Efektywność energetyczna budynku, współczynniki efektywności czyli czym jest „szóste paliwo”?

W artykule:

1. Szóste paliwo
2. Komfort energetyczny budynków w obowiązującym porządku prawnym
3. Współczynniki wpływające na efektywność energetyczną budynku
4. Współczynniki „Ep” i „U” w praktyce
5. Stolarka okienna a efektywność energetyczna
6. Najpierw audyt energetyczny, później termomodernizacja
7. Szóste paliwo

Efektywne korzystanie z energii to przede wszystkim zrównoważone jej wykorzystywanie, a także racjonalne eksploatowanie surowców energetycznych potrzebnych do wytworzenia energii. Poprawa efektywności energetycznej niejednokrotnie jest określana mianem „szóstego paliwa”, ponieważ ogranicza wzrost zapotrzebowania na paliwa oraz energię. Poprawa efektywności energetycznej w istotnym stopniu wpływa na większe bezpieczeństwo energetyczne, zmniejszając uzależnienie od importu surowców energetycznych, a także ograniczając niekorzystny wpływ energetyki na środowisko oraz zdrowie ludzi poprzez redukcję emisji gazów cieplarnianych.

Mimo tego, że współczesne budynki przybierają różną postać i funkcję (domów mieszkalnych, miejsc pracy, szkół, szpitali, bibliotek i innych obiektów użyteczności publicznej), łączy je jedna wspólna, a przy tym negatywna cecha – pochłaniają one najwięcej energii w całej UE, a także plasują się w gronie największych emitentów dwutlenku węgla w Europie.

Budynki w UE odpowiadają łącznie za 40-procentowe zużycie energii i 36-procentową emisję gazów cieplarnianych. Ma na to wpływ nie tylko budowa i użytkowanie obiektów, ale również ich renowacja oraz rozbiórka.

Obecnie blisko 75 proc. budynków w całej UE jest nieefektywnych energetycznie, co przekłada się na marnowanie znacznej części zużywanej energii elektrycznej. Straty te można ograniczyć, przeprowadzając renowację istniejących budynków, a także wdrażając inteligentne rozwiązania oraz stosując energooszczędne materiały podczas budowy nowych budynków. Renowacja budynków zapewniłaby mniejsze zużycie całkowite energii w UE o 5–6 proc. oraz wpłynęłaby na obniżenie emisji dwutlenku węgla o około 5 proc. Jednak średnio co roku renowacji poddaje się mniej niż 1 proc. krajowych zasobów budowlanych. To zdecydowanie za mało.

Poprawa efektywności energetycznej budynków jest więc kluczowa dla osiągnięcia ambitnego celu neutralności emisyjnej do 2050 r., zgodnie ze strategią Europejskiego Zielonego Ładu.

Efektywność energetyczna budynku, inaczej mówiąc jego sprawność energetyczna, to stopień przysposobienia obiektu do zapewnienia jak najlepszego komfortu jego użytkowania zgodnie z przeznaczeniem przy jednoczesnym możliwie jak najniższym zużyciu energii przez ten budynek. Ocena efektywności energetycznej to oszacowanie najważniejszych właściwości budynku pod kątem ich wpływu na zużycie przez ten budynek energii podczas jego użytkowania. Ocena ta obejmuje m.in. stopień izolacyjności cieplnej przegród budynku oraz sprawności zastosowanych w nim instalacji i urządzeń.

Z początkiem 2021 roku weszły w życie nowe warunki techniczne dotyczące poprawy efektywności energetycznej dla nowo powstających budynków (WT2021). Zaostrzone zostały m.in. współczynniki przenikania ciepła ścian zewnętrznych oraz dachów, natomiast okna i drzwi obiektów budowlanych również muszą spełniać wyższe wymagania. Każdy nowy budynek mieszkalny musi zostać nie tylko prawidłowo ocieplony, ale także powinny zostać w nim zastosowane urządzenia korzystające z energii odnawialnej.

Właściwa termoizolacja domów to mniejsze zużycie energii potrzebnej do ich ogrzewania czy chłodzenia, a tym samym większe oszczędności.

Stopniowe wprowadzanie w życie regulacji ma pozwolić wszystkim uczestnikom rynku budowlanego w pełni dostosować się do obowiązującego porządku prawnego. Takie rozwiązania miały przede wszystkim na celu wypełnić postanowienia art. 9 ust. 1 dyrektywy w sprawie charakterystyki energetycznej budynków, zgodnie z którym do dnia 31 grudnia 2020 r. wszystkie nowe budynki stały się budynkami o niemal zerowym zużyciu energii.

Nowe wymagania w zakresie charakterystyki energetycznej budynków to kolejny etap procesu przekształcania polskich budynków mieszkalnych w obiekty energooszczędne, w których główny nacisk jest kładziony przede wszystkim na takie kwestie, jak np. roczne zapotrzebowanie domu na energię pierwotną (Ep) oraz współczynnik przewodzenia ciepła (U) (w przypadku ścian). Zarówno wartość Ep, jak i U to dwa kluczowe parametry wpływające na cały proces projektowania i budowania domów, które powinny być brane pod uwagę zawsze w początkowych etapach prac inwestycyjnych.

