Aspekty eko – ergonomiczne wtórnego procesu

WYKORZYSTYWANIA MATERIAŁÓW

Zgodnie z definicją PTErg „…ergonomia jest to dziedzina wiedzy zajmująca się dostosowaniem całokształtu materialnego otoczenia do psychofizycznych potrzeb i możliwości człowieka z równoczesnym uwzględnieniem potrzeb i możliwości przyrody…” 25. Jednym z nadrzędnych celów stosowania ergonomii w architekturze jest zapewnienie człowiekowi szeroko pojętego komfortu otoczenia i optymalizacja mikroklimatu wewnątrz obiektów budowlanych. Na ów komfort składa się ogół czynników zewnętrznych, które wpływają na wygodę użytkowania i odpowiednią estetykę przestrzeni kreowanej przez architekta. Zaliczyć do nich można min. takie czynniki jak: odpowiednia temperatura, wilgotność powietrza, oświetlenie, akustyka, kolorystyka czy wreszcie sam układ funkcjonalny wnętrza. Poruszając tematykę

rekonsumpcji materiałowej stosowanej zarówno w sektorze budowlanym, jak i w innych gałęziach przemysłu, nie sposób nie podkreślić jej silnego związku z ergonomią. Po pierwsze, wykorzystanie elementów z odzysku i recyklingu zmniejsza

w znaczny sposób skalę zanieczyszczeń środowiska naturalnego człowieka, pośrednio przyczyniając się tym samym do spadku ilości tzw. chorób cywilizacyjnych- co stanowi jedno z podstawowych założeń z dziedziny ergonomii, określanej mianem

eko – ergonomii, zielonej ergonomii lub ergo – ekologii [30, 62, 176]. Po drugie, ściśle

wiąże się ze starannym doborem i selekcją materiałów, wywierając znaczący wpływ na późniejsze walory użytkowe i estetyczne projektowanych obiektów.

Ergo – ekologiczne podejście do projektowania architektonicznego powinno przejawiać się przede wszystkim w stosowaniu racjonalnych rozwiązań technologicznych, przy jednoczesnym zachowaniu ich zgodności z ideą rozwoju zrównoważonego. A. Skowroński opisuje ową racjonalność wzorem 3 x E, wskazując tym samym na silną potrzebę uwzględnienia w procesie programowania i realizacji inwestycji szerokiego spektrum aspektów z zakresu ergonomii, ekologii i ekonomii. W publikacjach sygnowanych przez Polskie Towarzystwo Ergonomiczne [147] niejednokrotnie podkreśla się, iż architektura eko – ergonomiczna rzadko bywa spektakularna i nie ma na celu bicia rekordów związanych z wysokością obiektów, polem powierzchni szklanych ścian kurtynowych czy efektownością stosowanych, niespotykanych nigdzie indziej, systemów fasadowych typu high – tech. Architektura eko – ergonomiczna tworzona w duchu rozwoju zrównoważonego zmierza raczej w kierunku low – tech, wskazując na potrzebę adaptowania do współczesnych wymogów użytkowych, tradycyjnych form budownictwa wernakularnego, dopasowanego zazwyczaj do konkretnych warunków klimatycznych i kulturowych danego regionu. Prostota i racjonalność stosowanych rozwiązań projektowych idzie tu oczywiście w parze z wykorzystywaniem nowoczesnych, efektywnych energetycznie i zasobooszczędnych rozwiązań technologicznych, takich jak: kolektory słoneczne, systemy zbiórki wody deszczowej, etc.

Z eko – ergonomicznego punktu widzenia, słuszność idei wtórnego stosowania materiałów w budownictwie jak i w innych sektorach przemysłowych nie podlega dyskusji. Jej zastosowanie w praktyce jest jednak ciągle dalekie od ideału i w wielu przypadkach wymaga usprawnienia zarówno przebiegu procesu projektowego jak i technologii produkcji. W głównej mierze wynika to z błędnego doboru, do pełnionej funkcji, powtórnie wykorzystywanych materiałów, bądź też nie zawsze trafnego podejścia do sposobu ich przetwarzania. Dla zobrazowania tego faktu można posłużyć

S t r o n a 54 | 225

się analizą wybranych aspektów procesu recyklingu, uważanego przecież za jedną z kompleksowych zasad ochrony środowiska przyrodniczego.

