poradnik_01_ekologia.pdf

Ekologia

Spis treci rozdzia³u 1

1.0

Ekologia

Problemy ekologiczne

1.1

rodowisko naturalne 1.1.1

Budynki a ochrona rodowiska 1.1.2

Ekologiczna ocena materia³ów budowlanych 1.1.3

Ekologiczna ocena styropianu

1.2

Produkcja 1.2.1

Przetwarzanie, zastosowanie, trwa³oæ materia³u 1.2.2

Bezpieczeñstwo po¿arowe 1.2.3

Odzysk materia³u, usuwanie odpadów 1.2.4

Literatura i normy

1.3

1.1.1

Problemy ekologiczne

rodowisko naturalne

Cz³owiek i jego rodowisko

Sygna³y zagro¿enia

Przyczyny zagro¿eñ

Pozyskiwanie z otoczenia surowców natural-

nych, ich przetwarzanie na materia³y i wyro-

by u¿ytkowe to podstawowe cechy rozwoju

materialnego ludzkiej cywilizacji.

Postêp cywilizacyjny obserwowany w ostat-

nim okresie spowodowa³ tak ogromn¹ ko-

niunkturê produkcyjn¹, ¿e wywo³a³o to nie-

s³ychane obci¹¿enie dla rodowiska

naturalnego. W swoim otoczeniu, sk³adaj¹-

cym siê z powietrza, gruntu i wody, cz³owiek

spowodowa³ nieodwracalne zmiany, wyrz¹-

dzi³ szkody systemom fauny i flory, a to

w efekcie stworzy³o zagro¿enie dla podstaw

funkcjonowania rodzaju ludzkiego w zmo-

dyfikowanych warunkach.

Cz³owiek faktycznie przej¹³ panowanie nad

wiatem, zapominaj¹c przy tym, ¿e powie-

rzono mu równie¿ opiekê nad wiatem i tro-

skê o jego stan.

Nastêpstwem dzia³alnoci ludzi jest wiêc in-

gerencja i uszkodzenie ziemskiego ekosyste-

mu, a tak¿e ekosystemów lokalnych. W do-

brze funkcjonuj¹cym ekosystemie wszystkie

organizmy wzajemnie siê uzupe³niaj¹, ¿yj¹c

dziêki niewyczerpywalnej energii s³onecznej

s¹ w stanie obj¹æ w posiadanie i utrzymaæ

swoje naturalne rodowisko. Szczególn¹ ce-

ch¹ zrównowa¿onych ekosystemów jest ich

zdolnoæ dostosowania siê do nowych wa-

runków, wynikaj¹ca ze wspó³dzia³ania wszy-

stkich jego czêci sk³adowych. Ingerencja

w ekosystem i jego równowagê niszczy te

mo¿liwoci; skutki takiego dzia³ania ujaw-

niaj¹ siê czêsto dopiero po wielu latach i s¹

zwykle nieodwracalne.

Wp³yw cz³owieka na rodowisko naturalne

jest dodatkowo wzmacniany gwa³townym

wzrostem populacji ludzkiej, maj¹cym swój

pocz¹tek w po³owie XX wieku, ®o 1.1.1/1 .

Podczas gdy w roku 1950 ¿y³o na Ziemi ok.

2.5 miliarda ludzi, to w roku 1999 by³o ju¿

ok. 6 miliardów, a prognozy ONZ przewidu-

j¹ na 2025 rok 8.5 miliarda ludzi. Oznacza

to, ¿e ka¿dego dnia przybywa na Ziemi

200 000 ludzi; 95% tego przyrostu ma

miejsce w krajach rozwijaj¹cych siê.

Wiele sygna³ów wskazuje na to, ¿e w atmo-

sferze ziemskiej ®o 1.1.1/2 zasz³y nieod-

wracalne zmiany jej sk³adu, podobne efek-

ty obserwowaæ mo¿na tak¿e w wodzie

i gruncie.

