Wprowadzone z początkiem tego roku nowe warunki techniczne to krok w kierunku upowszechniania budowy domów energooszczędnych. Jednak dla inwestorów, którzy chcą w przyszłości znacząco oszczędzać na rachunkach za ogrzewanie, znowelizowane przepisy mogą okazać się niewystarczające. O tym, czy warto iść o krok dalej, oraz w jaki sposób prawidłowo izolować tak ważne elementy budynku jak ściany i dach, Energooszczędnym 4 kątom opowiada dr inż. Konrad Witczak, specjalista ds. norm i standardów w budownictwie.

Energooszczędne 4 kąty: Zima za oknem i trwający sezon grzewczy to dobra okazja, aby porozmawiać o kosztach ogrzewania polskich domów i mieszkań. Jak dużą część domowych budżetów przeznaczamy właśnie na ogrzewanie?

Konrad Witczak: Trudno jest oszacować, jaką część domowych budżetów stanowią omawiane wydatki, gdyż same budżety domowe poszczególnych rodzin są bardzo zróżnicowane. Gdyby jednak podejść do zagadnienia czysto statystycznie, to według danych GUS wydatki na nośniki energii w gospodarstwach domowych stanowiły największą część stałych kosztów utrzymania mieszkań. Z danych GUS dla roku 2012 wynika, że ponad 12% wydatków z tzw. dochodu rozporządzalnego stanowią właśnie koszty energii na utrzymanie mieszkań, a w ramach tychże wydatków, około 70% stanowi zużycie energii na cele grzewcze.

Czy to oznacza, że polskie budynki zużywają dużo energii? Jak pod tym względem wypadamy na tle pozostałych krajów europejskich?

Do końca 2013 roku, czyli do momentu wprowadzenia nowych wymagań technicznych, standardem energetycznym polskich budynków mieszkalnych był wskaźnik zapotrzebowania na energię końcową wynoszący około 120-140 kWh/m²/rok. To niestety plasuje Polskę w końcówce krajów Europy, jeśli chodzi o efektywność energetyczną budynków. Oczywiście najbardziej wyśrubowane standardy w tym zakresie istnieją w krajach skandynawskich. Jednak nawet tam, przy chłodniejszym klimacie, budynki zużywają mniej energii niż domy budowane w Polsce. Również w porównaniu do krajów o podobnym klimacie jak np. Niemcy, Austria czy łagodniejszym jak np. Holandia, Belgia mieliśmy do tej pory gorsze wymagania dotyczące efektywności energetycznej budynków.

Wspomniał pan o obowiązujących od 2014 roku nowych warunkach technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Jakie główne zmiany wprowadzono w znowelizowanych przepisach?

Rzeczywiście w obowiązujących od początku tego roku przepisach wprowadzono kilka poważniejszych zmian. Przede wszystkim łącznie zaczęto traktować wymagania dotyczące spełnienia warunku zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną dla całego budynku oraz warunków na graniczne wartości współczynników przenikania ciepła poszczególnych rodzajów przegród budynku. Dotychczas obowiązujące warunki techniczne wymagały spełnienia warunków cząstkowych dotyczących m.in. współczynnika przenikania ciepła przegród U lub wskaźnika zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną EP. Tą metodą, zgodnie z prawem, można było zaprojektować budynek, nie dbając o jego rzeczywistą efektywność energetyczną, w taki sposób, że koszty eksploatacji budynku byłyby bardzo duże przy jednoczesnym spełnieniu wymagań na sam wskaźnik EP. Poza tym w kontekście dwóch ww. rodzajów wymagań wprowadzono nowe, graniczne wartości. Nowym podejściem jest także harmonogram zmian opisanych wymagań w latach 2014, 2017 i 2021. Wcześniej takiego harmonogramu wprowadzonych wymagań nie było, a trzeba przyznać, że jest to bardzo dobry pomysł zarówno z punktu widzenia projektantów, jak i dostawców rozwiązań podnoszących efektywność energetyczną budynków.

Czy zatem spełnienie aktualnych wymagań jest kosztowne?

