Energooszczędność jest jednym z głównych czynników świadczących o ekologiczności obiektu. Na czym to dokładnie polega? Odpowiedzi szukamy w raporcie Parku Naukowo-Technologicznego Euro-Centrum.
Na świecie występuje wiele standardów oceny budynków pod kątem ochrony środowiska, z których najważniejsze systemy ocen to: LEED, BREEAM, EU Green Buildings – PLGBC, DGNB. Każdy z niech bierze pod uwagę zużycie energii w obiekcie, jako jeden z ważniejszych czynników oceny.
Poza energooszczędnością, ocena budynku dotyczy również m.in. gospodarki wodnej w budynku oraz zarządzania odpadami. Uzyskanie jednego z certyfikatów podnosi wartość nieruchomości oraz, w przypadku budynków biurowych, ich atrakcyjność z punktu widzenia potencjalnego najemcy.
Przede wszystkim trzeba odpowiedzieć na pytanie, czym jest budynek energooszczędny. Większość definicji traktuje problem w sposób mierzalny, określając pułap energii jaki w ciągu roku może zużyć budynek.
Definicja proponowana przez Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Katowicach (WFOŚiGW) kwalifikuje do dofinansowania projekty spełniające wymagania rocznego zużycia wynoszącego maksymalnie 50 kWh/m2 energii pierwotnej. Odnosi się ona jedynie do budynków nowobudowanych, z uwagi na bardzo ograniczone możliwości spełnienia tego standardu przez budynki modernizowane.
Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w swoim programie LEMUR, skierowanym do instytucji użyteczności publicznej wyróżnia trzy grupy obiektów energooszczędnych.
Najwyższa grupa A dotyczy budynków, w przypadku których zredukowano zapotrzebowanie na energię użytkową o 60 proc., a na energię pierwotną o 15 proc.
Do grupy B zaliczono obiekty, w których współczynniki redukcji wyniosły 40 proc. w przypadku energii użytkowej i 10 proc. w przypadku energii pierwotnej.
Natomiast dla klasy C budynki o współczynnikach kolejno: 20 proc. i 5 proc.
Odniesieniem do wymienionych współczynników są budynki referencyjne określone w projekcie rozporządzenia ministerialnego.
Ważnym terminem związanym z tematem energooszczędności jest pojęcie współczynnika przenikania ciepła – U. Wykorzystywany jest on przy ocenie szczelności energetycznej budynku i poszczególnych jego elementów. Współczynnik określa ilość ciepła jaka przenika przez przegrodę cieplną.
Ograniczenie zużycia energii w budynkach następuje poprzez zastosowanie w ich budowie określonych materiałów i komponentów. Ich zastosowanie wpływa w różny sposób na stopień energooszczędności.
Są to:
1. Zastosowanie uszczelnianych okien i drzwi.
2. Montaż izolacji ścian, podłóg, stropów.
3. Wdrożenie systemów rekuperacji.
4. Instalacja nowoczesnych systemów grzewczych:
- Zastosowanie regulatorów ogrzewania,
- Wykorzystanie instalacji kondensacyjno-gazowych o wyższej sprawności,
- Użycie pomp ciepła.
5. Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii.
W przypadku okien współczynnik przenikalności cieplnej zależy przede wszystkim od współczynnika szyby. Wyniki te może poprawić zastosowanie szyb termoizolacyjnych z ramą dystansową, wypełnioną gazami szlachetnymi. Istotnym elementem konstrukcji okien są również uszczelki utrudniające wymianę powietrza z otoczeniem.
Efektywność wykorzystanych izolacji do ocieplania budynków zależy w zdecydowanej mierze od grubości zastosowanej warstwy oraz rodzaju materiału. Materiały dostępne na rynku różnią się właściwościami fizycznymi determinującymi ich zdolność do zatrzymywania energii cieplnej.
Dodatkowo, by zapewnić odpowiednią izolację budynku, należy uwzględnić różnice w grubości warstwy kładzionej na poszczególnych elementach budynku. Największą grubość izolacja powinna mieć na stropach i dachu, a następnie na ścianach zewnętrznych. Cieńszą warstwą może zostać obłożony strop nad nieogrzewaną piwnicą.
Poza użytą izolacją ścian, duże znaczenie do obniżenia emisji ciepła mają materiały użyte do jej zbudowania. Wśród dostępnych materiałów najlepszymi właściwościami cieplnymi charakteryzują się bloczki z betonu komórkowego oraz ciepła ceramika, czyli materiały wykonane z gliny wymieszanej z mączką drzewną, bądź trocinami.
Poza materiałami budowlanymi, oszczędność energetyczną mogą przynieść różnego rodzaju instalacje używane do zmniejszenia strat energii, bądź jej pozyskania.
