Wskaźnik zużycia energii
Przyjmuje się, że zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania w przypadku tradycyjnych i typowych budynków mieszkalnych wynosi około 120 kWh/(m² × rok). Tymczasem za budynki energooszczędne przyjmuje się obiekty, których sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania kształtuje się na poziomie ok. 30–70 kWh/ /m2, dalej są to już budynki niskoenergetyczne (15–30 kWh/m2), domy pasywne (1–15 kWh/m2) oraz domy zeroenergetyczne (0 kWh/m2). Osiągnięcie tak niskiego wskaźnika zużycia energii wymaga zastosowania kompleksowych rozwiązań budowlanych i instalacyjnych. Warto więc zadać sobie kilka pytań:

• Czy jest możliwe osiągnięcie parametrów charakteryzujących dom energooszczędny, poprawiając i modernizując dom tradycyjny?
• Z czym taka modyfikacja się wiąże?
• Co najłatwiej wykonać, a co wiązać się będzie z dużymi kosztami i trudnościami realizacyjnymi?

Spróbujmy odpowiedzieć sobie na te pytania, przy założeniu, że nasz istniejący tzw. dom tradycyjny jest skończony, wybudowany, a nawet już zamieszkały i że wszelkie rozważania rozpoczniemy właśnie od tego momentu.

Możliwe działania modernizacyjne
Każdy budynek emituje ciepło, które ucieka bezpowrotnie do atmosfery. W naszym interesie jest, aby było go jak najmniej, ponieważ wtedy zużyjemy mniej energii na ogrzewanie i obniżymy rachunki. Nawet jeśli sądzimy, że do budowy użyliśmy najcieplejszych materiałów, może okazać się, że przez błędy wykonawcze izolacja nie jest tak skuteczna, jak myśleliśmy. Cały efekt mogą psuć mostki termiczne w newralgicznych miejscach konstrukcji. Warto więc zainwestować w badanie kamerą termowizyjną, które jak na dłoni pokaże miejsca, gdzie ciepło ucieka z domu. 1. 

1. TERMOMODERNIZACJA ŚCIAN ZEWNĘTRZNYCH
Najczęściej stosowanym rozwiązaniem zmierzającym do poprawienia energetyki budynku (poprzez zmniejszenie jego strat cieplnych) jest docieplenie ścian zewnętrznych dodatkową warstwą termoizolacyjną.

Kiedy warto zwiększać grubość ocieplenia?
Zależy to od tego, ile ocieplenia (jakiej grubości i z jakiego materiału) przewidziano w projekcie domu (ile go ma zrealizowany dom) – jeśli współczynniki przenikania ciepła dla przegród (ścian, dachu, podłogi na gruncie, stropu nad albo pod nieogrzewanym pomieszczeniem) są na granicy wymagań, można dołożyć 2–4 cm ocieplenia. Jeżeli są znacznie niższe niż wymagane (tzn. zdecydowanie lepsze niż podaje norma), nie warto tego robić. Lepiej wtedy zainwestować w okna o lepszych parametrach. Dokładanie kolejnych centymetrów ocieplenia w tym przypadku nie zmniejsza w zasadniczy sposób strat ciepła. Jednak w praktyce trudno precyzyjnie wyznaczyć granicę opłacalności przy termicznym izolowaniu ścian. Wymierne efekty ekonomiczne może przynieść nawet docieplenie stosunkowo przytulnego i „ciepłego” domu. Specjaliści przyjmują, że w domach stawianych przed 1990 rokiem ściany o grubości 38–51 cm (niezależnie od użytych materiałów) mają ciepłochronność na poziomie 1 W/(m² × K). Jeżeli przyjąć, że w domu o powierzchni 150 m² powierzchnia ścian wynosi około 200 m², to łatwo wyliczyć, że przez nieocieplone ściany „znika” w sezonie grzewczym blisko 12 000 kWh. Roczny koszt „uciekającego” ciepła przekracza zatem 2,5 tys. złotych! Jeżeli w wyniku zaizolowania ścian uda się zmniejszyć współczynnik przenikania ciepła do poziomu np. 0,28 W/m² × K, to ilość traconej energii spadnie do około 1/3 pierwotnej wartości (dla przypomnienia – w nowo projektowanych budynkach 
 od 2017 r. obowiązuje współczynnik wynoszący 0,23 W/m² × K, a od 2021 roku będzie to wartość 0,2 W/m² × K). Biorąc to pod uwagę, można przyjąć, że koszt inwestycji związanej z dociepleniem domu zwróci się po około 10 latach. Jeżeli natomiast ściany domu mają stosunkowo niski współczynnik przenikania ciepła 0,5–0,6 W/(m² × K), to inwestycja związana z izolacją termiczną wydłuża się (bardzo długi czas zwrotu inwestycji). Warto w takim przypadku rozważyć sensowność raczej docieplenia dachu lub podłogi czy wymianę okien. W takim wypadku argumentem przemawiającym jednak za podjęciem prac termomodernizacyjnych może być zły stan elewacji i konieczność jej odnowienia. Zwiększając grubość warstwy ocieplenia, należy pamiętać, że zwiększą się wtedy obrys (wymiary) domu i jego powierzchnia zabudowy, którą należy policzyć na nowo. Zmieni się też charakterystyka energetyczna budynku – trzeba będzie policzyć współczynniki przenikania ciepła dla zmienionych ścian i sezonowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzania budynku, a także na nowo dobrać grzejniki i moc kotła.

