JAK GRZEJE DREWNO NA PODŁOGÓWCE?

Transkrypt

1 JAK GRZEJE DREWNO NA PODŁOGÓWCE? 1. Przewodzenie ciepła w zależności od rodzaju deski. Prosta fizyka wskazuje, że materiał gęstszy, bardziej jednorodny lepiej przewodzi ciepło, natomiast porowatośd materiału i wszelkiego rodzaju pustki powietrzne hamują przepływ ciepła, jako że zamknięte powietrze jest doskonałym izolatorem. Poniżej termograficzny obraz przewodności cieplnej podstawowych rodzajów posadzek drewnianych, pokrytych standardowym lakierem.

2 2. Emisja ciepła zależnie od wykooczenia powierzchni podłogi. Nikt nie zwracał uwagi na to, że podłoga drewniana lakierowana lub olejowana może różnie emitowad ciepło, dając lepszy lub gorszy komfort dla użytkownika i poniekąd dla jego "kieszeni". Opublikowane badania dotyczące emisyjności cieplnej materiałów wykooczeniowych, zainspirowały do przeprowadzenia kilkunastu testów, o których poniżej. Identyczne elementy posadzkowe pokryto w połowie dwoma rodzajami powłok stosowanych do wykaoczania powierzchni podłóg drewnianych, po czym umieszczono je na płycie grzewczej. W rezultacie otrzymano odmienne efekty w zakresie emisji ciepła z ich powierzchni. Obraz emisji cieplnej z powłoką o wysokiej emisyjności. Obraz emisji cieplnej z powłoką o niskiej emisyjności. Ten sam element w nieco wyższej temperaturze, gdzie różnica w efektywności cieplnej pokryty - surowy, w widoczny sposób się powiększyła.

3 Powyższe zależności należy rozpatrywad w kontekście promieniowania cieplnego-podczerwonego długofalowego. Jakie to ma znaczenie przy ogrzewaniu podłogowym? Promieniowanie cieplne przy podłogówce ma większościowy udział (do 70%). Ogólnie przyjmuje się, że przy ogrzewaniu podłogowym, ten sam komfort cieplny uzyskuje przy temperaturze powietrza niższej o 1 2 C niż przy ogrzewaniu tradycyjnym. Ilośd ciepła emitowanego z grzejącej podłogi zależy od różnicy jej temperatury względem temperatury otoczenia oraz od emisyjności powierzchni, co przekłada się na temperaturę odczuwalną w pomieszczeniu. Emisyjnośd jest różna dla poszczególnych gatunków drewna, sposobów wykooczenia i zmienia się wraz ze zmianą temperatury. Dla posadzki z drewna ma to pewne znaczenie, ponieważ przy porównywalnym komforcie cieplnym, możemy obniżyd nieco temperaturę podłogi. Ponadto w okresie letnim mamy do czynienia z nagrzewaniem posadzki promieniami słonecznymi, czyli z promieniowaniem podczerwonym, krótkofalowym. Znalezienie opcji, która umożliwia maksymalną emisję ciepła w okresie grzewczym oraz minimalną absorpcję ciepła z tytułu działania promieni słonecznych, zapewnia optymalny komfort dla użytkownika podłogi oraz dla drewna zawartego w posadzce. Poniżej graficzny obraz zależności. W Zakładzie Parkiet Komplex w Mławie, w technice termografii aktywnej, przetestowano kilkanaście sposobów wykooczenia powierzchni kilku gatunków drewna z efektami cieplnymi jak na zamieszczonych termogramach. Inspiracją do powyższego były min. publikacje badao Universidad de

4 Valladolid Hiszpania 2016r, Revista Ambiente Construído Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente - Brazylia 2012r oraz Laboratory of Wood Science Japonia 1014r. Poniżej różne efekty zależne od sposobu wykooczenia powierzchni posadzki drewnianej, dające różny komfort zimą i latem. Prezentacja nr 1. Powłoka (lewa strona płytki) podobnie jak drewno surowe, w sposób porównywalny oddziałują na każdego rodzaju promieniowanie cieplne. Prezentacja nr 2. W przypadku ogrzewania podłogowego bardziej "aktywna" jest powłoka z prawej strony płytki, natomiast w odniesieniu do działania promieni słonecznych nie widad żadnej różnicy. Powłoka z prawej strony płytki jest najbardziej optymalnym rozwiązaniem w zakresie pokrycia drewna instalowanego na ogrzewaniu podłogowym. Prezentacja nr 3.

