Ing. Daniel Grmela

nízkoenergetické domy z přírodních materiálů

www.slamak.info

Využití slámy ve stavebních

konstrukcích

„Pasivní“ dům svépomocí

Využití slámy ve stavebních

konstrukcích

Udržitelnost

• produkce v ČR - 6 mil.tun/rok (údaj z r. 2008)

• pro stavebnictví - 1,2 mil. tun/rok

• 175 000 RD/rok

• pozitivní CO2 (skleníkový plyn) bilance

• uzavřený bezodpadový cyklus - kompostování –

hnojivo

• lokální zdroj

• minimální ekologická stopa – nízká energie na

výrobu a provoz budov

• nízká cena

Na Zemi vyprodukujeme ročně 3,5 bilionu tun cementu

Převzato od Amazonails

CO2 bilance - srovnání

Porovnání pasivních domů

Produkty vznikající při výrobě polyuretanu

Převzato z knihy Ch. Daye: Duch a místo

Příznivé mikroklima

• dobrá tepelná stabilita (vyšší měrná tepelná

kapacita, tloušťka a objemová hmotnost než

konvenční izolační materiály)

• poměrně dobrý tepelný odpor

• sláma + hliněná omítka = funkční celek (tepelně,

vlhkostně, staticky)

- elektroiontové mikroklima

- tepelná akumulace

- regulace vzdušné vlhkosti

- žádné škodlivé výpary z umělých materiálů

- nižší potřeba výměny vzduchu k větrání - úspora tepla

• dobrá akustika

- Rw=52dB (balík 385mm, 75kg/m3+2x40mm omítka) , Rn,w=30-50dB

Požární riziko

• Hořlavost: - třída hořlavosti B2 (normálně hořlavé)

- ÖNORM B 3800

- 90 kg/m3

• Ohnivzdornost: - F 90 (90 min)

- 2+2 cm omítka (hlína, vápno)

• Chybí kyslík

• Nebezpečí = volná sláma

PAVUS 2011

Požární odolnost

nosná sláma: REI 120 minut

výplň skeletu: REI 60 minut (sloupky 50x100mm)

požadavek: REI 30minut (dvoupodlažní RD)

Požární řešení

Před zkouškou v PAVUSU 2011:

-slaměná stěna s omítkou oficiálně REI = 0

REI>30min:

-přizdívka z cihel

-celoplošné prkenné bednění 24mm

-předimenzované nosné sloupky 120x160mm

Nadále:

-chybí parametry pro výpočet požárně nebezpečného prostoru

kolem stavby

-odstupové vzdálenosti od fasád 8-9m

Hlodavci

• v hotovém domě žádné

zvýšené riziko

• nedokáží slámu (celulózu) trávit

• Nebezpečí při skladování

a stavbě: potrava, teplo, úkryt

Vlhkost

• hmotnostní vlhkost balíku do 20% (40%)

• vlhkost prostředí do 70% (98%)

• růst hub a plísní

Denní úbytek slaměné hmoty

Amazonails 2009

1 –transport k povrchům a

odpařování,

2 – vodní pára (difuze, infiltrace),

3 – drenované základy

1 – déšť, 2 – vodní pára (difuze,

infiltrace), 3 – zabudovaná a

akumulovaná vlhkost, 4 – vzlínání,

5 – zatékání chybnými detaily

Zdroje vlhkosti, mechanismy vlhnutí

a vysychání

Vlhnutí Vysychání

Tepelně-technické vlastnosti

Tepelná vodivost závisí na orientaci stébel:

Tepelná vodivost

Specifika izolací z balíků slámy

• velká tloušťka – d (dm)

• dutiny v rozích a na rozhraní balíků

• velká průvzdušnost (permeabilita) – K (0,1 mm2)

Ram = 0,7.d.Rk.(Ti-Te)

Nu = a + b.Ra + c.Ra2

a = 0.792385

b = 0.0291139

c = -4.87954.10-5

Rk = R/Nu

kde R = d/ λ

Vliv konvekce ve slaměné stěně na

velikost tepelného odporu

Vliv přenosu tepla konvekcí na velikost tepelného

odporu v závislosti na vnější teplotě, pro Ti = 20 °C

(tl. izolace 5 dm)

-20

-10

0

10

20

30

0 2 4 6 8 10

Rk (W/m2K)

Te (

°C)

R s vlivem konvekce R bez vlivu konvekce

Teoretická závislost tepelného

odporu slaměné stěny na teplotním

spádu

Srovnání velikostí tepelných odporů

určených různými metodami

Rq z tepelných toků a povrchových teplot:

Rq = 6,2 m2K/W

Rv z teplotních vodivostí a tloušťek vrstev:

Rv = 8,1 m2K/W

Rozdíl činí 27 %.