Rekomendowana grubość warstwy ocieplenia
W powszechnym mniemaniu – im warstwa materiału izolacyjnego ma większy przekrój, tym lepiej. Jednak zdaniem specjalistów optymalną grubością jest 12–18 cm. W takim wypadku efekty oszczędnościowe, nakłady inwestycyjne i czas zwrotu poniesionych kosztów ocieplenia domu pozostają w najlepszych proporcjach. Wprawdzie koszt materiału ociepleniowego (zarówno w metodzie lekkiej – mokrej, jak i lekkiej –  suchej) wynosi około 20% kosztów całkowitych i zwiększanie jego grubości tylko nieznacznie podniesie wydatki na inwestycje, ale zwiększanie przekroju materiału izolacyjnego o ponad 18 cm jest ryzykowne ze względów wykonawczych. Przy metodzie lekkiej – mokrej stosunkowo szybko mogą pojawić się pęknięcia na tynku, natomiast w wypadku metody lekkiej – suchej wystąpią dodatkowe komplikacje związane z zamocowaniem rusztu konstrukcyjnego.

2. TERMOMODERNIZACJA DACHU/STROPODACHU
W tym przypadku mamy możliwość ograniczenia strat ciepła nawet do 35% (w zależności od tego, jak mamy zaizolowany dach w istniejącym domu tradycyjnym). Spróbujmy pokrótce przyjrzeć się temu zagadnieniu. Sprawa będzie jednak wyglądać nieco inaczej niż w przypadku ścian, które zazwyczaj są ocieplane od strony zewnętrznej wraz z wykonaniem nowej elewacji. W przypadku dachu raczej będziemy mieć do czynienia z dołożeniem dodatkowej warstwy ociepleniowej od spodu dachu (bo zazwyczaj pokrycia dachów są w dobrym stanie technicznym i nie będziemy chcieli tego zmieniać). Oczywiście, w przypadkach, gdzie stan techniczny pokrycia dachowego jest zły lub wątpliwy, możemy połączyć wymianę pokrycia z dociepleniem lub nawet z wymianą całej istniejącej dotychczas termoizolacji dachu, znacznie poprawiając jego dotychczasowe własności termoizolacyjne. Dla porządku trzeba tutaj wspomnieć także o tym, że inaczej rzecz będzie się miała z dachami skośnymi, a inaczej z dachami płaskimi. W pierwszym przypadku ocieplina będzie dodawana raczej od spodu poszycia dachu (dachówka, gont, blacha), a w drugim przypadku będziemy dokładali izolację na wierzch pokrycia (papa, membrana, blacha) wraz z wykonaniem nowego pokrycia.

