Sektor budowlany przechodzi prawdziwą rewolucję, od kiedy Unia Europejska podjęła działania na rzecz zmniejszenia zużycia energii oraz emisji gazów cieplarnianych. Na rynku pojawiają się coraz bardziej zaawansowane technologicznie ekologiczne i energooszczędne rozwiązania konstrukcyjne. Jest to także nowe wyzwanie dla osób budujących domy, które do tej pory korzystały przede wszystkim z technologii tanich. Teraz muszą pamiętać również o rygorystycznych wymogach unijnych.
Rozwój sektora budowlanego wymaga wprowadzania energooszczędnych rozwiązań. Obecnie budownictwo pochłania około 40% łącznego zużycia energii na terenie całej Unii Europejskiej. Właśnie za sprawą dyrektyw unijnych w najbliższych latach pojawią się zmiany w prawie budowlanym, które wymuszą na inwestorach stosowanie do budowy domów rozwiązań przyjaznych dla środowiska. Niezależnie od zmian podczas budowy należy utrzymać równowagę pomiędzy charakterystyką energetyczną budynków a budżetem inwestycji. Trzeba także zachować zdrowy rozsądek i nie wybierać rozwiązań mających uszczelniać domy za wszelką cenę. Tego typu praktyki mogą doprowadzić do wystąpienia „syndromu chorego budynku”, czyli pogorszenia klimatu wewnątrz budynku, a co za tym idzie – obniżenia jakości komfortu życia.
Według dostępnych prognoz w najbliższych latach ceny energii w Polsce będą rosły. Realizowana polityka energetyczna zakłada obniżenie emisji dwutlenku węgla, m.in. poprzez zwiększenie udziału energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych, które są droższe w eksploatacji od źródeł konwencjonalnych. Do wzrostu cen przyczyni się też rosnący koszt uprawnień do emisji CO2, jaki będą ponosić podmioty wytwarzające energię. W takiej perspektywie cena, którą będziemy płacić za energię wykorzystywaną do ogrzewania budynków mieszkalnych może istotnie podnieść koszty życia. By tego uniknąć, warto podjąć działania zmierzające do zmniejszenia zapotrzebowania na energię cieplną budynku.
– Najważniejszym krokiem w zabezpieczeniu się przed rosnącymi cenami energii jest wyeliminowanie strat ciepła w domu – mówi Piotr Pawlak, kierownik Działu Doradztwa i Specyfikacji, Rockwool Polska. – Odpowiednie zaizolowanie budynku, okna i drzwi o wyższych parametrach izolacyjnych spowodują, że mniej będziemy potrzebować energii do ogrzewania. Dopiero później, kiedy zatrzymamy ciepło w domu, zastanówmy się, jak pozyskać energię, aby to ciepło wyprodukować.
Obecnie prawo budowlane w Polsce nie definiuje, czym jest budynek energooszczędny, dlatego można przyjąć kryteria z krajów zachodnich. Zgodnie z nimi ta kategoria dotyczy obiektów o rocznym zapotrzebowaniu na energię w wysokości 70 kWh/m². W Polsce nowy budynek przekracza ten poziom, zużywając około 120 kWh/m².
Przy projektowaniu energooszczędnego budynku należy wziąć pod uwagę jego pełny bilans energetyczny, a nie tylko poszczególnych elementów konstrukcyjnych, np. ścian czy okien. Jak wynika z opracowania Instytutu Budynków Pasywnych przy Narodowej Agencji Poszanowania Energii, całkowite straty w budynkach standardowych wynoszą:
- przez wentylację (30–40%),
- przez okna i drzwi (20–25%),
- przez ściany zewnętrzne (15–20%),
- przez dach (10–15%),
- przez posadzkę na gruncie (5–10%),
- przez mostki termiczne (5%).
Według tych danych największe oszczędności energii można uzyskać z powietrza w wentylacji. W następnej kolejności bardzo ważne jest prawidłowe wyizolowanie i osadzenie w murze okien oraz drzwi. Ściany zewnętrzne również mają wpływ na energooszczędność budynku. Dlatego przy ich stawianiu należy wybierać materiały o odpowiednio niskim współczynniku przenikania ciepła.
