Díky úsilí výrobců a prodejců polystyrenu, snahám odborníků a novinářů - slovo „polystyren“ je pro nás ekvivalentem slov „tepelná izolace budov.“ Přestože je pěnový polystyren již více než 70 let osvědčeným stavebním materiálem, stále o něm kolují polopravdy, mýty a zastaralé informace.
Mýty a fakta o polystyrenu
Mnoho lidí si ho plete s jednorázovými plasty, považuje ho za zdraví škodlivý nebo dokonce nebezpečný pro životní prostředí. V tomto článku tyto mylné představy vyvrátíme a dáme je do kontrastu s fakty, která jsou podložena výzkumem, praxí a realitou recyklace.
Mýtus: Polystyren je „neprodyšný“ a způsobuje vlhkost a plísně.
Pravda: Pěnový polystyren (EPS) je difuzně mírně otevřený - to znamená, že propouští vodní páru, ale neabsorbuje vlhkost. Tvrzení, že polystyren je „neprodyšný“, je zavádějící. Vlhkost a plísně jsou způsobeny především špatně řešenými tepelnými mosty nebo nevhodně navrženým větráním - nikoliv vinou samotného EPS.
Zateplení naopak odstraňuje tepelné mosty a tím i kondenzaci vodní páry na povrchu konstrukce, čímž riziko vzniku plísní výrazně snižuje. Je zcela jedno, zda se jedná o novostavby či rekonstruované domy a byty. Ještě před zateplením domu je třeba zjistit, zda se plísně v interiéru nevyskytují a odborně se jich zbavit. Takzvané „dýchání domu“ je proces, při kterém dochází ke spolupráci vnější stěny s vnitřním vzduchem. V žádném případě však dům stěnami nevětrá. K výměně vzduchu a tím i vlhkosti dochází více než z 95% větráním okny, dveřmi popř. řízeným větráním pomocí spár v konstrukcích nebo digestořemi. Co se plísní týče, nejčastěji se tvoří v nevětraných místech, kde kondenzují vodní páry vzniklé odpařováním.
Mýtus: Polystyren je zdraví škodlivý nebo dokonce jedovatý.
Pravda: Pěnový polystyren (EPS) není toxický, neobsahuje azbest, těžké kovy ani halogenové sloučeniny. Používá se také v potravinářství a zdravotnictví - například k přepravě vakcín nebo orgánů.
Čtěte také: Využití lehčeného betonu s polystyrenem
V otázce zdravotní závadnosti vyvolával u pěnového polystyrenu pochybnosti zejména retardér hoření HBCD, u kterého nikdy nebyla prokázána škodlivost při použití v polystyrenu. Přesto od roku 2015 žádný z českých výrobců tuto látku nepoužívá a stejně tak je tomu i v ostatních zemích EU. O zdravotní nezávadnosti pěnového polystyrenu svědčí také jeho široké alternativní využití mimo stavebnictví. Vedle toho však bylo prokázáno, že desky s HBCD neuvolňují retardér HBCD do vzduchu, do země ani do vody, což naprosto odporuje tvrzení v článku. Evropští výrobci včetně těch českých již vyrábějí základní surovinu pro výrobu polystyrenu bez HBCD. A stejně tak se členové Sdružení EPS ČR dobrovolně zavázali využívat od 1. 10. 2015 k výrobě výhradně surovinu bez této látky. Tyto desky jsou odlišně značené od dřívějších s HBCD.
Larvy potemníka moučného dokážou konzumovat polystyren i včetně toxického retardantu hoření hexabromcyklododekanu, který se v polystyrenu používá. Výzkumy prokázaly, že při dietě tvořené výhradně polystyrenem však tyto larvy hubnou a zkracuje se jim život. Laboratorní pokusy udávají, že přibližně stovka larev může za jeden den zkonzumovat kolem 35 mg polystyrenu.
Mýtus: Polystyren je neekologický a nelze ho recyklovat.
