Modernizacja – nowa jakość budynków

Polska zajmuje 7. miejsce na świecie pod względem jednostkowej emisyjności całej gospodarki (2,84 t CO₂/toe) [1]. W UE za zużycie ponad 40% energii i za 38% emisji CO₂ odpowiadają budynki, co stanowi ogromne wyzwanie w procesie dekarbonizacji sektora. Na nasz krajowy zasób budowlany składa się 14,2 mln budynków, z czego 40% to obiekty mieszkalne jednorodzinne [2]. Liczba budynków mieszkalnych wielorodzinnych jest znacznie mniejsza (553 tys.), natomiast mieszka w nich prawie 45% Polaków. Większość tych obiektów została oddana do użytkowania kilkadziesiąt lat temu, a więc w czasach, gdy w warunkach gospodarki centralnie planowanej ceny energii były niskie i nie odzwierciedlały jej ekonomicznej wartości. Stosowane wówczas rozwiązania techniczne w znacznie mniejszym stopniu niż obecnie uwzględniały izolacyjność cieplną budynków, a odpowiednią temperaturę wewnętrzną zapewniały rozbudowane wysokotemperaturowe systemy grzewcze.

>>> Renowacja energetyczna zasobów budowlanych w Polsce

>>> Budynki cyrkularne – w trosce o zasoby dla przyszłych pokoleń

Budynki wybudowane przed 2002 r. charakteryzują się znacznie wyższym poziomem zapotrzebowania na energię pierwotną niż aktualnie wznoszone. Standard energetyczny użytkowanych obiektów jest pochodną ich wieku oraz wymagań, jakie obowiązywały podczas ich wznoszenia, zastosowanych technologii, wbudowanych instalacji wewnętrznych, a także sposobu korzystania z nich. Na przestrzeni lat obserwujemy zarówno obniżenie ich efektywności energetycznej w wyniku eksploatacji i pogorszenia stanu technicznego, jak i poprawę dzięki prowadzonym działaniom modernizacyjnym, zmieniającym przede wszystkim izolacyjność przegród [2].

Fot. © vejaa – stock.adobe.com

Strategie obniżania emisyjności sektora budownictwa

Przyjęte w 2015 r. podczas szczytu klimatycznego COP21 porozumienie paryskie, którego sygnatariuszem jest Polska, stawia za główny cel ograniczenie wzrostu średniej temperatury na świecie poniżej 2,0°C, najlepiej do 1,5°C w odniesieniu do epoki przedprzemysłowej. W celu osiągnięcia neutralności klimatycznej do roku 2050 Unia Europejska przyjęła szereg inicjatyw wspierających działania przyspieszające transformację gospodarek krajów europejskich. Główne założenia przyjętej w 2019 r. strategii Europejski Zielony Ład (EZŁ) to:

• dostarczenie czystej i bezpiecznej energii,
• wdrażanie gospodarki o obiegu zamkniętym,
• budynki o niższym zapotrzebowaniu na energię,
• przyspieszenie przejścia na zrównoważoną i inteligentną mobilność,
• ochrona i odbudowa ekosystemów oraz bioróżnorodności,
• adaptacja do zmiany klimatu,
• ochrona zdrowia [1].

W ramach EZŁ przyjęto strategię Fala Renowacji, która jest najistotniejszą europejską strategią z punktu widzenia poprawy efektywności energetycznej budynków. Kluczowymi jej celami są:

• wprowadzenie nowych i wzmocnienie istniejących regulacji prawnych oraz finansowych, których celem jest co najmniej podwojenie rocznego wskaźnika renowacji energetycznej budynków;
• kierowanie się zasadą: efektywność energetyczna przede wszystkim;
• upowszechnienie rozwiązań wykorzystujących odnawialne źródła energii;
• integracja lokalnych i regionalnych systemów energetycznych z wykorzystaniem lokalnych odnawialnych źródeł energii oraz ciepła odpadowego;
• zminimalizowanie śladu węglowego w całym cyklu życia budynków;
• wdrożenie rozwiązań wpisujących się w gospodarkę o obiegu zamkniętym;
• zapewnienie wysokiej jakości środowiska wewnętrznego i usuwanie z budynków szkodliwych materiałów budowlanych;
• stosowanie inteligentnych systemów zarządzania budynkami oraz energią;
• poszanowanie estetyki i walorów architektonicznych [3].