Wzrost kosztów związanych z aktualnymi wymaganiami, czyli tych obowiązujących od roku 2014 do roku 2017, dla zewnętrznych przegród nieprzezroczystych (tj. ścian, dachów i stropów) będzie praktycznie niezauważalny. Dla tych rodzajów przegród nowe wymagania zostały ustalone na bardzo bezpiecznym poziomie i tak naprawdę rok 2014 niewiele zmieni w stosunku do poprzednich wymagań, gdyż już w kilku poprzednich latach część nowych budynków była projektowania i wznoszona w standardach zbliżonych do wytycznych obowiązujących od 2014 roku.

Jeśli chodzi zaś o przegrody przezroczyste, tutaj będziemy mieli do czynienia z trochę poważniejszymi zmianami gdyż skokowo przechodzimy z dotychczas wymaganego współczynnika przenikania ciepła dla okien (U_max = 1,7) na obowiązującą od 2014 roku wartość 1,3, co w wielu wypadkach, w zależności od rodzaju profili, oznaczać będzie stosowanie w oknach zestawów trzyszybowych. Trzeba jednak zaznaczyć, że tego rodzaju okna były coraz częściej wybierane przez inwestorów indywidualnych, jeszcze zanim pojawiły się nowe wymagania.

Dużo większym wyzwaniem od strony nakładów inwestycyjnych, dla pewnych rodzajów budynków, może okazać się spełnienie wymagania dotyczącego zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną (EP). Jeśli okaże się, że pomimo spełnienia tzw. wymagań cząstkowych (dotyczących m.in. dopuszczalnych wartości współczynnika przenikania ciepła, U_max), zadbania o właściwe rozwiązanie mostków cieplnych i szczelności obudowy budynku (parametr n₅₀) nadal nie spełnimy wymagania dotyczącego wskaźnika EP, wówczas trzeba będzie stosować rozwiązania, które dotychczas były mniej popularne w budynkach mieszkalnych jak np. wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła lub instalacje wykorzystujące odnawialne źródła energii. Jednak dobór tego typu rozwiązań jest sprawą bardzo indywidualną, zależną od takich cech budynku jak np. jego geometria czy lokalizacja, dlatego trudno w tym momencie ocenić ich koszt.

A na ile opłacalna jest poprawa izolacyjności cieplnej budynków już istniejących?

Tak naprawdę, jeśli chodzi o budynki istniejące, to także do każdego trzeba podejść indywidualnie. Jeśli jednak mówimy o budynkach mieszkalnych, to w nich z pewnością ogrzewanie stanowić będzie większość (70% – 80%) zapotrzebowania na energię. W im gorszym standardzie energetycznym został wzniesiony budynek, tym jego termomodernizacja będzie bardziej opłacalna. Nawet przy obecnych cenach energii, inwestycje w modernizacje, gdzie poprawa izolacyjności przegród zewnętrznych stanowi ich główny element, zwracają się już po kilku latach. Przy okazji tego typu modernizacji podnosi się również atrakcyjność rynkowa samej nieruchomości, o czym bardzo często się zapomina przy szacowaniu skutków ekonomicznych termomodernizacji budynków.

Ocenia się, że ok. 30% ciepła ucieka z domu przez ściany. Jak zatem należy prawidłowo je izolować, aby spełnić wymagania stawiane budynkom energooszczędnym?

Podstawowe zasady to montaż izolacji i jej warstw wykończeniowych (klej, tynk) w taki sposób, aby płyty izolacji szczelnie dolegały zarówno do siebie jak i do warstwy podłoża. Powyższa metoda ułożenia gwarantuje brak infiltracji powietrza zewnętrznego pomiędzy warstwą izolacji a warstwą muru, przyczyniając się do zmniejszenia strat ciepła przez ściany. Kolejnym istotnym elementem jest eliminacja mostków cieplnych, które mogą wystąpić na powierzchniach ścian zewnętrznych. Są to głównie miejsca połączenia ścian ze stolarką otworową oraz płyty balkonów przebijające warstwę izolacji.

Czy przy budowie domu energooszczędnego znaczenie ma także wybór materiału wykorzystanego do konstrukcji ściany?

