Doktorský seminář I

Doktorský seminář I.

VYUŽITÍ SLAMĚNÝCH BALÍKŮ VE STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍCH APPLICATION OF STRAW BALES IN BUILDING CONSTRUCTIONS Daniel Grmela1

Abstract This article is trying to offer a holistic approach to design of high-quality indoor climate in residential buildings as a basic sense of their being. It impeaches maximum economic, social and environmental relations and effects. That is coming to aplication of straw bales with the clay and lime plasters and renders in the building structures as the one of the ways which completely fulfil so defined requirements but in spite of its stronge potential has yet to come into its own. Keywords Bale – balík, clay – hlína, jíl, environmental – mající vztah k životnímu prostředí, holistic approach – celostní přístup, indoor climate – vnitřní prostředí, lime – vápno, residential buildings – obytné budovy, straw – sláma sustainable – udržitelný rozvoj.

1 ÚVOD Snaha o celostní pohled na tvorbu kvalitního vnitřního prostředí obytných budov, beroucí v potaz maximum hospodářsko-sociálních a environmentálních vztahů a dopadů, vyúsťuje v použití stavebních konstrukcí ze slaměných balíků s hliněnými a vápennými omítkami, jako jedné z cest, splňující v maximální míře takto definované požadavky. (Jde o to nalézt takové řešení, které vytvoří člověku ve vnitřním prostředí co možná nejpříznivější podmínky a zároveň co možná nejméně poškodí prostředí vnější a to za tak nízkou cenu, která umožní takovému řešení se v běžné stavební praxi ve větší míře prosadit.) Přestože v porovnání s tak důležitými úkoly stavebnictví jako jsou např. rekonstrukce objektů městských sídel, je využití slaměných balíků záležitostí spíše okrajovou, zájem veřejnosti o ekologické způsoby stavění roste a poptávka zejména po kvalitních informacích zde je. Jednotlivá dílčí řešení vyzkoušená na malých jednoduchých objektech pak lze do budoucna uvažovat k využití k řešení problémů větších a složitějších.

2 POŽADAVKY 2.1 Mikroklima Vytvořit kvalitní vnitřní prostředí tak, aby bylo pro život člověka optimální, je prvotním posláním všech budov, sloužících k pobytu osob. Stav, kdy prostředí odebírá člověku jeho tepelnou produkci bez výrazného pocení je označován jako tepelná pohoda. Člověk je s tepelně-vlhkostním stavem spokojen. Tepelná pohoda je ovlivněna souhrnem následujících činitelů: Objektivní parametry: •

teplota vzduchu v interiéru;

•

teplota vnitřních povrchů stavebních konstrukcí;

•

relativní vlhkost vnitřního vzduchu;

•

rychlost proudění vzduchu;

• ostatní vlivy prostředí (např. tlak či čistota vzduchu apod.). Subjektivní parametry: • prováděná činnost, oblečení apod. [8] Sledují se také další faktory, které svým působením mikroklima více či méně podstatně ovlivňují jako např. hluk, osvětlení či radonové záření. Všechny parametry se pomocí nejrůznějších technických řešení stavebních konstrukcí a systémů vytápění a větrání korigují na požadované hodnoty. Syndrom nemocných budov Přesto bylo dle oficiální zprávy Světové zdravotnické organizace v roce 1984 postiženo 30 % obyvatel vyspělých zemí tzv. syndromem nemocných budov, v roce 2002 to bylo již 60 %. Nejvíce je jich mezi těmi, jež pracují v klimatizovaných budovách, přestože právě klimatizace má optimální parametry vnitřního prostředí zajišťovat. Klimatizace sice totiž zajistí vzduch bez fyzikální, chemické a mikrobiální kontaminace, ale zbaví jej z velké části vzdušných iontů.

1


Elektroiontové mikroklima Příliš malé koncentrace záporných iontů ve vzduchu člověku nesvědčí. Je prokázáno, že v klimatizovaných objektech je koncentrace vzdušných iontů výrazně nižší, než je přirozené a zaměstnanci si často stěžují na únavu, bolesti hlavy, pálení a slzení očí a snížení pracovní pohody. Rozdíl v koncentraci iontů oproti venkovnímu prostředí a přirozeně větranému interiéru obdobných kvalit je statisticky významný. [9] Hi-tech řešení Tento nežádoucí stav lze aplikací dalších hi-tech řešení korigovat pouze částečně. I když pomocí ionizeru, či použitím „ superinteligentního “ okna koncentraci iontů zvýšíme, nedosáhneme tím bez komplexního řešení situace, kýženého výsledku. Low-tech řešení Nízkou koncentraci záporných iontů způsobuje mimo jiné také použití nevhodných stavebních materiálů. Plasty a syntetické materiály způsobí v místnosti, vlivem své nevhodné (nízké) relativní permitivity (εr ~ 3), iontovou nerovnováhu. Jednou z cest ke zlepšení podmínek iontového mikroklimatu v budovách je používání klasických přírodních materiálů, jež mají permitivitu vysokou. [9] Hliněné mazaniny, prkenné podlahy, hliněné a vápenné omítky, přírodní textilie a nátěry, sezónní skladování sena na půdách, vytápění sálavým zdrojem tepla či přirozená infiltrace okny a dveřmi vytvářeli člověku ve vnitřním prostředí docela přijatelnou pohodu již staletí před tím, než se výše uvedené parametry mikroklimatu začali vůbec sledovat. V závislosti na okrajových podmínkách konkrétních případů se jeví jako užitečné moderní (hi-tech) a klasická (lowtech) technická řešení vhodně kombinovat.

