O konieczności wygrzewania budynków z ogrzewaniem podłogowym

Podwyższone koszty ogrzewania domu w okresie suszenia

Proces budowy budynku wymaga przestrzegania określonych reguł.  W ostatnim czasie spotkałem się z zupełnym zaskoczeniem osób pracujących w branży budowy domów jednorodzinnych w temacie suszenia wylewki ogrzewania podłogowego. W poniższym artykule będę próbował „rozłożyć” na czynniki pierwsze ten proces i związane z nim podwyższone koszty ogrzewania budynku w okresie suszenia.

Czy wygrzewanie wylewki jest zawsze konieczne?

W przypadku ogrzewania podłogowego, a więc również zwiększonej grubości wylewki (ok. 2 razy w porównaniu do tradycyjnej) musimy usunąć z wylewki nadmiar wody niezużytej w procesie wiązania przez ułożeniem warstwy hydroizolacji lub ostatecznej przegrody. Jest to obowiązkowa praktyka budowlana, której nie można pominąć.
Już nasi dziadkowie budując domy, mieli przekonanie, że budynek musi zostać przezimowany – mróz powoduje, że odparowanie wody z przegród odbywa się szybciej. Dla technologii ogrzewania podłogowego wykonanego w technologii mokrej wygrzewanie wylewek jest konieczne zawsze. Jedynie proces wygrzewania w zależności od rodzaju materiału będzie wyglądał inaczej.

Jakie procesy zachodzą podczas wygrzewania?

W procesie wygrzewania występują dwa zjawiska:
– z jednej strony odparowanie nadmiaru wody zużytej do przygotowania wylewki,
– z drugiej usunięcie naprężeń mogących powodować pękanie ostatecznej okładziny podłogowej lub unoszenie się rogów posadzki w pomieszczeniach.
Jeśli do 50 m2 posadzki o grubości 6-7 cm zużywane jest ok. 500 litrów wody, to w typowym domu jednorodzinnym tej wody do przygotowania wylewki zużyte zostanie średnio ok. 2 m3 wody.
Proces odparowania wody jest bardzo energochłonny. Na poniższym wykresie możemy zaobserwować, że aby odparować 1 kg wody należy dostarczyć 2257 kJ, co możemy porównać do podgrzania od 0 do 100°C ponad 5 kg wody. Mnożąc to choćby przez część zużytej technologicznie wody koniecznej do odparowania, wychodzi nam wynik dostarczonej energii cieplnej na poziomie rocznego zapotrzebowania na ciepło budynku.

Oczywiście nie cała woda z jastrychu czy anhydrytu musi być odparowywana poprzez ogrzewanie posadzki, część wody zostanie usunięta podczas naturalnego suszenia. Podczas tego suszenia pozbywamy się jednak głównie wilgoci powierzchniowej.

Kiedy rozpocząć proces wygrzewania i jak go przeprowadzić? 

Podczas wygrzewania wylewki trzeba postępować zgodnie z wytycznymi normy PN-EN 1264, część 4.
Proces wygrzewania posadzki należy rozpocząć po zakończeniu procesu wiązania jastrychu. W przypadku jastrychów cementowych proces rozpoczęcia wygrzewania określa na 21 dni po wylaniu jastrychu. W przypadku jastrychów anhydrytowych norma mówi o min. 7 dniach koniecznych na związanie podkładu. Odstępstwo od normy (tj. skrócenie czasu oczekiwania na wiązanie) jest możliwe wyłącznie w przypadku szczegółowych zaleceń producenta jastrychu (poniżej przykład jastrychu produkowanego przez Grupę Anhydryt Polska).
W okresie wiązania jastrychu trzeba unikać zbyt szybkiego jego wysychania, dlatego latem świeżo wylaną wylewkę – zwłaszcza narażoną na bezpośrednie działanie słońca – przykrywa się folią. Właściwie pielęgnowana wylewka będzie miała odpowiednie parametry wytrzymałościowe i estetyczne (tj. nie popęka).

Sam czas wygrzewania również zależy od użytego materiału jastrychu oraz zaleceń producenta mieszanki.
W przypadku:
anhydrytów wygrzewanie najlepiej jest rozpocząć wodą grzewczą o temperaturze ok. 5-10°C wyższej niż temperatura otoczenia. Przez kolejne dni, każdego dnia należy podnosić temperaturę wody grzewczej o 5K, aż do osiągnięcia 55°C, które następnie utrzymuje się przez okres 2-5 dni (w zależności od wytycznych producenta jastrychu). W następnych dniach trzeba przeprowadzić proces „odpuszczania” – temperatura każdego dnia powinna być zmniejszana o 5K (na zasilaniu wody grzewczej), aż do osiągnięcia temperatury 20-25°C. Ważne, że temperatura zasilania była stała bez obniżania np. w okresie nocnym.
jastrychu cementowego procedura wygrzewania jest bardzo podobna. Należy rozpocząć ok. 5-10K wyższą temperaturą zasilanej wody grzewczej ponad temperaturę otoczenia. Co 2-3 dni należy podnosić temperaturę wody grzewczej o 5K, aż do uzyskania zadanej 45-50°C, którą należy utrzymać przez 5 dni. Następnie co 2-3 dni należy obniżać temperaturę zasilania wody grzewczej o 5K, aż do 25°C.
W czasie wygrzewania posadzki konieczne jest wietrzenie pomieszczeń, ale bez dużych przeciągów, zwłaszcza w okresie wiązania jastrychu. W czasie wygrzewania na posadzce nie powinny znajdować się żadne przedmioty, które mogłyby ograniczyć odparowanie wody z posadzki.

