Vhodným výberom aj aplikáciou tepelnej izolácie ovplyvníme významným spôsobom výslednú kvalitu celého objektu. Hlavnou úlohou tepelných izolácií je zabrániť prechodu tepla stenami, podlahami, stropmi či strechami. Majú nielen udržať teplo v dome, ale tiež zabrániť prehrievaniu interiéru v letnom období. Materiálovo možno tepelné izolácie rozdeliť na penové materiály, minerálne vláknité a rastlinné materiály. Všetky sa vyznačujú veľmi nízkym súčiniteľom tepelnej vodivosti. Medzi najstaršie tepelné izolácie patria prírodné materiály, teda seno, lišajníky či slama. Slama je jeden z najobvyklejších stavebných aj tepelno-izolačných materiálov našich predkov a jej obľuba v súčasnosti opäť rastie.
História a súčasnosť stavania so slamou
Najznámejšie sú počiatky stavania zo slamy z USA v 19. storočí. Tam začali po vynájdení balíkovacieho stroja z núdze vyrábať balíky zo sena, z ktorých mali byť dočasné obydlia. Spočiatku neboli ani omietnuté. Keďže obyvatelia týchto domov rýchlo objavili ich dobré tepelnoizolačné vlastnosti, stali sa z nich trvalé obydlia. Mnohé z nich stoja a používajú sa dodnes. Jeden z najstarších slamených domov postavených samonosnou metódou nazývanou aj Nebraska stojí dodnes od roku 1903. Ďalšie stavby z tejto oblasti, ktoré stoja dodnes boli postavené v prvých rokoch 20. storočia.
Paradoxne práve prvé domy boli postavené iba z balíkov slamy rovnako ako sa stavia z tehál, čiže steny boli nosné a strecha sa položila priamo na balíky. Dnes sú viac rozšírené slamené domy s nosnou drevenou konštrukciou. V Európe sa spomína ako prvé Francúzsko, kde okolo roku 1920 bola postavená prvá a dokonca dvojpodlažná budova zo slamy. Na Slovensku sa v minulosti zo slamy budovali skôr strechy. Prvé stavby z balíkov slamy sa u nás objavili až po roku 2000. Životnosť slamených domov stavaných v súčasnosti je úplne porovnateľná s bežnými drevostavbami.
Výhody a predsudky slamy ako izolačného materiálu
Slama ponúka široký rozsah použitia. Môžeme ňou izolovať steny, stropy, podlahy, strechy, dodatočne izolovať starší dom. Slama vyrastie za jeden rok na rozdiel napríklad od dreva a po skončení životnosti domu je možné ju jednoducho skompostovať, čo je prínosné pre budúce generácie. Slamené balíky sú veľmi lacné oproti bežným stavebným materiálom, predstavujú zlomkové ceny. Treba však myslieť na to, že slama je len malá časť celého domu. Má tiež nízku energetickú náročnosť pri výrobe balíkov a je veľmi vhodná pri svojpomocnej výstavbe, pre jednoduchosť spracovania s ňou môžu pracovať aj nekvalifikovaní pracovníci.
Použitím slamených balíkov je možné vytvoriť difúzne otvorenú konštrukciu, to znamená, že dom prepúšťa pary a „dýcha“. Znižuje prehrievanie domu v lete (pri správnom presahu strechy ponad veľké presklené otvory) a v zime naopak poskytuje tepelný komfort. Prekvapivo má slamená izolácia v spojení s hlinenou omietkou vysokú požiarnu odolnosť, môže to byť až 90 minút, vyhovuje preto všetkým typom konštrukcií. Zaručuje zdravé mikroklímu, a teda príjemné bývanie. Ekologické staviteľstvo sa snaží omedziť vplyv stavebných činností na životné prostredie a súčasne zlepšiť kvalitu budov s ohľadom na zdravé vnútorné prostredie a šetrenie prírodnými zdrojmi energií.
Prekonávanie predsudkov
Niekedy sú to len predsudky, ktoré nám bránia stavať zo slamy. Máme predsudky typu: „Čo si o mne budú myslieť susedia“, „Zožerú mi to myši“, alebo „Zhorí to ako fakľa“. Treba povedať, že dom zo slamy nie je lacnejší ako bežný dom, pretože väčšina ostatných častí domu je z úplne rovnakých materiálov ako bežný dom (základy, voda, elektrina, kúrenie, strecha). Slama je iba malá časť celej stavby. Stavba môže byť lacnejšia ak si budúci majiteľ domu vie pomôcť so stavbou svojpomocne, prípadne s príležitostnou odbornou asistenciou. O myšiach treba povedať, že pri dodržaní správnych stavebných postupov sa na stavbe nevyskytujú o nič viac ako v bežných domoch (tendencie myší hľadať úkryt na jeseň). Problémy s výskytom škodcov sú spojené najmä s neomietnutou slamou a nadmernou vlhkosťou.
