Polystyren při zateplování: Zdravotní rizika, toxicita a mýty

Při výstavbě či rekonstrukci budov by měla být jednou z priorit požární bezpečnost. Ne všechny stavební materiály však mají vlastnosti, které bychom od bezpečného materiálu očekávali. Ideálně by měly být nehořlavé a při vystavení ohni by neměly uvolňovat toxické zplodiny hoření. Podle statistik hasičského sboru totiž největším zabijákem není oheň, ale kouř, který obsahuje jedovaté zplodiny.

„Většina úmrtí při požárech je způsobena kouřem, a to i když se nejedná o rozsáhlý požár. Kouř se šíří rychle a potichu a již několik nadechnutí kouře může být smrtelné. Zplodiny hoření a nedostatek kyslíku mohou prohlubovat spánek, takže hrozí nebezpečí otravy během spánku,“ varuje odborník na požární bezpečnost Zbyněk Valdmann.

Toxicita kouře a nedostatečná regulace

Při výběru stavebních materiálů by tedy měl investor volit takové, které jsou nehořlavé a neprodukují při působení ohně žádné či jen minimální zplodiny. Zatímco informaci o nehořlavosti musí obsahovat každý stavební materiál, informaci o toxicitě zplodin hoření kupující nikde nenajde.

Toxicita zplodin hoření je až na naprosté výjimky neznámá. Důvod je jednoduchý: v oblasti měření a vyhodnocení toxicity hoření doposud chybí systémový přístup. Zatím neexistují mezinárodní normy či standardy, které by toxicitu sledovaly a díky nimž by materiály bylo možné mezi sebou porovnávat. Současné stavební předpisy specifikují pouze požadavky na požární odolnost a reakci na oheň. Přitom stavební materiály při hoření produkují kromě běžných toxických plynů CO, NOx, SO2, HCN, HCl, HBr, HI rovněž mnohé další, jako třeba PCBs, PCDDs, PCDFs, PAHs, které navyšují toxicitu zplodin hoření.

„Požární odolnost zkouší celistvost, izolační schopnost a stabilitu stavební konstrukce za definovaných podmínek. Zkoušky reakce na oheň výrobků testují zapalitelnost, šíření plamene, rychlost vývinu tepla, tvorbu kouře, vznik hořlavých kapek a částic. Nikoli však toxicitu zplodin hoření. To se týká i nařízení EU, takže se jedná o celoevropský problém,“ říká ve studii Ing. Otto Dvořák, Ph.D. z ČVUT.

Čtěte také: Vlastnosti polystyrenu pro OSB

Studie ČVUT a Lancashirské univerzity

Odborná veřejnost se nicméně snaží o nápravu, protože si je vědoma všech zdravotních rizik. Proto vznikla svého druhu první odborná studie, která zkoumá toxicitu zplodin hoření stavebních materiálů, v tomto případě různých druhů tepelněizolačních materiálů. České vysoké učení technické (ČVUT) v Praze a Univerzitní centrum energeticky efektivních budov (UCEEB) vypracovali studii „Toxicita zplodin hoření látek, materiálů a výrobků ve stavebnictví“.

Studie ČVUT využila ve svém zkoumání některé závěry ze studie Lancashirské univerzity, která se zaměřuje na toxický účinek kouřových plynů na člověka, které produkují nejčastěji používané tepelněizolační materiály (Anna A. Stec a T. Richard Hull, Assessment of the fire toxicity of building insulation materials. Energy and Buildings). Studie porovnává toxicitu materiálů, jako je minerální izolace, extrudovaný polystyren (XPS), lehčený polystyren (EPS), fenolická pěna (PHF), polyuretanová pěna (PUR pěna), polyisokyanurátová pěna (PIR pěna).

Izolační materiály zajišťují tepelnou pohodu a úspory energií, ale zároveň mohou být rizikovým faktorem protipožární bezpečnosti. „Například některé izolační materiály mohou přispět k šíření požáru a současně generují kouř s toxickými plyny,“ vysvětluje Ing. Otto Dvořák, Ph.D.

Nejjedovatější kouř je z PIR a PUR pěn, fenolických pěn a polystyrenu

Protože zplodiny hoření jsou koktejlem různých toxických látek, vyjadřuje se jejich celková toxicita pomocí tzv. frakčních účinných dávek FED (Fraction Effective Dose). „FED s hodnotou 1,0 znamená, že součet koncentrací jednotlivých druhů bude smrtící pro 50 % krysí populace v průběhu 30 minut expozice, přičemž obdobná dávka je přibližně stejně smrtelná i pro člověka,“ vysvětluje Ing. Otto Dvořák, Ph.D.

