V oblasti stavebnictví a energetické účinnosti hrají izolační materiály klíčovou roli. Správné zateplení může přinést značné úspory a zároveň přispět k ochraně životního prostředí. V našich končinách se pro zateplení volí nejčastěji polystyren a minerální izolace, které slouží k tepelné izolaci fasád, střech, podlah a dalších konstrukcí.
Historie a vývoj izolačních materiálů z přírodních surovin
Ve starších stavbách se nachází celá řada v minulosti používaných materiálů, které zcela nebo alespoň z části byly vyrobeny z přírodních surovin. Nejčastěji se jednalo o snahu využít jinak bezcenný odpad, který doprovázel zpracování plodin v zemědělské výrobě nebo hmot v dřevařském a textilním průmyslu. Tyto materiály ve své době jistě sehrály významnou roli a trvale zůstávají v obecném povědomí. S přírodními hmotami starší provenience se můžeme potkat především při rekonstrukcích nebo při bouracích pracích starých domů.
Dřevovláknité desky a podobné materiály
- Existují přízemní provizorní objekty postavené z panelů s jádrem z kukuřičných oklásků, kterým se říká „hkusák“.
- Značkové pojmenování Hobra a Sololit v hovorovém stylu nahrazuje pojmenování dřevovláknitých desek.
- Desky z dřevěné vlny a cementu nesly název Lignos. Jednalo se o český ekvivalent k rakouským deskám Heraklith. Heraklith byl také z dřevěné vlny, ale pojený magnezitem. Desky ve velikosti 2000/500 mm a v tloušťce 15 až 100 mm se lisovaly za studena. Jejich objemová hmotnost dosahovala ρ = 360 kg/m3 až 570 kg/m3. Součinitel tepelné vodivosti se pohyboval v rozmezí λ = 0,09 W/(m·K) až 0,14 W/(m·K). Desky byly tuhé, nehnily, vzdorovaly teplotám až do θ = 100 °C a daly se omítat.
- Dřevotřískové desky se vyráběly z dřevěných pilin, hoblin, pazdeří, popřípadě ze záměrně strojně vyrobených třísek z podřadného dřeva, například kuláčů nebo odřezků. Pojivem desek byly pro jejich uplatnění v suchém prostředí močovinoformaldehydová lepidla Umacal e nebo Ducal, jinak fenolformaldehydová lepidla. Jejich součinitel tepelné vodivosti měl hodnoty λ = 0,046 W/(m·K) až 0,09 W/(m·K). Použitá močovinoformaldehydová a fenolformaldehydová lepidla způsobovala celou řadu zdravotních problémů.
- Prvním výrobkem tohoto druhu byl u nás již v roce 1949 vyráběný Bukas složený ze tří vrstev bukových třísek. Od 70. let 20. století se z pilin jehličnatého dřeva vyráběly desky Jespil, které se lisovaly za horka s xylenovým kondenzátem a následně se dýhovaly.
- Měkké i tvrdé dřevovláknité desky z rozvlákněného odpadového dřeva, zplstnatělého lisováním bez použití pojiva, doznaly velkého rozšíření. Měkké dřevovláknité desky byly na líci hladké a na rubu drsné. Snadno se klížily a lepily a daly se ohýbat. Při zatížení f = 0,3 MPa se stlačily až o 20 % původní tloušťky. Jednalo se o silně nasákavý materiál, nevhodný do vlhkého prostředí. Nachází se ve skladbách podlah nebo v příčkách. Desky tohoto druhu nesly název Hobra nebo Izoplat. Součinitel tepelné vodivosti měkkých desek byl v rozmezí hodnot λ = 0,045 W/(m·K) až 0,055 W/(m·K).
- Tvrdé dřevovláknité desky se lisovaly za horka pod velkým tlakem. Měly hladký líc a drsný rub. Byly pevné a pružné, na vzduchu stálé. Desky vyrobené ze smrkového odpadu nesly názvy Sololit nebo na Slovensku Smrekolit a z bukového odpadu Bukolit.
- Desky Likus patřily rovněž ke konstrukčním deskám. Měly obvodový dřevěný rámeček vyztužený příčkami. Vnitřní část byla ze špalíčků z nařezaných kukuřičných oklásků. Povrchovou úpravu tvořila překližka nebo tvrdá dřevovláknitá deska. Desky se zhotovovaly v rozměrech 1000/2000 mm až 3000 mm. Jejich tloušťka byla v rozmezí 45 mm až 55 mm. Měly objemovou hmotnost ρ = 320 kg/m3 až 380 kg/m3 a součinitel tepelné vodivosti λ = 0,088 W/(m·K). Používaly se do střešních plášťů, příček, dveřních křídel.
