Environmentální prohlášení o produktu (EPD) pro tři kategorie izolací EPS

Transkript

1 Environmentální prohlášení o produktu (EPD) pro tři kategorie izolací EPS Environmental product declaration (EPD) of 3 EPS insulations categories František Vörös, Sdružení EPS ČR V článku jsou posouzeny environmentální vlastnosti izolačních desek z EPS v rámci jedné z podmínek pro posouzení udržitelnosti stavebních výrobků. Na příkladu německého postupu při získání environmentálního prohlášení o třech typech EPS izolací jsou rozebrány metodiky a zhodnocení naměřených výsledků pro vystavení finálního rozhodnutí o EPD. Jsou uvedena konkrétní data parametrů, týkajících se spotřeby energií ve všech fázích od počátku do skončení životního cyklu výrobku. Environmental qualities of insulation boards made of EPS are discussed within the frame of one of conditions for appraisal of building products sustainability. By way of the German EPD getting procedure of 3 EPS insulations types, methodics and evaluation of measured results are discussed with reference to making out the final decision of EPD. Concrete parameter values dealing with energy consumption in all stages of the product life cycle are presented. Úvod Již v několika článcích [1-3] jsem se v souvislosti s izolacemi z pěnového polystyrenu (EPS) zmínil o environmentálních požadavcích na tento produkt. Tyto požadavky vyplývají z potřeb udržitelného stavebnictví [4] a mají bezprostřední dopad na jedno z největších průmyslových odvětví v EU stavebnictví, které zaměstnává 140 milionů lidí a vytváří přidanou hodnotu 510 miliard euro [5]. Problematika udržitelných stavebních výrobků by měla být zakotvena do novelizované směrnice EU-CPR. Pracovní skupina WG 3 při CEN/TC 350 by měla do roku 2012 zpracovat metodiku a pravidla pro hodnocení environmentálních vlastností stavebních výrobků s využitím ISO standardů a návrhem jednotného postupu v rámci EU. Definitivní řešení se očekává v letech ISO postupy V současné době je pro posouzení ekologických vlastností výrobků ve světě používáno více systémů [6]. V rámci mezinárodních standardizačních postupů ISO jde o tři typy: Typ I ČSN ISO environmentální značka udělovaná pro produkty, které splňují předem definované environmentální parametry. Typ II ČSN ISO vlastní environmentální tvrzení o vlastnostech produktů z hlediska životního prostředí. Typ III ČSN ISO EPD jde o prezentaci konkrétních, kvantifikovaných dopadů výrobku z hlediska životního prostředí. EPD je Klíčová slova: udržitelné stavební výrobky pěnový polystyren EPS životní cyklus EPS typy EPS izolací ISO normy pro environmentální prohlášení o produktu EPD environmentální a energetická data o EPS izolacích Německé instituce pro posouzení EPD Key words sustainable building products expanded polystyrene EPS EPS life stages types of EPS insulations ISO standards referring to the environmental product declaration EPD environmental and energetic indicators of EPS insulations German institution for EPD appraisal Recenzent: Lubomír Keim Životní cyklus Posouzení životního cyklu stavebního výrobku by mělo obsahovat: výrobní fázi vlastního výrobku, tj. zajištění výchozích a pomocných surovin, včetně jejich transportu, vlastní výroby a skladování; zabudování do stavby, včetně transportu od výrobce a instalačního procesu; aplikační fázi, tj. vlastní užití, údržba, opravy, náhrady, vše včetně transportu; aktivity po skončení životnosti, tj. demontáž, transport odpadu, znovuužití, recyklaci, resp. konečné odstranění odpadu. Obr. 1 EPD systémy v evropském stavebnictví TEPELNÁ OCHRANA BUDOV 4/ TOB4 10.indd :53

