IZOLAČNÍ PRAXE Úvod ENVIRONMENTÁLNÍ PROHLÁŠENÍ (EPD) O EPS IZOLACÍCH. Citované normy, předpisy

IZOLAČNÍ PRAXE

11.

ENVIRONMENTÁLNÍ PROHLÁŠENÍ (EPD) O EPS IZOLACÍCH Citované normy, předpisy [1]

ČSN EN 15 643 - 1 Udržitelnost staveb – Posuzování udržitelnosti budov – část 1 – Obecný rámec – 2011 [2] ČSN EN 15 643 - 2 Udržitelnost staveb – Posuzování udržitelnosti budov – část 2: Osnova hodnocení environmentálních vlastností – 2011 [3] ČSN ISO 14 025 Environmentální znační a prohlášení typu III – Zásady a postupy, 2006 [4] ČSN EN ISO 14 040 Environmentální managment – Posuzování životního cyklu – zásady a osnova [5] ČSN EN ISO 14 044 Environmentální managment – Posuzování životního cyklu – zásady a osnova [6] ISO 21 930 Udržitelnost výstavby budov – Environmentální prohlášení o stavebních výrobcích [7] TNI CEN/TR 15 491 Udržitelnost staveb – Environmentální prohlášení o produktu – Metodologie výběru a použití generických dat – 2010 [8] ISO 15 392 Udržitelnost budov – Obecné principy – 2008 [9] ČSN EN 13 163 Tepelně izolační výrobky pro stavebnictví – průmyslově vyráběné výrobky z pěnového polystyrenu (EPS) – Specifikace – září 2002 [10] EN 15 978 Udržitelnost staveb – Posuzování environmentálních vlastností budov – Výpočtové metody – 2011 [11] EN 15942 Udržitelnost staveb – envirnomentální prohlášení o výrobku – komunikační formát – business to business – 2011

Literatura

[12] Nařízení EP a Rady č.305/2011 z 9.3.2011, kterým se stanoví harmonizované podmínky pro uvádění stavebních výrobků na trh a kterým se ruší směrnice Rady 89/106/ EHS [13] KOČÍ, V., Příručka základních informací o posuzování životního cyklu, ET Consulting, VŠCHT Praha, březen 2010 [14] BOOSTEAD, I. Eco-profile of PS, APME, 03/2004 [15] MESIOWSKY, J., Eco-profile and Environmentál Declarations, Plastics Europe, version 2.0 (April 2011) – www.plasticseurope.org – lišta sustainability [16] REMMEN, A. a kol., Life Cycle Managment, A Business Quide to Sustainability, UNEP 2007 (www.unep.fr) [17] EPS a životní prostředí – překlad z EUMEPS (www.eumeps.org, www.epscr.cz) 08/2004 [18] Zdravé stavění s EPS - překlad z EUMEPS (www.eumeps.org, www.epscr.cz) 10/2002 [19] Fakta o pěnovém polystyrenu – www.epscr.cz – 08/2004 [20] Izolační praxe č.9 – Vnější tepelně izolační kontaktní systémy (ETICS) z EPS – www.epscr.cz – 06/2010 [21] Extrudovaný polystyren, EZMEPS – překlad do slovenštiny Združenie EPS.SR – www.eumeps.org, www.epssr.sk [22] Trvale udržatelná výstavba s použitím penového polystyrénu jako tepelno–izolačního materiálu – překlad dokumentu EUMEPS do slovenštiny (www.eumeps.org, www.epssr.sk), 2011 [23] VONKA, M., Environmentální vyhodnocení tepelně technické sanace panelového domu případová studie, Tepelná ochrana budov, 7, 2004, č. 3, s. 24 [24] RŮŽIČKA, J., Environmentálně efektivní materiály pro stavební konstrukce, Tepelná ochrana budov, 9, 2006, č. 3, s. 24

[25] VOTOČKOVÁ, T., Environmentální prohlášení o produktu (EPD), Tepelná ochrana budov, 13, 2010, č. 4, s. 14 [26] ZEMENE, P., VÖRÖS, F., The Insulation for Sustainable Building, přednáška CESB10 Prague Conference, 30.6. – 2.7.2010 [27] VÖRÖS, F., EPD pro tři kategorie izolací EPS, Tepelná ochrana budov, 13, 2010, č. 4, s. 17 [28] ZEMENE, P., VÖRÖS, F., Evropské environmentální prohlášení o EPS izolaci, Tepelná ochrana budov, 14, 2011, č. 3, s. 37 [29] VÖRÖS, F., Zelené veřejné zakázky (GPP) a tepelné izolace budov– část 2, Tepelná ochrana budov, 14, 2011, č. 5, s. 31 [30] ZEMENE, P., VÖRÖS, F., Environmentální aspekty aplikací izolací, Sborník přednášek z konference „Regenerace bytového fondu“, Hradec Králové, 8.–9. 11. 2011 [31] VÖRÖS, F., Proč sektorová EPD pro EPS izolace, Tepelná ochrana budov, 14, 2011, č.6, s.29 [32] HAJEK, P., TYWONIAK, J., Sustainable Building in the Czech Republic – Challenge and Oportunity, Conference – Central Europe towards Sustainable Building – CESB 2007, Prague [33] KEIM, L., Trendy v hodnocení šetrných budov, Obchod a finance (www.mf.cz), 2011 [34] www.cefic.eu [35] www.plasticseurope.org [36] www.euromap.org [37] www.plasticsconverters.eu [38] www.eumeps.org

1. Úvod „Zelená ekonomika“ a „udržitelnost“ se staly v posledním období nepostradatelnou aktivitou všech výrobních procesů. Udržitelnost v environmentální politice se prostřednictvím analýz životního cyklu (LCA) stává nepostradatelným parametrem každého výrobku. První oficiální definice udržitelnosti je z dílny OSN z roku 1987. První strategie udržitelnosti v EU je z roku 2001. V novějším materiálu z roku 2007 definuje OSN některé pojmy z oblasti udržitelnosti následovně: - Analýza životního cyklu (LCA) – shromažďování a vyhodnocování vstupů, výstupů a potencionálních environmentálních vlivů na výrobek během jeho životního cyklu. - Environmentální prohlášení o výrobku (EPD) – Prohlášení o provedení výrobku pokud se týká různých environmentálních parametrů v průběhu životního cyklu, tj. od kolébky po hrob.