- Kůrovinové desky se vyráběly z rozvlákněné kůry jehličnatých stromů, s přísadou pilin, pazdeří, textilních vláken a jiných podobných materiálů. Formovaly se bez pojiva a vytvrzovaly se sušením. Vyráběly se v rozměrech 1200/600 mm v tloušťkách do 40 mm, s objemovou hmotností ρ = 320 kg/m3 až 360 kg/m3. Desky měly nasákavost až 70 % a součinitel tepelné vodivosti λ = 0,047 W/(m·K) až 0,087 W/(m·K).
- Desky Empa byly slisované z lněného a konopného pazdeří, bavlněného a textilního odpadu a asfaltové emulze s cihlářskou hlínou jako pojivem. Vyráběly se ve velikosti 500/1000/30 mm, s objemovou hmotností ρ = 195 kg/m3 až 220 kg/m3. Součinitel tepelné vodivosti se pohyboval v rozmezí λ = 0,054 W/(m·K) až 0,076 W/(m·K). Desky velmi dobře přijímaly vlhkost a dosahovaly nasákavosti až 380 % z hmotnosti.
- Desky z pazdeří byly pojeny umělou pryskyřicí Umacol C. Měly obdobné vlastnosti jako desky Empa, ovšem s tou výhodou, že jejich výrobní postup nevyžadoval tak značné množství vody, které se pak muselo vysoušet.
- Lněné pazdeří máčené v roztoku vodního skla tvořilo plnivo pazderového betonu, v němž byl pojivem cement. Pazderový beton měl objemovou hmotnost ρ = 650 kg/m3 až 1200 kg/m3 a součinitel tepelné vodivosti λ = 0,093 W/(m·K) až 0,151 W/(m·K).
- Vyráběly se také lisované desky a prošívané rohože z různých organických hmot. Použitou surovinou byla obilní, řepková nebo hořčičná sláma, rašelina, rákos, třtina, kokosová vlákna, mořská tráva, lesní ostřice a další. Nejznámější byly rohože Solomit z tvrdé hořčičné slámy slisované za vysokého tlaku a prošité pozinkovaným drátem. Jejich součinitel tepelné vodivosti byl λ = 0,081 W/(m·K) až 0,151 W/(m·K).
Moderní izolační materiály a ekologické inovace
V současné době se klade velký důraz na ekologické a udržitelné využívání surovinových zdrojů. Příkladem je celulózová izolace, která využívá druhotné suroviny a nabízí vynikající tepelné a akustické vlastnosti.
Celulózová izolace Climatizer Plus®
CIUR a. s. získala 2. místo v kategorii nejlepší výrobek z druhotných surovin za produkci celulózové izolace Climatizer Plus® v celostátní soutěži Přeměna odpadů na zdroje. „Ekologickou izolaci Climatizer Plus® vyrábíme již od roku 1991 patentovanou technologií. Máme s ní přes 25 let zkušeností ve 26 zemích světa. Vážíme si našeho ocenění od MPO za pozitivní přínos k ochraně přírody a zdrojů. Víme, že se na tepelné a akustické vlastnosti naší celulózové izolace můžeme spolehnout a dělíme se o naši důvěru v produkt i se zákazníky, proto nabízíme nejdelší záruku na trhu,“ komentuje Mgr. Michal Urbánek, generální ředitel CIUR a. s.
- Celulózová foukaná izolace pod obchodní značkou Climatizer Plus® se využívá především u zateplení obvodových plášťů a stropů.
- Je možné použít technologii suché i stříkané aplikace.
- Výhody použití celulózové izolace v dřevostavbě bylo již mnohokrát zmíněno a ověřeno po více než 22 let přímo v ČR.
Minerální izolace Climastone®
- Minerální foukaná izolace Climastone® je vhodnou alternativou k celulóze, v prostorách, kde jsou nejvyšší požadavky na požární odolnost konstrukce a izolant musí dosahovat zatřídění A1.
- Tyto požadavky nastávají u některých požárně dělících stěn, v okolí komínových těles, v prostorách s předpokladem vysokého počtu shromažďovaných osob a podobně.
- Rovněž dosahuje velmi dobrých tepelně-izolačních vlastností.
- Izolace zároveň splňuje požadavky na snadnou a rychlou aplikaci v místě stavby.
Grafitový polystyren Climastyren®
- Foukané perličky grafitového polystyrenu pod značkou Climastyren® jsou vhodné všude tam, kde je riziko styku s vodou.
- Příkladem mohou být podlahové konstrukce s nebezpečím poruchy hydroizolace, předstěny a mezery obezdívek a mnoho dalších aplikací.
- Izolaci lze použít jak u novostaveb, tak i při dodatečné sanaci problémových konstrukcí.
- Izolant je zcela nenasákavý a dosahuje tepelné vodivosti 0,034 W/m.K.
