Julie Hodková: Která tepelná izolace je nejvíce eko?
Obecně o metodách hodnocení
Jak se vlastně hodnotí dopady materiálu na životní prostředí? Základem veškerých hodnocení prováděných po celém světě je metoda „Posuzování životního cyklu“, známá pod zkratkou LCA (Life Cycle Assessment). Jedná se o komplexní proces, který zahrnuje hodnocení všech fází života daného výrobku. Pro stavební výrobky to mohou být fáze následující: těžba surovin (včetně jejich dopravy do výrobny finálního produktu)
- výroba materiálu
- doprava materiálu na stavbu
- zabudování materiálu do stavby
- údržba materiálu během jeho životnosti
- likvidace materiálu po dožití
- recyklace materiálu.
- které procesy výroby zahrnout a které již ne
- zda a jak zahrnout dopravu na staveniště (průměrné x přesné hodnoty)
- jak zahrnout údržbu, opravy zabudovaného prvku (stanovení předpokládaného vývoje)
- jaké hodnoty uvažovat po dožití prvku (předpověď budoucnosti – neznámé budoucí technologie recyklace...)
Kritéria environmentálního dopadu
Pomineme-li vhodný výběr tepelné izolace vzhledem k jejímu účelu a tepelně-technickým vlastnostem nebo další technické otázky zajišťující správnou funkčnost zateplení, můžeme se soustředit na environmentální kritéria výběru. V současné praxi jsou nejvýznamnější následující kritéria:
- Svázané emise CO2 [kg CO2, ekv.] = Potenciál globálního oteplování - GWP (Globa Warming Potential) – tj. emise vyprodukované během celého života daného výrobku nebo jeho části. CO2, ekvivalentní znamená, že se nejedná pouze o emise CO2, ale také o emise dalších skleníkových plynů (např. methan), jejichž efekt je přepočítán na úroveň efektu CO2.
- Svázané emise SO2 [kgSO2, ekv.] = Potenciál okyselování prostředí – AP (Acidification Potential) – tj. emise vyprodukované během celého života daného výrobku nebo jeho části. SO2, ekvivalentní znamená, že se nejedná pouze o emise SO2, ale také o emise dalších plynů způsobujících okyselování, jejichž efekt je přepočítán na úroveň efektu SO2.
- Svázaná energie [MJ] = Spotřeba primární energie – PEI (Primary Energy Input)- tj. celková spotřeba přírodních zdrojů energie během životního cyklu výrobku.
Tato kritéria nám stanovují dopady na životní prostředí z hlediska spotřeb energií z neobnovitelných zdrojů a s tím spojených atmosferických emisí.
Existují ale ještě další dvě významné skupiny kritérií:
1. skupina – materiály vstupující do stavby
- recyklované (materiály částečně či celkově vyrobené recyklací – např. ocel, pěnové sklo)
- obnovitelné (materiály, které je možno znovu vytvořit v časovém měřítku lidského života – např. dřevo, ovčí vlna)
- neobnovitelné materiály (materiály z vyčerpatelných zdrojů – např. pálená cihla, polystyren, cement).
U obnovitelných materiálů je nutné si uvědomit, zda je daný zdroj – například těžené dřevo - opravdu někým nahrazován, či ne. Často se tak neděje a materiálu pak v globálním hledisku ubývá a může se tedy stát neobnovitelným materiálem.
2. skupina – materiály vystupující ze stavby při její demolici či rekonstrukci
- recyklovatelné (lze je použít na výrobu stejného produktu – např. ocel)
- částečně recyklovatelné (lze je jakkoliv použít – např. zásypy, palivo)
- nerecyklovatelné – putují přímo na skládku
Tato 2. skupina kritérií může být ale velmi sporně hodnocena, protože se jedná o předpověď budoucího vývoje, tj. co se s materiály stane například za 50 let. To nelze porovnávat se současným stavem, proto doporučuji brát toto roztřídění pouze jako přibližné a informativní.
Pokud jsme schopni materiál ohodnotit pomocí výše zmíněných kritérií, musíme si zároveň stanovit důležitost jednotlivých kritérií, abychom se dle nich mohli řídit. Kdo určí, že svázané emise jsou důležitější než spotřeba primární energie atd.? Můžeme si to určit sami subjektivně, dle našeho nejlepšího úsudku a cíle, či se inspirovat všeobecným míněním vzniklým postupem času a dle zkušeností odborníků. Obecně se za nejvýznamější považují svázaná energie, svázané emise CO2 a spotřeba neobnovitelných zdrojů.