Renowacja budynków jest jednym z największych wyzwań infrastrukturalnych Europy, a kolejne wymagania w tym zakresie znajdują się w zapisach dyrektywy EPBD (Energy Performance of Buildings Directive) z 2002 r. i kolejnych jej odsłonach z lat 2010 i 2018. Zgodnie z jej wytycznymi Polska wypracowała krajową strategię obniżania emisyjności sektora budownictwa. Długoterminowa strategia renowacji budynków (DSRB) przedstawia rekomendowany scenariusz renowacji oraz wytyczne, które będą służyć efektywnemu kosztowo przekształceniu krajowego zasobu budowlanego w obiekty o niemal zerowym zużyciu energii. Scenariusz rekomendowany w DSRB zakłada przeprowadzanie głębokiej termomodernizacji zasobów budowlanych na szeroką skalę. Według niego do 2027 r. zmodernizowane zostaną budynki charakteryzujące się wskaźnikiem EP większym niż 330 kWh/(m²·rok), a do 2035 r. – obiekty charakteryzujące się wskaźnikiem EP większym niż 230 kWh/(m²·rok). Z kolei w roku 2045 wszystkie budynki będą miały wskaźnik EP nie większy niż 150 kWh/(m²·rok) [2].

Rys. Rozkład budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej w poszczególnych okresach według wskaźnika EP [10]

Według rekomendowanego scenariusza DSRB (rys.) do 2050 r. 65% budynków powinno charakteryzować się wskaźnikiem EP nie większym niż 50 kWh/(m²·rok), a 22% – wskaźnikiem w przedziale 50–90 kWh/(m²·rok). Przewiduje się, że pozostanie ok. 13% budynków, które nie będą mogły zostać poddane głębokiej modernizacji, przede wszystkim ze względu na swój zabytkowy charakter.

Modernizacja budynków – działania

Modernizacja budynków ma na celu poprawę efektywności energetycznej, która jest wyrażana przez zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną oraz zużycie energii końcowej, dostarczanej do budynku itd. do celów ogrzewania, wentylacji, chłodzenia, przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz oświetlenia. Zaplanowanie i przeprowadzenie skutecznej modernizacji budynku wymaga opracowania dokładnej analizy opartej na dokumentacji technicznej, inwentaryzacji, a czasami uzupełnionej o wyniki diagnostyki obiektu. Przykładowo, zastosowanie diagnostyki termowizyjnej pozwoli na wizualizację strat ciepła poprzez rozkład temperatury, wykrywanie szczelin i nieciągłości izolacji, zlokalizowanie mostków cieplnych, wykrywanie wad w instalacjach elektrycznych oraz centralnego ogrzewania itd. Z kolei sprawdzenie przepływów powietrza w systemach wentylacyjnych, w tym także wentylacji grawitacyjnej, umożliwi podjęcie działań zapewniających odpowiednią wymianę powietrza w pomieszczeniach. Należy zwrócić uwagę na fakt, że poprawne działanie wentylacji jest sprawdzane bardzo rzadko, a podczas wymiany stolarki okiennej na szczelną, niewyposażoną w nawiewniki, wentylacja grawitacyjna przestaje spełniać swoje zadanie. Obowiązkowe w przypadku przeprowadzania modernizacji powinno być sporządzenie audytu energetycznego budynku, którego szczegółowe wytyczne zawarte są w rozporządzeniu Ministra Rozwoju w sprawie szczegółowego zakresu i formy audytu energetycznego [4]. Audyt energetyczny budynku ocenia jego efektywność energetyczną, określa odpowiedni zakres działań mających na celu obniżenie zużycia energii oraz kosztów eksploatacji, a także zawiera scenariusze działań razem z ich energetyczno-ekonomiczną oceną. Jest podstawowym wymaganym dokumentem w przypadku ubiegania się inwestora o dofinansowanie modernizacji.