W chwili obecnej powtórne przetwarzanie materiałów wycofanych z eksploatacji nader często sprowadza się do tzw. downcyklingu. Prowadzi zatem do redukcji jakości i obniżenia parametrów materiału wyjściowego na skutek jego obróbki, modyfikacji i docelowego połączenia w trakcie produkcji z nowym, odmiennym elementem składowym. W procesie wspólnego przetworzenia materiałów o rożnej budowie i składzie chemicznym, zaliczanych jednak do tej samej grupy porządkowej,

powstaje rzekomo ekologiczny produkt, gotowy do ponownego zastosowania w przemyśle. Zazwyczaj jest to jednak wysoce złożony pod względem budowy, trudny

do późniejszego rozłożenia na czynniki pierwsze twór, posiadający gorsze parametry eksploatacyjne lub wizualne w porównaniu z produktem pierwotnym. Zjawisko downcyklingu dotyczy w dużej mierze wtórnego przetwarzania metali i niesie za sobą często nieodwracalną utratę miedzi, chromu czy manganu. Sytuację taką można zaobserwować choćby przy odzysku i przystosowaniu do powtórnego użycia elementów metalowych, wchodzących w skład wycofanych z eksploatacji samochodów. Stosowana do ich produkcji, dobrej jakości, wysoce rozciągliwa stal, zostaje łączona w procesie przetwarzania wraz z innymi surowcami składowymi, takimi jak miedź z przewodów elektrycznych, powłoki lakiernicze, niektóre tworzywa sztuczne [94]. Wspólna obróbka termiczna i takie połączenie znacząco wpływa na obniżenie jakości nowo uzyskanego wyrobu. To z kolei pociąga za sobą konieczność wzbogacania procesu recyklingu o większą ilość materiałów o dobrych parametrach wytrzymałościowych, minerałów bądź chemikaliów, w celu poprawienia właściwości docelowej hybrydy. Należy podkreślić fakt, iż produkt finalny, pomimo swojej wielokrotnej złożoności, nie spełnia już zazwyczaj standardów pozwalających na powtórne wykorzystanie w przemyśle motoryzacyjnym. Niewłaściwe podejście do procesu recyklingu w pewnym stopniu przyczynia się również do skażenia biosfery. Emisja z pieców wykorzystywanych obecnie do produkcji drugorzędowej stali budowlanej, w których następuje wspólne przetwarzanie wycofanych z eksploatacji metali, powłok lakierniczych i niektórych gatunków tworzywa sztucznego, często zawiera wiele substancji toksycznych. Zjawisko to w dużej mierze zależy od szczegółowej budowy elementów uzupełniających proces recyklingu i nie jest regułą. Sam fakt występowania powyższego zagrożenia skłania jednak do podjęcia próby

optymalizacji stosowanych obecnie rozwiązań technologicznych poprzez dbanie o ''czystość'' procesu produkcji.

Poważne zastrzeżenia budzi również, popularny w ostatnim okresie, recykling odpadów papierowych. Po raz kolejny słusznej idei przetwarzania i powtórnego wykorzystania w przemyśle, nie dopełnia wystarczająco dobrze stosowany proces technologiczny. Strategia maksymalizacji wykorzystania makulatury zamiast surowca drzewnego niewątpliwie zasługuje na pochwalę, bo pozwala znacząco zredukować ilość wykorzystywanej energii, wpływa na oszczędność wody i ropy naftowej, łagodzi problem niekontrolowanej wycinki drzew i wszechobecnych odpadów. Technologia produkcji, jak i sam produkt końcowy, posiadają jednak pewne istotne mankamenty, także w ujęciu ergonomicznym. Stosowane obecnie na dużą skalę bielenie masy papierniczej za pomocą chemikaliów zawierających chlor, jest źródłem powstawania

znaczącej ilości ścieków, w których znajduje się wiele trudno rozkładających się i mocno toksycznych substancji. Procesowi recyklingu towarzyszy przygotowanie

mieszanki niebezpiecznych dla zdrowia chemikaliów, miazgi (pulpy), a także toksycznego tuszu, którego skład nie został zaprojektowany z myślą o przyszłym odzysku. Właściwości papieru po przetworzeniu ulegają pogorszeniu. Jego