Současná praxe
V současnosti již v mezinárodních vodách existuje několik kvalitních databází, ve kterých lze vyhledat environmentální parametry stavebních materiálů, tedy i tepelných izolací. Nedostatek těchto databází spočívá především v jejich zaměření na danou lokalitu (Rakousko, Německo, Francie, evropské průměry) či jejich nedostupnost široké veřejnosti. Co se týče lokálnosti dat, musíme si uvědomit existující rozdíly v technologiích daných států a především různé energetické mixy.
Co to znamená? Pokud jeden stát používá především jadernou energii (např. Švýcarsko), která nemá skoro žádné emise CO2, pak se výsledky budou výrazně lišit od státu, který používá především hnědouhelné elektrárny (ČR). Pokud chce uživatel z České republiky přesto použít takováto data, pak je rozhodně nutné používat vždy jen jednu ucelenou databázi s jednotnou metodikou získávání dat, aby bylo zajištěna alespoň nějaká porovnatelnost výsledků. Takovéto databáze jsou dostupné například na těchto webových adresách: www.ibo.at, www.bauteilkatalog.ch, www.inies.fr, bau-umwelt.de.
Důležité je, že na fakultě stavební ČVUT v Praze je v současnosti také vzniká podobná databáze, která by měla pomoci široké veřejnosti i profesionálům orientovat se v oblasti environmentálních dopadů stavebních materiálů. Nyní je v provozu zkušební verze on-line katalogu environmentálních profilů stavebních konstrukcí www.envimat.cz, která se v budoucnu bude jistě ještě vyvíjet.
Envimat je volně přístupný a umožňuje uživateli jednoduše vybírat, porovnávat a filtrovat jednotlivé materiály i konstrukce dle jejich environmentálních a fyzikálních vlastností. V současnosti používá katalog k hodnocení nejrozsáhlejší mezinárodní databázi stavebních materiálů vyvinutou ve Švýcarsku (Ecoinvent.ch). Cílem projektu Envimat je postupně dodávat data českých výrobců a tím je také podpořit v zodpovědnějšímu přístupu k životnímu prostředí.
Tato data budou pocházet z jednotného hodnocení produktů pomocí lokalizované metodiky EPD (Environmentální prohlášení o produktu), viz www.cenia.cz, která jasně stanovuje pravidla, metodiku a hranice hodnocení. Výsledky jsou tak porovnatelné a objektivní. Bohužel, v současné době jsou v ČR dostupné pouze tři EPD (plně odlišných výrobků), na rozdíl například od Francie, kde je jich k dispozici přes 500.
Jak hodnotit s databází?
Jako příklad pro představu výsledků environmentálních dopadů zde uvádím hodnocení 1m2 tepelných izolací, které je nutné dodat pro splnění součinitele prostupu tepla U = 0,25 W/m2K. To je hodnota doporučená normou ČSN 73 05 40-2 pro obvodové stěny obytných budov. Výpočet ale pro zjednodušení neobsahuje žádnou nosnou konstrukci, jedná se tedy pouze o čistou tepelnou izolaci.
Environmentální údaje jsou převzaty z rakouského katalogu IBO [2]. Data pro všechny tepelné izolace jsou původně uváděna na jednotku 1 kg daného materiálu. Takovéto hodnoty však nelze navzájem porovnávat, protože každá tepelná izolace má jinou objemovou hmotnost a jinou tepelnou vodivost. Množství tepelné izolace nutné ke splnění požadavku na U=0,25 W/m2K tak bude pro každý materiál jiné. Je proto nutné zavést porovnatelnou funkční jednotku – zde zvolen 1 m2 splňující U=0,25 W/m2K, jak je vidět v následující tabulce.
Tabulku v plném rozlišení získáte zde.
