adekwatne do proporcji izolacyjności: posadzka drewniana – izolacja termiczna.

Poniżej fizyczny obraz układu warstw podłogi.

Poniżej termograficzny obraz temperatur w warstwach podłogi

Pod podkładem grzewczym z wyższą temperaturą należy dać lepszą izolację aby skompensować straty ciepła powodowane posadzką drewnianą o większym oporze cieplnym “R”.

Podsumowując, w parze z posadzką drewnianą na podkładzie grzewczym idzie jego skuteczna izolacja termiczna, która do minimum ogranicza straty ciepła a tym samym pozwala na poprawne funkcjonowanie ogrzewania.

Dobór termoizolacji warunkowany jest kilkoma zależnościami, między innymi:

Zależność od strefy klimatycznej polski.

Zależność od usytuowania budynku.

W obliczeniach wg PN-EN ISO13370 stosuje się wymiar charakterystyczny powierzchni podłogi gdzie powierzchnię podłogi dzieli się przez połowę jej obwodu.

W skład izolacji termicznych wchodzą materiały o różnej przewodności cieplnej.

Wielkość izolacji możemy określić z poniższego nomogramu. Jak widać, przy doborze termoizolacji występuje szereg zależności, które należy fachowo skonfigurować, aby uniknąć ciągłych strat ciepła a tym samym ciągłych, podwyższonych kosztów eksploatacji ogrzewania.

Powyżej przedstawiono typowe zależności, natomiast przy doborze izolacji można skorzystać z programów do obliczania wariantów izolacyjnych lub zlecić wykonanie projektu osobie z odpowiednimi kwalifikacjami.

V. ELEMENTY SKŁADOWE PODŁOGI I ICH WŁAŚCIWOŚCI – SYSTEMY GRZEWCZE

System  grzewczy w konstrukcji podłogi powinien być wykonany w oparciu o zakładane źródło ciepła, zapotrzebowanie cieplne pomieszczeń, grubość i ciężar podłogi z uwzględnieniem możliwości przemieszczania ciepła w stronę ogrzewanego pomieszczenia (rodzaj posadzki).

System hydrauliczny:

Ilość ciepła jaką otrzyma wnętrze podłogi zależy od możliwości  przejmowania tego ciepła od rurek grzewczych, które mają potencjał cieplny zależny od ich powierzchni (długości i średnicy) oraz od temperatury i ilości wody jaka przepłynie w określonym czasie. Natomiast ilość ciepła przekazanego do ogrzewanego pomieszczenia zależy od różnicy temperatur; wnętrze podłogi- wnętrze pomieszczenia i tego co je rozdziela, czyli posadzki a konkretnie jej oporu cieplnego.

Zasadniczo występują trzy rodzaje systemu hydraulicznego:

Rodzaj lekki, gdzie klasyczne przewody grzewcze mają bliski kontakt z posadzką. Dla bardziej równomiernego rozkładu temperatury stosuje się aluminiowe pasy transmisyjne,  co jednak podraża inwestycję. Znacznie korzystniejszym rozwiązaniem jest system mat kapilarnych dający bezpośrednio bardzo równomierny rozkład temperatury. Niestety w obu przypadkach nie zalecane są posadzki z litego drewna, ponieważ cienkie podkłady nie gwarantują stabilnego podłoża, stabilizującego “pracę” drewna. Do systemów lekkich można zaliczyć przewody grzewcze z radiatorami umieszczone między legarami klasycznej podłogi z desek.

Rodzaj standardowy, w którym przewody grzewcze  umieszczone są w wylewce betonowej lub anhydrytowej. Układ spiralny lub podwójnej meandry pozwala na wykonanie posadzki ze wszystkich elementów drewnianych dopuszczonych na ogrzewanie podłogowe.

Rodzaj akumulacyjny, charakteryzujący się grubą wylewką betonową lub anhydrytową pełniącą rolę akumulatora ciepła.  Dobrana opornościowo posadzka drewniana pozwala na regulowanie przepływu ciepła odpowiednio do charakterystyki cieplnej budynku.

