Wyroby budowlane ceramiczne spełniają wymagania środowiskowe

mgr inż. Włodzimierz Babik

Niejednokrotnie spotykamy się z określeniem „wyrób ekologiczny”, ale co to oznacza?  Jakie kryteria spełnia? Nabywca na ogół nie jest zbyt dociekliwy i zapewne przyjmuje, że skoro jest ekologiczny to przynajmniej nie będzie szkodził zdrowiu. W przypadku ceramicznych wyrobów budowlanych powszechnie uważa się, ze są to materiały ekologiczne i oczywiście zgadzamy się z tym stwierdzeniem. Przemawiają  za tym  nie tylko bieżące oceny techniczne, ale również wiekowe doświadczenia. Spróbujemy tą tezę jednak udowodnić biorąc za podstawę przepisy , normy i kryteria, jakie ustalono w wyniku wiedzy z zakresu ekologii. Komisja Europejska wiele uwagi poświęciła problemom zrównoważonego budownictwa.

 

Wymagania natury ekologicznej wymieniono w dwóch podstawowych wymaganiach dotyczących obiektów budowlanych, jakie sformułowano w Rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) Nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 r. ustanawiającym zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylającym Dyrektywę Rady 89/106/EWG.

 

Są to wymaganie 3. Higiena, zdrowie i środowisko oraz  wymaganie 7. Zrównoważone wykorzystanie zasobów naturalnych. Z interesującego nas względu wymienić tu należy również podstawowe wymaganie  6. Oszczędność energii i izolacyjność cieplna oraz 5. Ochrona przed hałasem. Podstawowe wymagania odnoszą się do budynku, ale wyrób budowlany powinien spełniać określone wymagania dotyczące tych właściwości, które mają wpływ na właściwości użytkowe budynku w zakresie ww. podstawowych wymagań.

W przedmowie do Rozporządzenia powiedziano również, że w celu przeprowadzenia oceny zrównoważonego wykorzystania zasobów i wpływu obiektów budowlanych na środowisko należy, w miarę możliwości, stosować deklaracje środowiskowe wyrobów. Krok dalej uczyniono w CEN i opracowano normę PN-EN 15804 Zrównoważone obiekty budowlane – Środowiskowe deklaracje wyrobu – Podstawowe zasady kategoryzacji wyrobów budowlanych.

 

Deklaracje środowiskowe, przeprowadzane według ww. normy są zbiorem wymiernych danych dotyczących charakterystycznych właściwości dla wyrobu i obiektu budowlanego, które mają wpływ na środowisko. Oceny wyrobów składają się na ocenę środowiskową budynku, przy czym w ocenie brane są pod uwagę wszystkie etapy i fazy cyklu istnienia wyrobu/budynku. Ilustruje  to niżej wymienione wyszczególnienie:

  • etap wyrobu (surowce, transport, produkcja wyrobu);
  • etap budowy (transport, wbudowanie i montaż);
  • etap użytkowania (użytkowanie, konserwacja, naprawa, wymiana, odnowienie, zużycie energii, zużycie wody);
  • etap likwidacji (rozbiórka, wyburzenie, transport, recykling i ponowne użycie, składowanie).

  

Producent wyrobu odpowiada za wyrób, który powinien być zgodny z dokumentem odniesienia, w przypadku elementów murowych ceramicznych z normą PN-EN 771-1:2011. Dlatego też dla producenta wyrobów istotny,  obligatoryjny, jeżeli będzie chciał wypełnić deklarację środowiskową, jest etap  wyrobu. Można zatem powiedzieć, że jeśli chcemy twierdzić, że wyrób jest ekologiczny to powinien on spełniać kryteria dotyczące oceny środowiskowej z zakresu faz A1-A3 z etapu wyrobu i ewentualnie, zalecanych A4-A5 z etapu budowy. Natomiast spełnianie dalszych kryteriów, z etapów  użytkowania i  likwidacji umacniać będzie w wymierny sposób uzasadnienie, że  wyrób jest  ekologiczny. By odpowiedzieć na pytanie, czy ceramiczne wyroby budowlane są ekologiczne, tj. spełniają wymagania środowiskowe przeprowadzimy pewien rodzaj oceny środowiskowej wyrobów w odniesieniu do wszystkich ww. etapów i faz istnienia wyrobu/budynku.

 

Etap wyrobu

 

 Wydobycie i wytworzenie surowców. Surowce podstawowe iły i gliny ceglarskie używane do produkcji wyrobów ceramiki budowlanej są badane pod względem ewentualnej zawartości związków szkodliwych i niebezpiecznych dla zdrowia już na etapie oceny przydatności złoża do produkcji ceramiki. Badane są  również dodatki technologiczne mineralne, głównie piaski kwarcowe pozyskiwane zwykle z nadkładu przy wydobyciu innych kopalin lub ich przeróbki. Często obecnie stosowane dodatki pochodzenia organicznego, głównie odpowiednio przygotowane drzewne nie zawierają żadnych związków i substancji niebezpiecznych. Zarówno surowce podstawowe, jak i dodatki technologiczne oraz wyroby gotowe są badane pod względem zawartości związków promieniotwórczych. Promieniotwórczość surowców i materiałów ceramiki budowlanej jest znikoma, nie odbiega od zwykle występującego w środowisku naturalnym tła.

