Instalacja miedziana – co warto o niej wiedzieć

Nie tylko rury i przewody

Miedź może być obecna w naszych budynkach nie tylko w formie elementów składających się na instalację wodną i grzejną czy przewodów tworzących domową instalację elektryczną. Niezwykle reprezentacyjny wygląd mają też pomarańczowe, czerwone czy łososiowe dachy, na których nie wytworzyła się jeszcze patyna, choć to głównie dzięki niej wizerunek budynku nabiera nobliwego, ekskluzywnego charakteru. Innym materiałom użytym do pokrycia dachu uroku dodaje wykonany z miedzi system rynnowy, który wraz z rurami spustowymi stanowi malowniczy kontur elewacji.

Także na co dzień możemy otoczyć się przedmiotami wykonanymi z miedzi – czy w formie dodatków do mebli, czy przedmiotów użytkowych. Niezwykle dekoracyjnym charakterem poszczycić się mogą wnętrza wykończone miedzianą posadzką bądź wyposażone w wykonane z miedzi grzejniki i przedmioty takie jak np. kuchenne dodatki i naczynia oraz łazienkowe wolnostojące wanny i ozdobne lustra. Na ideę wzornictwa z użyciem miedzi popularyzatorski wpływ ma między innymi organizowany co roku międzynarodowy konkurs „Copper and the Home”, w którym adepci wzornictwa mogą wykazać się swoim talentem konstrukcyjnym przy tworzeniu przedmiotów, które towarzyszyć nam mogą każdego dnia. Miedź sprawdza się więc nie tylko w rustykalnych, starodawnie wyglądających pomieszczeniach – również w nowoczesnych, designerskich wnętrzach ma już swoje stałe miejsce.

Co wpływa na popularność zastosowań miedzi w budownictwie?

Miedź charakteryzuje się bardzo dobrym przewodnictwem elektrycznym, z czego dowodami spotykamy się na co dzień, korzystając z ukrytych w ścianach miedzianych przewodów składających się na instalację elektryczną. Równie skutecznie przewodzi ciepło i z tego powodu miedziane elementy są często spotykanym widokiem w wielu mieszkaniach, w których doprowadzają ciepłą wodę do grzejników. Z cechą tą związana jest konieczność stosowania izolacyjnych otulin uniemożliwiających nadmierną ucieczkę ciepła z miedzianych rurek. Instalacja grzejna wykonana z tego materiału jest nie tylko trwała, ale i przyjazna w montażu, na co składa się możliwość użycia elementów różniących się twardością. Są to:

- rury twarde, sprzedawane w odcinkach, najczęściej o długości 3 lub 5 m i średnicy 6-267 mm – te z dolnego zakresu wielkości wykorzystywane są do tworzenia grzejnikowej instalacji centralnego ogrzewania,

- rury półtwarde, o przekroju średnic od 6 do 159 mm,

- rury rekrystalizowane miękkie, dostępne w formie zwojów. Mają średnicę od 6 do 54 mm i z racji ich plastyczności można dostosowywać ich kształt do dostępnej przestrzeni, w jakiej zostaną zamocowane. Daje to nieograniczone możliwości tworzenia – na przykład – wodnego ogrzewania podłogowego.

Na popularność użycia miedzianych rur składa się również możliwość ich bezproblemowego, szczelnego łączenia, które możemy przeprowadzić na trzy sposoby:

- lutowaniem miękkim,
- lutowaniem twardym,
- za pomocą złączek skręcanych.

Wszystkie rodzaje rur charakteryzują się gładkością, co ma duże znaczenie w transportowaniu cieczy. Z racji niskiego współczynnika chropowatości w ich wnętrzu nie wydziela się osad, którego obecność negatywnie wpływa na zapewnienie odpowiedniego ciśnienia hydraulicznego – rury mają więc stałą średnicę, nieumniejszaną przez tworzące się złogi korozji miejscowej i osadów. Między innymi z tego powodu miedź jest budulcem przewodów i rur wykorzystywanych w większości domowych i przemysłowych instalacji. Należy tu wymienić również:

- instalacje gazowe,
- instalacje chłodnicze,
- instalacje olejowe,
- instalacje słoneczne,
- instalacje klimatyzacyjne,
- instalacje przeciwpożarowe,
- instalacje wodociągowe.