Z experimentů vyplynulo, že z hlediska toxicity jsou extrémně nebezpečné PIR a PUR pěny (polyisokyanurátové a polyuretanové tepelné izolace). Ty dosáhly hodnoty FED až ve výši 0,7, přičemž nejvyšší možnou hodnotou je 1,0. „Potenciálně smrtící je jejich kouř jak v prostoru s větráním nedostatečným, kde dochází k nedokonalému spalování, tak v prostředí dostatečně větraném. Je to opravdu smrtící koktejl různých toxických látek. Pouze 8 g polyisokyanurátu nebo 11 g polyuretanové pěny spalovaných v nedostatečně větraném prostoru vytvoří 1 m3 toxického plynu. Jeden kilogram takového materiálu může vytvořit smrtelnou koncentraci v prostoru o objemu 100 m3, což odpovídá například většímu obývacímu pokoji,“ shrnuje Ing. Otto Dvořák, Ph.D.

Čtěte také: Jak na OSB podlahu

PIR a PUR pěny se mohou využívat jako izolační materiál pro rodinné domy, nejčastěji ve formě stříkaných nebo deskových izolačních materiálů. „Navíc se často dopouštějí vyloženě klamání spotřebitelů tím, že označují materiál za samozhášivý ve smyslu nehořlavosti. Samozhášivý ale neznamená nehořlavý, navíc množství toxických zplodin je alarmující,“ upozorňuje Zbyněk Valdmann.

Jako velmi toxické se na druhém místě umístily zplodiny z fenolické pěny. Ty se kvůli dobrým izolačním vlastnostem nejčastěji používají při zateplení u rekonstrukcí či v detailech, kde není místo na velkou tloušťku izolantu. „Vzhledem k vyšší ceně není její využívání tolik rozšířené a z hlediska užití zejména ve venkovních prostorách nepředstavují tak velké riziko,“ dodává Zbyněk Valdmann.

Na třetím místě následuje v praxi často používaný expandovaný polystyren (EPS a XPS) s hodnotou FED = 0,2. „I z těchto důvodů je dobře, že polystyren se nesmí využívat pro zateplování výškových budov. Navíc polystyren je velmi hořlavý s třídou hořlavosti E, takže hrozí přenos hoření do vyšších pater. Naštěstí je tato problematika v současnosti velmi diskutovaná a řešena v projektových normách,“ vysvětluje Zbyněk Valdmann.

Nejméně toxických zplodin produkuje minerální izolace. Ta i při nejhorších podmínkách měla minimální FED = 0,05. „Minerální izolace jsou nehořlavé, spadají do tříd reakce na oheň A1 nebo A2. Zplodiny se produkují z organického pojiva, kterého může výrobek obsahovat v množství 5-10 %,“ vysvětluje Ing. Otto Dvořák, Ph.D. z ČVUT. Minimální hodnoty pod FED = 0,05 byly zjištěny také u všech zkoušených hořlavých tepelných izolací při doutnání.

Tabulka: Nebezpečí toxicity zplodin hoření izolačních materiálů

Polystyren: Mýty vs. Realita

Polystyren, konkrétně expandovaný polystyren (EPS), je běžně používaný izolační materiál, který často vyvolává otázky týkající se zdraví, bezpečnosti a chování při požáru. Je však třeba zdůraznit, že moderní EPS není nebezpečný pro člověka ani přírodu a v mnoha ohledech je jeho bezpečnost na vysoké úrovni.

Čtěte také: Izolace a nosiče van z polystyrenu

Bezpečnost a ochrana zdraví

Moderní polystyren je pro vaše zdraví zcela bezpečný. Neuvolňuje škodlivé látky do ovzduší a neobsahuje toxická změkčovadla ani vlákna, která by mohla dráždit dýchací cesty. Je chemicky stabilní, odolný proti plísním a nepřitahuje hmyz ani hlodavce. EPS nemá žádné negativní účinky na lidské zdraví a používá se nejen ve stavebnictví k zateplování fasád, ale také k balení potravin, což je odvětví, které musí splňovat nejpřísnější hygienické a bezpečnostní normy. Kvalitní a správně použitý EPS udržuje v budově příznivé a zdravé vnitřní klima.

EPS je nezávadný materiál, který neobsahuje škodlivé látky a neuvolňuje toxické výpary. Neobsahuje formaldehyd ani těkavé organické sloučeniny (VOC), což znamená, že neohrožuje kvalitu vzduchu v interiéru. Na základě zkoušek bylo potvrzeno, že emise polystyrenu do interiéru jsou téměř 4x nižší než požadavky evropské nejpřísnější (finské) normy.

