26 stycznia, 2023
Okna
Koszt budowy domu to największy wydatek, jaki większość z nas poniesie w swoim życiu. Co gorsze, na etapie inwestycji rachunki dopiero zaczynają się pojawiać. Koszty eksploatacyjne w całym okresie użytkowania budynku, w tym zwłaszcza ogrzewanie, znacznie przekroczą wartość samej budowy, nierzadko kilkukrotnie. Dlatego minimalizowanie kosztów utrzymania budynku to dzisiaj standard. Nawet jeśli nasz dom nie został zaprojektowany jako energooszczędny, inwestycja w jego ocieplenie może zmniejszyć straty ciepła nawet o 60%, co oznacza oszczędności. Jak to zrobić? Z czego skorzystać? Zapraszamy do lektury.
Jeszcze przed skokowym wzrostem cen źródeł ciepła w 2021 roku, GUS szacował, że przez minioną dekadę koszty ogrzewania budynków wzrosły o około 2/3. Obecnie dynamika cen ciepła jest trudna do wyliczenia, ale na pewno jest znacznie większa.
Jak szacują architekci z grupy Archon, „prawidłowa izolacja termiczna domu pozwala zaoszczędzić nawet ponad 60% energii w stosunku do domu nieocieplonego”. Z kolei Polskie Stowarzyszenie Producentów Styropianu wskazuje, że ocieplenie do tej pory nieocieplonego budynku powinno zmniejszyć koszty ogrzewania, o co najmniej 30%.
Bardzo wiele zależy od cech konkretnego budynku. Tym niemniej, im większa powierzchnia, tym więcej ciepła nią ucieka. Przez piwnicę tracimy ok. 10% całego marnowanego ciepła, a przez dach średnio dwa razy więcej – 20%. Dzieje się tak, ponieważ ciepłe powietrze w naturalny sposób unosi się do góry i szuka drogi ucieczki z domu. W budynkach wielorodzinnych te drogi mają zwykle mniejsze znaczenie.
Za ok. 30% utraty ciepła odpowiadają łącznie okna i systemy wentylacji. To z kolei elementy krytyczne w budynkach wielorodzinnych i użytkowych.
Największą powierzchnię zawsze mają ściany i przez nie tracone może być nawet 40% całej energii. Dlatego to właśnie od nich należy zawsze zaczynać ocieplanie domu i już nawet cienka warstwa izolacji może przynieść wymierne efekty.
Metod na ocieplanie budynku jest bardzo dużo. Coraz częściej metodą ocieplania ścian zewnętrznych jest przygotowanie ich z takich materiałów, które same w sobie będą pełniły rolę warstwy izolacyjnej. Najczęściej jednak ocieplanie domu będzie polegało na stworzeniu dodatkowej warstwy ochronnej wykorzystującej materiał termoizolacyjny.
W Polsce dominują dwie metody ocieplania ścian, chociaż rozwój technologiczny jest dynamiczny i regularnie pojawiają się nowe rozwiązania. Typowy inwestor stoi teraz przed alternatywą, w której ma do wyboru:
Pierwsza z nich jest zdecydowanie popularniejsza, ale druga też ma swoich oddanych zwolenników. Wybór systemu ocieplenia ścian nierzadko zdeterminowany jest przez warunki technologiczne danej inwestycji.
Najpowszechniejszymi metodami ocieplania domu są metody lekkie, czyli takie, w których gotowa izolacja ma ciężar poniżej 30 kilogramów na metr zabezpieczonej ściany. W metodzie lekkiej koszt inwestycji jest stosunkowo niewielki, a wymagania odnośnie wytrzymałości ścian są mniejsze niż w systemach bardziej je obciążających.
Zewnętrzne ocieplenie ścian metodą na mokro swoją zwyczajową nazwę zawdzięcza konieczności rozrabiania z wodą substancji, które są używane przy tworzeniu izolacji termicznej. Są to m.in. kleje służące do przyklejania płyty styropianu, impregnatów wełny mineralnej oraz tynk cienkowarstwowy przed położeniem.
