načítání...
nákupní košík
Košík

je prázdný
a
b

E-kniha: Přírodní stavební materiály - Josef Chybík

Přírodní stavební materiály

Elektronická kniha: Přírodní stavební materiály
Autor:

Kniha pro architekty, projektanty, odborníky z oblasti materiálového inženýrství, studenty vysokých škol, stavebníky ekologicky příjemných budov. Shrnuje dosavadní znalosti a zkušenosti. ... (celý popis)
Titul je skladem - ke stažení ihned
Médium: e-kniha
Vaše cena s DPH:  365
+
-
12,2
bo za nákup

hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%   celkové hodnocení
0 hodnocení + 0 recenzí

Specifikace
Nakladatelství: » Grada
Dostupné formáty
ke stažení:
PDF
Zabezpečení proti tisku: ano
Médium: e-book
Počet stran: 268
Rozměr: 25 cm
Úprava: barev. ilustrace
Vydání: 1. vyd.
Jazyk: česky
ADOBE DRM: bez
ISBN: 978-80-247-2532-1
Ukázka: » zobrazit ukázku
Popis / resumé

Kniha pro architekty, projektanty, odborníky z oblasti materiálového inženýrství, studenty vysokých škol, stavebníky ekologicky příjemných budov. Shrnuje dosavadní znalosti a zkušenosti. Usnadňuje orientaci v dané problematice. V ucelené podobě představuje přírodní stavební materiály, nabízí přehled možností jejich využití jak v nosných tak i v rekonstruovaných objektech. Kniha přináší úplný přehled o přírodních obnovitelných stavebních materiálech jako je sláma, rákos, konopí, ovčí vlna a celulóza, produkty získané ze dřeva, korku a další. Také podává informace o použití hlíny. Pozornost je zaměřena na jejich fyzikální a užitné vlastnosti. Současně přináší pojednání o technologiích, výrobcích a konstrukcích, které s přírodními surovinami souvisejí nebo z nich pocházejí. Na příkladech českých i zahraničních realizovaných staveb budou představeny způsoby, formy i úskalí, která nastávají při aplikaci obnovitelných přírodních materiálů. Přírodní stavební materiály a jejich použití při stavbách budov.

Popis nakladatele

Kniha pro architekty, projektanty, odborníky z oblasti materiálového inženýrství, studenty vysokých škol, stavebníky ekologicky příjemných budov. Shrnuje dosavadní znalosti a zkušenosti. Usnadňuje orientaci v dané problematice. V ucelené podobě představuje přírodní stavební materiály, nabízí přehled možností jejich využití jak v nových tak i v rekonstruovaných objektech. Kniha přináší úplný přehled o přírodních obnovitelných stavebních materiálech rostlinného i živočišného původu jako je sláma, rákos, konopí, ovčí vlna, celulóza, produkty získané ze dřeva, korku a další. Také podává informace o použití hlíny. Pozornost je zaměřena na jejich fyzikální a užitné vlastnosti. Současně přináší pojednání o technologiích, výrobcích a konstrukcích, které s přírodními surovinami souvisejí nebo z nich pocházejí. Na příkladech konkrétních českých i zahraničních realizovaných staveb budou představeny způsoby, formy i úskalí, která nastávají při aplikaci obnovitelných přírodních materiálů.

Předmětná hesla
Zařazeno v kategoriích
Recenze a komentáře k titulu
Zatím žádné recenze.


Ukázka / obsah
Přepis ukázky

Grada Publishing, a.s., U Průhonu 22, 170 00 Praha 7

tel.: +420 220 386 401, fax: +420 220 386 400

e-mail: obchod

@grada.cz, www.grada.cz

Josef Chybík

stavitel

Josef Chybík

PŘÍRODNÍ

STAVEBNÍ MATERIÁLY

PŘÍRODNÍ STAVEBNÍ MATERIÁLY

PUBLIKACI PODPOŘILI:



Grada Publishing 2009

Přírodní

stavební

materiály

Josef Chybík


Přírodní

stavební

materiály

Josef Chybík

Tiráž TišTěné publikace

Vydala Grada publishing, a.s.

u průhonu 22, praha 7

obchod@grada.cz, www.grada.cz

tel.: +420 220 386 401, fax: +420 220 386 400

jako svou 3771. publikaci

Odpovědná redaktorka Jitka Hrubá

Grafická úprava a sazba eva Hradiláková

Foto na obálce riGi, stavební společnost, s.r.o.

