RODINNÝ DŮM ZE SLÁMY

RODINNÝ DŮM ZE SLÁMY THE FAMILY HOUSE OF STRAW Marcela Halířová 1 Ivo Špendlík 2 Abstrakt This project will outline the main features and advatages of two circumferential construction designs of a family house exploiting a building technologie of classical straw bales (600/500/300 mm). This project will compare two alternates of timber constructions. Key words The family house of straw bales. These flowing schematic designs that use this technology take account of minimal expenses in comparison with commonly technologies in present civil engineering. (Rodinný z balíků slámy. Nastíněné řešení, které využívá této technologie, přihlíží k minimálním finančním nákladům ve srovnání s běžně používanými technologiemi v dnešním stavebnictví.). 1 ÚVOD Řešený rodinný dům byl navržen ve dvou materiálových variantách. V obou případech je objekt rodinného domu tvořen nosnou dřevěnou rámovou konstrukcí. Pro hlavní tepelnou izolaci obvodového pláště byly použity balíky slámy. V první variantě jde o lehkou dřevostavbu, kde pro povrch konstrukcí byly použity desky na bázi dřeva. Zatímco v druhé variantě je obvodový plášť zevnitř obezděn vápenopískovými cihlami a v podlaze je betonová mazanina tloušťky 40mm pro zvýšení akumulační schopnosti konstrukce. 2 ARCHITEKTONICKÉ ŘEŠENÍ Rodinný dům je dvoupodlažní, o půdorysných rozměrech 12x9 m. Objekt má přistavěnou garáž a dílnu o rozměrech 3,9x8,4 m, které jsou umístěny na severní straně domu. Obytné místnosti jsou převážně orientovány na jižní stranu. Obr. 1 Rodinný dům. Perspektiva uliční, jižní pohled. Obr. 2 Rodinný dům. Perspektiva zadní trakt. 1 Marcela Halířová, Ing., VŠB TUO, FAST, Katedra pozemního stavitelství, L.Podéště, 70833 Ostrava, e-mail: marcela.halirova@vsb.cz 2 Ivo Špendlík, VŠB TUO, FAST, Katedra pozemního stavitelství, L.Podéště, 70833 Ostrava, e-mail: ivo.spendlik@centrum.cz

Při návrhu domu jsme vycházeli ze zásad, které platí pro nízkoenergetickou a pasivní výstavbu. Snahou bylo co nejvíce omezit potřebu tepla, proto je použit velmi jednoduchý tvar bez složitého členění. Půdorys má tvar dvou obdélníků. Střecha je pultová se sklonem 6. Střešní plášť je protažen před jižní fasádu z důvodů clonění. Půdorysným tvarem, jednoduchou a kompaktní podobou objektu a rozměry prosklených ploch se snažíme dosáhnout co nejlepší využití pasivní sluneční energie. Stínění je řešeno dostatečně velkým přesahem střechy. Pro přízemí domu jsou vykonzolovány některé stropní trámy, na nichž jsou umístěny slunolamy. Ze západní strany je řešen hlavní vstup do objektu i vjezd do garáže. Základové pásy jsou betonové, pod sloupy uvnitř dispozice jsou navrženy patky. Pro návrh prosklených ploch bylo navrženo zasklení technologie heat and mirror s výplní kryptonem s hodnotou Ug=0,62 W/Km 2, hodnota rámu U f =0,8 W/Km 2. 3 ŘEŠENÍ PRVNÍ VARIANTY 3.1 SKLADBA OBVODOVÉ KONSTRUKCE Nosná dřevěná konstrukce skeletového typu je tvořena hlavními nosnými sloupy 200/200mm v rozích. Při větších rozestupech sloupů jsou mezi ně vkládány sloupy 120/120mm, které tvoří zpevňující rošt pro obvodový plášť. Pro uchycení a zpevnění balíků slámy jsou z vnitřní strany i vnější strany uchyceny latě 50/50 mm. Jde o dvojitou fasádu s provětrávanou vzduchovou mezerou, která je předsazena na kontralatích 50/50mm. K nosným sloupům je přichycena pomocí kulatiny délky 550 a průměru 10 mm, na jejíchž obou koncích je závit s matkou a podložkou. Tato kulatina je umístěna v ocelové troubě, která má funkci distančníku o délce 260mm a průměru 14mm. Na kontralatích jsou třískocementové desky. Tab. 1 obvodové konstrukce, 1.varianta. skladba Rozměr 633,2mm 1 Sádrokarton 12,5 2 Vzduchová mezera + kontralat 50 4 Slaměný balík 600/500/300 5 Pojistná hydroizolace Isola Extra Top 0,5 6 Vzduchová mezera + dřevěné latě 50/50 50 7 Třískocementové desky tl 20mm 20 Součinitel prostupu tepla U= 0,106W/Km 2 Obr. 3 Schéma skladby obvodového pláště, 1.varianty.