2 založeno na metodice LCA (Life Cycle Assessments) posouzení celého životního cyklu od vzniku po zánik výrobku. Výhodou EPD je možnost srovnání produktů vyrobených z různých materiálů. Kritéria pro posuzování produktových kategorií (PCR Product Category Rules) jsou stanovena nezávislou organizací, a jejich plnění je také nezávislou organizací kontrolováno. EPD pro stavební výrobky Pro stavebnictví je nejdůležitější typ III, který však doznal v různých zemích řady modifikací [7]. Loga jsou uvedena na obr. 1. Většina národních systémů vychází z PCR. O systému BRE (VB) z hlediska izolačních materiálů již byla podána informace [2]. Systémy EPD jsou rozvinuty ve Švédsku a Itálii nejenom pro stavební výrobky. Výstupem z francouzského systému ANFOR je jednostránkový dokument, ostatní země (Finsko, Dánsko, Norsko, Belgie) vydávají EPD rozsáhlejší. EPD v Německu Německý systém IBU-EPD je založen na koordinační roli Institutu pro stavby a životní prostředí (IBU); schválení jeho výsledků je posouzeno nezávislým devítičlenným orgánem, ve kterém jsou zapojeni zástupci ministerstev, nevládních orgánů a vědeckých ústavů. Prvním krokem k dosažení EPD pro EPS bylo schválení PCR pro izolace z pěnových plastů dne obr. 2. Obr. 2 Požadavky na produktovou kategorii (PCR) pro pěnové plasty Obr. 3 Titulní strany dvou ze tří 21stránkových dokumentů o měření emisí Tento dokument předepisuje splnění kritérií, která jsou následně deklarována v EPD: definice produktu (EPS, XPS, PUR/ PIR, PE pěny, EPDM pěny), včetně doporučených aplikací a fyzikálně mechanických vlastností; základní a pomocné suroviny; popis výroby produktu; zpracování produktu; použití produktu a vliv na zdraví obyvatelstva; požární vlastnosti a vliv povětrnosti; poaplikační fáze (demolice, odpady); ekologická bilance každé fáze; těkavé látky a jejich vliv na člověka. EPS a EPD Odpovědi na tato kritéria jsou součástí několikastránkového EPD v případě EPS jde u každé kategorie výrobků o 22 stran. Jak je známo, EPS byl ve formě perlí patentován u firmy BASF v Německu v roce První produkty byly vystavovány na výstavě Kunststoff Messe v Düsseldorfu v roce V roce 1960 dosáhla světová výroba EPS 35 tisíc tun/rok. Současná světová výroba EPS dosahuje 5 mil. tun, z toho přes 1,7 mil. zde v Evropě. Největší spotřebu EPS v Evropě vykazuje Německo, kde byly také poprvé v roce 1959 použity EPS desky k izolaci domu. Jenom pro systémy vnějších tepelných izolací obálky domů (ETICS) se v roce 2008 použilo v Německu 40 milionů m 2 EPS desek [8]. Není proto divu, že německá asociace IVH (Industrieverband Hartschaum), která sdružuje 20 zpracovatelů EPS s 30 výrobními závody a dále 5 výrobců strojů pro zpracování EPS, se ujala vůdčí role při přípravě EPD [9]. Využila přitom jako konzultanta německou firmu PE International, která pracuje v oboru environmentálního posuzování procesů a výrobků přes 20 let a např. v oboru EPD zpracovala více než 40 deklarací [10]. IVH se problematikou ekobilance zabývá několik let, již v roce 1993 vypracovala Eko-bilanci pro izolační desky z EPS. Na nosné požadavky pro EPD podle ISO nastartovala projekt Od jejich posledního hodnocení došlo nejenom ke změnám v environmentálních požadavcích (LCA), ale i k inovaci sortimentu, zejména k aplikaci nového typu EPS s nižším koeficientem tepelné vodivosti λ. Jako první krok byly vytipovány ze široké škály izolačních EPS desek tři kategorie, které v roce 2008 představovaly 56% podíl na trhu izolací EPS v Německu. Postupně byla realizována měření a posouzení těchto výrobků podle následujícího schématu: Pro použití stavebních výrobků v Německu platí předpisy spolkových zemí. Plnění předpisů posuzuje AGBB (výbor pro zdravotní hodnocení stavebních výrobků). Shodu s 3 a 16 v případě EPS výrobků posuzoval FIW (výzkumný ústav pro izolační hmoty) v Mnichově [11]. Kromě toho stanovil u jednotlivých EPS desek emise VOC těkavých látek organických sloučenin (C 6 C 16 ), dále 18 TEPELNÁ OCHRANA BUDOV 4/2010 TOB4 10.indd :53