S t r o n a 55 | 225

powierzchnia jest bardziej szorstka, a włókna stają się krótsze w porównaniu do produktu wyjściowego. Sprzyja to przedostawaniu się bogatych w chemikalia cząstek nowo wytworzonego produktu do powietrza. Stamtąd trafiają one niejednokrotnie do układu oddechowego człowieka, przyczyniając się do podrażniania dróg oddechowych. Niektórzy ludzie reagują alergicznie na papier z recyklingu, który nad wyraz często stosowany jest w produkcji łatwo dostępnych przedmiotów codziennego użytku, takich jak gazety czy papier higieniczny [94].

Uwzględnianie aspektów ergonomicznych przy doborze technologii, jest szczególnie ważne w pracy architekta, którego profesja w dużej mierze sprowadza się do optymalizacji mikroklimatu wewnątrz obiektów budowlanych. Jak już wspomniano, jednym z kluczowych elementów procesu projektowego, który ma na celu uzyskanie właściwego komfortu dla przyszłego użytkownika, jest trafny dobór materiałów przewidzianych do wznoszenia budowli. Stosowane obecnie w architekturze rozwiązania, uwzględniające wykorzystanie elementów wytworzonych na drodze recyklingu, sporadycznie niosą jednak za sobą zagrożenie dla zdrowia oraz wpływają w niekorzystny sposób na samopoczucie odbiorcy. Przykładem mogą być choćby niektóre gatunki izolacji termicznych z grupy materiałów organicznych. Konieczność przystosowania celulozy bądź wełny owczej do przepisów o ognioodporności oraz ich impregnacja na działanie destrukcyjnych czynników biologicznych, w wielu przypadkach prowadzi do wysokiego nasycenia końcowego produktu toksycznymi substancjami chemicznymi. To z kolei przyczynia się do występowania przytoczonego

już problemu alergii, czy podrażniania układu oddechowego osób przebywających w sąsiedztwie tego typu wyrobów [46]. Ponadto wiele materiałów ekologicznych o niskiej zawartości szarej energii jest droga i nietrwała. Oczywiście, po raz kolejny nie

należy kwestionować tu słuszności proekologicznego charakteru izolacji z celulozy. Jej zastosowanie pozwala bowiem zredukować liczbę odpadów oraz uzyskać wymierne efekty energooszczędne, zarówno w okresie eksploatacji budynków, jak i podczas procesu produkcji omawianego materiału ociepleniowego.

Przytoczone przykłady unaoczniają fakt, że nieumiejętnie zastosowany, rzekomo przyjazny dla środowiska i żyjących w nim organizmów proces powtórnego wykorzystania materiałów, może przynieść także z goła odmienne od założonych, negatywne skutki uboczne. Zazwyczaj wynikają one z błędnego podejścia do sposobu

wytwarzania produktów pierwotnych, które nie zostały zaprojektowane z myślą o przyszłej dematerializacji, utylizacji bądź odzysku. Fakt pominięcia na etapie

produkcji odpowiednich rozwiązań technologicznych, w efekcie końcowym procesu recyklingu, prowadzi do nieodwracalnej utraty zawartych w wyrobie, często wartościowych, pochodzących ze źródeł nieodnawialnych, składników. Proces ten pośrednio wpływa zatem na pogorszenie się stanu i redukcję zasobów naturalnych środowiska. Dobre rozwiązanie przedstawionej sytuacji stanowi optymalizacja obecnych rozwiązań, przejawiająca się zastosowaniem w cyklu życiowym produktu logiki obiegu przyrodniczego. Kluczowym elementem takiej strategii jest proces projektowania dla recyklingu, uwzględniający konieczność przyszłej dekonstrukcji, utylizacji bądź dematerializacji wycofanego z eksploatacji wyrobu. Takie rozwiązanie

bierze pod uwagę szereg pomijanych dotąd aspektów, zarówno ekologicznych jak i ergonomicznych. Spojrzenie przez pryzmat obiegu materii w przyrodzie, wydaje się

posiadać duży potencjał minimalizacji negatywnego wpływu przemysłu na otoczenie naturalne człowieka. Funkcjonowanie powyższej zasady w praktyce, musi znaleźć swoje odzwierciedlenie również w nowoczesnym projektowaniu architektonicznym, sprowadzając się do wykorzystania ekologicznych oraz przyjaznych dla potencjalnego użytkownika materiałów, a także projektowania dla łatwego demontażu.

