Organizm człowieka dostosowuje się do warunków zewnętrznych dzięki zdolnościom aklimatyzacyjnym. Najlepiej jednak czujemy się w warunkach komfortu cieplnego.
Komfort cieplny człowieka określają receptory zimna – zlokalizowane na powierzchni skóry oraz receptory ciepła – znajdujące się w rdzeniu mózgowym. Oprócz parametrów charakteryzujących stan powietrza (temperatura i jej równomierny rozkład, średnia temperatura otaczających przegród budowlanych – ścian, podłóg, stropów, wilgotność powietrza i jego prędkość) na komfort cieplny człowieka wpływa jego wiek, kondycja zdrowotna, ubranie, aktywność ruchowa, itd. Człowiek zaczyna marznąć, gdy temperatura jego skóry spadnie poniżej 33°C. Gdy zaś temperatura rdzenia mózgowego przekroczy 37°C – zaczyna się pocić. Są to tzw. graniczne wartości obszaru komfortu cieplnego.
Pomieszczenie spełnia warunki komfortu cieplnego, jeśli przebywający w nim człowiek, zajmujący się drobnymi, nie wymagającymi wysiłku fizycznego czynnościami nie odczuwa ani ciepła, ani zimna.
Duże znaczenie ma równomierność rozkładu temperatury w pomieszczeniu oraz jej różnice w kierunku pionowym i poziomym. Zależą one od rodzaju ogrzewania, usytuowania, rozmiaru i temperatury grzejników. Istotne znaczenie mają również: temperatura zewnętrzna, stan nasłonecznienia oraz prędkość i kierunek wiatru – zwłaszcza gdy okna w pomieszczeniu są nieszczelne.
Tuż nad podłogą występuje zawsze strefa nieco zimniejsza. Dyskomfort powiększa się, gdy grzejniki umieszczone są przy ścianach wewnętrznych oraz jeśli pod oknami usytuowano grzejniki zbyt krótkie. Najkorzystniejszy rozkład temperatury występuje w pomieszczeniach wyposażonych w ogrzewanie podłogowe. Barierą takiego rozwiązania bywa jednak jego zbyt wysoka cena, a wadą – zimniejsze strefy w pobliżu okien.
Optymalnym rozwiązaniem jest ogrzewanie grzejnikowe, w którym grzejniki umieszczone pod oknami mają zbliżoną do nich długość lub ogrzewanie podłogowe z dodatkowymi grzejnikami przy ścianach zewnętrznych.
Bazą do ustalania temperatury wewnętrznej w poszczególnych pomieszczeniach domu jest norma PN-82/B- -02402 Temperatury ogrzewanych pomieszczeń w budynkach. Według normy temperatura w pomieszczeniach przeznaczonych do stałego przebywania ludzi (pokojach, kuchni) i WC powinna wynosić 20°C, w łazienkach 25°C. Założone wartości temperatury nie uwzględniają jednak indywidualnych upodobań mieszkańców.
Jeśli projektant przyjmuje zlecenie wykonania projektu centralnego ogrzewania, powinien przy ustalaniu temperatury w poszczególnych pomieszczeniach uwzględnić sugestie przyszłego użytkownika, tj. ustalić, w jakiej temperaturze czuje się on najlepiej. W pomieszczeniach ogólnych jest to z reguły temperatura w granicach 20-22°C. ale w sypialniach wiele osób czuje się dobrze w temperaturze 16°C. Inna temperatura wskazana jest w pokojach dzieci, które są przeważnie w ruchu, inna – w pokojach łudzi starszych. Nie ma potrzeby, aby temperatura w garażu była wyższa niż 8°C.
Dokładna analiza funkcji poszczególnych pomieszczeń i ustalenie w nich optymalnej temperatury jest krokiem w kierunku uzyskania komfortu cieplnego przy jednoczesnym ograniczeniu zapotrzebowania na ciepło. Mniejsze zapotrzebowanie na ciepło to oczywiste oszczędności w trakcie eksploatacji budynku.
W domu już istniejącym, w którym użytkownik nie osiąga komfortu cieplnego (najczęściej marznie) należy przeanalizować sposoby, jakimi ten komfort można osiągnąć. Na podstawie wieloletnich obserwacji użytkownik zna „słabe punkty” swojego domu i powinien starać się je sukcesywnie usuwać. Nieocenioną pomocą będzie tu Audytor energetyczny, który pozwoli poznać i ocenić wszystkie słabe pod względem energetycznym miejsca domu.