Jednym z rozwiązań stosowanych do redukcji strat energii wynikających z wymiany powietrza w budynku są rekuperatory. Ich działanie pozwala na odzysk ciepła z powietrza, które w tradycyjnych systemach wentylacyjnych bezpowrotnie ucieka. Świeże, chłodne powietrze przechodzi przez wymiennik ciepła centrali wentylacyjnej ogrzewając się w jego kanalikach od powietrza usuwanego z wnętrza budynku, a następnie nawiewane jest do pomieszczeń takich jak salon, sypialnia czy gabinet. Rekuperatory umożliwiają odzyskiwanie energii zarówno ze zużytej wody bądź powietrza i przekazanie jej czystej wodzie bądź powietrzu.
Inną możliwością zwiększenia energooszczędności budynku jest zastosowanie nowoczesnych systemów grzewczych. W ramach poprawy działalności systemów grzewczych używane są regulatory ogrzewania.
Regulatory pogodowe dopasowują działalność systemów grzewczych do warunków klimatycznych na zewnątrz budynku. W przypadku regulatorów pokojowych są one instalowane wewnątrz budynku, w tzw. pomieszczeniu reprezentatywnym. Czujnik mierzy temperaturę wewnątrz i na jej bazie określa działanie kotła.
Dodatkowo niektóre regulatory kotłów mają możliwość programowania w okresach dziennych lub tygodniowych. Dzięki temu działalność sieci ogrzewania jest ograniczona w czasie nieobecności lokatorów.
Szacuje się, że obniżenie średniej temperatury w ciągu doby o 1°C powoduje oszczędność 5 proc. energii cieplnej. Zastosowanie regulatorów, według badań, pozwala na oszczędność energii o 10 proc., a w niektórych przypadkach nawet o 40 proc.
Urządzeniami systemów grzewczych są również kotły kondensacyjno-gazowe. W odróżnieniu od kotłów tradycyjnych mają one podwyższoną sprawność wynoszącą ponad 100 proc. Jak to możliwe? Urządzenia wykorzystują dodatkowe ciepło skraplania pary wodnej, nieujęte w bilansie, które dostarcza 11 proc. ciepła.
Ostatecznie wartość nowoczesnych kotłów kondensacyjno-gazowych wynosi ok. 107 proc. w porównaniu z instalacjami tradycyjnymi, których sprawność wynosi 90-93 proc. Dzięki temu zaoszczędzona praca instalacji kotłowych wynosi 20-25 proc, natomiast porównując wartości do starszych kotłów jest to nawet 30-40 proc.
Kolejnym urządzeniem powiązanym z systemami grzewczymi, które umożliwia oszczędność energetyczną, są pompy ciepła. Zaliczane w poczet technologii odnawialnych źródeł energii (OZE), czerpią energię cieplną z gruntu, wody bądź powietrza i dostarczają ją do wnętrza budynku.
Przeciętna sprawność pomp ciepła wynosi 50-60 proc. Duże znaczenie do jej działania ma sposób zasilania jej w energię zewnętrzną, dla przykładu - można zainstalować w nich silniki gazowe pozwalające na oszczędność energii do 50 proc.
Ostatnim etapem przekształcania budynku w obiekt energooszczędny jest zastosowanie odnawialnych źródeł energii. Wśród typów energii, które można użyć są: energia słoneczna, wiatrowa, biomasa oraz opisana wcześniej energia geotermalna.
Wśród technologii OZE biomasa oraz kolektory słoneczne mają na celu produkcję energii cieplnej. Ich zastosowanie w przypadku inwestycji we wcześniej wymienione metody ma niewielkie uzasadnienie, gdyż z reguły zaspokajają one całość zapotrzebowania budynku na energię cieplną.
Natomiast turbiny wiatrowe i fotowoltaika produkują energię elektryczną, której wcześniej wymienione instalacje nie zapewniają. Ich zastosowanie może zatem być wykorzystane w celu osiągnięcia pełnej niezależności energetycznej oraz sprawienia, że budynek będzie w pełni przyjazny środowisku.
Zapewnienie wskaźnika zużycia energii rocznie na poziomie 50 kWh/m2 dla istniejących budynków jest niezmiernie trudne, dlatego nawet przy dofinansowaniu termomodernizacji nie stosuje się tego współczynnika.
Ograniczenia wynikają z braku możliwości zastosowania przynajmniej części technologii energooszczędnych w tych obiektach. Techniką najczęściej wykorzystywaną w przypadku starych budynków jest ich zewnętrzna izolacja oraz wymiana okien. Gwarantuje to spadek strat energii cieplnej uchodzącej na zewnątrz budynków, aczkolwiek materiały o słabych parametrach cieplnych użyte do budowy obiektów nie zapewniają tak dobrej szczelności ścian jak w przypadku nowych budynków.
Możliwym do zainstalowania w istniejącym budynku jest również system rekuperacji. Instalacja systemu, w szczególności w przypadku domów jednorodzinnych, jest działaniem stosunkowo prostym. Oszczędność energii można również osiągnąć poprzez wymianę kotłów cieplnych na bardziej efektywne oraz technologii OZE.
