Budowa i użytkowanie obiektów architektonicznych wymaga poznania szeregu pojęć technicznych. Lepsze zrozumienie charakterystyki budynku niesie za sobą wiele zalet. Jedną z nich jest oszczędność wynikająca z prowadzonej polityki inwestycyjnej. Przykładowo montaż nowoczesnego źródła ciepła może nie sprawdzić się w konkretnym przypadku z uwagi na niewystarczającą wartość współczynnika EU. Dlaczego tak się dzieje? Co to jest EP i EK? W tym artykule skupimy się na trzech podstawowych parametrach, które określają zapotrzebowanie energetyczne obiektu.

Czym jest energia pierwotna?

Energia pierwotna, która w różnego rodzaju dokumentach (na przykład świadectwie charakterystyki energetycznej czy audycie energetycznym) oznaczana jest jako EP, to energia pozyskiwana bezpośrednio z zasobów naturalnych. Jest ona szczególnie istotna w dobie szybko zachodzących zmian klimatycznych. Prawodawstwo polskie i europejskie wymaga od nowo powstałych obiektów osiągnięcia określonej wartości współczynnika EP, czyli ilości energii pierwotnej niezbędnej do pokrycia zapotrzebowania budynku na jego ogrzewanie, klimatyzację i wentylację mechaniczną oraz przygotowanie ciepłej wody użytkowej. W zależności od rodzaju używanego paliwa wartość zapotrzebowania na energię końcową mnoży się przez określony współczynnik nakładu wytworzenia energii pierwotnej. Współczynnik EP będzie wysoki, jeśli zdecydujemy się na ogrzewanie domu węglem kamiennym, węglem brunatnym czy olejem opałowym (1,1). Jeszcze większą wartość przyjmuje on w sytuacji ogrzewania obiektu energią elektryczną (3,0). Żeby spełnić rygorystyczne warunki określone w prawie, które od 2021 roku wynoszą 70 kWh/m2 w skali roku, dobrze jest wykorzystać OZE (fotowoltaikę, pompę ciepła czy turbiny wiatrowe), dla których współczynnik nakładu wytworzenia energii pierwotnej wynosi 0,00. To jedyna słuszna metoda na obniżenie wskaźnika EP.

Dlaczego ważna jest energia końcowa?

Gdy już wiemy, co to jest EP, warto rozwinąć wątek energii końcowej (EK). To najważniejszy parametr energetyczny obiektu dla właściciela, który kładzie nacisk na koszty eksploatacji obiektu. Od wartości EK zależy bowiem ilość zużywanej energii, a co za tym idzie, także wysokość rachunków. Energia końcowa to nic innego jak energia dostarczona do budynku w celu zapewnienia danej temperatury oraz przy uwzględnieniu ewentualnych strat w wytwarzaniu oraz przesyłaniu ciepła. Wskaźnik EK opisuje ilość energii potrzebnej w przedsiębiorstwie, biorąc jednocześnie pod uwagę sprawność systemów ogrzewania i przygotowania c.w.u. Jeśli chcemy, aby wartość współczynnika była niższa, niezbędne jest dobre zaizolowanie przegród zewnętrznych oraz zaprojektowanie wnętrza domu z wykorzystaniem efektywnego systemu wentylacji mechanicznej. Gdy poziom energii końcowej jest niewiele większy od wskaźnika energii użytkowej, mamy do czynienia z wysoko sprawnym systemem ogrzewania.

Energia użytkowa – podstawowe informacje

Ostatnim z podstawowych parametrów energetycznych budownictwa jest energia użytkowa (EU). Pod tym pojęciem należy rozumieć energię niezbędną do zaopatrzenia każdego metra kwadratowego domu. Wskaźnik EU informuje nas o jakości konstrukcji obiektu. Zasadniczo, im mniejsza wartość energii użytkowej, tym mniej ciepła będziemy tracić poprzez ściany, dach, okna czy drzwi. Wpływ na powyższą zmienną będą mieć takie czynniki jak:

• Rodzaj i struktura dachu i ścian – najlepszą redukcję generowanych strat ciepła mają obiekty o prostych bryłach i małej ilości połaci dachowych.
• Izolacja przegród zewnętrznych – warto zdecydować się na izolację termiczną o zauważalnej grubości (około 20 centymetrów) oraz na zabezpieczenie miejsc występowania mostków termicznych (ościeżnice okien i drzwi, wieńce stropu, nadproża).
• Współczynnik przenikania ciepła okien i drzwi – im mniejsza wartość, tym lepiej.
• Sposób wentylacji budynku i związany z tym poziom straty ciepła.
• Eskpozycja słoneczna obiektu – zaleca się przeszklenia południowe, umożliwiające pozyskanie pasywnych zysków solarnych.

Energia użytkowa a budownictwo tradycyjne, energooszczędne i pasywne

Podstawą projektowania budynków energooszczędnych jest osiągnięcie jak najniższej wartości zapotrzebowania na energię użytkową. Biorąc pod uwagę wartość wskaźnika EU, możemy wyróżnić trzy rodzaje budownictwa:

• budownictwo tradycyjne (powyżej 40 kWh/m2/rok);
• budownictwo energooszczędne (poniżej 40 kWh/m2/rok);
• budownictwo pasywne (poniżej 15 kWh/m2/rok).

Ostatnie dwie grupy pozwalają na optymalne wykorzystanie energii. Postawienie budynku energooszczędnego lub pasywnego wymaga odmiennego podejścia do projektowania (rozkład pomieszczeń, użyte materiały, instalacje grzewcze) i poniesienia wyższych wydatków, które jednak szybko się zwracają. Tym bardziej, że zapewnienie takiego standardu, pozwala bardzo często na uzyskanie finansowego wsparcia od rządu na budowę obiektów energooszczędnych.

Porównanie EK, EU i EP – dlaczego jest tak ważne?

Porównanie wskaźnika EP, energii końcowej i energii użytkowej jest kluczowe w ocenie charakterystyki energetycznej budynku. Błędem jest branie pod uwagę tylko współczynnika energii pierwotnej, który jest wyróżniony w świadectwie jako kluczowy. Dlaczego? Biorąc pod uwagę suche liczby, może się okazać, że lepszym pomysłem jest wykorzystanie kotła opalanego drewnem niż zasilanie pompą ciepła (z uwagi na współczynnik nakładu wytworzenia energii pierwotnej). To jednak przykład złej praktyki projektowania i wysnuwanie błędnych wniosków. Analizując różne możliwości dobrze porównać przywołane wartości oraz wziąć pod uwagę także takie aspekty jak: rodzaj dostarczanej energii (z OZE czy paliw kopalnych), poziom sprawności urządzeń grzewczych czy wysokość emisji zanieczyszczeń. Tak wykonane badanie pozwala na dobranie właściwych komponentów do wykonania budynku energooszczędnego.