Projektowanie kominka dziś - czy sam design bryły wystarczy?

Jeżeli w projekcie znajdą się jeszcze wskazania co do średnicy i wysokości komina, to często uważa się, że wszystko co konieczne zostało już określone i temat kominka może zostać zamknięty.

Gdyby z założenia projektowano tylko zwykły klasyczny kominek, przeznaczony wyłącznie do okazjonalnego i ozdobnego używania, może tyle by już wystarczyło. Jednak dzisiejsza rzeczywistość stawia przed nami o wiele wyższe wymagania. Bardzo często inwestor i przyszły użytkownik oczekuje, by jego kominek (obok funkcji ozdobnej) pełnił jeszcze funkcję dogrzewania, a nawet ogrzewania domu. Nie ma się czemu dziwić, bo skłaniają do tego, z jednej strony wysokie koszty energii, a z drugiej zagrożenie bezpieczeństwa energetycznego. Dlatego też dzisiejsza oferta producentów związanych z branżą, jest już o wiele bogatsza o nowe rozwiązania, materiały i urządzenia.

Współczesny projektant może stworzyć nie tylko piękny i ozdobny kominek do wieczornego odpoczynku przy palącym się ogniu, lecz także „kominek” o właściwościach grzewczych podobnych do tradycyjnego pieca kaflowego czy nawet pieca centralnego ogrzewania, który będzie potrafił zapewnić ogrzewanie całego domu bez żadnej obsługi, przez kilkunastogodzinny okres czasu.

Dlatego dziś już nie wystarczy przy projektowaniu kominka ograniczyć się tylko do jego zewnętrznej bryły, ozdobnego wyglądu czy wielkości szyby i wkładu. Trzeba uwzględnić jakiego rodzaju i typu będzie to urządzenie. Już na etapie projektowym należy zdecydować o sposobie jego przyszłego stosowania i funkcjonowania. Brak uwzględnienia w projekcie czy będzie on używany tylko do celów ozdobnych czy też do ogrzewania domu jest już dziś poważnym niedopatrzeniem, a nawet błędem projektowym.

Przy dzisiejszych możliwościach technologicznych pod ogólnym pojęciem kominka, mogą ukrywać się różnego rodzaju urządzenia, o bardzo różnym sposobie funkcjonowania i zastosowania, choć oczywiście, łączyć je będzie jedna wspólna cecha - możliwość oglądania we własnym domu płomieni palącego się drewna. Mogą to być urządzenia tak o wyglądzie typowego kominka, jak i klasycznego pieca kaflowego – oczywiście wyposażonego w przeszklone drzwiczki. Nie powinno nas więc dziwić, że współczesne piece i kominki nazywać się też będzie coraz częściej „piecokominkami”.

Dzisiejszy piec może w ogóle nie posiadać ani jednego kafla i mieć bryłę wykonaną tylko z tynkowanych płyt i zewnętrznie przypominać kształtem najbardziej typowy lub nowoczesny kominek. Współczesny zaś kominek, może być wykonany w całości z kafli i mieć kształt dawnej bryły pieca, a w ogóle nie być jak piec wykorzystywany do celów grzewczych.

Oczywiście, wszystkie takie współczesne „kominki”, nie będą już funkcjonować poprzez spalanie węgla, lecz wyłącznie drewna opałowego czyli tzw. biomasy drzewnej. Należy więc zauważyć, że projektując i budując tego rodzaju urządzenia grzewcze, równocześnie będziemy przyczyniać się do promowania tzw. „najbliższego”, a zarazem najlepszego i najtańszego odnawialnego źródła energii jakim jest drewno – biomasa drzewna. Wpisujemy się tym samym w przyszłe wymagania, które powinna dać nam przygotowywana nowa ustawa o OZE. O jej wprowadzenie powinniśmy więc bardzo intensywnie zabiegać, pod warunkiem, że zostaną w niej określone zasady wykorzystania drewna – biomasy do celów produkcji energii cieplnej. Jest to też jedno z głównych zadań, które stoi przed naszym ogólnopolskim stowarzyszeniem branżowym –OSKP. Nie możemy dopuścić, by przygotowywane dziś nowe rozwiązania, pomijały i nie wprowadzały do naszego porządku prawnego najtańszego i najłatwiej pozyskiwalnego źródła energii, jakim jest drewno - biomasa.