 

Transport surowców. Zakłady ceramiki budowlanej budowane są z zasady przy złożach  surowców, z tego względu droga transportu jest krótka. Transport surowców jest zwykle częścią procesu technologicznego związanego z wydobyciem i przeróbką. Tereny po wydobyciu podlegają postępującej rekultywacji.

 

Produkcja wyrobu. Wyroby ceramiki budowlanej w Polsce produkowane są przy zastosowaniu technologii plastycznego przerobu i formowania. Jest to metoda mniej energochłonna niż ma to  miejsce przy produkcji innych mineralnych materiałów budowlanych polegających na rozdrabnianiu, kruszeniu lub topieniu skał. Do przerobu i formowania stosuje się maszyny i urządzenia o dużej wydajności i wysokiej sprawności mechanicznej; charakteryzują się niskim zużyciem energii elektrycznej w przeliczeniu na jednostkę produktu.

Procesy suszenia i wypalania wymagają znacznej ilości energii cieplnej. Urządzenia do suszenia i wypalania  pracują zwykle w gospodarce skojarzonej cieplnie. Ciepło odpadowe z pieca poprzez system rekuperacji stosowane jest do suszenia wyrobów, a także do centralnego ogrzewania. Dzięki takiej organizacji procesów cieplnych oraz wykorzystaniu ciepła spalania dodatków technologicznych, zmniejszeniu strat ciepła przez promieniowanie oraz straty kominowej łączne zużycie ciepła na suszenie i wypalanie wynosi ca 1.500 kJ/kg wyrobu, nawet mniej  tj. nawet ponad dwukrotnie mniej niż minionych latach. Zakłady ceramiki budowlanej podlegają systemowi handlu uprawnieniami do emisji CO2.

W procesie produkcji wyrobów ceramiki budowlanej nie emituje się do wody ani powietrza żadnych związków szkodliwych poza ww. produktami spalania i nieznaczną ilością ścieków. Stosunkowo niskie zużycie energii elektrycznej, znaczne zmniejszenie zużycia  energii cieplnej i ograniczenie  emisji CO2 wpływają  pozytywnie na wynik oceny ekologicznej produkcji.

          

Ceramiczne wyroby budowlane charakteryzują się wieloma korzystnymi właściwościami, w tym miejscu wymienimy tylko te, które dotyczą higieny, zdrowia i środowiska. Wyroby ceramiki budowlanej:

  • charakteryzują się bardzo dużą trwałością,
  • charakteryzują się dobrymi właściwościami cieplno-wilgotnościowymi,
  • nie emitują szkodliwego promieniowania, ani substancji szkodliwych czy niebezpiecznych,
  • dobrze chronią budynki przed niekorzystnymi oddziaływaniami środowiska zewnętrznego.

 

Etap  budowy 

 

Transport. Złoża surowców do produkcji ceramicznych wyrobów budowlanych występują na terenie całego kraju, a zakłady produkcyjne budowlane są w pobliżu złóż surowców. Z tego względu wyroby gotowe są dostępne w wielu miejscach na całym obszarze kraju. W ten sposób koszty transportu, zużycie środków transportowych i zanieczyszczenie środowiska jest ograniczone dla minimum.

 

Wbudowanie, montaż. Ceramiczne wyroby budowlane produkowane są obecnie w bardzo szerokim asortymencie, odpowiednio do przeznaczenia i miejsca zastosowania,  w wyniku tego  lepiej spełniają swoje funkcje użytkowe. Zmniejszona została   pracochłonność ich wbudowywania (montażu), a także zużycie materiałów pomocniczych. Ceramiczne elementy murowe stanowiące najliczniejszą grupę produkowanych wyrobów zostały całkowicie zmodernizowane lub zaprojektowane od podstaw; mają  zwiększoną objętość, zmniejszoną gęstość i zostały tak ukształtowane aby możliwy był szybki postęp prac budowlano-montażowych. Nowe sposoby murowania polegają na:

  • łączeniu wyrobów na wpust-wypust zamiast spoin wypełnianych zaprawą,
  • zastąpieniu zapraw zwykłych zaprawami lekkimi,
  • murowaniu z cienkimi spoinami.

 

Ceramiczne wyroby budowlane znajdują zastosowanie także w konstrukcjach stropowych. Stropy ceramiczno-żelbetowe są lekkie, nie wymagają szalunków, ani ciężkiego sprzętu montażowego.

Duży obszar stosowania ceramiki w budownictwie zajmują pokrycia dachowe. Nowe systemy pokryć dachowych charakteryzują się przede wszystkim większymi wymiarami, szerokim asortymentem akcesoriów, zwiększoną trwałością i urozmaiconą kolorystyką. Przy ich stosowaniu uzyskuje się duże oszczędności w zużyciu materiałów.

