Decyzja o termomodernizacji budynków użyteczności publicznej jest często podyktowana czymś więcej niż tylko chęcią zmniejszenia rachunków za ogrzewanie. Inwestorzy w dużej mierze chcą także poprawić wygląd starych, zniszczonych już budynków, a przez ocieplenie ścian zewnętrznych budynek zyskuje odświeżoną elewację. Jak pod względem technicznym i ekonomicznym przedstawia się termomodernizacja budynków użyteczności publicznej w Polsce? Odpowiedź na to pytanie wraz z przykładem konkretnego budynku przedstawiamy w dzisiejszym artykule.

Jako referencyjne budynki użyteczności publicznej przyjęto siedem typów obiektów: szpital, przychodnię lekarską, szkołę z salą gimnastyczną, budynek wyższej uczelni, budynek biurowy, budynek hotelowy oraz budynek handlu i usług. Zestawienie powierzchni przegród zewnętrznych dla referencyjnych budynków wielorodzinnych przedstawia się następująco:
Tab.1 Powierzchnie przegród zewnętrznych dla modelowanych budynków użyteczności publicznej.
 
termomodernizacja31
 
Jak w cz.1 i 2 artykułu, dla analizy skuteczności termomodernizacji wykorzystano cztery warianty przedsięwzięć termomodernizacyjnych, różniące się od siebie grubością użytego materiału izolacyjnego (wartości grubości izolacji dla poszczególnych wariantów przedstawione zostały poniżej). Dodatkowo w wariantach 3 i 4 zastosowano wentylację mechaniczną nawiewno-wywiewną z odzyskiem ciepła o sprawności maksymalnej 80%. We wszystkich wariantach użyto okien o współczynniku przenikania ciepła 0,9 W/m2K.
 

Wariant 1

  • Wykonanie standardowej izolacji zewnętrznej – 15 cm
  • Docieplenie dachu/stropodachu – 20 cm
  • Docieplenie stropu nad piwnicą – 10 cm

Wariant 2

  • Wykonanie standardowej izolacji zewnętrznej – 20 cm
  • Docieplenie dachu/stropodachu – 25 cm
  • Docieplenie stropu nad piwnicą – 15 cm

Wariant 3

  • Wykonanie standardowej izolacji zewnętrznej – 25 cm
  • Docieplenie dachu/stropodachu – 30 cm
  • Docieplenie stropu nad piwnicą – 20 cm
  • Zastosowanie wentylacji mechanicznej (sprawność max. 80%)

Wariant 4

  • Wykonanie standardowej izolacji zewnętrznej – 30 cm
  • Docieplenie dachu/stropodachu – 35 cm
  • Docieplenie stropu nad piwnicą – 25 cm
  • Zastosowanie wentylacji mechanicznej (sprawność max. 80%)
Dla każdego z budynków referencyjnych określono prognozowane zużycie energii w stanie wyjściowym (bez termomodernizacji) oraz dla poszczególnych wariantów termomodernizacji (przedstawia je tabela poniżej).
Tab.2 Wyniki obliczeń zużycia energii użytkowej do ogrzewania dla stanu wyjściowego i poszczególnych wariantów termomodernizacji.
 
termomodernizacja32
Bez względu na wielkość powierzchni ogrzewanej, w każdym z analizowanych budynków najlepsze efekty, w stosunku do zastosowanej grubości izolacji, przynosi wariant 3. Powoduje znaczny spadek zapotrzebowania na energię użytkową przy zastosowaniu solidnych, jednak nie najdroższych z możliwych rozwiązań. Zakłada on m.in. dodatkowe ocieplenie ścian zewnętrznych standardowym materiałem izolacyjnym o grubości 25 cm, dodatkowe ocieplenie dachu standardowym materiałem izolacyjnym o grubości 30 cm, dodatkowe ocieplenie stropu nad piwnicą lub podłogi na gruncie standardowym materiałem izolacyjnym o grubości 20 cm, a także zastosowanie wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła o sprawności maksymalnej 80%.
 
Średnie koszty modernizacji budynków użyteczności publicznej na poziomie kraju dla 50%* powierzchni użytkowej wszystkich budynków w Polsce są oszacowane na sumę w przedziale od 64 miliardów do 118 miliardów złotych, w zależności od wariantu (* przyjęto założenie, że obecnie w Polsce już około połowa budynków została ocieplona – dane GUS). Są to zdecydowanie najmniejsze koszty spośród analizowanych w poprzednich artykułach grup budynków.
 