Zleva v tabulce jsou uvedeny vybrané materiály tepelných izolací, k nimž jsou přiřazeny fyzikální vlastností – hustota, tepelná vodivost a požadovaná hodnota součinitele prostupu tepla U=0,25 W/m2K. Ta je stejná pro všechny materiály. Pomocí těchto pevných parametrů je pak dopočítána výsledná požadovaná tloušťka vrstvy tepelné izolace (dle vzorečku U = λ/d) a následně hmotnost 1m2 dané vrstvy. Vynásobením této plošné hmotnosti jednotkovou hodnotou environmentálního parametru (GWP, AP či PEI viz. výše) pak získáme výsledný profil 1 m2 každé tepelného izolantu. Na následujících grafech jsou znázorněny výsledné hodnoty environmentálních charakteristik jednotlivých druhů tepelných izolací.
Na prvním grafu jsou zajímavé záporné hodnoty tepelných izolací na přírodní bázi. Vysvětlení je jednoduché. Metodika katalogu uvažuje s prvotní fází životního cyklu dřeva či slámy – což je růst materiálu a jeho „spotřeba“ CO2 při fotosyntéze. Tak hodnoty nabývají i záporných hodnot. Ovšem tento postup předpokládá, že dané pokácené stromy či posekané obilí musí být stoprocentně nahrazeny novými, což není zdaleka globálním pravidlem. Může být ale lokálním, tj. například rakouským.
Nic není jednostranné
K předcházejícím výstupům musím přidat ještě pár upozornění.
1. Existují i jiné, zde nehodnocené parametry, které mohou pozitivně, či negativně ovlivnit prostředí, kde se tepelná izolace používá – např. vliv na zdraví člověka, hořlavost, atd. Pokud chceme zvolit tu opravdu nejekologičtější izolaci, musíme myslet v souvislostech.
2. Není hodnocena životnost izolací – po dožití materiálu je nutné ho vyměnit, tím pádem se hodnota environmentálního dopadu zdvojnásobí, nebo i více. Je proto nutné si vždy ověřit životnost materiálu a především zajistit jeho bezchybné zabudování.
3. Obecně platí – čím těžší materiál, tím horší. Čím více materiál váží, tím více se násobí jednotkové hodnoty parametrů a tím více zdroje spotřebujeme.
Data použitá při těchto výpočtech nejsou lokalizovaná pro ČR, lze je proto brát pouze jako informativní. Každý výrobce má vlastní technologické postupy výroby, recyklace, aj. Data mnoha současných databází však často vycházejí z průměrných hodnot celkové výroby daného materiálu např. pro Evropu či pro vybraný stát. Data proto mohou sloužit pouze informativně. Přesná data jednoho výrobce lze obdržet z dokumentace EPD, viz výše.
Která tepelná izolace je tedy nejvíce eko?
Jak lze vyčíst z předchozího textu, je těžké dostat se k informacím, které by nám jasně odpověděly na otázku, která tepelná izolace je nejekologičtější. V současnosti máme následující možnosti:
1. možnost – vyhodnocení environmentálních parametrů izolace dle dostupné databáze či katalogu
V blízké době by k takovémuto účelu měl sloužit výše zmíněný on-line nástroj Envimat.cz, který je ale v současnosti ve fázi testování a úpravy dat, a navíc zatím obsahuje pouze „průměrná“ data celoevropské výroby, která se mohou od konkrétních výrobků výrazně lišit. Doporučuji tedy tato data brát pouze jako informativní. V budoucnu by měl ale Envimat obsahovat data konkrétních českých výrobců a dodavatelů (data z EPD, viz výše), a umožnit tak běžnému uživateli jednoduše si porovnat vybrané tepelné izolace konkrétních výrobců z hlediska těch nejvýznamnějších kritérií dopadu na životní prostředí.
2. možnost - pokud nechcete trávit čas vyhledáváním na internetu a úvahami o přesnosti a pravdivosti nalezených čísel, jistě pomůže zamyšlení nad následujícími otázkami. Ty by Vám mohly pomoci v rozhodování. Přeci jen, každý z nás má individuální požadavky a představy a pro každého je důležité jiné kritérium výběru.
Co je zdrojem materiálu tepelné izolace?
Zamyslete se nad tím, z čeho asi daná tepelná izolace vznikla.
Příklad:
Minerální vlna – zdrojem je např. čedič – máme ho hodně, ale nemůžeme ho znovu „vypěstovat“
Polystyren – ropa – neobnovitelný a vyčerpatelný zdroj
Dřevovláknitá izolace – dřevo – obnovitelný zdroj, teoreticky nevyčerpatelný, pokud dochází k jeho obnově, navíc na sebe váže emise CO2
Pěnové sklo – může být z recyklovaných skleněných střepů
Ovčí vlna – ovce – obnovitelný zdroj, teoreticky nevyčerpatelný
Jak je s izolacemi v současnosti nakládáno po jejich dožití?
