Obecne wymagania dotyczące izolacyjności cieplnej, wynikają z aspektów ekonomicznych. Zaostrzone wymagania dotyczące współczynnika przenikania ciepła, wymuszają wzrost nakładów inwestycyjnych na budowę budynku, ale również znacznie obniżają koszty jego użytkowania.

Współczynnik przenikania ciepła U jest to współczynnik określany dla przegród, umożliwiający obliczanie ciepła przenikającego przez przegrodę cieplną oraz porównywanie własności cieplnych przegród budowlanych.

Obecne wymagania dotyczące izolacyjności cieplnej, wynikają z aspektów ekonomicznych. Zaostrzone wymagania dotyczące współczynnika przenikania ciepła, wymuszają wzrost nakładów inwestycyjnych na budowę budynku, ale również znacznie obniżają koszty jego użytkowania. Nowe uregulowania prawne mają na celu również wdrożenie zasad zrównoważonego rozwoju w budownictwie. Ograniczenie zużycia energii w tym sektorze, przyczyni się do realizacji koncepcji oszczędnego wykorzystania surowców energetycznych oraz ochrony środowiska

W czasie ostatnich stuleci, światowa gospodarka rozwijała się bardzo dynamicznie. Konsekwencją tego, był między innymi znaczny wzrost zużycia energii, która bardzo długo była łatwo dostępna oraz tania. Ilość zużytej energii nie miała znaczenia również w budownictwie.

Wymagania, dotyczące współczynnika przenikania ciepła, miały za zadanie chronić budynki przed kondensacją pary wodnej na wewnętrznej powierzchni przegród budowlanych i stropów oraz przed podtapianiem śniegu na dachach. Przepisy dotyczyły również stanu cieplno-wilgotnościowego przegród, a w budynkach niemieszkalnych, w których stosowano lekkie ściany osłonowe o konstrukcji metalowo-szklanej – ochrony przed przegrzewaniem latem.

Dopiero kryzys energetyczny w 1973 roku wymusił określenie pierwszych wymagań, odnośnie zużycia energii na ogrzewanie budynków w krajach europejskich. Kryzys paliwowy spowodował znaczący wzrost cen gazu i oleju opałowego. Jako pierwsze wymagania wprowadziły kraje wysoko rozwinięte, które właśnie tych surowców używały do ogrzewania budynków, oraz jednocześnie nie posiadały własnych zasobów.

W Polsce do ogrzewania stosowany był głównie węgiel kamienny, zatem wzrost cen gazu i oleju opałowego nie miał aż tak dotkliwych konsekwencji. Dopiero drugi kryzys energetyczny, mający miejsce w 1979 roku, spowodował potrzebę ograniczenia zużycia tych surowców.

W 1982 roku ustanowiona została norma PN-82-/B-02020 „Ochrona cieplna budynków. Wymagania i obliczenia”. Zostały zwiększone w niej wymagania dotyczące współczynnika przenikania ciepła ścian zewnętrznych, stropodachów oraz stropów pod poddaszem. Rozszerzono także zakres wymagań na okna i drzwi.

Następne zaostrzenie przepisów miało związek z urynkowieniem cen ciepła i surowców energetycznych. Wymagania zostały zawarte w normie PN-91/B-02020. W praktyce wdrożenie wymagań polegało na projektowaniu budynków z uwzględnieniem limitu zapotrzebowania na energię budynku w okresie roku, w standardowych warunkach jego użytkowania. Przedmiotowe wymaganie sprawdzane było wskaźnikiem E, określającym jednostkowe zapotrzebowanie budynku na ciepło lub energię.

Zestawienie maksymalnych wartości współczynnika przenikania ciepła przegród obudowy ogrzewanych pomieszczeń budynku znajduje się w tabeli 1.

Tab. 1

Dokument odniesienia Umax [W/(m²·K)]
ściana zewnętrzna stropodach strop nad
niogrzewaną piwnicą
strop pod poddaszem okna drzwi
PN-57/B-02405 1,16 – 1,42 0,87 1,16 1,04 – 1,16    
PN-64/B-03404 1,16 – 1,42 0,87 1,16 1,04 – 1,16    
PN-74/B-03404 1,16 – 1,42 0,70 1,16 0,93    
PN-82/B-02020 0,75 0,45 1,16 0,40 2,00 – 2,60 2,60
PN-91/B-02020 0,55 – 0,70 0,30 0,60 0,30 2,00 – 2,60 2,60
Dz. U. 2002 Nr 7 poz. 690 0,30 – 0,50 0,30 0,60 0,30 2,00 – 2,60 2,60
Dz. U. 2008 Nr 201 poz. 1238 0,30 0,25 0,45 0,25 1,70 – 1,80 2,60

 

W Rozporządzeniu Dz. U 2002 Nr7 poz. 690 maksymalne wartości współczynników przenikania ciepła są podane w odniesieniu do rodzaju budynku z podziałem na budynki produkcyjne, budynki użyteczności publicznej, budynki jednorodzinne, budynki wielorodzinne i zamieszkania zbiorowego. Decydująca jest wartość wskaźnika E, określającego obliczeniowe zapotrzebowanie na energię końcową (ciepło) do ogrzewania budynku w sezonie grzewczym, wyrażone ilością energii przypadającej w ciągu roku na 1m3 kubatury ogrzewanej części budynku.

W Rozporządzeniu Dz.U. 2008 Nr 201 poz1238 decydujący jest wskaźnik EP określający roczne obliczeniowe zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną do ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz chłodzenia, wyrażone ilością energii przypadającej w ciągu roku na 1m² ogrzewanej powierzchni budynku, to znaczy uwzględnia uciążliwość dla środowiska nośnika energii używanego w źródle ciepła.

Zmiany współczynnika U w latach 1974 – 2008

Zmiany współczynnika U [W/(m²·K)] dla ścian zewnętrznych w latach 1974-2008 przedstawione zostały na wykresie.

Porównanie wymagań dotyczących izolacyjności przegród obudowy budynku w wybranych krajach europejskich znajduje się w tabeli 2.

 

Tab. 2

Kraj U [W/(m²·K)]
dach ściana zewnętrzna podłoga okna
Austria 0,2 – 0,3 0,3 – 0,4 0,4 – 0,5 1,0 – 1,5
Dania 0,1 – 0,2 0,2 – 0,3 0,1 – 0,2 1,5 – 2,5
Finlandia 0,1 – 0,2 0,2 – 0,3 0,2 – 0,3 1,5 – 2,0
Francja 0,2 – 0,3 0,4 – 0,5 0,3 – 0,4 1,5 – 2,5
Niemcy 0,2 – 0,3 0,5 – 0,6 0,4 – 0,5 1,0 – 1,5
Włochy 0,3 – 0,4 0,4 – 0,5 0,4 – 0,5 2,5 – 3,5
Litwa 0,1 – 0,2 0,2 – 0,3 0,2 – 0,3 1,5 – 2,5
Norwegia 0,1 – 0,2 0,2 – 0,3 0,1 – 0,2 1,0 – 1,5
Federacja Rosyjska 0,1 – 0,4 0,1 – 0,2 0,1 – 0,4 1,5 – 2,5
Hiszpania 0,6 0,6 0,6 2,5 – 3,5
Szwecja 0,1 – 0,2 0,1 – 0,2 0,1 – 0,2 1,0 – 1,5
Szwajcaria 0,3 – 0,4 0,3 – 0,4 0,6 1,5
Polska 0,25 0,3 0,45 1,7 – 1,8