Przyczyny narastania zagro¿eñ rodowi-

skowych i ekologicznych s¹ ró¿ne dla s³a-

bo rozwiniêtych krajów po³udnia i uprze-

mys³owionych krajów pó³nocy.

Obci¹¿enie rodowiska naturalnego, zni-

szczenia i zmiany manifestuj¹ siê obecnie

na wiele sposobów:

n szkodliwy ozon w troposferze ziemskiej

(letni smog) w wyniku emisji szkodli-

wych substancji przemys³owych i samo-

chodowych przy intensywnym promie-

niowaniu s³onecznym i bezwietrznej

pogodzie

n niszczenie ochronnej warstwy ozonu

w stratosferze (dziura ozonowa) w sku-

tek emisji freonów (CFC) z ró¿nego ro-

dzaju urz¹dzeñ technicznych

n efekt cieplarniany w atmosferze ziem-

skiej i stopniowy wzrost temperatury na

powierzchni Ziemi wskutek emisji ga-

zów cieplarnianych, takich jak dwutle-

nek wêgla, metan, tlenek azotu i freon

n wyczerpywanie surowców naturalnych

w geosferze i biosferze

n nadmierne nasycenie gruntów nawoza-

n ska¿enie ziemi substancjami toksyczny-

mi i radioaktywnymi

n wyr¹b lasów tropikalnych

n umieranie lasów

n wyginiêcie wielu gatunków dzikich zwie-

rz¹t

n zanieczyszczenie wód powierzchniowych

n stan zagro¿enia mieciami i odpadami

n sposób traktowania i sk³adowania od-

padów specjalnych.

W krajach rozwijaj¹cych siê przeludnienie,

bieda i g³ód wywo³uj¹ nierozwa¿ne eksploa-

towanie natury,

natomiast w krajach uprzemys³owionych

niszczenie rodowiska jest powodowane

przez:

n przypieszanie postêpu technicznego

n d¹¿enie do utrzymywania ci¹g³ego wzro-

stu

n faworyzowanie zasad i racji ekonomicz-

nych

n poszerzanie dobrobytu i maksymalizowa-

nie luksusu

n nieograniczone powiêkszanie przestrzeni

¿yciowej.

Poszukiwanie rozwi¹zañ

Cz³owiek bêdzie zawsze poszukiwa³ zdrowego

powietrza, urodzajnej ziemi, czystej wody i nie-

ska¿onej fauny i flory. W swoich d¹¿eniach do

bezpiecznego bytowania musi on wiêc czyniæ

wysi³ki, aby umo¿liwiæ rodowisku regenera-

cjê. Dla wszystkich problemów natury ekolo-

gicznej charakterystyczna jest ich komplekso-

woæ, intensywne powi¹zania, zale¿noci

i wzajemne wp³ywy. Tak wiêc rozwi¹zywanie

tych problemów bêdzie wymaga³o równie¿

ogólnej ekologicznej strategii, a nie tylko ogra-

niczonych, doranych dzia³añ.

W celu przezwyciê¿enia kryzysu ekologiczne-

go i ratowania rodowiska naturalnego nale-

¿y zdefiniowaæ szereg nowych zadañ i celów:

n zmniejszenie dynamiki rozwojowej

n zatrzymanie wzrostu liczby ludnoci

n zmiana naszego stylu ¿ycia w dobrobycie

n wzmocnienie wiadomoci o odpowie-

dzialnoci za rodowisko

n prymat ekologicznego punktu widzenia

nad ekonomicznym

n ekologiczne bilansowanie obiegu mate-

ria³ów

n oszczêdzanie surowców naturalnych

n oszczêdne u¿ytkowanie energii, wykorzy-

stanie róde³ odnawialnych, rozwój tech-

nik solarnych

n technologie przyjazne dla rodowiska

n minimalizacja ryzyka i zagro¿eñ w proce-

sach produkcyjnych

n obieg wyrobów w gospodarce, utylizacja

odpadów

n minimalizacja iloci odpadów zamiast

usuwania odpadów

n utrzymanie czystoci wód

1.1.1/2

Wysokoæ nad powierzchni¹ Ziemi, km

Mezosfera

Mezopauza

1.1.1/1

Miliardy

Stratopauza

Stratosfera

Ozon

Tropopauza

Troposfera

Biosfera

Powierzchni

Ziemi

Geosfera

Ziemia

Lata

Problemy ekologiczne

Budynki a ochrona rodowiska

1.1.2

Informacje ogólne

Emisja dwutlenku wêgla

Cz³owiek, tak jak i inne stworzenia potrzebu-

je miejsca, które zapewni mu ochronê przed

wp³ywami otoczenia. Upa³ i mróz, deszcz

i nieg, s³oñce i wiatr tworz¹ zespó³ warun-

ków zewnêtrznych, które mia³y decyduj¹cy

wp³yw na kszta³towanie siedzib ludzkich. D¹-

¿enie do d³u¿szego zamieszkiwania w lep-

szych warunkach spowodowa³o, ¿e ciemna

pieczara czy jama w ziemi zosta³a zast¹pio-

na wymylnymi formami budynków wzno-

szonych obecnie. Spe³nienie ludzkiej potrze-

by do ochrony i mieszkania znaczy tak¿e, ¿e

dokonywana jest ingerencja w krajobrazie,

zak³ócany jest lokalny ekosystem, pojawiaj¹

siê zanieczyszczenia itp. Tak wiêc budownic-

two i ochrona rodowiska s¹ ze

sob¹ powi¹zane w trudny do pogodzenia

sposób. Budownictwo wymaga zawsze

uwzglêdniania zasad ochrony natury

i oszczêdzania rodowiska: Dom nale¿y

budowaæ tak, aby nie rani³ natury (Karen

Terry). W krajach s³abo uprzemys³owionych

wznosi siê budynki w zgodzie z natur¹, pod-

czas gdy w krajach wysoko rozwiniêtych za-

zwyczaj bez uwzglêdniania wymagañ rodo-

wiska i zagro¿eñ ekologicznych, czyni¹c

rzeczy niemo¿liwe mo¿liwymi. Lekcewa¿enie

lokalnych warunków klimatycznych dopro-

wadzi³o do ogromnego wyeksploatowania

surowców naturalnych i wielkiego zapotrze-

bowania na energiê. 25% ludnoci naszego

globu zu¿ywa dzi 75% wytwarzanej energii.

Szkody wyrz¹dzane przez budynek rodo-

wisku i zwi¹zane z tym zagro¿enia ekolo-

giczne musz¹ byæ obecnie traktowane

i uwzglêdniane jako niezbêdne parametry

projektowe obiektu.

Naturalny efekt cieplarniany wystêpuje

w atmosferze ziemskiej w skutek obecno-

ci w jej sk³adzie takich gazów jak dwutle-

nek wêgla (CO 2 ) i metan (CH 4 ). Dziêki

niemu zamiast temperatury -18°C re-

dnia temperatura powietrza w pobli¿u

powierzchni Ziemi wynosi oko³o +15°C.

zmiany w emisji zanieczyszczeñ w Polsce,

a w tabeli ®o 1.1.2/3 strukturê pozyski-

wania energii pierwotnej.

Na produkcjê materia³ów budowlanych,

wznoszenie budynków i ich ogrzewanie

zu¿ywa siê ok. 49% wytwarzanej energii.

Ogrzewanie budynków jest najwa¿niejsz¹

czêci¹ sk³adow¹ tej wielkoci. Skuteczne

izolowanie termiczne przegród przy

wznoszeniu nowych budynków, jak rów-

nie¿ przy renowacji budynków istniej¹-

cych daje wiêc najlepsze mo¿liwoci re-

dukcji emisji dwutlenku wêgla zwi¹zanej

z budownictwem ®o 1.1.2/4 .