Emise styrenu po výrobě polystyrenu EPS jsou navíc sotva měřitelné a po krátké době jejich hladina klesne pod detekční práh. V praxi naměřené parametry vykazují až 100x nižší hodnoty než jsou limity pro pracovní prostředí.

Polystyren a plísně

Izolace z pěnového polystyrenu téměř nepřijímá vlhkost. Je důležité vědět, že případné plísně v bytě nejsou způsobeny tepelnou izolací, ale její absencí. Pěnový polystyren (EPS) sám o sobě nezadržuje vlhkost a není živnou půdou pro plísně nebo bakterie.

EPS zabraňuje vzniku plísní tím, že eliminuje tepelné mosty a zvyšuje povrchovou teplotu vnitřních stěn. To zabraňuje vzniku chladných míst v interiéru, kde by mohlo docházet ke kondenzaci vlhkosti. Vnější izolace polystyrenem snižuje nebo zcela eliminuje kondenzaci vlhkosti ve zdivu, a tím snižuje riziko vzniku plísní. Tepelná izolace z pěnového polystyrenu (EPS) zabraňuje vzniku chladných míst na stěnách, kde by mohlo docházet ke kondenzaci.

Díky izolaci z pěnového polystyrenu (EPS) se snižuje kondenzace vodních par v domě a chrání ho před plísněmi. Nedostatečné větrání však může přispívat k tvorbě plísní, zejména v místnostech s vyšší vlhkostí. Vlhkost je způsobena lidskou činností (vaření, sušení prádla, koupání), přítomností příliš velkého množství květin nebo špatně větraných prostor (sklepy, prostory za nábytkem, stěny pod tapetami). Nemělo by se proto zapomínat na pravidelné, krátkodobé a intenzivní větrání.

Požární bezpečnost polystyrenu

Pokud jde o požár, je polystyren navržen tak, aby se choval bezpečně. Obsahuje nehořlavé přísady, které způsobí, že po odstranění zdroje plamene přestane sám hořet. To znamená, že se aktivně nepodílí na šíření požáru. V izolačních systémech se polystyren vždy kombinuje s nehořlavými vrstvami - například s omítkou, sádrokartonem nebo nehořlavými deskami.

V případě požáru budovy je ohrožující nejen šíření ohně, ale stejně nebezpečný je i kouř při hoření a jeho toxicita. V případě pěnového polystyrenu bylo zkouškami v Technickém ústavu požární ochrany TÚPO prokázáno, že toxicita kouře je v případě požáru budovy u polystyrenu dokonce nižší než např. u minerální vaty, což je pro mnohé překvapující. Dnešní výrobky z polystyrenu procházejí přísnými testy a jejich použití je navrženo podle platných bezpečnostních předpisů. Klíčová je odborná instalace - každý nesprávně aplikovaný materiál může představovat riziko, polystyren není výjimkou.

Pěnový polystyren (EPS) používaný ve stavebnictví má nehořlavé provedení. To znamená, že materiál přestane hořet, jakmile je odstraněn zdroj požáru. Izolace z pěnového polystyrenu (EPS) se navíc vždy používá v kombinaci s ochrannými krycími vrstvami, které dodatečně zvyšují požární bezpečnost stavby. Díky tomu pěnový polystyren (EPS) splňuje všechny náročné požadavky na požární ochranu ve stavebnictví.

Samozhášivost pěnového polystyrenu (EPS) označuje to, že materiál podléhá hoření pouze při kontaktu s ohněm. Pokud je zdroj plamene odstraněn, EPS sám přestane hořet. Při požáru může pěnový polystyren (EPS), stejně jako každý plastový materiál, produkovat určité množství zplodin, jeho velkou výhodou je, že obsahuje 98% vzduchu a díky tomu jsou jeho zplodiny při požáru méně nebezpečné než v případě minerální vlny. Samozhášivý pěnový polystyren (EPS) toto riziko minimalizuje i tím, že přestane hořet, jakmile je zdroj požáru odstraněn.

Kromě toho je při použití izolace z EPS ve fasádních systémech ETICS chráněna nehořlavými povrchovými vrstvami, což výrazně snižuje riziko požáru a jeho šíření. ETICS s EPS má třídu reakce na oheň B s1 d0. Třída reakce na oheň se dělí do pěti kategorií: A, B, C, D a E. Materiály s třídou reakce na oheň A jsou nehořlavé, B je nejméně hořlavá z výše uvedené stupnice. Tvorba kouře „s1“ je nejnižší ze stupnice s1, s2, s3.