Materiały budowlane, z uwagi na swoją specyfikę, należą do grupy produktów które są nabywane w sposób racjonalny. Nabywcy indywidualni niezwykle rzadko podejmują decyzję o budowie domu oraz zakupie w tym celu materiałów. Z uwagi na brak doświadczenia długo poszukują informacji o produkcie i próbują jak najdogłębniej poznać rynek.
Ceny, nawet w tych samych sieciach hurtowni budowlanych, mogą od siebie się znacząco różnić. Mając to na uwadze, sprzedawcy bardzo niechętnie podają ceny ma swoich stronach internetowych, wiedząc że nie mogą zaoferować jednej ceny w całym kraju. Wiele firm dopiero na bazie zapytania ofertowego wycenia dane zamówienie i podaje orientacyjne ceny.
Wahania cenowe wynoszą, uśredniając, dla wszystkich materiałów do stawiania konstrukcji 21,8 proc. natomiast dla materiałów izolacyjnych 38,7 proc. Największymi wahaniami cen wśród materiałów do stawiania konstrukcji charakteryzują się pustaki ceramiczne.
Z uwagi na cenę i dostępność najpopularniejszym materiałem stosowanym do ociepleń budynków jest styropian.
Wełny skalne i szklane stanowią bardziej zaawansowany typ materiału izolacyjnego, o lepszych właściwościach cieplnych, jednakże są one mniej rozpowszechnione. Zależy to od wyższej ceny materiału oraz od sposobu postępowania klientów kierujących się w swoich decyzjach, przede wszystkim kosztami.
Badania dotyczące pomiarów właściwości cieplnych budynków energooszczędnych należy rozpatrywać w dwóch wariantach: mobilnym i stacjonarnym. Głównymi elementami, które podlegają ocenie w ramach pierwszego z nich są pomiary termowizyjne, dzięki którym można określić nieszczelności w budynkach. Na terenie Śląska znajdują się 23 przedsiębiorstwa zajmujące się mobilnymi badaniami budynków.
Wśród najczęściej oferowanych usług, znajdują się badania termowizyjne mieszkań wykonywane za pomocą kamer termowizyjnych, wykrawanie zawilgoceń, kontrola szczelności stolarki okiennej i drzwiowej. Często firmy te posiadają również uprawnienia do przyznawania certyfikatów energetycznych.
W przypadku drugiego rodzaju laboratoriów – stacjonarnych, głównym zadaniem w kontekście budownictwa energooszczędnego jest analiza trwałości materiałów budowlanych. Potentatem na tym rynku jest Instytut Techniki Budowlanej.
Instalowane w Polsce systemy wentylacji w dużej mierze koncentrują się wyłącznie na zapewnieniu przepływu powietrza, z pominięciem efektywności energetycznej, dlatego rekuperatory stanową obecnie niszę rynkową. Odróżnia to Polskę od rozwiniętych krajów skandynawskich, w których 95 proc. nowych budynków posiada instalację wentylacyjną z odzyskiem ciepła.
W roku 2009 oszacowano, że w Polsce zainstalowano ok. 7 tysięcy pomp ciepła. Rynek pomp ciepła posiada do tego duży niewykorzystywany potencjał. Badania ukazały, że poprzez analogie do innych krajów europejskich, zapotrzebowanie na pompy ciepła w Polsce mogłoby wynosić 50-70 tys. urządzeń rocznie.
Nie wykorzystujemy także w pełni potencjału OZE. Popularność zyskały właściwie jedynie kolektory słoneczne, na które można było otrzymać wysokie dofinansowanie.
W Polsce w latach 2005 – 2011 wybudowano w sumie ponad 630 tys. budynków, najwięcej w roku 2008 – prawie 106 tys., najmniej dwa lata wcześniej – nieco ponad 78 tys.. Dane z ostatnich lat badanego okresu wskazują na względnie stałą tendencję, oscylującą w przedziale 91-92 tys. budynków oddanych do użytku.
Budynki wybudowane w województwie śląskim stanowią ok. 10 proc. ogółu budynków wybudowanych w Polsce. Najwięcej zostało oddanych do użytku w 2008 roku, ok 11 tys., najmniej w 2006 roku – 8,5 tys. Podobnie jak w przypadku danych dla Polski, w województwie śląskim również znaczącą część wszystkich budynków stanowią budynki mieszkalne – ok. 74 proc.
W Polsce znajduje się ok. 13,56 mln mieszkań, z czego ok. 12,6 proc. mieści się w województwie śląskim. Średnio w mieszkaniach są 3,72 izby w skali całego kraju, nieco mniej – 3,63 jest w województwie śląskim.
Przeciętnie w mieszkaniach gospodarstw domowych zużywa się 2303 kWh energii elektrycznej, przy czym najczęściej jest to wynik niższy - nieco ponad 2000 kWh. Koszt takiego zużycia energii wynosi średnio prawie 1250 zł.