3 Obr. 4 Příklad dokumentu, který mohou používat členové IVH emise SVOC semitěkavých organických látek (C 16 C 22 ) a plnění NIK nejnižších povolených koncentrací. Důležitým podkladovým dokumentem byl Ekologický profil EPS perlí, který zpracoval v roce 2005 p. Boustead pro Plastics Europe (Sdružení výrobců polymerů) v Bruselu [12]. Významnou roli v přípravě podkladů pro udělení EPD sehrál Frauenhofer Institut pro stavební fyziku [13], který posuzoval těkavost inhibitoru hoření HBCD hexabromcyklododekanu a ostatních chemikálií z izolačních desek během 28denního a 90denního působení i ve vazbě na požadavky RE- ACH [14]. Výsledkem jsou mnohostránkové protokoly viz obr. 3, z nichž vyplývá, že HBCD je pevně zabudován v EPS, a ani po 90denním působení vzduchu a vody na izolační desku z EPS neemituje do vzduchu a nevyluhuje se do vody. izolace podlah, perimetrů a pro kročejový útlum hluku 4 typy a u dvou B/P 0035 a B/P 040 s hodnotou λ = 0,035 a 0,040 W/(m K) s odkazy na příslušné kvalitativní normy; izolace stěn a střech celkem 9 typů a u dvou W/D 035 a W/D 040 s hodnotou λ = 0,035 a 0,040 W/m K s odkazy na příslušné kvalitativní normy; izolace stěn a střech s typem se zlepšenou hodnotou λ označení jako šedý SA 032. Jedná se o 4 typy, které mají zabudovanou speciální přísadu (grafit) a mají o cca 20 % lepší izolační vlastnosti viz obr. 5. Dále jsou popsány základní receptury, v nichž je uvedeno, že lze přidávat až 19 % rozdrceného odpadu z EPS a dále obsah chemikálií v produktech, popis výroby desek u zpracovatelů EPS produktů, typické aplikace na stavbách, bezpečnostní opatření při aplikacích a možnosti využití produktů po skončení životnosti. Důležitou kapitolou je problematika hořlavosti desek z EPS, která se u základního produktu měří podle DIN a musí mít třídu B1. Produkty výrobců EPS perlí jsou kontrolovány státními zkušebnami v Lipsku a Mnichově. Této proceduře podléhá i výrobek KOPLEN ze SYNTHOSu Kralupy. Teplota měknutí EPS desek je nad 100 C, zápalná teplota přibližně 370 C a teplota samovznícení přibližně 450 C. Jak je obecně známo, je většina vlastností EPS závislá na objemové hmotnosti. Shrnutí environmentálních dat pro všechny tři kategorie EPS výrobků je provedeno v tab. 1. Z tabulky vyplývá, že spotřeba primární energie roste úměrně se zvyšující se objemovou hmotností desek. Celková spotřeba energie je součtem spotřeby na výrobu a transport, přičemž po skončení životnosti se spalováním energie získává. V následující tab. 2 je provedena bilance energetických a environmentálních parametrů v průběhu životního cyklu. Emisní hodnoty stejných desek jsou uvedeny v tab. 3. Další postup Finančně náročný projekt německé asociace výrobců EPS izolací IVH k zajištění EPD pro EPS byl částečně Osvědčení o EPS Veškeré dílčí výsledky, podpořené 42 odkazy na odbornou literaturu, byly souhrnně zpracovány a dány k posouzení devítičlenné komisi IBU v čele s profesorem Reinhardtem z Univerzity Stuttgart, která dne udělila pro EPS desky pečeť, jako výrobku pro udržitelné stavby viz obr. 4. Tuto pečeť mohou využívat všichni členové IVH s tím, že místo na obrázku uvedeného loga firmy Swispor použijí své vlastní logo. V úvodu každé ze tří deklarací jsou definovány 3 kategorie hodnocených EPS desek, určených pro následující aplikace: Obr. 5 Závislost součinitele tepelné vodivosti na objemové hmotnosti pro EPS a EPS s grafitem TEPELNÁ OCHRANA BUDOV 4/ TOB4 10.indd :53