Pravda: Právě naopak - díky iniciativám, jako je RecyklujemePolystyren.cz, práci INCIEN, Cyrkl a aktivním členům Sdružení EPS ČR, vzniká v České republice funkční systém sběru a recyklace pěnového polystyrenu (EPS). Pěnový polystyren obsahuje 98% vzduchu, proto je jeho výroba a následná likvidace snadná a nezatěžuje životní prostředí nebezpečnými zplodinami. Při jeho výrobě se spotřebuje jen velmi malé množství energie, což dělá jeho výrobu nejen vysoce efektivní, ale především ekologicky přijatelnou. Vyrábí se tzv. napěňováním vstupní suroviny pomocí vodní páry, čímž se zvětší objem kuliček asi padesátkrát. Součástí výroby pěnového polystyrenu nejsou žádné další přísady ani lepidla.
Mýtus: Polystyren rychle degraduje a ztrácí své izolační vlastnosti.
Pravda: Pěnový polystyren je jako izolační materiál vysoce stabilní a jeho prokazatelná životnost je více než 50 let, s předpokladem 100 až dokonce 200 let při zachování všech jeho vlastností. Polystyren je navíc odolný teplotám do 80 °C. Pověra o degradaci vznikla pravděpodobně v začátcích užívání pěnového polystyrenu před desítkami let, kdy se zateplovalo neodborně podomácku s využitím lepidel s organickými rozpouštědly. Ty mohly s izolantem reagovat a rozpustit jej.
Mýtus: Zateplení polystyrenem funguje jen v zimě.
Pravda: Kvalitní zateplení funguje spíše jako termoska udržující stabilnější a komfortnější teplotu v interiéru po celý rok. V zimě uchovává teplo, zatímco v horkých letních měsících udržuje uvnitř domu chladnější prostředí než venku. Díky tomu není potřeba tolik využívat ani klimatizaci, což se příznivě projeví na účtech za energie, neboť se v porovnání s vytápěním jedná až o třikrát energeticky náročnější položku.
Čtěte také: Vlastnosti cementového lepidla na polystyren
Hořlavost polystyrenu a role retardérů hoření
Polystyren je hořlavým materiálem. Teplota vznícení: 310°C - 335°C. Začne hořet od plamene sirky (teplota plamene sirky - 650°C - 835°C). Hoří v roztaveném stavu a vyzařuje velké množství tepla. Specifické spalné teplo polystyrenu je 39,4 až 41,6 MJ/kg, což je 4,3 krát vyšší než u borového dřeva přirozené vlhkosti a zhruba odpovídá spalnému teplu benzínu. Lineární rychlost šíření ohně povrchem polystyrenu je 1 cm/sec, a to je 1,5 - 2 krát rychleji šíření požáru suchým dřevem, což vysvětluje extrémně vysokou rychlost šíření požáru v budovách, tepelně izolovaných pěnovým polystyrenem.
Pěnový polystyren (EPS) používaný ve stavebnictví musí splňovat požadavky evropských bezpečnostních norem. Obsahuje zpomalovače hoření a je navržen tak, aby v kontaktních systémech (např. ETICS) neohrožoval budovu ani její obyvatele.
Preventivním opatřením proti hořlavosti plastů je aplikace retardérů hoření. Látky, které se přidávají spolu s jinými přísadami do polymerů za účelem úpravy jejich vlastností (aditivní retardéry). Látky, které jsou součástí reakční směsi při syntéze polymeru (polymeraci), vstupují do makromolekulárního řetězce polymeru a zůstávají v něm trvale chemicky vázány (reaktivní retardéry). Směsi látek nebo kombinace materiálů upravené do formy schopné vytvořit ochrannou vrstvu na povrchu výrobků z plastů (povrchové retardéry).
Výrobci suroviny - zpěňovatelného PS - používají k retardaci bromovaná zhášedla v koncentraci do 0,7 % a produkt nazývají jako samozhášivý, tj. po odstranění plamene dojde k ukončení hoření. Takovýto materiál je rezistentní proti malým zdrojům hoření (do 25 KW/m2). Při zdroji hoření nad 50 KW/m2 není rozdíl v chování EPS s retardérem a bez retardéru. EPS bez retardéru hoření má dle výše uvedené normy třídu reakce na oheň F. Retardační účinek je založen především na reakci bromovodíku s aktivními radikály -OH a -H vznikajícími hořením v plynné fázi.
Teplota zapálení EPS je 360 °C, u typů s retardéry hoření je to 370 °C. Teplota samovznícení roztaveného EPS bez retardéru hoření je 450 °C.