Environmentální prohlášení (EPD) o EPS izolacích

Udržitelnost je často definována jako praktická schopnost uspokojit základní potřeby dneška bez kompromitování schopností budoucích generací uspokojit jejich základní potřeby. Udržitelná společnost musí být vystavena tak, aby její životní styl a podnikání nebyly v rozporu s inherentní schopností přírody udržet život. Další definice udržitelnosti je založena na představě tří pilířů: ekonomického, environmentálního a společensky prospěšného. K posouzení environmentálního hlediska slouží finančně náročná analýza životního cyklu, která je schopná srovnávat environmentální parametry různých výrobků od zrodu, přes transport, aplikaci až využití po skončení jejich životnosti. Ke zlevnění těchto analýz, zejména pro malé a střední podniky je doporučováno Evropskou komisí vytvoření snadno dostupné a bezplatné databáze informací, nejlépe prostřednictvím evropských asociací. V případě EPS izolací se jedná o evropské asociace – CEFIC, Plastics Europe a EUMEPS. Obecně lze konstatovat, že udržitelnost není nic až tak nového, pouze citlivost lidí na toto téma je vyšší než dříve. Firmy vyrábějící plasty a stroje pro jejich zpracování již v minulosti musely snižovat náklady, včetně spotřeby energií, a tím i exhalací CO2, snižovaly ekologické zátěže, inovovaly a zvyšovaly kvalitu svých výrobků. Pro průmysl je současný megatrend udržitelnosti požehnáním, neboť zvýšenou poptávkou po udržitelných výrobcích se podporuje hospodářský růst.

Budovy a udržitelnost V oficiálních dokumentech EU se uvádí, že budovy se podílejí ze 40 % na veškeré spotřebě energie a z 35 % na exhalacích CO2. Problematika udržitelnosti budov je předmětem konferencí, publikací a standardizační činnosti CEN TC 350 – od roku 2011 též TNK 149 – Udržitelnost budov. Tuto komisi vede prof.ing. Petr Hájek, jedna ze subkomisí se zabývá materiály pro udržitelné budovy. Stavební sektor je velmi důležitý pro udržitelný rozvoj, protože: - je to klíčový sektor v národních ekonomikách; - je významně spojen se snižováním chudoby pomocí základních ekonomických a sociálních služeb 2

poskytovaných ve vystavěném prostředí a vytváří potenciální možnosti pro chudé nalézt si zaměstnání ve výstavbě, provozu a údržbě; - je jedním z největších průmyslových odvětví, neboť zatímco poskytuje hodnoty a zaměstnání, spotřebovává značné množství zdrojů, což má následně dopady na ekonomické a sociální podmínky a životní prostředí; - vytváří zástavbu, která představuje významný podíl hospodářských aktiv jednotlivců, organizací a národů, a poskytuje společnostem reálné a funkční prostředí; - má významnou možnost ukázat zlepšení ekonomických, environmentálních a sociálních dopadů, které způsobuje. Zástavba (budovy a inženýrské stavby) je klíčovým prvkem při určování kvality života a přispívá ke kulturní identitě a kulturnímu dědictví. Jako takové je důležitým faktorem při oceňování kvality prostředí, ve kterém společnost žije a pracuje V průběhu životního cyklu spotřebují stavby značné množství zdrojů a přispívají k přeměně mnoha oblastí. Výsledkem toho mohou být významné ekonomické následky a dopady na životní prostředí a lidské zdraví. Aplikace principů udržitelnosti ve výstavbě budov a všech souvisejících procesech a činnostech vyžaduje přímé a zodpovědné zapojení všech zúčastněných stran. Zatímco jejich právní odpovědnost a povinnost jsou předmětem národních nebo regionálních právních předpisů, jejich individuální závazky a odpovědnost jsou dobrovolné. Nicméně tyto závazky jsou základním principem uplatňování udržitelného rozvoje, včetně jeho uplatňování ve stavebním sektoru. Pro návrh a hodnocení kvality budov z hlediska jejich celkového vlivu na životní prostředí lze využít celé řady systémů hodnocení a následné certifikace budov. V České republice jsou užívány některé původně ryze národní certifikační systémy jako například americký LEED nebo britský BREEAM, v posledním období i německý DGNB. Fakulta stavební ČVUT v Praze je autorem a správcem české verze mezinárodní metodiky hodnocení kvality budov z hlediska udržitelného rozvoje SBTool nesoucí označení SBToolCZ.


Budovy jsou hodnoceny v oblasti environmentální, sociální a ekonomické s využitím řady jednotlivých kritérií. Struktura, počet kriterií jejich váhy se u různých certifikačních systémů budov výrazně liší a tedy i následná certifikace budov má různou vypovídací úroveň v jednotlivých oblastech. Pro vyhodnocení jednotlivých environmentálních kriterií jsou nezbytné známé kvantifikované environmentální aspekty stavebních výrobků. Na tuto skutečnost začínají reagovat i výrobci těchto výrobků, kteří hledají vhodný nástroj vedoucí k získání a ověření těchto dat. Takovým to nástrojem je Environmentální prohlášení o produktu (EPD), jež poskytuje soubor kvantifikovaných informací o jeho vlivu na životní prostředí v průběhu celého životního cyklu. Jedním z dodavatelů materiálů pro budovy je chemický průmysl a jeho plastikářská část.