System elektryczny:

Ilość ciepła dostarczonego do wnętrza podłogi zależy od mocy grzewczej przewodów, mat lub folii grzewczych oraz czasu pracy regulowanego termostatem. System elektryczny dzieli się na trzy rodzaje:

Maty grzewcze, czyli przewód grzewczy zespolony z siatką dającą odpowiedni rozkład na powierzchni grzewczej. Całość zatopiona jest w cienkiej wylewce na bazie cementu. Niska bezwładność i niekorzystny dla drewna rozkład temperatur wskazuje na zastosowanie posadzki pływającej z elementów wielowarstwowych łączonych na zamek.

Folie grzewcze gwarantujące najbardziej równomierny rozkład temperatury. Zaleca się posadzki z elementów wielowarstwowych, w wykonaniu pływającym, łączonych zamkiem.

Kable grzewcze są zatopione w wylewce betonowej, która może być w standardowej, kilku centymetrowej wylewce lub w kilkunastocentymetrowej wylewce akumulacyjnej. W tym przypadku nie należy stosować wylewek anhydrytowych że względu na ich degradację, powodowaną temperaturą powyżej 50°C. We wszystkich w/w przypadkach rozkład mat, folii lub kabli powinien uwzględniać planowane zagospodarowanie pomieszczeń. Nie ma problemu ze zmianami w aranżacji pomieszczeń w przypadku kabli zmiennooporowych zmniejszających swoją moc w przypadku wzrostu temperatury we wnętrzu podłogi.

System powietrzny,

Wzorowany na historycznych rozwiązaniach, gdzie kanały powietrze we wnętrzu podłogi  umożliwiają przepływ ciepłego powietrza, które ogrzewa akumulacyjną płytę grzewczą, najczęściej w postaci płyty fundamentowej. Nie ma ograniczeń w rodzaju zastosowanej posadzki drewnianej, jakkolwiek należy zwrócić na jej oporność cieplną dopasowaną to temperatury w/w rodzaju płyty grzewczej.

RODZAJE ZASILANIA – ŹRÓDŁA CIEPŁA.

Okładzina drewniana na podłogówce wymaga podniesienia temperatury podkładu odpowiednio do mocy cieplnej podłogi i oporu cieplnego posadzki.

Podniesienie temperatury o kilka stopni nie wpływa niekorzystnie na sprawność kotłów, wymienników  lub sprawność w zasilaniu energią elektryczną. W tej sytuacji zainstalowanie drewna na podłogówce nie podraża kosztów zasilania. Natomiast w przypadku źródeł w postaci pomp ciepła podniesienie temperatury zasilania wiąże się ze zmniejszoną sprawnością (COP) podnoszącą koszty eksploatacji podłogówki z drewnianą posadzką.

VI. PODKŁAD GRZEWCZY POD POSADZKĘ DREWNIANĄ

Podkład pod posadzkę drewnianą jest podstawowym elementem konstrukcji podłogi, tworzącym stabilną  płytę na mało stabilnej warstwie termoizolacji. W odróżnieniu od klasycznych podkładów, podkład podłogi ogrzewanej różni się tym, że jest zintegrowany z elementami grzewczymi.

W pomieszczeniach mieszkalnych najczęściej stosuje się podkłady pływające wykonane z betonu lub anhydrytu, których odporność na obciążenia skupione powinna być powyżej 1,5kN.  Ze względów wytrzymałościowych pod podłogi pływające wystarczy beton klasy C – 16/12, pod podłogi warstwowe, klejone do  podkładu,  jego wytrzymałość powinna mieć wielkość C – 20/16,  a pod elementy lite wytrzymałość powinna mieć wartość minimum C – 25/20. W dolnej części podkładu zatopione są przewody grzewcze. W wylewkach betonowych kilkanaście mm nad przewodami  grzewczymi zaleca się zainstalowanie zbrojenia w postaci siatek – kratownic, ewentualnie zbrojenia rozproszonego – włókien fibrowych. W przypadku podłóg z litego drewna, zbrojenie przejmuje naprężenia rozciągające  a w dodatku, w niewielkim stopniu, ale wpływa na równomierny rozkład ciepła w podkładzie. Optymalna grubość wylewki betonowej wynosi 70mm, anhydrytowej 55mm. Zwiększenie grubości  skutkuje zwiększoną bezwładnością ogrzewania oraz równomiernością w rozkładzie temperatury.  Zmniejszenie grubości to spadek bezwładności i sztywności podkładu, ale i niejednorodny rozkład temperatury na powierzchni podkładu. Maksymalna wilgotność pozwalająca na montaż posadzek drewnianych wynosi 1,5% CM dla betonu i 0,3% CM dla anhydrytu.

