Trvalo udržateľná výstavba s použitím penového polystyrénu
Vhodne zvolená tepelná izolácia má na energetickú efektívnosť budov významný vplyv. Podľa Klimatickej aliancie by sa energeticky efektívnymi budovami mohli emisie oxidu uhličitého znížiť o 460 milliónov ton ročne (čo je viac ako celkové množstvo emisií v Európe podľa Kjótskeho protokolu). Tým by sa obmedzila spotreba ropy o 3,3 millióna barelov denne, čo pre Európu znamená ročnú úsporu nákladov na energiu v hodnote 270 miliárd eur. Ďalším prínosom by bola energetická bezpečnosť, menšie znečisťovanie ovzdušia, vytvorenie pracovných miest a zmiernenie chudoby.
Podľa medzinárodného grémia IPPC, ktoré sa zaoberá klimatickými zmenami (Intergovernmental Panel on Climatic Change) by sa zmenou prístupu v stavebnom priemysle mohlo celkové množstvo emisií skleníkových plynov znížiť až o viac ako 40 %. Tepelná ochrana budov sa pritom považuje za jeden z najrýchlejších a cenovo najpriaznivejších spôsobov ako to dosiahnuť. Už dnes sú k dispozícii vedomosti a technológie, pomocou ktorých možno realizovať kvalitnejšiu tepelnú ochranu, a tým podstatne zredukovať spotrebu energie v budovách pri súčasnom zvýšení tepelného komfortu. Spotreba energie má ale predovšetkým lokálny charakter a významne závisí od správania spotrebiteľa.
Optimálna hrúbka izolácie
Častým argumentom proti zväčšujúcej sa hrúbke tepelnej izolácie je veľké množstvo energie potrebnej na jej výrobu. Existuje názor, že prídavnou tepelnou izoláciou sa ušetrí menej energie ako sa spotrebuje. Nemecká spoločnosť pre podrobné analýzy Gesellschaft fũr umfassende Analysen vo svojej štúdii analyzovala úspory energie po aplikácii tepelnoizolačných dosiek na obvodové steny budov z exteriérovej strany (v podmienkach Európy). Z tejto analýzy vyplýva, že vďaka tepelnej ochrane budovy sa počas jej životnosti ušetrí 150-krát viac energie, ako sa spotrebuje na jej výrobu.
Skutočná efektívnosť nákladov závisí od lokácie a od ďalších faktorov, napríklad nákladov na energiu, nastavenej teploty a množstva hodín vykurovania, odlišných cien za stavebné materialy, prácu a tepelnú izoláciu v rámci Európy. Väčšina požiadaviek na nové stavby v Európe nie je v súlade s najvhodnejšou praxou (best practice), a preto nie sú tepelnoizolačné hrúbky ešte optimalizované. V prípade požiadaviek na už existujúce budovy sa dobré príklady využívajú ešte menej.
Zvyšovanie hrúbky tepelnej izolácie, ktorá je súčasťou tepelnoizolačných systémov aplikovaných na budovy, má zmysel z hľadiska perspektívy rovnováhy spotrebovanej energie a vynakladaných nákladov.
Expandovaný (penový) polystyrén
Expandovaný polystyrén (EPS) je všestranne použiteľný, trvanlivý materiál s optimálnymi tepelnoizolačnými vlastnosťami. Keďže 98 % štruktúry EPS tvorí vzduch, jeho počiatočné tepelnotechnické vlastnosti sa zachovávajú počas celej jeho životnosti. Je netoxický a odolný proti vlhkosti i hnilobe. EPS sa používa hlavne ako účinná tepelná ochrana stien, striech a podláh všetkých typov budov. Môže sa vyrábať s veľkou variabilitou vlastností, v rôznych tvaroch a rozmeroch. V stavebníctve sa využíva aj na iné aplikácie, napríklad na vypĺňanie dutín pri inžinierskych stavbách, ako ľahká výplň pri výstavbe ciest (Benelux) a železníc a ako flotačný materiál pri konštrukcii plávajúcich pontónov v jachtárskych prístavoch. Široké uplatnenie nachádza aj v ďalších oblastiach priemyslu napríklad v obalovom priemysle.
V stavebníctve sa EPS používa hlavne v týchto prípadoch:
- na tepelnú ochranu plochých a šikmých striech,
- na tepelnú ochranu podkrovia,
- na tepelnú ochranu podláh umiestnených na teréne,
- ako súčať protiradónovej ochrany vo forme blokov vkladaných medzi betónové nosníky a systém protiradónovej ochrany,
- na tepelnú ochranu vnútorných stien v kombinácii so sádrokartónovými doskami,
- na tepelnú ochranu vonkajších stien alebo ako súčasť ETICS (External Thermal Insulation Composite Systems – kontaktné vonkajšie tepelnoizolačné systémy),
- ako tepelnoizolačné debnenie (ICF),
- ako doplnok nosných základových aplikácií,
- ako súčasť sendvičového vonkajšieho obloženia (kov a drevovláknitá doska),
- ako súčasť podlahových vykurovacích systémov,
- ako izolácia proti krokovému hluku v rámci plávajúcich podláh.
Analýza životného cyklu EPS v budovách
Každodenné činnosti jednotlivcov a organizácií majú dosah na životné prostredie. Každý výrobca by mal dôkladne analyzovať životnosť výrobkov, skúmať ich vplyv na životné prostredie a hľadať spôsoby, ako ich negatívny vplyv zredukovať na minimum.
Analýza životného cyklu vyžaduje koordináciu a štandardizáciu. Medzinárodná organizácia pre normalizáciu ISO je pravdepodobne najvýznačnejšou a určite najcitovanejšou inštitúciou v tejto oblasti. Hodnotenia životného cyklu sa týkajú normy ISO 14 000 o tvorbe a ochrane životného prostredia.