3.2 SKLADBA STŘEŠNÍ KONSTRUKCE Nosná konstrukce střechy je tvořena dvěmi krokvemi 120/80mm mezi ně jsou vkládány po vzdálenosti 1000mm dřevěné špalíky 100/80mm. Jejich spolupůsobení je zajištěno spojovacími deskami Bova BV/DS 220/40/3. Na těchto krokvích jsou nadstřešní ocelové držáky o výšce 160mm. Krokve jsou uloženy na vodorovných průvlacích. Na prosředním průvlaku jsou rozděleny na dvě poloviny. Tab. 2 střešního pláště, 1.varianta. Rozměr 661mm 1 Sádrokarton 12,5 2 Vzduchová mezera + kontraalt 50 4 OSB deska 22 5 Slaměný balík 600/500/300 6 Pojistná hydroizolace Isola Extra Top 0,5 7 Vzduchová mezera + dřevěné latě 50/50 50 8 OSB deska 25 9 Hydroizolační folie Trocal A 0,8 Součinitel prostupu tepla U= 0,103W/Km 2. 3.3 SKLADBA PODLAHY Podlaha se nachází na terénu, skladba souvrství podlahy viz tab.č.3. Tab. 3 podlahy na terénu, 1.varianta. Rozměr 389mm 2 OSB Deska 18 3 Rockwool Steprock T 200 4 Hydroizolace Sklobit A 0,38 5 Betonová mazanina 150 Součinitel prostupu tepla U= 0,18W/Km 2. 3.4 SKLADBA STROPNÍ KONSTRUKCE Nosná konstrukce stropu je tvořena dřevěnými trámy 160/100mm, skladba viz.tab.č.4. Tab. 4 stropní konstrukce, 1.varianta. Rozměr 250mm

2 OSB Deska 18 3 Rockwool Steprock T 50 4 OSB Deska 22 5 Dřevěný trám 160 Součinitel prostupu tepla U= 0,5W/Km 2. 3.5 SKLADBA VNITŘNÍCH PŘÍČEK konstrukce příček viz.tab.č.5. Tab. 5 stropní konstrukce, 1.varianta. Rozměr 160mm 1 Vápenná omítka 10 2 Vápenopískové cihly 140 3 Vápenná omítka 10 Součinitel prostupu tepla U= 2,25W/Km 2. 4 ŘEŠENÍ DRUHÉ VARIANTY 4.1 SKLADBA OBVODOVÉ KONSTRUKCE Nosná konstrukce skeletového typu je tvořena hlavními nosnými sloupy 200/200mm v rozích. Při větších vzdálenostech nosných sloupů jsou mezi ně vkládány sloupy 120/120mm, které tvoří vzpevnění pro obvodový plášť. Prostor mezi sloupy nosné konstrukce při obvodové stěně je vyzděn vápenopískovými cihlami. Balíky slámy jsou z vnější strany uchyceny k roštu z kontralatí 40/50mm pro zvýšení tuhosti a stability. K nosným sloupům jsou kontralatě přichyceny přes OSB desky délky 500/12mm pomocí úhelníků Bova 80/200/2mm. Na kontralatích je umístěna pojistná hydroizolace Isola Extra Top. Vnější povrch je tvořen omítkou z pojiva unimalt a písku na naneseným na rákosovou rohož. Aby bylo provést venkovní omítku byly jako podklad rákosové rohože přitlučeny diagonálně prkna o velikosti 20/40mm a vzdálenostech 40mm. Tab. 5 obvodové konstrukce, 2.varianta. Rozměr 633,2mm 1 Hliněná omítka 10 2 Vápenopískové cihly 140 4 Slaměný balík 600/500/300 5 Pojistná hydroizolace Isola Extra Top 0,5 6 Dřevěné latě 20/40 mm 20 7 Venkovní omítka z pojiva multibat na rákosovém podnosu 20 Součinitel prostupu tepla U= 0,098W/Km 2 Obr. 4 Schéma skladby obvodového pláště, 2.varianty. Obr. 5 Pohled na obvodový plášť z interiéru ( 2.varianta).

