Efekty termomodernizacji i zastosowania OZE w budynku jednorodzinnym

Jakie rzeczywiste korzyści przy eksploatacji budynku mieszkalnego powstałego w latach 80. ubiegłego wieku może przynieść termoizolacja i zastosowanie rozwiązań wykorzystujących energię odnawialną? Z jakimi szacunkowymi kosztami wiąże się przeprowadzenie tych inwestycji? Można to prześledzić na podstawie opisywanego w artykule budynku, który ulegał modernizacji przez 20 lat.

Autor mieszka w Kędzierzynie-Koźlu na osiedlu Południe, w budynku, który zbudował na początku lat 80. i w kolejnych latach remontował i modernizował. Kumulacja tych prac wystąpiła przy usuwaniu szkód powodzi w latach 1997 i 2010. Budynek jest dwukondygnacyjny, niepodpiwniczony, bez poddasza, z jednospadowym dachem płaskim. Zastosowano w nim ogrzewanie wodne z grzejnikami płytowymi wyposażonymi w zawory termostatyczne. Ciepła woda przygotowywana jest równolegle z ciepłem dla c.o.

Fot. 2. Aktualny widok domu – rok 2018

Termomodernizacja budynku w latach 1998–2009

Przy usuwaniu szkód po pamiętnej powodzi na Opolszczyźnie w 1997 roku przeprowadzane prace modernizacyjno-remontowe miały na celu przede wszystkim zmniejszanie strat ciepła. Wykonano:

• ocieplenie: posadzki na gruncie w pomieszczeniach użytkowych, ścian zewnętrznych, stropodachu, stropu nad garażem, ścian garażu graniczących z pomieszczeniami użytkowymi, fundamentu pod zewnętrznymi ścianami pomieszczeń użytkowych;
• wymianę okien z oszkleniem dwuszybowym, ponowną wymianę na trzyszybowe z osadzeniem na prefabrykacie ze styropianu;
• likwidację balkonów i drzwi balkonowych;
• wybudowanie wiatrołapu przed głównym wejściem do budynku.

Czytaj też: Dom bez rachunków >>

Ponadto zmodernizowany został system grzewczy i źródło jego zasilania. Postępująca termomodernizacja skutkowała stopniowym zmniejszaniem zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania. Po dociepleniu budynku wytwarzanie ciepła z paliwa stałego (koksu) wiązało się z coraz większymi niedogodnościami związanymi z eksploatacją kotła, gdyż często w ciągu doby dochodziło do przegrzania domu i miarkownik ciągu automatyczne powodował wygaszanie paleniska. Po okresie przestoju należało kocioł ponownie rozpalić.

Koszt termomodernizacji: materiały i usługi – 80 000 zł, praca własna (wymiana okien, budowa wiatrołapu, ocieplenie stropu i ścian garażu oraz fundamentu, likwidacja balkonu i drzwi balkonowych, modernizacja instalacji c.o.) – 40 000 zł. Łączny koszt termomodernizacji rozłożonej na kilka lat wyniósł ok. 120 000 zł.

W wyniku przeprowadzonych prac termomodernizacyjnych zapotrzebowanie na ciepło w odniesieniu do stanu początkowego z lat osiemdziesiątych uległo zmniejszeniu o 55%. Zapotrzebowanie na energię do celów grzewczych i przygotowania c.w.u. w okresie 1997–2009 zmniejszyło się o 1300 GJ, a od 2009 jest co roku mniejsze o ok. 70 GJ. Łącznie w latach 1997–2018 wymagania grzewcze zmniejszyły się o ok. 1900 GJ (zakładając niezmienność warunków klimatycznych od 1997 roku).

Budowa instalacji do wykorzystania OZE i jej efekty

Ujęcie i zagospodarowanie deszczówki

Pomysł i sposób ujęcia deszczówki i podgrzewania wody w kolektorach słonecznych podpatrzone zostały za granicą. W 2009 roku w budynku wykonano instalację do ujęcia wód opadowych w celu spłukiwania toalet (w 100% pokrywającą to zapotrzebowanie) oraz wykorzystania gospodarczego w budynku i ogrodzie. Koszt tej instalacji wyniósł 2000 zł i obejmował samodzielne jej wykonanie oraz adaptację istniejącego zbiornika. 