Ważne jest, by cała chemia wykorzystywana w czasie ocieplania ścian pochodziła od jednego producenta, ponieważ w przeciwnym wypadku dojdzie do różnic w działaniu poszczególnych środków. Efektem tego może być utrata spójności warstwy zbrojącej lub nawet nieszczelność izolacji spowodowana odklejaniem się styropianu.
Przy wykorzystaniu tej metody, ocieplanie ściany domu ma następujące fazy:Zakładamy w tym miejscu, że podłoże jest odpowiednio wytrzymałe. Jeśli tak nie jest, konieczne jest skucie tynku przynajmniej w miejscach zagrożonych odwarstwieniem.
Stosowanie tej metody ocieplenia ścian charakterystyczne jest przede wszystkim dla budownictwa jednorodzinnego. W budynkach wielorodzinnych częściej wykorzystywana jest sucha metoda ocieplania budynków.
Różnice pojawiające się w zależności od tego, czy wykonujemy ocieplanie domu styropianem, czy warstwa ocieplenia ścian będzie zawierać wełnę mineralną lub inny materiał, związane są głównie z charakterystyką materiału izolacyjnego i czynnościami związanymi bezpośrednio z nim.
Ocieplając budynek metodą suchą będziemy zmuszeni do stworzenia rusztu, który będzie przykręcony do ścian domu. Wykonuje się go z elementów stalowych lub drewnianych. Niektóre firmy zajmujące się termomodernizacją budynków posiadają własne rozwiązania systemowe.
Warstwa izolacji termicznej w tym podejściu układana jest bez użycia klejów. Pojawia się na niej jedynie specjalna folia chroniąca ją przed wiatrem i wilgocią. Zabezpieczeniem całej konstrukcji jest okładzina elewacyjna. Tradycyjnie wykonywana była z drewna. Obecnie częściej są to specjalne winylowe płyty elewacyjne, tanie i łatwe w utrzymaniu.
Materiał tworzony do ocieplania ścian nie powinien być wystawiony na długie działanie czynników atmosferycznych zanim zostanie zabezpieczony.
Ta metoda ocieplania budynków pozwala na stosowanie takich samych izolatorów, jak metoda mokra. Przy montażu wełny mineralnej należy się jedynie upewnić, że jest to gatunek przeznaczony właśnie do takiego wykorzystania. Nie każdy rodzaj wełny mineralnej jest uniwersalny.
Zdecydowanie mniejszym zagrożeniem są błędy wykonania. W czasie ocieplania ścian domu metodą mokrą trzeba działać szybko i sprawnie, reagując na wysychanie stosowanych substancji. Z tego powodu nie można w tym podejściu wykonywać ocieplenia ścian o bardzo dużych gabarytach. W podejściu suchym prace mogą być przerwane w dowolnym momencie i podjęte w późniejszym czasie bez szkody dla jakości termoizolacji.
Nowoczesną metodą ocieplania ścian zewnętrznych jest wdmuchiwanie materiału izolacyjnego. Można ją traktować jako rodzaj ocieplania na sucho, ponieważ wdmuchiwany materiał trafia tam, gdzie w systemach suchych pojawia się styropian lub wełna.
W tym podejściu także często wykorzystuje się wełnę, ale pod postacią granulatu. Najpopularniejsze są pianki poliuretanowe, które nanosi się w postaci płynnej, po czym ekspandują i dopasowują się do kształtu ocieplanej przestrzeni.
Możliwość łatwej izolacji trudno dostępnych miejsc jest największą zaletą technologii wdmuchiwania. Pozwala ona też na tworzenie jednolitych warstw ocieplenia budynku. Styropian i wełna są typowo układane panelami, które do siebie ściśle przylegają, ale mimo wszystko pojawiają się między nimi przerwy, które zabezpiecza się pianką montażową lub w podobny sposób.
Popularność ocieplania metodą mokrą związana jest głównie z jej skutecznością i możliwością stosowania w najbardziej typowych inwestycjach. Z kolei metodą lekką suchą możemy ocieplać w dowolnym momencie, bez zwracania uwagi na pogodę. To samo dotyczy metody suchej.
