Problem ogrzewania i wentylacji w kościołach nie istniał prawie do końca XIX wieku. Na początku XX wieku zaczynają pojawiać się najprostsze systemy ogrzewań piecowych i powietrznych, potem pojawiają się ogrzewania wodne.
Ze sprawozdania z l. Zjazdu Ogrzewników Polskich w 1936 roku wynika, że referat inż. E. Zielskiego "Ruch ciepła w kościołach ogrzewanych okresowo" wywołał burzliwą dyskusję. Skrytykowano zarówno ogrzewania piecowe, powietrzne jak i podłogowe, grzejnikowe czy rurami ożebrowanymi pod ławkami. Zwrócono uwagę na sprawy zachowania odpowiednich warunków higienicznych.
W ostatnich latach ukazało się kilkanaście artykułów dotyczących ogrzewania w obiektach sakralnych, z którymi warto się zapoznać przed opracowaniem projektu systemu ogrzewania.
Dr hab. inż. Leszek Laskowski z Wydziału Architektury Politechniki Warszawskiej w artykułach [l] [2] wprowadza do zagadnień ogrzewania i wentylacji kościołów, daje przegląd stosowanych systemów ogrzewania.
Profesor Bogumiła J. Rouba z Instytutu Zabytkoznawstwa i Konserwatorstwa Wydziału Sztuk Pięknych UMK w Toruniu w artykułach [3] [4] podaje szczegółowe uwagi dotyczące ogrzewania i wentylacji w kościołach zabytkowych.
Dr inż. Jan Nowicki, wieloletni dyrektor naukowy COBRTI INSTAL z Warszawy, autorytet w dziedzinie ogrzewań, przedstawił w artykule [5] możliwe, Jego zdaniem, systemy ogrzewań kościołów, dając cenne uwagi dotyczące kosztów i skutków tych ogrzewań.
Warto też zapoznać się z artykułem [6], w którym dr inż. Wojciech Kołodziejczyk i inż. Jan Ciszewski opisują szczegółowo przykładowe rozwiązanie ogrzewania i wentylacji w nowoczesnym kościele.
Z moich artykułów [7]-[12] zachęcam przede wszystkim do zapoznania się z rozwiązaniami niewłaściwymi [10] [11], aby ich unikać, zachęcam też do zapoznania się z przeglądem, zaletami, wadami stosowanych systemów ogrzewań [12].

Ogrzewanie i wentylacja w kościołach, poprawnie zaprojektowane, wykonane, działające i konserwowane:
- stwarzają odpowiednie warunki ludziom we wnętrzu, dla spokojnej refleksji, modlitwy, uczestnictwa w nabożeństwach,
- zabezpieczają wnętrze kościoła przed zniszczeniem, umożliwiają jego poprawne użytkowanie,
- minimalizują koszty utrzymania kościoła.

Ogrzewanie i wentylacja w kościele powinny być:
- ukryte, ich widok nie może rozpraszać uwagi ani zakłócać architektury wnętrza,
- ciche, hałas od urządzeń grzewczych i wentylacyjnych nie powinien rozpraszać wiernych,
- w pełni bezpieczne, nie mogą grozić poparzeniem, zatruciem, miejscowym przegrzaniem czy przechłodzeniem,
- higieniczne, a więc łatwe do utrzymania w czystości,
- nie wywołujące przeciągów, przepływ powietrza we wnętrzu powinien być nieodczuwalny,
- proste, łatwe i niezawodne w obsłudze i regulacji,
- niepodatne na przypadkową manipulację,
- możliwie tanie inwestycyjnie i eksploacyjnie.