Balíky

Balíky malé:

• Cena: 7-30 Kč/kus

• Lis: vysokotlaký/nízkotlaký

• Rozměr: 40x50x60-80/ 35x40x60-

70; 27x40x60-70cm

• Hustota: 40-70/90-140 kg/m3

Balíky velké:

• Cena: 550 Kč/kus vč. dopravy

• Lis: vysokotlaký

• Rozměr: 90x120x220

• Hustota: 170-200 kg/m3

Srovnání cen 2011- tepelný odpor R = 8,1 m2K/W

Tepelný odpor R = 8,1 m2K/W

2011 slaměný balík polystyren minerální vlna

7kč/kus 30kč/kus EPS 70 F Rockmin PRESS

tloušťka [mm] 500 500 300 320

cena [Kč/m2] 40 140 306 456

Konstrukční systémy

Nosná sláma

• tíhu stropu a střechy

nesou slaměné balíky

Nenosná sláma

• tíhu stropu a střechy

nese nosná konstrukce

(zděná, skeletová)

Konstrukční systémy

• Nosná sláma - z malých balíků

- z velkých balíků

• Hybridní systém – nosná sláma + lehký skelet

• Nenosná sláma – skeletový systém

– stěnový systém

• Smíšený systém – část nosná, část ne

Pilgrim Holiness Church, Nebraska, 1928 Fawn Lake Ranch, Nebraska, 1900-1914

Nosná sláma z malých balíků

Nosná sláma Amazonails, Ekocentrum, New Yorkshire, Británie

Nosná sláma z malých balíků

„Dům na rozhledně“ (Amazon Nails, Británie, 2004-2008)

Dům sociálního bydlení, Waddington,

Barbara Jones, Jakub Wihan, 2010

Zdroj fotografií: www.jakubwihan.com

Chrášťany u Litoměřic

Foto: Eva Zacharová

Nosná sláma z velkých balíků

Petr Weber, Německo, Trier, 2006

Nosná sláma z obřích balíků Werner Schmidt (Švýcarsko)

Hybridní systém

Tom Rijven

Hybrid ČR

• Popis: kruh o průměru 4 m, výška stěn na obvodu 2 m + 0,2 až 1 m nad terénem, výška ve středu 3,5 m, průměr stěny 0,5

• Použité materiály: dřevo, slaměné balíky, cihly (komín), vápenocementová omítka, kanadský šindel, betonové železniční pražce (podezdívka), izolační skla

• Doba stavby: cca 10 měsíců ve dvou lidech s delší zimní přestávkou

• Náklady: cca 70 tis. (50 tis. materiál, 20 tis. doprava)

• Křižova hora v Čechach u Liberce www.livepla.net

Hybridní systém

Amazonails, Stansted, Britanie 2007 Aukce moderního uměni a kanceláře britské společnosti Sworders

Stěna hybridu (Amazonails 2001)

Příklad řešení:

Konstrukční úpravy záhlaví sloupů

(Amazonails 2001)

Skeletový systém

Dům z balíků slámy ve francouzském Montargis z roku 1921 má balíky

integrovány do dřevěné příhradové konstrukce. K perfektnímu stavu budovy po

více než 80 letech přispívá zelená fasáda. Břečťan chrání vnější omítku před

přímým vlivem deště.

Skeletový systém – I nosníky

Ing. arch. Hudec, Šebetov

• Sláma uzavřena v konstrukci dřevostavby mezi I nosníky (Stabil, Steico)

• Zevnitř OSB deska s přelepenými spoji (vyšší difuzní odpor)

• Zvenčí DHF deska, hobra (nižší difuzní odpor)

Hradčany u Tišnova

Slaměný dům v Hradčanech u Tišnova byl původně koncipován jako pasivní, v

průběhu procesu výstavby byl přehodnocen a označen jako nízkoenergetický,

skelet z odkorněné kulatiny, slaměné balíky použity jako výplň (návrh Akad.

arch. Aleš Brotánek).

Hrázděné zdivo + sláma zvenčí

Dům v kožichu a s deštníkem. Pro velkou průvzdušnost slámy dojde k

zafouknutí studeného vzduchu do „kožichu“, tloušťka učiné tepelně izolační

vrstvy je tak minimalizována (Ing. arch. Petr Suske).

Dům v kožichu rychle a levně

Skelet opláštěný deskami + sláma zvenčí , Honza Pospíšil, Citov u Přerova

Skelet z lepeného lamelového dřeva,

Jindřich Sláma

Skelet z lepeného lamelového dřeva,

Belgie, www.barchi.be

Nenosná sláma-stěnový systém

Zateplení stávajících stěn

Kurz Amazonails, Bražec

„Pasivní“ dům svépomocí

Děkuji za pozornost

a zvu Vás na stavbu do Ivanovic na Hané

více na www.slamak.info

Ing. Daniel Grmela

nízkoenergetické domy z přírodních materiálů

www.slamak.info