Skoro już nie ma przeszkód technologicznych i dzisiejszy piecokominek może zostać wybudowany nie tylko w technologii klasycznego kominka, pełniącego głównie funkcję ozdobną, ale także w technologii piecowej umożliwiającej faktyczne stosowanie go do dogrzewania lub nawet głównego urządzenia do ogrzewania domu, to przy projektowaniu nie możemy tego nie uwzględnić.

Dlatego też pierwszą i najważniejszą rzeczą będzie dziś obliczenie i zaprojektowanie jego mocy grzewczej, która powinna być dopasowana do potrzeb konkretnego domu czy pomieszczenia. Współcześnie budowane domy o znacznie zmniejszonym zapotrzebowaniu na ciepło (nie mówiąc nawet o domach energooszczędnych czy niskoenergetycznych), stanowią ogromne wyzwanie dla projektantów i wykonawców, gdyż w sposób konieczny domagają się takiego dopasowania.

Jeżeli np. w całym nowo projektowanym domu, średnie zapotrzebowanie na ciepło przez zdecydowaną większość okresu grzewczego, wg założeń projektowych będzie wynosiło tylko 3 - 6 kW lub mniej, to nieuwzględnienie tego faktu w projekcie pieca – kominka, będzie podstawowym błędem! Przecież wytwarzał będzie ciepło podczas spalania drewna i należy tak go zaprojektować, by jego moc grzewcza została dostosowana do potrzeb grzewczych konkretnego domu. W przeciwnym razie musimy liczyć się z niedogrzaniem, bądź przegrzewaniem domu albo poszczególnych pomieszczeń, a tym samym dyskomfortem dla jego przyszłych użytkowników. W konsekwencji ten błąd stanie się główną przyczyną jego przyszłego nieużywania. Dziś widzimy, że w wielu domach wybudowany kominek pełni tylko funkcję ozdobnego mebla, w którym albo się w ogóle nie pali, albo pali się niezwykle rzadko, okazjonalnie.

Aby temu zapobiec, projekt (niezależnie od tego czy będzie wykonywany samodzielnie przez architekta czy we współpracy z fachowcem czyli zdunem) musi uwzględnić te wszystkie czynniki, które wpływają na dostosowanie jego mocy grzewczej do określonych wymagań domu. Współpraca ze zdunem, powinna natomiast dopomóc architektowi w lepszym doborze urządzeń i materiałów, gdyż może zaprojektować go nie tylko w oparciu o tradycyjne, ale także nowe technologie, urządzenia i materiały.

Zreasumujmy więc, na co przede wszystkim projektant będzie musiał zwrócić uwagę i co powinien określić przy projektowaniu współczesnego kominka lub piecokominka?

1. Projektant powinien określić czy będzie to tylko tradycyjny, wykorzystywany wyłącznie do celów ozdobnych kominek czy będzie to już współczesny piecokominek, używany także jak piec, do dogrzewania lub nawet ogrzewania całego domu.

2. Ustalić, czy będzie wykorzystywany do dogrzewania pomieszczeń tylko w krótkim czasie, np. przez kilka godzin wieczornych czy też będzie służył do ogrzewania domu w sposób ciągły wielogodzinny, z okresowym załadunkiem drewna dokonywanym średnio co 12 godz. lub jeszcze rzadziej.

3. Określić jak dużą powierzchnię i kubaturę będzie musiał ogrzewać oraz czy będzie to czynił tylko w jednym, w kilku czy we wszystkich pomieszczeniach domu.