Důležitá je také otázka, zda lze vysloužilou izolaci po jejím odstranění ještě nějak využít. Dochází k její recyklaci?
Současná praxe je bohužel taková, že pokud likvidujeme kontaktní zateplovací systém, u kterého bylo použito „lepidlo“, pak většinou putuje přímo na skládku, protože separace materiálu od znečištěné vrstvy je příliš nákladná. Odlišné to může být například u izolací zasazených do roštu bez jakéhokoliv mokrého procesu, tj. bez lepení. Takový materiál lze po dožití vyjmout a použít například jako palivo (u dřevovláknitých desek), nebo k recyklaci. Je ale také nutné počítat s vývojem separačních a recyklačních technologií, takže v budoucnu možná recyklace nebude vůbec problémem.
Jaká je životnost zvolené tepelné izolace?
Životnost zateplení také určuje jeho výsledné environmentální dopady. Budova může fungovat 100 let, ale u zateplení se v současnosti odhaduje životnost cca 30 let. Čím víckrát se bude muset zateplení obnovovat, tím větší dopady to bude mít. Životnost lze prodloužit především správným návrhem včetně všech detailů, správnou realizací a následnou údržbou. Některé izolace jsou ale velmi „mladé“ a často ještě neznáme jejich budoucí chování (často právě „přírodní“ izolace), osvědčené systémy tedy mohou být také jakousi zárukou životnosti (konvenční systémy – např. polystyren). Jak se k problému životního prostředí staví výrobci?
V dnešní době „greenwashingu“ není tak úplně rozumné věřit každému prohlášení o tom, jak je výrobek ekologický. Pokud výrobce udává „ekologičnost“ svého výrobku, určitě je potřeba si zjistit, o co se konkrétně jedná a nedbat na různá zelená razítka či plakety. Těch je dnes na trhu nepřeberné množství. Jediným opravdu nezávislým a pravdivým údajem je vlastnictví loga EPD (viz výše). Dále je dobré prozkoumat, který výrobce se opravdu snaží něco zlepšovat a jaká je jeho strategie do budoucna.
Konvenční materiál nebo přírodní?
Pro někoho může být důležité to, zda izolace pochází z přírodního zdroje. Pak je rozhodování snadné. Pokud například chcete použít izolaci z ovčí vlny, víte, že ovce se běžně chovají (dalo by se říci, že jsou nevyčerpatelným zdrojem, na rozdíl od ropy či kamene). Jejich mléko se používá k výrobě sýra, maso se konzumuje a vlnu lze použít například jako tepelnou izolaci. Ovce je tedy jakýmsi plně využitelným obnovitelným zdrojem. Podobně by to v ideálním případě fungovalo i s izolací na bázi dřeva, které se dá vypěstovat v lidském časovém měřítku.
Je tedy vůbec možné určit, která tepelná izolace je ta nejeekologičtější?
Ano, ale procesy a potřebná data, které vedou k jasnému závěru jsou tak komplexní, že v současnosti neznáme jednoduchou odpověď.
Nejdůležitějším sdělením ale zůstává to, že ať se izoluje čímkoliv, vyplatí se to. Ekonomická návratnost zateplení se pohybuje okolo 5-10 let a environmentální návratnost (tj. návratnost produkce emisí a spotřeby energie při výrobě izolace) pak také v řádech několika let. Rychlost návratu je pak závislá na dalších faktorech, jako je typ zdroje energie (elektřina x biomasa) či tloušťka zateplení (čim tlustší, tím více energie uspoříte).
[1] VONKA, M.: Hodnocení životního cyklu budov, disertační práce, Praha 2006[2] WALTJEN, Tobias. Passivhaus-Bauteilkatalog. Ökologish bewertete Konstruktionen, Springer-Verlag/Wien 2008. ISBN 978-3-211-29763-6
Tento výsledek byl finančně podpořen z doktorského grantu GA ČR 103/09/H095 „Udržitelná výstavba budov a udržitelný rozvoj sídel“.
Tato práce byla podpořena grantem Studentské grantové soutěže ČVUT č. SGS10/011/OHK1/1T/11.
reklama