Kromě polystyrenu a minerální izolace existují i inovativní materiály kombinující vlastnosti různých izolantů, například výrobek, který kombinuje skvělé tepelně-izolační vlastnosti šedého polystyrenu s nehořlavostí čedičové vlny. Dalším příkladem jsou desky šedého fasádního polystyrenu s lícovou stranou z bílého EPS.
Čtěte také: Objevte potenciál kůry a dalších přírodních materiálů pro izolaci
Využití kalů z ČOV pro výrobu rekultivačních materiálů
Cílem soutěže "Přeměna odpadů na zdroje" je osvěta směrem k široké veřejnosti o účinném a udržitelném využívání surovinových zdrojů. Jednou z cest je využití kalů z čistíren odpadních vod (ČOV), které představují významný environmentální problém.
Problém kalů z ČOV
- Podle studie VÚV TGM se největší množství kalů z ČOV odstraňuje přímým využitím v zemědělství (33-34 %).
- S účinností vyhlášky MŽP č. 382/2001 Sb., o podmínkách použití kalů na zemědělské půdě, se od 1. 1. 2002 velmi zpřísnily podmínky pro přímou aplikaci.
- Zejména u kalů z větších měst a aglomerací s nadlimitními obsahy rizikových prvků a látek je jejich aplikace na zemědělskou půdu vyloučena. Některé výzkumy prokázaly, že tyto limity nesplňuje až 68 % kalů z těchto typů čistíren.
- Spalování kalů je zanedbatelné (1 %) a též využití pro rekultivace není zásadní (14-17 %).
- Přitom lze předpokládat nárůst produkce kalů ze současných 170-207 tisíc tun sušiny kalu za rok až na 250 tisíc tun v letech 2010-2020 (v důsledku budování ČOV v malých obcích).
- Se vstupem České republiky do EU také dojde ke zpřísnění limitů rizikových látek, zejména organických polutantů.
Biologicky aktivní rekultivační materiály
Biologicky aktivní rekultivační materiály představují jednu z cest využití (odstranění) problémových kalů z ČOV z velkých městských čistíren komunálních odpadních vod. Biologický aktivní rekultivační materiál, vyráběný firmou Rekka, s. r. o., pod názvem Rekosol, je vyráběn z odpadních zemin, z popílků ze spalování fosilních paliv a ze stabilizovaných kalů z ČOV.
Složení a výroba Rekosolu
Do základní směsi je možno přidat 1-20 % hm jednoho nebo několika dalších vhodných osvědčených a odzkoušených aditiv (produkty z odsiřování spalin, zbytky z dřevozpracujícího a papírenského průmyslu, odpady ze zemědělství apod.), které do konečného výrobku vnášejí látky potřebné pro růst rostlin (vápenné ionty, hůře rozložitelnou organickou hmotu, dusíkaté látky ve všech formách dusíku, hořčík, draslík a ostatní minerální látky).
- Zemité materiály: Jako zemitý materiál je používána zejména odpadní přebytečná zemina původem z výkopových prací ve stavebnictví, při výstavbě a rekonstrukci komunikací a železnic. Přínosem pro konečnou strukturu je i zemina s obsahem organických složek rostlinného i živočišného původu (hnůj, listí, kůra, uliční smetky apod.), kal z lapáků písku, rybniční bahno atd. Ideálním případem by bylo použití nekontaminovaných zemin (ornice), avšak s takovou možností nelze obecně kalkulovat s ohledem na nedostatečné disponibilní objemy a vysoké pořizovací náklady.
- Popílek: Druhou základní komponentou směsi je popílek ze spalování pevných paliv (převážně hnědé uhlí), který může být kombinován s pevnými reakčními produkty na bázi vápníku z odsiřování spalin.
- Kaly z ČOV: Poslední ze tří hlavních komponent biologického rekultivačního materiálu jsou stabilizované kaly z ČOV, které jsou z hlediska zajištění vhodného prostředí pro růst rostlin dokonce nejdůležitější.
Proces výroby Rekosolu
Vstupní komponenty jsou navezeny na místo zakládky kompostovacích figur a poté jsou těžkou mechanizací (bagry, buldozery) smíchány (homogenizovány) a urovnány do zakládky. Optimální hmotnost kompostování figury je kolem 3500 tun. Po skončení homogenizace (první překopávce) se nechává vytvořený materiál zrát. Během doby zrání je nutno kompostování figuru jednou až čtyřikrát překopat, aby se materiál dále homogenizoval a zejména provzdušnil. Tyto úpravy jsou nutné pro intenzifikaci průběhu humifikačních a biodegradačních procesů během zrání. Interval mezi jednotlivými překopávkami nesmí být kratší než 30 dnů. Principem výroby je aplikace autobiodegradačního procesu namíchané směsi, přičemž se pracuje v kompostovacím režimu. Technologie spočívá ve smíchání a homogenizování vstupních materiálů a v optimalizaci podmínek potřebných pro rozvoj přirozené půdní mikroflóry obsažené přímo ve vstupní komponentě - zemině a kalech z čistíren odpadních vod. Technologie nepoužívá vnášení cizí mikroflóry. Organické složky rostlinného nebo živočišného původu vnášené do výroby podléhají procesu humifikace. Vedle biologických procesů dochází během zrání též k fyzikálně-chemickému procesu sorpce původně toxických složek, které mohou být obsaženy ve vstupních komponentách, na kyslíkem zaktivizovaném povrchu popílku.