Wybór materiału konstrukcyjnego nie ma zasadniczego znaczenia dla energooszczędności budynku. Tego rodzaju budynki stawia się w dowolnej technologii, od budynków masywnych wznoszonych w technologii monolitycznej, poprzez konstrukcje murowe aż po budynki stawiane w tzw. lekkim szkielecie. Jednak zastosowanie materiałów o większej masie pozwala łatwiej utrzymać odpowiedni komfort cieplny, np. dzięki akumulacji nadmiernych zysków ciepła, a przez to przyczynia się do eliminowania przegrzewania. Bez względu na rodzaj materiału konstrukcyjnego i technologii wznoszenia najważniejszymi czynnikami, zwłaszcza przy budowie domów energooszczędnych, są wysoka jakość i trwałość zastosowanych materiałów oraz wysoka staranność i dbałość o detale podczas wznoszenia budynków.

Równie dużo ciepła może być tracone także poprzez dach budynku. Czy jego kształt ma znaczenie z punktu widzenia energooszczędności?

Co do wpływu kształtu dachu na energooszczędność budynku, obowiązują takie same zasady jak odnośnie kształtu całego budynku. Oznaczają one, że prostsza i zwarta bryła sprzyja energooszczędności. W związku z tym dla budynków energooszczędnych najbardziej zalecane są dachy skośne jedno i dwuspadowe oraz dachy płaskie.

Jakie są zatem główne zasady dotyczące izolacji dachu skośnego oraz płaskiego?

Podstawową, ale nie jedyną, funkcją izolacji cieplnej jest ochrona przed zmianami temperatur środowiska zewnętrznego. W tym celu nie wystarczy umieścić warstwy materiału izolacyjnego, nawet o bardzo niskim współczynniku przewodzenia ciepła (lambda) między krokwiami. Nawet jeśli uśrednioną izolacyjność całego dachu otrzymamy na odpowiednio wysokim poziomie, to zawsze, w przypadku dachów skośnych, należy umieścić dodatkowy pas izolacji pod lub nad krokwiami. Konstrukcja dachu skośnego, to typowy przykład przegrody składającej się z warstw niejednorodnych. Krokwie stanowią w tej konstrukcji materiał o gorszych parametrach izolacyjnych, czyli są miejscem występowania mostków cieplnych, w związku z tym dodatkowa warstwa izolacji na lub pod krokwiowej eliminuje te mostki. Poza tym, w dachach, zarówno skośnych jak i płaskich, szczególny nacisk powinien być położony na ochronę izolacji przed zawilgoceniem. Dotyczy to zarówno ochrony przed wilgocią dostającą się od wnętrza pomieszczeń, jak i od środowiska zewnętrznego. W tym celu oprócz odpowiedniego układu warstw dachu (np. folie dachowe) wokół izolacji, należy zadbać o właściwe odwodnienie dachu.

Wśród architektów i inwestorów coraz większym zainteresowaniem cieszą się tzw. zielone dachy. Jakie są główne zalety takiego rozwiązania i czy wymaga ono zastosowania specyficznego rodzaju izolacji?

Główne zalety zielonych dachów to przede wszystkim aspekty środowiskowe, czyli zwiększanie powierzchni biologicznie czynnych, a co za tym idzie poprawa mikroklimatu w najbliższym otoczeniu budynku, przyczynianie się do redukcji zanieczyszczeń powietrza oraz łagodzenie efektu tzw. wyspy ciepła. Do dodatkowych zalet zielonych dachów, rozpatrywanych z punktu widzenia samego budynku, zaliczyć można wzrost izolacyjności akustycznej i cieplnej budynków. Jednak te właściwości poprawia się również tradycyjnymi metodami wykonywania dachów płaskich. Ponieważ w przypadku zielonych dachów o tzw. warstwach odwróconych, izolacja cieplna narażona jest na stałe zawilgocenie, wymaga się od niej, aby była odporna na trwałe oddziaływanie wilgoci.