Osobną grupę wśród wyrobów ceramiki budowlanej zajmują wyroby elewacyjne, cegły, kształtki i elementy ozdobne. Charakteryzują się bardzo wysoką trwałością i ładnym wyglądem przy niewielkim zużyciu materiałów.

 

Etap użytkowania

 

Użytkowanie. Z elementów ceramicznych można projektować i wykonywać domy spełniające wszystkie podstawowe wymagania. Ściany z ceramiki charakteryzują się dużą zdolnością akumulacji ciepła, co pozwala na zniwelowanie szybkich zmian temperatury. Wyroby ceramiki budowlanej stosunkowo dobrze wchłaniają wilgoć  i równie dobrze ją oddają, to pozwala stwierdzić, że właściwości cieplno-wilgotnościowe wyrobów sprzyjają stabilizacji temperatury i wilgotności, co ma bardzo pozytywny wpływ na samopoczucie mieszkańców.

            Inny niezmiernie ważny dla użytkowników aspekt to  izolacyjność akustyczna. Ściany z elementów ceramicznych dobrze zabezpieczają przed hałasem. Z ceramicznych wyrobów budowlanych można wykonywać ściany zewnętrzne i wewnętrzne spełniające najwyższe wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej.

 

Konserwacja. Mury z ceramiki jeżeli zostały prawidłowo wykonane, to nie wymagają żadnych zabiegów konserwacyjnych.

Elewacje i pokrycia dachowe ceramiczne również nie wymagają stosowania szczególnych środków i zabiegów konserwacyjnych, poza zwykłym

zmywaniem osadów z wody i powietrza.

 

Naprawa, wymiana i  odnawianie. Naprawy, wymiany, odnawianie elementów budynku z ceramiki rzadko występują, jeśli to po wielu latach i są związane na ogół z przebudową lub zmianą funkcji użytkowych budynku.

 

Zużycie energii. W eksploatacji, na zużycie energii cieplnej mają wpływ elementy murowe stosowane do wykonywania ścian zewnętrznych. Elementy murowe ceramiczne mają przy dobrych właściwościach konstrukcyjnych stosunkowo dobrą izolacyjność cieplną. Z elementów ceramicznych można projektować i wykonywać ściany jednowarstwowe o współczynniku przenikania ciepła U rzędu 0,22 W/(m2K) oraz ściany wielowarstwowe o żądanej wartości tego współczynnika, nawet poniżej 0,20 W/(m2 K).

 

Zużycie wody.  W czasie użytkowania domów z ceramiki w zasadzie nie zużywa się wody, poza ww. zabiegami dotyczącymi czyszczenia czy mycia wykonywaniu w długich,  liczonych na lata odstępach czasowych.

Etap likwidacji

            Rozbiórka, wyburzenie.  Rozbiórka i wyburzenie murów i innych elementów budynku z ceramiki nie nastręcza trudności, odbywa się przy pomocy i sprzętu mechanicznego o znacznej mocy, ale nie tak dużej, jak to jest potrzebne w przypadku, np. żelbetu.

 

Transport. Pod względem kosztów, zaangażowania energii i uciążliwości dla środowiska, transport stwarza tu mniejsze uciążliwości niż w przypadku wielu innych materiałów rozbiórkowych.  

 

Recykling, ponowne użycie. Gruz ceglany z rozbiórki może podlegać dalszej segregacji i przeróbce polegającej głównie na rozdrobnieniu i posortowaniu  odpowiednio do dalszego przeznaczenia. Tak przygotowany  gruz ceglany jest surowcem do ponownego wykorzystania w budownictwie.

 

Składowanie. Składowanie materiałów rozbiórkowych ceramicznych nie stwarza dla środowiska żadnych zagrożeń poza pewnym zapyleniem. Nie emitowane są do powietrza, gruntu i wody żadne związki czy substancje szkodliwe.

 

Podsumowanie.

 

Na poprzednich stronach zawarto skrótową  ocenę aspektów środowiskowych ceramicznych wyrobów budowlanych we wszystkich fazach istnienia wyrobu i budynku zawartych  w   etapach wyrobu,  budowy, użytkowania oraz likwidacji. Przeanalizowano wszystkie wymagania by sprawdzić, czy ceramiczne wyroby budowlane są wyrobami ekologicznymi. We wszystkich przypadkach ocena dla ceramicznych wyrobów wypada pozytywnie. Ceramiczne wyroby budowlane spełniają nie tylko te wymagania za które odpowiada producent, tj.  podstawowe wymagania oraz wymagania etapów wyrobu i budowy, ale również wymagania dalszych etapów oceny  środowiskowej. Można zatem z całą pewnością powiedzieć, że ceramiczne wyroby budowlane są wyrobami ekologicznymi.

Warszawa, czerwiec 2014 r,