PVC – þakefni og vistvæn byggingarstarfsemi

Aukin vitund um nauðsyn þess að vernda umhverfi leiðir til þess að við förum að meta þau áhrif sem framleiðsla og notkun ýmissa byggingarefna hefur á náttúruna. Þakefni eru ef til vill ekki stór þáttur í byggingu mannvirkja en engu að síður þáttur sem ekki má vanmeta. Með þakefnum er hér átt við ystu klæðningu þaks og sjónum beint að svokölluðum þakdúkum.

Ætla má að líftími þakefna sé á bilinu 20 til 40 ár. Þar sem byggingar verða að jafnaði eldri má gera ráð fyrir að þakefni sé endurnýjað einu sinni eða oftar á líftíma þeirra.

Við endurnýjun þaka er algengt að eldra þakefni sé látið liggja kyrrt og því ekki fargað fyrr en með sjálfri byggingunni þegar þar að kemur. Í mörgum tilfellum er eldri einangrun einnig notuð áfram og sama má segja um annað undirlag svo sem steyptar plötur og timburklæðningar.

Vistferilgreining

Vistferilgreining er aðferð til að binda í tölur áhrif ákveðinnar framleiðsluvöru á umhverfið, þ.e. einskonar mat á æviskeiði efnis eða vöru frá framleiðslu til förgunar eða endurvinnslu með tilliti til áhrifa á umhverfið.

Vistferilgreining byggingarefna tekur til öflunar hráefna, framleiðslu byggingarefnis, meðhöndlunar á byggingarstað og notkunar, endurnotkunar og viðhalds á líftíma byggingarinnar. Hún tekur einnig til niðurrifs, endurvinnslu og förgunar efnanna þegar líftíma byggingarinnar lýkur.

Samanburður á þakefnum

Árið 1999 hratt norska rannsóknarstofnunin Byggforsk af stað verkefni til að bera saman ýmsar byggingarvörur með tilliti til álags á umhverfið og notkunar hráefna. Hér eru bornir saman þrír þakdúkar úr rannsókninni, þ.e. eins lags asfaltpappi, þakdúkur úr flexibel polyethylen (FP) og þakdúkur úr PVC. Aðalniðurstöðurnar eru sýndar í töflu.

Áhrifaflokkar	Eins lags asfaltpappi	FP (flexibel Polyethylen)	PVC	Eining/m2
Raforka	5	3	11	kWh
Notkun olíuefna	89	29	16	kWh
Gróðurhúsaáhrif	6090	4378	3598	gCO2-ekv.
Súrnun	60	44	20	gSO2-ekv.
Áburðarálag	0	3	2	gPO4-ekv.
Myndun oxíða	10	3	2	gPOCP
Efnishluti til umhverfisvægis	100	100	100	%

Við skoðun á töflunni má sjá að ekki munar miklu á PVC- og FP-þakefnunum í þessari rannsókn. Þó er greinilegt að PVC-þakefnið veldur minnstu álagi í flestum flokkum en það er jafnframt það efnanna sem minnst af hráefnum fer til. Orkan sem notuð er við framleiðsluna er samanlögð raforka og notkun olíuefna, sbr. töfluna hér að ofan.

Niðurstaðan kemur e.t.v. nokkuð á óvart þar sem umræðan hefur á stundum verið nokkuð andsnúin PVC efninu en haldið með gömlu góðu tjörunni. Athyglisvert er hversu miklu frekari asfaltpappinn er á orku og hve gróðurhúsaáhrif, súrnun umhverfis og myndun oxíða er miklu meiri. Hér er þó aðeins verið að skoða pappa sem lagður er í einu lagi en algengt er að pappi sé lagður í tveimur og jafnvel þremur lögum. Hér gildir alls ekki að þykkara sé betra og kröfur um vistvæna byggingarstarfsemi leyfa ekki að hönnuðir horfi framhjá þessum staðreyndum.

FP-þakefnið er hins vegar í raun fulltrúi fyrir nýja kynslóð þakefna en þó munurinn á því og PVC-efninu sé ekki mikill í þessum samanburði má þó vera ljóst að PVC-efnin munu halda velli lengi enn og geta státað af því að vera meðal hinna umhverfisvænustu af algengustu tegundum þakefna.

Vandamálin leyst

Ýmis vandamál sem tengdust framleiðslu hráefna fyrir PVC iðnaðinn á sjötta og sjöunda áratug nýliðinnar aldar eru nú úr sögunni. Framleiðslu PVCefna er þannig háttað í dag að hún ógnar ekki heilsu starfsmanna og mengun er innan viðurkenndra marka. Útblástur frá framleiðslunni veldur ekki eyðingu ósonlags og með nútíma hreinsibúnaði hefur verið komið í veg fyrir kvikasilfursmengun. Ofangreind vandamál tengdust sjálfri PVC framleiðslunni en ekki framleiðslu eða notkun PVC-þakefna.

