BCA sau cărămidă? Confort termic, higroscopie și eficiență

Avantaje și dezavantaje BCA vs cărămidă

Există sute de articole pe internet.ro care explică diferența dintre BCA (beton celular autoclavizat) și cărămida ceramică (argilă arsă), referitoare la:

bani
amplasare clădire (munte, mare, vânt)
greutate/densitate → impactul asupra fundației
timp/dificultate de montaj (manipulare, tăiere)
pierderi de material la transport, debitare, moloz
planeitate (pentru tencuieli)
demolare/dărâmare (recompartimentare)
canelare (șlițuri) pentru instalații
cantitate necesară de liant: mortar vs adeziv mineral
rezistență structurală
rezistență la întindere, compresiune, încovoiere
rezistență la cutremur
rezistență la intemperii
rezistență la îngheț-dezgheț (gelivitate)
rezistență la foc
durabilitate
„respirație” pereți,
permeabilitate la vapori (μ)
izolare fonică (legea masei)
prinderi mobilier (confort psihic)
vibrații echipamente (boiler)
izolație termică/conductivitate termică (λ)
izolare termică pe orizontală (pierderi prin anvelopă) și pe verticală (conducție)
inerție termică
defazaj termic pe timp de vară

Despre cele de mai sus vom scrie în alt articol.

Aici e vorba despre influența materialului pereților asupra funcționării unei pompe de căldură și a răcirii în pardoseală.

Acest articol – BCA vs cărămidă – se referă la cei care vor avea încălzire/răcire în pardoseală cu pompă de căldură. Le sugerăm cărămida. Motivele mai jos.

Știm că este prea devreme pentru cei care sunt în faza de căutare cărămidă, dar credem că e util să știe de pe acum cum funcționează o pompă de căldură cu încălzirea/răcirea în pardoseală.

Cea mai importantă componentă a unei pompe de căldură este clădirea însăși.

Util: Categoria de articole despre răcire în pardoseală

Sursă de căldură și sistem de încălzire

TL;DR: Too long, I don’t read. (Prea lung, nu citesc nimic.). 😉

Dacă încălzirea va fi cu centrală pe gaz și calorifere de tablă de „doi bani” (cu aer ultra cald sub tavan) sau ventiloconvectoare, acestui articol îi pălește relevanța. De ce de „doi bani”? Răspunsul în Cele mai bune calorifere vs încălzire în pardoseală – confortul termic.

Casă grea „castel” sau structură ușoară

Știm că sunt la modă structurile ușoare. Un articol foarte interesant și pe aceeași temă: Casă castel vs structură ușoară • eficiență & confort.

Aberația tehnologiei moderne

În loc să proiectăm instalațiile și automatizările după caracteristicile clădirilor, am ajuns să proiectăm clădirile pentru a satisface cerințele automatizărilor cu ecrane colorate.

Facem casele cât mai ușoare pentru a reacționa rapid la comenzile de pe ecrane (termostate, telefoane).

În loc să păstrăm energia în tonele de zidărie și șapă, o mutăm în puffere, baterii de nisip și alte sisteme auxiliare. Practic, înlocuim o baterie termică gratuită — casa — cu alta artificială și costisitoare.

• Rapiditate

Șape „țiple” (subțiri cât să nu crape sub dulap) că poate-poate ascultă de termostatele smart și se încălzesc rapid ca și caloriferele. Șapă subțire la încălzirea în pardoseală. Mit vândut ca eficiență. sau Termostatele latră, șape merge.

• Puffer

Apelăm la puffere imense pentru înmagazinarea energiei termice și pompe de circulație după ele.

• Etanșare

Facem case ultra etanșe și suntem sfătuiți să nu deschidem geamurile, încât să avem nevoie de tuburi pentru a avea, totuși, oxigen proaspăt în casă. Ventilație cu recuperare de căldură (VRCVRC = ventilare cu recuperare de căldură): eficiență sau doar calitate aer?

• Paradoxul nisipului – sand battery

Stocarea deliberată a energiei produse vara (de regulă din panouri solare termice și/sau surplus electric) într-un volum foarte mare de nisip, care este apoi folosit iarna. Unele instalații folosesc sute până la mii de tone de nisip și pot păstra căldura luni întregi dacă sunt bine izolate (batsand.com).

Noi nu vrem o baterie de nisip lângă casă. Vrem ca însăși casa să fie bateria termică.

Casa este bateria termică

De ce vrem ca pereții să participe la încălzire și răcire?