Koszty średniego zużycia ciepła, które oscyluje w granicach 37 GJ, wynoszą prawie 1500 zł. Koszty zużycia wody w mieszkaniach są niższe – średnio ok. 660 zł, przy przeciętnym wykorzystaniu 43 m3 wody ciepłej.
W przypadku innych źródeł ocieplania gospodarstw domowych największe średnie koszty generuje olej opałowy – prawie 4,5 tys. zł, przy zużyciu przeciętnie ponad 1700 l.
Pozostałymi nośnikami energii, wykorzystywanymi w mieszkaniach gospodarstw domowych są: węgiel kamienny – średnie zużycie wynoszące ponad 3000 kg przy koszcie prawie 2000 zł; węgiel brunatny, który zużywany jest przeciętnie w ilości prawie 3100 kg i średnim wydatku, który się z nim wiąże wynoszącym prawie 750 zł; koks, na którego średnie zużycie (ok. 1700 kg) należy przeznaczyć średnio 1500 zł.
W domach energooszczędnych używa się także nośników ze źródeł odnawialnych, tj. biomasy, jednak w skali wszystkich gospodarstw domowych ich zużycie jest znikome.
W Polsce znajduje się od około 107 do 148 firm budowlanych zajmujących się budownictwem energooszczędnym. Bazy danych wskazują, iż 11-20 z nich mieści się w województwie śląskim. Biorąc jednak pod uwagę uwarunkowania, liczba firm budowlanych specjalizujących się w rozwiązaniach energooszczędnych będzie systematycznie wzrastać z każdym rokiem.
Udział budynków energooszczędnych w budownictwie ogółem w najbliższych latach także będzie wzrastał. Wszystkie nowo oddawane budynki będą musiały spełniać wymagania budownictwa prawie zero energetycznego. Poza tym, rośnie świadomość ekologiczna społeczeństwa polskiego dotycząca odpowiedzialności za otaczające nas środowisko, co również przekłada się na chęć budowania domów energooszczędnych.
Problemem lub też barierą, która blokuje gospodarstwa domowe przed inwestowaniem w budownictwo energooszczędne, są koszty.
W każdym przypadku dom energooszczędny jest droższy i oscyluje w wysokości od 19 do 26 proc. wyższych wydatków w stosunku do poniesionych na domy tradycyjne.
Wpływ na to mają głównie zwiększone koszty materiałów budowlanych – są one znacznie droższe w przypadku domów energooszczędnych (o ok. 10 tys. zł), a także koszty robocizny (ok. 25 tys. zł.). Uwzględnione zostają tutaj także koszty instalacji urządzeń gromadzących energię z odnawialnych źródeł, jak również urządzenia odzyskującego ciepło.
Budowa domu energooszczędnego jest, przeciętnie rzecz ujmując, droższa od domu budowanego wg obecnie obowiązujących norm o ok. 60 tys. zł.
Po uwzględnieniu inwestycji w dom energooszczędny (urządzenia OZE, materiały energooszczędne) roczne koszty eksploatacji ulegają jednak znacznym zmniejszeniom. Zapotrzebowanie na energię dla ogrzewania wynosi prawie 60 proc. mniej niż w przypadku budynku tradycyjnego, spełniającego obecne normy budowlane.
Określono przewidywany okres zwrotu kosztów. Wg obliczeń, nastąpi on po 20 latach od momentu rozpoczęcia użytkowania domu.
Oprócz korzyści ekonomicznych w dłuższym okresie znaczące są również korzyści ogólnospołeczne – główną jest inwestycja w ochronę środowiska naturalnego. Dzięki budownictwu ekologicznemu znacznemu zmniejszeniu ulega zużycie zasobów naturalnych, co biorąc pod uwagę tendencje wskazujące na zużycie jeszcze większych pokładów energii może być zbawienne dla ochrony środowiska.
Zaletą nowoczesnego budownictwa energooszczędnego jest także większy komfort termiczny w pomieszczeniach.
Budownictwo energooszczędne w Polsce nie jest w obecnym czasie wiodącą dziedziną budownictwa, aczkolwiek w kontekście wykazanych danych jest to tylko kwestią czasu. Ma ono ogromne perspektywy rozwoju, zarówno w województwie śląskim, jak w całej Polsce.
Na podstawie raportu: „Rynek budownictwa energooszczędnego w Polsce i województwie śląskim” Parku Naukowo-Technologicznego Euro-Centrum
Oprac. Krzysztof Turzański
Cykl materiałów w ramach projektu EkoDom:
Ankieta: Zanim ruszysz z budową
Domy energooszczędne i pasywne
RAPORT: Energooszczędne, czyli jakie?
