Aquecimento pelo pavimento · The Last Codex

O aquecimento pelo pavimento aquece uma divisão através do chão. Os gases quentes de um fogo, ou água morna, passam por um vazio, condutas ou tubos sob o pavimento, que aquece em toda a superfície e liberta o calor de forma suave e uniforme. Os pavimentos aquecidos surgem nos séculos IV e III a.C., em banhos gregos da Sicília e em casas da Coreia; os sistemas modernos fazem circular água morna por tubos assentes no pavimento.

O que é

O aquecimento pelo pavimento coloca a fonte de calor por baixo do chão, em vez de uma lareira aberta ou de um fogão dentro da divisão. O próprio pavimento torna-se uma grande superfície levemente morna. Aquece os pés e o ar logo acima, e aquece por radiação as pessoas e os objetos da divisão, sem pontos escaldantes nem fumo no interior.

Houve três tipos principais. No hipocausto romano, o pavimento assenta em pilares por cima de um vazio, e os gases quentes de uma fornalha fora da divisão percorrem esse vazio e sobem por condutas nas paredes. No ondol coreano, o fumo de um fogo aceso de um lado da divisão passa por canais sob um chão de pedras planas e sai por uma chaminé do lado oposto. Nos sistemas hidráulicos modernos, uma caldeira ou uma bomba de calor aquece água que uma bomba faz circular por circuitos de tubo embebidos no pavimento, de ida e volta.

Como funciona

Uma divisão coreana com ondol aberta: uma fornalha ao lado da divisão, mais baixa do que o seu chão, condutas sob um chão de pedras planas finas cobertas por uma camada de barro e uma chaminé na outra ponta, com fumo a passar sob todo o chão No ondol, o fumo do fogo passa sob o chão de pedra, da fornalha até à chaminé do lado oposto.

Um fogo aquece o ar por cima, e os gases quentes sobem e correm para uma saída. Sob o pavimento de um hipocausto, espalham-se pelo vazio entre os pilares, passam rente à face de baixo dos ladrilhos e aquecem-nos, e depois saem por tubos ocos de barro metidos nas paredes, que aquecem também as paredes. Vitrúvio manda fazer subir o piso inferior a partir da fornalha, de modo que uma bola atirada lá para dentro voltaria a rolar até à boca da fornalha: a inclinação ajuda a chama e os gases quentes a chegar ao fundo da divisão.

O ondol aproveita a mesma tiragem por um caminho mais estreito. O fogo acende-se numa fornalha mais baixa do que a divisão, e os gases correm por condutas sob pedras pesadas, que acumulam o calor e continuam a libertá-lo depois de o fogo se apagar. Nos dois sistemas a alvenaria grossa uniformiza o calor, mas o chão mais perto do fogo é o mais quente.

Um pavimento hidráulico transporta o calor com água em vez de fumo. A água é aquecida numa caldeira ou numa bomba de calor e bombeada por longos circuitos de tubo muito juntos, assentes numa betonilha ou numa laje de betão, a partir de um coletor e de volta a ele. Uma camada de isolamento por baixo dos tubos manda o calor para a divisão e não para o terreno. Numa casa estudada pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos, os tubos assentavam em espuma rígida sobre a laje de betão e ficavam cobertos por uma betonilha de gesso vertida, sob um pavimento de ladrilho.

Como fazer

Um ladrilho cerâmico pousado numa placa de poliestireno branco, com um circuito de tubo de plástico transparente em ziguezague entre os dois, um funil numa ponta do tubo e a outra ponta a entrar num jarro A água morna despejada num circuito de tubo sob um ladrilho aquece todo o ladrilho, e o isolamento por baixo guarda o calor.

Um pequeno ensaio mostra como a água morna aquece um pavimento. São precisos um ladrilho cerâmico vidrado com cerca de 30 centímetros de lado, uma placa de poliestireno rígido um pouco maior, dois metros de tubo transparente de aquário, um pequeno funil de plástico, dois jarros e um termómetro de cozinha.