Poniżej graficzny obraz układu temperatur w różnych rodzajach wylewki z różnym rozstawem rurek grzewczych.

Poniższe termogramy potwierdzają tezę o bardziej równomiernym rozkładzie temperatur w przypadku wylewki betonowej.

W przypadku okładzin drewnianych oporność cieplna podkładów ma marginalne znaczenie, ponieważ na przepływ ciepła największy wpływ ma oporniejsza cieplnie posadzka drewniana.

Podkład grzewczy na bazie cementu

jest jastrychem pływającym, gdzie występuje skurcz betonu podczas jego wiązania oraz rozszerzalność termiczna podczas funkcjonowania. Wymaga to zastosowania dylatacji, które  wykonujemy w przypadku:

• • styku z przegrodą pionową,
  • ograniczeń powierzchni (30m², 40m² – zbrojona),
  • ograniczenia długości boku (6m, 8m – zbrojona),
  • ograniczenia proporcji boków większej niż 1:2,
  • wydzielenia kształtnych powierzchni z niekształtnej płyty podłogi ( przejścia
    w drzwiach itp.),
  • rozdzielenia pól grzewczych. Pola należy kojarzyć nie tyle z obwodem grzewczym co z  ich różną temperaturą.
  • planowanego podziału pól grzewczych stosownie do różnych okładzin podłogowych, jako że ceramika i drewno dają różną temperaturę podkładów i dlatego należy je rozdzielić.

Uwaga: przy podłogówce powinno się wykonywać wyłącznie dylatacje. Nie należy wykonywać nacięć skurczowych blichówką w dowolnych miejscach, ponieważ pękająca płyta wylewki może uszkodzić rurki grzewcze.

Właściwości wylewek anhydrytowych

odbiegają nieco właściwościami od wylewek betonowych. Wynika to z elastyczności materiału, co pozwala na wykonanie większych połaci bez dylatowania –  do 300 m², wylewka betonowa –  do 30/40m² zbrojona.  Wylewka anhydrytowa  może mieć mniejszą grubość tzn.  ok. 5 cm (3,5 cm nad rurkami grzewczymi). Przy prawidłowym wykonywaniu wylewek anhydrytowych łatwiej uzyskać płaskość powierzchni, co poprawia przenikalność cieplną, szczególnie przy podłogach pływających.

Przewodność cieplna zawiera się w przedziale od 1,4 do 2,0 W/mK, i jest pochodną gęstości z zakresu 1900 – 2200 kg/m³, dla porównania beton ma od 1,3 do 1,7 W/mK.

Dopuszczalna płaskość wylewek wg wytycznych ITB 2014r. wynosi 3mm na dwumetrowej łacie.

Rzadziej spotykany jest podkład z płyt drewnopochodnych z aluminiowymi pasami transmisyjnymi albo z płytami kompozytowymi o wysokiej przewodności cieplnej. Tego rodzaju rozwiązania mają zastosowanie w lekkich konstrukcjach budynków, które u nas należą do rzadkości.

VII. POSADZKI PŁYWAJĄCE NIEZESPOLONE Z PODKŁADEM GRZEWCZYM

Posadzki pływające tzw. panele to niższa “półka” zarówno w zakresie wartości jak i komfortu użytkowania. W/w należą do prostszych i najczęściej stosowanych rodzajów podłóg, szczególnie w budownictwie  wielorodzinnym. Posadzki te składają się z dwóch warstw ułożonych na właściwym podkładzie grzewczym. Spodnia warstwa to najczęściej zintegrowany podkład izolujący akustycznie i wilgotnościowo. Górna warstwa to posadzka właściwa wykonana z paneli drewnianych lub drewnopochodnych. Elementy drewniane lite,   swobodnie ułożone – pływająco, nie sprawdzają się na podłogówce.