WIDEO: Jeden cel: energooszczędność
Fotowoltaika, czyli prąd na sprzedaż (wywiad)
Konkurs na blog
Infografiki
Energooszczędność jest jednym z głównych czynników świadczących o ekologiczności obiektu. Na czym to dokładnie polega? Odpowiedzi szukamy w raporcie Parku Naukowo-Technologicznego Euro-Centrum. Na świecie występuje wiele standardów oceny budynków pod kątem ochrony środowiska, z których najważniejsze systemy ocen to: LEED, BREEAM, EU Green Buildings – PLGBC, DGNB. Każdy z niech bierze pod uwagę zużycie energii w obiekcie, jako jeden z ważniejszych czynników oceny. Poza energooszczędnością, ocena budynku dotyczy również m.in. gospodarki wodnej w budynku oraz zarządzania odpadami. Uzyskanie jednego z certyfikatów podnosi wartość nieruchomości oraz, w przypadku budynków biurowych, ich atrakcyjność z punktu widzenia potencjalnego najemcy. W czym rzecz? Przede wszystkim trzeba odpowiedzieć na pytanie, czym jest budynek energooszczędny. Większość definicji traktuje problem w sposób mierzalny, określając pułap energii jaki w ciągu roku może zużyć budynek. Definicja proponowana przez Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Katowicach (WFOŚiGW) kwalifikuje do dofinansowania projekty spełniające wymagania rocznego zużycia wynoszącego maksymalnie 50 kWh/m2 energii pierwotnej. Odnosi się ona jedynie do budynków nowobudowanych, z uwagi na bardzo ograniczone możliwości spełnienia tego standardu przez budynki modernizowane. Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w swoim programie LEMUR, skierowanym do instytucji użyteczności publicznej wyróżnia trzy grupy obiektów energooszczędnych. Najwyższa grupa A dotyczy budynków, w przypadku których zredukowano zapotrzebowanie na energię użytkową o 60 proc., a na energię pierwotną o 15 proc. Do grupy B zaliczono obiekty, w których współczynniki redukcji wyniosły 40 proc. w przypadku energii użytkowej i 10 proc. w przypadku energii pierwotnej. Natomiast dla klasy C budynki o współczynnikach kolejno: 20 proc. i 5 proc. Odniesieniem do wymienionych współczynników są budynki referencyjne określone w projekcie rozporządzenia ministerialnego. Ograniczenie strat energii Ważnym terminem związanym z tematem energooszczędności jest pojęcie współczynnika przenikania ciepła – U. Wykorzystywany jest on przy ocenie szczelności energetycznej budynku i poszczególnych jego elementów. Współczynnik określa ilość ciepła jaka przenika przez przegrodę cieplną. Ograniczenie zużycia energii w budynkach następuje poprzez zastosowanie w ich budowie określonych materiałów i komponentów. Ich zastosowanie wpływa w różny sposób na stopień energooszczędności. Są to: 1. Zastosowanie uszczelnianych okien i drzwi. 2. Montaż izolacji ścian, podłóg, stropów. 3. Wdrożenie systemów rekuperacji. 4. Instalacja nowoczesnych systemów grzewczych: - Zastosowanie regulatorów ogrzewania, - Wykorzystanie instalacji kondensacyjno-gazowych o wyższej sprawności, - Użycie pomp ciepła. 5. Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii. W przypadku okien współczynnik przenikalności cieplnej zależy przede wszystkim od współczynnika szyby. Wyniki te może poprawić zastosowanie szyb termoizolacyjnych z ramą dystansową, wypełnioną gazami szlachetnymi. Istotnym elementem konstrukcji okien są również uszczelki utrudniające wymianę powietrza z otoczeniem. Efektywność wykorzystanych izolacji do ocieplania budynków zależy w zdecydowanej mierze od grubości zastosowanej warstwy oraz rodzaju materiału. Materiały dostępne na rynku różnią się właściwościami fizycznymi determinującymi ich zdolność do zatrzymywania energii cieplnej. Dodatkowo, by zapewnić odpowiednią izolację budynku, należy uwzględnić różnice w grubości warstwy kładzionej na poszczególnych elementach budynku. Największą grubość izolacja powinna mieć na stropach i dachu, a następnie na ścianach zewnętrznych. Cieńszą warstwą może zostać obłożony strop nad nieogrzewaną piwnicą. Poza użytą izolacją ścian, duże znaczenie do obniżenia emisji ciepła mają materiały użyte do jej zbudowania. Wśród dostępnych