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. Hlavním důvodem jeho častého použití je nízká cena, snadná dostupnost a jednoduchá montáž. 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. V moderních přístupech se proto stále častěji prosazují nehořlavé systémy, jako jsou provětrávané fasády s nehořlavými fasádními obklady.

Vliv na životní prostředí a recyklace

Pěnový polystyren (EPS) je recyklovatelný. Po skončení životnosti lze pěnový polystyren (EPS) recyklovat různými způsoby. Jako jediný izolant má v ČR zmapovány materiálové toky a nastaven systém recyklace. EPS rovněž nepředstavuje žádné zdravotní riziko při výrobě, při manipulaci na stavbě ani při recyklaci. Při práci s pěnovým polystyrenem (EPS) není třeba na rozdíl od minerální vlny používat ochranné pomůcky, jako je ochranný oděv, ochranné brýle, rukavice apod.

Odpadní polystyren ze staveb může vznikat činností stavebních firem nebo svépomocnou výstavbou prováděnou občany. Nezbytnou podmínkou je však vytříděný a čistý odpadní polystyren, neboť znečištěný nemohou stroje efektivně recyklovat. Po roztřídění je pěnový polystyren rozdrcen a v závislosti na stupni znečištění dál využit. Neznečistěný materiál lze opět použít při výrobě nových obalů či izolací. Ani znečištěný odpad nezůstává bez využití. Vyrábí se z něj lehčený beton, izolační omítky, zásypy a využívá se i při výrobě pálených cihel. Tímto způsobem je možné roztřídit a zpracovat většinu odpadního polystyrenu.

EPS užívaný ve stavebnictví nenarušuje kvalitu vnitřního prostředí staveb, nemá negativní vliv na životní prostředí, je bezpečný pro lidi i zvířata, a navíc je 100% recyklovatelný.

Historické kontroverze s HBCD

V otázce zdravotní závadnosti vyvolával u pěnového polystyrenu pochybnosti zejména retardér hoření HBCD (hexabromcyklododekan), 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. Zpomalovač hoření hexabromcyklododekan podléhá od roku 2013 přísné regulaci na základě Stockholmské úmluvy OSN. Polystyren k zateplování získal tehdy výjimku. V EU je zpomalovač regulován jako látka vzbuzující mimořádné obavy. Od srpna 2015 bylo k jeho použití nutné speciální povolení. Od 30. září se musí toxický polystyren bezpečně likvidovat. V současné době je uvádění na trh výrobků z XPS, které obsahují HBCDD, zakázáno a to od 22. června 2016, tento zákaz se však netýká desek z EPS.

Na trhu tak stále mohou být EPS desky, které jako zpomalovač hoření HBCDD obsahují, ať už od evropských výrobců nebo případně dovezené ze států mimo EU. Takovéto používání HBCDD v EPS deskách evropských výrobců je již výrazně regulováno legislativou EU, která umožňuje používat HBCDD při výrobě EPS jen určitým autorizovaným výrobcům. Vzhledem k životnosti stavebního polystyrenu, která se odhaduje na cca 30 až 50 let, lze přepokládat, že veškerý odpadní polystyren odstraňovaný v rámci rekonstrukcí ze staveb obsahuje HBCDD a musí s ním být nakládáno výše uvedenými způsoby. V pochybnostech o obsahu HBCDD je možné prostřednictvím rozboru v akreditované laboratoři prokázat koncentraci HBCDD v polystyrenu pod 1000 mg/kg.

Odkládání odpadního stavebního polystyrenu do kontejnerů pro tříděný sběr komunálních odpadů (žlutých kontejnerů) je zakázáno zákonem o odpadech a může být sankcionováno podle § 47 odst. 1 písm. i) zákona č. 200/1990 Sb., přestupkového zákona až do výše 50 000 Kč. Na nakládání s odpadním polystyrenem bude dohlížet jako na jakékoliv jiné nakládání s odpady Česká inspekce životního prostředí a výše pokut je vymezena zákonem č. 185/2001 Sb.

„V souladu s předpisy EU společnost Synthos přestala používat hexabromcyklododekan jako retardér hoření v květnu 2015. V současné době používáme moderní polymerový retardér hoření jako alternativu, který byl schválen Evropskou unií.“

Polystyren vs. Minerální vlna

V Česku patří mezi nejčastěji volené izolanty při zateplování pěnový polystyren a minerální vlna. Špatné skladování však ovlivňuje kvalitu izolantu. Pěnový polystyren je osvědčený izolační materiál, díky kterému získáte kvalitní zateplení. Jednou z klíčových vlastností pěnového polystyrenu je jeho odolnost vůči povětrnostním vlivům. Naopak méně odolným materiálem je minerální vlna. Pokud se do zateplovacího systému dostane z důvodu poruchy větší množství vody, může dojít k degradaci vláken a pojiva, což ovlivňuje funkčnost a životnost celého zateplení.