Panele warstwowe lub kompozytowe, powinny być zaopatrzone w zamek pozwalający zespolić wzajemnie całą płytę posadzki. Ich oporność cieplna jest różna w zależności od grubości i rodzaju materiału oraz oporu cieplnego warstwy podkładu wygłuszającego.

Istotny wpływ na ilość ciepła jaka zostanie przekazana z podkładu grzewczego do pomieszczenia ma  jakość – płaskość powierzchni podkładu grzewczego. Wszelkie nierówności tworzą przestrzenie powietrzne ograniczające przepływ  ciepła.

Powyżej termografia dwóch elementów posadzkowych. Po lewej element przyklejony, po prawej ułożony swobodnie na wylewce. Jak widać połączenie klejowe daje wyższą o 0,9°C temperaturę i równomierny jej rozkład. Jeszcze większą różnicę wniesie zainstalowanie podkładu. Poniżej zdjęcie termograficzne, po lewej stronie element przyklejony po prawej z  podkładem z tektury falistej.

Tu widać różnicę temperatur o 1,5°C na niekorzyść posadzek pływających, co jest ich wadą.

Właściwości podkładów izolacyjnych.

Tabela podkładów pod podłogi pływające na podkładach grzewczych ( na podstawie danych, deklarowanych przez producentów).

Podane w tabeli spadki temperatur dotyczą obciążenia cieplnego rzędu 50W/m², przy mniejszym obciążeniu spadki będą odpowiednio mniejsze i odwrotnie a przy maksymalnym obciążeniu  100 w/m² i temperaturze  podłogi około 30°C spadki temperatur w podkładach mogą się podwoić.

Właściwości cieplne paneli laminowanych.

Rysunek z układami warstw z oporami cieplnymi i spadkami temperatur przy 50W/m²

TABELA OPORU CIEPLNEGO PODŁÓG BAUWERK

Właściwości paneli warstwowych z drewna.

Deklarowane wartości oporu cieplnego desek warstwowych czołowych polskich producentów.

Barlinek.

Balticwood

Łączna wartość oporu cieplnego R (panel + podkład + ewentualne pustki powietrzne wynikające z nierówności podkładu) nie powinna przekroczyć wartości 0.15 m2K/W.  Opór cieplny posadzki powinien “iść w parze” z izolacją cieplną płyty grzewczej.

Podkłady należy tak dobierać, aby wypełnić przestrzeń między wylewką a płytą posadzki. Płaska – równa wylewka pozwala zastosować cieńsze, bardziej efektywne cieplnie podkłady, natomiast nierówne wylewki zmuszają do zastosowania grubszych, oporniejszych cieplnie podkładów.  Przy zastosowaniu cienkich podkładów na nierównych wylewkach, należy uwzględnić dodatkowy opór cieplny (miejscowe pustki powietrzne), oraz wynikającą z tego gorszą akustykę jak i możliwość uszkodzenia zamków paneli lub cienkich elementów warstwowych.

Podsumowanie.

Podczas montażu należy pamiętać o zaleceniach producenta paneli  w zakresie rozmieszczenia dylatacji wewnętrznych oraz o tym, że jest to podłoga pływająca, więc musi mieć możliwość w miarę swobodnego pęcznienia i kurczenia. Ciężkie meble, szczególnie gdy są ustawione po przeciwległych stronach pomieszczenia, utrudniają „pracę” podłogi, co przekłada się na uszkodzenia zamków i szczeliny w okresie zimowym lub odkształcenia powierzchniowe latem. Temat dotyczy szczególnie pierwszego roku użytkowania podłogi w nowych budynkach. Wadą podłóg pływających z zastosowaniem paneli laminowanych jest ich niekorzystna akustyka i większa podatność na zmiany mikroklimatu wnętrza. Panele warstwowe z drewna są stabilniejsze wilgotnościowo, a w okresie poza grzewczym dają wyższy komfort w kontakcie z bosą lub lekko odzianą stopą.  Wszystkie posadzki pływające mają tę zaletę, że przy zmianie aranżacji wnętrza, można je bezproblemowo wymienić.