Materiály pro budovy Stavební materiály musí splňovat podle nového Nařízení EP a Rady č.305/2011 novou podmínku a to udržitelnost. Definice a náplň musí být zpřesněna viz obrázek č.1. – různých systémů hodnocení environmentálních prohlášení (Chemický průmysl se problematice věnuje mnoho let.) Pod zkratkou CEFIC působí Evropská rada pro chemický průmysl, která reprezentuje 29 tisíc velkých, středních a malých chemických firem v Evropě s 1,2 milionem zaměstnanců. Chemický průmysl EU 27 se řadí svým obratem 450 miliard Euro v roce 2009 na druhé místo ve světě – po Asii. Chemický průmysl je charakteristický dynamickým rozvojem, spojeným s technologickými inovacemi se zaměřením na zvyšování produktivity a kapacity, zlepšování kvality a snižováním energetické a materiálové náročnosti. To se přirozeně týká i produktů, ze kterých se vyrábí EPS izolace. Mezi lety 1990 a 2008 vzrostla produkce v chemickém průmyslu v rámci EU 27 o 69 %, při stejné spotřebě energií a poklesu emisí skleníkových plynů o 42 %. V rámci CEFICu je aktivních 104 sektorových skupin, z nichž významnou roli hraje Plastics Europe.

Obrázek 1 – EPD systémy v evropském stavebnictví.

Jedna z největších evropských průmyslových asociací – Plastics Europe (PE) sdružuje zástupce výrobců primárních plastů z EU27 plus Norska, Švýcarska, Chorvatska a Turecka. Více než 100 členů představuje svoji produkcí 90 % podíl na výrobě primárních plastů. Tyto produkty svoji hodnotou tvoří 23 % obratu chemického průmyslu (CEFIC). V celém plastikářském řetězci, tj. od výroby primárních plastů, přes jejich zpracování a výrobu strojů pro zpracování je zapojeno přes 50 tis. společností, většinou charakteru malých a středních, kteří zaměstnávají 1,5 mil. osob a tvoří obrat přes 300 miliard Euro. Energetická náročnost výroby monomerů a plastů se v EU mezi lety 1990 až 2005 snížila o 45 %. Přitom se výrazně zlepšila kvalita plastů, což umožňuje zefektivnění jejich aplikace. Centrála Plastics Europe v Bruselu řídí deset produktových skupin, tj. představitelů výrobců konkrétních plastů. Jednou z nich je produktová skupina výrobců zpěňovatelného PS (Expadable PS), tj. produktu pro pěnový PS (Expanded PS). Produktová skupina EPS podporuje národní asociace zpracovatelů EPS a jejich střechovou organizaci EUMEPS se sídlem v Bruselu. Asociace byla založena v roce 1989 k podpoře a propagaci EPS. Dělí se na dvě zájmové skupiny podle aplikací – obalový průmysl a izolace pro stavebnictví. Víc než 90 % firem, které se podílejí na zpracování EPS jsou členy EUMEPS. Poskytují zaměstnání 55 tisícům pracovníků. České sdružení EPS ČR je od roku 2001 také členem EUMEPS. 3


Expandovatelný polystyren Výroba EPS je založena na polymeraci styrenu v přítomnosti pentanu v míchaných tlakových reaktorech. Pro mnohé bude překvapením, že styren je přírodní produkt, když byl poprvé izolován z pryskyřice borovice v roce 1839 a vyskytuje se v ovoci, kávových zrnech, obilí a skořici. Pro jeho průmyslové využití by tyto „zdroje“ nepostačovaly, a proto byla v roce 1931 zahájena jeho průmyslová výroba. V současné době se vyrábí ve 22 výrobních jednotkách v Evropě. Světová výroba se odhaduje na 27–28 mil. tun, do roku 2020 se očekává růst na 40 mil. tun. Pro výrobu EPS se spotřebovává 19 % styrenu. Na současnou světovou výrobu EPS se spotřebovává 0,1 % ropy. Výrobci styrenu investovali značné prostředky do mnohaletého (více než 50 let) sledování zdravotního stavu pracovníků na výrobních jednotkách. Dnes je k dispozici několik tisíc studií o zdravotních rizicích, které zahrnují sledování 55 tisíc pracovníků z výroben v EU a USA. Neuvádějí žádná významná zdravotní rizika spojená s aplikací styrenu. Výrobci styrenu v Evropě vytvořili konsorcium k řešení nákladných procesů, spojených s dodržováním Nařízení č. 1970/2006 – REACH. Přesto se občas objeví zavádějící sdělení o karcinogenitě styrenu. Při posuzování je potřeba brát v úvahu, že podle chemické legislativy EU není styren klasifikován jako karcinogen a jakákoliv další změna tohoto stanoviska může nastat teprve po rozhodnutí EU v rámci procesu REACH.

Přesto členové produktové skupiny EPS při PE přijali dobrovolný závazek nevyrábět EPS s vyšší hodnotou volného styrenu než 1000 ppm a s obsahem benzenu pod 10 ppm. Dalšími složkami EPS je pentan (3–6 %) a retardér hoření – hexabromcyklododekan (HBCD pod 1 %). Zatímco pentan je taktéž přírodního původu (tvoří se v zažívacím traktu zvířat), je HBCD vyráběn synteticky z přírodního bromu, těženého u Mrtvého moře. Podíl pentanu spotřebovaného na EPS je kolem 21 % (zbytek je obsažen v benzínech). Emise pentanu při výrobě EPS a jeho zpracování nepředstavuje žádné zdravotní riziko a produkt nepoškozuje ozonovou vrstvu, neboť se rychle rozkládá na oxid uhličitý a vodu. Navíc v ČR platí legislativní omezení pro zpracovatele EPS, že musí ročně zpracovat min. 50 % EPS s nižším obsahem pentanu. Retardér HBCD byl v rámci REACH zařazen pro svoji údajnou persistentnost do přednostní autorizace, která by měla být ukončena k 21.8.2015. Výrobci EPS v rámci Plastics Europe, kteří s produktem bezprostředně manipulují, přijali opaření k minimalizaci úniků HBCD do ovzduší a odpadních vod a hledají možnost náhrady. To se daří. Koncem tohoto roku začnou testovací zkoušky s jiným retardérem. Pro nové typy EPS s lepší tepelnou izolací (low lambda) se přidává kolem 4 % přírodního grafitu. Většina údajů o spotřebě energií na výrobek v daném případě na izolace je kumulativní hodnotou ze všech výrobních stupňů, vztaženou na 1kg výrobku – viz tabulka I. Na tyto hodnoty navazují i výpočty exhalací CO2.