Czy z wygrzewania należy wykonać raport?

Wielu producentów systemów ogrzewania podłogowego, urządzeń grzewczych (zwłaszcza pomp ciepła) oraz producentów jastrychu do zachowania gwarancji wymaga przesłania protokołu z próby szczelności instalacji ogrzewania podłogowego oraz wygrzania jastrychu.

Czy wygrzewanie każdym urządzeniem grzewczym jest możliwe?  

Wszystko zależy od punktów skrajnych i warunków gwarancji zamontowanych urządzeń.
Na pewno wrażliwymi na proces wygrzewania mogą być pompy ciepła. W przypadku powietrznych pomp ciepła największym zagrożeniem jest niska temperatura powrotnej wody do skraplacza w procesie rozmrażania parownika. Większość producentów zupełnie zabrania wygrzewania posadzki w okresie zimowym (w czasie kiedy pompa ciepła może wchodzić w proces rozmrażania parowacza), jeśli instalacja z powietrzną pompą ciepła wykonana jest w instalacji bezpośredniego zasilania ogrzewania bez bufora.

Wygrzewanie posadzki najczęściej zabronione jest również dla instalacji z pompami ciepła wykorzystującymi ciepło z gruntu (niezależnie od pory roku).
Wymienniki gruntowe zarówno te poziome, jak i pionowe oblicza się z dwóch warunków:
1. na moc chłodniczą maksymalną pobieraną przez pompę ciepła
oraz
2. ilość energii, jaka może być pobrana w ciągu sezonu grzewczego, która ścisle związana z czasem regeneracji dolnego źródła.
Energia, która musi być dostarczona do wygrzania posadzki jest „niskotemperaturowa”, czyli pompa ciepła będzie pracowała z wysokim współczynnikiem efektywności, pobierając bardzo duże ilości energii cieplnej z dolnego źródła. Powoduje to przekroczenie drugiego kryterium doboru, czyli pobrana zostanie zbyt duża ilość energii w kWh z metra bieżącego odwiertu. Ilość energii w ciągu roku mogąca być z gruntu dostarczona do urządzenia grzewczego zostanie wyczerpana już w okresie wygrzewania posadzki, co może początkowo spowodować podniesienie kosztów ogrzewania (zbyt niska temperatura dolnego źródła w porównaniu do projektowej), a w ostatecznym przypadku nawet do zamrożenia dolnego źródła (bardzo wysokie koszty naprawy).

W jakim okresie roku najlepiej wygrzewać budynek?

Wygrzewanie posadzki najlepiej wykonać poza sezonem grzewczym, ponieważ w tym czasie budynek nie ma dodatkowych strat ciepła do otoczenia. Wyprodukowane ciepło jest zużywane wyłącznie na potrzeby wysuszenia jastrychu.

Ile kosztuje ogrzewanie w pierwszych sezonach grzewczych?

Jeśli proces wygrzania był wykonany w sposób prawidłowy, zgodny z właściwą normą lub wytycznymi producenta jastrychu, koszty ogrzewania w pierwszym sezonie mogą być wyższe jedynie o 5-10%  ze względu na wilgoć szczątkową w posadzce lub wilgoć, która może być jeszcze w innych przegrodach. Jeśli jednak wygrzanie posadzki nie było wykonane, koszty ogrzewania w pierwszym sezonie grzewczym mogą być nawet 2-krotnie większe, bo wilgoć z posadzki przy jej podgrzewaniu będzie odparowywać. Największy problem mają właściciele budynków, w których przed wygrzaniem ułożono już warstwę hydroizolacji lub ostateczną wykładzinę. W tym przypadku jeśli wykładzina jest drewniana, ulegnie ona uszkodzeniu lub wilgoć zacznie się pojawiać na innych elementach budowlanych.

Jak można sprawdzić poprawność wygrzania posadzki?

Sprawdzenie odpowiedniej wilgotności jastrychu w przypadku wykładziny drewnianej zawsze dokonuje się wilgotnościomierzami (metoda badania CM). Zakładana wilgotność po wygrzaniu posadzki nie powinna przekraczać 0,3% dla wylewek anhydrytowych oraz do 1,8% dla jastrychów cementowych.
Dla wykładzin ceramicznych test można uprościć – próbę można wykonać za pomocą folii PE (o wymiarach min. 1×1 m) szczelnie przyklejonej taśmą klejącą do jastrychu. Jeśli po 24 godzinach pod folią pojawi się wilgoć, proces wygrzewania i suszenia posadzki należy kontynuować, aż do uzyskania poprawnej próby.

 

 

Instalnews - bezpłatny biuletyn e-czasopisma InstalReporter 1/2018 12/2017 4/2017