V súvislosti so životným cyklom stavebného materiálu sa často najviac energie spotrebuje a najviac emisií vyprodukuje počas jeho výroby. V prípade tepelnoizolačných materiálov to nie je výrobná fáza, ale fáza používania, ktorá dominuje celkovému dosahu na životné prostredie. Skutočný vplyv tepelnoizolačného materiálu závisí od typu a použitej hrúbky tepelnej izolácie.
EPS v nízkoenergetických a pasívnych domoch
Termín pasívna budova sa vzťahuje na budovy, v ktorých sa vhodnou kombináciou stavebných materiálov a stavebných konštrukcií vytvára vnútorné prostredie nenáročné na vykurovanie a chladenie. Ide o kvalitne tepelne izolované budovy s minimálnymi tepelnými mostami, ktoré využívajú pasívny príjem slnečnej energie, sú vzduchotesné a kvalitný vzduch vo vnútri budovy sa zabezpečuje vetracím systémom s využitím rekuperácie tepla. Vzhľad nízkoenergetického alebo pasívneho domu sa v podstate nelíši od vzhľadu štandardnej budovy. Bývanie v takýchto budovách nevyžaduje špeciálny životný štýl a nie sú určené pre zvláštnu kategóriu ľudí.
Hlavným prínosom nízkoenergetickej a pasívnej budovy je zníženie nákladov na jej prevádzku a podstatne menší negatívny dosah na životné prostredie. To má vplyv na energetickú bezpečnosť a environmentálnu trvalú udržateľnosť.
Projekt nízkoenergetického domu zahŕňa zníženie potreby energie s vplyvom na zníženie skutočnej spotreby energie na vykurovanie a chladenie prostredníctvom kvalitnej tepelnej ochrany. Tým sa nízkoenergetický dom stáva kľúčovým prvkom trvalo udržateľného rozvoja.
Vplyv EPS na účinnosť a životnosť budov
Doterajšie skúsenosti s používaním EPS ako tepelnoizolačného materiálu preukázali jednoznačnú súvislosť medzi jeho kvalitou a životnosťou. Zo skúseností získaných Združením EPS SR za ostatných päť rokov vyplýva, že na dosiahnutie dlhodobých účinkov v stavebnom diele je kvalita EPS jednou z najdôležitejších vlastností. Účinky tepelnej ochrany ďalej ovplyvňuje kvalita zhotovenia, vrátane vyhotovenia detailov. Akékoľvek chyby majú vplyv na účinky tepelnej izolácie a aj na jej životnosť.
Aby sa dosiahli projektované a aj skutočné úspory (kvalita vyjadrená vyššou pevnosťou v tlaku, ako aj ďalšími parametrami podľa STN EN 13163: 2009 Tepelnoizolačné výrobky pre budovy. Priemyselne vyrábané výrobky z expandovaného polystyrénu (EPS) Špecifikácia musí súčasne so zväčšovaním hrúbok tepelnej izolácie rásť aj kvalita tepelnoizolačného materiálu. Aj z týchto dôvodov vykonáva Združenie výrobcov EPS SR systematický monitoring kvality EPS (podobný projekt sa realizuje aj v ČR v Sdružení EPS ČR). Projekt sa realizuje v spolupráci s TSÚS, n. o. a SOI. Výsledky potvrdzujú, že kvalita EPS je u kľúčových výrobcov v súlade s ustanoveniami normy STN EN 13163, ako aj normou STN 72 7221-1: 2010: Tepelnoizolačné výrobky pre budovy. Časť 1: Typy stavebných konštrukcií a kódy použitia a STN 72 7221-2: 2010: Tepelnoizolačné výrobky pre budovy. Časť 2: Priemyselne vyrábané výrobky z expandovaného polystyrénu (EPS). Účel použitia.
Záver
Znížením spotreby energie možno zabezpečiť splnenie politických a environmentálnych požiadaviek na energetickú hospodárnosť a znížené emisie skleníkových plynov. V súlade s daným cieľom by sa malo dbať na obmedzenie dopytu po energii jej racionálnym využívaním a uprednostniť skôr využívanie obnoviteľných energetických zdrojov pred fosílnymi palivami. Ukázalo sa, že lepšia tepelná ochrana budov a stavieb má pre energetickú hospodárnosť v rozsiahlom stavebnom sektore najväčší význam. Existujú dostatočné dôkazy o tom, že všetky dôležité tepelnoizolačné materiály sú dlhodobo udržateľné a rozdiely medzi nimi nie sú bezvýznamné v porovnaní s celým obvodovým plášťom budovy. Pri navrhovaní tepelnej ochrany budov treba zohľadniť všetky požiadavky kladené na vlastnosti tepelnej izolácie a to tak, aby sa maximalizovala efektívnosť počas výstavby aj po ukončení životnosti budov. Budovami s kvalitnou tepelnou ochranou možno zachovať nielen životné prostredie pre ďalšie generácie, ale zabezpečiť aj pohodlnejšie bývanie.
TEXT: Ing. Marta Strapková
FOTO: Dano Veselský
Ing. Marta Strapková je predsedníčkou Združenia výrobcov, spracovateľov a používateľov expandovaného polystyrénu (EPS SR)
Literatúra
1. Trvale udržateľná výstavba s použitím EPS ako tepelno izolačného materiálu. Preklad dokumentu EUMEPS, 2010.
2. Nízkoenergetické budovy s EPS izoláciou. Preklad dokumentu EUMEPS, 2010.
Článok bol uverejnený v časopise Správa budov.