Pokiaľ ide o horľavosť, tak celá slamená izolácia je zakrytá najčastejšie hlinenou omietkou bez prístupu vzduchu a teda požiar z tohto dôvodu nehrozí. Omietky v slamených domoch dosahujú minimálne 2,5 - 3 cm a niekde až do 5 cm. Skúsenosti nám ukazujú, že v takto upravenej slame sa malé hlodavce nevyskytujú vo väčšej miere ako napr. v minerálnej vlne alebo v polystyréne. Je zaujímavé, že nikto sa nebojí drevených prvkov v interiéri (ktoré sú určite zraniteľnejšie) iba preto, že je dlhšia tradícia stavania z dreva a sme na drevo v interiéri zvyknutí.
Tepelnoizolačné vlastnosti slamy
Jednou z podstatných výhod slamených balíkov sú ich vynikajúce tepelnoizolačné vlastnosti. Základnou hodnotou určujúcou tepelnú vodivosť materiálu, resp. kondukciu, je λ [W/mK] - súčiniteľ tepelnej vodivosti. Vďaka nemu možno vypočítať aj konečný tepelný odpor steny R [m²K/W] alebo dnes už používanější súčiniteľ prestupu tepla U [W/m²K]. Čím nižšia je hodnota lambda, tým lepší má daný materiál tepelnoizolačné vlastnosti. Pri slamených balíkoch závisí predovšetkým na ich hustote, vlhkosti a pozícii voči tepelnému toku. Vždy je potrebné mať na pamäti, že hodnota tepelnej vodivosti materiálu udávaná výrobcami alebo laboratóriami je meraná v ideálnych a stálych podmienkach, zatiaľ čo keď je materiál zabudovaný vo stavbe, hodnota λ sa dynamicky mení podľa aktuálnych okrajových podmienok.
Faktory ovplyvňujúce tepelnú vodivosť slamy
- Hustota: Hustota malých balíkov sa pohybuje približne medzi 70 a 130 kg/m³. Z mnohých prevedených skúšok vyplýva, že pre bežnú pšeničnú slamu je optimálna hustota okolo 90 kg/m³. Pre tzv. výplňové stavby je vhodná hustota balíkov od 90 do 110 kg/m³. Ľahšie balíky obsahujú viac medzier medzi vláknami, čo spôsobuje straty tepla konvekciou, hustejšie balíky zase príliš mnoho vlákien, čo odoberá priestor uzavretému vzduchu, ktorý sa na izolačných vlastnostiach podieľa zásadným spôsobom.
- Vlhkosť: Vlhkosť vždy pôsobí negatívne na izolačné schopnosti materiálov, slamu nevynímajúc. Preto je veľmi dôležité dbať na to, aby kvalita stavby bola dodržaná (a kontrolovaná) od projektu až po realizáciu. Materiál má uzavreté póry, je preto nenasiakavý a možno ho použiť vo vlhkom prostredí, kde pôsobí ako tepelná izolácia a tiež ako účinná súčasť hydroizolácie.
- Orientácia stebiel: Pozícia stebiel voči tepelnému toku má vplyv na tepelnú vodivosť materiálu. Jej hodnota je nižšia, ak ide tepelný tok kolmo na steblá. V praxi však veľmi záleží na zložení balíku, kde sa smer slamených stebiel odvíja od použitého typu balíkovacieho stroja. Obvykle steblá ležia kolmo na viazacie povrázky. Ak sú balíky vo stene položené na výšku, ich lambda = 0,0450 W/mK, ak sú na šírku, možno počítať s lambda = 0,060 W/mK. Tieto výsledky sú však v klimatických podmienkach ČR veľmi optimistické, preto sa pri výpočtoch doporučujú držať nemeckého záväzného predpisu pre tepelno-technické posudzovanie konštrukcií z balíkov slamy (Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung für Baustrohballen).