4 Tab. 1 Základní energetická a ekologická data (tzv. kategorie dopadu) pro tři kategorie EPS hodnoty vztaženy na 1m 3 výrobku Ukazatele Značení výrobku B/P 035 B/P 040 W/D 035 W/D 040 Šedý SA-032 Objemová hmotnost kg/m 3 26,9 17,5 22,9 16,6 16,6 Spotřeba primární (neobnovitelná) energie [MJ] 1829,3 1192,7 1145,2 868,0 875,5 Spotřeba primární (obnovitelná) energií [MJ] 7,2 5,0 1,0 1,7 2,6 ADP Potenciál úbytku biotických zdrojů [kg Sb Ekv.] 8,6 E 01 5,6 E 01 5,5 E 01 4,2 E 01 4,2 E 01 GWP Potenciál globálního oteplování [kg CO 2 -Ekv.] 9,6 E ,2 E ,9 E ,7 E ,8 E + 01 ODP Potenciál poškození ozonové vrstvy [kg CO 2 -Ekv.] 1,0 E 06 7,0 E 07-1,8 E 07 2,8 E 08 2,3 E 07 AP Potenciál acidifikace [kg CO 2 -Ekv.] 1,4 E 01 8,8 E 02 8,9 E 02 6,7 E 02 7,2 E 02 EP Potenciál eutrofizace [kg Po 3 4-Ekv.] 1,4 E 01 9,3 E 03 9,4 E 03 7,1 E 03 7,6 E 03 POCP Potenciál tvorby fotooxidantů [kg C 2 H 4 -Ekv.] 4,3 E 01 3,2 E 01 3,5 E 01 3,0 E 01 2,8 E 01 financován zastřešující asociací národních asociací výrobců a zpracovatelů EPS EUMEPS [15]. Česká republika je prostřednictvím Sdružení EPS ČR [16] členem EUMEPS a zúčastní se projektu převedení EPD z německého systému na jednotný systém v rámci EU, určený pro členy EUMEPS. K zahájení projektu došlo na úvodním jednání v budově PE International v Leinfelden Echterdingen dne Jednání se zúčastnila Mgr. Votočková, která je v rámci Výzkumného ústavu pozemních staveb [17] zodpovědná za EPD se zaměřením na oblast stavebnictví. Cílovým termínem pro Evropské EPD pro EPS izolační desky je 4. čtvrtletí Závěr Nezbytnou součástí udržitelného stavebnictví jsou udržitelné stavební výrobky [18]. U nich bude postupně stále více vyžadováno environmentální prohlášení. IVH v Německu se poprvé v Evropě podařilo zpracovat EPD pro tři kategorie EPS izolačních desek. Ambicí evropské asociace EUMPS je využít tyto postupy a výsledky ke zpracování jednotné evropské EPD. Pomocí těchto dat pak bude možno zpřesnit některé dříve publikované údaje o EPS [19, 20]. Tab. 2 Energeticky ekologická bilance desky W/D 040 s objemovou hmotností 16,6 kg/m 3 Výroba Transport Likvidace Primární neobnovitelná (fosilní) energie [MJ/m 3 ] 1383,2 2,3-517,4 Primární obnovitelná energie [MJ/m 3 ] 8,4 2,5E-03-6,7 ADP 6,4E 01 1,1E 03-2,2E 01 GWP 4,7E ,6E ,0E + 01 ODP 1,4E 06 2,7 E 10-1,4 E 06 AP 1,0E 01 9,5 E 04-3,4 E 02 EP 1,0E 02 1,6 E 04-3,2 E 03 POCP 3,0E 01 7,2 E 05-3,0 E 03 Tab. 3 Emisní hodnoty desky W/D 040 po 28denním působení vzduchu o průtoku 0,42 m 3 za hodinu při 23 o C Parametry Naměřené hodnoty [μ /m 3 ] Σ TVOC (C 6 C 16 ) těkavé látky jako toluenový ekvivalent < 50 Σ VOC bez NIK (C 6 C 16 ) těkavé látky < 10 Σ SVOC (C 16 C 22 ) semitěkavé látky < 5 Σ karcinogenů neměřitelné Literatura [1] VÖRÖS, F., Rok 2009 z pohledu izolací z pěnového polystyrenu (EPS), Tepelná ochrana budov, 13, 2010, č. 1, s. 17. [2] VÖRÖS, F., Zelené veřejné zakázky a tepelné izolace budov, Tepel- ná ochrana budov, 13, 2010, č. 2, s. 18. [3] VÖRÖS, F., EPS izolace a úspory v budovách v Německu, Tepelná ochrana budov, 13, 2010, č. 2, s. 23. [4] HAJEK, P., TYWONIAK, J., Sustainable Building in the Czech Republic Challenge and Oportunity, Conference Central Europe towards Sustainable Building CESB, 2007, Prague. [5] BIRD, J., [6] VOTOČKOVÁ, T., Seminář EPD 20 TEPELNÁ OCHRANA BUDOV 4/2010 TOB4 10.indd :53