5 Powłoka (lewa strona płytki) względem drewna surowego jest bardziej aktywna zarówno podczas ogrzewania jak i w odniesieniu do nagrzewania promieniami słonecznymi. Prezentacja nr 4. Powłoka z lewej strony płytki względem powłoki z prawej strony płytki, jest bardziej aktywna zarówno podczas ogrzewania jak i w odniesieniu do nagrzewania promieniami słonecznymi. (widoczna plomba o odmiennych wartościach współczynnika emisyjności). Prezentacja nr 5. W przypadku ogrzewania podłogowego obie powłoki są porównywalne, natomiast powłoka z prawej strony płytki jest bardziej "wrażliwa" na działanie promieni słonecznych. Prezentacja nr 6.

6 Powłoka z lewej strony płytki "psuje właściwości cieplne" zarówno podczas grzania jak okresie nagrzewania słoocem. Prawa strona płytki - drewno surowe. Przykład niekorzystnej opcji. Prezentacja nr 7. Powłoka (lewa strona płytki) poprawia funkcjonowanie ogrzewania podłogowego, natomiast latem w pewnym stopniu oddziałuje na promieniowanie słoneczne. Prawa strona płytki - drewno surowe. Prezentacja nr 8. Powłoka (z prawej strony płytki), podobnie emituje ciepło jak drewno surowe (lewa strona płytki), jednak w okresie letnim bardziej się nagrzewa. Prezentacja nr 9.

7 Powłoka (prawa strona) względem drewna surowego (lewa strona) lepiej oddaje ciepło w okresie grzewczym, ale i bardziej się nagrzewa w okresie lata. Poniżej prezentacja emisji promieniowania podczerwonego 6 różnych rodzajów elementów posadzkowych w połowie pokrytych lakierem o wysokim współczynniku emisyjności. Prezentacja "A" - deska 2 warstwowa z licem dębowym gr. 1,5 mm na podkładzie sosnowym. Surowa/lakierowana Prezentacja "B" - deska 2 warstwowa z licem dębowym gr. 4 mm na podkładzie sosnowym. Surowa/lakierowana. Prezentacja "C" - deska 2 warstwowa z licem merbau gr. 4 mm na podkładzie z lameli jesionowych. Surowa/lakierowana.

8 Prezentacja "D" - deska 2 warstwowa z licem orzech amerykaoski gr. 4 mm na podkładzie z lameli jesionowych. Surowa/lakierowana. Prezentacja "E" - deska lita jesionowa grubości 16mm. Surowa/lakierowana. Prezentacja "E" - deska lita dębowa grubości 16mm. Surowa/lakierowana.

9 Jak widad niektóre sposoby wykooczenia poprawiają efektywnośd grzewczą posadzki, częśd jest neutralna, natomiast inne wpływają niekorzystnie na emisję ciepła z podłogi ogrzewanej. Natomiast drewno surowe jest bardziej odporne na działanie promieni słonecznych od typowych pokryd lakierowych czy olejowych. Ot natura wypracowała w sobie sposób ochrony przed nadmiernym wpływem działania słooca. Poznanie powyższych zależności umożliwia znalezienie optymalnych rozwiązao w zakresie instalowania drewna na ogrzewaniu podłogowym wraz z wyborem powłoki powierzchniowej. Wracając do teorii, to wyniki badao Universidad de Valladolid wskazują, że na efektywnośd grzewczą powodowaną emisyjnością cieplną ma wpływ gatunek drewna, rodzaj elementu posadzkowego oraz jego temperatura. Współczynnik emisyjności dla różnych gatunków drewna w różnych temperaturach. Temperatura badanej próbki 25 C 10 C +5 C +20 C +25 C +30 C +40 C +60 C Rodzaj drewna Sosna 0,966 0,965 0,930 0,900 0,890 0,880 0,855 0,835 Moabi 0,977 0,975 0,940 0,910 0,895 0,880 0,860 0,830 Buk 0,985 0,975 0,965 0,930 0,915 0,900 0,876 0,850 Dąb -okleina na sośnie 1,000 0,990 0,980 0,940 0,930 0,920 0,887 0,855 Wiśnia 1,000 0,990 0,970 0,940 0,930 0,920 0,900 0,865 Sapele 1,000 0,990 0,980 0,940 0,925 0,910 0,880 0,860 Dąb 1,000 0,990 0,990 0,960 0,945 0,930 0,910 0,880 Ipe 1,000 0,990 0,990 0,960 0,950 0,940 0,920 0,890 Temperatura badanej próbki