VIII. POSADZKI KLEJONE – ZESPOLONE Z PODKŁADEM GRZEWCZYM

 Posadzki drewniane przyklejane – zespolone z podkładem grzewczym to klasyka w wykonywaniu podłóg.

Pozytywną stroną zespolenia jest:

• • stabilizowanie kurczliwości (“pracy drewna”) stosownie do parametrów spoiny, głównie jej elastyczności. Elastyczność spoiny jest w odwrotnej zależności do hamowania “pracy drewna”.
  • możliwość zastosowania każdego rodzaju elementów posadzkowych z drewna.
  • poprawa w przenikaniu ciepła, jako że przewodzenie jest kilkukrotnie skuteczniejsze od promieniowania czy konwekcji – ruchu powietrza, o ile takie w mikro przestrzeniach występuje.

Poniżej obrazy termograficzne przenikania ciepła przez spoinę klejową i szczelinę powietrzną.

Powyższe termogramy zadają kłam marketingowym twierdzeniom, że “w szczelinach powietrznych krąży powietrze poprawiając przewodność ciepła”. W rzeczywistości jest odwrotnie.

Ponadto do zalet posadzek zespolonych z wylewką należy:

• • ograniczenie nieprzyjemnych doznań akustycznych, które cechują posadzki pływające lub podłogi na legarach.
  • możliwość swobodnej renowacji powierzchniowej podłogi, stanowiącej stabilny zespół posadzki drewnianej z wylewką.

Negatywną stroną jest wyższa cena wynikająca z kosztów materiałowych i wykonawczych.

Planując wykonanie posadzki klejonej do podkładu grzewczego należy zacząć od jego wygrzania i sprawdzenia wilgotności. Kolejną czynnością jest ocena jakości podkładu polegająca na sprawdzeniu płaskości i odporności na odrywanie. Wytrzymałość na odrywanie ≤ 10kg/cm² pozwala na zainstalowanie mniejszych elementów lub zastosowanie elastycznego kleju, który pozwala “zapracować” posadzce drewnianej bez jej oderwania od podkładu.

W przypadku słabszej wylewki, korzystniej jest zastosować spoinę elastyczną.

Mocna wylewka daje możliwość zastosowania “mocniejszych” klejów.

Większe elementy posadzkowe z litego drewna w wyższej jakości wykonania wymagają większej odporności na odrywanie i klejów z grupy twardo elastycznych.

Uproszczone, graficzne obrazy zależności wyboru spoiny w odniesieniu do wytrzymałości wylewki i naprężeń generowanych przez drewniane elementy posadzkowe.

Prezentowane wykresy dotyczą doboru spoiny przed montażem elementów z litego drewna, deski warstwowe lub stabilizowane są ujarzmione w swej konstrukcji co nie wymaga tak szczegółowego doboru rodzaju kleju.

Ponadto przy wyborze kleju powinno się sprawdzić czy zawarte w nim substancje nie penetrują struktury drewna, co może się przełożyć na powstawanie plam na wykończonej podłodze w kilka tygodni – miesięcy po oddaniu jej do użytku. W przypadku podłogówki podwyższona temperatura ułatwia przenikanie i pogłębia problem.

W podsumowaniu – odpowiedni dobór systemu klejowego oraz właściwe wykonanie spoiny gwarantuje jakość i trwałość połączenia oraz efektywność użytkowania podłogi ogrzewanej z drewnianą posadzką.

