Współczynnik U – jak zmieniały się wymagania dla izolacyjności ścian i okien?

Wielu mówców motywacyjnych uskutecznia swoje nauki na bardzo prostym fundamencie - liczy się droga do wymarzonego sukcesu. Nie inaczej jest w przypadku współczynnika przenikania ciepła U, który na przestrzeni wielu lat stawał się coraz niższy dla przegród w budynku. Jak ta droga przebiegała? Dla których przegród te wymagania zmieniły się najbardziej? Ile więcej trzeba wykorzystać izolacji, aby spełnić warunki?


Podziel się
- Historia współczynnika przenikania ciepła sięga roku 1957. Czy to był początek efektywności energetycznej? Późniejsze zmiany doprowadziły nas do etapu, w którym to współczynnik Umax dla ścian wynosi 0,2 W/(m2·K).
- Wraz ze zmianami wartości U, rosła także grubość izolacji. Dla przykładowej ściany zbudowanej z cegły aktualnie jest to minimum 15 cm. Jak to było na początku? Od kiedy możemy mówić o efektywności energetycznej?
- Idąc w kierunku efektywności energetycznej, zabrniemy w końcu do granicy nie do przekroczenia. Czy standard budynku pasywnego, czyli 0,12 W/(m2·K) to technologiczne maksimum?
Współczynnik przenikania ciepła U jest niezbędnym parametrem do obliczenia strat przez przegrodę. Pozwala także porównywać nam ze sobą różne przegrody budowlane. Wprowadzany prawnie parametr ma jedną kluczową zaletę dla ustawodawcy - można go dowolnie zmieniać. W tym przypadku akurat z roku na rok ta wartość spadała zarówno dla ścian, stropów, dachów, drzwi i okien. Efekt? Dzięki temu państwo ma możliwość standaryzacji poziomu efektywności energetycznej, co w skali kraju, jak i pojedynczego gospodarstwa ma na celu zmniejszać zapotrzebowanie na energię.
Czy to słusznie, że państwo ma narzędzia by tym sterować? To zależy od bardzo wrażliwych w Polsce kwestii światopoglądowych. Skupmy się jednak na efektach, a takie są dwa. Po pierwsze budynek potrzebuje mniej energii, co przekłada się na niższe rachunki. Z drugiej jednak stron koszt budowy czy modernizacji jest zdecydowanie wyższy przez konieczność zastosowania większej ilości materiałów.
Historia współczynnika przenikania ciepła
Niektórzy nie uwierzą, ale pierwsze wymagania w tej kwestii wprowadzała norma PN-57/B-02405, której zapisy obowiązywały w latach 1957-1964. Czy aby na pewno ta norma ma cokolwiek wspólnego z efektywnością energetyczną? Zaraz się przekonamy. Kolejne zmiany następowały cyklicznie z wprowadzaniem kolejnych norm aż do 2002 r. Wówczas to pojawiło się Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Ostatnia zmian to z kolei rok 2019.
Tabela przedstawia współczynniki dla czterech grup. Pierwszą są ściany zewnętrzne, drugą dachy, stropy i stropodachy, trzecią okna, a czwartą drzwi. W aktualnych Warunkach Technicznych (WT 2021) istnieją również wymagania dla ścian wewnętrznych, a także innych, mniej typowych przegród.


- Zobacz również: Audyt energetyczny a świadectwo energetyczne – co jest droższe?
Efektywność energetyczna, ale czy na pewno? Odpowiedzią grubość izolacji
Skoro już wiemy, że trend efektywności energetycznej ma już ponad 60 lat, to przenieśmy się w czasie i sprawdźmy, o ile więcej materiału izolacyjnego musiała mieć ściana, aby spełniać kolejne warunki. Będziemy operować na współczynniku przewodzenia ciepła λ, więc nie ma znaczenia rodzaj izolacji. Przyjmijmy, że współczynnik λ jest równy 0,035 W/(m·K). Załóżmy typową konstrukcję ściany:
- tynk zewnętrzny o grubości 0,5 cm i współczynniku λ równym 1 W/(m·K),
- izolacja o szukanej grubości i współczynniku λ równym 0,035 W/(m·K),
- mur ceglany o grubości 25 cm i współczynniku λ równym 0,64 W/(m·K),
- tynk wewnętrzny o grubości 0,5 cm i współczynniku λ równym 1 W/(m·K).
Opory przejmowania Rsi i Rse przyjęto natomiast według aktualnych norm, czyli odpowiednio 0,13 i 0,04 W/(m2·K). Na wykresie przedstawiono minimalne wartości izolacji dla przykładowej ściany.


Oczywiście tak sytuacja to jedynie pogląd na to, jak zmieniał się współczynnik U. Nie znaczy to wcale, że kilkadziesiąt lat dawano 1 cm izolacji, ponieważ nadrabiano to grubością przegrody. Każdy element konstrukcji budynku stanowi izolację dla budynku, lepszą bądź gorszą. W trzech przypadkach wartości przyjmowane były z zakresu, a różnice pojawiały się w zależności od strefy klimatycznej. W chłodniejszych wymagania były bardziej restrykcyjne. Okazuje się, że pomimo wprowadzenia norm w latach 50. XX wieku, to możemy mówić o faktycznym rozwoju tego sektora dopiero 25 lat później.
A obecnie? Dla przykładowej ściany to 15 cm w ramach WT 2021. Dla modernizowanych budynków te wymagania nie muszą być spełniane. Wyjątek stanowią oczywiście wewnętrzne regulaminy programów dotacyjnych, w których to niejednokrotnie konieczne jest spełnienie narzuconych wymagań. Czy możemy spodziewać się kolejnych zmian? Zasymulujmy!
Co dalej z izolacyjnością budynków?
Przy założeniu, że Umax dla ścian byłoby mniejsze, ile izolacji o wspomnianej wyżej lambdzie byłoby potrzebne? Do jakiego pułapu byłoby to uzasadnione ekonomicznie? Nie da się kłócić z opinią, że warstwa izolacji o grubości 40 cm byłaby niedostępna dla wielu inwestorów. Dla analizowanej wyżej ściany obniżenie współczynnika przenikania ciepła do 0,10 W/(m2·K) skutkowałoby zwiększenie grubości izolacji do 33 cm. Można potraktować to jako wartość graniczną, zwłaszcza że przy nowoczesnych budynkach wykorzystuje się materiały o lepszych właściwościach termoizolacyjnych. Można więc domniemywać, że to właśnie taka wartość będzie standardem przyszłości. Aktualnie 0,12 W/(m2·K) to wartość U dla budownictwa pasywnego. Takich budynków powstaje bardzo niewiele, a termomodernizacja do takiego poziomu jest praktycznie niewykonalne przy zachowaniu sensu ekonomicznego. Zanim dojdziemy do takiego poziomu miną długie lata.
Polecane
Jakie ocieplenie poddasza wybrać? Przegląd rynku i koszty w 2025 roku!


Dofinansowanie dla firm w 2025 roku. Jaką dotację można pozyskać na termomodernizację?