Materiały termoizolacyjne
Najczęściej stosowanymi materiałami termoizolacyjnymi do izolacji termicznej dachów są: wełna mineralna, styropian i pianka PUR. Wełna mineralna jako materiał jest tu niekwestionowanym liderem. Znają ją chyba wszyscy, którzy budują dom. Pianka poliuretanowa PUR, która pojawiła się na naszym rynku mniej więcej 5–6 lat temu, również jest polecana do izolacji termicznej dachów. Jest ona dostępna albo w postaci twardych płyt przeznaczonych do ocieplania połaci od zewnątrz (izolacja nakrokwiowa), albo jako piana układana natryskowo od środka. I zwłaszcza ta druga jej postać wzbudziła zainteresowanie inwestorów, co widać po dyskusjach na internetowych forach budowlanych. Parametry i właściwości pianki PUR, jako materiału u nas nowego, nie do końca są znane. Usystematyzujmy je więc, porównując, jak wypada ona na tle wełny, w czterech najważniejszych dachowych „konkurencjach“: izolacyjności cieplnej materiału i jego wymaganej grubości, ciężarze, odporności na ogień i cenie. Pominęliśmy kwestię trwałości, ponieważ trudno ocenić, w jakim stanie w naszym klimacie będzie ocieplenie z pianki poliuretanowej po 20–30 latach. Danych na temat deklarowanych parametrów, jakie zamieszcza producent bądź importer, należy szukać w aprobacie technicznej (dla pianek) i deklaracji właściwości użytkowych produktu (dla wełny mineralnej). Te właśnie dokumenty, jako wymagane prawem, są najbardziej rzetelnym źródłem informacji. Zgodnie z obowiązującymi obecnie prze pisami, warstwa izolacji termicznej dachu powinna mieć współczynnik przenikania ciepła U nie większy niż 0,18 W/m² × K.

Ile centymetrów musi mieć warstwa izolacji?

• Wełna mineralna – ta o najlepszym współczynniku x = 0,03 W/(m × K) powinna mieć grubość co najmniej 20 cm, a ta o najwyższym współczynniku (x = 0,045) – 24 cm. To wystarczy, ale warto ocieplać dach lepiej niż wymagają przepisy, zwiększając warstwę wełny mineralnej nawet do 30–40 cm (czyli w przypadku, gdy nasze dotychczasowe ocieplenie miało ok. 15–18 cm, warto dołożyć min. 10 cm nowej warstwy ociepliny, zbliżając się do wartości obowiązujących dla domu energooszczędnego). Poza tym najlepiej układać ją w dwóch warstwach – jedną pomiędzy krokwiami, drugą – pod nimi. Dzięki temu drewniane belki – o gorszej niż wełna izolacyjności termicznej – nie staną się mostkami termicznymi.
• Pianka poliuretanowa – są dwa jej rodzaje – zamkniętokomórkowa o współczynniku x = 0,021–0,024 W/(m × K) i otwartokomórkowa, której x wynosi 0,036–0,04 W/(m × K). Gdyby do ocieplenia poddasza użyć piany w wersji zamkniętokomórkowej, wykonana z niej izolacja teoretycznie – gdyby nie krokwie, które mogą stać się mostkami termicznymi – mogłaby mieć grubość 12–13 cm. Dlatego piankę należy również ułożyć między krokwiami i pod nimi. Pianka ta jest jednak polecana do ocieplania domu od zewnątrz; do ocieplania dachu stosowana jest natomiast piana otwartokomórkowa, o nieco gorszych parametrach cieplnych – grubość wykonanej z niej izolacji nie może być więc mniejsza niż 18–20 cm.

Porównanie kosztów ocieplenia -docieplenia połaci dachu
Przyjmijmy, że warstwa ocieplenia-docieplenia połaci dachu będzie miała grubość 20 cm. Chodzi też o to, aby uniknąć mostków termicznych wzdłuż krokwi.