IX. DREWNO JAKO IZOLATOR LUB PRZEWODNIK CIEPŁA

Zacznijmy od istoty tematu. W powszechnej opinii drewno jest izolatorem, więc popatrzmy jak to wygląda w odniesieniu do faktycznego izolatora ze styropianu umieszczonego po przeciwnej stronie płyty grzewczej

Przy tej samej różnicy temperatur ciepło w większości pójdzie “krótszą – łatwiejszą drogą”.

Jak to sprawdzić – policzyć właściwości cieplne materiałów posadzkowych z drewna?

Elementy posadzkowe mogą być wykonane jako lite – z jednorodnego organicznie drewna lub jako warstwowe – wykonane z dwóch lub więcej warstw drewna. Przenikalność cieplna elementu jest odwrotnością oporu cieplnego i wynika z jednej (lity) lub sumarycznej oporności poszczególnych warstw drewna (warstwowy).

Opór cieplny obliczamy dzieląc grubość elementu lub grubość warstwy (w m) przez współczynnik przewodzenia ciepła (λ w W/mK) materiału z jakiego element lub warstwa zostały wykonane. W przypadku drewnianych elementów posadzkowych opór cieplny zawiera się w przedziale od 0,05 m²K/W do 0,15 m²K/W.

Poniżej tabela z właściwościami litego drewna w zakresie przewodzenia ciepła – λ.

(parametry cieplne dla wilgotności 12% w temperaturze ok. 20°C)

Źródło: Atlas drewna podłogowego i PN-EN 14342 + A1 2009r.

Powyższa tabela zawiera wartości uśrednione, natomiast w szczegółach wygląda to dosyć ciekawie.

Termogram potwierdzający twierdzenie o lepszej przewodności wzdłuż usłojenia.

Poza tym, przewodność cieplna wzrasta wraz z gęstością, wilgotnością oraz temperaturą drewna.

Nieco wyższa przewodność cieplna posadzki drewnianej jest w pierwszej fazie korzystania z ogrzewania, kiedy drewno po okresie letnim, ma możliwie najwyższą wilgotność, jednak wyższa temperatura po uruchomieniu ogrzewania powoduje powolne wysychanie drewna a tym samym spadek możliwości w zakresie przewodzenia ciepła. Tenże spadek wilgotności elementu posadzkowego z drewna zależy też od jego budowy. Najłatwiej a tym samym najszybciej tracą wilgoć elementy o dużej powierzchni aktywnej – czyli z nacięciami, lamelami oraz z podkładem z miękkiego – porowatego drewna. W rezultacie lite elementy tracą wilgoć najwolniej, zachowując najdłużej swoje właściwości w przewodzeniu ciepła.

Prezentacja wyników testów spadku wilgotności drewnianych elementów podłogowych.

Spadek wilgotności drewna zależy również od gatunku drewna, co jest pokazane na wykresach poniżej.

Na ubytek wilgoci z drewna istotny wpływ ma pokrycie jego powierzchni. Powłoki lakierowe są w tym względzie najskuteczniejsze. Podsumowując, występuje szereg zależności, które warto poznać i uwzględnić przy wykonaniu ogrzewania z posadzką drewnianą aby móc właściwie wykorzystać jej walory, minimalizując koszty eksploatacji.

Dla zobrazowania tematu – termogram z przenikalnością cieplną typowych elementów z drewna, jednakowej grubości.

Zdjęcie desek zawartych w powyższym termogramie.

Na koniec tematu jeszcze jeden szczegół – deski z nawierceniami w dolnej części i ich efektywność w przenikaniu ciepła.

Jest sprawą naturalną, że przy małej mocy cieplnej, cieńsza warstwa drewna w miejscach nawiertów szybciej się nagrzeje, bo ma mniejszą pojemność cieplną. Jednak jest to chwilowe – tylko w czasie rozgrzewania i mało skuteczne, ponieważ tak cienka warstwa drewna równie szybko pozbędzie się ciepła, z efektem jak na poniższym termogramie.Po odwróceniu, ułożeniu na płycie grzewczej i ustabilizowaniu przepływu ciepła.

Ciemniejsze punkty w miejscach nawierceń świadczą o pogorszeniu właściwości w przenikaniu ciepła, co obala kolejny mit marketingowy.

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