Heilsumiðstöðin í Laugardal.
PVC-þakdúkur á Lett-Tak þakeiningum.
Arkitektar: Konsept, Ari Lúðvíksson.

Saltsýra

Öll lífræn efni, bæði náttúruleg og svokölluð gerviefni, mynda eiturefni við bruna og í flestum tilfellum einnig sýrur. Þetta á við um t.d. timbur, spónaplötur, pappír, bómull, plast, og tjörupappa svo eitthvað sé nefnt.

Reykur sem myndast við bruna myndar yfirleitt sýrur þegar hann blandast raka. Það er því erfitt að verjast því að vélar og tæki ryðgi við eldsvoða og þetta á sér stað hvort sem PVC er til staðar eða ekki.

Þakefni úr PVC er notað utandyra og þar sem það er yfirleitt tiltölulega þunnt (aðeins 1,2–1,5 mm) er það lítill eldsmatur og leggur lítið til súrnunar umhverfisins við eldsvoða.

Í nútíma sorpbrennslustöðvum er notað kalk ásamt hreinsibúnaði til að minnka vandamál tengd sýrumyndun. Það er svo annað mál að PVC-þakefni ættu að fara í endurvinnslu en ekki í sorpbrennslustöðvar.

Dioxin

Dioxin geta myndast þegar PVC brennur eins og þegar timbur og önnur lífræn efni brenna. Myndun dioxins við bruna er mjög háð hitastigi og einnig örva koparsambönd myndun þess.

Dioxin eru hópur um 210 efnasambanda. Nokkur þeirra eru mjög eitruð en magnið sem myndast er lítið. Málmbræðslur, efnaverksmiðjur og sorpbrennslustöðvar eru uppspretturnar sem máli skipta ásamt brennslu timburs og hálms.

Í sorpi er alltaf nóg af klórsamböndum, t.d. matarsalti til að dioxin geti myndast við bruna. Rannsóknir hafa sýnt að PVC-efni í sorpinu skipta litlu sem engu máli í þessu sambandi.

Þungmálmar

Litarefni úr kadmíum voru áður notuð, m.a. til að lita vörur úr PVC. En það var bannað í byrjun áttunda áratugarins og heyrir því sögunni til. Blýsambönd eru ennþá notuð sem bindiefni í mörgum framleiðsluvörum úr PVC.

Flest lönd hafa sett strangar reglur um notkun blýsambanda í iðnaði. Önnur bindiefni geta verið barium-sink eða kalsium-sink efnasambönd og líklegt er að þau muni að lokum leysa hin af hólmi.

Við framleiðslu þeirra þakdúka sem mest eru notaðir hér á landi er notað kalsíum-sink.

Mýkingarefni

Fullyrt hefur verið að mýkingarefni í PVC geti valdið krabbameini og haft áhrif á frjósemi í mönnum. Til að mýkja PVC eru notuð svokölluð ftalat efnasambönd með mislangar keðjur kolefnisatóma eða frá 4 til 11. Ekkert þessara efnasambanda er krabbameinsvaldandi.

Nýbygging Kennaraháskólans.
PVC-þakdúkur undir steinamöl.
Arkitektar: Batteríið, Sigurður Einarsson.

Ftalat með 9 til 11 kolefnisatóm eru ekki talin hafa áhrif á frjósemi eða safnast fyrir í líkamanum þar sem þau leysast illa upp í vatni.

Í þeim þakefnum úr PVC sem mest eru notuð hér á landi eru mýkingarefni úr síðasttalda flokknum. Þau gefa þakefnunum langan líftíma þar sem þau skolast hægt út. Þau eru ekki á válista fyrir mýkingarefni í plastiðnaði.

Endurvinnsla

Það er nokkuð útbreiddur misskilningur að erfitt eða ómögulegt sé að endurvinna PVC. Þetta er alrangt. Ýmsa framleiðslu úr plastefnum er hægt að endurvinna. Bæði gólf- og þakefni hafa verið endurunnin í mörg ár og einnig einangrun af köplum og margar tegundir plaströra.

PVC-þakefni hafa venjulega kjarna úr polyestervef eða glerfilti. Þetta olli vandræðum áður fyrr en nú eru þessi efni hökkuð niður og blönduð plastmassanum.

Flestar gerðir PVC-þakdúka hafa endurunnið efni, t.d. í bakhlið, og nokkrar gerðir allt upp í 80% af þunga.

Samtök evrópskra þakdúkaframleiðenda, ESWA, hafa sett sér markmið um endurvinnslu gamalla PVC-þakefna. Áætlað er að árleg heildarendurvinnsla PVC efna í Evrópu sé komin yfir 200.000 tonn.