Čtěte také: Použití polystyrenu
Toxicita zplodin hořícího polystyrenu
Hořící polystyren je doprovázen hojným vyloučením (267 m3/m3) hustého černého kouře. Produkty hoření jsou toxické. Navzdory tomu výzkum v rámci EUMEPS i EPS ČR ukazuje, že pěnový polystyren (EPS) při hoření neprodukuje více toxického kouře než jiné běžné materiály, jako je dřevo nebo papír.
Již v 80. letech minulého století bylo vědecky zdokumentováno, že, i když při hoření EPS vzniká více tmavého kouře, toxicita uvolněných kouřových plynů je podstatně menší než toxicita jiných běžně používaných materiálů. Nejnovější výsledky nákladného testování různých izolantů byly publikovány na www.plasticseurope.org. Po zahájení testu a jeho trvání 240 a 480 vteřin byly analyzovány tyto produkty: CO2, CO, HCN, NOX, SO2, HCL, HF, HBr. Z naměřených hodnot byl spočítán CIT - konvenční index toxicity.
Při teplotách v rozmezí 400-800 °C nebyl prokázán z EPS s HBCD výskyt furanů a dioxinů.
Tabulka II. při dvou teplotních zatížení po dobu hoření 480 sekund. CIT u izolací z kamenné vlny se pohybují mezi 0,01 až 0,13. Je skutečností, že při požáru vytváří EPS izolace více kouře než jiné materiály. Z toho důvodu se často mylně předpokládá, že kouř pochází z EPS, i když tyto výrobky v místě požáru nejsou přítomny.
| Izolační materiál | Konvenční index toxicity (CIT) při 240 s | Konvenční index toxicity (CIT) při 480 s |
|---|---|---|
| EPS s retardérem hoření | 0.25 - 0.5 | 0.35 - 0.6 |
| Dřevo | 0.5 - 0.7 | 0.6 - 0.8 |
| Papír | 0.4 - 0.6 | 0.5 - 0.7 |
| Minerální vlna | 0.01 - 0.13 | 0.01 - 0.13 |
Vysokou toxicitu zplodin pěnového polystyrenu jasně prokázal oheň v klubu „Chromý kůň“ v prosinci 2009 v ruském městě Perm. „Oheň tam zašlehal jen 3 minuty, což klubu prakticky nebylo na škodu, stoly vypadaly čerstvě nachystané s bílými ubrousky beze změny, příbory, potravinami. Dřevěný nábytek nebyl spálený, ale byl pokryt sazemi. Přímo během požáru a ihned poté v důsledku popálení, otravy vysoce toxickým kouřem a ušlapáním zahynulo 111 lidí. V následujících dnech v nemocnici zemřelo 45 dalších.
Protipožární opatření a alternativy
V bytových domech je podle požárních norem nutné používat materiály s nehořlavou konstrukcí (třída reakce na oheň A1 nebo A2). Polystyren však spadá do třídy E - tedy vysoce hořlavý materiál, který při hoření uvolňuje hustý černý kouř a toxické plyny, zejména styren a oxid uhelnatý. V praxi se často uplatňuje výjimka: polystyren se kombinuje s nehořlavými přerušovacími pásy z minerální vlny kolem oken, u stropů nebo po obvodě fasády. Ty mají zpomalit šíření ohně, ale problém bezpečnosti a toxicity nevyřeší.
Bohužel výrobci polystyrenu, jejich obchodní partneři, jakož i podporující jej vládní představitelé nepřestávají tvrdit, že polystyren je naprosto dokonalý izolační materiál.
Preventivní opatření při výstavbě a rekonstrukci budov z hlediska požárního nebezpečí jsou tedy účinná, i když podíl plastových aplikací v izolacích budov trvale roste. Z odpovědi Německé spolkové vlády na 35 otázek poslanců z frakce Zelených ze dne 26. 2. 2015 vyplývá, že podíl požárů v přítomnosti EPS činí 0,0038%. V ČR se požáry s EPS neevidují.
