Prínos investície zateplenia grafitovým polystyrénom z dlhodobého hľadiska

Hlavným dôvodom na zatepľovanie novostavieb, ale aj starších budov, je predovšetkým zníženie spotreby energie na vykurovanie. Ďalšími výhodami zateplenia sú predĺženie životnosti objektu, zníženie nákladov na chladenie budovy, šetrenie životného prostredia a zlepšenie celkového vzhľadu budovy.

Použitie vonkajšieho kontaktného tepelnoizolačného systému (ETICS – External Thermal Insulation Composite System) sa stalo bežnou súčasťou stavebných prác. Aby však komponenty systémov vyhoveli rastúcim požiadavkám kladeným na energetickú efektívnosť zatepľovaných budov, je dôležité ich kontinuálne zdokonaľovanie.

Jednou z posledných inovácií je použitie grafitového (sivého) polystyrénu v tepelnoizolačných systémoch. Kľúčovým faktorom pri výbere tepelnoizolačného materiálu je schopnosť materiálu viesť teplo. Túto schopnosť vyjadruje súčiniteľ tepelnej vodivosti λ W/(m . K). Čím je hodnota súčiniteľa tepelnej vodivosti nižšia, tým je účinnosť tepelnej izolácie vyššia.

Celková obnova bytového domu predstavuje investíciu, ktorá odzrkadľuje zodpovedný prístup vlastníkov bytov k ich majetku s úmyslom využívať ho dlhodobo a efektívne. Aj keď nejde o novú budovu, možno tu uplatniť rovnakú schému trvalo udržateľného rozvoja.

Tento princíp uplatňuje aj európska smernica o energetickej náročnosti budov EPBD (Energy Performance of Buildings Directive), v ktorej sa kladú požiadavky na výstavbu budov v zmysle ochrany životného prostredia za súčasnej podmienky dodržania nákladového optima.

Návratnosť investície
Návratnosť investície do zateplenia obvodového plášťa bytového domu z dlhodobého hľadiska možno prezentovať na zjednodušenom modeli.

Na účely porovnania jednotlivých variantov zateplenia sa uvažoval bytovým dom postavený v panelovom konštrukčnom systéme ZTB s keramzitbetónovým obvodovým plášťom s plochou 2 000 m2. Na zateplenie tejto plochy sa bral do úvahy kontaktný tepelnoizolačný systém s tepelnou izoláciou na báze expandovaného bieleho polystyrénu a expandovaného sivého polystyrénu s obsahom grafitu. Porovnával sa pomer ceny k výkonu.

Trvalo udržateľný rozvoj je taký spôsob rozvoja ľudskej spoločnosti, ktorý zosúlaďuje hospodársky a spoločenský pokrok s plnohodnotným zachovaním životného prostredia. Medzi hlavné ciele trvalo udržateľného rozvoja patrí zachovanie životného prostredia ďalším generáciám v čo najmenej pozmenenej podobe.

Polystyrén s obsahom grafitu
Polystyrén pridaním grafitových častíc v procese výroby suroviny získava po spracovaní do podoby izolačných dosiek lepšie tepelnoizolačné vlastnosti. Dochádza k tomu na základe odrazu tepelného žiarenia ako jednej zo zložiek šírenia tepla od štruktúry grafitových častíc v expandovanom polystyréne (obr. 1). Veľkosť týchto častíc nie je samoúčelná, keďže sa sleduje zámer odrazu vlnenia špecifickej vlnovej dĺžky, ktorá závisí od teploty (9,5 µm 21 °C; 11,5 µm –15 °C)

Porovnanie hodnôt súčiniteľa tepelnej vodivosti EPS a grafitového EPS v závislosti od objemovej hmotnosti vidieť na obrázku 2 a v tabuľkách 1 a 2.

Obr. 2 Závislosť súčiniteľa tepelnej vodivosti od objemovej hmotnosti

Výpočet
Aby bolo možné úspory energie na vykurovanie a návratnosť investície relevantne hodnotiť, vypočítali sa tepelné straty nezatepleného objektu, zateplenej budovy s tepelnou izoláciou na báze bieleho polystyrénu a zateplenej budovy s tepelnou izoláciou na báze sivého polystyrénu. Náklady na vykurovanie sa pripočítali k obstarávacím nákladom v prípade investície do zateplenia. Pri uvažovanej životnosti tepelnoizolačného systému 30 rokov sa získali výsledné hodnoty uvedené v tab. 3. Obstarávacie náklady sa počítali pri zateplení budovy tepelnou izoláciou s hrúbkou 10 cm so silikónovou povrchovou úpravou.

Vo výpočte sa uvažovalo ročné navýšenie ceny tepla o 5 %, a to na základe verejne dostupných informácií o vývoji ceny tepla za posledné roky. V tabuľke 4 je uvedený vývoj ceny tepla pre stredné Slovensko.
Tepelné straty a potreba tepla na vykurovanie sa zohľadnili podľa údajov v tabuľkách 5 a 6.

Výsledky
V prípade bieleho polystyrénu sa zateplením znížili tepelné straty viac ako štvornásobne a v prípade grafitového polystyrénu dokonca viac ako päťnásobne. Pri cene tepla a jej postupnom náraste to znamená pre investora rýchlu návratnosť a istotu úspor v budúcnosti či už na nákladoch na vykurovanie, alebo v podobe predĺženia životnosti celej stavby (tab. 7).

Záver
Na základe vykonaných výpočtov možno konštatovať, že použitie tepelnej izolácie na báze sivého polystyrénu z obsahom grafitu je nákladovo optimálne aj navzdory faktu, že počiatočné náklady na realizáciu investície sú pri tomto variante vyššie. Predpokladom tohto priaznivého stavu je v neposlednom rade aj kvalita zhotovenia celého zateplenia vrátane kritických detailov, ktoré by mal projektant vyriešiť po zhodnotení reálneho stavu konkrétneho bytového domu.

Úloha porovnania sa riešila v zjednodušenej podobe, pričom sa nebrala do úvahy obnova strešného plášťa, okien a dverí, optimalizácia vykurovacej sústavy a zateplenie pivničných priestorov, ktoré významne ovplyvňujú tepelnú bilanciu budovy, efektívnosť celkovej obnovy, a tým aj návratnosť investície.

TEXT: Ing. Juraj Klačko
FOTO: POR SH+

Zdroj informácii
1. www.spravbyt.sk

Ing. Juraj Klačko je predsedom predstavenstva spoločnosti POR SH+, a. s.

Článok bol uverejnený v časopise Správa budov.