4. Wybrać sposób wytwarzania i dystrybucji ciepła, zastosowany do ogrzewania danego typu domu. Czy będzie to system konwekcji (naturalnej bądź wymuszonej) powietrza lub wody czy też - będzie to ten najbardziej tradycyjny - oparty o promieniowanie ciepła zakumulowanego w masie grzewczej. Będzie więc musiał zaprojektować jego ciężar, okres i moc grzewczą oraz dokonać wyboru, czy ma być wybudowany w technologii tradycyjnego pieca kaflowego, współczesnego pieca akumulacyjnego czy tzw. hipokausta - pieca o zamkniętej bryle grzewczej.

5. Policzyć ile ciepła powinna emitować bezpośrednio do pomieszczenia powierzchnia samej bryły, ile szyba, a ile z wytworzonego ciepła będzie dystrybuowane do innych pomieszczeń.

Aby tego dokonać projektant będzie musiał także określić i zdecydować:

• z jakiego materiału będą wybudowane ściany bryły? Czy będą to materiały izolacyjne (z których powstanie tzw. „kominek zimny”) czy materiały akumulacyjno - grzewcze? Jeżeli wybierze materiały grzewcze, to wtedy będzie musiał uwzględnić ich moc i dobrać takie, które dobrze dogrzeją, ale nie przegrzeją pomieszczeń. Ma dzisiaj duży wybór: ściany grzewcze może zaprojektować tak, by zostały wykonane z tradycyjnej cegły szamotowej lub z płyt szamotowych o grubości 3,5 – 4,5 cm bądź też z ultracienkich płyt, wykonanych z najnowszej generacji kompozytów ogniotrwałych, o grubości 1,2 - 2,5 cm. Biorąc pod uwagę ich różną przewodność cieplną i określając moc grzewczą wykonanej z nich bryły, powinien też obliczyć jej powierzchnię grzewczą. Nie może bowiem przyszła wielkość i kształt bryły kominka wynikać tylko z samej, nawet najpiękniejszej, wizji architekta czy z życzenia inwestora. Musi być ona w swoich parametrach grzewczych określona i dopasowana do poziomu zapotrzebowania na ciepło danego domu czy pomieszczenia.
• jaki kształt i wielkość powinny posiadać przeszklone drzwiczki? Obliczając ile ciepła przenika przez szybę, musi zaprojektować nie tylko jej kształt, ale przede wszystkim wielkość. Oprócz tego powinien też wskazać czy będzie to szyba pojedyncza, zwykła ceramiczna czy z pyrolizą lub nawet podwójna - gdyż różny będzie jej wpływ na ogrzewane pomieszczenie.
• czy zewnętrzną ozdobą bryły będą materiały o mniejszej lub większej zdolności przewodzenia ciepła, a więc czy ściany ozdobią kamienie, marmur czy też kafle lub tynkowane płyty szamotowe? Jaka powinna być ich grubość?

6. Dobrać moc grzewczą paleniska - tzw. wkładu grzewczego, a także dołączonego do niego wymiennika ciepła.

Projektant może dziś wybrać typowy wkład grzewczy wykonany tylko z żeliwa, stalowy lub stalowo - żeliwny z wewnętrznymi (a także zewnętrznymi) akumulacyjno - izolacyjnymi płytami. Może też wybrać prefabrykowane palenisko piecowe, typu akumulacyjno - grzewczego, o grubych ścianach wykonanych z ogniotrwałych materiałów szamotowych, o większej lub mniejszej mocy grzewczej i o różnej wadze (nawet 600 kg). Musi określić i wskazać jego parametry grzewcze, które bezpośrednio będą wpływać na moc grzewczą całego urządzenia oraz na długość okresu grzewczego. Chcąc zaś podwyższyć możliwości grzewcze całego urządzenia, projektant powinien także zaplanować jakiego rodzaju wymiennik ciepła zostanie dołączony do paleniska i jaka będzie jego powierzchnia i moc grzewcza. Zupełnie inaczej bowiem będzie emitować ciepło palenisko i wymiennik ciepła wykonany ze stali lub żeliwa, a inaczej wykonany z tradycyjnego szamotu czy z nowoczesnego kompozytu szamotowego np. z Akubetu.