Tabulka 1 – Vložená energie a exhalace CO2 u vybraných izolačních materiálů pro zelené veřejné zakázky (GPP).

4

Izolace

Energie (MJ/kg)

Exhalace (kg CO2/kg)

Celuloza

0,94 – 3,3

-

Korek

4,0

0,19

Minerální vlna

16,6

1,2

Skleněná vlna

28,0

1,35

Polyuretanová pěna (PUR)

72,1

3,0

Pěnový PS (EPS)

88,6

2,5


Pro EPS izolace je typická vysoká izolační schopnost při nízké objemové hmotnosti, která je daná skutečností, že produkt obsahuje 97–98 % vzduchu a zbytek tvoří PS.

Příznivěji pro EPS izolace se proto jeví data při posouzení definovaného tepelného odporu pro 100 m2 plochu – tabulka II – čerpáno z publikace Green Public Procurement, Thermal Insulation Technical Backround, červen 2010.

Tabulka 2 – Propočet dat izolantů pro GPP pro 100m2 a R = 3,33 m2.K/W [22]. Izolace Korek EPS PUR MW Skleněná vlna XPS Celuloza

Tepelná vodivost (W/m.K) 0,040 0,035 0,024 0,038 0,037 0,036 0,050

Tloušťka (mm)

Hmotnost (kg)

Energie (MJ)

133 117 80 127 123 120 167

1733 291 264 1520 1295 420 4000

12,2 28,9 33,3 33,6 44,8 46,3 68,0

Významným členem plastikářského řetězce je evropská asociace výrobců strojů pro zpracování plastů a kaučuku – EUROMAP. V současné době reprezentuje asociace 3 700 firem s 100 tis. zaměstnanci a obratem 17 mil. Euro. Za posledních 20 let se efektivita technologií zpracování plastů zdvojnásobila při snížení energetické spotřeby o 30 %. Srdcem plastikářského průmyslu jsou zpracovatelé plastů, kteří jsou v rámci EU27 sdružení v EuPC (European Plastics Convetors) a EUMEPS. Jejich aktivity jsou zaměřeny na finální zákazníky v průmyslu.

Asociace a udržitelnost Role Plastics Europe – LCA hodnoty

Asociace výrobců plastů PE byla první evropskou průmyslovou organizací, která shromáždila environmentální data o výrobě od svých členů a publikovala je poprvé v roce 1993 jako ECO – profiles. Data jsou permanentně upřesňována. V roce 2005 připravila a publikovala požadavky na jednotlivé plasty (PCR) a následně zveřejnila první EPD. Protože tyto dokumenty jsou živé a je potřeba je inovovat, vydala poslední revizi metodických pokynů v dubnu 2011. V současné době je volně na webových stránkách (www.plasticseurope.org) k dispozici více než 70 ekologických profilů, monomerů a z nich vyrobených plastů. Na obr.2 jsou uvedeny čtyři nejdůležitější pro EPS.

Obrázek 2 – Úvodní strany ekologických profilů. Majitelem těchto dokumentů je Plastics Europe jako reprezentant své členské základny. Publikované údaje jsou průměrem hodnot zúčastněných členů, přičemž minimální počet účastníků jsou tři výrobci. 5


Výstupem jsou průměrné reprezentativní hodnoty pro daný plast nebo monomer. Individuální členové mohou srovnávat svoje hodnoty a využívat je pouze pro operativní řízení, ne pro propagační a marketingové účely. Poslední revize ekoprofilu EPS suroviny je z června 2006 a vychází z diagramu na obr. 3. Pro každý proces, tj. pro těžbu ropy, včetně jejího transportu, totéž u zemního plynu, následný rafinérský a petrochemický proces je zpracován samostatný ekoprofil, který má 10 rozsáhlých tabulek. Data mají charakter LCA typu cradle to gate od „zrození po bránu“ závodu.

Pokud se v některých publikacích objevují odlišné hodnoty, jde o zastaralé údaje. U nové analýzy lze očekávat i změny údajů o obnovitelných a neobnovitelných zdrojích. V dalších tabulkách Eco-profilů jsou uvedeny spotřeby surovin a vody, emise chemikálií do ovzduší po produktech a přepočtené na CO2, emise chemikálií do odpadních vod, pevné a nebezpečné odpady. Souhrnně lze uvést, že v celém výrobním řetězci tvoří energetické spotřeby na dopravu pouze 0,6 %, vlastní proces polymerace EPS spotřebovává cca 2 % energie, ze zbývajících 97,4 % tvoří 37 % výroba etylbenzenu a styrenu a zbytek těžba a zpracování ropy a zemního plynu. Tyto hodnoty slouží k výpočtu dalších environmentálních indikátorů (pro budovy jich je standardizováno v EN 15804 celkem 22).

Role EUMEPS – EPD hodnoty

Obrázek 3 – Schematické znázornění procesu od zrodu k výrobě PS, včetně EPS.

První tabulka v Eco-profilu ukazuje spotřebu energií na výrobu 1kg EPS v členění – elektřina, ropné produkty, ostatní paliva, kumulativně pro všechny vstupní suroviny. Konkrétně poslední platná hodnota (z roku 2006) součtu všech energií pro výrobu 1 kg EPS činí 88,6 MJ, přičemž veškerý transport surovin představuje 0,56 MJ. V roce 2004 byla uváděna celková hodnota spotřeby vyšší – 91/kg, přičemž rozptyl hodnocených výrobních procesů evropských výrobků se pohyboval v rozsahu 76–114 MJ/kg u styrenu 71–112 MJ/kg). V současné době byla zahájena nová analýza hodnot. V souladu s úsilím o inovaci rafinérských a energetických procesů, které jsou značně energeticky náročné, lze očekávat, že nejnovější hodnota bude ještě nižší. Výrobní jednotky s vysokými hodnotami energetické spotřeby byly určitě jako nekonkurenceschopné zavřeny. 6