Wymagania, jakie powinny spełniać budynki modernizowane, zawarte są w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, potocznie nazywane warunkami technicznymi (WT) [5]. Zapisy dotyczą przede wszystkim poziomu izolacyjności wszystkich modernizowanych przegród zewnętrznych. W tab. przedstawiono aktualne wartości wskaźnika przenikania ciepła U dla różnych rodzajów przegród w pomieszczeniach.

Tab. Wybrane wartości współczynnika przenikania ciepła dla przegród w pomieszczeniach o temperaturze ≥ 16°C. Tab. opracowanie autorki na podstawie [5]

Priorytetowym i przeprowadzanym w pierwszej kolejności działaniem modernizacyjnym powinno być zmniejszenie strat ciepła w budynku przez przegrody zewnętrzne. Docieplenie ścian zewnętrznych, dachu, stropodachu oraz wymiana stolarki okiennej na stolarkę o lepszej izolacyjności przyczyniają się do ograniczenia strat ciepła, zwiększenia stabilności cieplnej budynku, a tym samym zmniejszenia zapotrzebowania na energię, co bezpośrednio przekłada się na zredukowanie kosztów ogrzewania. Warto pamiętać, że poprawnie wykonane ocieplenie przegród zewnętrznych nie tylko polepsza ich izolacyjność, ale także eliminuje mostki cieplne i niepożądane nieszczelności. Kolejnym ważnym działaniem jest modernizacja systemu wentylacji. Większość budynków wielorodzinnych w Polsce wyposażona jest w system wentylacji naturalnej lub mechanicznej wywiewnej. Po wymianie stolarki okiennej na stolarkę o wysokiej szczelności powietrznej i w przypadku braku nawiewników zaobserwować można nieodpowiedni przepływ powietrza w pomieszczeniach i pogorszenie się komfortu życia mieszkańców, często określane syndromem chorego budynku (ang. sick building syndrome, SBS) [3]. Odpowiednio zaprojektowany, a także zmodernizowany system wentylacji powinien zapewniać stały dostęp do świeżego powietrza, odpowiedni mikroklimat i dobrą jakość powietrza, usuwać nadmierną wilgoć z pomieszczeń, zapobiegać powstawaniu przeciągów, pleśni i grzybów. Musi być także wyposażony w takie rozwiązania, które zapewnią, że ciepło z usuwanego powietrza nie będzie nadmiernie marnowane. Najbardziej efektywnymi systemami pod względem zapewnienia odpowiedniej wymiany powietrza oraz oszczędności energii są centralne i zdecentralizowane (mieszkaniowe) instalacje wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła.

Równie istotna w przypadku renowacji budynku jest modernizacja instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej, która poprzez wprowadzenie odpowiedniej regulacji oraz automatyki skutkuje zmniejszeniem zapotrzebowania na ciepło czy chłód, a także przyczynia się do zwiększenia komfortu korzystania z instalacji. Wprowadzenie automatyki bezpośredniego działania w instalacjach centralnego ogrzewania w budynkach mieszkalnych nie jest skomplikowane. Zasady, które powinny być spełnione, to zapewnienie właściwego rozpływu medium grzewczego, zagwarantowanie poprawnej pracy zaworów regulacyjnych oraz umożliwienie regulacji temperatury w pomieszczeniach [2]. Niepoprawnie działająca instalacja ciepłej wody użytkowej powoduje duże zużycie wody i energii, a także złą dystrybucję wody i rozwój bakterii. Zastosowanie odpowiedniego zaworu regulacyjnego umożliwi pełną kontrolę nad układem c.w.u. w budynku.