Ogrzewanie ciągłe czy okresowe?
Profesor Bogumiła J. Rouba [3] [4] przytacza teorię obowiązującą wśród konserwatorów, że zabytkowych kościołów nie należy ogrzewać. Jeśli jednak kościół ma być zgromadzeniem wiernych, minimalne choćby ogrzewanie w okresie nabożeństw okazuje się niezbędne. Tyle, że powinno działać okresowo i być nastawione na zapewnienie komfortu ludziom a nie na nagrzanie wnętrza kościoła.
Dr inż. Jan Nowicki [5] uważał, że doprowadzenie dodatkowego ciepła w okresie przebywania ludzi poprawi nie tylko mikroklimat dla wiernych, ale przyczyni się do stabilizacji wilgotności względnej korzystnej dla dzieł sztuki.
Ogrzewanie ciągłe ma sens tylko w kościołach w dużych miastach, stale otwartych, najczęściej zasilanych z sieci ciepłowniczej. Ogrzewanie ogromnej większości kościołów, dostępnych tylko w okresie nabożeństw, porannych, wieczornych, niedzielnych, powinno być, z uzasadnienia ekonomicznego, ogrzewaniem okresowym. Pogląd ten dokumentował dr inż. Jan Nowicki [5] dodając, że założenie okresowego działania ogrzewania kościołów powinno wykluczać stosowanie ogrzewań wodnych ze względu na niebezpieczeństwo zamarznięcia grzejników.
Obecnie wydaje się, że:
- można zdecydowanie i dla ogółu budynków sakralnych, odradzać stosowania pewnych systemów ogrzewania,
- można uznać za godne zalecenia inne systemy, w określonych warunkach,
- można wskazać na inne systemy, jako nowoczesne rozwiązania, do zastosowania w nowo budowanych kościołach, we współpracy projektanta instalatora z architektem.


W dalszym ciągu artykułu przedstawiam przegląd systemów ogrzewania kościołów z uwagami według powyższych kryteriów.

Ogrzewanie powietrzne, ogólnie, trudno obecnie uznać za godne polecenia, w większości kościołów źle spełnia swoje zadanie, najczęściej zamiast ogrzewać wiernych ogrzewa powietrze pod stropem.
Odważny projektant może spróbować w małych kaplicach - zakonnych, przyszkolnych, zastosować moduły indukcyjne, tak zwane belki podsufitowe łączące funkcję wentylacji, ogrzewania i chłodzenia, szeroko obecnie stosowane w budownictwie biurowym. Ale należy zwrócić uwagę na szum doprowadzanego powietrza pierwotnego.

Centralne ogrzewanie wodne to obecnie najczęściej stosowany system ogrzewania w obiektach sakralnych ogrzewanych w sposób ciągły. Stosowane są zarówno ogrzewania podłogowe wodne jak i poprzez rury ożebrowane, umieszczane (najczęściej w kanałach) u podstawy ścian kościoła.
Pani prof. Rouba zwraca uwagę [3], że centralne ogrzewanie wodne z rurami ożebrowanymi umieszczonymi w kanałach wymaga, aby kanały i same grzejniki były utrzymywane w idealnej czystości. Należy projektować kanały o odpowiednim pochyleniu, połączone z kanalizacją tak, by raz na tydzień można było łatwo oczyścić grzejniki i kanały, spłukując je wodą. Uważa, że to ogrzewanie stanowić może wówczas system najlepszy z dostępnych.
Z moich obserwacji dodam, że system ogrzewania z grzejnikami-rurami ożebrowanymi w kanałach widziałem w wielu kościołach, ale nigdzie nie widziałem czyszczonych rur ani kanałów. Należy też, moim zdaniem, unikać stosowania rur ożebrowanych nawijanych taśmą, trudnych do oczyszczenia.
Dr inż. Nowicki [5] z kolei zwracał uwagę na ekonomiczne aspekty korzystania z sieci ciepłowniczej, a mianowicie na bardzo wysokie koszty. Przeszkodą są mało elastyczne przepisy i cenniki. Mamy tu do czynienia na ogół z dwuskładnikowymi taryfami, przy czym opłata za moc szczytową jest bardzo wysoka. Kościoły powinny, wzorem niektórych miast zachodnich, być przyłączane tylko do sieci powrotnych. Przy takim podłączeniu nie zakłócają one pracy innych instalacji i mogą być włączane w dowolnym czasie, nie zmieniając wielkości zapotrzebowania na ciepło z elektrociepłowni. Oczywiście cena ciepła dla tak podłączonych kościołów powinna być zupełnie inna i powinna być skalkulowana na poziomie kosztów eksploatacji samej sieci, co zwykle nie przekracza 25% ceny ciepła pobieranego z przewodu zasilającego. Dopóki nie będą wynegocjowane takie warunki cenowe podłączanie kościołów do sieci ciepłowniczych jest niecelowe. Tańsze okażą się indywidualne źródła ciepła.
Ogólnie, koszty ciągłego centralnego ogrzewania wodnego kościoła są bardzo wysokie. A ogrzewanie to musi być ciągłe ze względu na niebezpieczeństwo zamarznięcia grzejników.
Stosowanie centralnego ogrzewania wodnego z typowymi grzejnikami stalowymi czy żeliwnymi należy uznać za błąd w sztuce, błąd estetyczny i techniczny. Rozwiązanie takie może być stosowane tylko w małych, niskich kaplicach przyklasztornych. Podobnie stosowanie rur ożebrowanych pod ławkami, klęcznikami.
Odważny projektant może zastosować w kościele jednonawowym, w porozumieniu z architektem, ogrzewanie taśmami promieniującymi. Widziałem tego typu ogrzewanie, estetyczne i skuteczne, w jednym z nowoczesnych kościołów we Francji.