počet stran 272

první vydání, praha 2009

Vytiskly Tiskárny Havlíčkův brod, a. s.,

Husova ulice 1881, Havlíčkův brod

© Grada publishing, a.s., 2009

cover Design © eva Hradiláková, 2009

Názvy produktů, firem apod. použité v knize mohou být ochrannými známkami

nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků.

iSbn 978-80-247-2532-1

elekTrOnická publikace

iSbn 978-80-247-9114-2 (ve formátu pdf)

Knihu věnuji svým učitelům.


obsah

Předmluva ............................................................................................................................. 9

Úvod ...................................................................................................................................... 11

1 teoretický základ tepelných dějů, akustiky a požární ochrany stavebních

konstrukcí ................................................................................................................... 14

1.1 Základní pojmy a veličiny užívané ve stavební tepelné technice ...................................... 14

1.2 Základní pojmy a veličiny užívané ve stavební akustice ................................................... 18

1.3 Základní pojmy v požární ochraně budov ...................................................................... 19

2 energetická bilance stavebních materiálů ............................................................... 21

3 Přírodní materiály jako obnovitelné zdroje energie ............................................... 30

3.1 Sláma jako energetická surovina ................................................................................... 32

4 dříve používané přírodní materiály .......................................................................... 35

4.1 Desky z dřevěné vlny a cementu .................................................................................... 35

4.2 Dřevotřískové desky ...................................................................................................... 35

4.3 Dřevovláknité desky ...................................................................................................... 36

4.4 Desky Likus ................................................................................................................... 36

4.5 Kůrovinové desky .......................................................................................................... 36

4.6 Desky Empa .................................................................................................................. 36

4.7 Desky z pazdeří ............................................................................................................. 36

4.8 Lisované desky Solomit ................................................................................................. 37

5 Hlína ............................................................................................................................ 38

5.1 Historické kořeny stavitelství z nepálené hlíny ................................................................ 38

5.2 Vlastnosti hlíny a výrobků z hlíny ................................................................................... 41

5.3 Stabilizace hlíny ............................................................................................................. 44

5.4 Zjišťování vlastností nepáleného materiálu ..................................................................... 45

5.5 Přednosti nepálené hlíny ............................................................................................... 48

5.6 Nedostatky nepálené hlíny ............................................................................................ 51

5.7 Suroviny ........................................................................................................................ 55

5.8 Technologie zpracování hlíny ......................................................................................... 58

5.9 Tradiční nepálené kusové stavivo ................................................................................... 59

5.10 Novodobé kusové stavivo z nepálené hlíny .................................................................... 62

5.11 Války ............................................................................................................................. 66

5.12 Hlína dusaná do bednění .............................................................................................. 67

5.13 Vrstvená nebo také nakládaná hlína, zvaná též lepenice ................................................ 73

5.14 Hloubené konstrukce .................................................................................................... 73

5.15 Hlinoslaměné konstrukce v kombinaci se dřevem .......................................................... 74


5.16 Omazávky, mazanice ..................................................................................................... 74

5.17 Mazaniny ...................................................................................................................... 75

5.18 Malty na zdění .............................................................................................................. 76

5.19 Přilnavostní – základní nátěry ......................................................................................... 77

5.20 Hrubé omítky ................................................................................................................ 77

5.21 Jemná hliněná omítka ................................................................................................... 80

5.22 Příklad použití hlíny v rodinném domě v Čelákovicích ..................................................... 87

5.23 Výrobky z jemné hlíny a jílu ........................................................................................... 90

6 výrobky z dřevní hmoty ............................................................................................ 95

6.1 Vlastnosti dřevovláknitých desek ................................................................................... 96

6.2 Použití dřevovláknitých desek ........................................................................................ 99

7 Korek ......................................................................................................................... 111

7.1 Vlastnosti korku .......................................................................................................... 112

7.2 Zpracování korku ........................................................................................................ 113

7.3 Použití korku ............................................................................................................... 114

8 ovčí vlna ................................................................................................................... 116

8.1 Vlastnosti ovčí vlny ...................................................................................................... 116

8.2 Úprava ovčí vlny .......................................................................................................... 116

8.3 Zabudování ovčí vlny ................................................................................................... 117

8.4 Stavební tepelná izolace z ovčí vlny ............................................................................. 119