Tabuľka: Súčiniteľ tepelnej vodivosti (λ) pšeničnej slamy
| Popis balíka | Hustota (kg/m³) | Súčiniteľ tepelnej vodivosti λ [W/mK] | Poznámka |
|---|---|---|---|
| Pšeničná slama, optimálna | 90 | 0,045 | Priemerná hustota malých balíkov, bez vplyvu konvekcie |
| Pšeničná slama, vyššia hustota | 133 (na výšku) | 0,048 | McCabe, University of Arizona |
| Pšeničná slama, vyššia hustota s vlhkosťou | 133 (na výšku) | 0,057 | McCabe, +20% prirážka kvôli vlhkosti |
| Pšeničná slama, vyššia hustota | 133 (na šírku) | 0,060 | McCabe, University of Arizona |
| Pšeničná slama, vyššia hustota s vlhkosťou | 133 (na šírku) | 0,072 | McCabe, +20% prirážka kvôli vlhkosti |
| Slamokartóny | 380 | 0,102 |
Praktická aplikácia slamy v stavebníctve
V konkrétnej stavbe môže byť slama použitá ako nosný konštrukčný materiál alebo ako doplnenie nosného systému. Pre tzv. výplňové stavby je vhodná hustota balíkov od 90 do 110 kg/m³. V posledných rokoch pozorujeme zvýšený záujem o trvalo udržateľný rozvoj a o ekologické staviteľstvo. Ak je slamený dom chránený pred poveternostnými vplyvmi a je správne technicky zrealizovaný, tak vplyv vody, nadmernej vlhkosti alebo priameho slnečného žiarenia je zredukovaný na minimum.
Konštrukčné riešenia a detaily
Jednou z podstatných nevýhod je však nízka odolnosť proti vlhkosti, slamenú izoláciu je preto potrebné pred ňou dobre chrániť, napríklad omietkou či obkladom. Omietky v slamených domoch dosahujú minimálne 2,5 - 3 cm a niekde až do 5 cm. To zároveň pomáha chrániť pred škodcami. Systémové riešenia s použitím Ekopanelov sú vhodné na realizáciu všetkých typov drevostavieb (nízkoenergetické, pasívne, nulové a aktívne domy). Vďaka vysokej mechanickej odolnosti a pevnosti slamenej dosky nie je nutné vybudovať nosnú konštrukciu priečky, pokiaľ nebude požiadavka na prenos zaťaženia z ďalších konštrukcií. Jednotlivé dosky Ekopanelu je vhodné objednať na potrebnú dĺžku (výšku) priečky. Je dôležité, aby ekopanely neboli po výške napájané a naopak, aby ste ich nemuseli na stavbe krátiť o nejaké centimetre. Vďaka tomu je zaistená vysoká rýchlosť suchej výstavby, minimálne krátenie materiálu, vrátane ľahkého spájania vrutmi.
Skladovanie a logistika
Slamu nie je možné kúpiť hocikedy počas roka v stavebninách a je nutné myslieť na zabezpečenie balíkov vopred. Rovnako je to so skladovaním. Pri nákupe vopred je potrebný skladový priestor. Najlepším miestom pre uskladnenie balíkov pred uložením do stavby sú suché a prevetrávané priestory ako stodoly, sklady, prístrešky umiestnené v tesnej blízkosti stavby. Ak takú možnosť nemáme, môžu sa naskladať na hromadu. Tá by mala byť izolovaná od zemnej vlhkosti napríklad uložením na palety. Hromadu prekryjeme kvalitnými plachtami. Je potrebné zabezpečiť zabránenie kontaktu vrchu hromady s plachtou, kde sa zráža vlhkosť. Prekrývame hlavne vrch, aby slama mohla prevetrávať.
Náklady a efektivita slamených stavieb
Materiál na stavbu je lacný. Na hrubú stavbu slamených domov v podstate treba slamu, hlinu, vápno a drevo. V prípade, že si slamený dom staviate svojpomocne, môže vás vyjsť lacnejšie ako v prípade svojpomocnej stavby murovaného domu. Dôležité je však plánovanie a logistika. Pri dobrom plánovaní a manažmente stavby je možné postaviť slamený dom za jednu sezónu. Niekedy stačia 2 - 3 mesiace, samozrejme záleží od náročnosti stavby. Inštalácia balíkov do samonosnej alebo výplňovej konštrukcie domu závisí od rozsahu inštalácie, kvality dodaných slamených balíkov ako aj komplikovanosti detailov inštalácie.
Presná cena sa určiť nedá, vždy je to súhra množstva faktorov vstupujúcich do realizácie. Pred realizáciou domu alebo jeho časti vždy tvoríme presnejší cenový odhad realizácie. Z nášho pohľadu je dôležitý aj ďalší fakt - koľko stojí údržba a prevádzkovanie domu majiteľov mesačne a ročne počas bývania v ňom.