2.2 Makroklima Ať si však vytvoříme ve vnitřním prostředí budov podmínky jakkoli skvělé, zůstaneme vždy neoddělitelně spojeni také s životním prostředím vnějším. Udržitelný rozvoj V celém světě a v Evropské unii zvláště, roste nyní tlak na respektování principů tzv. udržitelného rozvoje. Koncept trvale udržitelného rozvoje byl Světovou komisí pro životní prostředí a rozvoj (World Commission on Environment and Development - WCED) představen v roce 1987. Udržitelný rozvoj je takovým způsobem ekonomického růstu, který uvádí v soulad hospodářský a společenský pokrok s plnohodnotným zachováním kvalit životního prostředí. [10] Ekologická stopa Vycházíme-li ze zjištění, že hospodářská úroveň vyspělých zemí je založena na intenzivním využívání přírodních zdrojů a následném znečišťování, často i destrukci mnohých ekosystémů, jsou obavy, že cesta zemí ostatních k podobnému stavu prosperity přinese ještě masivnější degradaci biosféry, než jaká probíhá dnes, docela oprávněné. Mezi hlavní úkoly trvale udržitelného rozvoje patří zejména definovat koncepty, které by dokázaly omezit dopad lidské populace na životní prostředí (snížit tzv. ekologickou stopu). Stavební průmysl Ze všech lidských činností má na životní prostředí zřejmě nejvýznamnější dopad průmysl. Jedním z jeho podstatných odvětví je také stavební průmyslová výroba. V souladu s koncepcí udržitelného rozvoje je stavění takové, které splňuje požadavky hospodářského a společenského pokroku a současně zanechává minimální ekologickou stopu. Multikriteriální hodnocení staveb Stavět v souladu s koncepcí udržitelného rozvoje je náročným úkolem a to již a zejména ve fázi návrhu budovy. V úvahu je třeba brát všechny její životní etapy – od vzniku až po zánik, tj. od získávání surovin, přes výrobu stavebních materiálů a konstrukcí, výstavbu, provoz až po demolici a zneškodnění odpadů. V současné době je zpracovávána koncepce hodnocení materiálů, konstrukcí a budov v každé z výše uvedených fází životního cyklu a jsou vytvářeny způsoby multikriteriálního hodnocení, sloužící k výběru optimální varianty při porovnávání možných materiálových a konstrukčních řešení. Environmentálně efektivní materiály a technologie V celkovém hodnocení stavebních konstrukcí jsou zahrnuty také takové jejich části, které se podílejí na zvýšení energetické efektivity snížením energetických nároků stavby. Výhodné jsou zejména takové části obvodových plášťů a střešních konstrukcí, které jsou přímo integrovány v rámci konstrukčního systému nebo subsystému a zároveň plní konstrukční funkci (např. nosná sláma). Trendem je vyvíjet nové materiály a zlepšovat vlastnosti materiálů stávajících, a to vývojem a aplikací vysokohodnotných a recyklovaných materiálů na jedné straně a ověřováním možností využití přírodních materiálů a „low-tech“ technologií na straně druhé.

2


V souvislosti s výše uvedenými předpoklady hovoříme o tzv. enviromentálně efektivních materiálech a technologiích. Tyto materiály a technologie mohou efektivně snižovat environmentální dopady stavebních konstrukcí téměř až na absolutní minimum a naopak maximálně zvyšovat možnosti recyklace. [11] Jedná se zejména o využití přírodních materiálů v různých formách: •

využití dřeva a výrobků na bázi dřeva – dřevostavby jsou dnes již standardní stavební technologií.

•

použití lomového kamene – dnes již standardní technologií je využití gabionových opěrných stěn.

•

využití smectitických jílů, zejména bentonitů pro těsnicí a izolační účely.

•

specifické využití jílů a hlín pro stavební konstrukce.

•

využití slaměného balíku ve stavebních konstrukcích.

3 VLASTNOSTI 3.1 Sláma z hlediska udržitelného rozvoje Sláma je obnovitelný přírodní produkt. Když slaměná budova doslouží, lze ji zkompostovat. Nadprodukce Obiloviny zaujímají v ČR 51,5 % plochy zemědělské půdy. V dlouhodobém horizontu lze počítat s roční produkcí cca 6 mil. tun. Celkový výnos slámy není možno v plné míře využít. Z celkového množství vyprodukované obilné slámy lze pro nezemědělské využití uvažovat maximálně 30 %. [12] Zbývající sláma zůstává v zemědělských podnicích ke krmení a na stelivo, část slámy zůstává na polích k zaorání. Okolo 2 % je jí využíváno pro energetické účely, přičemž výhledově by to mohlo být až cca 10 %. Roční nadprodukce obilné slámy je tedy nyní téměř 30 % a kolem 20 % výhledově, což představuje nejméně 1,2 mil. tun. Odhad počtu domů potenciálně postavitelných z roční nadprodukce slámy Barbara Jones z Amazon Nails v příručce Information Guide to Straw Bale Building uvádí, že z roční nadprodukce 4 mil. tun obilné slámy ve Spojeném království, by bylo možno postavit 450 tis. domů [5], přičemž neuvádí jakých. Z nadprodukce slámy v České republice by bylo možno postavit 135 000 takových domů. Jednoduchým výpočtem s využitím Grafu 1, při uvažování s kladením balíků na plocho, bychom dostali asi 175 000 rodinných domů o užitné ploše 200 m2. V každém případě máme slámy využitelné pro stavebnictví k dispozici nadbytek. Pozitivní CO2 bilance Přes 50 % všech skleníkových plynů je produkováno stavebním průmyslem nebo průmyslem na něj navazujícím [2]. Jedním z hlavních skleníkových plynů je CO2. 11 % z celkového celosvětového znečištění atmosféry CO2 má původ v produkci nových stavebních materiálů. [3] Při růstu slámy se naopak CO2 spotřebovává, ve slaměném zdivu pak zůstává zakonzervováno. Díky výborným tepelně-izolačním vlastnostem slámy, z ní lze při správném provedení, od poměrně přijatelné tloušťky zdiva 460 mm stavět až v pasivním standartu [3]. To ve spojení s úsporami ve spotřebě tepla, může pomoci snížit celkové emise skleníkových plynů velmi podstatně. Využití lokálních zdrojů Slámu lze u nás téměř vždy sehnat v blízkosti stavby. Přináší prospěch místní ekonomice a odpadají environmentální dopady spojené s dopravou. Sláměné konstrukce mohou být součástí uzavřených bezodpadových cyklů. Slámu lze vypěstovat v blízkosti stavby a po jejím dosloužení zkompostovat a vrátit na pole.