materiałów najlepszymi właściwościami cieplnymi charakteryzują się bloczki z betonu komórkowego oraz ciepła ceramika, czyli materiały wykonane z gliny wymieszanej z mączką drzewną, bądź trocinami. Poza materiałami budowlanymi, oszczędność energetyczną mogą przynieść różnego rodzaju instalacje używane do zmniejszenia strat energii, bądź jej pozyskania. Jednym z rozwiązań stosowanych do redukcji strat energii wynikających z wymiany powietrza w budynku są rekuperatory. Ich działanie pozwala na odzysk ciepła z powietrza, które w tradycyjnych systemach wentylacyjnych bezpowrotnie ucieka. Świeże, chłodne powietrze przechodzi przez wymiennik ciepła centrali wentylacyjnej ogrzewając się w jego kanalikach od powietrza usuwanego z wnętrza budynku, a następnie nawiewane jest do pomieszczeń takich jak salon, sypialnia czy gabinet. Rekuperatory umożliwiają odzyskiwanie energii zarówno ze zużytej wody bądź powietrza i przekazanie jej czystej wodzie bądź powietrzu. Inną możliwością zwiększenia energooszczędności budynku jest zastosowanie nowoczesnych systemów grzewczych. W ramach poprawy działalności systemów grzewczych używane są regulatory ogrzewania. Regulatory pogodowe dopasowują działalność systemów grzewczych do warunków klimatycznych na zewnątrz budynku. W przypadku regulatorów pokojowych są one instalowane wewnątrz budynku, w tzw. pomieszczeniu reprezentatywnym. Czujnik mierzy temperaturę wewnątrz i na jej bazie określa działanie kotła. Dodatkowo niektóre regulatory kotłów mają możliwość programowania w okresach dziennych lub tygodniowych. Dzięki temu działalność sieci ogrzewania jest ograniczona w czasie nieobecności lokatorów. Szacuje się, że obniżenie średniej temperatury w ciągu doby o 1°C powoduje oszczędność 5 proc. energii cieplnej. Zastosowanie regulatorów, według badań, pozwala na oszczędność energii o 10 proc., a w niektórych przypadkach nawet o 40 proc. Urządzeniami systemów grzewczych są również kotły kondensacyjno-gazowe. W odróżnieniu od kotłów tradycyjnych mają one podwyższoną sprawność wynoszącą ponad 100 proc. Jak to możliwe? Urządzenia wykorzystują dodatkowe ciepło skraplania pary wodnej, nieujęte w bilansie, które dostarcza 11 proc. ciepła. Ostatecznie wartość nowoczesnych kotłów kondensacyjno-gazowych wynosi ok. 107 proc. w porównaniu z instalacjami tradycyjnymi, których sprawność wynosi 90-93 proc. Dzięki temu zaoszczędzona praca instalacji kotłowych wynosi 20-25 proc, natomiast porównując wartości do starszych kotłów jest to nawet 30-40 proc. Kolejnym urządzeniem powiązanym z systemami grzewczymi, które umożliwia oszczędność energetyczną, są pompy ciepła. Zaliczane w poczet technologii odnawialnych źródeł energii (OZE), czerpią energię cieplną z gruntu, wody bądź powietrza i dostarczają ją do wnętrza budynku. Przeciętna sprawność pomp ciepła wynosi 50-60 proc. Duże znaczenie do jej działania ma sposób zasilania jej w energię zewnętrzną, dla przykładu - można zainstalować w nich silniki gazowe pozwalające na oszczędność energii do 50 proc. Ostatnim etapem przekształcania budynku w obiekt energooszczędny jest zastosowanie odnawialnych źródeł energii. Wśród typów energii, które można użyć są: energia słoneczna, wiatrowa, biomasa oraz opisana wcześniej energia geotermalna. Wśród technologii OZE biomasa oraz kolektory słoneczne mają na celu produkcję energii cieplnej. Ich zastosowanie w przypadku inwestycji we wcześniej wymienione metody ma niewielkie uzasadnienie, gdyż z reguły zaspokajają one całość zapotrzebowania budynku na energię cieplną. Natomiast turbiny wiatrowe i fotowoltaika produkują energię elektryczną, której wcześniej wymienione instalacje nie zapewniają. Ich zastosowanie może zatem być wykorzystane w celu osiągnięcia pełnej niezależności energetycznej oraz sprawienia, że budynek będzie w pełni przyjazny środowisku. Niedoskonała modernizacja Zapewnienie wskaźnika zużycia energii rocznie na poziomie 50 kWh/m2 dla istniejących budynków jest niezmiernie trudne, dlatego nawet przy dofinansowaniu termomodernizacji nie stosuje się tego współczynnika.