Poprzez spalanie noników energii, urba-

nizacjê wielkich powierzchni l¹dów oraz

stosowanie uci¹¿liwych dla rodowiska

substancji emitowane s¹ do atmosfery

gazy, które powoduj¹ dodatkowy efekt

cieplarniany i zak³ócenia w ekosystemie

ziemskim ®o 1.1.2/1

1.1.2/1

Efekt cieplarniany na wiecie

przyczyna

emisja gazów

udzia³

wykorzystanie paliw kopalnych

do wytwarzania ciep³a, pr¹du i paliw

napêdowych dla przemys³u, komunikacji i

u¿ytku domowego

dwutlenek wêgla

metan

tlenek wêgla

tlenki azotu

CO 2

CH 4

NO X

40%

10%

wyr¹b lasów tropikalnych

dwutlenek wêgla

metan

tlenek wêgla

tlenek azotu

CO 2

CH 4

N 2 O

10%

rolnictwo (nawo¿enie, hodowla byd³a)

sk³adowanie odpadów itp.

dwutlenek wêgla

metan

tlenek azotu

CO 2

CH 4

N 2 O

15%

wytwarzanie szkodliwych substancji

freony

CFC

20%

Dwutlenek wêgla jest zasadnicz¹

przyczyn¹ (40%) efektu cieplarnianego

wywo³anego przez cz³owieka. Jego emi-

sja jest w istotnym stopniu zwi¹zana

z procesami pozyskiwania energii.

W tabeli ®o 1.1.2/2 przedstawiono

Zapotrzebowanie na energiê do

ogrzewania mo¿na najkorzystniej

ograniczyæ poprzez zastosowanie

systemów izolacyjnych wykorzystu-

j¹cych styropian.

Zasadnicze cele zrównowa¿onego rozwo-

ju budownictwa to:

n minimalizacja ingerencji w lokalny

ekosystem

n minimalizacja szkód rodowiskowych

Musz¹ one byæ realizowane poprzez na-

stêpuj¹ce rodki zapobiegawcze:

n osadzon¹ w klimacie architekturê,

zachowanie rolinnoci naturalnej

i zwierz¹t

n redukcjê zapotrzebowania na energiê,

w³aciw¹ orientacjê budynku, u¿ycie

efektywnych systemów grzewczych,

wykorzystanie róde³ odnawialnych,

poprawê izolacyjnoci termicznej

n stosowanie materia³ów o walorach eko-

logicznych, oszczêdniejszy obieg surow-

ców, przyjazn¹ dla rodowiska produk-

cjê materia³ów, niebudz¹ce zastrze¿eñ

i daj¹ce siê odzyskiwaæ materia³y

n minimalizacjê odpadów

n oszczêdzanie wody.

1.1.2/2

Zmniejszenie emisji

zanieczyszczeñ do atmosfery

(wzglêdem roku 1989), %

1996

1.1.2/4

Zapotrzebowanie na energiê do

ogrzewania oraz emisja CO 2

energia

emisja

CO 2

kg/(m 2 a)

1998

kWh/

(m 2 a)

kWh/

(m 3 a)

CO 2

98.8

90.2

SO 2

59.7

51.8

NO X

78.1

57.7

izolowane

350

135

py³y

21.5

12.7

zgodnie

z norm¹

z 1982 roku

280-

300

106

1.1.2/3

Struktura zu¿ycia energii

pierwotnej w Polsce, %

wêgiel kamienny

Dz. U. Nr

75/2002

Poz. 690

75-

100

29-37 20-25

50.64

wêgiel brunatny

13.99

energo-

oszczêdne

35-60 11-23

3-6

ropa naftowa

20.20

gaz ziemny

10.19

biomasa, wiatr, energia

geotermalna itp.