A czy sposób wykonania izolacji poddasza ma wpływ na pojawienie się problemów z przegrzewaniem zlokalizowanych tam pomieszczeń? Jakie błędy prowadzą do takiej sytuacji i w jaki sposób możemy ich uniknąć?

Przegrzewanie poddaszy wynika głównie z dwóch czynników. Pierwszym z nich jest nagrzewanie pokrycia dachu w wyniku absorpcji promieniowania słonecznego do temperatur znacznie przekraczających temperatury powietrza zewnętrznego i wewnętrznego. W tym wypadku im wyższa izolacyjność cieplna warstw dachu, tym mniejsze problemy z przegrzewaniem. Dodatkowym atutem jest także pojemność cieplna warstw dachu. Im wyższa, tym warstwy dachu nagrzewają się wolniej. Drugim czynnikiem przyczyniającym się do przegrzewania dachu jest obecność okien dachowych, przez które przedostają się zyski ciepła od promieniowania słonecznego. W celu ochrony przed tym mechanizmem powstawania zysków ciepła najlepiej chronić się ruchomymi osłonami przeciwsłonecznymi umieszczanymi na oknach.

Planowanie i wykonywanie izolacji ścian i dachu to szereg różnego rodzaju połączeń, a co za tym idzie, ryzyko powstawania tzw. mostków termicznych, o czym już wcześniej Pan wspominał. Na jakie elementy zatem warto zwracać szczególną uwagę?

Rzeczywiście kwestia eliminacji mostków cieplnych w budynkach, a tym bardziej energooszczędnych, jest bardzo ważna, w praktyce bywa jednak często pomijania. Mostki cieplne to nie tylko większe straty ciepła, to także korzystniejsze miejsca dla rozwoju grzybów pleśniowych lub kondensacji wilgoci na powierzchniach wewnętrznych przegród. Podczas wykonywania izolacji ścian i dachu najważniejszym elementem z perspektywy eliminacji mostków cieplnych jest zachowanie ciągłości izolacji. Jeśli wykonujemy połączenia ścian i dachu, powinniśmy zadbać, aby izolacje cieplne tych dwóch rodzajów przegród były połączone. W przypadku dachów skośnych dotyczy to zarówno połączenia przegród w linii okapu, jak i ścian szczytowych. Eliminacja mostków w ścianach zewnętrznych to montaż okien oznaczający wysunięcie okien w warstwę izolacji lub nałożenie kilku centymetrów izolacji na ramę okien.

A jakie są główne zasady dotyczące izolacji ścian wewnętrznych i stropów? Czy ocieplenie tych elementów domu jest także ważne z punktu widzenia energooszczędności całego budynku?

Z pewnością dla energooszczędności budynków dużo większe znaczenie ma izolacja cieplna przegród zewnętrznych niż wewnętrznych. Izolacja cieplna przegród wewnętrznych zaczyna odgrywać większą rolę wówczas, gdy chcemy wyodrębnić w budynku tzw. strefy temperaturowe, czyli grupy pomieszczeń o większych różnicach temperatur, np. części mieszkania od klatek schodowych, na których dopuszczalna temperatura może być o wiele niższa niż 20°C. Wówczas w łatwy sposób możemy kontrolować zarządzanie ogrzewaniem własnego mieszkania, nie ogrzewając w niekontrolowany sposób części wspólnej nieruchomości. Izolacje wewnętrzne nabierają jeszcze większego znaczenia tam, gdzie mamy do czynienia z przylegającymi częściami nieogrzewanymi budynków (np. piwnice, garaże) do części ogrzewanych, czyli do mieszkań. W budynkach o bardzo wysokiej efektywności energetycznej, np. w budynkach pasywnych, części nieogrzewane budynku praktycznie „odcina" się izolacją cieplną od stref ogrzewanych.

Czy poza ograniczeniem strat ciepła izolacja ścian i dachów spełnia także inne funkcje?