• Wełna mineralna – jej ceny kształtują się na poziomie 18–50 zł/m2 w matach oraz 20–34 zł/m2 w płytach. W hurtowniach i składach budowlanych możemy liczyć na rabat w wysokości 5% lub skorzystać z cen promocyjnych. Dodatkowo musimy doliczyć koszt ułożenia wełny – średnio jest to 19–25 zł/m2.
• Pianka poliuretanowa – choć zamieszanie na forach internetowych w kwestii cen pianki poliuretanowej jest duże, bo każdy podaje inną rozpiętość kosztów i zakres usług, to jej ceny wraz z ułożeniem można znaleźć na stronach wykonawców. I tak za ocieplenie połaci (materiał + robocizna) trzeba zapłacić 52–54 zł/m2 pianką otwartokomórkową lub 140–160 zł/m2 – jeśli zdecydujemy się na lepsze ocieplenie dachu pianką zamkniętokomórkową. Przy dociepleniu dachu musimy brać pod uwagę także techniczne możliwości i parametry samej konstrukcji dachu oraz jej nośność: czy ciężar dołożonej nowej warstwy termoizolacyjnej nie spowoduje przeciążenia konstrukcji dachowej, a tym samym nie spowoduje zagrożenia bezpieczeństwa w tym zakresie. Warto tutaj zasięgnąć opinii inżyniera konstruktora, który sprawdziłby możliwość wprowadzenia dodatkowej warstwy dociepleniowej pod kątem obciążenia dachu.

3 POZOSTAŁE ELEMENTY WPŁYWAJĄCE NA POPRAWĘ ENERGOOSZCZĘDNOŚCI BUDYNKU TRADYCYJNEGO (ZMNIEJSZENIE JEGO STRAT CIEPŁA)

Mostki termiczne
Mostki cieplne to fragmenty przegród zewnętrznych budynku, przez które ciepło ucieka wyjątkowo intensywnie. Ich eliminacja jest trudna, a przyczyną ich powstawania są przeważnie błędy projektowe i wykonawcze. Co oznacza, że na etapie wznoszenia nowego budynku można im zapobiegać, ale w przypadku, gdy mamy do czynienia z już istniejącym budynkiem tradycyjnym, 
możemy jedynie spróbować zmniejszyć wpływ mostków termicznych (jeśli takie występują) na straty ciepła (energii). Taką „podpowiedzią” co do istnienia mostków termicznych może być zlecony audyt energooszczędności dla budynku mieszkalnego. Do wykrywania mostków termicznych i ich badania służy termografia, czyli obrazowanie w paśmie średniej podczerwieni. Umożliwia ona rejestrację promieniowania cieplnego, emitowanego przez budynek, oraz dokładny pomiar jego temperatury.

Stolarka okienna i drzwiowa
W większości przypadków wymienia się też stolarkę okienną i drzwiową, niespełniającą optymalnych parametrów cieplnych. W nowszych domach, gdzie koszt wymiany takiej stolarki jest nieopłacalny, zamiennie montuje się dodatkowo rolety zewnętrzne bądź okiennice drewniane, które także znacząco ograniczają straty ciepła. Od wewnątrz na oknach można powiesić rolety, żaluzje drewniane czy też zasłony z grubej tkaniny.
Wentylacja mechaniczna z rekuperatorem Innym czynnikiem pozwalającym na zwiększenie parametrów energooszczędnych jest zamontowanie wentylacji mechanicznej w domu, wraz z systemem rekuperacji 
z odzyskiem ciepła. System ten montujemy alternatywnie do tradycyjnej wentylacji grawitacyjnej, która powoduje ogromne straty ciepła.

