Seriál: Využití slámy ve stavebních konstrukcích - 2. Díl

18. 1. 2019

V tomto dílu seriálu: Využití slámy ve stavebních konstrukcí, se budeme věnovat obecnému vysvětlení toho, jak jsou jednotlivé stavební části domu (např. základy, stěny, okna, dveře atd.) řešeny s pomocí slámy.

Konstrukční systémy

Stavby ze slámy se stavějí v zásadě dvojím způsobem: s nosnými a s nenosnými stěnami.

— Nenosná sláma: slaměné balíky lze použít jako výplň skeletu, jako kontaktní zateplení zvenčí či tepelnou izolaci uvnitř sendvičové obvodové konstrukce. Při použití slámy jako nenosné není v porovnání s celkovou cenou domu úspora za materiál zdí (cihly či tvárnice) a materiál tepelné izolace.

Ekologická stopa takovýchto staveb není oproti stavbám konvenčním snížena až tak podstatně. Důležitou výhodou je však použití zažitých stavebních metod a tím snadné splnění stávajících předpisů.

— Nosná sláma: potenciál environmentální i ekonomické efektivity slámy je naplno využit při jejím použití jako nosného materiálu. Sláma plní nejen funkci tepelně izolační, ale zároveň také funkci konstrukční. Žádných jiných masivních svislých konstrukčních prvků není třeba. Vedle nákladů na materiál zdí a tepelnou izolaci odpadají i náklady na nosnou konstrukci a s ní spojené odborné práce. Tím se snižuje i celková hmotnost stavby, čímž se otevírá možnost dalších úspor při budování základů a za dopravu, která může tvořit až třetinu celkových nákladů na stavbu. V neposlední řadě se použití nosné slámy projeví snížením potřeby tepla pro vytápění a tím nižšími provozními náklady budovy. Tepelný odpor stěny z nosné slámy je totiž díky rovnoměrnému rozložení slaměné hmoty vyšší.

Využití slámy ve stavebních konstrukcích

Technologie

Původní sto let stará metoda nebraských osadníků stavění domů z nosné slámy měla jednu zásadní nevýhodu. V průběhu stavby nebyly balíky chráněny před deštěm střechou. Navíc byla ještě dána jistá dispoziční omezení vlivem nízké stability stěn z nosné slámy.

Barbara Jones z britské neziskové společnosti Amazon Nails však v posledních dvaceti letech vyvinula tzv. hybridní slaměný stavební systém. Ten spojuje všechny výhody použití slámy jako nosné a nenosné. Velmi řídký a subtilní skelet nese zpočátku lehkou střechu. V průběhu zdění slaměné stěny jsou ztužující věnec se střechou ponechány 100 mm nad jejich zamýšlenou výškou. Až se stěny z balíků pod střechou vyzdí, střecha se na ně spustí a může být dodatečně zatížena (nejlépe hlínou a osázena trávou).

Konstrukční řešení musí umožňovat zapuštění sloupků do věnce. 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.

Základy

Specifika 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.

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.

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 by měly umožňovat odvodňování akumulované vláhy ze slaměné zdi působením gravitace. Jinak by akumulovaná vláha stékající vnitřkem slaměné zdi zůstávala v její patě a způsobila by její poruchu – hnití. Proto se používají základy drenážované.

Výhodné je založení slaměného domu na starých pneumatikách. Drenážní funkci zajišťuje vtipně otvor pro kolo vysypaný štěrkem. Využito je také hydroizolační schopnosti samotného materiálu pneumatiky. Amazon Nails takto úspěšně založili již desítky staveb.

Co se týká kondenzace vzdušné vlhkosti, hlína v omítkách do sebe absorbuje vodu a vzlínavostní síly, které drží vodu v hlíně, jsou pravděpodobně silnější než síly difuzní, a tak se do chladného místa v konstrukci, kde by došlo k rosení, nedostane mnoho páry. S difuzí tedy nebývá problém, pokud je na slámě zevnitř hlína a zvenčí hlína nebo vápno. Prohlížel jsem v tomto ohledu mnoho slaměných domů a proměřoval vlhkost sondou; ani bez parozábran v žádném z nich nic nevlhlo v důsledku kondenzace.

Stěny

Balíky se ukládají naplocho, stébla jsou orientována kolmo na stěnu. Přechodová vrstva mezi omítkou a slámou je důležitá ze statického hlediska. Vytváří vyztuženou 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.

Amazon Nails ještě zvyšují stabilitu slaměné stěny rádlováním dvěma průběžnými tyčemi na šířku balíku. V první vrstvě se použijí ty nejlepší balíky. Ve spodní části stěny je balík nejvíce zatížen a jeho tvarová stabilita má 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.

Okna a dveře

Všechny otvory ve zdech z nosné slámy musejí 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.

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. Prak- ticky ale postačí nechat nad rámy 75 mm širokou mezeru. 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.

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.

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.

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 a k zajištění střechy proti vztlaku větru.

Je možné použít i věnec betonový, ale v souladu s filozofií slaměného stavění je mnohem lepší věnec dřevěný.

Omítky

Obecně mají omítky úlohu ochrannou a estetickou. V případě použití slámy jako nosné plní i funkci konstrukční. Množství kondenzátu difuzí 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 vysychání. Z hlediska vlhkosti se požadavky na omítky slaměných zdí dají shrnout do tří bodů: ochrana slámy před průnikem kapalné vody; prodyšnost – umožnění vysychání; pružnost – jinak by na slámě praskaly. Těmto požadavkům vyhovují pouze dva typy omítek – vápenné a hliněné omítky.

Závěr

Sláma izoluje o něco méně než jiné tepelné izolace s menšími póry, proto je vhodnějším izolačním materiálem pro nízkoenergetický dům, než pro dům pasivní.

Využití slaměných balíků ve stavebnictví má zjevné výhody jako minimální spotřebu energie na výrobu a provoz, nízkou cenu, dostatečnou životnost a následnou jednoduchou a ekologicky výhodnou likvidaci, využití lokálních zdrojů, přínos pro místní ekonomiku a vhodnost pro stavbu svépomocí, ale jejich širšímu využívání ve stavebnictví stále brání poměrně vysoká pracnost, resp. vysoká cena lidské práce daná levnou dostupnou energií.

Autor: Ing. Daniel Grmela

Předchozí díl seriálu o obecných charakteristikách a požadavcích slámy jako stavební konstrukce najdete zde.

Více informací o časopise najdete na https://www.permakulturacs.cz/

ZDROJ: Teplo domova