3.2 Slaměný balík Sláma se pro novodobé stavění stala vhodnou až s vynálezem lisu na slámu tj. asi před sto lety. Vhodná je jakákoli obilná sláma. U nás přichází v úvahu sláma pšeničná, triticalová, žitná, ječmenná a ovesná. Sláma ječmenná je však pro množství osin při manipulaci nepříjemná [5]. Ke svázání balíků je nejvhodnější polypropylenový motouz. Z dřívějších dob stále přežívají lisy na malé balíky. Rozměry takových balíků jsou přibližně 30 x 50 x 60 cm. S těmito balíky se dobře pracuje. Novější lisy lisují větší balíky o rozměrech přibližně 40 x 60 x 150 cm. Zeď z takových balíků rychle přibývá, ale stavba je nemyslitelná bez mechanizace.

3.3 Příznivé mikroklima Dobře uskladněná a do konstrukce zabudovaná sláma nemá žádný škodlivý vliv na zdraví osob. Sennou rýmu neovlivňuje, neobsahuje žádný pyl. Oproti běžným silikátovým materiálům, vykazuje vyšší hodnotu tepelné kapacity (c [J.kg-1.K-1]). To příznivě ovlivňuje tepelnou stabilitu. Součástí správně provedené slaměné obvodové konstrukce jsou hliněné a vápenné omítky – dohromady tvoří jeden funkční celek. Hliněné omítky mají na kvalitu vnitřního prostředí vynikající vliv. Vytváří vhodné elektroiontové mikroklima, mají schopnost pohlcovat škodlivé plyny a regulovat vzdušnou vlhkost. Mají dobré

3


tepelně-akumulační schopnosti. To ve spojení s výbornými tepelně-izolačními vlastnostmi slámy zajišťuje udržení tepelné pohody s minimálními náklady na vytápění a splňuje zásadní podmínky nutné k vytvoření kvalitního mikroklimatu.

3.4 Tepelný odpor a cena slámy Tepelná vodivost je silně závislá na objemové hmotnosti (míře slisování) slámy. Za optimální se považuje hodnota 90 kg/m3. Tepelná vodivost slámy závisí také na orientaci stébel. Hodnoty jsem převzal z literatury, ověřil jsem je zatím pouze srovnáním různých pramenů. Tab. 1 Tepelná vodivost slámy [1], (přibližná) pro objem. vlhkost w<20 %, objem. hmotnost ρ=90kg/m3, bez uvažování přenosu tepla sáláním a prouděním, tj. pro teploty θ =0-25 °C a tloušťku do 500 mm

stěna z balíků na výšku stěna z balíků na plocho

Při w < 20 % Nu = 1 (bez konvekce) tok tepla kolmo na stébla tok tepla rovnoběžně se stébly

Tepelná vodivost λ = [W/m.K] 0,054 0,061

Tepelný odpor R = [m2.K/W] 5,5 při tloušťce 300 mm 8,1 při tloušťce 500 mm

Výhodou stěny z balíků na výšku je jejich menší celková spotřeba (Graf 1). Nevýhodou je horší stabilita a nevhodnost podkladu pro omítku. Hodí se k použití v takových konstrukcích, ve kterých jsou balíky uzavřeny uvnitř. Stěny z balíků na plocho jsou stabilnější a do roviny seříznuté konce stébel tvoří ideální podklad pro omítku. 1200 počet balíků 30x50x60cm

Balíky na plocho 1000

Balíky na výšku

800 600 400 200 0 0

50

100

150

200

250

300

2

zastavěná plocha [m ]

Graf 1 Odhad množství balíků pro stavbu [1] Slaměný balík je nejlevnější tepelnou izolací - obvyklá cena balíku slámy klasických rozměrů 30 x 50 x 60 cm je 5 Kč/kus. Ta však se vzrůstající popularitou slaměného stavění roste a specializovaní zemědělci, je již prodávají i za 20 Kč/kus. Tab. 2 Srovnání cen slaměného balíku a nejlevnějších konvenčních tepelných izolací (ceny dle [7]) Tepelný odpor R = 8,1 m2K/W slaměný balík polystyren minerální vlna běžný stavební EPS 70 Z Rockmin PRESS tloušťka [mm] cena [Kč/m2]

500 28

500 112

300 428

320 536

Takové tloušťky konvenčních izolací jsou za hranicí jejich ekonomické i ekologické rentability.

4


Vhodné je srovnat stěnu ze slámy se stěnami, které se běžně používají při stavbách domů s nízkou spotřebou energie: Nenosná slaměná stěna 1. omítka VC 20 mm 2. přizdívka z plných cihel 65 mm 3. slaměné balíky na výšku 300 mm 4. přizdívka z plných cihel 65 mm 5. omítka VC 20 mm Celková tloušťka stěny min. 470 mm, tepelný odpor konstrukce 5,742 m2.K/W, součinitel prostupu tepla 0,169 W/m2K (příloha 1), plošná hmotnost cca 230 kg/m2, cena materiálu (bez DPH) cca 710 Kč/m2 (bez započtení nosné konstrukce) (Obr. 2a) [1]. Nosná slaměná stěna 1. omítka hliněná 50 mm 2. slaměné balíky naplocho 500 mm 3. omítka vápenná 50 mm Celková tloušťka stěny min. 600 mm, tepelný odpor konstrukce 8,314 m2.K/W, součinitel prostupu tepla 0,118 W/m2K (příloha 1), cena materiálu (bez DPH) cca 280 Kč/m2, plošná hmotnost cca 210 kg/m2 (Obr. 2b) [1] Sendvičové zdivo 1. omítka VC 20 mm 2. Porotherm 300 mm 3. Rockmin PRESS 170 mm 4. odvětraná vzduchová mezera 45 mm 5. přizdívka z plných cihel 65 mm 6. omítka VC 20 mm Celková tloušťka stěny min. 620 mm, tepelný odpor konstrukce 4,977 m2.K/W, součinitel prostupu tepla 0,194 W/m2K (příloha 1), plošná hmotnost cca 490 kg/m2, cena materiálu (bez DPH) cca 1100 Kč/m2 (Obr. 2c) [1]. Zdivo s kontaktním zateplením 1. omítka VC 20 mm 2. Porotherm 300 mm 3. EPS 150 mm 4. omítka VC 20 mm Celková tloušťka stěny min. 490 mm, tepelný odpor konstrukce 4,697 m2.K/W, součinitel prostupu tepla 0,205 W/m2K (příloha 1), plošná hmotnost cca 330 kg/m2, cena materiálu (bez DPH) cca 990 Kč/m2 (Obr. 2d) [1]. 1 2