Nie ulega wątpliwości, że opisane działania nie są wystarczające na drodze do dekarbonizacji sektora budownictwa. W celu zapewnienia niezależności energetycznej, umiarkowanych kosztów, czystego powietrza oraz redukcji emisji CO₂ należy zwiększyć udział OZE w obszarze dostarczania energii do budynków. Zaobserwować można wzrost popularności rozwiązań wykorzystujących pompy ciepła zarówno w budynkach jednorodzinnych, jak i wielorodzinnych, a także w ramach modernizacji przedsiębiorstw ciepłowniczych. Obecnie pompy ciepła pobierają średnio 75% energii z otoczenia (z gruntu, powietrza, wody), a pozostałe 25% stanowi energia elektryczna [2]. W budynkach nowych, a także modernizowanych pompy ciepła mogą zapewnić produkcję energii na potrzeby ogrzewania, przygotowywania ciepłej wody użytkowej i chłodzenia, czasami w połączeniu z innymi źródłami ciepła, zwłaszcza w systemach hybrydowych. Efektywnym rozwiązaniem jest pokrycie zapotrzebowania pompy ciepła na energię elektryczną przez energię z instalacji fotowoltaicznych. Dzięki zastosowaniu takich metod, w połączeniu z wykorzystaniem potencjału magazynów energii, budynki mają szansę stać się niezależne energetycznie i zeroemisyjne pod względem operacyjnym.

Ciekawą i cenną publikacją jest opracowany przez Technology Collaboration Program on Heat Pumping Technologies (HPT TCP) raport Annex 50: Heat Pumps in Multi-Family Buildings for Space Heating and Domestic Hot Water [6], przedstawiający koncepcje techniczne wykorzystania pomp ciepła w budynkach wielorodzinnych (w Polsce rzadko stosowane rozwiązania) do ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Raport omawia rodzaje pomp ciepła, które mogą być wykorzystane w budynkach wielorodzinnych (pompa ciepła typu powietrze–powietrze, powietrze –woda, woda–woda), schematyczne rozwiązania instalacyjne pokrywające potrzeby grzewcze lub przygotowania c.w.u. albo obie jednocześnie. W publikacji przedstawiono rozwiązania scentralizowane i zdecentralizowane, charakterystyki techniczne wspomnianych rozwiązań, a także ich zalety, bariery i ograniczenia techniczne. Znajdują się tam również studia przypadków – przykłady wdrożenia w różnych krajach.

Finansowanie modernizacji budynków

Wspieranie finansowe działań modernizacyjnych w budynkach mieszkalnych funkcjonuje już kilkadziesiąt lat. Opierało się ono dotychczas na wykorzystaniu premii termomodernizacyjnej lub remontowej w ramach zatwierdzonego audytu energetycznego, sporządzonego zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 15 stycznia 2002 r. w sprawie szczegółowego zakresu i formy audytu energetycznego.

Obecnie aktem prawnym, który określa zasady finansowania projektów termomodernizacyjnych budynków ze środków Funduszu Termomodernizacji i Remontów ulokowanego w Banku Gospodarstwa Krajowego, zasilanego środkami budżetowymi, jest ustawa o wspieraniu termomodernizacji i remontów oraz centralnej ewidencji emisyjności budynków [7]. Dostępne formy wsparcia to:

• premia termomodernizacyjna z opcją grantu termomodernizacyjnego,
• premia remontowa,
• premia MZG z opcją grantu MZG,
• grant OZE,
• premia kompensacyjna.

Źródłem finansowania premii są środki pochodzące z budżetu państwa, których dysponentem jest Minister Rozwoju i Technologii. Granty są finansowane z budżetu środków europejskich lub ze środków Polskiego Funduszu Rozwoju [7].

Innym źródłem finansowania jest rządowy program „Czyste Powietrze”, którego operatorem są Wojewódzkie Fundusze Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Jest to ogólnopolski program dopłat do wymiany starych pieców oraz docieplenia domów jednorodzinnych [8]. Głównym jego celem jest poprawa jakości powietrza i redukcja emisji gazów cieplarnianych poprzez modernizację źródeł ciepła oraz zwiększenie efektywności energetycznej budynków. Program skierowany jest do właścicieli i współwłaścicieli domów jednorodzinnych lub lokali mieszkalnych wydzielonych w takich budynkach, mających wyodrębnioną księgę wieczystą.