S t r o n a 56 | 225

Stosowanie przedstawionej strategii ulega obecnie stopniowej popularyzacji. Dobry przykład materiału zaprojektowanego z myślą nie tylko o okresie eksploatacji, ale również późniejszym przetworzeniu, stanowi nylon 6. Jest to polimer syntetyczny, znajdujący coraz częściej zastosowanie w procesie produkcji dywanów i wykładzin podłogowych. Materiał ten pozwala na uzyskanie bardzo dobrej jakości, odpornej na ścieranie, syntetycznej przędzy. Jego wyższość nad powszechnie stosowanym od wielu lat nylonem 6,6 polega na możliwości poddania wyeksploatowanego produktu uproszczonemu procesowi depolimeryzacji. W efekcie końcowym otrzymuje się

wyjściowe monomery, nadające się do ponownego, wielokrotnego wykorzystania w procesie produkcji nowych dywanów, posiadających identyczne właściwości

użytkowe jak pierwotnie wytworzony produkt. Proces przetworzenia umożliwia odzyskanie co najmniej 99% wyjściowych monomerów [95]. Nowoczesne techniki tkania podnoszą dodatkowo wartość estetyczną oraz wytrzymałość materiału na niekorzystne czynniki zewnętrzne. Wzornictwo i kolorystyka omawianych dywanów są praktycznie nieograniczone.

Przykładem depolimeryzacji stosowanej w procesie recyklingu jest także rozkład polimetakrylanu metylu (tzw. szkło organiczne, plexiglas), w wyniku którego

uzyskuje się metakrylan metylu. Rozłożenie na czynniki pierwsze następuje tu w temperaturze 300ºC. W wyniku skroplenia i destylacji powstają czyste monomery

będące jednocześnie substratem, stosowanym do ponownej polimeryzacji w procesie produkcyjnym [59].

2.5 WNIOSKI

Ze względu na dużą skalę degradacji środowiska przyrodniczego, rządy wielu państw coraz śmielej propagują ideę rozwoju zrównoważonego oraz strategię rozdzielenia wzrostu gospodarczego od ilości wytwarzanych odpadów i pobieranych zasobów. By wyjść naprzeciw rosnącej liczbie odpadów u schyłku XX w. ustalono hierarchię rozwiązań, która sprowadza się do zasady 3 x R – redukcja, rekonsumpcja, recykling. Największe korzyści dla środowiska niesie ograniczenie nadmiernej konsumpcji oraz wielokrotne użycie – czyli jak najpóźniejsze uznanie produktu za odpad. Wreszcie ich racjonalne przetwarzanie pomaga ograniczyć obciążenia związane z pozyskaniem produktu z surowców pierwotnych i akumulacją śmieci.

Osiągnięcie odpowiednich rezultatów w walce z postępującym zanieczyszczeniem i degradacją środowiska, może nastąpić jednak jedynie poprzez zmianę paradygmatu

dotyczącego odpadów i wprowadzenie filozofii zamkniętego cyklu obiegu materiałów we wszystkich sektorach przemysłowych, w tym również w budownictwie.

Wdrażanie zasady zrównoważonego rozwoju stało się jednym z priorytetów polityki europejskiej, w wyniku podpisania w 1997 r. Traktatu Amsterdamskiego. Istotne znaczenie w działaniach zmierzających do realizacji założeń rozwoju zrównoważonego odgrywa min. sektor budowlany, który w 2007 r. został uznany przez Inicjatywę Rynków Pionierskich dla Europy za jeden z sześciu wiodących obszarów gospodarki, pod względem dużej podatności na innowacje i rozwój. Zdaniem wielu ekspertów architektura zrównoważona powinna być:

 nieszkodliwa dla środowiska naturalnego – aspekt ekologiczny,

 dostępna dla ogółu – aspekt ekonomiczny,

 tworzona z poszanowaniem wymagań ergonomicznych – aspekt społeczny. Analiza dostępnych źródeł literaturowych wskazuje wstępnie na możliwość spełnienia