Instalacja centralnego ogrzewania
Oczywiście, należy też sprawdzić, czy zastosowane źródło ogrzewania domu spełnia wysokie wymagania energooszczędności. Jeśli nie – wprowadza się dodatkowe źródło ciepła, np. w postaci instalacji paneli solarnych, ogrzewania podłogowego czy też pompy ciepła. Można także zastosować jako dodatkowe ogrzewanie kominek z płaszczem wodnym lub z rozprowadzeniem do poszczególnych pomieszczeń ciepłego powietrza poprzez zintegrowany system DGP. Inne podobne energooszczędne rozwiązania to wymiana pieca na nowoczesny kocioł na paliwo stałe – ekogroszek, biomasę, pellet, zrębki drzewne itp. Jeśli przy domu jest gaz, dobrym i bardzo wygodnym rozwiązaniem jest gazowy piec kondensacyjny z zamkniętą komorą spalania albo bardzo wydajne piece retortowe czy kotły zgazowujące. Ogólnie można powiedzieć, że obecnie bardzo dobrze sprawdzają się tzw. układy biwalentne, czyli mieszane, gdzie stosuje się układy dwóch, czy nawet trzech, wzajemnie uzupełniających się systemów grzewczych. Pozwalają one na uzyskanie wysokich parametrów cieplnych w budynku, a tym samym są wysoko energooszczędne, co dla użytkowników wiąże się z niskimi kosztami eksploatacji, podwyższa komfort mieszkania, a także zwiększa wartość nieruchomości. W domach energooszczędnych o blisko 50% zmniejszyło się obliczeniowe zapotrzebowanie na moc grzewczą w porównaniu z zapotrzebowaniem typowych domów będących ich pierwowzorami. Teraz do ogrzania domu o powierzchni użytkowej 140 m² wystarczy kocioł o mocy około 6 kW! Moc ta może być mniejsza od zapotrzebowania na moc do przygotowania c.w.u., dlatego moc kotła dobiera się do większej z nich. W domach energooszczędnych montowane są kotły z zamkniętą komorą spalania i wysoką sprawnością – turbo lub kondensacyjne. Kotły kondensacyjne wymagają dodatkowo wykonania niskotemperaturowej instalacji grzewczej. Mniejsze zapotrzebowanie na moc grzewczą wymusiło konieczność przeprojektowania systemu grzewczego. Wymagana ilość ciepła może być dostarczona do pomieszczeń za pomocą grzejników o dużo mniejszej powierzchni. Aby zagwarantować sprawną i efektywną pracę systemu, należy maksymalnie ograniczyć ilość ciepła doprowadzanego do pomieszczeń poza kontrolą automatyki sterującej. Można to osiągnąć poprzez zaizolowanie instalacji rozprowadzającej ciepło zgodnie z zaleceniami normowymi. Z uwagi na małe obliczeniowe zapotrzebowanie domów na moc grzewczą trzeba montować w nich kominki o niewielkiej mocy (około 10 kW), dostosowanej do potrzeb energetycznych budynku. Zamontowanie kominka o zbyt dużej mocy może prowadzić do przegrzewania pomieszczeń i zwiększenia strat ciepła.

Instalacja ciepłej wody użytkowej
Należy dążyć do maksymalnego ograniczenia strat ciepła w instalacji c.w.u., zmniejszenia zużycia ciepłej wody i – o ile jest to opłacalne – ekonomicznego wykorzystania do jej przygotowania odnawialnych źródeł energii. Instalacja c.w.u. musi być starannie zaizolowana, a grubość zastosowanej izolacji może przekraczać zalecenia normatywne. Przewody rozprowadzające i przewody obiegu cyrkulacyjnego powinny mieć możliwie najmniejsze średnice. Ograniczenie strat ciepła można osiągnąć również poprzez wprowadzenie automatycznej regulacji temperatury wody oraz pracy pomp obiegowych i cyrkulacyjnych. Zmniejszenie zużycia c.w.u. może nastąpić w wyniku wprowadzenia specjalnej armatury umożliwiającej jej efektywne wykorzystanie, na przykład nowych konstrukcji baterii czerpalnych, perlatorów zamiast zwykłych sitek prysznicowych czy urządzeń zamykających przepływ wody w niezakręconych kranach.

Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii
Źródłem oszczędności może być także wykorzystywanie energii ze źródeł odnawialnych, to znaczy energii:

• ze spalania biomasy – czyli drewna i jego odpadów (na przykład trocin) oraz słomy. Stosuje się do tego celu specjalne kotły lub, tak jak w domu energooszczędnym, kominki. Koszty ogrzewania za pomocą tego rodzaju paliw są niższe niż przy zastosowaniu paliw konwencjonalnych. Ponadto spalanie biomasy wpływa na zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych,
• z promieniowania słonecznego – czyli energii wykorzystywanej za pośrednictwem kolektorów słonecznych umieszczonych na dachu lub ścianie budynku. Ciepło to może być zastosowane do podgrzewania ciepłej wody użytkowej, a także do ogrzewania pomieszczeń. W naszych warunkach ze względu na ograniczone możliwości wykorzystania energii słonecznej w miesiącach zimowych stosuje się systemy wykorzystujące ciepło kolektora słonecznego skojarzone z innym źródłem ciepła. Dlatego zakup kolektorów powinien być poprzedzony dokładną analizą ekonomiczną, uwzględniającą indywidualne zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową,
• zgromadzonej w gruncie – czyli energii pozyskiwanej za pomocą pomp ciepła lub gruntowego wymiennika ciepła. Uzyskane ciepło ma niską cenę jednostkową, ale jest to związane z poniesieniem wysokich kosztów zainstalowania pompy i całego systemu. W domu energooszczędnym zazwyczaj stosuje się tańszy sposób pozyskania ciepła z gruntu – tzn. wykorzystuje się do tego gruntowy wymiennik ciepła, który służy do wstępnego podgrzania powietrza wentylacyjnego w zimie i pozwala na jego schłodzenie latem. Zastosowanie pompy ciepła jest uwarunkowane lokalizacją budynku i w indywidualnych przypadkach również może być uzasadnione.

Technologia energooszczędna przyszłością budownictwa
Bezsprzecznie możliwe jest takie zmodernizowanie i zmodyfikowanie istniejącego lub projektowanego domu tradycyjnego, aby uzyskać charakterystykę domu energooszczędnego. Dom tradycyjny, który został zbudowany metodą gospodarczą lub półgospodarczą, to tak naprawdę budynek o niezbyt wysokich parametrach termicznych, co przekłada się nie tylko na wyższe koszty utrzymania (głównie ogrzania budynku), ale też na komfort mieszkania w nim. Przystosowując - modernizując taki dom do technologii energooszczędnej, otrzymamy dom, który jest cieplejszy, zdrowszy i przede wszystkim tańszy w utrzymaniu. Dom w technologii energooszczędnej będzie można ogrzać nawet dwukrotnie niższym nakładem comiesięcznych kosztów niż dom tradycyjny. Dalej można byłoby spróbować zainwestować w inne technologie i zmodernizować dom do kategorii domu niskoenergetycznego, pasywnego lub nawet zeroenergetycznego, gdzie koszty ocieplenia spadają do zera. Tu jednak trzeba pamiętać, że żeby uzyskać taki efekt izolacji budynku, koszty budowy, adaptacji i modernizacji znacząco wzrosną. Najlepiej więc postawić na budownictwo zrównoważone ekonomicznie i przeliczyć, co w dłuższej perspektywie będzie nam bardziej się opłacało. O ile stopa zwrotu różnicy w kosztach budowy/adaptacji w przypadku domu energooszczędnego wynosi ok. 5–7 lat, to w przypadku domów pasywnych i zeroenergetycznych są to znacząco dłuższe okresy. Zanim więc podejmiemy decyzję o modernizacji domu tradycyjnego i doprowadzeniu go do standardu domu energooszczędnego, przeprowadźmy dość wnikliwą analizę finansową, która powinna odpowiedzieć nam na podstawowe pytanie: czy modernizacja nam się opłaci w świetle naszych dalszych planów życiowych (praca, mieszkanie, zdrowie itd.)?