Vedoucí ruského ministerstva krizových situací Sergej Šojgu ve svém projevu ve Státní dumě 21. 04. 2010 v Penzenské Státní Univerzitě architektury a stavitelství se konala Xl. Mezinárodní vědecká-praktická konference „Problematika energetické účinnosti a životního prostředí v průmyslových a bytových komplexech”. Bod 4. Uznat použití tepelně izolačních materiálů na základě polystyrenu nebezpečným pro životní prostředí. Profesor Boris Batalin, DSc., pan předseda komise šetření energie Ruské asociace stavebních inženýrů Lev Evseev, DSc., Vladimír Savin, DSc. Zmatek nad pojmem "nehořlavý polystyren" - neexistuje nic takového jako protipožární polystyren. Polystyren (EPS) je ze své podstaty hořlavý materiál, který obsahuje takzvané retardéry hoření. Ty zpomalují postup hoření.
Státní požární ochrana Polska má za 4 roky zdokumentováno 117 případů ohně na vnějších fasádách budov zaizolovaných polystyrenem. V 67 procentech případů oheň způsobil potíže při záchraně osob a materiál fasád usnadnil přestup ohně z jednoho patra do druhého. 21.4.2005 v Berlíně v důsledku vznícení televize se oheň šířil vnějším povrchem fasády zateplené polystyrenem. Během několika minut se oheň rozšířil na celou budovu. V Německu po tomto případu bylo nařízeno omezení používání polystyrenu pro tepelnou izolaci obytných budov nad 22 metru. Připomínám událost z roku 2013 s výbuchem plynu a následným požárem v bytovém domě ve Frenštátě pod Radhoštěm. Typový bytový dům, který byl kolaudován v roce 1973 a v roce 2009 byl dodatečně zateplen kontaktním systémem Baumit, byl v noci 17. 2. 2013 úmyslně zapálen, přičemž došlo k úmrtí 6 osob a ke zranění dalších 12 lidí. Z výsledků šetření je patrné, že dokonalé provedení zateplení pomocí EPS nezpůsobilo rozšíření požáru a zabránilo tím zvýšení počtu obětí.
Současné světové úsilí o postupné snižování spotřeby energií a exhalací CO2 bude motorem pro výstavbu nových budov se spotřebou energií blízké nule a revitalizace, včetně zateplování stávajících budov. V tomto procesu budou hrát významnou roli EPS izolace. Ke snížení jejich hořlavosti, zejména v procesu realizace na stavbách, budou vyžadovány typy EPS s retardéry hoření. Náhrada novým ekologicky přijatelným typem retardéru Polymeric FR je technicky zvládnutá a čeká se pouze na plné najetí výrobních kapacit pro umožnění plné náhrady HBCD. V současné době již na českém trhu je k dispozici více než polovina EPS desek s novým retardérem hoření.
Minerální izolace jako alternativa
Chcete-li kontaktní zateplení, použijte raději minerální vatu. Minerální izolace je přirozeně nehořlavá. Šíření požáru po fasádě bývá nevídaně rychlé, přenos do vyšších pater může být během několika vteřin. Minerální izolace má třídu reakce na oheň A1, což znamená, že jde o nejlepší a nejbezpečnější typ izolace, která nehoří. Lidé mohou při volbě stavebních materiálů kromě užitných vlastností brát v potaz i třídu reakce na oheň a vybírat jen ty nehořlavé, tedy třídu A1 a A2. Tyto materiály nepřispívají k růstu požáru a vývoji kouře. Pokud je obložení budovy nehořlavé, oheň se šíří budovou mnohem pomaleji. Dodržet všechny protipožární předpisy při střídání hořlavých a nehořlavých materiálů (typicky polystyrenu a minerální vaty) je technicky velmi náročné.
Výškové budovy (obvykle osmipatrové a vyšší budovy) se musí zateplovat celoplošně nehořlavou minerální izolací a tento způsob zateplení se čím dál častěji využívá i u nižších bytových budov. Pro stavební konstrukce je vhodné volit třídu reakce na oheň A. Do této třídy patří všechny minerální izolace. Po střeše zateplené izolacemi z minerální vlny se plameny šíří jen v minimální míře a hustý dým se z izolace téměř neuvolňuje. Velmi žádoucí je aplikace minerálních izolací ve výškových budovách, a to i v případě dodatečného zateplování panelových domů. I u nižších budov je však podle normy nutné bránit šíření požáru. Pokud je zvolena hořlavá izolace, například polystyren (EPS), děje se tak formou protipožárních pásů izolace z minerální vlny.
