Domy ze slámy – zdravé a levné bydlení 3. Část – Konstrukční systémy Ing. Daniel Grmela1 Domy ze slaměných balíků s hliněnými a vápennými omítkami využívají taková řešení stavebních konstrukcí, která vytváří lidskému životu ve vnitřním prostředí domu ty nejpříznivější podmínky a zároveň minimalizují negativní dopady stavebního průmyslu na prostředí vnější - životní. A to vše za tak nízkou cenu, která pomáhá takovému řešení se v běžné stavební praxi ve stále větší míře prosazovat. V třetí části série článků si ukážeme jakými způsoby lze ze slámy stavět – představíme si jednotlivé konstrukční systémy. Ze slámy lze stavět v podstatě dvěma základními způsoby: použít ji jako nosnou či jako nenosnou. Nosná sláma – stěnový systém Tíhu stropu a střechy nesou balíky samy, žádný jiný nosný konstrukční prvek zde není. Balíky se na sebe kladou jako cihly, které jsou ve vrstvách mezi sebou spojeny dřevěnými kolíky. Navrch zdiva z balíků slámy přijde dřevěný věnec, který stěny sváže. Na věnec se osadí střecha. Proti vztlaku větru se věnec spojí smyčkou - stahovacími třmeny - se základovou konstrukcí. Těžká střecha zdivo z balíků stlačí a stabilizuje. Stlačení balíků způsobuje nejen eliminaci mezer mezi jednotlivými vrstvami, ale i eliminaci mezer mezi jednotlivými balíky vedle sebe, protože se balíky při stlačení rozpínají do stran. To zlepšuje izolační vlastnosti slaměného zdiva.
Obr. 3 Nosná sláma [5] Zhodnocení Potenciál možných úspor při použití nosné slámy je mnohem větší než při použití slámy nenosné. Vedle nákladů na materiál zdí a tepelnou izolaci odpadají i náklady na nosnou konstrukci a s ní spojených odborných prací. Tím se snižuje i celková hmotnost stavby, čímž se otevírá možnost dalších úspor při budování základů, potažmo dopravě, která může tvořit až třetinu celkových nákladů na stavbu. V neposlední řadě se použití nosné slámy promítne snížením potřeby tepla pro vytápění i do provozních nákladů budovy. Tepelný odpor stěny z nosné slámy je díky rovnoměrnému rozložení slaměné hmoty vyšší [7].
1
Výhody: cena; tvarová přizpůsobivost; rychlost; rovnoměrné zatížení základů. Nevýhody: komplikace s uchováním slámy v suchu v průběhu výstavby; plocha otvorů pro okna a dveře nesmí přesáhnout 50 % z plochy stěny; maximální délka zdi bez výztuže je 6 m.
Hybridní systém – nosná sláma s lehkým skeletem Spojuje výhody stěnového systému z nosné slámy a systému skeletového. Tedy zejména ochranu balíků před deštěm během stavby a stlačení slaměných stěn střechou (lepší izolace a soudržnost). Velmi řídký a subtilní skelet nese zpočátku lehkou střechu. Až se stěny z balíků pod střechou vyzdí, střecha se na ně spustí a může být dodatečně zatížena (nejlépe hlínou a osázena trávou). Stěny Sláma zde zajišťuje celkovou prostorovou tuhost budovy větší měrou než dřevo. Roznášení tíhy podlah a střechy zajišťuje jejich vzájemné spolupůsobení. Dřevěné sloupky jsou umístěny ve všech rozích a po obou stranách všech oken a dveří. Navrhují se tak, aby je bylo možno zapustit do věnce na úrovni 2. podlaží a/nebo střechy a balíky slámy jí takto byly stlačeny. Výhody: všechny výhody systému stěnového; střecha je postavena dříve než slaměné stěny, chrání je před deštěm; rámová konstrukce může být vyrobena mimo staveniště; větší stabilita rámů oken a dveří (oproti systému stěnovému); značná úspora dřeva ( oproti systému skeletovému). Nevýhody: technicky náročnější zajištění stability před vyzděním stěn.
