Stavebný systém s využitím druhotných surovín – vrstvených nápojových kartónov

Na Slovensku, v Českej republike i v ďalších krajinách už niekoľko rokov existujú komplexné stavebné systémy z vrstvených nápojových kartónov. Sú známe realizácie v oblasti bytovej i administratívnej výstavby, predovšetkým jednopodlažné objekty. Veľmi časté je použitie týchto materiálov aj pri rekonštrukciách (napr. zobytnené podkrovie a interiérové úpravy – obr. 1).

Problém recyklácie vrstvených nápojových kartónov (obalov) patrí medzi zásadné problémy odpadového hospodárstva, a to z dvoch zásadných dôvodov. Po prvé, narastá produkcia vrstvených kartónov na obaly na jednorazové použitie, a tým sa zvyšuje aj množstvo odpadu (obalov od mlieka, ovocných nápojov, vín a i.). Druhým problematickým aspektom je separácia jednotlivých zložiek, ktorá je vzhľadom na charakter materiálu (hliníková fólia, kartón, fólia PE a farbivá) veľmi problematická a nákladná. 

Prehľad výrobkov a možnosti ich využitia
Výrobky z vrstvených nápojových kartónových obalov možno rozdeliť do troch skupín:

• doskové materiály (základné, s krycím papierom, s lepenkou, s hliníkovou fóliou, s vodoodolnou úpravou, prípadne iné); vyrábajú sa väčšinou v hrúbkach 10, 15 a 20 mm,
• sendvičové panely so skladbou 1 až 2 cm doska, 4 až 20 cm a EPS polystyrén, 1 až 2 cm doska,
• izolačné panely v zložení 1 cm doska, 4 až 20 cm EPS polystyrén.

Dosky sa podľa povrchovej úpravy používajú ako obkladový materiál v interiéri i exteriéri, ako podklad na podlahové vykurovanie, ako stratené debnenie alebo ako súčasť konštrukcií z iných materiálov.

Sendvičové panely sa používajú na samonosné priečky do interiérov alebo môžu tvoriť obvodové steny. Na povrch možno aplikovať obklady alebo tenkovrstvové omietky, prípadne len maliarsky náter.

Izolačné panely slúžia na vnútorné alebo vonkajšie kontaktné zateplenie objektov maximálne do výšky 22,5 m. Na ich povrch možno aplikovať obklady alebo tenkovrstvové omietky (obr. 2 až 4).

Obr. 2: Opláštenie doskami z vrstvených nápojových kartónových obalov	Obr. 3: Systémové sendvičové panely	Obr. 4: Kontaktné zateplenie izolačnými panelmi

Prvky stavebného systému spĺňajú požiadavky na požiarnu odolnosť (odolnosť obvodových stien pri vhodnej skladbe je 60 minút) a hygienickú neškodnosť. V súčasnosti sú už všetky výrobky certifikované.

Medzi stavbami, ktoré sa týmto systémom doteraz postavili, jednoznačne dominujú rodinné domy. Pri realizácii ostatných stavieb, ako sú bytové domy, halové objekty a priemyselné stavby, ide väčšinou iba o využitie jednotlivých produktov, nie o ucelený stavebný systém. Využitie doskových materiálov ako variantov k tradičným doskovým materiálom (sadrokartón, OSB dosky, CETRIS dosky a i.) je nepochybne možné. Tieto materiály možno použiť aj ako izolačné panely kontaktných fasádnych zatepľovacích systémov.

Pred zámerom postaviť rodinný dom systémom z vrstvených nápojových kartónových obalov však stojí veľa otázok, a to predovšetkým pokiaľ ide o životnosť, rýchlosť výstavby, realizáciu konštrukčných detailov a pomer kvality a ceny.

Rodinné domy
Tento systém možno opísať ako montovanú drevostavbu, ktorá sa skladá z nosnej drevenej konštrukcie a z výplne zo sendvičových panelov. Tento systém je najvhodnejší pre stavbu jednopodlažných rodinných domov. Pri výstavbe dvojpodlažných rodinných domov sa môže po konzultácii so statikom použiť rovnaký stavebný systém i pracovný postup. Časté sú aj prípady nahradenia nosných drevených stĺpikov oceľovými profilmi. 

Z hľadiska energetickej náročnosti možno uvedeným systémom stavať bežné domy, ktoré spĺňajú tepelnotechnické požiadavky STN 73 05 40-2, alebo nízkoenergetické domy. Pre rodinné domy  pasívneho štandardu nie je tento systém príliš vhodný, žiadna takáto pasívna stavba sa doteraz nerealizovala. Pri bežných stavbách stačí použiť sendvičové panely, v ktorých skladbe je minimálne 14 cm tepelnej izolácie. Obvodová konštrukcia však obsahuje na mieste nosnej drevenej konštrukcie tepelné mosty. Práve z tohto dôvodu je nutné pri nízkoenergetických stavbách pridať k obvodovej konštrukcii kontaktné zateplenie izolačnými panelmi. V tabuľke sú uvedené príklady skladieb obvodovej steny pre bežné a pre nízkoenergetické domy.

Tab. 1: Príklady skladby zo systémových prvkov (bez povrchovej úpravy)

Zo strany interiéru sa pre jednoduchšie vedenie inštalačných rozvodov pridáva vzduchová medzera. Tvorí ju drevený alebo oceľový rošt a vhodný doskový prvok. Vhodná hrúbka tejto vzduchovej medzery je 60 alebo 80 mm, podľa hrúbky vedených rozvodov (obr. 5 a 6).

