1. NORMY I ZALECENIA
Norma PN-EN 15759-1:2012 prezentuje wytyczne ułatwiające przyjęcie strategii ogrzewania i wybór odpowiednich systemów grzewczych dla kościołów, kaplic i innych miejsc kultu. Normę stosuje się do budynków sakralnych będących częścią dziedzictwa kulturowego lub w których mieszczą się obiekty tego dziedzictwa. Norma PN-EN 15757:2012 zawiera wymagania co do poziomów i zakresów temperatury i wilgotności względnej (RH) zapewniających ochronę substancji zabytkowej. W załączniku A (informacyjnym) opisuje ona sposób określania zalecanych warunków wilgotności względnej (RH) na podstawie danych historycznych ( przed zamontowaniem ogrzewania). Dane historyczne pozyskuje się w wyniku analizy monitoringu mikroklimatu przy użyciu stosownych algorytmów. Uzyskane parametry służą dla konfiguracji układu przeciwdziałającego szkodliwym dla zabytków zakłóceniom (fluktuacjom) mikroklimatu wywołanym przez działanie systemu ogrzewania. Zawarte w ww normach postanowienia umożliwiają powstanie koncepcji kościelnego systemu grzewczego łączącego potrzeby eksploatacyjne (komfort osób i ekonomia) z respektowaniem wymogów konserwatorskich.
2. KOMFORT WIERNYCH
Nie ma przepisów, które odnoszą się konkretnie do komfortu w miejscach kultu. Ponieważ kryteria komfortu mogą być sprzeczne z kryteriami ochrony zabytków, ogólne normy dot. komfortu cieplnego nie mogą zostać automatycznie zastosowane w miejscach kultu.
Na poziom komfortu cieplnego wpływają temperatura powietrza, temperatura radiacyjna, wilgotność, ruch powietrza, aktywność fizyczna, rodzaj ubrania oraz czas przebywania osób w miejscu kultu. Istotne są także osobiste preferencje. Badania naukowe przeprowadzone w ramach Programu Friendly Heating (Projekt 5.PR-IV EVK4-CT-2001-00067) proponują jako parametr tego komfortu przyjąć średnią temperatury skóry osoby w zakresie od 30 do 33oC (EN ISO 11079:2007). W polskich warunkach klimatycznych wymaga to dostarczenia do osoby 150 – 250 W mocy cieplnej.
3. OCHRONA ZABYTKÓW
Stabilny mikroklimat jest decydującym czynnikiem zapewniającym długookresową ochronę zabytkowych budowli i obiektów, które są w nich przechowywane. Szczególnie odpowiedni i stabilny poziom wilgotności względnej (RH) ma zasadnicze znaczenie z punktu widzenia ochrony konserwatorskiej. Nadmierny wzrost wilgotności względnej zwiększa zagrożenie atakiem pleśni, korozji metali i szkodliwych reakcji chemicznych w materiałach organicznych. Wahania wilgotności względnej powodują cykle pęcznienia i skurczu zabytkowych materiałów higroskopijnych jak drewno, papier, skóra, materiały malarskie, co może prowadzić do naprężeń, deformacji i uszkodzeń mechanicznych.
Wadliwie ogrzewanie kościołów powoduje przyspieszone niszczenie znajdujących się w nich zabytków: ołtarzy, rzeźb i mebli drewnianych, obrazów sztalugowych, polichromii ściennych, detali architektonicznych oraz organów. Na skutek wzrostu temperatury i spadku wilgotności względnej powietrza w czasie epizodów grzewczych, następuje z jednej strony przesuszanie obiektów, z drugiej kondensacja pary wodnej na zimnych powierzchniach, takich jak sklepienia, ściany i okna. Ogrzewanie wywołuje również wzmożony ruch powietrza. Skutkiem jest pękanie drewna, degradacja i odspajanie się warstw malarskich oraz przyspieszone osadzanie kurzu i brudu na sklepieniach i ścianach.
Aby spełnić wymagania konserwatorskie należy zrezygnować z ogrzewania całej kubatury kościoła, które wiąże się z kosztowną eksploatacją, złą dystrybucją energii i powoduje niszczenie wyposażenia i wystroju świątyni. Należy stosować miejscowe (lokalne) źródła ciepła (np. ogrzewacze ławkowe, ogrzewacze płytowe i ogrzewacze promiennikowe ceramiczne), które są najwydajniejsze, gdy znajdują się jak najbliżej osób ogrzewanych. Najkorzystniej jest zastosować, jako medium, energię elektryczną. Umożliwia to precyzyjne sterowanie i regulację oraz wykonanie praktycznie niewidocznej instalacji bez niszczenia historycznej tkanki budowli.
System grzewczy będzie miał bardzo małą bezwładność – kilkunastominutowy okres od załączenia do uzyskania pełnej wydajności grzewczej.
Dla zapewnienia pełnej ochrony zabytków, system ogrzewania powinien być wyposażony w układ przeciwdziałania szkodliwym fluktuacjom mikroklimatu RHT oraz monitoring kontrolny. Uruchomienie ogrzewania powinno być poprzedzone monitoringiem historycznym i jego analizą dla ustalenia parametrów mikroklimatu historycznego niezbędnych dla skonfigurowania działania układu RHT.
4. EKONOMIA
Analizując ekonomię przedsięwzięcia należy wziąć pod uwagę:
- koszty inwestycyjne;
- koszty eksploatacyjne;
- koszty utrzymania i serwisowania systemu;
- koszty ukryte związane z nakładami na konserwację i restaurację budowli i jej wyposażenia wynikające bezpośrednio i pośrednio z oddziaływania systemu ogrzewania – dotyczy ogrzewań wykonanych nieprawidłowo z punktu widzenia ochrony konserwatorskiej.
5. PODSUMOWANIE
Proces projektowania nowej lub zmiany istniejącej instalacji grzewczej zabytkowego kościoła należy przeprowadzić z udziałem zespołu interdyscyplinarnego przy współpracy z użytkownikiem budynku. W skład zespołu powinni wchodzić specjaliści z dziedziny ochrony konserwatorskiej budynków i obiektów dziedzictwa kulturowego oraz specjaliści z wieloletnim doświadczeniem w ogrzewaniu kościołów. W niektórych bardziej złożonych przypadkach konieczne są konsultacje rozwiązań z przedstawicielami nauki.