Konkretne efekty ocieplania ścian zewnętrznych zależą raczej od odpowiedzi na pytanie, czym ocieplić dom. Równie ważna jest też grubość warstwy termoizolacyjnej. Sama metoda jest kwestią drugorzędną, a o jej wyborze decydują uwarunkowania praktyczne przekładające się na wygodę wykonywania prac.
Ocieplenie ścian budynku najczęściej wykonuje się z użyciem styropianu lub wełny mineralnej. Regularnie pojawiają się też inne materiały, które sprawdzają się w nietypowych warunkach lub posiadają szczególne zalety pożądane przez niektórych inwestorów.
Samo ocieplenie ścian wełną mineralną czy ocieplenie domu styropianem może przyjmować różne postaci. Każdy z tych materiałów dostępny jest w mocno zróżnicowanych wersjach. Ostateczna decyzja o wyborze konkretnego rozwiązania musi zawsze odnosić się do kilku czynników. Są to:
Podział czynników nie jest tutaj przypadkowy. Wszystkie są ze sobą skorelowane, ale powyżej zgrupowano te, które są najsilniej ze sobą związane.
Najważniejszy jest współczynnik przewodzenia ciepła. Mówi nam, ile ciepła będzie przenikało przez dany materiał. Im wartość niższa, tym jest on lepszym izolatorem.
Wartość λ podawana jest czasami w sposób formalny, jako np. λ = 0,035 W/m2K, a czasami w formie skrótowej, w tym przypadku jako λ 35. Są to zapisy równoważne.
Ciepło właściwe to ilość energii potrzebna do ogrzania materiału. Im jest ono większe, tym lepiej dany materiał reguluje temperaturę wnętrza budynku – nie wychładza się i nie ogrzewa za szybko. Jest to związane głównie z jego gęstością, czyli ciężarem jednostki objętości materiału, która ma także wpływ na izolacyjność akustyczną. Co do zasady, gęstsze materiały lepiej wygłuszają dźwięk.
Wrażliwość na ogień, wilgoć i uszkodzenia mechaniczne nie zawsze kształtują się tak samo dla jednego materiału, ale to kwestie definiujące ogólnie rozumianą wytrzymałość. Materiał potrafiący wchłonąć więcej wilgoci zanim zacznie tracić swoje właściwości to lepszy izolator od tego, który zniszczy niewielka ilość wody.
Cena jest wypadkową wszystkich powyższych czynników oraz wielu innych właściwości, ponieważ nie jest to bynajmniej kompletna lista czynników, w oparciu o które możemy dokonać wyboru pomiędzy poszczególnymi opcjami.
Przy dokonywaniu ostatecznej decyzji trzeba mieć na uwadze, że więcej nie zawsze znaczy lepiej, zwłaszcza po przekroczeniu granicy ustalanej indywidualnie dla każdego materiału. Ocieplanie budynku podlega prawu malejących zysków krańcowych, które mówi, że każdy dodatkowy centymetr ocieplenia daje mniejszy efekt, a kosztuje co najmniej tyle samo.
Kiedy ocieplamy budynek metodą lekką mokrą, najczęściej wykorzystujemy do tego styropian. Materiały izolacyjne występujące pod wspólną nazwą handlową styropianów, gwarantują akceptowalne koszty ocieplenia domu oraz pozwalają na efektywne zmniejszenie strat energii.
Polistyren ekspandowany EPS, jak fachowo określa się ten materiał, to pocięte na płyty spienione granulki polimeru. Taka struktura gwarantuje mu dobry współczynnik λ, najlepszy dla gęstości około 30 kg/m3. Oddalanie się od niej ogranicza jego właściwości izolacyjne, ale może poprawiać wytrzymałość, która nie jest najsilniejszą stroną styropianu. Cięższy styropian z gorszą λ stosuje się np. w piwnicach.