3

4 5

Obr. 2a Nenosná slaměná stěna

1

2

1 2 3 4

3

5

6

Obr. 2c Sendvičové zdivo

Obr. 2b Nosná slaměná stěna

5

1

2

3

Obr. 2d Zdivo s kontaktním zateplením

4


Tab. 3 Srovnání různých typů stěn

Sendvičové zdivo Zdivo s kontakt. zateplením Stěna z nenosnou slámou Stěna z nosné slámy

R (m2K/W) 4,977 4,697 5,742 8,314

U (W/m2K) 0,194 0,205 0,169 0,118

Cena Plošná hmotnost (kg/m2) (Kč/m2) 1100 490 990 330 710 230 280 210

3.5 Vlhkost Pro prevenci růstu plísní a hub nesmí vlhkost balíků překročit 20 % a neměli by ani být dlouhodobě umístěny v prostředí s relativní vlhkostí vzduchu větší než 70 %. [2] Proto je balíky před nadměrnou vlhkostí nutno chránit, a to jak během skladování a výstavby, tak v průběhu celé životnosti budovy. Ochrana při skladování Při skladování je důležité zejména nenechat zvlhnout střed balíku ať už odshora či odspoda, protože by již pro použití na stavbě dostatečně nevyschl, zatímco vlhnutí ze stran nebývá problémem. Slámou voda nevzlíná. Zvlhne pouze do takové hloubky, do jaké je déšť zahnán větrem. Po dešti balíky vyschnou díky přirozenému pohybu vzduchu kolem stohu. Cyklus vlhnutí/vysychání balíky nepoškozuje. Balíky se v žádném případě nesmí zapařit, proto je není vhodné zakrývat neprodyšnou plachtou. Postačí přístřešek. Ochrana v konstrukci Také v konstrukci je za tímto účelem potřeba učinit jistá opatření. Nejdůležitější je dostatečný přesah střechy, zvednutí první vrstvy balíků nad úroveň terénu, drenáž základů a správné provedení omítek. Použití parotěsné zábrany se nedoporučuje.

3.6 Hořlavost Stěny ze slaměných balíků byly po celém světě podrobeny mnoha testům požární odolnosti. Všechny výsledky jednoznačně potvrzují, že hořlavost není u slaměného balíku vůbec žádným problémem. Slaměný balík objemové hmotnosti 90kg/m3 má dle ÖNORM B 3800 třídu hořlavosti B2 (normální hořlavost) [17] Omítnutá stěna (2+2 cm vápenná a hliněná omítka) má požární odolnost F 90 (90 minut, ÖNORM B 3800) [17]. V balíku není dostatek vzduchu k okysličování hoření. Z hlediska rizika vzniku požáru je nebezpečná pouze volná sláma, která je z balíků při stavbě vytroušena, při jejich dělení.

3.7 Hlodavci Neobsahuje-li sláma v balících žádné zrno, není v domě ze slámy nic, co by oproti konvenčnímu domu, lákalo hlodavce dovnitř více.

3.8 Akustické vlastnosti Prozatím nejsou k dispozici výsledky žádného oficiálního výzkumu týkajícího se akustických vlastností slámy. Praktické zkušenosti výborné zvukově-izolační vlastnosti stěn ze slaměných balíků naprosto přesvědčivě dokazují. Obyvatelé i návštěvníci slaměných domů akustickou kvalitu jejich vnitřního prostředí okamžitě zaznamenají. V USA jsou ze slámy postavena nejméně dvě nahrávací studia a řada meditačních center. V čím dál větší míře jsou slaměné balíky využívány také pro stavby akustických clon silnic pro motorová vozidla a letišť. [2]

4 KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY V následujícím přehledu se zabývám pouze těmi aspekty jednotlivých konstrukčních systémů, jež jsou pro stavění ze slámy charakteristické či specifické. Ty, které níže neuvádím, se při stavění ze slámy od stavění z konvenčních materiálů neliší. Ze slámy se staví v zásadě dvojím způsobem. Sláma buď je anebo není použita jako nosná.

4.1 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

6


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]

4.1.1

Základy

Tak jako základy všech staveb musí spolehlivě přenést veškeré zatížení do základové půdy.

4.1.1.1 Specifika základů pro nosnou slámu Specifiky základů domů z nosné slámy jsou požadavky na jejich tuhost, ochranu proti vodě a vlhkosti, uchycení třmenů pro stažení zdí mezi základ a věnec a vetknutí prutů či tyčí pro nabodnutí slaměných balíků.

Obr. 5 Spodní detail stažení věnce přes základy polyetylénovým třmenem, prostrčeným husím krkem skrz základ [8]

Obr. 4 Schéma základů se třmeny a tyčemi [5]

Poddajnost Nosná sláma omítnutá hliněnou, či klasickou vápennou omítkou z hašeného vápna tvoří poddajnou konstrukci. Ve většině případů (tam, kde jsou dostatečně únosné zeminy) není nutné provádět masivní betonové základy tak, jak je zvykem v běžné stavební praxi, která se prakticky neobejde bez použití cementu, který při sebemenším pohybu praská. Slaměnému domu je dovolen pohyb, pružné omítky se s pohybem vypořádají. [8] Ochrana proti vodě a vlhkosti Pata slaměné zdi musí být pečlivě ochráněna před vlhkostí. To znamená, že musí být zvednuta dostatečně vysoko nad úroveň terénu tak, abychom zabránili jejímu porušení vlivem odstřikující dešťové vody. Základy musí umožňovat odvodňováni akumulované vláhy ze slaměné zdi působením gravitace (obr. 29). Nebyloli by tomu tak, akumulovaná vláha stékající vnitřkem slaměné zdi by zůstávala v její patě a způsobila by její poruchu – hnití. Proto se používají základy drenážované.