První pokusy o EPD pěnových izolačních desek v rámci EUMEPS se datují rokem 1998. Celková energetická spotřeba pro 1kg EPS desek je uváděna v hodnotě 93,1 MJ. Protože EUMEPS je částečně řízena Plastics Europe, zvolila stejný postup pro EPD izolačních desek jako doporučuje tato organizace. Jedná se o tzv. EPD sektorové, kde se prezentují průměrná data pro celé průmyslové odvětví – v daném případě pro izolační desky členů EUMEPS. To koresponduje i s TNI – CEN/TR 15941. Z kapitoly 4.3.2 nazvané „EPD

Obrázek 4 – Schématické znázornění procesu LCA pro EPS desky. Výroba izolací v rámečku „Production“.


asociace výrobců“ doslova cituji: „Pokud průmyslové asociace vytvářejí EPD, jsou tato EPD běžně založena na průměrných specifických datech systémů, která reprezentují výrobky jednotlivých členů asociace průměrnými hodnotami.“ Schematické znázornění vlastní výroby EPS izolačních desek je patrné z obr. 4. V první etapě projektu EUMEPS bylo zrealizováno řešení EPD v rámci německé asociace výrobců EPS – Industrieverband Hartschaum (IVH) v roce 2009. Pro vypracování EPD, typ III byl pro izolace EPS zvolen postup dle ISO 14025 a z několika evropských systémů, pak systém německého Institutu pro stavby a životní prostředí (IBU). Jako konzultant působila firma PE International, která má propracovaný software GaBi (Ganzheitlichen Bilanzierung) pro tyto účely. Prvním krokem k dosažení EPD pro EPS bylo schválení požadavků na izolační výrobky PCR pro izolace z pěnových plastů dne 22.7.2009 – obrázek č. 5.

Tento dokument předepisuje splnění kriterií, 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 občanů - požární vlastnosti a vliv povětrnosti - využití po skončení aplikační fáze (demolice, odpady) - ekologická bilance každé fáze - těkavé látky a jejich vliv na člověka Postup k získání EPD je schematicky znázorněn na obrázku č. 6.

Obrázek 6 – Postup k získání EPD pro EPS

Obrázek 5 – Požadavky na produktovou kategorii (PCR) pro pěnové plasty.

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. Kromě toho stanovil u jednotlivých EPS desek emise VOC – těkavých látek organických sloučenin (C6 – C16), dále emise SVOC – semitěkavých organických látek (C16 – C22) a plnění NIK- nejnižších povolených koncentrací. Významnou roli v přípravě podkladů pro udělení EPD sehrál Frauenhofer Institut pro stavební fyziku, který posuzoval těkavost inhibitoru hoření – HBCD – hexabromcyklododekanu a ostatních chemikálií 7


z izolačních desek během 28 denního a 90 denního působení ve zkušební komoře. Výsledkem jsou mnohostránkové protokoly – viz obrázek č. 7, z nichž vyplývá, že HBCD je pevně zabudován v EPS a ani po 90 denním působení vzduchu a vody na izolační desku z EPS neemituje do vzduchu a nevyluhuje se do vody. Ostatní emisní parametry jsou uvedeny v tabulce III.

Obrázek 7 – Titulní strany dvou ze tří 21 stránkových dokumentů o měření emisí Tabulka 3 – Emisní hodnoty desky 16,6kg/m3 po 28 denním působení vzduchu o průtoku 0,42 m3 za hodinu při 230C Parametry Σ TVOC (C6 – C16) – těkavé látky jako toluenový ekvivalent

< 50

Σ VOC bez NIK (C6 – C16) – těkavé látky

< 10

Σ SVOC (C16 – C22) – semitěkavé látky

<5

Σ karcinogenů

Výstupem je schválení EPD devítičlennou komisí německého Institutu IBU s platností do 11.12.2012 – viz obrázek č.8. Další výstupy z těchto prohlášení jsou diskutovány v článku. EUMEPS navázal na pionýrskou aktivitu IVH a zadal zpracování tzv. sektorového EPD dle ISO 14025 pro 7 typů izolací EPS o různých objemových hmotnostech s vlastnostmi dle ČSN EN 13 163. Při výrobě izolačních desek se použilo v průměru

Obrázek 8 – EPD pro tři výrobky z EPS pro členy německého IVH

8

Naměřené hodnoty [μg /m3 ]

neměřitelné

9 % recyklovaného EPS. Zařadil i dvě desky z nových EPS s nižší hodnotou lambdy (šedé typy). Do poskytnutí dat bylo zapojeno 24 zpracovatelů EPS z 11 států. Výsledkem jsou EPD, které jsou založeny na: 1. PCR – Product Category Rules z května 2011 – předepsaná kriteria pro EPS izolace 2. Deklarované hodnoty jsou propočteny na 1m3 izolace a na 1m2 plochy s R-hodnotou 1. 3. Držitelem programu je ECO (Německo), software GaBi 4. Zpracovatel EPD – PE International AG (Německo) 5. Držitel deklarací – EUMEPS a jeho členové 6. Vydání EPD: 28.6.2011 7. Platnost EPD: 27.6.2014 8. Životní cyklus byl posouzen jako kumulace hodnot od základních surovin, ropy a zemního plynu přes styren-monomer a další potřebné suroviny a veškerou dopravu. 9. Byla posuzována výrobní data od 24 zpracovatelů EPS a následné přepravy, včetně izolací na stavbu. Vše se přičetlo k dosavadním hodnotám z Ekoprofilů z Plastics Europe.


10. Dalšími posuzovanými částmi životního cyklu jsou aplikace na stavbě, včetně životnosti.

11. Konečná fáze využití EPS izolací z demolic staveb byla posuzována ve dvou variantách, a to 100% spálení – scénář A, resp. – 100% skládkování – scénář B.