Co ciekawe, nie oznacza to konieczności stosowania wyłącznie ścian wielowarstwowych. Polskie prawo budowlane wymaga, aby współczynnik przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych wynosił 0,3 W/m²K. Natomiast w przypadku ściany jednowarstwowej, np. z ceramiki poryzowanej Porotherm, ten współczynnik wynosi nawet 0,23 W/m²K. W związku z tym przy odpowiednio zaprojektowanym systemie ogrzewania i wentylacji, dobrze wyizolowanych oknach i drzwiach taka ściana zupełnie wystarczy, aby dom był energooszczędny. Jednocześnie ceramika to „oddychający” materiał budowlany, zapewniający odpowiednią cyrkulację powietrza. Materiał ten spowalnia także wychładzanie domu, dzięki wyjątkowej właściwości akumulacji ciepła. Dlatego ceramika działa jak naturalna klimatyzacja domu, zapewniając bezpieczne dla zdrowia i korzystne dla samopoczucia warunki wewnętrzne.
– Istnieje wiele skutecznych metod na poprawę parametrów energetycznych budynku. Większą ochronę cieplną zapewnia np. prosta i zwarta konstrukcja. Znaczenie ma również właściwe ustawienie obiektu tak, aby zapewnić dobre nasłonecznienie – radzi mgr inż. Mirosław Rzeszutko, specjalista ds. produktu – systemy ścienne w firmie Wienerberger. – Przy wyborze rozwiązań konstrukcyjnych warto postawić na te wolne od mostków termicznych, przez które ucieka ciepło. Na rynku dostępna jest już sucha zaprawa murarska Porotherm Dryfix, która umożliwia bezszczelinowe łączenie pustaków na cienką spoinę ograniczającą utratę ciepła. Wszystkie zabiegi dotyczące energooszczędności budynku powinny być oczywiście połączone z instalacją efektywnego systemu ogrzewania, najlepiej wykorzystującego odnawialne źródła energii.
Powstające dziś budynki charakteryzują się znacznie lepszą izolacyjnością w porównaniu z tymi sprzed 15 lat, aby jednak zapewnić odpowiedni komfort termiczny, wciąż zużywają duże ilości energii cieplnej. Jak zostało wcześniej powiedziane, obowiązujące wymogi prawne określające warunki techniczne dla nowych budynków stanowią, że maksymalna wartość współczynnika przenikania ciepła U dla ścian wynosi 0,3 W/m²K. Do spełnienia tego wymogu wystarczy zaizolować ściany ociepleniem o grubości ok. 10–12 cm.
– To o wiele za mało – mówi Piotr Pawlak z Rockwool Polska. – W budynkach zbudowanych według obowiązujących aktualnie norm warstwa izolacji ma zazwyczaj grubość ok. 12 cm, podczas gdy w domach energooszczędnych stosuje się warstwę ocieplenia przynajmniej 18 cm. A nawet nie tak rzadko można dzisiaj spotkać projekty, gdzie architekt projektuje większe grubości ocieplenia, mając świadomość opłacalności tego zalecenia.
Mając na uwadze dyrektywę w sprawie charakterystyki energetycznej budynków i wyznaczony w niej cel – od 31 grudnia 2020 r. wszystkie nowo powstające budynki powinny wykazywać niemal zeroenergetyczny standard, Ministerstwo Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej przedstawiło projekt nowego rozporządzenia w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Projekt zmniejsza dopuszczalną wartość współczynnika przenikania ciepła U dla przegród zewnętrznych. W przypadku ścian wyniesie ona: w 2014 r. – 0,25 W/m²K, w 2017 r. – 0,23 W/m²K, a w 2021 r. – 0,20 W/m²K. Czyli odpowiednio grubość warstwy izolacyjnej ścian wzrastać będzie o 2 cm w 2014 r., 4 cm w 2017 r. i 5 cm w 2021 roku. Podobnie sprawa wygląda w przypadku dachów (ok. 15 cm dziś, 18 cm w 2014 r., 20 cm w 2017 r., 25 cm w 2021 r.) i podłóg (6 cm dziś i 10 cm w pozostałych latach). Dla okien współczynnik izolacyjności cieplnej U nie powinien być wyższy niż 1,5 W/m²K w 2014 r. i 1,1 W/m²K w 2021 r.
– Nowoczesne okna oprócz dobrych właściwości izolacyjnych mają też zdolność pozyskiwania energii cieplnej ze słońca – mówi arch. Monika Kupska-Kupis z firmy Velux. – Promienie słoneczne wpadające do pomieszczeń nie tylko je doświetlają, zmniejszając zużycie energii elektrycznej, ale także ogrzewają. W zimie najlepsze rezultaty w oszczędzaniu energii uzyskamy, stosując okna o dobrym bilansie energetycznym, czyli dobrze izolujące, ale również w dużym stopniu przepuszczające energię cieplną, na co ma wpływ powierzchnia szyby.