Widzimy więc, że dziś nie jest już tak łatwo właściwie zaprojektować dobry kominek. Bez specjalistycznej wiedzy o możliwościach grzewczych różnych urządzeń i materiałów zduńskich czy bez współpracy ze zdunem, architektowi, który nie zadał sobie trudu poznania tak tych starych, jak i nowych technologii, będzie bardzo trudno zaprojektować kominek – piecokominek o właściwie dobranych parametrach grzewczych. Bez tej wiedzy trudno mu będzie obliczyć, określić i zaprojektować urządzenie umożliwiające jego poprawne i nieuciążliwe funkcjonowanie tak, by mogło być ono później skutecznie i komfortowo użytkowane.

Myślę, że aby temu zaradzić i dopomóc w dobrym projektowaniu współczesnych pieców i kominków, koniecznie trzeba będzie rozszerzyć współpracę pomiędzy architektem (projektantem) a zdunem (fachowcem od ogrzewania domów). Być może trzeba będzie zaprosić architektów do udziału w fachowych szkoleniach zduńskich organizowanych pod patronatem Ogólnopolskiego Stowarzyszenia Kominki Polskie czy do udziału w innych spotkaniach i konferencjach umożliwiających wymianę doświadczeń i poznanie dzisiejszej wiedzy w tym zakresie.

7. Projektant powinien zapewnić taką jakość urządzenia grzewczego, aby nikt nie mógł mu zarzucić, że funkcjonuje nieekologicznie, a kominek czy piecokominek nie spełnia współczesnych norm emisji spalin i zanieczyszcza powietrze. Powinien także zapewniać dobrą współpracę z wszystkimi innymi zainstalowanymi w domu urządzeniami grzewczymi, tworząc wspólny, bezpieczny, uzupełniający się i ekonomicznie uzasadniony system ogrzewania.

Zakładając, że w projekcie stosuje już tylko właściwe, ekologiczne paleniska, koniecznie musi jeszcze zwrócić uwagę na potrzebę określenia wielkości przekroju kanału doprowadzającego powietrze do spalania, gdyż bardzo często jest on za mały do wybranego paleniska i wielkości załadunku drewna. Jeżeli nie może dokładnie obliczyć tego przekroju, to bezpieczniej będzie, jeżeli zaprojektuje go o standardowej średnicy ok. 15 cm. Bez wystarczającej, odpowiednio dużej ilości powietrza (zewnętrznego) dostarczanego do komory spalania, nie będzie możliwe osiągnięcie europejskich standardów czystości spalania.

Oczywiście, tak projektant jak i zdun, nie mogą pozwolić na stosowanie wkładów bez wymaganych atestów i niespełniających obowiązujących norm emisji spalin. Przygotowywana dyrektywa Ecodesign być może już wkrótce lepiej ureguluje rynek kominkowy pod względem określenia dopuszczalnych limitów emisji spalin. Użytkownik nie będzie już mógł pozwolić sobie wtedy na palenie mokrym, niedosuszonym drewnem, albo różnymi śmieciami. Projektant może dodatkowo zadbać, by nowoczesne palenisko zostało wyposażone w elektroniczny system regulacji lub nawet (co już zaczyna wchodzić na rynek) w system monitoringu procesu spalania. W ten sposób urządzenia mogą zostać poddane kontroli i być całkowicie zabezpieczone przed niebezpieczeństwem ich złego użytkowania i szkodliwej emisji. Takie działania są bardzo skuteczne i sprawdziły się już praktycznie w krajach Europy Zachodniej.

Stosowanie nowych technologii budowy kominków i piecokominków, czyni kompletnie nieuzasadnionymi wszelkie zarzuty przypisujące im zanieczyszczanie powietrza czy produkowanie smogu! Na przyspieszeniu wprowadzania nowoczesnych i bezpiecznych urządzeń grzewczych, powinny się więc dziś skupić działania wszystkich prawdziwych ekologów. Wymyślanie zaś dorywczo innych, niesprawdzonych i nienaturalnych rozwiązań, będzie tylko dowodem nieznajomości współczesnych możliwości technicznych, stosowanych w produkowanych dziś nowoczesnych urządzeniach do spalania drewna – biomasy.