Woda deszczowa i roztopowa spływająca bezpośrednio z dachu do kanalizacji staje się raz na zawsze utraconym cennym zasobem surowcowym, podczas gdy po ujęciu może być alternatywnym źródłem zaspokajającym nasze potrzeby bytowe.

Budynek zaopatrywany jest w wodę z miejskiego wodociągu, a także w wodę deszczowo-roztopową, która ujmowana jest z powierzchni dachu i magazynowana w murowanym podziemnym zbiorniku o pojemności 7 m³, zaadaptowanym po likwidacji szamba, po tym, jak budynek został przyłączony do miejskiego systemu kanalizacji sanitarnej. Zbiornik został oczyszczony, zdezynfekowany i stał się obecnie doskonałym i użytecznym rezerwuarem cennej (choć darmowej) wody opadowej. Fakt, że dokonano adaptacji, a nie budowy nowego zbiornika, wpłynął na znaczną redukcję kosztów tego przedsięwzięcia.

Woda opadowa wykorzystywana jest do celów, w których nie jest konieczna jej sanitarna jakość na poziomie wody do spożycia. Służy głównie do spłukiwania nieczystości w WC, podlewania ogrodu oraz innych celów gospodarczych.

Polska jest jednym z nielicznych krajów w Europie, w których nie ma prawnego obowiązku wnoszenia opłaty za utraconą retencję (brak ujęcia i zagospodarowania deszczówki) na terenie posesji. Wprowadzenie wzorem państw zachodnich obowiązku gromadzenia deszczówki może pośrednio (pod warunkiem upowszechnienia) wspomóc rozbudowę bez udziału środków budżetowych krajowego systemu retencjonowania wód i zmniejszyć zużywanie zasobów wody głębinowej, która jest źródłem dla wody wodociągowej. Szansę na upowszechnienie retencji i zmniejszenie wzrostu zużycia wody pitnej powinni dostrzec włodarze kraju. 

Udział ujmowanej deszczówki w zużyciu ogólnym w gospodarstwie domowym w latach 2009–2018 wahał się od 28 do blisko 40%, przy ogólnym zużyciu ok. 110 m³ rocznie. Roczne koszty zakupu wody z MWiK wzrosły z ok. 243 zł w 2009 roku do 404 zł w 2018. W tym czasie cena wody z MWiK wzrosła z 2,92 do 4,15 zł/1 m³.

Wykorzystanie wody opadowo-roztopowej niesie ze sobą wielorakie korzyści. Jest działaniem proekologicznym i proekonomicznym w skali mikro i makro, dlatego powszechne uświadamianie i edukacja oraz finansowy przymus – opłata za brak retencji, z której zwolnieni będą posiadacze i użytkownicy takiego rozwiązania – wywołają motywację do bardziej powszechnego działania w tym zakresie.

Tabela 1. Parametry budynku i dane dot. zużywanej energii

Tabela 2. Klasyfikacja energetyczna budynków wg Stowarzyszenia na rzecz Zrównoważonego Rozwoju

Układ solarny – kolektory do c.w.u.

Kolejną inwestycją była budowa w 2011 roku instalacji solarnej do podgrzewania c.w.u. Czas zwrotu nakładów zależy od rodzaju czynnika grzewczego stosowanego przed inwestycją oraz ilości zużywanej c.w.u. Zwrot trwa najdłużej w odniesieniu do węgla, następnie gazu ziemnego, a najkrótszy jest w przypadku wcześniejszego korzystania z oleju opałowego lub energii elektrycznej.

Rys. 1. Zapotrzebowanie na energię analizowanego budynku w latach 1990 –2018 [GJ/rok]

[OZE, termomodernizacja, układ solarny c.w.u., fotowoltaika, układ solarny, zużycie energii, deszczówka, fotowoltaika, woda deszczowa]