Czy jesteśmy gotowi dostosowywać budynki do standardu niemal zeroenergetycznego (nZEB)?
Unia Europejska bardzo mocno angażuje się w realizację działań związanych z ideą zrównoważonego rozwoju. Dbając o jakość środowiska, w którym żyjemy, a także mając na względzie fakt, że naturalne surowce wyczerpują się w szybkim tempie, Komisja Europejska nakłada na kraje członkowskie obowiązki ograniczenia energochłonności w gospodarce. Sektorami, które zużywają najwięcej energii oraz emitują najwięcej gazów cieplarnianych, jest budownictwo i transport. Dyrektywy UE dają wskazania, jak należy zmienić krajowe normy i dokumenty prawne, aby przeprowadzić proces transformacji energochłonnych sektorów. W sektorze budownictwa przepisy zostały znowelizowane w 2013 r., wchodziły w życie od 2014 r. i cały czas trwa proces dostosowania budynków do wymagań dyrektyw. Początek transformacji sektora nadała przyjęta w 2002 r. dyrektywa o charakterystyce energetycznej (2002/91/WE), a jej wznowienie w 2010 r. (dyrektywa 2010/31/ UE) wprowadziło nowy standard obiektów. Są to budynki „o niemal zerowym zapotrzebowaniu na energię” (nZEB). Standard nZEB dla wszystkich nowo projektowanych i termomodernizowanych budynków (WT 2021) zaczął obowiązywać od stycznia 2021 r. Mimo to wciąż brak jest wytycznych, jak projektować i realizować tego typu budynki. Kolejna nowelizacja dyrektywy o charakterystyce energetycznej budynków (2018/844/ UE) kładzie również nacisk na fakt, że oprócz budynków nowo projektowanych i termomodernizowanych, dla których standard nZEB jest określony, również zasoby budynków zabytkowych i pod opieką konserwatora powinny być poprawiane energetycznie. W tab. 1 zestawiono wymagania izolacyjności cieplnej podstawowych elementów obudowy budynku obowiązujące dla polskiego standardu budynków nZEB. Wartości współczynników izolacyjności cieplnej znajdują się w warunkach techniczno-budowlanych.
Tab. 1. Współczynniki przenikania ciepła U [W/(m2K)] dla wybranych elementów budynku
Spełnienie wymagań pokazanych w tab. 1 będzie się wiązało z koniecznością zastosowania grubszej warstwy izolacji lub materiałów o niższych wartościach współczynnika przewodzenia ciepła lambda. Dla okien wartość na poziomie 0,9 [W/(m2K)] oznacza, że tylko zestawy trójszybowe będą w stanie go spełnić. Niewątpliwie wzrosną koszty inwestycyjne budynków.
Fot. stock.adobe / Rawf8
Drugim parametrem definiującym polski standard budynku nZEB jest wskaźnik nieodnawialnej energii pierwotnej EP. Obowiązujące od stycznia wartości zestawiono w tab. 2.
Uzyskanie wymaganego wskaźnika EP jest zdeterminowane stosowaniem w budynkach produkcji z odnawialnych źródeł energii, i to w znaczącym stopniu. Z różnych źródeł można usłyszeć głosy, że jest to bardzo trudne do spełnienia, czasami wręcz niemożliwe.
Sprawdź też:
- Termomodernizacja po polsku. Raport o niskoemisyjnych inwestycjach w sektorze budynków
- Jak tańszym kosztem osiągnąć niski wskaźnik energii pierwotnej?
- Systemy techniczne a efektywność energetyczna budynków
Tab. 2. Współczynniki cząstkowe wartości wskaźnika EP na potrzeby ogrzewania, wentylacji oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej
PRZYKŁAD
Przedstawiony zostanie przykład obliczeń dla budynku mieszkalnego jednorodzinnego, wolno stojącego parterowego z poddaszem użytkowym o współczynniku zwartości A/Ve > 0,5 m-1.
Lokalizacja budynku – Warszawa
Podstawowe parametry:
- powierzchnia Af – 116,70 m2
- kubatura – 422,37 m3
- średnia temperatura – 19,6OC
Budynek w zakresie izolacyjności cieplnej przegród spełnia wymagania polskiego standardu nZEB.
Obliczenia przeprowadzono dla kilku typów źródeł ciepła, a także trzech wariantów sposobu przygotowania ciepłej wody użytkowej.
W tab. 3 zestawiono otrzymane wartości wskaźnika EP.
Z obliczeń (tab. 3) wynika, że z wyjątkiem zasilania budynku biomasą i takiej produkcji ciepłej wody użytkowej projektant nie spełni wymagań rozporządzenia. W obliczeniach nie było rozważane zastosowanie paneli fotowoltaicznych, więc pompy ciepła zasilane energią sieciową również nie będą w stanie zapewnić spełnienia wymagań.
Tab. 3. Energia pierwotna z uwzględnieniem energii pomocniczej dla stacji meteorologicznej w Warszawie
Należy zwrócić uwagę, że poważnym problemem jest wykonanie próby szczelności w budynkach. Szczelność, która jest parametrem deklarowanym, ma ogromny wpływ na zużycie. Według WT szczelność budynku powinna (ale nie musi) wynosić poniżej 3,0 l/h (wentylacja grawitacyjna lub hybrydowa) lub poniżej 1.5 l/h (wentylacja mechaniczna). Poniżej przedstawiono wyniki prób szczelności wykonywane na grupie 89 obiektów. Badania były przeprowadzone zgodnie z normą PN-EN 13829.
Rys. 1. Ocena spełnienia wymagań dotyczących zapewnienia szczelności powietrznej na przenikanie dla przebadanej grupy 89 budynków mieszkalnych z wentylacją mechaniczną
Rys. 2. Procentowa ocena spełnienia wymagań dotyczących zapewnienia krotności wymiany powietrza dla przebadanej grupy 89 budynków mieszkalnych z wentylacją mechaniczną
Jak wynika z rysunków, aż 70% budynków nie spełnia wymagań dotyczących zalecanej szczelności, a tym samym ich zużycie energii jest wyższe niż wynikające z obliczeń. Obowiązkowe wymaganie próby szczelności powinno być powinnością wynikającą z warunków technicznych.
Problemów z restrykcyjnymi wymaganiami określonymi dla polskiego standardu jest bardzo dużo. Na pewno można powiedzieć, że jest to rewolucja sektora budowlanego.
dr inż. Małgorzata Fedorczak-Cisak
mgr inż. Ewa Kozak-Jagieła
mgr inż. Maciej Surówka
Sprawdź: Produkty budowlane