7


4.1.1.2 Příklady základů Kamenný Výhody: Toto řešení je optimální, protože: - používá výhradě přírodní materiály - je estetické - je lze snadno provést i bez předchozích zkušeností - materiál lze použít opakovaně Nevýhody: - cena za práci s kamenem [je těžký], neprovedete-li si ji sami - cena kamene, není-li z druhé ruky - tento způsob je pomalý [2] Podezdívka musí být aspoň 9 palců vysoká. To kvůli dešťové, od země odstřikující vodě. Je-li podloží dostatečně únosné (kámen, štěrk, zhutěný jíl) není třeba ani kopat výkopy. Případně postačí výkopy pouze mělké, drenážní, není-li sám terén schopen tuto funkci plnit.

Obr. 6 Kamenný základ [2] Vyzděný z bloků Výhody: - snadná a rychlá práce i bez předchozích zkušeností - relativně nízká cena - lze použít i recyklované bloky Nevýhody: - neestetické působení - biologickým rozkladem nevznikne na konci životního cyklu nic užitečného - potenciál pro problémy s vlhkostí, beton umožňuje její vzlínání

8


Obr. 7 Základ vyzděný z bloků [2]

Založení na pilířích Je obzvláště vhodné ve svahu. Výhody: - snadno se vypořádá s nerovným terénem prostou regulací výšky jednotlivých sloupů nebo pilířů - nízká cena - použití řad sloupů nebo pilířů je levnější než stavba základových pásů - minimální zátěž životního prostředí - využitelný prostor pod domem - relativně snadné provedení i bez odborných znalostí - v závislosti na použitém materiálu lze uvažovat po dožití stavby s jeho dalším využitím Nevýhoda: - jistá omezení možností celkového návrhu stavby

Obr. 8 Založení na pilířích [2]

9


Betonový Tato metoda se stala ve dvacátém století velmi populární a pro své výhody se stále používá. Výhody: - je to standardní, staviteli dobře zažitá metoda - žádné problémy se stavebními úřady - rychlé provádění, ovšem s použitím mechanizace - poskytne rovný a pevný povrch pro další práce Nevýhody: - trvalý problém s vlhkostí na styku betonu a slámy, který se nevyřeší ani vloženou hydroizolací. Ta bude sice bránit vzlínání vlhkosti zespodu z betonu nahoru do slámy, ale zároveň se na tomto pro vodu nepropustném povrchu bude hromadit voda pohybující se slaměnou stěnou směrem dolů. Řešením může být uložení stěny na dřevěnou desku, čímž je zvednuta nad povrch hydroizolace. - zátěž životního prostředí pro velké množství potřebného cementu, jež je velmi energeticky náročný na výrobu i dopravu a navíc jej nelze biologicky rozložit, čímž vzniká nevyužitelný odpad - velká pracnost, není-li použita mechanizace

Obr. 9 – Betonový základ [2] Založení na starých pneumatikách Výhody: - Nízká cena. - Využití materiálu, jinak ztěží ekologicky použitelného. - Není třeba žádné další hydroizolace, pneumatiky jsou vodovzdorné samy o sobě. Nevýhody: - Pracnost. - Ideální je mít všechny pneumatiky stejné velikosti – takto můžou být obtížně k sehnání.

Obr. 10 Založení na starých pneumatikách [2]

10


Všechny výše zmíněné příklady způsobů založení byly s úspěchem použity ve Spojeném království. Tyto nápady lze také různě vzájemně kombinovat. Důležité je však dodržet několik základních principů: - Balíky zvednout nejméně 225 avšak lépe 450 mm nad úroveň terénu. - Balíky k základům připevnit (narazit je na nejlépe na dřevěnou nebo alternativně na kovovou tyč). - Zvednout balíky aspoň 25 mm nad podlahu místností. - Shora i zdola chránit balíky před vlhkostí.

4.1.2

Stěny

Balíky se ukládají naplocho. Stébla jsou orientována kolmo na stěnu. Omítka s konci stébel dobře váže. Přechodová vrstva mezi omítkou a slámou je důležitá ze statického hlediska. Vytváří vyztuženou tuhou oblast, která zabraňuje omítce ve vybočení a kolapsu díky vzpěru. Z omítky se stává dosti únosná deska. Sláma s omítkou pak spolupůsobí jako dva spřažené elementy. Ke zvýšení stability se u nosné slámy úspěšně využívají zakřivené nosné stěny.

Obr. 11 Schéma statického působení omítnuté slaměné stěny [3] Pro větší budovy čtvercového nebo obdélníkového půdorysu je v rozích výhodné použít pomocné konstrukce k zajištění svislosti rohů (obr. 12). Ještě před stavbou zdí je třeba připevnit k základu rámy dveří. Rámy oken se vsazují v průběhu zdění.

Obr. 12 Pomocná konstrukce k zajištění svislosti rohů [5] V první vrstvě se použijí ty nejlepší balíky. Ve spodní části stěny je balík nejvíce zatížen a jeho tvarová stabilita má dobrý vliv na stabilitu a rovinnost výsledné stěny. Balíky jsou kladeny obdobně jako cihly či tvárnice s převázáním o půl délky pro lepší stabilitu a rovnoměrné roznesení tlaku. Při zdění se postupuje z pevně daných bodů - buď rohů nebo rámů oken a dveří, do středů stěn. Tak se nejsnáze dosáhne toho, že rohy stěn a okraje otvorů budou rovné. Spojování Balíky se vzájemně spojují jednak v rozích skobami, jednak pruty svisle v ose stěny. Osvědčený způsob je použití dvou lískových prutů na každý balík od čtvrté vrstvy výše. Mají hrot na svém užším konci, průměr asi 4 – 5 cm a délku rovnu čtyřnásobku výšky balíků.