Ogrzewania elektryczne w kościołach występują pod postacią ogrzewań akumulacyjnych (piece akumulacyjne, akumulacyjne podłogi grzejne) korzystających z tańszej nocnej taryfy elektryczności i ogrzewań o szybkim działaniu, efektach natychmiast odczuwalnych przez ludzi. Są to ogrzewania promiennikami elektrycznymi i matami grzejnymi zintegrowanymi z określoną powierzchnią posadzki lub elektrycznymi dywanikami grzejnymi.

Ogrzewania akumulacyjne dużej bezwładności, słabo sterowalne, nieestetyczne (piece akumulacyjne) okazują się znacznie droższe inwestycyjnie i eksploatacyjnie niż szybko działające promienniki czy maty grzejne.

Dr Nowicki [5] przeprowadził analizę, z której wynika, że dla kościołów ogrzewanych okresowo, koszty eksploatacyjne ogrzewań elektrycznych natychmiastowych będą co najmniej dwukrotnie niższe niż koszty ogrzewań akumulacyjnych, mimo stosowania w nich tańszej nocnej taryfy energii elektrycznej. W kościołach użytkowanych okresowo można zdecydowanie zalecić, na powierzchniach wykorzystywanych przez wiernych, cienkie maty grzejne. Maty te [5] o grubości 0,2 do l mm i wydajności 30 do 40 W/m2 wymagają cienkiej izolacji od dołu, zwykle 5 do 10 mm i układane są w warstwie kilkumilimetrowej masy stanowiącej warstwę wyrównawczą i jednocześnie klejącą dla płyt podłogowych kamiennych czy ceramicznych.
Alternatywą mogą być elektryczne dywaniki grzejne układane na posadzce. Jest to zdanie zarówno dr. Nowickiego jak i prof. Rouba, z których opinią w pełni się zgadzam.
Podobnie, zdaniem dr. Nowickiego [5] stosowanie promienników elektrycznych, zwłaszcza ze względów estetycznych, zintegrowanych z lampami oświetleniowymi, dających napromieniowanie [la powierzchnię posadzki nie większe niż 50 W/m2, jest też i moim zdaniem godne zalecenia. Jeszcze raz należy tu podkreślić że lokalizacja promienników nigdy nie jest obojętna dla wystroju wnętrza kościoła, musi być dobrze przemyślana i harmonizująca z architekturą wnętrza.
Zarówno promienniki jak i maty, dywaniki grzejne stwarzają możliwość strefowania ogrzewania [5]. Można zapewnić w określonym czasie na przykład wyższą temperaturę w prezbiterium czy określonych częściach nawy. Wierni szybko zauważą, w których miejscach jest im komfortowo i będą to wykorzystywać. A oszczędności energii i kosztów ze strefowania ogrzewania mogą przekraczać nawet 50%.