10 Z w/w badao wynika, że emisyjnośd idzie w parze z gęstością drewna, jednak w każdym przypadku wzrost temperatury zmniejsza właściwości emisyjne. Co ciekawe elementy sosnowe fornirowane (oklejane cienkimi warstwami drewna dębowego) mają gorsze właściwości emisyjne względem elementów dębowych litych. Ciekawe dlatego, że za emisję odpowiada powierzchnia, a ta jest wykonana z tego samego gatunku drewna. Można to tłumaczyd, że podkład sosnowy, o niższej pojemności i przewodności cieplnej nie nadąża z "dostawą ciepła", które z lekkością emituje do otoczenia warstwa wierzchnia z drewna o lepszych parametrach przewodzenia. Powyższe badania obalają kolejny mit o wyższości desek wielowarstwowych nad deskami z litego, masywnego drewna. 3. Komfort cieplny w zależności od rodzaju posadzki. Komfort ciepła dotyku związany jest z odczuciem chłodu przy bezpośrednim kontakcie stopy z posadzką. Należy wiedzied, że powierzchnia stopy ludzkiej to 2,3% powierzchni całej skóry, natomiast oddawanie ciepła może byd 15 razy większe względem innych części ludzkiego ciała. Według dostępnych źródeł, każdy rodzaj posadzki ma pewien przedział temperatury optymalnej, dający komfort ciepła dotyku. Poniżej dane liczbowe. Źródło Rodzaj posadzki Olo Fanger Fizyka Budowli Olesen 1977 Posadzka dębowa 22 C - 35 C 23 C - 28 C 24,5 C - 28,0 C Posadzka kamienna lub ceramiczna 27 C - 34 C 26 C 29,5 C 28,0 C - 29,5 C Powyższe źródła wskazują na posadzkę z drewna, jako najbardziej odpowiednią do pomieszczeo mieszkalnych, gdzie zarówno w okresie grzewczym, jak i poza nim, temperatura jej powierzchni mieści się zakresie komfortu cieplnego. Natomiast temperatura komfortowa posadzek ceramicznych i kamiennych jest poza zakresem temperatury podłóg ogrzewanych dzisiejszych budynków, co dla większości użytkowników może tworzyd pewien dyskomfort.

11 4. Optymalne rozwiązania. Poznanie wszelkich zależności umożliwia znalezienie optymalnych rozwiązao w zakresie wyboru rodzaju posadzki drewnianej na ogrzewaniu podłogowym. 1) Środkowo europejski klimat o dużej zmienności wilgotności i temperatury wskazuje na zainstalowanie drewna o spowolnionej reakcji na zmianę mikroklimatu oraz grubszych elementów, które maja większą pojemnośd wilgoci a tym samym potrzebują dłuższego czasu na zmianę swoich parametrów. 2) Nasz zmienny klimat wskazuje na zainstalowanie grubszego elementu również ze względu na komfort cieplny w dotyku. Jeśli podłoga drewniana to wykonana z drewna a nie "powlekana" drewnem. 3) Efektywnośd cieplna, gdzie należy zastosowad rodzaj posadzki zapewniający trwałośd podłogi i komfort w jej użytkowaniu w tym efektywnośd grzewczą.

12 Na bazie wielu doświadczeo, pewnej wiedzy i prostych obliczeo można dokonad optymalnego wyboru, gdzie deska lita dębowa, odpowiednio ustabilizowana, i polakierowana, grubości w przedziale mm spełni wszelkie wymagania stawiane posadzkom drewnianym na podkładach grzewczych. Wykonanie testów oraz ich opracowanie - Tadeusz Woźniak Parkiet Komplex Mława. Opracowanie jest własnością jego autora. Więcej informacji technicznych w poradach - Drewno na podkładach grzewczych - co, jak i dlaczego?