șapa încălzește pereții;
pereții încălzesc omul prin radiație;
omul nu mai cere 25-26°C aer;
aceeași logică funcționează vara.

În această abordare, activă nu mai este doar pardoseala, ci întreaga clădire. Pereții, planșeele și mobilierul participă la stocarea și cedarea energiei.

Pe încălzire: Masa termică imensă a cărămizii și a tencuielilor minerale (care amortizează variațiile de umiditate și temperatură) face ca pompa de căldură să pornească mult mai rar (sau deloc) rezistența electrică de backup în diminețile cele mai geroase. Clădirea ajută compresorul: susține singură zecimile de grad, de la 22,5 la 22,3°C.
Pe răcire: O casă grea nu răcește mai puternic, ci se încălzește mai lent. Masa ei absoarbe căldura zilei, oferind timp pompei să răcească eficient noaptea, la temperaturi exterioare mai scăzute, asigurând un randament (EEREER = Energy Efficiency Ratio (raport de eficiență energetică)) net superior, implicit consumul minim.

Ce propunem noi în viitoarele case?

Inerție termică mare: Casă cât mai grea, cu cărămidă plină (țigănească) dacă s-ar putea. Șapă cât mai groasă. Casa însăși devine propria-i baterie termică.
Instalații zvelte, cursive, cu flow: Fără elemente inutile, confortofage și energofage: puffer, butelie de egalizare, grupuri de pompare și amestec.
Proiectare: Pașii țevilor de IRPATIRPAT = încălzire și răcire prin pardoseală cu agent termic (în șapă) diferiți și potriviți fiecărei încăperi în parte, nu pas de 5-10cm peste tot în casă.
Echilibrare hidraulică: Fiecare cameră primește debitul propice (hidraulic, implicit caloric).
Adaptare la prognoza meteo: Reglare automată a temperaturii apei în funcție de frigul de afară, cu funcționare lină și continuă, nu porniri-opriri brute date de termostatele smart.

Conducția termică: uneori dușman, alteori aliat

De citit: Transferul termic — radiație, conducție (λ), convecție

Toată lumea este obsedată de un λ cât mai mic (BCA vs ceramic), dar conductivitatea termică nu este doar un defect. Depinde de direcția energiei.

transferul spre exterior = pierdere;
transferul în interiorul casei = câștig, mai ales la răcire.

Conducția rea (interior → exterior)

Pierderile prin anvelopă. Aici vrem, evident, o conducere a căldurii cât mai mică.

Cu un polistiren pe exterior de 15-20cm grosime, diferența de rezistență termică dintre BCA și cărămidă pălește, adică diferența de λ devine neglijabilă.

Conducția bună (șapă → pereți → planșee)

Cu IRPAT, noi chiar vrem ca energia să circule prin masa casei. O structură cu masă termică mare și conductivitate internă mai mare permite energiei să circule din șapă către pereți și planșee. Întreaga casă participă la încălzire și răcire.

Peretele devine o extensie a pardoselii, un radiator gigantic.

Rezultatul?

Iarna: Dispare radiația rece a pereților exteriori, crește temperatura operativă (percepută de corp), iar omul se simte perfect confortabil la 21-22°C, fără să fie nevoie să „pârpălească” aerul la 25°C din termostate.
Vara: Cu structura răcită, nu e nevoie ca aerul să fie suflat cu 16°C. Confortul va fi similar cu cel dintr-o cramă.

Higroscopie

Tencuielile minerale și zidăria ceramică acționează împreună ca un plămân natural: amortizează eficient variațiile de umiditate din aerul interior fără a suferi degradări structurale.

Umiditatea relativă variază mai lent, iar confortul perceput devine mai stabil.

Confort psihic și vibrații acustice

Avem altă liniște când prindem mobilierul într-un perete ceramic greu.
Vibrațiile date de un echipament (boiler, centrală) sunt ignorate de un perete solid, care nu tremură odată cu aparatul. La un perete de BCA subțire, chiar dacă punem antivibratoare la prinderi, peretele tremură odată cu ele.

Părerea noastră

Dacă ar exista o cărămidă plină de 40 cm cu λ de BCA, aceea ar fi alegerea ideală. Până atunci, într-o casă proiectată modern pentru pompă de căldură și IRPAT, preferăm oricând stabilitatea fizică a masei termice în detrimentul reacțiilor rapide și intermitente dictate de termostatele cu ecran colorat.

Casa este bateria termică.

Chiar dacă pereții exteriori vor fi din cărămidă cu goluri, pereți interiori pot fi din cărămidă plină — pentru conducție termică și stocare de energie maxime.