Wpływ ścian na zużycie energii w budynku

Wpływ ścian na zapotrzebowanie na energię często jest kwestią trudną do rozstrzygnięcia. Jaki jest wpływ materiałów ściennych na zużycie energii w domu oraz od czego przede wszystkim zależy koszt utrzymania budynku?

Niemal wszyscy zainteresowani wybudowaniem własnego domu słyszeli o certyfikatach energetycznych. Ustalenie charakterystyki energetycznej budynku w formie świadectwa narzuca Ustawa Prawo Budowlane. Obowiązek ten dotyczy wszystkich budynków oddawanych do użytku, podlegających zbyciu lub wynajmowi.

Świadectwo charakterystyki energetycznej to dokument opisujący przewidywane zapotrzebowanie na energię – przede wszystkim w celu ogrzewania pomieszczeń, wentylacji oraz podgrzania ciepłej wody użytkowej. Dokument taki wystawia się zawsze dla istniejącego już obiektu, ponieważ ma on odnosić się do realnych panujących warunków i rozwiązań technicznych, jakie zastosowano w budynku. Z tego samego powodu świadectw nie wykonuje się na podstawie samego tylko projektu.

W przypadku projektu budynku mówić można jedynie o „przewidywanym” świadectwie charakterystyki energetycznej. Niemniej, prognoza taka, może służyć do oceny przybliżonych kosztów utrzymania domu, w zależności od przyjętych parametrów.

- Świadectwa stanowić mogą o przybliżonych kosztach utrzymania danego obiektu, a przez to obiektywnie wpływać na wartość nieruchomości. - mówi audytor Grzegorz Sokołowski z firmy GS ENERGIA z Krakowa. - W sposób szczególny należy skupić uwagę inwestora na takich elementach, jak: zgodność stanu istniejącego z projektem, zyski wewnętrzne, sprawność instalacji, ilość osób użytkująca dany lokal, dokładne ujęcie mostków ciepła, oceny jakości materiałów i wykonania przegród zewnętrznych, w tym ocieplenia. – dodaje.

Xella Polska wspólnie z firmą GS ENERGIA postanowiła sprawdzić wpływ zastosowanych materiałów budowlanych do wzniesienia ścian zewnętrznych na zapotrzebowanie na energię pierwotną EP i końcową EK, a także wpływ przyjętego sposobu ogrzewania oraz wentylacji na roczne koszty utrzymania budynku. Analizie poddano parterowy dom jednorodzinny o powierzchni 117 m², wykonany w technologii tradycyjnej – murowanych ścian z drewnianą więźbą dachową.

- Zdecydowaliśmy się na wybranie kilku tradycyjnych materiałów budowlanych, stosowanych do wznoszenia ścian zewnętrznych. Chcieliśmy tym samym sprawdzić wpływ wyboru materiałów ściennych na roczne zapotrzebowanie na energię w domu jednorodzinnym. – mówi mgr inż. Piotr Harassek, junior product manager wyrobów SILKA i YTONG. – Jednocześnie porównaliśmy ze sobą ściany jedno- i dwuwarstwowe. - dodaje.

Warto podkreślić, że świadectwo zostało sporządzone przez firmę niezwiązaną z procesem inwestycyjnym. W Polsce, wbrew dyrektywie UE 2002/91/EC, łamana jest ta zasada, przez dopuszczanie do wykonywania świadectw biur projektowych oraz generalnych wykonawców danej inwestycji. Należy bowiem pamiętać, że świadectwo może mieć wpływ na wartość nieruchomości, zwiększając ją lub obniżając nawet o 10–15%.

Do analizy przyjęto cztery warianty ścian jednowarstwowych: z bloczków YTONG ENERGO o grubości 36,5 cm, z bloczków YTONG PP2/0,4 o grubości 36,5 cm, a także z pustaków ceramicznych o grubości 44 cm murowanych na zaprawie termoizolacyjnej oraz murowanych na piance poliuretanowej. W przypadku ścian dwuwarstwowych wybrano bloki SILKA E o grubości 24 cm oraz pustak ceramiczny o grubości 25 cm. W obu przypadkach przyjęto dodatkową warstwę izolacji termicznej ze styropianu o grubości 12 cm.

Przyjęto również trzy możliwe sposoby ogrzewania: pompę ciepła zasilaną elektrycznie, ogrzewanie gazowe oraz na biomasę, a także dwa sposoby wentylacji: naturalną (grawitacyjną) i mechaniczną (nawiewno–wywiewną). Na tej podstawie, dla każdego z 36 przypadków obliczono przewidywane roczne zapotrzebowanie na energię oraz koszty ogrzewania budynku.