Celý proces EPD je rozdělen do těchto fází a vyplývá z ČSN EN 15643-2: 1) Vlastní výroba desek:

A1 A2 A3

získání suroviny (EPS) transport výroba izolační desky

2) Aplikační fáze: 3) Fáze užití:

A4 A5 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7

transport na stavbu instalace na budovu aplikace (provoz) údržba oprava výměna (náhrada) rekonstrukce energetická náročnost v provozní fázi spotřeba vody v provozní fázi

4) Konec životního cyklu:

C1 C2 C3 C4

dekonstrukce, demolice transport nakládání s odpady likvidace

5) Přínosy a náklady za hranicemi systému: D1 Na tomto místě je nutno podotknout, že první izolace budov pomocí EPS byly realizovány v roce 1959 a nebyly tedy poznatky o délce jejich funkční životnosti. Proto se dříve uváděla životnost 25 let. Po prozkoumání stavu izolací po více než 50-ti letech se zjistilo, že izolace jsou plně funkční a začíná se uvádět jejich předpokládaná životnost 50–100 let.

potenciál znovuvyužití, obnovy energetického využití a recyklace Zjistilo se, že EPS izolace mají i po 50 letech aplikace stejnou hodnotu lambdy, drží si konstantně nízkou nasákavost vody, mechanické vlastnosti vykazují konstantní vlastnosti bez známek poškození, jsou odolné proti hnilobě, plísním, nerozpadají se a nedochází k poškození působením hlodavců.

Pro každý typ ze 7 izolací (viz níže) platí samostatný 8 stránkové EPD. Jedná se o tyto EPS izolace: - bílý - bílý - bílý - bílý - bílý - šedý - šedý

– – – – – – –

objemová hmotnost objemová hmotnost objemová hmotnost objemová hmotnost objemová hmotnost objemová hmotnost objemová hmotnost

15 kg/m3 (řezané) 20 kg/m3 (řezané) 25 kg/m3 (řezané) 25 kg/m3 (tvarovka) 30 kg/m3 (řezané) 15 kg/m3 (řezané) 20 kg/m3 (řezané)

- Dále výrobek 1 - 2 - 3a - 4 - 3b - 5 - 6 9


Obrázek 9 – 7 EPD na výrobky z EPS

Průměrné vlastnosti výrobků jsou uvedeny v tabulce IV. Tabulka 4 – Emisní hodnoty desky 16,6kg/m3 po 28denním působení vzduchu o průtoku 0,42 m3 za hodinu při 23 0C Výrobek

Objemová hmotnost (kg/m3)

1 2 3a* 3b* 4 5 6

13 - 17 18 - 22 23 - 27 23 - 27 28 - 32 13 - 17 18 - 22

Součinitel tepelné vodivosti (W/mK)

Napětí v tlaku při 10% deformaci

Napětí pevnosti kolmo k rovině desky

Faktor difuzního odporu ve vodě

EN 12667 0,036 0,035 0,034 0,034 0,033 0,032 0,031

EN 826 [kPa] 60 100 150 150 200 60 100

EN12089 [kPa] 115 150 200 200 250 115 150

EN 12086 20 - 40 30 – 70 30 – 70 30 – 70 40 - 100 20 - 40 30 - 70

* 3a - řezané desky z bloku * 3b - přímo lisované desky

Tabulka 5 – Spotřeba energií a vody a potenciál globálního oteplování (GWP) pro 7 typů EPS izolací na 1 m3. Vlastnost Celková spotřeba energie [MJ] - scénář A - scénář B Celková spotřeba vody [kg] - scénář A - scénář B GWP [kg CO2 eq.] - scénář A - scénář B

10

Výrobek č.1

Výrobek č.2

Výrobek č.3a

Výrobek č.3b

Výrobek č.4

Výrobek č.5

Výrobek č.6

842,5 1349,4

1078,3 1754,0

1597,4 2427,1

1673,4 2618,7

1642,9 2647,0

757,2 1264,0

1012,8 1688,2

180,2 187,6

211,9 220,0

294,0 306,3

493,9 506,3

329,1 343,9

172,4 179,7

233,4 243,2

66,8 45,5

88,1 59,7

117,1 81,5

137,8 101,8

133,9 91,4

64,8 42,9

87,1 58,1


Tabulka 6 – Spotřeba energií a vody a potenciál globálního oteplování (GWP) pro 7 typů EPS izolací vztaženo na 1 m2 s R – hodnotou 1. Vlastnost Tloušťka [cm] Celková spotřeba energie [MJ] – scénář A – scénář B Celková spotřeba vody [kg] – scénář A – scénář B

Výrobek č.1

Výrobek č.2

Výrobek č.3a

Výrobek č.3b

Výrobek č.4

Výrobek č.5

Výrobek č.6

3,6

3,5

3,4

3,4

3,3

3,2

3,1

30,7 48,4

38,4 61,3

54,6 82,7

60,3 89,0

53,8 90,6

24,6 40,4

31,2 52,4

6,4 6,2

7,4 7,8

10,0 10,4

16,7 17,1

10,8 11,3

24,6 40,4

31,2 52,4

Z tabulek V. a VI. a z obrázku č.10 vyplývá, že hodnoty celkové spotřeby energií pro výrobu EPS desek se zvyšují téměř přímo úměrně s objemovou hmotnosti EPS izolačních desek. To má bezprostřední souvislost s množstvím polymeru, jehož výroba od těžby ropy a zemního plynu je energeticky nejnáročnější. Tvarovkové typy desek jsou energeticky mírně náročnější než typy řezané z bloku. Typy s nižší hodnotou lambda (šedé) jsou energeticky příznivější než bílé, neboť je u nich nahrazeno 4 % energeticky náročnějšího styrenu, energeticky méně náročným grafitem. Prokazatelně a výrazně příznivější je energetické využití odpadů EPS po skončení životnosti, oproti skládkování. Energetickým využitím EPS odpadů se sníží energetická náročnost EPS izolačních desek o 34–40 % – obrázek č.10. Obdobně jako u energetické spotřeby roste i spotřeba vody úměrně s rostoucí objemovou hmotností desek. Tvarovkové typy desek vykazují vyšší spotřebu vody (chlazení) než řezané desky. Rozdíly spotřeby vody u desek s grafitem a při využití desek po skončení životnosti na spalování a skládkování jsou minimální.

