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 %. Zbývající sláma zůstává v zemědělských podnicích ke krmení a na stelivo, část slámy zůstává na polích k zaorání [12]. Okolo 2 % je 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 skvělého stavebního a tepelně-izolačního materiálu, který by byl jinak považován za odpadní produkt.

Odhad počtu domů potenciálně postavitelných z roční nadprodukce slámy

Barbara Jones z britské neziskové společnosti Amazon Nails, která se zabývá slaměným stavěním (http://www.strawbalefutures.org.uk/), 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.


Foto: Barbara Jones (Amazon Nails)

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 standardu [3]. To ve spojení s úsporami ve spotřebě tepla může pomoci snížit celkové emise skleníkových plynů velmi podstatně.

Graf ukazuje kolik kg CO₂ se uvolní (záporné hodnoty – zakonzervuje) při výrobě (růstu) různých druhů stavebních materiálů [17]

Využití lokálních zdrojů

Slámu lze u nás téměř vždy sehnat v blízkosti stavby. Přináší prospěch místní ekonomice a odpadají environmentální dopady spojené s dopravou.

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.


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. Vytvářejí vhodné elektroiontové mikroklima, mají schopnost pohlcovat škodlivé plyny a regulovat vzdušnou vlhkost. Mají dobré 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.

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.

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.

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.

V tabulce jsou srovnány tloušťky a ceny běžných stavebních izolací s izolací z balíků slámy při stejném tepelném odporu. Tepelný odpor je charakteristika konstrukce při její dané tloušťce. Vyjařuje, jak velkou plochou při dané velikosti teplotního spádu (tj. rozdíl teplot na vnější a vnitřní straně konstrukce ve stupních celsia či kelvina) “uteče“ 1 wat tepelného výkonu. Tedy čím je odpor větší, tím lépe, tím více tepla ušetříme. Snáze si lze představit převrácenou hodnotu tepelného odporu, totiž součinitel prostupu tepla U=1/R. Součinitel prostupu tepla udává kolik watů „uteče“ 1 m² plochy konstrukce při jednotkovém teplotním spádu (tj. rozdílu teplot na vnější/vnitřní straně konstrukce 1 °C= 1 °K).

Srovnání cen slaměného balíku a nejlevnějších konvenčních tepelných izolací (ceny dle [7])

Takové tloušťky konvenčních izolací jsou za hranicí jejich ekonomické i ekologické rentability.
Izolovali-li bychom náš dům 30 cm polystyrenu či minerální vlny, úspory při vytápění by stěží pokryly náklady na pořízení izolace.

Vhodné je srovnat stěnu ze slámy se stěnami, které se běžně používají při stavbách domů s nízkou spotřebou energie:

Nenosná slaměná stěna (Obr. a)

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, plošná hmotnost cca 230 kg/m², cena materiálu (bez DPH) cca 710 Kč/m² (bez započtení nosné konstrukce) [1], tepelný odpor konstrukce 5,742 m².K/W, součinitel prostupu tepla 0,169 W/m²K (výpočet v pdf).

Nosná slaměná stěna (Obr. b)

1. omítka hliněná 50 mm
2. slaměné balíky naplocho 500 mm
3. omítka vápenná 50 mm

Celková tloušťka stěny min. 600 mm, cena materiálu (bez DPH) cca 280 Kč/m², plošná hmotnost cca 210 kg/m² [1], tepelný odpor konstrukce 8,314 m².K/W, součinitel prostupu tepla 0,118 W/m²K (výpočet v pdf).

Sendvičové zdivo (Obr. c)

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, plošná hmotnost cca 490 kg/m², cena materiálu (bez DPH) cca 1100 Kč/m² [1], tepelný odpor konstrukce 4,977 m².K/W, součinitel prostupu tepla 0,194 W/m²K (výpočet v pdf).

Zdivo s kontaktním zateplením (Obr. d)

1. omítka VC 20 mm
2. Porotherm 300 mm
3. EPS 150 mm
4. omítka VC 20 mm

Celková tloušťka stěny min. 490 mm, plošná hmotnost cca 330 kg/m2, cena materiálu (bez DPH) cca 990 Kč/m² [1], tepelný odpor konstrukce 4,697 m².K/W, součinitel prostupu tepla 0,205 W/m²K (výpočet v pdf).

Vlhkost

Pro prevenci růstu plísní a hub nesmí vlhkost balíků překročit 20 % a neměly 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 není vhodné zakrývat je 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.

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). [18] Omítnutá stěna (2+2 cm vápenná a hliněná omítka) má požární odolnost F 90 (90 minut, ÖNORM B 3800). [18]. 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.

Hlodavci

Neobsahuje-li sláma v balících žádné zrno, není v domě ze slámy nic, co by oproti konvenčnímu domu, lákalo hlodavce dovnitř více. Ti totiž nedokáží slámu (celulózu) trávit. Navíc se jim v důsledku vnitřního pnutí slámy ve slaměných balících obtížně pohybuje. V mezerách mezi balíky při jejich skladování si však vybudují obydlí velice rádi. To však úplně stejně, jako v jakékoli jiné dutině či mezeře. Jednoduchým opatřením je nenechávat v domě v jejich dosahu nic, co by jim mohlo posloužit jako potrava.


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]

Příště
V další části si ukážeme, jak se ze slámy staví.

Domy ze slámy - zdravé a levné bydlení 1.

Domy ze slámy - zdravé a levné bydlení 3.

Domy ze slámy - zdravé a levné bydlení 4.

Domy ze slámy - zdravé a levné bydlení 5.

Domy ze slámy - zdravé a levné bydlení 6.

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
[17]WIHAN, Jakub, HUMIDITY IN STRAW BALE WALLS. Dostupný z: http://www.jakubwihan.com/pdf/thesis.pdf
[18]Brotánek, Aleš, ak. arch, Dům ze slámy. Dostupný z: www.lidovky.cz