Uzyskane wyniki jasno pokazują, że zapotrzebowanie na energię zależy przede wszystkim od sposobu ogrzewania i wentylacji. Różnice w zużyciu energii pomiędzy poszczególnymi systemami mogą być nawet kilkukrotne. Najniższym zapotrzebowaniem na energię wykazuje się system ogrzewania pompą ciepła zasilaną elektrycznie – średnio EK = 21,6 kWh/(m²•rok). Dużo większe zapotrzebowanie występuje w przypadku ogrzewania gazowego (średnio EK = 74,4 kWh/m²•rok) i biomasą (średnio EK = 107,2 kWh/m²•rok). Wpływ ścian na zapotrzebowanie na energię jest dużo mniejszy, choć nie pozostaje bez znaczenia.

- Różnice w zapotrzebowaniu na energię w poszczególnych wariantach ścian wynoszą nawet do 15%. Porównanie pokazało, że ściany jednowarstwowe są równie dobrym rozwiązaniem, jak mur z ociepleniem. Podkreśla to najniższe zapotrzebowanie na energię, jakie osiągnięto w przypadku ścian jednowarstwowych z bloczków YTONG ENERGO grubości 36,5 cm. – podsumowuje Piotr Harassek, junior product manager wyrobów SILKA i YTONG.

Warto zwrócić uwagę, że ściany z bloczków YTONG ENERGO PP2/0,35 grub. 36,5 cm charakteryzują się współczynnikiem U = 0,25 W/m²K, zaś ściany z pustaków ceramicznych grubości 25 cm z warstwą 12 cm styropianu – U = 0,24 W/m²K. Pomimo nieznacznej różnicy na korzyść ściany dwuwarstwowej, lepszym wskaźnikiem EK wykazał się budynek z bloczków YTONG ENERGO.
Wyjaśnia to Grzegorz Sokołowski z firmy GS ENERGIA z Krakowa: - Niewątpliwie zaletą przegród jednowarstwowych jest precyzyjna technologia montażowa, eliminująca liniowe mostki ciepła na połączeniach, mająca pozytywny wpływ na zyski wewnętrzne. W zależności od ekipy budowlanej te zyski mogą być w rzeczywistości jeszcze wyższe w porównaniu do dość mało precyzyjnych technologii murowania na zaprawie zwykłej. Dodatkowo, praktyka systemów ocieplania, wiąże się czasem ze stosowaniem pewnego typu uproszczeń, które mają negatywny wpływ na izolacyjność termiczną przegrody. Przykładem może być tylko częściowe ocieplenie mostków termicznych, bądź tracenie grubości izolacji kosztem wyrównywania powierzchni przegród zewnętrznych.

Co ważne, koszt wymurowania ścian z bloczków YTONG ENERGO o grubości 36,5 cm jest porównywalny lub niższy w stosunku do ścian ceramicznych z ociepleniem. Różnica może wynosić nawet 20 pln/m². Najdroższym rozwiązaniem są z kolei ściany jednowarstwowe z pustaków ceramicznych o grubości 44 cm. Koszt wymurowania takiej ściany to nawet 200 pln/m².

Analizie poddano również wpływ źródła ciepła na roczne koszty ogrzewania budynku. Jej wyniki potwierdzają, że najbardziej opłacalne jest korzystanie z odnawialnych źródeł energii – w tym wypadku pompy ciepła. Kluczowy jest także dobór odpowiedniego systemu wentylacji. Na koszty ogrzewania, ma także wpływ konstrukcja ścian zewnętrznych. Wobec wciąż nieustabilizowanych cen energii, warto o tym pamiętać już na etapie wyboru projektu domu .

- W kwietniu 2009 wprowadzono dyrektywę 2009/28/WE o promowaniu odnawialnych źródeł energii. Zgodnie z jej postanowieniami zwiększy się cena praw do emisji CO₂ dla producentów energii. Z pewnością spowoduje to przerzucenie znacznej części tych kosztów na finalnych odbiorców energii. – mówi Anna Waszczuk, analityk rynku w firmie Xella Polska.

Przeprowadzona analiza pokazuje, że wybór materiałów budowlanych może mieć duży wpływ na koszty utrzymania budynku – szczególnie jeśli inwestor zdecyduje się na materiały gorszej jakości. Warto jednak pamiętać, że podstawowym czynnikiem wpływającym na zapotrzebowanie na energię oraz jej koszty są także przyjęte metody ogrzewania oraz wentylacji.

Ocenie podlegał nowy budynek jednorodzinny Allegro Eko, wykonany wg. projektu pracowni Archeton.

Ogólna charakterystyka obiektu:
Dom jednorodzinny, parterowy o zwartej prostokątnej bryle, przeznaczony dla czteroosobowej rodziny preferującej otwarte przestrzenie strefy dziennej. W centrum układu funkcjonalnego domu znajduje się oranżeria, która jest nie tylko ciekawą koncepcją organizacji wnętrza, ale i wymarzonym sposobem na kumulowanie ciepła z energii słońca. Przez zimowy ogród wpada do mieszkania tyle światła, że pozostałe elewacje mogą mieć tylko niezbędną ilość niedużych otworów, a we wnętrzach domu i tak o każdej porze roku jest bardzo jasno i słonecznie.