Kvalita a využití Rekosolu
Rekultivační materiál Rekosol splňuje limity výluhů chemických prvků a sloučenin II. třídy vyluhovatelnosti a koncentraci škodlivin dle tabulky 9.2 přílohy č. 9 k vyhlášce MŽP č. 383/2001 Sb. Mikrobiologická kritéria nepřekračují limitní hodnoty uvedené v příloze č. 4 vyhlášky 382/2001 Sb., o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě, pro kategorii I. Rekultivační materiál se využívá pro konstrukci poslední svrchní biologicky oživitelné vrstvy rekultivovaných skládek odpadů, odkališť, vytěžených důlních prostor a podobných starých ekologických zátěží, které nikdy nebudou využívány pro zemědělskou výrobu. Oproti běžné zemědělské půdě má Rekosol jisté odlišnosti (nižší obsah jílovité frakce, náchylnost k přísuškům, nižší obsah stabilního humusu a jílovitohumusového komplexu), nicméně z hlediska mikrobiologického a chemického je tento materiál schopen plně nahradit půdu pro rostliny. Vyzrálý rekultivační materiál se vyznačuje hnědou, šedočernou až černou barvou, homogenní drobtovitou až hrudkovitou strukturou. Z výsledků sledování půdního substrátu lze vyvodit, že Rekosol neovlivňuje negativně životní prostředí a nedochází k negativnímu ovlivnění potravního řetězce. Využívání kalů z ČOV pro výrobu rekultivačních materiálů a jejich aplikace je konkrétně prováděna při rekultivaci skládky popelovin Kuřimany (provozovatel Teplárna Strakonice, a. s.), odkaliště popílku Plzeň-Božkov (Plzeňská teplárenská, a. s.) a odkaliště rmutů po zpracování uranové rudy K III - Olešník (Diamo, s. p.). Výroba a aplikace biologického rekultivačního materiálu na rekultivace odkališť a skládek je reálnou cestou ke konečné integraci antropogenně poškozených území do přírodního prostředí. Uvedený proces je ekonomicky a společensky přijatelným způsobem odstraňování kalů z ČOV, a je výhodný jak pro producenta kalů, tak i pro ty, kteří odpovídají za ekonomickou stránku rekultivací.
Čtěte také: využití kůry černého bezu
| Materiál | Objemová hmotnost (ρ) | Součinitel tepelné vodivosti (λ) | Poznámky |
|---|---|---|---|
| Dřevěné vlny a cement (Lignos) | 360-570 kg/m3 | 0,09-0,14 W/(m·K) | Tuhé, nehnijící, odolné do 100°C |
| Dřevotřískové desky | N/A | 0,046-0,09 W/(m·K) | Pojiva močovinoformaldehydová/fenolformaldehydová |
| Měkké dřevovláknité desky (Hobra, Izoplat) | N/A | 0,045-0,055 W/(m·K) | Nasákavý materiál, nevhodný do vlhka |
| Desky Likus (kukuřičné oklásky) | 320-380 kg/m3 | 0,088 W/(m·K) | Do střešních plášťů, příček, dveřních křídel |
| Kůrovinové desky | 320-360 kg/m3 | 0,047-0,087 W/(m·K) | Nasákavost až 70 % |
| Desky Empa (lněné/konopné pazdeří) | 195-220 kg/m3 | 0,054-0,076 W/(m·K) | Nasákavost až 380 % |
| Pazderový beton | 650-1200 kg/m3 | 0,093-0,151 W/(m·K) | Plnivo lněné pazdeří máčené ve vodním skle, pojivo cement |
| Rohože Solomit (hořčičná sláma) | N/A | 0,081-0,151 W/(m·K) | Lisované za vysokého tlaku, prošité pozinkovaným drátem |
| Celulózová izolace Climatizer Plus® | N/A | N/A | Pro obvodové pláště a stropy, suchá/stříkaná aplikace |
| Minerální izolace Climastone® | N/A | Velmi dobré | Vysoká požární odolnost (A1) |
| Grafitový polystyren Climastyren® | N/A | 0,034 W/m.K | Nenasákavý, vhodný do vlhkých prostor |
Čtěte také: Vzduchotechnika pro akrylátové produkty
tags: #surovina #z #kury #uzivana #k #vyrobe