Współczynniki „Ep” i „U” w praktyce

Współczynnik przenikania ciepła U określa ilość ciepła uciekającego z budynku na zewnątrz. Im niższa jest wartość U, tym mniejsze starty ciepła w obiekcie. Oblicza się go na podstawie energii (wyrażonej w watach) w odniesieniu do powierzchni przegrody (1 m2), a także różnicy temperatur po jej obu stronach (1 Kelwin). Jednostka współczynnika U to W/m2K.

W celu ograniczenia zużycia energii przez budynki dopuszczalna wartość współczynnika U dla ścian zewnętrznych została obniżona (dane na rok 2021) z poziomu 0,23 W/(m2K) do 0,20 W/(m2K). Z kolei dla okien i drzwi balkonowych wartość współczynnika U wynosi nie więcej niż 0,9 W/(m2K), a dla okien połaciowych – nie więcej niż 1,1 W/(m2K).

Maksymalne roczne zapotrzebowanie budynku na nieodnawialną energię pierwotną Ep, która jest wykorzystywana między innymi do ogrzewania, wentylacji i chłodzenia, od 2021 roku nie może przekraczać 70 kWh/m2·rok. Dotyczy to zarówno projektowanych nowych budynków, jak i przebudowywanych.

Ważny jest również inny współczynnik – wskaźnik Ek, który określa ilość energii rzeczywiście zużytej w danym budynku w ciągu roku, z uwzględnieniem sprawności systemów ogrzewania i przygotowywania ciepłej wody. Wskaźnik Ek to energia końcowa wyrażana w kWh/m2*rok, która pokazuje wykorzystanie energii we wszystkich urządzeniach i systemach, w tym również energii na cele grzewcze, klimatyzacji oraz energii elektrycznej potrzebnej do ogrzewania i chłodzenia.

Stolarka okienna a efektywność energetyczna

Coraz bardziej restrykcyjne wymagania dotyczące zużycia nieodnawialnej energii zachęcają, a niejednokrotnie również wymuszają konieczność przeprowadzenia termomodernizacji budynków, ze szczególnym uwzględnieniem izolacji ścian, dachów oraz podłóg. Duży wpływ na efektywność energetyczną obiektu mieszkalnego mają także okna, które stanowią jedną z przegród budynku.

Aby poprawić efektywność energetyczną domu, należy montować okna o jak najlepszym współczynniku U. Jak już wspominaliśmy wyżej, okna muszą posiadać współczynnik przenikania ciepła Uw nie wyższy niż 0,9 W/(m2K).

Gwoli wyjaśnienia – wskaźnik Uw to parametr dotyczący całego okna (w – window), Uf to współczynnik samego profilu (f – frame), natomiast Ug – szyb (g – glass).

Oprócz zadowalającego współczynnika U okna konieczny jest również właściwie przeprowadzony tzw. ciepły montaż (montaż warstwowy). Polega on na dodatkowym zaizolowaniu okna od zewnątrz taśmami wodoodpornymi (paroprzepuszczalnymi), a od wewnątrz paroizolacyjnymi. Przy tego rodzaju izolacji ważne jest, aby nie było żadnych problemów z uchodzeniem na zewnątrz wilgoci zgromadzonej w budynku.

Należy również pamiętać, że nawet najnowocześniejsze okna z najniższym współczynnikiem przenikania ciepła U nie poprawią komfortu cieplnego w pomieszczeniach, jeżeli dach oraz ściany zewnętrzne budynku nie zostaną prawidłowo zaizolowane termicznie.

Najpierw audyt energetyczny, później termomodernizacja

Audyt energetyczny, zgodnie z definicją, stanowi systematyczną procedurę, której głównym celem jest uzyskanie wiedzy na temat profilu istniejącego zużycia energii danego budynku lub zespołu budynków, działalności lub instalacji przemysłowej bądź handlowej, lub usługi prywatnej, albo publicznej.

Audytu energetyczny określa, w jaki sposób i w jakiej ilości możliwe jest uzyskanie opłacalnej oszczędności energii, a także przedkłada konkretne, optymalne rozwiązania do wdrożenia (techniczne, organizacyjne, formalne) w tym zakresie.

Audyt energetyczny określa m.in.:

• jaki jest istniejący stan techniczny obiektu i jakie są aktualne koszty energii
• co należy w budynku zmienić lub zmodernizować w celu zmniejszenia kosztów użytkowych
• jakie zastosować rozwiązania techniczne, aby to osiągnąć
• jakie będą koszty modernizacji oraz jakie będą oszczędności
• jak to sfinansować (środki własne, kredyt, pomoc państwa, programy NFOŚiGW, regionalne, samorządowe)

Audyt energetyczny budynku jest również konieczny, gdy termomodernizacja ma zostać sfinansowana przez zaciągnięcie kredytu (finansowanie na zasadach określonych w Ustawie o Wspieraniu Termomodernizacji i Remontów z dnia 21 listopada 2008 roku. (Dzienniku Ustaw nr 223 z 29 grudnia 2008 roku,  pozycja 1459. Nowelizacja w dniu 7 czerwca 2010 – Dziennik Ustaw nr 76, pozycja 493.)). Audyt energetyczny jest także niezbędny, aby pozyskać środki z Regionalnych Programów Operacyjnych.