Obr. 5: Detail v rohu obvodovej steny (skladba s kontaktným zateplením)

Obr. 6: Detail ostenia okenného otvoru

Chyby pri realizácii a nevýhody
Pri realizácii niektorých kritických detailov môže prichádzať k chybám. Je preto nutné sa na ne zamerať a urobiť opatrenia, ktoré zamedzia výskytu týchto chýb.

Častou chybou býva nevhodné použitie penového polystyrénu na miestach, kde je nechránený (napr. pri prahu dverí) – tak proti nasiaknutiu vodou, ako aj proti mechanickému poškodeniu. Pri eliminácii uvedenej chyby je vhodné na kritických miestach nahradiť penový polystyrén polystyrénom extrudovaným, ktorý je nenasiakavý a má väčšiu pevnosť.

Určité chyby často vykazuje aj samotné napojenie stenových panelov a styk s drevenou nosnou konštrukciou (obr. 7). Pri ­realizácii často vzniká niekoľkomilimetrová vzduchová medzera medzi dreveným stĺpikom a polystyrénovou vrstvou izolačného panelu. Ak sa tieto chyby neodstránia kontaktným zateplením, možno ku skvalitneniu prispieť presným a tesným vyhotovením spojov alebo použitím tvarovo vhodnejších nosných stĺpikov. Bežne používaným opatrením je vyplnenie montážnych medzier tesniacou polyuretánovou penou. Zamedziť vniknutiu vlhkosti do konštrukcie na tomto mieste je možné aj vhodnými krycími prvkami (lištou, hydro­izolačnou páskou a pod.).

V objekte sa často vyskytuje veľké množstvo nechránených hrán dosiek, ktoré majú nižšiu odolnosť proti vode a hrozí ich postupná degradácia (obr. 8). Je nutné dbať na vysokú presnosť spojov, aby sa nevyskytovali medzery medzi jednotlivými dielmi. Všetky takto exponované hrany sa musia zabezpečiť hydrofóbnym náterom. Ideálna by bola vhodná povrchová úprava priamo vo výrobe – teda vyrobiť na tieto spoje špeciálnu dosku bez otvorených hrán.

Medzi ďalšie nevýhody možno zaradiť zatiaľ nie príliš preverenú životnosť, lokálne materiálové nespojitosti (nehomogenitu materiálových vlastností) a malé množstvo odborných firiem, ktoré majú skúsenosti s realizáciou stavieb týmto systémom. Na druhej strane však treba uviesť, že systém je jednoduchý a možno ho prípadne stavať aj svojpomocne.

Ekonomické aspekty
Ak vychádzame z materiálového cenového porovnania bez započítania nákladov na dopravu a bez zohľadnenia prácnosti a rýchlosti výstavby, úspora rodinného domu, ktorý sa blíži nízkoenergetickému štandardu (prípadne nízkoenergetickému domu) dosiahne približne 5 až 10 %. Najväčšie úspory sa však dosahujú práve vďaka jednoduchosti výstavby, malej hmotnosti systémových prvkov a s tým spojenej ľahkej doprave a manipulácii s materiálom. Celkovo tak môže byť kompletná cena rodinného domu nižšia približne o 25 %. K zlepšeniu konkurencieschopnosti z ekonomického hľadiska by v budúcnosti prispela nižšia úroveň sadzby DPH na výrobky z recyklovaných materiálov. Vďaka tomu by mohla cena stavebných výrobkov z odpadových surovín klesnúť aj o 10 %, čo by ešte viac podporilo ich uplatnenie. Zatiaľ však nie je jasné, aké percento recyklovaného materiálu by výrobok musel obsahovať, aby sa naň vzťahovala znížená sadzba. Je však veľmi pravdepodobné, že výrobkov z vrstvených nápojových kartónových obalov by sa znížená sadzba týkala. Ich podiel na stavebných výrobkoch je totiž pomerne vysoký.

Na podrobnejšie cenové porovnanie sa vybrali tri varianty skladieb obvodovej steny, ktoré spĺňajú parametre pre nízkoenergetické domy (zhodný súčiniteľ prestupu tepla U = 0,15 W/(m² . K). Výsledkom bolo, že rozdiel v cene za štvorcový meter obvodovej steny nie je takmer citeľný. Markantný je ale rozdiel v plošnej hmotnosti, ktorá je pri systéme z vrstvených nápojových kartónových obalov štvrtinová oproti tradičným stavebným materiálom. Ponúkajú sa teda možné úspory vzniknuté menšou prácnosťou pri realizácii. Celú hrubú stavbu možno podľa skúseností z už realizovaných stavieb zvládnuť za maximálne tri mesiace (predpokladom sú dopredu pripravené základové konštrukcie). Určitý rozdiel je aj v hrúbke obvodovej steny. V prípade rodinného domu, ktorého obvod je 50 metrov, ide o úsporu 5 m2 zastavanej plochy.

Majú budúcnosť
Využitie výrobkov z recyklovaných nápojových vrstvených kartónov je z ekologického a environmentálneho hľadiska prínosné. Je však nutné dôsledne a kvalitne riešiť všetky konštrukčné detaily a vyvarovať sa prípadných chýb zapríčinených technickými nedostatkami alebo ľudským faktorom. Možno však povedať, že tieto produkty z recyklovaných materiálov môžu konkurovať bežným výrobkom z tradičných mate­riálov a v budúcnosti by sa ich podiel na stavebnom trhu mohol zvýšiť.

Ing. Michal Remeš
Foto: archív autora

Autor pôsobí na Stavebnej fakulte VUT v Brne.

Článok bol uverejnený v časopise Stavebné materiály.