4.98

budynki

1.1.3

Problemy ekologiczne

Ekologiczna ocena materia³ów budowlanych

Uwagi ogólne

Kryteria oceny

Od ponad dwudziestu lat wiadomo ju¿,

¿e podczas produkcji i u¿ytkowania wielu

ró¿nych wyrobów emitowane s¹ do ro-

dowiska substancje toksyczne. Mog¹ one

wywo³ywaæ nieodwracalne zmiany w ro-

dowisku naturalnym, a tak¿e mieæ bezpo-

redni wp³yw na zdrowie cz³owieka. Ko-

nieczne jest wiêc uwzglêdnienie tych

efektów w procesach produkcji i obrotu

wyrobami przemys³owymi. Nie mo¿na

zaniedbaæ aspektów zdrowotnych i ro-

dowiskowych w konfrontacji z decyzjami

natury technicznej i ekonomicznej.

Ekologiczna ocena materia³ów budow-

lanych sk³ada siê z nastêpuj¹cych kry-

teriów rodowiskowo-zdrowotnych

(por. ®o 1.1.3/1 ):

obni¿enie zapotrzebowania budynku

na energiê

n ocena trwa³oci materia³u - du¿a ¿y-

wotnoæ materia³u bez utraty w³aci-

woci, mo¿liwoæ powtórnego stoso-

wania

n zachowanie materia³u w przypadku

katastrofy - brak zagro¿enia toksyczn¹

emisj¹

n odzysk materia³u - ³atwoæ demonta¿u

czy rozbiórki, mo¿liwoæ powtórnego

u¿ycia

n zmniejszenie sk³adowisk odpadów -

minimalizacja odpadów przy wbudo-

waniu, bezpieczne sk³adowanie odpa-

dów w zwyk³ych warunkach bez ko-

niecznoci tworzenia specjalnych

sk³adowisk.

n oszczêdne wykorzystanie surowców

naturalnych - ochrona surowców ko-

palnych, wykorzystanie zasobów od-

nawialnych, bezpieczne pozyskiwanie

surowców

n likwidacja niebezpiecznych ska¿eñ

produkcyjnych - minimalizacja to-

ksycznej emisji do rodowiska w fazie

produkcji, unikanie gronego dla ludzi

ska¿enia w przypadku awarii

n oszczêdnoæ energii - redukcja nak³a-

dów energetycznych na produkcjê,

transport i przetwórstwo, optymaliza-

cja energetyczna procesu produkcyj-

nego, ograniczenie zu¿ycia paliw ko-

palnych

n bezpieczeñstwo biologiczne - brak za-

gro¿eñ biologicznych podczas produk-

cji i po wbudowaniu materia³u, pozy-

tywny wp³yw na samopoczucie

i zdrowie cz³owieka

n oszczêdnoæ energii do ogrzewania -

zastosowanie styropianu wp³ywa na

W budownictwie oznacza to, ¿e przy wy-

borze materia³ów nale¿y zwracaæ baczn¹

uwagê na ich parametry rodowiskowe

i zdrowotne. Ekologiczna ocena materia-

³u budowlanego polega na okreleniu je-

go wp³ywu na cz³owieka i rodowisko we

wszystkich fazach trwania, od produkcji

do rozk³adu ®o 1.1.3/1 .

W³aciwoci materia³u maja istotne zna-

czenie zarówno dla rodowiska natural-

nego jak i zdrowia cz³owieka. Ze wzglêdu

na wiele w¹tpliwoci i znaków zapytania

nie jest wci¹¿ jeszcze mo¿liwa klasyfikacja

materia³ów w tym zakresie przy u¿yciu np.

jednej liczby, zawieraj¹cej pe³n¹ ocenê

ekologiczn¹. Stosowana jest natomiast

w tym celu tzw. cie¿ka ekologiczna, obej-

muj¹ca wszystkie fazy istnienia materia³u,

i pozwalaj¹ca rozró¿niæ materia³y przy-

jazne i niebezpieczne. Tego typu ocena

powinna byæ ³atwo dostêpna dla wszyst-

kich potencjalnych u¿ytkowników wyrobu.