Zgodnie z obowiązującymi przepisami okna w budynku mieszkalnym, w pomieszczeniach, w których temperatura obliczeniowa wynosi co najmniej 16°C, powinny mieć współczynnik przenikania ciepła U nie większy niż 1,7–1,8 W/m²K (w zależności od strefy klimatycznej). W stosunku do wymagań dla ścian zewnętrznych (Umax = 0,3 W/m²K) jest on bardzo wysoki, a to znaczy, że dopuszcza się, żeby przez okna tracone było sześciokrotnie więcej ciepła niż przez ściany o takiej samej powierzchni. Mimo to warto poszukać ciepłych okien, których parametry cieplne są znacznie lepsze od dopuszczalnych. Obecnie jest ich na rynku coraz więcej. Po czym poznać okna energooszczędne?
W celu poprawienia właściwości termoizolacyjnych okien wyposaża się je w rozwiązania takie, jak szyby zespolone z trzech warstw szkła przedzielonych przestrzeniami wypełnionymi gazem szlachetnym, ośmiokomorowe profile okien PCW, w których może być umieszczona izolacja z pianki poliuretanowej lub umieszczane między szybami ramki dystansowe z materiału o szczególnie dobrej izolacyjności cieplnej. Taka „termo-ramka” zapewnia poprawę współczynnika przenikania ciepła okna o około 10%.
Obecnie za najlepsze uznaje się okna energooszczędne o współczynniku przenikania ciepła Uw (uśrednionym dla całego okna) – na poziomie 0,6 W/m²K. Szyby w takim ciepłym oknie mają współczynnik Ug – około 0,5 W/m²K, ramki dystansowe – 0,035 W/m²K, a 8-komorowe profile PCW nieco poniżej 1,2 W/m²K. Podobny współczynnik osiągają także ramy z drewna – muszą być wtedy grubsze od standardowych. Niektórzy producenci okien energooszczędnych uzyskują niski współczynnik przenikania ciepła przez umieszczenie w drewnianej ramie przekładek termoizolacyjnych.
Przez okna i drzwi w przeciętnym domu może przenikać do 25% całego traconego ciepła – zwłaszcza gdy są one stare, o współczynniku U powyżej 1,6 W/m²K. Ich wymiana na tak zwane energooszczędne sprawia, że straty ciepła, a tym samym wydatki na ogrzewanie zmniejszają się mniej więcej o 15%, czyli o dobrych kilkaset złotych rocznie. Oczywiście okna energooszczędne są znacznie droższe od zwykłych, przed podjęciem decyzji o ich zakupie warto się więc zastanowić, czy większy wydatek się opłaca. Odpowiedź w każdym przypadku może być inna – zależy od liczby, wielkości i rodzaju okien oraz wynikających z tego kosztów eksploatacji zastosowanego ogrzewania.
Energooszczędne rozwiązania w budownictwie to wyjście naprzeciw unijnym wymaganiom dotyczącym zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych. Decydując się na tego typu budynek, należy przeanalizować pełny bilans energetyczny już na etapie projektowania. Trzeba przy tym pamiętać, że bezwzględne szukanie oszczędności energii poszczególnych elementów konstrukcyjnych może spowodować pogorszenie komfortu mieszkania. Może to także wygenerować niepotrzebne koszty inwestycji w przyszłości. Dom o niższych całkowitych stratach energii jest tańszy zarówno pod względem budowy, jak i użytkowania, a także bardziej przyjazny dla jego mieszkańców i środowiska.
Niskie koszty eksploatacyjne, odczuwalne zmniejszenie zanieczyszczenia środowiska naturalnego oraz walory zdrowotne to argumenty, które do innowacyjnych rozwiązań i technologii przekonują coraz liczniejszą grupę inwestorów. Coraz więcej firm budowlanych stara się upowszechniać myślenie, że energooszczędne rozwiązania budowlane to przyszłościowa inwestycja, generująca wymierne korzyści dla inwestora. Jednym z aktywniejszych propagatorów tego poglądu jest np. firma Knauf Insulation, która w oparciu o ponad 30-letnie doświadczenie w branży izolacyjnej, stworzyła naturalną wełnę mineralną nowej generacji w ECOSE Technology. Tego rodzaju rozwiązania zapoczątkowują dyskusję o konieczności redefinicji standardów obowiązujących we współczesnym budownictwie. Budynki powstające przy wykorzystaniu materiałów przyjaznych środowisku wyznaczają we współczesnym budownictwie nowy, proekologiczny trend. Argumenty przemawiające za tym, czy fenomen tego zjawiska to tylko chwilowa moda, czy może wymóg czasów, w jakich żyjemy, przedstawia Anna Deneka, ekspert z firmy Knauf Insulation.