11


Obr. 13 Spojování balíků skobami a pruty [5]

4.1.3

Okna a dveře

Všechny otvory ve zdech z nosné slámy musí mít nějakým způsobem zajištěno roznášení tíhy balíků, podlah a střechy nad nimi. Vzhledem k poddajnosti a dalším vlastnostem slámy není použití ocelových nebo betonových nosníků vůbec vhodné. Konstrukční rámy Nejjednodušší je okna a dveře osazovat do dřevěných konstrukčních rámů. Při instalaci rámů je třeba brát v potaz sednutí balíků v důsledku hmotnosti podlahy a střechy nad nimi. Přesnou velikost sednutí není vzhledem k nestejné hustotě balíků možno přesně spočítat. Stěna z těch nejlepších balíků sedne asi o 12 - 50 mm (při výšce 7 balíků). Proto se nad dveřmi a okny nechává asi 75 mm vysoká mezera. Během sedání je zajištěna skládacím dřevěným klínem, který mezeru postupně redukuje tak, jak je sedající budovou posupně stlačován.

Obr. 14 Konstrukční rám okna [2] Modulové rozměry Rozměry rámů je vhodné volit modulové, tzn. jako násobky rozměrů balíků. Vnější rozměr rámu může tedy být půl až tři balíky na šířku a jakýkoli počet balíků na výšku zmenšený o 75 mm, aby umožnil sednutí. Rámy nosné a nenosné Rám může, ale nemusí být nosný. Nosný rám nese váhu zdi, stropu a střechy nad sebou. Nosné rámy jsou vhodné pro otvory širší než 1,2 m (obr. 15). Nenosný rám musí být shora chráněn nosným překladem, který rozloží výše popsané zatížení na okolní nosnou zeď. Překlad nad nenosným dveřním nebo okenním rámem by měl přesahovat do okolní stěny aspoň o polovinu šířky otvoru (obr. 16).

12


Obr. 15 Nosný rám dveří [5]

Obr. 16 Nenosný rám dveří s překladem [5]

Kotvení rámů Konečná poloha dveřních a okenních rámů se upevní pomocí kotevních tyčí, které se zatlučou skrze otvory v rámu do slaměné zdi (obr. 17). To však až po jejím úplném sesednutí.

Obr. 17 - Kotvení rámu do stěny [5]

4.1.4

Ztužující věnec

Věnec je ztužující obvodový prvek. Zabraňuje vybočení zdí v horizontálním směru a rovnoměrně rozkládá zatížení od střechy a podlah vyšších nadzemních podlaží do zdí po celé jejich šířce a po celém obvodu stavby. Poskytuje pevné body ke kotvení a uchycení třmenů, ke stažení slaměné zdi (mezi věnec a základ) – zvýšení její tuhosti (obr. 18) a k zajištění střechy proti vztlaku větru. Je možné použít i věnec betonový (obr. 19), v souladu s filosofií slaměného stavění je však věnec dřevěný (obr. 20).

Obr. 19 Betonový věnec [5]

Obr. 18 Zpevnění konstrukce stažením [5]

13


Je možné navrhnout i jiné věnce, než jaký ukazuje obrázek 20. Jeho součástí například mohou být i podlahové trámky druhého nadzemního podlaží.

Obr. 20 Dřevěný věnec [2]

4.1.5

Uchycení zařizovacích předmětů

Skříňky, poličky, vypínače a zásuvky, vybavení koupelny apod. se upevňují pomocí dřevěných klínů zatlučených do slaměných stěn (obr. 21). Do nich lze pak snadno šroubovat vruty nebo zatloukat hřebíky. Klíny je dobré osadit do zdí ještě před provedením omítek, ale je-li to nutné lze je přidávat i dodatečně. Aby je bylo možné po provedení omítek snadno najít, je výhodné si je označit hřebíčky [2].

Obr. 21 – Uchycení vypínače do stěny z nosné slámy [2]

4.1.6

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]. 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.

14


4.2 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).

Obr. 21 – Hybrid

4.2.1

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. Konstrukční úpravy zhlaví sloupů Nejjednodušším řešením je ke zhlaví sloupu připevnit OSB desku (obr. 22), po jejím odstranění projdou sloupy otvory ve věnci a ten se nechá dosednout.

Obr. 22 – Zhlaví sloupu – s OSB deskou [3] Sofistikovanější řešení je na obr. 23.

15


Obr. 23 - Zhlaví sloupu – konstrukční detail [2] Stlačení je nezbytné pro stabilitu slaměných stěn. Pro její zvýšení jsou balíky ještě z obou stran staženy tyčemi (rádlování), které jsou po sednutí slámy přibity k podkladní desce a věnci. Osazují se do drážek vysekaných (nejlépe tesařským kladivem) do začištěné stěny (obr. 24). V průběhu zdění slaměné stěny jsou věnec a střecha ponechány 100 mm nad jejich zamýšlenou výškou a to tak, aby bylo po odstranění podpěr umožněno jejich sednutí.

Obr. 24 – Stěna hybridu [2]

16


Rozdíl v provedení stěny v případě hybridu a v případě nosné slámy je patrný z obrázku 25.

Obr. 25 Řezy stěnami – hybrid a nosná sláma

4.2.2

Uchycení zařizovacích předmětů

Do stěn hybridu lze zařizovací předměty kotvit pomocí klínů jako v případě stěn z nosné slámy a navíc zde lze k tomuto účelu využít také rádlovacích tyčí.

Obr. 25 - Uchycení vypínače do stěny hybridu

17


4.2.3

Zhodnocení

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.

4.3 Nenosná sláma Balíky slámy stěnu pouze vyplňují a izolují, zatímco veškerá zatížení jsou přenášena nosnou konstrukcí.

4.3.1

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 součinitel prostupu tepla je lepší. U balíků položených na hraně se méně snadno dělá omítka, protože stébla nejsou vystavena omítce svými konci. Používá se omítací pletivo.

Obr. 26 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;

•

environmentální dopady.

18


4.3.2

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: •

4.3.3

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:

4.3.4

•

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.