5 dokumenty/seminar-epd-shrnuti- -doc doc [7] KREISSIG, J., EPD on EU level, [8] MACHATKA, M., Tisková konference CZB a Sdružení EPS ČR v Praze, [9] SCHÖNELL, H., IVH Aktivitäten EPD, konference Süddeutsches Kunststoffzentrum Würzburg, [10] [11] [12] [13] [14] VÖRÖS, F., Stavebnictví a nová chemická legislativa, Tepelná ochrana budov, 12, 2009, č. 6, s. 14. [15] [16] [17] [18] Sustainable Construction with EPS Insulation, Apríl 2010, [19] VONKA, M., Environmentální vyhodnocení tepelně technické sanace panelového domu případová studie, Tepelná ochrana budov, 7, 2004, č. 3, s. 24. [20] RŮŽIČKA, J., Environmentálně efektivní materiály pro stavební konstrukce, Tepelná ochrana budov, 9, 2006, č. 3, s. 24. Semináře IC ČKAIT Seminars of IC CKAIT Odborné semináře Oblastní kanceláře ČKAIT Praha v září a říjnu 2010 Místo konání: Dům ČKAIT, posluchárna 1. patro, Sokolská 15, Praha 2 Bezbariérové řešení staveb pro zrakově postižené Termín: , od 14 hod. Přednášející: Petr Lněnička Základní principy a podmínky samostatného a bezpečného pohybu nevidomých a slabozrakých; právní prostředí; vyhláška č. 398/2009 Sb.; požadavky na projektovou dokumentaci, řešení dopravních staveb pro zrakově postižené; základní prvky, materiály (hmatové, akustické); příklady řešení (pozemní stavby, železnice a metro, tramvajové trati včetně zastávek, pozemní komunikace včetně zastávek veřejné dopravy, dopravní a informační značení, orientační systémy v dopravních stavbách, elektronické informační. Systémy v dopravních stavbách); doporučené postupy při bezbariérovém řešení staveb pro zrakově postižené; diskuse. Zabudování oken do stavby Termín: , od 9 hod. (cca do 13 hod.) Přednášející: doc. Ing. Václav Hájek, CSc., Ing. Jiří Šála, CSc. Informace ČKAIT Okna jako výrobek konstrukční řešení a zásady, vývojové trendy; materiálové varianty, osvědčená řešení součástí oken; prokazované vlastnosti oken ve vazbě na ČSN EN a další předpisy. Zabudování oken do stavby konstrukční podmínky a zásady, vývojové trendy; technologické podmínky zabudování; materiálové varianty zabudování, osvědčená řešení; stavební požadavky na zabudovaný výrobek (nedílná součást stavby); dokladování zabudovaných oken v projektové dokumentaci; kontrola kvality a údržba. Energetická náročnost budov úspory energie, dokumentace úsporných opatření Termín: , od 14 hod. Přednášející: Martin Doležal Energetická náročnost vazba na projektovou dokumentaci (PD), zhodnocení stávajícího stavu budov a PD, podklady pro návrh úsporných opatření, provozní úspory a stavební opatření, energetické systémy, kontroly (předprojektová příprava, projektová dokumentace, povolení stavby, realizace, předání stavby, závěrečné revize), změny v PD při realizaci vazba na ENB, pasivní a nízkoenergetická výstavba, diskuse. České technické normy Termín: , od 14 hod. Přednášející: Ing. Ludmila Kratochvílová, ÚNMZ Uplatňování technických norem a předpisů pro stavby a stavební výrobky v ČR (přejímání evropských norem, harmonizované normy, normy pro navrhování konstrukcí, národní přílohy, závaznost norem, vazba norem na právní předpisy apod.). Hospodaření s dešťovými vodami Termín: , od 9 hod. (cca do 13 hod.) Přednášející: Ing. Karel Plotěný, Ing. David Stránský, Ph.D., Ing. Oldřich Pírek, Ing. Ivana Kabelková, Ph.D., Ing. Jiří Vítek, Ing. Richard Kuk Dešťové vody koncepce a cíle hospodaření s dešťovými vodami, nové právní předpisy, technická řešení akumulace a zasakování dešťových vod, řešení odtoku srážkových vod a jejich havarijní zabezpečení, využití dešťových vod. Semináře byly akreditovány v rámci projektu celoživotního vzdělávání ČKAIT. Účast na seminářích je hodnocena 1 kreditním bodem. Další podrobnosti a přihláška na TEPELNÁ OCHRANA BUDOV 4/ TOB4 10.indd :53