W ramach programu „Czyste Powietrze” dofinansowanie obejmuje:

• wymianę nieefektywnego źródła ciepła na paliwo stałe na nowy, efektywny i ekologiczny kocioł;
• modernizację instalacji grzewczej;
• ocieplenie budynku;
• wymianę stolarki okiennej i drzwiowej;
• zakup i zastosowanie wentylacji mechanicznej z rekuperacją;
• zakup i montaż instalacji fotowoltaicznej.

Środki pozyskane dzięki programowi można przeznaczyć również na wykonanie audytu energetycznego lub częściową spłatę kredytu bankowego zaciągniętego na realizację jednego z przedsięwzięć wspieranych przez program „Czyste Powietrze” – warunkiem skorzystania z takiej opcji jest rozpoczęcie inwestycji nie wcześniej niż 6 miesięcy przed dniem złożenia wniosku.

Polskie Stowarzyszenie Budownictwa Ekologicznego wraz z ekspertami opracowało w ramach realizowanego projektu RetrofitHUB podręcznik „Jak skutecznie modernizować budynki wielorodzinne. Poradnik dla zarządców nieruchomości”. Jest to publikacja przedstawiająca kompleksowe podejście do modernizacji budynków, opisująca najlepsze praktyki w tym zakresie. Omówione zostały w niej aspekty prawne, techniczne i finansowe modernizacji. Podręcznik dostępny jest bezpłatnie na: www.retrofithub.eu/pl.

Alicja Heller
sustainability specialist, Polskie Stowarzyszenie Budownictwa Ekologicznego PLGBC

Literatura
1. M. Dusiło, Transformacja energetyczna w Polsce – Edycja 2023, Forum Energii, www.forum-energii.eu.
2. Długoterminowa strategia renowacji budynków. Wspieranie renowacji krajowego zasobu budowlanego.
Załącznik do uchwały nr 23/2022 Rady Ministrów z dnia 9 lutego 2022 r.
3. Jak skutecznie modernizować budynki wielorodzinne. Poradnik dla zarządców nieruchomości, praca zbiorowa pod redakcją PLGBC, Gliwice 2023, https://retrofithub.eu/sdc_download/633/?key=7nv85uxb2ltgj3lysh8dfnt0q3vbpc (dostęp: 9.02.2024).
4. Rozporządzenie Ministra Rozwoju z dnia 29 kwietnia 2020 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie szczegółowego zakresu i form audytu energetycznego oraz części audytu remontowego, wzorów kart audytów, a także algorytmu oceny opłacalności przedsięwzięcia termomodernizacyjnego (Dz.U. z 2020 r. poz. 879).
5. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych,
jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (t.j. Dz.U. z 2022 r. poz. 1225).
6. Annex 50: Heat Pumps in Multi-Family Buildings for Space Heating and Domestic Hot Water, HPT  TCP, Report no. HPT-AN50-1, November 2022, https://heatpumpingtechnologies.org/publications/
final-report-annex-50-heat-pumps-in-multi-family-buildings-for-space-heating-and-dhw/.
7. Ustawa z dnia 21 listopada 2008 r. o wspieraniu termomodernizacji i remontów oraz o centralnej
ewidencji emisyjności budynków (Dz.U. z 2008 r. nr 223 poz. 1459).
8. https://www.gov.pl/web/gov/skorzystaj-z-programu-czyste-powietrze (dostęp: 9.02.2024).
9. Energy Efficient Renovation of Existing Buildings for HVAC professionals, Rehva NO. 32, Brussels 2022.
10. Szacowanie śladu węglowego budynków. Mapa drogowa dekarbonizacji budownictwa do 2050, PLGBC, 2020, https://plgbc.org.pl/wp-content/uploads/2022/11/Szacowanie-sladu-weglowego-
budynkow.pdf (dostęp: 9.02.2024).