Błędem jest często panujące przekonanie, że aby osiągnąć wyższą temperaturę w niedogrzanym domu, należy w pierwszej kolejności wymienić instalację centralnego ogrzewania.
Najważniejsza bowiem jest dobra izolacyjność przegród zewnętrznych i szczelność okien. Duże straty ciepła powodują okna umieszczone w narożach budynku. Niekorzystna jest też lokalizacja otworów okiennych w ścianach północnych. Futryny okien i drzwi balkonowych powinny być dobrze osadzone w ścianach, a ewentualne nieszczelności wypełnione pianką poliuretanową. Oszklenie okien powinno być podwójne, a w najzimniejszych regionach kraju (w strefie północno-wschodniej i górskiej) nawet potrójne.
Jeśli stan okien jest taki, że mimo starań trudno uzyskać ich szczelność, należy w miarę możliwości finansowych zdecydować się na sukcesywną wymianę stolarki okiennej. Już w pierwszym roku po wymianie poniesione koszty zaczną się zwracać w postaci mniejszych rachunków za energię cieplną.
Przed stratami ciepła można też się bronić stosując okiennice żaluzjowe lub przesuwne.
Równie ważną sprawą jest właściwa izolacja stropu nad poddaszem, podłóg nad piwnicą lub podłóg na gruncie i ścian zewnętrznych. Ocieplenie stropu nad poddaszem nie jest zbyt skomplikowane, a może znacznie poprawić izolacyjność budynku.
Ocieplenie stropodachu najlepiej jest wykonywać przy okazji wymiany pokrycia dachowego. Zgodnie z obowiązującą normą PN-91/B-02020 Ochrona cieplna budynków współczynnik przenikania dla stropodachów nie powinien przekraczać 0,3 W/(m2-K). Taki współczynnik będzie miał stropodach ocieplony np. piętnastocentymetrową warstwą wełny mineralnej.
Znacznie poprawi się komfort cieplny domu, jeśli zostanie wykonane ocieplenie podłogi nad nieogrzewaną piwnicą. Najlepiej wykonać to przez zamocowanie nad stropem piwnic płyt izolacyjnych z wełny mineralnej. Można też, przy okazji wymiany podłóg na parterze, na gładzi cementowej ułożyć płyty styropianowe. Wartość współczynnika przenikania ciepła dla stropów nad piwnicami nie powinna być wyższa niż 0,6 W/(m2-K).
Ponieważ najdroższa w tych „operacjach” jest robocizna, warto pokusić się o zastosowanie grubszych warstw izolacji, niż jest to konieczne. Dodatkowe nakłady szybko się zwrócą.
Duży wpływ na zdrowie mieszkańców mają zimne powierzchnie ścian zewnętrznych. Jest to efekt ich zbyt małej izolacyjności. W wyniku przemarzania ścian i wykraplania się na ich powierzchni pary wodnej następuje degradacja techniczna budynku.
W takich sytuacjach konieczne jest ocieplenie przegród zewnętrznych.
Poprawa izolacyjności ścian jest najdroższa. Przeważnie przeprowadza się ją montując od zewnątrz płyty styropianowe lub z wełny mineralnej. W nowo budowanych domach ściany zewnętrzne wykonuje się jako wielowarstwowe, gdzie jedną z warstw stanowią płyty izolacyjne. Aby izolacja termiczna właściwie spełniała swoje zadanie, musi być zabezpieczona przed wilgocią.
Następnym krokiem nie wymagającym dużych nakładów finansowych, a dającym znaczne efekty, jest docieplenie fragmentów ścian za grzejnikami.
Część ściany za grzejnikiem nagrzewa się do temperatury wyższej niż inne przegrody. W związku z tym im większa izolacyjność tego fragmentu ściany, tym mniejsze straty ciepła. Błędem jest stosowanie nieocieplonych wnęk podokiennych na grzejniki. Można to naprawić ocieplając wnękę płytą styropianową zamurowując np. cegłą dziurawką. Pewien efekt można uzyskać naklejając ekran zagrzejnikowy – kilkumilimetrową warstwę styropianu pokrytą folią aluminiową, która odbija ciepło od ściany za grzejnikiem w kierunku ogrzewanego pomieszczenia.
Dopiero po wykonaniu omówionych wyżej prac poprawiających szczelność i izolacyjność domu należy przyjrzeć się funkcjonowaniu instalacji centralnego ogrzewania.