Można jeszcze opisać wiele innych czynników, urządzeń i materiałów mających wpływ na poprawne i ekologiczne funkcjonowanie pieca, kominka czy piecokominka. Podobnie wiele można jeszcze powiedzieć o sposobach podwyższenia sprawności urządzenia, ograniczenia zużycia drewna, wydłużeniu okresu grzewczego i stosowaniu różnego typu nowych wymienników ciepła (zwłaszcza typu akumulacyjnego czy wodnego). Osobnym tematem mogłoby być też omówienie zasad projektowania takich kominków, które można stosować do ogrzewania współczesnych domów energooszczędnych i niskoenergetycznych. Ważny jest także problem zintegrowania ich z innymi urządzeniami, używanymi do ogrzewania czy wentylacji domu bądź omówienie jak stosować je w tzw. rozproszonych systemach kogeneracji.

Dziś stoi przed nami niezwykle ważne zadanie. Naszymi dobrymi projektami, dobrymi nowymi urządzeniami i materiałami, a także profesjonalnym wykonawstwem, możemy skutecznie przyczynić się do podniesienia ogólnej świadomości i wiedzy społeczeństwa. Czymś najbardziej zwyczajnym i po prostu możliwym, powinno stać się wykorzystywanie drewna (biomasy drzewnej) do wytwarzania energii cieplnej, służącej ogrzewaniu naszych domów. Potrzeba, by jak najbardziej powszechną stała się wiedza o możliwości posiadania, nie tylko najtańszego i najzdrowszego systemu ogrzewania domów, ale przede wszystkim systemu, który zapewni nam skuteczne, prawdziwe bezpieczeństwo i niezależność energetyczną. Jeżeli spopularyzujemy i upowszechnimy ten właśnie alternatywny i nieuciążliwy system ogrzewania naszych domów, oparty o drewno, jako najbardziej tradycyjne i dostępne odnawialne źródło energii, to nie tylko będziemy mieli najtańsze ogrzewanie i zaczniemy spełniać dyrektywy płynące z Brukseli, ale także stworzymy sobie szansę na prawdziwą niezależność i bezpieczeństwo energetyczne.

Dziś w sytuacji, gdy nośniki energii w naszym kraju są jednymi z najdroższych w Europie, a wydatki na nie przekraczają 12% dochodu przypadającego wg GUS na statystycznego Polaka, to 4 - 5-krotne obniżenie kosztów ogrzewania domu drewnem, w stosunku do niepewnego gazu i 2-krotne w stosunku do węgla, jest chyba warte zainteresowania i rozpowszechniania.

Dlatego powinniśmy wszyscy, tak architekci, wykonawcy, jak i użytkownicy, wspierać wysiłki tych środowisk, organizacji, urzędników i polityków, którzy zabiegają i pracują nad ukształtowaniem takich regulacji prawnych - w tym zwłaszcza w ustawie o OZE - które będą wspierały i promowały wykorzystywanie drewna (biomasy drzewnej), jako najlepszego źródła odnawialnej energii cieplnej. Lasy, które pokrywają niemal 1/3 powierzchni naszego kraju, staną się też w ten sposób dla nas o wiele skuteczniej i lepiej wykorzystywanym wspólnym dobrem.

Stoimy dziś przed wielką szansą rozwoju najtańszej energetyki opartej o spalanie biomasy drzewnej. W Polsce, ze względu na klimat, nie możemy liczyć na tak wysoką efektywność elektrowni słonecznych i wiatrowych, jak w innych krajach. Dlatego też powinniśmy drewno, uczynić naszym najpowszechniej wykorzystywanym odnawialnym źródłem energii! Nasze lasy to dobrodziejstwo, które za pomocą kominków i piecokominków, możemy efektywnie i ekologicznie wykorzystywać i zagospodarować, by służyło nam wszystkim.