Voda přitom často do styku s minerální vlnou přichází už na stavbách, kde do materiálu proniká během nevhodného skladování. „Dalším častým rizikem, ke kterému může dojít při skladování minerální vlny na stavbě je průnik dešťové vody do izolačního materiálu v momentě, kdy je na stěně ještě před nanesením krycí vrstvy. Takový materiál pak ztrácí izolační vlastnosti, v krajním případě hrozí i zbortění celého zateplovacího systému. K tomu může dojít i z důvodu vyšší nasákavosti minerální vlna, která je desetkrát těžší než pěnový polystyren a může po nasáknutí ztratit své mechanické a izolační vlastnosti i přídržnost ke krycí vrstvě,“ říká Pavel Zemene, předseda Sdružení EPS ČR.

Jednou z předností nejvyužívanějšího izolačního materiálu u nás, tj. pěnového polystyrenu, je jeho lehkost. Některé z vás může překvapit, že 98 % tvoří vzduch. Ve srovnání s minerální vlnou má také lepší tepelně izolační vlastnosti, které se časem nezhoršují. V případě, že dojde na zateplovacím systému tvořeném pěnovým polystyrenem k poruše a vniknutí vody, stačí poruchu odstranit, systém vysušit a zateplení funguje dál jako před poruchou bez jakýchkoliv dalších potíží.

Na funkci pěnového polystyrenu nemá vliv ani působení slunečního záření. Samotná deska by vlivem delšího působení přímého slunečního záření mohla na povrchu zežloutnout, ale tato vlastnost je pro funkci zateplovacího systému naprosto bezvýznamná. Navíc polystyrenové desky se nikdy nepoužívají bez krycích vrstev.

Vliv zateplení polystyrenem na kvalitu ovzduší

Zateplení pomocí pěnového polystyrenu (EPS) má pozitivní vliv na kvalitu vnitřního i vnějšího ovzduší a přispívá ke zdravějšímu domovu. Izolace z pěnového polystyrenu (EPS) minimalizuje tepelné ztráty, udržuje stabilní vnitřní teplotu a snižuje potřebu nadměrného vytápění.

Budoucnost regulace a výzkumu

Na mezinárodních standardech měření toxicity zplodin se pracuje. V EU existuje systém klasifikace výrobků a zatřídění dle reakce na oheň, neexistují však limity na toxicitu kouře, která má smrtelné následky. To je třeba změnit.

„Lidé nemají a ani nemohou jednoduše získat informace o tom, jak se stavební materiály v případě požáru chovají. Kdyby to věděli, pochybuji, že by si dobrovolně v podkroví zateplovali hořlavými a toxickými materiály, které v případě požáru uvolňují jedovaté zplodiny a hrozí nebezpečí otravy. Velmi špatně se při takových požárech zasahuje i hasičům, kteří se kvůli hustému zakouření musí potýkat s téměř nulovou viditelností,“ dodává Zbyněk Valdmann.

Nebezpečí tak tyto materiály představují i pro hasičský sbor. „Pro hasiče je znepokojující zvyšující se intenzita kouře při požárech budov. Musí se klást větší důraz na prevenci toxicity a korozivity kouře pro požární bezpečnost budov a životního prostředí, a to při projektování, výstavbě a provozu objektů,“ dodává Ing. Otto Dvořák, Ph.D.

Zlepšení se snad můžeme dočkat v blízké budoucnosti. Evropská komise si je vědoma závažnosti situace, a proto si nechala vypracovat studii s cílem vyhodnotit potřebu regulace v rámci Evropské unie. „Evropská komise oslovila dotazníky členské státy s cílem nalézt společné řešení. Průzkumu se zatím zúčastnilo 17 evropských organizací včetně ČR. Česko patří z hlediska požární bezpečnosti k evropské špičce, proto máme velký zájem se problematice věnovat,“ uzavírá Ing. Otto Dvořák, Ph.D. z ČVUT.

tags: #jedovaty #polystyren #ze #zateplovani #zdravotní #rizika

Oblíbené příspěvky:

• Průvodce třívrstvými podlahami
• Řešení pro každý interiér s lištami
• Vše o systémech vysokých obrubníků
• Přečtěte si článek o impregnaci Ceresit CT 10
• Průhyb vodorovných železobetonových konstrukcí: výpočet a posouzení