Średnie oszczędności energii końcowej w budynkach użyteczności publicznej po termomodernizacji na poziomie kraju w przypadku wariantów 1 i 2 mogą wynieść 0,9 Mtoe/rok (milion ton oleju ekwiwalentnego), zaś w przypadku wariantów 3 i 4 – 1,7 Mtoe/rok.
Koszty uzyskania 1 MWh oszczędności energii końcowej dla budynków użyteczności publicznej wyniosą kolejno: dla 1 wariantu –312 zł/MWh, dla 2 wariantu –313 zł/MWh, dla 3 wariantu – 289 zł/MWh, a dla 4 wariantu – 298 zł/MWh. Najmniejsze koszty zaoszczędzenia 1 MWh obserwujemy w wariancie nr 3, co potwierdza zasadność jego stosowania. Należy wziąć pod uwagę, że choć będzie to całościowo dość kosztowna inwestycja, zostanie ona zrekompensowana przez późniejszą oszczędność energii.
 
Przykład dobrej praktyki – termomodernizacja budynku użyteczności publicznej we Wrocławiu
 
Budynek jaki poddano termomodernizacji to kompleks Ekocentrum – zabytkowy obiekt, który pochodzi z 1926 roku. Kompleks składa się z części biurowej i mieszkalnej. Prace termomodernizacyjne objęły cały budynek, jednak w przykładzie odniesiemy się jedynie do części biurowej o powierzchni 250 m2.
 
Przed termomodernizacją
Przed dokonaniem przedsięwzięcia kompleks był zniszczony i zdewastowany, a część biurowa nie nadawała się do użytku. Współczynniki przenikania ciepła dla przegród zewnętrznych (ścian, stropodachu, podłogi na gruncie, okien) przekraczały maksymalne dopuszczone wartości. W konstrukcji ścian zewnętrznych oraz w warstwie podłogi na gruncie brakowało warstwy izolacyjnej. Istniejące okna były nieszczelne. W budynku zastosowana została wentylacja naturalna, co w połączeniu z nieszczelnymi oknami generowało ogromne straty ciepła. Ciepło na cele centralnego ogrzewania oraz ciepłej wody użytkowej dostarczane było do budynku z kotła opalanego węglem, który był nieekologicznym oraz nieekonomicznym źródłem ciepła.
Jakie podjęto działania
Ocieplone zostały ściany zewnętrzne, strop oraz podłoga na gruncie. Zastosowano nowe energooszczędne okna i drzwi. Tym samym poprawiona została izolacyjność przegród zewnętrznych, które zaczęły spełniać wymagania techniczne. Zastosowano wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła o sprawności 75%. Kocioł węglowy został zastąpiony pionowym gruntowym wymiennikiem ciepła współpracującym z pompą ciepła. Wymiennik został zlokalizowany pod podwórkiem na terenie kompleksu, odwierty wykonane zostały na głębokość 160 m. Dodatkowo zdecydowano się na montaż paneli fotowoltaicznych. Ponadto zastosowano szereg drobnych rozwiązań energooszczędnych jak: odzysk wody deszczowej do spłukiwania toalet, która wstępnie filtrowana jest przez roślinność na dachu (zielony dach), a także dachowe świetliki, czy oświetlenie LED.
Jakie są efekty
Już sama izolacja ścian zewnętrznych pozwoliła na uzyskanie 37% oszczędności w zapotrzebowaniu na energię końcową. System wentylacji mechanicznej miał przynieść 2% oszczędności w tym obszarze. Natomiast zastosowanie pompy ciepła powinno pozwolić na oszczędność energii końcowej o 28%. Wszystkie działania termomodernizacyjne zastosowane w budynku pozwoliły na istotnie duże zmniejszenie zużycia energii końcowej na cele grzewcze (o 89%) – ostatecznie zmniejszyło to koszty eksploatacyjne obiektu sięgające aż 84% w stosunku do stanu sprzed termomodernizacji. Prosty czas zwrotu poniesionych nakładów SPBT (okres, po którym suma uzyskanych oszczędności zrówna się z poniesionymi kosztami, bez uwzględnienia stop dyskontowych) oszacowano na 12,7 lat. Co bardzo ważne, w procesie uwzględniono i zachowano zabytkowy charakter budynków.
 
Ewelina Podlewska – Termo24.pl
Źródło: Strategia modernizacji budynków: mapa drogowa 2050, Kraków, 2014, renowacja2050.pl