Oczywiście. Obok podstawowej funkcji, chroniącej przed stratami ciepła, materiał izolacyjny powinien także wpływać na poprawę jakości środowiska wewnętrznego pomieszczeń w szerszym aspekcie. Będą to m.in. poprawa izolacyjności akustycznej przegród, poprawa bezpieczeństwa pożarowego budynku. Bardzo ważnym elementem, ogólnie określanych, materiałów budowlanych, w tym także materiałów izolacyjnych, jest ich odporność na zmienne warunki pogodowe. Trwałość samych materiałów izolacyjnych ma istotny wpływ na trwałość całych systemów dociepleń budynków.

Powróćmy do zmienionych w tym roku warunków technicznych. Czy rozpisane do roku 2021 plany w zakresie poprawy efektywności energetycznej budynków są, pana zdaniem, wystarczająco ambitne?

Uważam, że planowane na rok 2021 warunki techniczne nie są zbyt ambitne. Tak naprawdę, już dzisiaj, przy obecnie dostępnych technologiach można wznosić budynki wg wymagań określonych na rok 2021. Należy jednak pamiętać o tym, że są to minimalne wymagania odnośnie efektywności energetycznej, a więc prawo nie zabrania projektowania i wznoszenia budynków o znacznie bardziej wyśrubowanych parametrach energetycznych. Z tym oczywiście związane są zawsze dodatkowe nakłady finansowe, a ich zwrot zależy od cen nośników energii, którymi ogrzewamy budynek. Tak więc mamy obecnie identyczne wymagania dla budynków zasilanych z nośników energii o bardzo zróżnicowanych cenach i decyzja o tym, jak bardzo chcemy wyjść ponad obowiązujące standardy dotyczące efektywności energetycznej, powinna być poprzedzona dokładniejszymi analizami ekonomicznymi.

A w jaki sposób można je odnieść do obowiązku budowy od roku 2021 domów o niemal zerowym zużyciu energii?

Istotnie, nowe wymagania techniczne — ich wartości, zaproponowane w harmonogramie daty, sugerują, że wymagania te od roku 2021, w polskich warunkach, będą definicją tzw. budynku o niemal zerowym zużyciu energii. W tabelach z wymaganiami na U_max przegród i EP dodano nawet wyjaśnienie, że w przypadku budynków zajmowanych przez władze publiczne oraz będących ich własnością, wymagania na rok 2021, zaczną obowiązywać już od 1 stycznia 2019. Są to daty, które idealnie pokrywają się z zapisami dyrektywy 2010/31/UE (tzw. recast EPBD), która nakazuje krajom członkowskim UE wprowadzenie budynków o niemal zerowym zużyciu energii. Zgodnie z definicją zamieszczoną w dyrektywie 2010/31/UE tzw. budynek o niemal zerowym zużyciu energii (NZEB) powinien charakteryzować się minimalnym kosztem globalnym w ciągu 30 lat eksploatacji. W związku z tym, widać, że opracowywaniu nowych wymagań, w tym budynków NZEB jako obowiązującego standardu po roku 2021, towarzyszą obliczenia opłacalności ekonomicznej tychże wymagań. Dlatego poziomy wymagań definiujące budynki NZEB będą różne w różnych krajach. NZEB to nie tylko najbardziej ambitne z dostępnych rynkowo rozwiązań technologicznych, to także ich cena oraz oszczędności kosztów energii, która w poszczególnych krajach UE kształtuje się inaczej.

Dziękuję za rozmowę.

dr inż. Konrad Witczak - obecnie specjalista ds. norm i standardów w firmie RockWool Polska. Zajmuje się m.in. opracowywaniem standardów dotyczących wpływu wyrobów budowlanych na rozwój zrównoważony i efektywność energetyczną budynków. Wcześniej pracował w firmie BuildDesk Polska jako główny konsultant ds. efektywności energetycznej. Jest także wykładowcą w Katedrze Fizyki Budowli i Materiałów Budowlanych Politechniki Łódzkiej. W pracy naukowej i dydaktycznej zajmuje się zagadnieniami związanymi z cieplno-wilgotnościową fizyką budowli, efektywnością energetyczną budynków oraz jakością komfortu cieplnego w budynkach.

 

Wywiad przeprowadziła Anna Dąbrowska.

ChronmyKlimat.pl
Energooszczędne 4 kąty