– Stopniowo odchodzi się od tradycyjnych materiałów budowlanych na rzecz nowatorskich rozwiązań i technologii, które sprawiają, że użytkowanie gotowych obiektów jest przyjazne zarówno dla użytkowników, jak i środowiska. Innowacyjność w połączeniu z proekologicznym nastawieniem przekłada się na wyjątkowo interesujące i opłacalne dla inwestora propozycje projektów budowlanych. Wdrażane przez naszą firmę przyszłościowe rozwiązania izolacyjne urzeczywistniają marzenia o harmonijnym współistnieniu człowieka z naturą – mówi Anna Deneka.
Jak już zostało powiedziane, sprzymierzeńcem energooszczędnego budownictwa jest Unia Europejska, która poprzez liczne projekty finansowe propaguje zarówno innowacyjne technologie, jak i energooszczędne materiały. Powodów takiego stanowiska jest wiele. Najważniejszy jednak wydaje się fakt, że przystosowanie przez inwestora domu do ekologicznych wymogów pozwoli mu wygenerować oszczędności i w znaczący sposób podnieść komfort życia domowników.
– Podniesienie efektywności energetycznej budynków to efekt dyrektyw unijnych. Rozporządzenia te obejmują zarówno realizację obiektów nowo projektowanych, jak i poprawę efektywności energetycznej budynków już istniejących. Priorytet stanowi tu ograniczenie zużycia energii. Zaprojektowana i opatentowana przez Knauf Insulation wełna mineralna w ECOSE Technology sprawia, że izolacja budynku znacząco ogranicza utratę ciepła przez piwnicę, podłogi, ściany i dach, poprawiając tym samym komfort mieszkania, odczuwalny na co dzień przez wszystkich domowników. Przez kilka lat pracowaliśmy nad przygotowaniem produktu, stworzonego z naturalnie występujących lub wtórnych surowców. Z powodzeniem wykorzystaliśmy bazującą na naturalnych komponentach, zaawansowaną biotechnologię łączenia włókien. To rewolucyjne odkrycie naukowe eliminuje formaldehyd i fenole zawarte w tradycyjnych spoiwach, stosowanych obecnie w różnych procesach przemysłowych. Zastosowanie tak udoskonalonej nowej wełny mineralnej podczas budowy lub renowacji domu niesie ze sobą wiele korzyści. Należą do nich poprawa jakości powietrza wewnątrz budynku oraz, z uwagi na niższy poziom energii skumulowanej, pozytywny wpływ na środowisko naturalne. Nie bez znaczenia jest również obniżona emisyjność procesu produkcyjnego oraz fakt, że polepszeniu ulega charakterystyka środowiskowa obiektów, w których zastosowano produkt – wskazuje przedstawiciel firmy Knauf Insulation.
Najlepszym sposobem wprowadzenia znaczących, pozytywnych zmian we współczesnym budownictwie jest upowszechnianie wśród prywatnych inwestorów rozwiązań, o których w światowej branży budowlanej mówi się już od kilku lat. – Uważam, że innowacyjne materiały sprzyjające środowisku, bazujące na naturalnych i odnawialnych surowcach są rozwiązaniem, które wpisuje się na stałe w idee budownictwa energooszczędnego. To z pewnością nie jednosezonowy trend, lecz trwała zmiana obowiązujących standardów. Inwestorzy na całym świecie świadomi są już dzisiaj idących za tym korzyści – dodaje Anna Deneka.
Działania ustawodawcy oraz sytuacja na rynku cen energii powodują, że w najbliższych latach powinniśmy budować lepiej – rozsądniej, bardziej energooszczędnie, z korzyścią dla zasobów naturalnych. Ponadto z obserwacji wynika, że w Polsce stopniowo wzrasta zainteresowanie energooszczędnym i ekologicznym budownictwem. Upowszechnienie jego założeń wśród prywatnych inwestorów, architektów i firm budowlanych umożliwi odpowiedzialne i pozostające w zgodzie z naturą kształtowanie architektury XXI wieku. Dyskusja na temat fenomenu budownictwa energooszczędnego ma więc tylko jedną słuszną tezę – to nie krótkotrwała moda, ale wymóg teraźniejszości i przyszłości.
Opracowanie tekstu:
na podstawie materiałów udostępionych m.in. przez Wienerberger oraz Grupę Polskie Składy Budowlane SA.