8.5 Difuzně otevřený systém Diffuwall

®

............................................................................. 122

9 Konopí ....................................................................................................................... 125

9.1 Legislativa k pěstování konopí v ČR ............................................................................. 126

9.2 Konopí ve stavebnictví ................................................................................................. 126

9.3 Bilance CO

2

................................................................................................................. 128

9.4 Tepelně izolační materiály z konopí .............................................................................. 128

9.5 Konopný podlahový systém ......................................................................................... 132

9.6 Stavba stěny z konopného pazdeří .............................................................................. 132

9.7 Konopné pazdeří pro lehčenou maltu a izolační vrstvy ................................................. 133

9.8 Drť z konopného pazdeří ............................................................................................. 134

9.9 Konstrukce vnějších stěn s izolacemi z konopí .............................................................. 134

9.10 Konstrukce šikmých střech s izolacemi z konopí ........................................................... 137

9.11 Příčky s izolacemi z konopí .......................................................................................... 138

9.12 Stropy s izolacemi z konopí ......................................................................................... 140

9.13 Konopné izolace Canabest .......................................................................................... 140

10 len ............................................................................................................................ 143

10.1 Zpracování lnu ............................................................................................................ 143

10.2 Vlastnosti výrobků ze lnu ............................................................................................ 144

10.3 Skladování a manipulace s materiálem ........................................................................ 145


10.4 Zabudování materiálu ................................................................................................. 145

10.5 Použití izolace ze lnu ................................................................................................... 146

11 materiály z dovozu .................................................................................................. 149

11.1 Bavlna ......................................................................................................................... 150

11.2 Juta ............................................................................................................................ 150

11.3 Kokos ......................................................................................................................... 153

11.4 Bambus ...................................................................................................................... 155

12 rákos ........................................................................................................................ 161

12.1 Rákos jako nosič omítek .............................................................................................. 162

12.2 Rákosové desky ........................................................................................................... 162

12.3 Střešní krytina z rákosu ............................................................................................... 163

12.4 ZOO Jihlava – chýše z přírodních materiálů .................................................................. 169

13 sláma jako stavební materiál .................................................................................. 173

13.1 Historie ....................................................................................................................... 174

13.2 Vliv použití slámy na životní prostředí .......................................................................... 176

13.3 Vlastnosti slámy .......................................................................................................... 177

13.4 Biotičtí škůdci .............................................................................................................. 187

13.5 Slaměný balík .............................................................................................................. 188

13.6 Konstrukční řešení s využitím slámy .............................................................................. 190

13.7 Podlaha se slámou ....................................................................................................... 205

13.8 Omítky použitelné na slaměnou konstrukci .................................................................. 207

13.9 Sláma jako tepelná izolace plochých střech .................................................................. 213

13.10 Sláma jako tepelná izolace šikmých střech .................................................................. 215

13.11 Instalace v konstrukcích ze slámy ................................................................................ 217

13.12 Nenosné panely z lisované slámy – ekopanely ............................................................. 218

13.13 Nosné panely z lisované slámy .................................................................................... 222

13.14 Příklady domů s použitím slaměných prvků ................................................................. 225

13.15 Sláma jako střešní krytina ........................................................................................... 242

14 Přírodní materiály k úpravě povrchů ...................................................................... 245

14.1 Výrobky na ochranu dřeva ........................................................................................... 245

14.2 Povrchové úpravy na omítky a zdivo ............................................................................ 252

14.3 Povrchová úprava antikorozní kovářskou barvou ......................................................... 257

Závěr ................................................................................................................................... 259

literatura ............................................................................................................................ 260

rejstříky .............................................................................................................................. 263


8 / Přírodní stavební materiály

děkuji všem, kteří jakkoliv přispěli při práci na rukopisu.

Podklady a informace poskytli nebo byli pomocníky při zpracování:

Men, Juta a.s. Turnov; Christian Meyer, Limbach

(D); Karel Murtinger, EkoWATT CZ s.r.o.České Budějovice; Michal Navrátil, RIGI, stavební

společnost, Hradčany; Pavel Nešťák,Roženecké Paseky; Petr Novák, FA VUT Brno; Stefanie

Ostermair, GrAT Wien (A); Ivo Štefan, Juteko

spol. s r.o. Praha; Tomáš Pešek, Juteko spol.s r.o.