4.4 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. 27 Kombinovaný systém [5] Výhody: • větší dispoziční a rozměrová variabilita. Nevýhody: •

nerovnoměrné sesedání.

19


5 OMÍTKY Obecně mají omítky úlohu ochrannou a estetickou. V případě použití slámy jako nosné plní i funkci konstrukční. Množství kondenzátu difúzí vodní páry skrz materiál omítky nebývá natolik kritické, aby způsobilo škodu v konstrukci slaměné stěny. Naproti tomu vodní pára, která se do konstrukce zdi dostane infiltrací - prasklinami v omítce, může způsobit nebezpečné hromadění kondenzátu. V současné inženýrské praxi, zejména u některých nízkoenergetických technologií, se klade důraz na snížení průniku vlhkosti do konstrukcí. Na jedné straně se zvyšuje neprodyšnost obálek stěnových sendvičů a snižuje se jejich paropropustnost. Na druhé straně se předpokládá, že ideální utěsnění je nemožné. Netěsným místům se nedá zabránit, a proto je důležité umožnit v rámci konstrukce bezpečnou míru akumulace vlhkosti a zároveň vlhkost zpřístupnit snadnému vysycháni. (obr. 28). Stěny z balíků slámy jsou vydatným akumulátorem vlhkosti, a proto je důležité umožnit této vlhkosti snadný únik (obr. 29) [3]. Mechanismy uvedené na schématech fungují v omítnutých slaměných stěnách bezpečně při relativní vlhkosti vzduchu do 70 %.

Obr. 28 Zdroje vlhkostí a mechanismy vlhnutí ve zdech z balíků slámy: 1 – déšť, 2 - vodní pára (difuze, infiltrace), 3 - vestavěná nebo akumulovaná vlhkost, 4 – vzlínání, 5 – průnik chybnými detaily [3]

Obr. 29 Mechanismy vysychání ve zdech z balíků slámy: 1 - odpařováni vody přepravené kapilarítou k vnějším a vnitřním povrchům, 2 - vodní pára (difúzí, infiltrace), 3 - odvodňováni akumulované vláhy drenáží základů působením gravitace [3] Z hlediska vlhkosti se požadavky na omítky slaměných zdí dají shrnout do tří bodů: •

ochrana slámy před průnikem kapalné vody;

•

difúzní otevřenost - umožnění vysychání;

• pružnost – jinak by na slámě praskaly. Těmto požadavkům vyhovují pouze dva typy omítek - vápenné omítky z hašeného vápna a omítky hliněné.

5.1 Hliněné omítky Vedle vynikajícího vlivu na mikroklima tvoří hliněné omítky inteligentní ochranný systém slaměného zdiva dynamicky reagující na přítomnost vody. Prodyšnost hliněné omítky závisí na její vlhkosti. Pojivem v hliněné omítce je jíl. Jílovité minerály jsou v podstatě destičkovité krystaly, které se díky své polární elektromagnetické povaze navzájem silně přitahují. Proto je jíl v suchém stavu tak pevný a tvrdý. Ve styku s vlhkostí molekuly vody vnikají mezi krystaly jílu tak, že se krystaly od sebe oddělí. Mezi krystaly jílu se vejde překvapivě velké množství vodních molekul, a proto má hliněná omítka ohromnou absorpční kapacitu. S růstem množství molekul vody mezi krystaly jíl expanduje (bobtná) a tím eliminuje mezery mezi zrnky pisku. Pórovitost a prodyšnost omítky se tudíž se zvyšováním vlhkosti snižuje. Po opětovném vyschnutí se hlína stává znovu skvěle prodyšnou. Sláma je tak pod hliněnou omítkou ideálně chráněna. Voda se k ní jen těžko dostane, a dostane-li se přece, je omítkou automaticky přitahována a potom se z jejího volného povrchu snadno odpařuje. Narozdíl od vápna, které díky chemické reakci váže zrnka písku do krystalických struktur, nepodléhá jíl v hliněné omítce žádné chemické reakci, není k zrnkům písku vázán, a proto nemá tendenci k erozi. Hliněná omítka se proto musí chránit před deštěm přesahy střechy nebo verandami, nátěry (např. vodním sklem, fermeží) apod. [3]

5.2 Vápenné omítky Dobře provedená vápenná omítka funguje z hlediska vlhkosti podobně jako tkanina Gore-Tex, jednotlivé molekuly vodní páry propouští hravě, a tak umožňuje bezvadné vysycháni, přičemž seskupení vodních molekul tekutiny nepropustí. K tomu, aby vápenná omítka byla schopna chránit slámu před deštěm, potřebuje tvrdnout (karbonatovat) nejméně 3 měsíce. Přitom je třeba chránit tvrdnoucí omítku před sluncem, před přílišnou vlhkostí, přílišným suchem a také brát v úvahu, že karbonatace vápna je chemický proces, který probíhá pouze za teploty nad 8 °C. [3]

20


Vápenná pojiva na bázi uhličitanu vápenatého jsou velmi náchylná ke korozi. Uhličitan vápenatý reaguje s řadou anorganických kyselin, které se mohou vyskytovat ve vlhkém ovzduší průmyslových oblastí, nebo jsou přítomny jejich prekurzory, tj. kyselinotvorné oxidy. Rovněž oxid uhličitý, rozpuštěný v dešťové vodě, může způsobit přeměnu nerozpustného CaCO3 na rozpustnou formu hydrogenuhličitanu, který se z pojiva vodou vyplavuje. Jako zpevňovače vápenných omítek se používají nátěry vápennou vodou. Vnesením roztoku hydroxidu vápenatého se doplňuje chybějící, časem již odstraněné pojivo, neutralizují se přítomné kyselé složky v omítce a preventivně se chrání omítka před dalším působením kyselých agresivních látek. [6]

6 ZÁVĚR 6.1 Současný kompromis a nejvýhodnější způsob použití do budoucna 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 s hliněnými a vápennými omítkami.