Ograniczenia wynikają z braku możliwości zastosowania przynajmniej części technologii energooszczędnych w tych obiektach. Techniką najczęściej wykorzystywaną w przypadku starych budynków jest ich zewnętrzna izolacja oraz wymiana okien. Gwarantuje to spadek strat energii cieplnej uchodzącej na zewnątrz budynków, aczkolwiek materiały o słabych parametrach cieplnych użyte do budowy obiektów nie zapewniają tak dobrej szczelności ścian jak w przypadku nowych budynków. Możliwym do zainstalowania w istniejącym budynku jest również system rekuperacji. Instalacja systemu, w szczególności w przypadku domów jednorodzinnych, jest działaniem stosunkowo prostym. Oszczędność energii można również osiągnąć poprzez wymianę kotłów cieplnych na bardziej efektywne oraz technologii OZE. Najważniejsza jest cena Materiały budowlane, z uwagi na swoją specyfikę, należą do grupy produktów które są nabywane w sposób racjonalny. Nabywcy indywidualni niezwykle rzadko podejmują decyzję o budowie domu oraz zakupie w tym celu materiałów. Z uwagi na brak doświadczenia długo poszukują informacji o produkcie i próbują jak najdogłębniej poznać rynek. Ceny, nawet w tych samych sieciach hurtowni budowlanych, mogą od siebie się znacząco różnić. Mając to na uwadze, sprzedawcy bardzo niechętnie podają ceny ma swoich stronach internetowych, wiedząc że nie mogą zaoferować jednej ceny w całym kraju. Wiele firm dopiero na bazie zapytania ofertowego wycenia dane zamówienie i podaje orientacyjne ceny. Wahania cenowe wynoszą, uśredniając, dla wszystkich materiałów do stawiania konstrukcji 21,8 proc. natomiast dla materiałów izolacyjnych 38,7 proc. Największymi wahaniami cen wśród materiałów do stawiania konstrukcji charakteryzują się pustaki ceramiczne. Z uwagi na cenę i dostępność najpopularniejszym materiałem stosowanym do ociepleń budynków jest styropian. Wełny skalne i szklane stanowią bardziej zaawansowany typ materiału izolacyjnego, o lepszych właściwościach cieplnych, jednakże są one mniej rozpowszechnione. Zależy to od wyższej ceny materiału oraz od sposobu postępowania klientów kierujących się w swoich decyzjach, przede wszystkim kosztami. Stawianie diagnozy Badania dotyczące pomiarów właściwości cieplnych budynków energooszczędnych należy rozpatrywać w dwóch wariantach: mobilnym i stacjonarnym. Głównymi elementami, które podlegają ocenie w ramach pierwszego z nich są pomiary termowizyjne, dzięki którym można określić nieszczelności w budynkach. Na terenie Śląska znajdują się 23 przedsiębiorstwa zajmujące się mobilnymi badaniami budynków. Wśród najczęściej oferowanych usług, znajdują się badania termowizyjne mieszkań wykonywane za pomocą kamer termowizyjnych, wykrawanie zawilgoceń, kontrola szczelności stolarki okiennej i drzwiowej. Często firmy te posiadają również uprawnienia do przyznawania certyfikatów energetycznych. W przypadku drugiego rodzaju laboratoriów – stacjonarnych, głównym zadaniem w kontekście budownictwa energooszczędnego jest analiza trwałości materiałów budowlanych. Potentatem na tym rynku jest Instytut Techniki Budowlanej. Na początku drogi Instalowane w Polsce systemy wentylacji w dużej mierze koncentrują się wyłącznie na zapewnieniu przepływu powietrza, z pominięciem efektywności energetycznej, dlatego rekuperatory stanową obecnie niszę rynkową. Odróżnia to Polskę od rozwiniętych krajów skandynawskich, w których 95 proc. nowych budynków posiada instalację wentylacyjną z odzyskiem ciepła. W roku 2009 oszacowano, że w Polsce zainstalowano ok. 7 tysięcy pomp ciepła. Rynek pomp ciepła posiada do tego duży niewykorzystywany potencjał. Badania ukazały, że poprzez analogie do innych krajów europejskich, zapotrzebowanie na pompy ciepła w Polsce mogłoby wynosić 50-70 tys. urządzeń rocznie. Nie wykorzystujemy także w pełni potencjału OZE. Popularność zyskały właściwie jedynie kolektory słoneczne, na które można było otrzymać wysokie dofinansowanie. Rynek budownictwa W Polsce w latach 2005 – 2011 wybudowano w sumie ponad 630 tys. budynków, najwięcej w roku 2008 – prawie 106 tys., najmniej dwa lata wcześniej – nieco ponad 78 tys.. Dane z ostatnich lat badanego okresu wskazują na względnie stałą tendencję, oscylującą w przedziale 91-92 tys. budynków oddanych do użytku.