Kluczowa jest zawsze grubość styropianu. Im większa, tym lepsza izolacyjność, ale zbyt duża grubość warstwy ocieplenia może niszczyć estetykę budynku. Dlatego stosuje się domieszki do styropianu, zwłaszcza grafit, który podnosi jego cenę, ale poprawia parametry. Mówimy wtedy o stosowaniu szarego styropianu.
W miejscach, gdzie ocieplenie domu styropianem wykorzystuje się także dla zabezpieczenia podłóg, najczęściej używany jest polistyren XPS, tzw. styrodur. Ma podobne parametry cieplne, ale warstwy styropianu tego typu są bardziej wytrzymałe na czynniki mechaniczne i wodę.
Niewątpliwymi wadami styropianu są jego niewielka wytrzymałość mechaniczna oraz kłopotliwe układanie w niedostępnych miejscach, na przykład na poddaszu. Dlatego ocieplamy elewację styropianem, ale przy ocieplaniu starego domu sięgniemy też zwykle po inne materiały.
W przypadku montażu ocieplenia domu metodą suchą często korzystamy z wełny mineralnej, chociaż także w tym podejściu popularniejszy w Polsce jest styropian. Jest to rozwiązanie uniwersalne i ocieplenie domu wełną mineralną możemy wykonać także w podejściu mokrym. Decydując się na skorzystanie z tej opcji, należy tylko ustalić, czy jest to wersja przystosowana do wybranej przez nas techniki. Odpowiednią informację poda nam producent.
Na powierzchni ściany może pojawić się wełna skalna wykonana z bazaltu lub wełna szklana produkowana z piasku kwarcowego lub potłuczonego szkła. Wełna szklana posiada nieznacznie lepsze właściwości termiczne, ale za to jej układanie jest niewygodne dla budowlańców.
Właściwości termiczne, jakie oferuje ocieplenie domu wełną, są bardzo podobne do tego, co daje nam styropian. Ze względu na jej sprężystość, ocieplanie ścian wełną wykonuje się chętnie zwłaszcza w miejscach trudno dostępnych. Przykładem takiego miejsca jest poddasze. Wtedy najczęściej wykorzystywana jest wełna w rolkach. Ocieplanie domu płytami z wełny wykonuje się tam, gdzie kryje się na raz duże, foremne połacie.
Istnieje wiele rodzajów wełny różniących się kształtem elementów, gęstością materiału i dodatkami do niego, co ma na celu przygotowanie idealnego surowca niezależnie od warunków montażu systemu ocieplenia.
Na ten materiał powinny zwrócić szczególną uwagę osoby, które w trakcie ocieplania ścian domu chcą je także wyciszyć lub wykonują ocieplenie domu drewnianego i martwią się kwestiami ognioodporności.
Najważniejsze alternatywy dla obecnie stosowanych rozwiązań to przede wszystkim pianki poliuretanowe oraz wełny ekologiczne. Koszt ocieplenia przy ich użyciu jest zwykle wyższy, ale lepsze mogą okazać się uzyskane parametry. Łatwiej też wykonuje się nimi ocieplenie domu jednorodzinnego o kompaktowych wymiarach.
Po pianki PUR sięgają najczęściej osoby, które chcą wykonać ocieplenie domu na poddaszu lub nakładają dodatkową warstwę ocieplenia na już istniejącą izolację. Ich podstawowa zaleta to natryskowa aplikacja polegająca na tym, że specjalnym płynem opryskuje się ocieplaną powierzchnię, po czym płyn ekspanduje na podobnej zasadzie, jak robią to pianki montażowe.
Rozrastanie się warstwy izolacyjnej pozwala jej na wypełnienie luk, które trudno byłoby zabezpieczyć wełną, a nie dałoby się tego zrobić styropianem. Pianki PUR są ponadto odporne na korozję biologiczną, a ich nowe wersje nie tracą z czasem swoich właściwości.
Z kolei wełny drzewne, zyskujące sobie dużą popularność zamienniki dla wełny mineralnej, są w pełni ekologiczne. Uzyskuje się je zwykle z odpadów drzewnych, a gotowy produkt jest w pełni biodegradowalny, co nie oznacza, że nie jest wytrzymały.