Obrázek 10 – závislost energetické spotřeby EPS izolací na objemové hmotnosti (vztaženo na 1m3)

Potenciál globálního oteplení (GWP) taktéž roste přímo úměrně s rostoucí objemovou hmotností. Spalování odpadního EPS se projeví ve zvýšení GWP o 35–50 % oproti skládkování. Podílí se na tom i vyšší náklady na demolici, třídění, transport a úprava pro energetické využití. Náklady na celkovou spotřebu energií pro výrobky EPS izolací se aplikací v budovách vrátí úsporami na vytápění a chlazení za 2–4 měsíce a vložená energie se vrátí více než 200 krát. Pokud by se kalkulovalo s více než 50 letou životností EPS izolací a se 100 % energetickým využitím odpadů, návratnost by se zdvojnásobila. Posuzování budovy vyžaduje informace o environmentálních dopadech a aspektech pro všechny informační moduly A až C. Environmentální dopady a aspekty nad rámec životního cyklu budovy musí být zastoupeny informačním modulem D. Tento doplňkový informační modul je nepovinný. Environmentální dopady a aspekty v informačním modulu D zahrnují další opětovné použití, recyklaci a rekuperaci energie a další procesy obnovy, které nejsou zahrnuty v životním cyklu budovy. Pokud zahrnuty jsou, musí být seskupeny do informace o jejich možných nákladech a přínosech pro jiné výrobkové systémy vně životního cyklu budovy. Pro vlastní izolační desky z EPS se nekalkulovala aplikační fáze užití B. U všech ostatních fází, včetně dobrovolné fáze D, jsou propočítány vlivy na energetickou spotřebu, spotřebu vody a využití recyklací. Obdobným způsobem byly spočítány hodnoty dalších environmentálních indikátorů. Uvádím názvy dle ČSN EN 15643-2. Konkrétní hodnoty jsou uvedeny v tabulce VII: 11


-------

potenciál úbytku suroviny (ADP), potenciál globálního oteplování (GWP), potenciál tvorby přírodního ozonu (ODP), potenciál okyselení půdy a vodních zdrojů (AP), potenciál eutrofizace (EP), potenciál ničení stratosférické ozonové vrstvy (POCP)

Tabulka 7 – Ekologické indikátory pro 7 typů EPS izolací na 1 m3. Výrobek č.1

Výrobek č.2

Výrobek č.3a

Výrobek č.3b

Výrobek č.4

Výrobek č.5

Výrobek č.6

ADP (kg Sb eq) výroba transport likvidace – scénář A – scénář B

8,7E- 06 2,4E-08 -1,6E-06 1,3E-07

1,2E- 05 2,7E-08 -2,1E-06 1,9E-07

1,5E- 05 2,8E-08 -2,7E-06 2,4E-07

2,1E- 05 3,2E-08 -2,7E-06 2,6E-07

1,7E- 05 3,4E-08 -3,2E-06 2,9E-07

9,8E- 06 2,0E-08 -1,6E-06 1,4E-07

1,4E- 05 2,3E-08 -2,2E-06 1,8E-07

ODP (kg R11 eq) výroba transport likvidace – scénář A – scénář B

1,7E- 06 1,3E-09 -1,7E-06 2,1E-08

1,4E- 06 1,5E-09 -2,3E-06 5,7E-08

2,8E- 06 1,1E-09 -2,8E-06 5,3E-08

2,1E- 06 1,7E-09 -2,8E-06 7,1E-08

2,7E- 06 1,8E-09 -3,4E-06 6,5E-08

1,5E- 06 1,3E-09 -1,7E-06 2,3E-08

1,6E- 06 1,2E-09 -2,3E-06 5,7E-08

AP (kg SO2 eq) výroba transport likvidace – scénář A – scénář B

1,1E- 01 3,2E-03 -6,6E-02 2,6E-03

1,2E- 01 3,6E-03 -8,8E-02 4,2E-03

1,9E- 01 3,7E-03 -1,1E-01 5,2E-03

2,3E- 01 4,4E-03 -1,1E-01 5,8E-03

1,9E- 01 4,5E-03 -1,3E-01 6,1E-03

9,3E- 02 2,6E-03 -6,6E-02 2,8E-03

1,2E- 01 3,0E-03 -8,8E-02 3,8E-03

EP (kg PO 3-4 eq) výroba transport likvidace – scénář A – scénář B

9,9E- 03 7,4E-04 -4,5E-03 4,0E-03

1,2E- 02 8,3E-04 -5,9E-03 5,3E-03

1,8E- 02 8,6E-04 -7,5E-03 6,6E-03

2,1E- 02 1,1E-03 -7,5E-03 6,5E-03

1,9E- 02 0,2E-03 -0,8E-02 7,9E-03

9,6E- 03 6,0E-04 -4,5E-03 4,0E-03

1,3E- 03 6,9E-04 -5,9E-03 5,3E-03

POCP (kg C2 H4 eq) výroba transport likvidace – scénář A – scénář B

2,5E- 01 3,3E-04 -4,5E-03 3,8E-04

3,5E- 01 3,7E-04 -5,9E-03 5,5E-04

4,2E- 01 3,9E-04 -7,4E-03 6,9E-04

4,5E- 01 4,6E-04 -7,4E-03 6,3E-04

4,9E- 01 4,6E-04 -8,8E-03 8,9E-04

1,7E- 01 2,7E-04 -4,5E-03 3,9E-04

2,9E- 01 3,1E-04 -5,9E-03 5,3E-04

Vlastnost

12


Tabulka 8 – Ekologické indikátory pro 7 typů EPS, vztaženo na 1 m2 s R – hodnotou 1 Výrobek č.1