Praha; Gabriela Plachá, Kreidezeit Dačice; Lucie

Pohanková, FA VUT Brno; Bernard Resch, natur

& lehm, Tattendorf (A); Werner Schmidt, Trun

(CH); Lukáš Sochor, FAST VUT Brno; Ludvík

Trnka, Brno; Marek Vlček, Hliněný dům Lysovice;

Kamila Weiglová, FAST VUT Brno.

Zvláště pak děkuji paní doc. Ing. Ivaně Žabičkové,

CSc. a panu doc. Ing. Janu Wernerovi, kteří se

ochotně a s pečlivostí jim vlastní ujali lektorování.

Svými připomínkami, podněty a návrhy přispěli

ke zkvalitnění díla.

Josef Chybík

Jan Bareš, Ekopanely CZ, s.r.o. Jedousov; Leoš

Boček, FA VUT Brno; Aleš Brotánek, Rožmitál

pod Třemšínem; Jaromíra Císařová, Korek Jelínek

spol. s r.o. Rychnov u Jablonce nad Nisou; Pavel

Deržmíšek, FA VUT Brno; Yvona Gaylliová,Ekologický institut Veronica Brno; Dagmar Glosová, FA

VUT Brno; Ladislav Grégr, Claygar s.r.o. Lužice;

Daniel Grmela, FAST VUT Brno; Pavla Hesová,

IZOLACE KONOPÍ CZ, s.r.o. Tábor; Boris Hochel,

Bratislava (Sk); David Hora, IZOLACE KONOPÍ CZ,

s.r.o. Tábor; Mojmír Hudec, ELAM Brno;Ondřej Chybík, FA VUT Brno; Felix Jeanmarie,Niederbuchsitten (CH); Georg H. Jeitler, Baden bei

Wien (A); Max V. Jensen, Svojanov u Bouzova;

Felix Jerusalem, Curych (CH); Pavel Klang, Brno;

Jana Klimešová, FA VUT Brno; Pavel Koterzyna

TRESPOLART, s.r.o. Strunkovice nad Blanicí; Jan

Krňanský, Praha; Ladislav Kubů, m.t.a. spol. s r.o.

Praha; František Kurtin, ecoShop Brno; Jaroslav


Předmluva / 9

Předmluva

Odklonění od starých výrobních postupů, v nichž

se běžně používaly přírodní materiály, začalo

s nástupem průmyslové revoluce, která naše

území zasáhla na počátku 19. století. Její vliv

spustil řetězec proměn s dopadem naurbanizaci a demografickou strukturu země. Projevil se

odlivem venkovského obyvatelstva, které jako

pracovní síla odcházelo do měst. Zde tito lidé

„nasáli“ městský životní styl a pozvolna jejpřenášeli do svých venkovských domovů.Námezdní dělníci zvolna opouštěli dovednosti, které se

v historickém vývoji s naprostou samozřejmostí

při stavbě domů uplatňovaly. Řemeslnétechniky děděné generacemi otců a dědů a materiály

používané starými staviteli se v překotném vývoji

překrývaly moderními způsoby výstavby.Společnost se ocitla na prahu procesů považovaných za

stírání rozdílu mezi městem a vesnicí.

Nebyl to však hlavní důvod, který způsobil

odchýlení od staletých stavitelských zvyklostí.

Na uplatnění materiálů vyráběných průmyslovými

metodami měl dominantní vliv především rozvoj

dopravních systémů. Trasy železnic a vodních cest

byly na našem území dokončeny v podstatě do

konce 19. století. Poněkud volnějším tempem

se rozšiřovala výstavba zpevněných komunikací

a s tím související silniční přeprava. Dalšímpředělem se stalo období první světové války, které

významnou měrou souviselo se začleněnímsilniční dopravy do běžného života. Najednou přestalo

být problematické, aby se na velké vzdálenosti

transportovaly hmoty a výrobky. Domácí, skrajinou spjaté materiály se opouštěly. Neodolaly

tlaku průmyslové výroby. Objevují se náznaky

trendů, charakterizujících odklon od tradičních

způsobů výstavby, které se nakonec neudržely

ani na našem venkově.

Zásadní význam pro opuštění starýchtechnologií byl vedle dopravy spojen s výrobou

a snadnou dostupností oceli, skla a především

s uplatněním cementu. Cement se používal nejen

ke stavbě pevnějších základů, svislých avodorovných konstrukcí. Prostý a vyztužený betonumožnil vytvářet konstrukce větších rozpětí. Ve velké

míře se cement uplatnil i pro jednoduchévytváření povrchových úprav. Celá řada nově stavěných

i původních domů ztrácela svůj výraz. Fasády se

zbavovaly dřívějších výplní otvorů, kterénahradila neúměrně velká a nezvykle členěná okna.