Oprócz ekologii, ich wielką zaletą jest wysoka pojemność cieplna skutkująca komfortem termicznym we wnętrzach korzystających z tego systemu ocieplenia.
Wykonując ocieplenie ścian, będziemy musieli podjąć wiele decyzji praktycznych. Na szczęście wszystkie z nich to wybory dobre lub bardzo dobre. Ocieplenie starego domu to realne korzyści widoczne w portfelu oraz odczuwalne przez pryzmat komfortu wnętrza.
Jedną z najważniejszych decyzji, niezależnie od wybranego materiału, będzie to, jaka grubość warstwy ocieplenia powinna być zastosowana. Potem będziemy musieli ustalić termin prac.
Jak ważna jest grubość warstwy, można wyliczyć stosując specjalne metody inżynieryjne. Wynik ich zastosowania pokazuje poniższy przykład reprezentatywny.
Załóżmy, że jesteśmy właścicielami typowego domu jednorodzinnego o powierzchni użytkowej 150 m2 i efektywnej powierzchni elewacji netto na poziomie 180 m2. Ściany wykonane są z bloczków gazobetonowych, których przeciętna przenikalność ciepła liczona dla gotowej ściany wynosi U = 0,80 W/m2K, a pogoda w roku jest typowa dla naszego klimatu. Dla takiej nieruchomości przyjmuje się, że rocznie straty ciepła przez nieocieplone ściany wyniosą 10 800 kWh.
Koszt marnowanej energii można wyliczyć mnożąc tę wartość przez cenę za 1 kWh, którą płacimy korzystając z wykorzystywanego przez nas źródła ciepła.
Skorzystanie z umiarkowanej jakości styropianu λ 40 o grubości 9 cm powinno poprawić współczynnik U do poziomu 0,3 W/m2K,co przełoży się na zmniejszenie utraty ciepła do poziomu około 4000 kWh. Różnicę rocznych wydatków i opłacalność inwestycji łatwo wyliczyć.
Co więcej, w tym wyliczeniu warto jeszcze uwzględnić program Czyste Powietrze 3.0, w którym można uzyskać dopłaty do termomodernizacji swojej nieruchomości, wymiany systemów ogrzewania i niektórych innych mechanizmów oszczędzających energię. Tego typu programy to stały element działalności Unii Europejskiej, więc można mieć przekonanie graniczące z pewnością, że kiedy pod koniec obecnej dekady Czyste Powietrze 3.0 dobiegnie końca, jego miejsce zajmie inny fundusz.
Wracając do grubości warstwy izolacji, 9 cm to niewiele, jeśli chodzi o zewnętrzną warstwę styropianu. Tym bardziej, że bez konieczności wprowadzania zmian w pozwoleniu na budowę można zmienić szerokość lub długość domu o 2%. Jeśli budynek ma wymiar projektowy 10 m, wtedy bez żadnych formalności można pogrubić warstwę izolacji o 10 cm z każdej strony, czyli łącznie 20 cm.
Dodatkowe 10 cm to dużo. W naszym przykładzie wystarczy powiększyć ją o 6 cm do 15 cm, aby wartość U spadła do 0,2 W/m2K, co zmniejsza straty energii do 2500–2700 kWh. Co istotne, koszt zwiększenia grubości izolacji do tego poziomu nie powinien być znaczny, gdyż obejmować będzie głównie wzrost wydatku na materiał izolacyjny. Pozostałe koszty, w tym koszt robocizny, nie zmienią się lub wzrosną nieznacznie w zależności od wykonawcy.
Elewacja starego domu, wykonana z innych materiałów, może mieć jeszcze gorsze parametry wyjściowe, więc korzyści z jej ocieplenia będą tym lepsze.
Ocieplenia domu należy dokonać zawsze wtedy, kiedy ściany są nieocieplone. Obecnie nie można sobie pozwolić na straty tak dużych ilości ciepła. Warto ocieplić dom tak samo przed rozpoczęciem sezonu grzewczego, jak i zaraz po jego zakończeniu, ponieważ jest to inwestycja na lata.