Dlouhodobé důsledky použití polystyrenu
Polystyren má tři negativní vlastnosti vyplývající z jeho podstaty, se kterými musíme být opatrní, musíme chápat tyto procesy. Za prvé je to nebezpečí požáru, za druhé krátká životnost, a za třetí je to nebezpečí k životnímu prostředí. Polystyren má nízkou tepelnou odolnost a při teplotách již nad 80°C začíná nenávratně ztrácet tvar (tepelná odolnost dle Martense 80°C). Přidáním antipyrenu do polystyrenu se snižuje pravděpodobnost náhodného požáru, ale nemá to žádný vliv na tepelnou odolnost. Proto hlavní nebezpečí pro konstrukci zdí zateplené polystyrénem spočívá v tom, že 2-hodinové působení tepla v rozmezí 100-110°C má za výsledek téměř úplnou destrukci polystyrenu s 3 až 5 násobným úbytkem jeho objemu. V důsledku toho vzniklá tepelná vlna může zničit izolaci z polystyrenu skoro u celé budovy.
Volba fasády z polystyrenu se může na první pohled jevit jako ekonomické a jednoduché řešení. Za nízkou cenou se však často skrývají kompromisy, které mohou mít vliv na kvalitu, funkčnost i dlouhodobou hodnotu celé stavby. Časem se trhá, ztrácí pevnost a bez pravidelných oprav se může stát nefunkčním. Polystyrenové fasády mohou časem změnit barvu (šednutí) a praskat, čímž snižují estetickou hodnotu stavby. Nad okny i v ploše se objevují nevzhledné černé fleky. Černé skvrny nad okny, často viditelné na fasádách zateplených polystyrenem, nejsou způsobeny kouřem, ale kombinací vlhkosti, tepelných mostů a usazování prachu. Nad okenními překlady dochází k únikům tepla a ke kondenzaci vlhkosti na chladnějším povrchu fasády. Neprodyšný povrch polystyrenu nedokáže vlhkost odvést, a ta se spolu s prachem a nečistotami z ovzduší usazuje do tmavých skvrn. Tento efekt umocňuje i elektrostatický náboj omítky, který přitahuje jemné částice.
Polystyrenový obal vytváří neprodyšný štít: v létě podporuje přehřívání domu a v zimě vede ke kondenzaci par ve zdivu. Nedostatečné větrání zatepleného obvodového pláště může způsobit nadměrnou vlhkost, která vede ke vzniku plísní; ty mohou vyvolávat alergie, astma a jiné respirační obtíže. Uzavřená vrstva polystyrenu zadržuje vlhkost, což vytváří ideální prostředí pro rozvoj plísní a hub ve stěnách. Omezená životnost a riziko degradačních změn mohou snižovat dlouhodobou atraktivitu a hodnotu nemovitosti.
Vlhké a plesnivé zdivo představuje vážné zdravotní riziko, zejména při dlouhodobém pobytu v takovém prostředí. Plísně uvolňují do ovzduší spory a toxiny, které mohou vyvolávat alergie, astma, chronický kašel, bolesti hlavy a záněty dýchacích cest. U citlivějších osob, dětí či starších lidí mohou vést až k poruchám imunity, kožním onemocněním a zhoršení revmatických či neurologických potíží. Dlouhodobá vlhkost zároveň podporuje množení roztočů a bakterií, což dále zhoršuje kvalitu vnitřního ovzduší a může přispívat ke vzniku únavy, podrážděnosti nebo problémů se soustředěním. Skryté plísně mohou růst za nábytkem, pod podlahou, pod tapetami či v konstrukcích stěn, kde dlouhodobě uniká vlhkost. Tyto kolonie mohou uvolňovat mikroskopické spory a mykotoxiny i v množství, které nejsou běžně cítit, ale přesto působí na organismus. Dlouhodobé vystavení těmto toxinům může vést až k chronické únavě, poruchám spánku, zamlženému myšlení („brain fog“), hormonálním výkyvům, nebo dokonce neurotoxickým a autoimunitním reakcím.
tags: #polystyren #horlavy #zatepleni #retarder #vlastnosti