Assente o tubo sobre o poliestireno em ziguezague, com as curvas a cerca de quatro centímetros umas das outras, deixando as duas pontas de fora do bordo, e prenda-o com tiras de fita adesiva. Pouse o ladrilho por cima. Meta o funil numa ponta do tubo e leve a outra para um jarro, colocado mais abaixo do que a placa. Encha o outro jarro com água morna da torneira e verifique-a com o termómetro: não deve passar de 40 °C. Despeje-a devagar no funil e mantenha o caudal durante alguns minutos. Ponha a mão espalmada sobre o ladrilho do lado onde a água entra e depois na outra ponta: aquece primeiro perto do funil e depois em toda a superfície. Repita com o ladrilho sobre uma pedra fria ou um tabuleiro de metal em vez do poliestireno e compare quanto aquece.

História e evolução

Os pavimentos aquecidos surgem no mundo grego nos séculos IV e III a.C. Gilbert-Charles Picard faz remontar o princípio entre os gregos pelo menos ao início do século IV a.C., com condutas a passar sob uma parte da divisão. Em Gela, na Sicília, em banhos construídos depois da refundação da cidade por Timoleonte e destruídos com ela em 282 a.C., o fogo acendia-se numa pequena câmara de dois corredores cujas paredes sustentavam o chão de uma sala por cima. Em Fregellae, no Lácio, umas termas do início do século II a.C. tinham já um hipocausto plenamente desenvolvido, com fornalha e pavimentos assentes em pilares. Em Pompeia, o bloco de banhos aquecidos das termas Estabianas só foi construído na segunda metade desse século. Os autores romanos atribuíam a Caio Sérgio Orata, que no início do século I a.C. instalou também viveiros de ostras perto de Baias, a introdução destes pavimentos suspensos em Itália. Vitrúvio, por volta de 25 a.C., dá a receita: um piso inferior de ladrilhos inclinado para a fornalha, pilares de tijolos de oito polegadas assentes em barro misturado com pelo, e por cima ladrilhos de dois pés que sustentam o pavimento.

No nordeste da Ásia, o fumo passava sob os pavimentos de outra maneira. Kim Jae Youn encontra ondols na cultura de Krounovka, no Primorie, no nordeste da Coreia e na Manchúria. O serviço coreano do património data exemplos antigos de ondol de sítios entre o século III a.C. e o século I d.C. No sul da Coreia, nos sítios de Bangiri e Neukdo, surgiram ondols em forma de L e de U feitos de lajes de pedra assentes no chão das casas, e Kim liga a sua chegada à influência de Krounovka. No ondol coreano mais tardio, uma fornalha, o agungi, alimenta condutas sob a divisão cobertas por pedras planas finas, as gudeul.

Um pavimento aquecido moderno aberto: uma laje de betão em baixo, uma camada de placas isolantes por cima, uma fila de tubos redondos dentro de uma camada de betonilha e ladrilhos à superfície Um pavimento hidráulico moderno: tubos de água morna na betonilha, com isolamento por baixo a mandar o calor para cima.

O aquecimento a água quente chegou muito mais tarde. Em 1831, Angier March Perkins, engenheiro americano radicado em Londres, patenteou um sistema fechado em que a água, encerrada num circuito de tubo estreito de ferro forjado com cerca de uma polegada, era aquecida por uma fornalha e circulava sob pressão. Essas pressões elevadas preocuparam as seguradoras, que durante algum tempo retiraram a cobertura, e ele introduziu um sistema mais seguro de pressão média. Nos Estados Unidos, Frank Lloyd Wright assentou circuitos de tubo em areia sob a laje de betão da casa Jacobs, em Madison, no Wisconsin, concluída em 1937, e chamou ao resultado «gravity heat». Os tubos foram primeiro cheios de vapor; mais tarde Wright prescreveu água. Os sistemas modernos seguem a mesma ideia com circuitos de tubo assentes sobre isolamento e cobertos de betonilha.