Nie zawsze jednak można wykonywać prace niezbędne do ocieplenia ścian. Jeśli stosujemy metodę lekką mokrą, musimy postarać się o dłuższy okres z dobrą pogodą, ponieważ technika prac wymaga używania mokrych substancji w otoczeniu odpowiednich warunków atmosferycznych. Najważniejszy jest brak silnego deszczu i temperatura w zakresie od 5 do 25 stopni Celsjusza. Sugeruje to wybór wiosny lub lata.
Ściany to najważniejsza część budynku, jeśli chodzi o marnowanie ciepła, ale nie jedyna. Odpowiada za mniej niż połowę wszystkich strat energii.
W nowym budownictwie znakomitym sposobem na poprawę efektywności energetycznej domu jest stosowanie wentylacji z rekuperacją. Jest to system, w którym ciepłe powietrze usuwane z budynku ogrzewa chłodne powietrze do niego pobierane.
Można założyć, że straty energii wynikające z ucieczki ciepła grawitacyjnymi kominami wentylacyjnymi mogły wynosić nawet 40 kWh na każdy metr kwadratowy powierzchni. Z kolei szacunkowe ograniczenie strat może osiągnąć poziom nawet 90%, chociaż przeciętnie szacuje się je na 75%. W wyliczeniu konkretnych korzyści wynikających ze zmiany systemu wentylacji należy uwzględnić jeszcze koszt energii elektrycznej zasilającej wentylację mechaniczną.
Kilkadziesiąt procent całkowitej utraty ciepła przypada także na okna i drzwi. Stolarka otworowa staje się szczególnie kłopotliwym elementem domu w sytuacji, kiedy ściany i dach są ocieplone. Wtedy stanowią tak zwane mostki ciepła, czyli słabe elementy muru, przez które ciepło przenika wyjątkowo szybko.
Można przedstawić tu jeszcze jedną bardzo ciekawą analizę. Do porównania przyjęto stare okna, które były popularne jeszcze w drugiej dekadzie obecnego wieku. Ich współczynnik przenikalności cieplnej Uw wynosił 1,5 W/m2K. W takim oknie jednostkowe straty ciepła w przeliczeniu na metr kwadratowy powierzchni otworu to rocznie 112,5 kWh.
Współczesne okna przeznaczone do nowych inwestycji cechuje Uw na poziomie co najwyżej 0,9 W/m2K, co wcale nie jest granicą możliwości stolarki otworowej. Wiele systemów oferuje znacznie niższe wartości. Dla tej wartości każdy metr kwadratowy okna to roczna strata 67,5 kWh, a różnica to 45 kWh. Przekłada się to na coraz większe kwoty każdego roku i co gorsze, wartości te są niemal na pewno wyraźnie niedoszacowane, ponieważ założenie, że zamontowane wiele lat temu okna są w pełni szczelne mechanicznie, jest nierealne.
To samo dotyczy drzwi. Ich parametry termiczne są zwykle gorsze od okien, ale ich powierzchnia jest mniejsza, dzięki czemu ich efekt jest ograniczony. Co oczywiście nie oznacza, że nie warto wymieniać drzwi.
Ocieplenie domu jednorodzinnego to bezapelacyjnie trafna inwestycja. Dzisiaj bardziej niż kiedykolwiek, zwłaszcza że w przyszłości ani ocieplanie ścian, ani ogrzewanie budynków nie będą tańsze. Dlatego wszystkie wyliczenia efektywności inwestycji w ocieplanie domu są na pewno niedoszacowane na korzyść właściciela nieruchomości. Tym bardziej, że korzystając z programu Czyste Powietrze 3.0 można uzyskać nawet do 135 000 zł dofinansowania do wszystkich omawianych tutaj działań termomodernizacyjnych.
Udostępnij
Eko-Okna S.A.
Kornice, ul. Spacerowa 4
47-480 Pietrowice Wielkie
NIP: 6391813241
KRS: 0000586067
Olszyny 9
44-373 Wodzisław Śląski
Naftowa 23
47-225 Kędzierzyn-Koźle