Budynki wybudowane w województwie śląskim stanowią ok. 10 proc. ogółu budynków wybudowanych w Polsce. Najwięcej zostało oddanych do użytku w 2008 roku, ok 11 tys., najmniej w 2006 roku – 8,5 tys. Podobnie jak w przypadku danych dla Polski, w województwie śląskim również znaczącą część wszystkich budynków stanowią budynki mieszkalne – ok. 74 proc. W Polsce znajduje się ok. 13,56 mln mieszkań, z czego ok. 12,6 proc. mieści się w województwie śląskim. Średnio w mieszkaniach są 3,72 izby w skali całego kraju, nieco mniej – 3,63 jest w województwie śląskim. Przeciętnie w mieszkaniach gospodarstw domowych zużywa się 2303 kWh energii elektrycznej, przy czym najczęściej jest to wynik niższy - nieco ponad 2000 kWh. Koszt takiego zużycia energii wynosi średnio prawie 1250 zł. Koszty średniego zużycia ciepła, które oscyluje w granicach 37 GJ, wynoszą prawie 1500 zł. Koszty zużycia wody w mieszkaniach są niższe – średnio ok. 660 zł, przy przeciętnym wykorzystaniu 43 m3 wody ciepłej. W przypadku innych źródeł ocieplania gospodarstw domowych największe średnie koszty generuje olej opałowy – prawie 4,5 tys. zł, przy zużyciu przeciętnie ponad 1700 l. Pozostałymi nośnikami energii, wykorzystywanymi w mieszkaniach gospodarstw domowych są: węgiel kamienny – średnie zużycie wynoszące ponad 3000 kg przy koszcie prawie 2000 zł; węgiel brunatny, który zużywany jest przeciętnie w ilości prawie 3100 kg i średnim wydatku, który się z nim wiąże wynoszącym prawie 750 zł; koks, na którego średnie zużycie (ok. 1700 kg) należy przeznaczyć średnio 1500 zł. W domach energooszczędnych używa się także nośników ze źródeł odnawialnych, tj. biomasy, jednak w skali wszystkich gospodarstw domowych ich zużycie jest znikome. Ograniczają nas koszty W Polsce znajduje się od około 107 do 148 firm budowlanych zajmujących się budownictwem energooszczędnym. Bazy danych wskazują, iż 11-20 z nich mieści się w województwie śląskim. Biorąc jednak pod uwagę uwarunkowania, liczba firm budowlanych specjalizujących się w rozwiązaniach energooszczędnych będzie systematycznie wzrastać z każdym rokiem. Udział budynków energooszczędnych w budownictwie ogółem w najbliższych latach także będzie wzrastał. Wszystkie nowo oddawane budynki będą musiały spełniać wymagania budownictwa prawie zero energetycznego. Poza tym, rośnie świadomość ekologiczna społeczeństwa polskiego dotycząca odpowiedzialności za otaczające nas środowisko, co również przekłada się na chęć budowania domów energooszczędnych. Problemem lub też barierą, która blokuje gospodarstwa domowe przed inwestowaniem w budownictwo energooszczędne, są koszty. W każdym przypadku dom energooszczędny jest droższy i oscyluje w wysokości od 19 do 26 proc. wyższych wydatków w stosunku do poniesionych na domy tradycyjne. Wpływ na to mają głównie zwiększone koszty materiałów budowlanych – są one znacznie droższe w przypadku domów energooszczędnych (o ok. 10 tys. zł), a także koszty robocizny (ok. 25 tys. zł.). Uwzględnione zostają tutaj także koszty instalacji urządzeń gromadzących energię z odnawialnych źródeł, jak również urządzenia odzyskującego ciepło. Budowa domu energooszczędnego jest, przeciętnie rzecz ujmując, droższa od domu budowanego wg obecnie obowiązujących norm o ok. 60 tys. zł. Po uwzględnieniu inwestycji w dom energooszczędny (urządzenia OZE, materiały energooszczędne) roczne koszty eksploatacji ulegają jednak znacznym zmniejszeniom. Zapotrzebowanie na energię dla ogrzewania wynosi prawie 60 proc. mniej niż w przypadku budynku tradycyjnego, spełniającego obecne normy budowlane. Określono przewidywany okres zwrotu kosztów. Wg obliczeń, nastąpi on po 20 latach od momentu rozpoczęcia użytkowania domu. Oprócz korzyści ekonomicznych w dłuższym okresie znaczące są również korzyści ogólnospołeczne – główną jest inwestycja w ochronę środowiska naturalnego. Dzięki budownictwu ekologicznemu znacznemu zmniejszeniu ulega zużycie zasobów naturalnych, co biorąc pod uwagę tendencje wskazujące na zużycie jeszcze większych pokładów energii może być zbawienne dla ochrony środowiska. Zaletą nowoczesnego budownictwa energooszczędnego jest także większy komfort termiczny w pomieszczeniach. Budownictwo energooszczędne w Polsce nie jest w obecnym czasie wiodącą dziedziną budownictwa, aczkolwiek w kontekście wykazanych danych jest to tylko kwestią czasu. Ma ono ogromne perspektywy rozwoju, zarówno w województwie śląskim, jak w całej Polsce. Na podstawie raportu: „Rynek budownictwa energooszczędnego w Polsce i województwie śląskim” Parku Naukowo-Technologicznego Euro-Centrum Oprac. Krzysztof Turzański
Autor artykułu:
Planergia |
Planergia to zespół doświadczonych konsultantów i analityków posiadających duże doświadczenie w pozyskiwaniu finansowania ze środków pomocowych UE oraz opracowywaniu dokumentów strategicznych. Kilkaset projektów o wartości ponad 1,5 mld zł to nasza wizytówka.
Planergia to także dopracowane eko-kampanie, akcje edukacyjne i informacyjne, które planujemy, organizujemy, realizujemy i skutecznie promujemy.