4.2 SKLADBA STŘEŠNÍ KONSTRUKCE Nosná konstrukce střechy je tvořena dvěmi krokvemi 120/80mm mezi ně jsou vkládány po vzdálenosti 1000mm dřevěné špalíky 100/80mm. Jejich spolupůsobení je zajištěno spojovacími deskami Bova BV/DS 220/40/3. Na těchto krokvích jsou nadstřešní ocelové držáky o výšce 160mm. Krokve jsou uloženy na vodorovných průvlacích. Na prosředním průvlaku jsou rozděleny na dvě poloviny. Tab. 6 střešní konstrukce, 2.varianta. Rozměr 661mm 1 Sádrokarton 12,5 2 Vzduchová mezera + lať 50 4 OSB deska 22 5 Slaměný balík 600/500/300 6 Pojistná hydroizolace Isola Extra Top 0,5 7 Vzduchová mezera + dřevěné latě 50/50 50 8 OSB deska 25 9 Hydroizolační folie Trocal A 0,8 Součinitel prostupu tepla U= 0,103W/Km 2. 4.3 SKLADBA PODLAHY Podlaha se nachází na terénu, skladbě viz.tab.č.7. Tab. 7 podlahy, 2.varianta. Rozměr 411mm 2 Betonová mazanina 40 3 Hydroizolace Sklobit A 0,38 4 Rockwool Steprock T 200 5 Hydroizolace Sklobit A 0,38 6 Betonová mazanina 150 Součinitel prostupu tepla U= 0,19W/Km 2. 4.4 SKLADBA STROPNÍ KONSTRUKCE Nosná konstrukce stropu je tvořena dřevěnými trámy trámy 160/100mm. Tab. 8 stropní konstrukce, 2.varianta. Rozměr 272mm 2 Betonová mazanina 40 3 Hydroizolace Sklobit A 0,38 4 Rockwool Steprock T 50 5 OSB Deska 22

6 Dřevěný trám 160 Součinitel prostupu tepla U= 0,57W/Km 2. 4.5 SKLADBA VNITŘNÍCH PŘÍČEK příček v interiéru viz tab.č.9. Tab. 9 konstrukce příček, 2.varianta. Rozměr 160mm 1 Hliněná omítka 10 2 Vápenopískové cihly 140 3 Hliněná omítka 10 Součinitel prostupu tepla U= 2,25W/Km 2. 5 SROVNÁNÍ HODNOT SOUČINITELE PROSTUPU TEPLA OBOU VARIANT ŘEŠENÍ Celkové porovnání hodnot součinitele prostupu tepla U (W/Km2) je patrné z tabulky číslo 10. Tab. 10 Součinitel prostupu tepla konstrukcí 1.a 2.varianty. Konstrukce Součinitel prostupu tepla U [W/Km 2 ] Varianta 1 Varianta 2 Obvodová stěna 0,106 0,098 Střecha 0,103 0,103 Podlaha 0,18 0,19 Strop 0,5 0,57 Příčka 2,25 2,25 Okna zasklení rám 0,62 0,62 6 VYTÁPĚNÍ A VĚTRÁNÍ DOMU V domě se předpokládá poměrně malá potřeba tepla. Pro větrání a vytápění je navržena rekuperační jednotka se zpětným získáváním tepla z odpadního vzduchu s účinností 70%. Tab. 10 Porovnání potřeby tepla pro vytápění, 1.a 2.varianta. Potřeba tepla na vytápění [ kwh] Potřeba tepla na vytápění [kw/m 2 ] Tepelná ztráta v [kw] pro výpočtovou teplotu -12 C Varianta 1 5150 23,8 2,8 Varianta 2 3796 17,6 2,4 Veškeré výpočty a tepelné posudky byly brány pro teplotní oblast -12 C. 7 ZÁVĚR Z porovnání vyplývá, že výhodnější je varianta č. 2, a to nejen kvůli nižší potřebě tepla na vytápění, ale také pro její snažší a rychlejší zhotovení. Použití balíků slámy jako tepelné izolace se jeví také při porovnání s běžně používanými tepelnými izolacemi jako nemalá finanční úspora. Důležitým faktorem však nadále zůstává kvalita provedení.

Literatura [1] HUMM, O. Nízkoenergetické domy. Praha: Grada 1999. 360 s. ISBN 80-7169-657-9. [2] TYWONIAK, J. CNízkoenergetické domy, principy a příklad. Praha: Grada, 2005. 200 s. ISBN 80-247-1101-X. [3] PFEIFEROVÁ, M.,SRDEČNÝ, K., ŠIMEK, F. Slaměný dům. České Budějovice: Rosa o.p.s. 2001. 70 s. ISBN 80-238-6834-9. [4] ČSN 73 05 40-2/Z1. Tepelná ochrana budov. Praha: Český normalizační institut 2005. Recenzoval Doc. Ing. Arch. Josef Šamánek, CSc., dř.všb TUO, e-mail: ingarchsamanek@volny.cz