É creditada a Caius Sergius Orata, por Vitruvius, a invenção do Hipocausto. A palavra, do latim hypocaustum, em uma tradução literal, significa acesso por baixo. Trata-se de um sistema de piso elevado sobre pilhas de cerâmica onde, em uma das extremidades, uma fornalha -com lenha sendo queimada ininterruptamente-, fornece calor ao espaço subterrâneo, que sobe através de paredes construídas por tijolos perfurados. Os hipocaustos esquentavam, pelo piso, alguns dos edifícios mais opulentos do Império Romano (incluindo algumas residências) e, sobretudo, os famosos Banhos Públicos.
Com um funcionamento similar, mas no Oriente, existiu o Ondol. Estima-se que ele tenha sido desenvolvido durante os Três Reinos da Coréia (57 aC-668 dC), mas há pesquisadores que apontam que a solução já era utilizada muito antes disso. O sistema também manipulava o fluxo de fumaça provindas dos agungi (rudimentares fogões à lenha), em vez de tentar usar o fogo como fonte de calor direto, como a maioria dos sistemas de aquecimento. Inclusive, chamou a atenção de Frank Lloyd Wright, como apontado neste artigo, que adaptou o sistema para utilizá-lo na calefação de casas nos Estados Unidos e no seu importante Imperial Hotel em Tóquio. Atualmente, como funcionam os sistemas de aquecimento de pisos radiantes?
O aquecimento por piso radiante funciona através de condução, radiação e convecção do ar. Há duas formas principais de se montar o sistema: através de resistências elétricas ou finas mangueiras com um fluido percorrendo o ambiente. Os sistemas são incorporados ao piso durante a construção ou reforma, permanecendo ocultos e, muitas vezes, inacessíveis, por terem sido concretado à estrutura. Por meio de água quente ou resistência elétrica, o material do piso é aquecido por contato, irradiando para o ar interno do ambiente. Ali, a lei da termodinâmica mostra que o ar quente, mais leve, flui para cima, e o ar frio viaja para baixo. Desta forma, o ambiente é aquecido de forma integral, evitando o desperdício de calor e a formação de “ilhas de calor” ou espaços frios no ambiente, como muitas vezes ocorre com radiadores tradicionais. Além disso, muitos aquecedores tradicionais ressecam demais o ar do ambiente, desencadeando alergias e problemas respiratórios nos ocupantes.
No caso do aquecimento elétrico de piso, o sistema é bastante simplificado. Necessita de uma alimentação de eletricidade, um termostato (que regulará a temperatura desejada), e a resistência elétrica, envolta por camadas isolantes, assemelhando-se a mangueiras de jardim. Estas são dispostas sobre uma manta térmica e, então, sobrepostas pelo piso. A grande desvantagem dessa solução é o alto consumo de energia.
Já o piso radiante hidráulico funciona através de serpentinas embutidas no piso, onde a água aquecida fará o percurso. A água ali armazenada permanece em um sistema fechado, ou seja, circula ininterruptamente sendo aquecida e perdendo energia para o ambiente. Esta pode ser aquecida de algumas formas, como caldeiras a gás, óleo diesel, aquecimento solar ou até por resistências elétricas. Antigamente, os tubos de aço e cobre eram os mais comuns. Hoje em dia, a maioria dos sistema utiliza materiais flexíveis e resistentes, como polietileno e PEX (Polietileno Reticulado). Além de considerada mais barata, essa opção é também mais ecologicamente correta, pois não utiliza, geralmente, tanta energia elétrica.
Apesar de ser considerado um sistema relativamente caro, há casos de aquecimento em usos públicos e até urbanos, como em calçadas, estradas, pistas de pouso de avião ou até sob o gramado de campos de futebol. Quando as condições climáticas são extremas, algum fluido anticongelante é misturado à água, para manter o sistema eficiente em quaisquer temperaturas.
Muitas vezes de eficiência baixa, sistemas de calefação correspondem a frações significativas dos custos de manutenção das casas em regiões frias. A história mostra que a humanidade sempre buscou soluções para aquecer suas edificações e, com o tempo, foram desenvolvidas soluções cada vez mais engenhosas, trazendo conforto térmico e eficiência energética. Evidentemente, uma construção com bom isolamento, sem pontes térmicas ou infiltração de ar auxiliarão para um resultado mais satisfatório. O sistema de pisos radiantes são, especialmente úteis em locais frios. Mas são uma opção interessante em espaços onde são necessários ambientes com conforto interior estável e bem distribuído, principalmente em casos de edifícios de uso público e coletivo, como escolas ou escritórios