6.2 Shrnutí stavebních a stavebně-fyzikálních parametrů Hodnoty jsem převzal z české a zahraniční literatury, ověřil jsem je pouhým srovnáním různých zdrojů. Hodnoty tepelných odporů a součinitele prostupu tepla jsem s využitím převzatého součinitele tepelné vodivosti vypočítal podle platných norem [14,15,16]. Rozměry Většinou se dělají balíky o rozměrech 30 x 50 x 60 cm (či 40 x 50 x 60). Místně je možné dostat i jiné rozměry. Tepelně izolační vlastnosti Tab 1 Tepelná vodivost slámy [1]

stěna z balíků na výšku stěna z balíků na plocho

Při w < 20 % Nu = 1 (bez konvekce) tok tepla kolmo na stébla tok tepla rovnoběžně se stébly

Tepelná vodivost λ = [W/m.K] 0,054 0,061

Tepelný odpor R = [m2.K/W] 5,5 při tloušťce 300 mm 8,1 při tloušťce 500 mm

pro objem. vlhkost w<20 %, objem. hmotnost ρ=90kg/m3, bez uvažování přenosu tepla sáláním a prouděním, tj. pro teploty θ =0-25 °C a tloušťku do 500 mm Součinitel prostupu tepla (skladby kap. 3.4) – výpočty viz. Příloha 1 Tab 4 Součinitel prostupu tepla R (m2K/W) 5,742 8,314

Stěna z nenosnou slámou Stěna z nosné slámy

21

U (W/m2K) 0,169 0,118


Nosnost Únosnost, stabilita a přetvárné charakteristiky jsou více než kterákoliv jiná vlastnost závislé na kvalitě balíků. Obecně lze říci, že nosnou stěnu, která nese zatížení střechou, lze postavit na výšku 3,0 m v tloušťce 50 cm. Pro vícepodlažní budovy se úspěšně používá sláma jako výplňový materiál do skeletové konstrukce (nosná konstrukce se sloupy a průvlaky). Sedání slaměné stěny je významné a musí se s ním počítat (týká se jen samonosných konstrukcí!). Podle kvality balíků a zatížení je to od 1,0 do 6,0%. Požární odolnost Slaměný balík objemové hmotnosti 90kg/m3 má dle ÖNORM B 3800 třídu hořlavosti B2 (normální hořlavost). Omítnutá stěna (2+2 cm vápenná a hliněná omítka) má požární odolnost F 90 (90 minut, ÖNORM B 3800). Odolnost proti vodě a vlhkosti Pro prevenci růstu plísní a hub nesmí vlhkost balíků překročit 20 % a nemají být dlouhodobě umístěny v prostředí s relativní vlhkostí vzduchu větší než 70 %.

6.3 Výhled do budoucna Pro zjevné přednosti využití slaměných balíků ve stavebních konstrukcích, by bylo vhodné je postupně zařadit mezi certifikované stavební výrobky. K tomu je potřeba provést řadu experimentů a testů. Důležitým úkolem je vyvinout metodiku pro navrhování a posuzování takových konstrukcí. Ve svojí další práci se budu pokoušet vyvinout metodiku pro tepelně-technické posuzování obvodových plášťů budov se slaměnými balíky. V první řadě je potřeba zejména prokazatelně stanovit součinitel tepelné vodivosti a jeho závislost na teplotách a vlhkosti. Při venkovních teplotách pod bodem mrazu, se zřejmě bude významným způsobem uplatňovat přenos tepla konvekcí. Zahraniční prameny uvádí zhoršení tepelně izolačních vlastností asi o polovinu. Hodlám vycházet ze souvisejících platných norem a předpisů (viz. příloha 2), ze zahraničních článků a publikací a z praktických zkušeností se slaměným stavěním.

Literatura [1] PFEIFEROVÁ, Magda, SRDEČNÝ, Karel, ŠIMEK, Miroslav. Slaměný dům. České Budějovice: ROSA o. p. s. 2001. 70 s. ISBN 80-238-6834-9 [2] JONES, Barbara Information guide to straw bale buildings. Dostupný z: www.strawbalefutures.org.uk/images/strawbaleguide.pdf [3] WIHAN, Jakub. Nosná sláma a CO2 neutrální dům Materiály pro stavbu 3/2007 [4] HUDEC, Mojmír. Slaměný balík jako stavební komponent – přednáška k příležitosti Světového dne pasivního domu 2007. [5] ŠIMEK, František. Postavte dům ze slaměných balíků - CD. České Budějovice: ROSA o.p.s. [6] ROVNANÍKOVÁ, Pavla. O vápně. Dostupný z: http://www.keim.cz/info/00-1/info1.htm [7] http://www.nejlevnejsiizolace.cz/ [8] Ing. Danuše Čuprová, CSc., Tepelná technika budov, Modul 1, Teoretické základy stavební tepelné techniky. Dostupný z: https://intranet.fce.vutbr.cz – BH10_M01.pdf [9] PŘÍČINY NÍZKÉ KONCENTRACE AEROIONTŮ V BUDOVÁCH A KRITÉRIA PRO JEJICH POSUZOVÁNÍ – Ing. Radim Kolář, Juniorstav, Sborník 2007 [10] Trvale udržitelný rozvoj – Wikipedie [11] MULTIKRITERIÁLNÍ ANALÝZA A EXPERIMENTÁLNÍ OVĚŘENÍ PRVKŮ A KONSTRUKCÍ BUDOV Z VYSOKOHODNOTNÝCH A ENVIRONMENTÁLNĚ EFEKTIVNÍCH MATERIÁLŮ- Ing. Jan Růžička, doc. Ing. Petr Hájek, CSc., Ing. Kamil Staněk, České vysoké učení technické v Praze [12] Biomasa pro energii (1) Zdroje - Jan Motlík, Jaroslav Váňa [13] Technický list VL 14G dostupný z: http://www.baumit.com/cz/misc/doc/tl/3125_TL.pdf [14] ČSN 73 0540 – Tepelná ochrana budov – část 2: Požadavky [15] ČSN 73 0540 – Tepelná ochrana budov – část 3: Návrhové hodnoty veličin [16] ČSN 73 0540 – Tepelná ochrana budov – část 4: Výpočtové metody

22


23

Doktorský seminář I

Recommend Documents