Förgun

Fullyrt hefur verið að vörur úr PVC valdi umhverfisspjöllum á urðunarstað. Þetta á ekki við rök að styðjast. Árið 1996 hófu háskólarnir í Hamborg í Þýskalandi og Linköping og Chalmers í Svíþjóð umfangsmikla rannsókn á PVC-efnum á urðunarstöðum til að fá fram marktæk gögn um lífhring eða æviskeið PVC-efna. Kannað var hvað gerist á skemmri og lengri tíma, bæði með rannsóknum á afrennslisvatni sorphauga og með eftirlíkingum á rannsóknarstofum. Einnig var leitað að vinylklóríði í gasi frá haugunum og hvað yrði um útöndunarefnin þegar PVC-efnið brotnar niður.

Niðurstöður rannsóknanna sýna að PVC er tiltölulega stöðugt og brotnar hægt niður á urðunarstað. Mýkingar- og bindiefni í afrennslisvatni eru í svo litlum mæli að það er ekki talið valda hættu fyrir umhverfið. PVC hefur enga þýðingu hvað varðar málma í afrennslisvatninu. Ennfremur sýna niðurstöður rannsókna að vinylklóríð í gasi frá haugunum kemur frá öðrum efnum í sorpinu en PVC. En PVC ætti alls ekki að enda á haugunum. Það ætti að senda til framleiðanda til endurvinnslu.

Nýja kynslóðin

Eins og áður sagði er hin nýja kynslóð þakdúka þegar komin á markaðinn. Það eru þakdúkar úr „flexibel polyethylen“, skammstafað FP. Sem dæmi má nefna að sá þakdúkur var notaður á þökin á Sesseljuhúsi, visthúsinu á Sólheimum. Dúkurinn hefur marga góða kosti eins og þann að valda litlu álagi á vistkerfið, eins og rakið er hér í upphafi. Hann er soðinn saman með heitu lofti og gengur sú suða hraðar en við sambærilegan PVC-dúk og hann er til bæði teygjanlegur og óteygjanlegur. Helsti ókosturinn fyrir þann sem á að framkvæma vinnuna er að dúkinn þarf að sjóða saman fljótlega eftir að loftþéttar umbúðir eru teknar af rúllunum. Allt lagerhald verður einnig erfiðara af sömu ástæðu. Þessa „praktísku“ erfiðleika má yfirvinna en þeir valda því óneitanlega að hin nýja kynslóð á erfiðara uppdráttar og því að PVC-þakdúkurinn verður væntanlega ráðandi á markaðnum lengi enn.

Sesseljuhús, visthúsið á Sólheimum. FP-þakdúkur undir torfi. Arkitektar Skógarhlíð, Árni Friðriksson.

Kostir PVC þakdúka

Lítil notkun hráefna við gerð PVC-þakefna skýrist af því að efnisþykktin er hlutfallslega lítil. Af PVC-efninu eru 57 hundraðshlutar klór sem unnið er úr venjulegu salti, hráefni sem er til í nær óendanlegu magni um allan heim.

Fyrir utan það sem að framan er sagt um náttúruvænleik PVC-þakdúkanna eru þeir mjög notendavænir. Þeir eru gerðir bæði teygjanlegir og óteygjanlegir fyrir mismunandi notkun, eru tiltölulega opnir fyrir rakaflæði og þá er auðvelt að sjóða saman með heitu lofti. Hægt er að sjóða saman nýjan og gamlan dúk og vinnan getur farið fram í nánast hvaða veðri sem er.

Lokaorð

„Kröfur um vistvænar byggingar setja hönnuðum skorður, en hvetja jafnframt til endurskoðunar viðtekinna hefðbundinna aðferða og efnisnotkunar. Allir sem koma nálægt húsbyggingum verða að huga að hvaða orka er bundin í framleiðslu byggingarefnis svo sem burðarefna, einangrunnar og klæðninga ....“ (Árni Friðriksson arkitekt, á ráðstefnu um vistvæna byggingarstarfsemi, Reykjavík nóvember 2002).

Við vistvæna hönnun verður að huga að efna- og orkunotkun, umhverfisáhrifum og líftíma byggingarefna. Þar eru þakgerð og þakefni ekki undanskilin.

Æskilegt er að nota þakefni sem lögð eru í einu lagi, sem ekki þarf mikla orku til að framleiða og þakefni sem eru endurnýtanleg. Gera verður kröfu um viðhaldsfrí þök með langan líftíma. Bæði PVC- og FP-þakdúkarnir fullnægja þessum kröfum.

Heimildir
Protan, miljöet og PVC
TPF informer nr. 8, 2001
Vistvæn byggingarstarfsemi frá skipulagi til niðurrifs, ráðstefna, Reykjavík 2002

Sjá Árbók VFÍ/TFÍ 2003, bls. 127-131.

Kíma ehf. | Sími: 660 85 66 / 618 18 36 | Netfang: kima@kimaehf.is