2
Nenosná sláma Balíky slámy stěnu pouze vyplňují a izolují, zatímco veškerá zatížení jsou přenášena nosnou konstrukcí. Nenosná sláma – skeletový systém Všechna zatížení jsou přenášena dřevěnou, ocelovou nebo betonovou rámovou konstrukcí. Balíky musí pouze unést svou vlastní váhu a stěna ze slaměných balíků musí odolávat bočním tlakům (např. větru). Jedna z výhod nenosných konstrukcí je prezentována možností postavit balíky na hranu, což redukuje tloušťku stěny. Testy ukázaly, že balíky postavené na boku mají malou nosnou kapacitu, ale lepší tepelně-izolační vlastnosti. U balíků položených na hraně se hůře provádí omítka, protože stébla nejsou vystavena omítce svými konci. Používá se omítací pletivo.
Obr. b Nenosná sláma [5] Výhody: aplikace zažitých stavebních metod; střecha je postavena dříve než slaměné stěny, chrání je před deštěm; rámová konstrukce může být vyrobena mimo staveniště; větší stabilita rámů oken a dveří; minimální konstrukční omezení; jednodušší prosazování na stavebních úřadech; možnost dosáhnout menší tloušťky stěny. Nevýhody: cena; větší environmentální dopady.
3
Nenosná sláma – stěnový systém Slámu lze použít jako kontaktní zateplení zvenčí či tepelnou izolaci vevnitř sendvičové obvodové konstrukce. Výhody: minimum speciálních technologií; obdobné jako u skeletového systému. Nevýhody: minimální využití potenciálu slámy. Nenosná sláma v maltové matrici – kanadský systém Balíky slámy jsou zděné maltou podobně jako zdivo, ale bez vazby přesahem. Jsou zděny nad sebe do sloupů. Maltové spoje jsou alespoň 5 cm silné. Ze všech horizontálních a vertikálních spojů vznikne plástevnatá struktura. Výhody: splňuje kanadské stavební předpisy. Nevýhody: velká pracnost; velká spotřeba cementu (či jiného pojiva); sláma od malty vlhne; tepelné mosty. Zhodnocení Při použití slámy jako nenosné není v porovnání s celkovou cenou domu úspora za materiál zdí (cihly či tvárnice) a materiál tepelné izolace (minerální vlna či polystyren) v porovnání s celkovou cenou domu (náklady na pozemek, okna, dveře, střešní krytinu, podlahy, obklady a dlažby, topení, elektroinstalace, vodovod atd.) až natolik významná. Potenciál využití slámy je degradován horšími tepelně izolačními vlastnostmi takto použitého slaměného balíku i celkově větší ekologickou stopou takovýchto staveb. Kombinovaná technologie Tato technologie umožňuje rozdělit zatížení způsobené hmotností střechy mezi nosné stěny ze slaměných balíků a jiné nosné prvky. Používají se např. hrázděné stěny nebo středové podpůrné sloupy.
Obr. c Kombinovaný systém [5]
4
Výhody: větší dispoziční a rozměrová variabilita. Nevýhody: nerovnoměrné sesedání. Shrnutí
Přes zjevné výhody jako jsou minimální spotřeba energie na výrobu a provoz, nízká cena, dostatečná životnost a následná jednoduchá a ekologicky výhodná likvidace, využití lokálních zdrojů, přínos pro místní ekonomiku a vhodnost pro stavbu svépomocí brání širšímu využívání slaměných balíků ve stavebnictví zejména nedostatek tuzemských zkušeností, nedůvěra investorů a chybějící metodika pro navrhování. V současnosti je nejschůdnějším kompromisem pro běžnou výstavbu použití slaměného balíku pouze jako náhrady konvenční tepelné izolace, kdy jsou balíky uzavřeny v konstrukci dřevostavby, pro následující zřejmé důvody: - pracnost shodná s klasickou dřevostavbou - zlevnění stavby snížením nákladů na tepelnou izolaci - minimální znalost speciálních technologií - možnost dodávky stavby zaučenou firmou specializovanou na dřevostavby [4] Vezmeme-li v potaz všechny výše naznačené souvislosti, jeví se do budoucna jako nejvýhodnější použití slámy jako nosné. Používat slámu právě takto zatím v Česku, zdá se, nikdo neumí. Britská nezisková společnost Amazon Nails to však umí velmi dobře. Jak to dělají si ukážeme příště.
5