1.1.3/1

przetwórstwo

zastosowanie

transport

starzenie

przygotowanie

katastrofa

produkcja

rozbiórka

odzysk

pozyskiwanie

usuwanie

surowce

sk³adowisko

Ekologiczna ocena styropianu

Produkcja

1.2.1

Styropian

Pentan

Energia pierwotna

Styropian powstaje poprzez ekspando-

wanie (spienianie) polistyrenu do spie-

niania.

Pentan, u¿ywany jako rodek spieniaj¹cy

przy produkcji styropianu, nale¿y do gru-

py wêglowodorów nasyconych. Zwi¹zki

tego typu nie stanowi¹ obci¹¿enia dla

rodowiska. S¹ one stale uwalniane do

atmosfery z naturalnych róde³, ulegaj¹

jednak wci¹¿ tak¿e naturalnemu rozk³a-

dowi.

Iloæ energii, jaka potrzebna jest do wy-

produkowania jednego metra szecien-

nego styropianu, w³¹cznie z energi¹ po-

trzebn¹ na pozyskanie surowców i ich

transport, wynosi zale¿nie od gêstoci

produktu 150 do 270 kWh ®o 1.2.1/2 .

Obni¿enie zapotrzebowania na energiê,

wynikaj¹ce z wbudowania styropianu

w budynek w postaci izolacji cieplnej

cian, pod³óg lub dachu, sprawia, ¿e

okres amortyzacji takiej inwestycji jest

zwykle krótszy ni¿ szeæ miesiêcy.

Pierwszy etap produkcji to podgrzewa-

nie polistyrenu zawieraj¹cego w po-

rach pentan w rodowisku pary wod-

nej. Rozszerzanie siê pentanu

powoduje spienianie polistyrenu

i w efekcie otrzymuje siê granulki spie-

nionego polistyrenu o zamkniêtych po-

rach. Po okresie sezonowania w spe-

cjalnych formach nastêpuje etap

koñcowego spieniania i ³¹czenia lu-

nych granulek w zwarte bloki materia-

³u nazywanego powszechnie styropia-

nem. Nie stosuje siê tu jako rodka

spieniaj¹cego szkodliwego dla atmo-

sfery freonu.

Pentan, który jest stosowany jako rodek

spieniaj¹cy od pocz¹tku produkcji styro-

pianu, to lotna ciecz, naturalny sk³adnik

ropy naftowej. Pentan uwolniony do at-

mosfery podczas produkcji jest, przy

udziale pary wodnej i promieniowania

s³onecznego, rozk³adany w reakcji foto-

chemicznej na wodê i dwutlenek wêgla.

Czas po³owicznego rozpadu pentanu jest

krótki (2-3 dni), st¹d wiêc nie dochodzi

do powstawania w atmosferze jego wyso-

kich stê¿eñ ®o 1.2.1/1 .

Pentan nie jest szkodliwy dla ochronnej

warstwy ozonowej, bo ze wzglêdu na

swoj¹ niewielk¹ trwa³oæ nie dociera do

wysokich warstw atmosfery. Pentan ulega

szybkiemu rozk³adowi równie¿ w gruncie

i wodzie. W efekcie wiêc, pentan nie tylko

nie obci¹¿a rodowiska, ale prowadzi do

zmniejszenia stê¿enia CO 2 w atmosferze

(dziêki wieloletniej redukcji zapotrzebo-

wania na energiê, potrzebn¹ do ogrze-

wania domów).

1.2.1/1

Stê¿enie ró¿nych

substancji w atmosferze

substancja

stê¿enie

ppb

dwutlenek wêgla

metan

pentan

CO 2

CH 4

C 5 H 12

34600

1700

1.2.1/2

styropian

zastosowanie

typ

materia³u

zapotrzebowanie na energiê

pierwotn¹, kWh/m 3

dach stromy: izolacja

miêdzy krokwiami

na krokwiach

EPS 70

EPS 100

151

190

dach p³aski

EPS 100

190

system ocieplania

zewnêtrznego cian

EPS 70

151

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: