تحقیقات نشان می دهند که کارایی و بازدهی افراد یک اتاق بستگی مستقیم به کیفیت هوای اتاق (IAQ) و شرایط آسایش دارد. به همین دلیل این دو عامل در تهویه مطبوع ساختمان ها از اهمیت زیادی برخوردارند. دمای هوا، میزان رطوبت، سرعت گردش هوا و میزان ذرات معلق هوا از عوامل مؤثر بر آسایش انسان هستند. نامناسب بودن هر یک از این عوامل به تنهایی موجبات عدم آسایش انسان را فراهم می آورد.
یک سیستم تهویه مطبوع (HVAC) مناسب، باید بتواند به میزان کافی هوای تازه وارد اتاق کند (Ventilation)، آلودگی ها را حذف کند، دمای مناسب ایجاد کند، از وزش هوا و گردایان دمای زیاد بر حذر باشد و علاوه بر همه اینها، مصرف انرژی پایینی داشته باشد. سیستم سقف سرد در عین مصرف کم انرژی، قابلیت تأمین شرایط مناسب آسایش را دارا است و از مطلوبیت، محبوبیت رو به افزایشی در سطح دنیا برخوردار است.
اکثریت قریب به اتفاق سیستم های سرمایشی معمول، از روش مستقیم یعنی دمیدن هوای تهویه شده به داخل اتاق بهره می گیرند. اما در سیستم سقف سرد، روش غیرمستقیم به کار گرفته شده است. ایده اصلی در سیستم سقف سرد، ایجاد سطوحی سرد در فضای مورد نظر است.
این سطوح توسط یک سیستم عمدتاً هیدرونیک در دمای مناسبی نگه داشته می شوند. حرارت از طریق فرایندهای جابه جایی آزاد و تشعشع از محیط جذب می شود. مهم ترین برتری سقف سرد نسبت به سایر سیستم ها، بهره گیری از فرایند تشعشعی است که در بهبود شرایط آسایش بسیار مؤثر است.
اصول طراحی سقف های سرد
اصول صفحات سرد مانند صفحات تابشی گرم است. انتقال حرارت بین فضا و صفحات طبق مکانیزم تفاوت حرارت اتفاق می افتد. هر چند برخلاف سیستم گرم کننده تابشی، سقف سرد انرژی گرمائی متصاعد شده از انسان ها و وسائل را جذب می کند. تفاوت اصلی بین سیستم خنک کردن با هوا و سقف سرد مکانیزم انتقال حرارت است. خنک کنندگی با هوا تنها از اصل جابه جائی گاز استفاده می کند. در حالی که تکنولوژی سقف سرد ترکیبی از تشعشع و جابه جائی یا کنوکسیون را به کار می گیرد.
این مقدار انتقال حرارت تشعشعی تا 55% مقادیر انتقال حرارت در این سیستم ترکیبی را شامل می شود. در سقف های سرد انتقال حرارت از طریق یک انشار شبکه ای امواج حرارتی الکترومغناطیسی از نقطه های گرم و اشیاء اطراف آنها به سقف سرد انجام می گیرد. از سوی دیگر کنوکسیون (هم رفتی) ابتدا هوای اتاق را به علت تماس با سقف سرد که باعث به وجود آمدن جریان های هم رفتی در فضائی که گرما را از منبع آن به سقف می رساند، خنک می کند.