Na szczególną uwagę zasługują ostatnie dwie z wymienionych. Wysoka temperatura topnienia miedzi uniemożliwia jej zapłon w czasie pożaru budynku – to ważna cecha, ponieważ oznacza również bezpieczeństwo instalacji gazowej i brak szkodliwych toksyn ulatniających się ze spalanych elementów. Miedź charakteryzuje się również odpornością na korodowanie, co ma daleko idące konsekwencje w możliwościach zastosowania tego materiału – od powierzchni dachu po instalację transportującą wodę pitną.

Nie tylko czysta miedź

Wymienione powyżej cechy omawianego surowca są również charakterystyczne – w mniejszym lub większym stopniu – dla wykonanych z udziałem miedzi stopów metali, które także są często wykorzystywane w budownictwie. Są nimi połączenie miedzi z cyną, czyli brąz – niezwykle plastyczny stop – i mosiądz, który otrzymuje się przez dodatek cynku.

- brąz – od wieków znany i stosowany stop z racji łatwości jego obróbki, twardości i dekoracyjnego wyglądu. Nie poddaje się korozji i łatwo go zahartować – z tego powodu (a także odporności na działanie wysokiej temperatury) stosowany jest jako materiał do wyrobu prętów, odlewów, drutów i blach,

- mosiądz – jest bardziej plastycznym materiałem niż brąz, ma właściwości antykorozyjne i szczególnie dobrze poddaje się obróbce na zimno. Spotykany jest w naszym otoczeniu jako składnik służący do wyrobu klamek, ozdobnych ram, monet, instrumentów, pucharów i dekoracyjnych okuć.

Czy zastosowanie miedzi jest odpowiednie w każdych warunkach?

Warstwa patyny pojawiająca się na miedzi przedłuża użyteczność instalacji, skutecznie zabezpieczając powierzchnię przewodów z obu stron – od zewnątrz i wewnątrz. Powłoka wewnętrzna ma duże znaczenie w systemach transportujących wodę pitną – im szybciej się wytworzy, tym krócej będzie trwało wymywanie miedzi, które ma miejsce w początkowym okresie używalności instalacji. Zjawisko obecności miedzi w wodzie pitnej może trwać dłużej, jeśli przepływająca woda ma skład niekorzystny dla miedzi – a taką jest ciecz o niskim pH (czyli o kwaśnym odczynie). Przyczyną takiego stanu rzeczy są:

- zawartość w wodzie szkodliwego, agresywnego dwutlenku węgla, co może mieć miejsce w niektórych górzystych rejonach Polski. Jeśli nasz budynek jest położony na południu kraju, przed zastosowaniem miedzi do budowy instalacji wodnej warto zbadać skład wody,

- obecność w instalacji stałych cząstek, które przepływając, uszkadzają jej powierzchnię wewnętrzną. W tym wypadku konieczne będzie stworzenie dla nich zapory, jaką są filtry siatkowe.

W przypadku instalacji wodnej wykonanej z tego metalu ważna jest konsekwencja w użyciu materiałów. Jeśli oprócz miedzi obecne są w niej elementy stalowe, konieczne jest ich odpowiednie względem siebie usytuowanie, tak aby nie wystąpiło rdzewienie – wyjątkiem jest tutaj zastosowanie stali kwasoodpornej, która nie ulega korodowaniu w połączeniu z elementami miedzianymi.

Inaczej jest w instalacjach z obiegiem zamkniętym, w których miedź może sąsiadować z aluminiowym grzejnikiem. Aby wyeliminować całkowicie możliwość korodowania elementu grzejnego, stosuje się specjalną substancję – inhibitor korozji – który spowalnia powstawanie rdzy.

Powyżej wspomniana została jedna z charakterystycznych cech rur miedzianych – przewodzą one ciepło i z tego względu wymagają zaizolowania na całej ich długości. Pod wpływem wysokiej temperatury rury transportujące ciecz ulegają rozszerzeniu – w największym stopniu rury miękkie, w najmniejszym – twarde. Z tego względu należy uwzględnić współczynnik rozszerzalności liniowej i tak zaprojektować przebieg instalacji, by uwzględniał jej kompensację i zastosowanie odpowiedniego mocowania.