Výrobek č.2

Výrobek č.3a

Výrobek č.3b

Výrobek č.4

Výrobek č.5

Výrobek č.6

3,6

3,5

3,4

3,4

3,3

3,2

3,1

GWP (kg CO2 eq) výroba transport likvidace – scénář A – scénář B

1,6E+ 00 2,7E-02 0,8E+00 2,2E-02

2,0E-+00 2,8E-02 1,1E+00 3,8E-02

2,7E+ 00 2,9E-02 1,3E+00 4,5E-02

3,3E+00 3,4E-02 1,3E+00 3,2E-02

2,9E+00 3,2E-02 2,5E+00 5,4E-02

1,3E+00 1,8E-02 0,7E+00 2,5E-02

1,7E+ 00 2,1E-02 0,9E+00 3,0E-02

ADP (kg Sb eq) výroba transport likvidace – scénář A – scénář B

3,1E-07 8,8E-10 -5,7E-08 4,8E-09

4,1E-07 9,6E-10 -7,3E-08 6,7E-09

5,2E-07 9,7E-10 -0,9E-07 8,1E-09

7,0E-07 1,2E-09 -0,9E-07 7,3E-09

5,6E-07 1,1E-09 -1,1E-07 1,0E-08

3,1E-07 6,3E-10 -5,7E-08 4,3E-09

4,2E-07 7,0E-10 -8,6E-08 7,7E-09

ODP (kg R11 eq) výroba transport likvidace – scénář A – scénář B

6,0E-08 4,6E-11 -6,2E-08 0,8E-09

5,0E-08 5,0E-11 -7,9E-08 1,5E-09

9,6E-08 5,0E-11 -9,5E-08 1,8E-09

7,3E-08 5,9E-11 -9,7E-08 1,1E-09

8,8E-08 5,9E-11 -1,1E-07 2,1E-09

5,0E-08 3,3E-11 -5,5E-08 0,8E-09

5,1E-08 3,7E-11 -7,0E-08 1,0E-09

AP (kg SO2 eq) výroba transport likvidace – scénář A – scénář B

3,9E-03 0,9E-04 -2,4E-03 1,0E-04

4,3E-03 1,2E-04 -3,1E-03 1,5E-04

6,5E-03 1,3E-04 -3,8E-03 1,7E-04

7,8E-03 1,5E-04 -3,8E-03 1,5E-04

6,4E-03 1,4E-04 -4,4E-03 2,1E-04

3,0E-03 8,4E-05 -2,2E-03 0,8E-04

3,7E-03 9,4E-05 -2,8E-03 1,2E-04

EP (kg PO 3-4 eq) výroba transport likvidace – scénář A – scénář B

3,6E-04 2,7E-05 -1,9E-04 1,4E-04

4,4E-04 3,0E-05 -2,1E-04 1,9E-04

6,0E-04 2,9E-05 -2,5E-04 2,3E-04

7,2E-04 3,4E-05 -2,6E-04 2,3E-04

6,2E-04 3,4E-05 -2,9E-04 2,6E-04

3,1E- 04 2,0E-05 -1,5E-04 1,3E-04

3,9E- 04 2,1E-05 -1,9E-05 1,6E-04

POCP (kg C2 H4 eq) výroba transport likvidace – scénář A – scénář B

9,2E-03 1,2E-05 -1,6E-04 1,3E-05

1,2E-02 1,3E-05 -2,1E-04 1,9E-05

1,4E-02 1,4E-05 -2,4E-04 2,3E-05

1,5E-02 1,6E-05 -2,6E-04 2,1E-05

1,6E-02 1,5E-05 -2,9E-04 2,8E-05

5,4E-03 8,8E-06 -1,5E-04 1,2E-05

9,0E-03 9,8E-06 -1,8E-04 1,6E-05

Vlastnost Tloušťka (cm)

Stručně lze konstatovat, že parametry jsou zásadně ovlivněny hodnotami vstupní suroviny, minimální vlivy mají transporty a vlastní zpracování. Zásadní vlivy má způsob zhodnocení odpadů, kdy nejpříznivější efekty, vyjma GWP, jsou dosahovány při energetickém využití. Konkrétně pak, že pro zpracování suroviny EPS na izolaci a dopravu produktů na stavbu se v případě desky pro ETICS (15kg/m3) spotřebuje 1,4 MJ/kg, což představuje nárůst 1,5 % energie. Pokud se izolace po demolici stavby zhodnotí energeticky, pak se získá 32,4 MJ/kg, což je 36 % z celkové energetické potřeby na výrobu desky (90 MJ/kg). Stejná deska ze šedého EPS je energeticky příznivější.

Závěr Pro účely hodnocení udržitelnosti budov je nutno používat aktuální EPD pro EPS izolace, které jsou kompletně v angličtině k dispozici pro 7 výrobků na www. epscr.cz, lišta pěnový polystyren, životní prostředí. Hodnoty vztažené na 1m3 a na 1m2 při hodnotě tepelného odporu pro R=1 jsou snadno aplikovatelné pro projektování budovy. Tyto hodnoty mají platnost omezenou datem 27.6.2014. Následná EPD budou mít energetické hodnoty nižší. Členové Sdružení EPS ČR patří do kategorií malých a středních podniků. Surovinu, tj. EPS granule a perle pro výrobu EPS izolačních desek nakupují od výrobců, 13


kteří jsou členy Plastics Europe a dodržují principy pro výrobu bezpečného a kvalitního výrobku. Vlastní izolační desky jsou testovány dle ČSN EN 13163 a Sdružení EPS ČR provádí superkontrolu nezávislými certifikovanými laboratořemi. Sdružení pak vytváří podmínky pro implementaci evropských a národních nařízení a technických norem do procesu výroby izolací u svých členů. K úspoře jejich nákladů přispívá i sektorová EPD z iniciativy EUMEPS, získaná zapojením 24 výrobních

Sdružení EPS ČR Kancelář sdružení - PKK Na Cukrovaru 74 278 01 Kralupy nad Vltavou Tel./fax: +420 315 725 747 e-mail: [email protected] www.epscr.cz

závodů v Evropě. Drobné odchylky národních nebo firemních EPD z průměrných hodnot se nemohou zásadně lišit od EPD údaje o 7 typech EPS izolací. Je známo, že 98 % izolační desky tvoří vzduch a pouze 2 % zbývají na energeticky náročnější polystyren. Zpracovatel: Ing. František Vörös Prosinec 2011

© Sdružení EPS ČR 02/2012

IZOLAČNÍ PRAXE Úvod ENVIRONMENTÁLNÍ PROHLÁŠENÍ (EPD) O EPS IZOLACÍCH. Citované normy, předpisy

Recommend Documents