Ogrzewania gazowego promiennikami żarowymi nie zaleca ani prof. Rouba ani dr Nowicki ze względu na bezpieczeństwo, zwiększenie wilgotności powietrza we wnętrzu, zawartość CO2 i S02 w spalinach pozostających wewnątrz kościoła. Tym niemniej, moim zdaniem, odważny projektant we współpracy z architektem (sprawa ukrycia promienników we wnętrzu) może próbować zastosować promienniki żarowe w nowoczesnym kościele betonowym, przestronnym, z dobrze działającą wentylacją.
Ogrzewania takie funkcjonują już w licznych kościołach, również zabytkowych, w Europie Zachodniej (Francja, Niemcy) [9], "widoczne" są również w kościołach w Polsce [11], Czechach. Należy zwrócić uwagę na nieprzegrzewanie wiernych (maks. 50 W/m2). Niskie koszty eksploatacyjne, natychmiastowe odczucie ciepła, cisza, trwałość są zaletami promienników gazowych żarowych.
Należy wykluczyć, ze względów bezpieczeństwa, stosowanie piecyków z butlą i elementem żarowym czy piecyków gazowych konwekcyjnych z odprowadzeniem spalin przez ścianę, spotykanych w małych kościołach w Polsce.
Na zakończenie trzeba przypomnieć o konieczności konsultacji z konserwatorem zabytków w przypadku opracowania systemu ogrzewania w kościele zabytkowym. Wypada, by projektant pamiętał, że zadaniem ogrzewania jest stworzenie warunków komfortu przebywającym w nim ludziom a nie po prostu ogrzewanie kościoła. Dobrze jest promiennikami kompensować wpływ promieniowania zimnych ścian kościoła, nie zapominając o racjonalnej wentylacji wnętrza.

Autor: dr inż. Andrzej Chmielowski
Artykuł ten Autor poświęca pamięci dr. inż. Jana Łowickiego

Piśmiennictwo:
1. Leszek Laskowski „Wprowadzenie do zagadnień ogrzewania wentylacji kościołów" Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja nr 1/1997.
2. Leszek „Wybrane zagadnienia Laskowski ogrzewania wnętrz sakralnych” Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja nr 6/1998.
3. Bogumiła J. Rouba "Ogrzewanie w kościołach - punktu widzenia konserwatora dzieł sztuki" Polski Instalator nr 9/1999.
4. Bogumiła J. Rouba "Problem ogrzewania w kościołach zabytkowych" Polski Instalator nr
nr 5/2003.
5. Jan Nowicki "Jeszcze o ogrzewaniu kościołów” Polski Instalator nr 11-12/1999.
6. Wojciech Kołodziejczyk, Jan Ciszewski "Przykładowe rozwiązanie instalacji centralnego ogrzewania i wentylacji obiekcie sakralnym” Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja nr 3/1987.
7. Andrzej Chmielowski "Ogrzewanie w kościołach” Polski Instalator nr 3/1998.
8. Andrzej Chmielowski "Energooszczędne ogrzewanie i wentylacja w kościołach" Polski Instalator nr 5/1998.
9. Andrzej Chmielowski "Promienniki gazowe żarowe do ogrzewania w kościołach” Polski Instalator nr 9/1998.
10. Andrzej Chmielowski „Ogrzewanie w kościołach - zastosowanie grzejników centralnego ogrzewania" Polski Instalator nr 10/1998.
11. Andrzej Chmielowski "Ogrzewanie w kościołach - współczesne systemy grzewcze"
Polski Instalator nr 4/1999.
12. Andrzej Chmielowski "Ogrzewanie w kościołach" Magazynn Budowlany nr 1/2000 i Materiały Budowlane nr 5/1999