Budynki jednorodzinne stanowią prawie połowę wszystkich budynków mieszkalnych w Polsce (według danych Głównego Urzędu Statystycznego z 2012 roku to 46,4%) i żyje w nich prawie połowa Polaków. W dzisiejszym artykule przybliżymy wyniki analizy potencjału termomodernizacji budynków jednorodzinnych, która została opracowana w ramach dokumentu „Strategia modernizacji budynków: mapa drogowa 2050”.

 

 

Termomodernizacja jest kluczem do zwiększenia efektywności energetycznej budynków. Na jej całkowity potencjał składają się dwa współzależne elementy: potencjał techniczny i ekonomiczny. Zespół ekspertów z Krajowej Agencji Poszanowania Energii (KAPE) i Narodowej Agencji Poszanowania Energii (NAPE) przygotował szczegółowo opracowane zestawienie kilkunastu budynków referencyjnych różnego przeznaczenia (od jednorodzinnych po budynki użyteczności publicznej), dla których przeprowadził wieloetapową analizę, pozwalającą na przekrojowe spojrzenie na przedsięwzięcie termomodernizacyjne, jego opłacalność i skuteczność.

Jako referencyjne budynki jednorodzinne przyjęto trzy typy obiektów: jednorodzinny budynek mieszkalny wolnostojący, jednorodzinny budynek mieszkalny bliźniaczy oraz jednorodzinny budynek mieszkalny w zabudowie szeregowej. W niniejszym artykule zostały one zaklasyfikowane do małych obiektów ze względu na dwa kryteria: powierzchnię ścian zewnętrznych oraz powierzchnię ogrzewaną, które w porównaniu z wartościami dla pozostałych obiektów są zdecydowanie najmniejsze. Poniżej przedstawiamy zestawienie powierzchni przegród zewnętrznych dla referencyjnych budynków jednorodzinnych.

Tab.1 Powierzchnie przegród zewnętrznych dla modelowanych budynków jednorodzinnych.

 Przyklad efekty termomodernizacji 1

Dla analizy skuteczności termomodernizacji opracowano cztery różne 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).  Z takiego zestawienia możemy wyciągnąć kilka konstruktywnych wniosków. Pierwsze na co należy zwrócić uwagę to porównanie stanu wyjściowego z wariantem 1. Już przy zastosowaniu warstw izolacyjnych o najmniejszej grubości zauważamy wyraźną poprawę w stosunku do stanu sprzed termomodernizacji. W przypadku budynku wolnostojącego, zużycie energii spada niemalże o połowę. Najmniejszy poziom zmian obserwujemy dla budynku w zabudowie szeregowej – jednym z powodów jest niewątpliwie najmniejsza powierzchnia ścian zewnętrznych podlegająca termomodernizacji. Wariant 2. nie przynosi dużej różnicy, zaś warto przyjrzeć się wariantowi 3. – widzimy znaczny spadek zapotrzebowania w stosunku do wariantu wyjściowego, a nawet 1. Wielką rolę odgrywa tu zastosowanie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła – zabieg przyczynia się do ogólnego mniejszego zużycia energii.

Tab. 2. Wyniki obliczeń zużycia energii użytkowej do ogrzewania dla stanu wyjściowego i poszczególnych wariantów termomodernizacji

Przyklad efekty termomodernizacji 2

Przedstawione wnioski oraz zestawione dane pozwoliły zaobserwować jaki jest techniczny potencjał termomodernizacji – wyraźnie widać co (i za pomocą jakich działań) ulega zmianie, a także, jakie są tendencje tych zmian. Ponadto, same dane liczbowe ukazują, że zasadne jest stosowanie rekuperacji.

W powyższych danych uwzględniono założenie, którego w żaden sposób nie możemy odczytać z samej ich analizy – rzeczywiste wartości oszczędności energii, uzyskane w wyniku termomodernizacji, będą stanowiły 50% maksymalnych wyznaczonych teoretycznie oszczędności. Z czego to wynika? Nie wszystkie budynki są eksploatowane w jednakowy sposób, który jest zwykle przejmowany w teoretycznych założeniach modelowych. Często temperatura wewnętrza w pomieszczeniach jest inna niż obliczeniowe 20 st. C lub nie wszystkie pomieszczenia zostają ogrzane, przez co następuje ucieczka ciepła z pomieszczenia ogrzewanego do nieogrzewanego, co zwiększa zużycie energii.

 

Jaki jest zatem potencjał ekonomiczny termomodernizacji budynków w Polsce?

Potencjał ekonomiczny zdefiniowano jako sumę oszczędności energii końcowej uzyskaną w wyniku działań zgodnych z zaleceniami audytu energetycznego. Średnie koszty modernizacji budynków na poziomie kraju dla 50% powierzchni użytkowej wszystkich budynków w Polsce, w przypadku domów jednorodzinnych wynoszą, w zależności od wariantu, od 122 do prawie 194 milardów złotych. Tym razem przyjęcie liczby 50% wynika z założenia (popartego danymi GUS), że obecnie w Polsce już około połowa budynków została ocieplona, a co za tym idzie, osoby, które już raz przeprowadziły termomodernizację, nie będą skłonne do kolejnych inwestycji w tym obszarze.

Średnie jednostkowe oszczędności energii pierwotnej po termomodernizacji, w zależności od wariantu, znajdują się w przedziale między 78 a 131 kWh/m2rok. Warto zwrócić uwagę na znikomą różnicę pomiędzy wariantem 3 i 4, która wynosi 2 kWh/m2rok (tylko o tyle więcej zaoszczędzimy stosując wariant 4), czyniąc tym samym o wiele bardziej opłacalny wariant 3.

Bardziej interesująca z punktu widzenia użytkownika jest jednak energia końcowa, czyli ta, za którą płacimy. Dla domów jednorodzinnych po termomodernizacji, średnia oszczędność energii końcowej na poziomie kraju może wynieść od 1,8 do 3 Mtoe/rok (milion ton oleju ekwiwalentnego), w zależności od zastosowanego wariantu. Wyniki znów ukazują ekonomiczną zasadność stosowania wariantu 3, dla którego oszczędności mogą kształtować się na poziomie 2,9 Mtoe/rok.

Przyjmując czas życia efektów inwestycji jako 20 lat, koszty uzyskania 1 MWh oszczędności energii końcowej dla domów jednorodzinnych wyniosą kolejno: dla 1 wariantu – 295 zł/MWh, dla 2 wariantu – 291 zł/MWh, dla 3 wariantu – 265 zł/MWh,  a dla 4 wariantu – 280 zł/MWh.

Po uwzględnieniu wszystkich niezbędnych uwarunkowań, a w szczególności ekonomicznych wyników analizy, które przedstawione zostały powyżej, jako optymalny scenariusz termomodernizacji można przyjąć wariant 3. Całkowite koszty termomodernizacji na poziomie kraju dla tego wariantu szacuje się na 181 miliardów złotych. 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%.

Ewelina Podlewska

Źródło: Strategia modernizacji budynków: mapa drogowa 2050, Kraków, 2014, renowacja2050.pl