Bílením nebo hliněnými omítkami upravené stěny

ustupovaly sice trvanlivým, ale tuhým anevzhledným cementovým omítkám. Domy opouštěly své

původní funkce. Nejzachovalejší z nich, které si

udr že ly zřetelné stopy těsného vztahu člověka

a pří rody, nazýváme památkami lidovéhostavitelství. Jsou reflexí materiálové základny, kterou naši

předkové měli k dispozici a dovedli ji využít.

K tomu po druhé světové válce přispělo

zprůmyslněné stavebnictví, které spolu stypizací a unifikací, podporující produkciohromného množství stejných nebo si velmipodobných budov, vedlo ke kvantitativnímu způsobu

výstavby. Vše, co vznikalo na prknech architektů

a vymykalo se této koncepci, mělo narealizaci buď velmi malou, nebo spíše žádnou naději.

Transformovala se řemesla. Například nejhojněji

používaný přírodní stavební materiál, kterým je

dřevo, se z produkce českých stavebníchpodniků téměř vytratil. Řemeslníci přestali přebírat

zkušenosti, které se dříve předávaly z generace

na generaci. Hledaly se nové cesty kosmopolitně

nesourodé s tím, co bylo dříve charakteristické

pro jednotlivé kraje, města a obce. Z průmyslově

vytvářených dílců, postrádajících alespoň náznak

přírodní substance, vyrůstaly nové městské části

nazývané sídliště.

V projektových pracovištích umrtvovala

invence architektů snaha o co nejvyššíproduktivitu. Existovaly centrálně řízené ateliéry, kde se

v poměrně velké míře pracovalo s opakovatelnými

10 / Přírodní stavební materiály

projekty. Za hranicemi „železné opony“ jsme

v polovině 70. let 20. století stáli zcela mimo

nastupující proud, který v evropském kontextu

přivál první projekty charakteristické konceptem

ekologické architektury.

Současné vývojové trendy jsou v obecnérovině úzce spjaty s myšlenkami trvaleudržitelného rozvoje. V daleko větší míře, nežli tomu bylo

v minulosti, vznikají obavy z vyčerpánísurovinových a energetických zdrojů a z nadměrného

znečišťování ovzduší. Myšlení stále většího počtu

lidí silně ovlivňuje ekologie a snaha o zachování

pokud možno co nejčistšího přírodního prostředí.

I proto je jedním z důležitých parametrůpřírodních materiálů jejich téměř stoprocentnírecyklovatelnost. Stále větší důraz se klade nazdravotní nezávadnost materiálů. Uvedené tendence

se promítají i do inovací konstrukcí. Pozornost

se začíná přesouvat od energeticky náročných

technologií k organické materiálové bázi, tzn.

přírodním surovinám, které většinu požadavků

udržitelného rozvoje splňují.

S nastalou svobodou a možnostmi poznávat,

jak se staví v zahraničí, i čeští architekti astavitelé po roce 1989 odkrývali, kam až dospěly

technologie spojené s použitím přírodníchmateriálů. S cestami po Evropě získali zkušenosti, do

jaké úrovně došla vzdělanost v této oblasti a jak

hluboká je naše zaostalost. Díky nevšedníotevřenosti zahraničních partnerů jsme mohli začít

s transferem poznatků do domácího prostředí.

Navzdory mnohému pozitivnímu jen s obtížemi

k nim nalézali cestu nejen stavebníci, ale iprojektanti. Přesto se objevili lidé, kteří byliochotni studovat a poznávat zákonitosti stavitelství

založeného na používání tradičních surovin.

Nejčastěji však s nimi pracují jen menší,zpravidla specializované stavební podniky, které jsou

ochotny je systematicky a plánovitě zařazovat do

výrobního programu.

Každá nová stavba, v níž se používajípřírodní materiály, byla a stále je sledována širokým

okruhem odborníků i veřejnosti. Doprovází je

množství pracovních setkání – workshopů, kde

si jejich účastníci mohou vlastním přičiněním

vyzkoušet stavební postupy. K tomuneodmyslitelně patří rozvoj znalostí o vlastnostechvýrobků, které se do stavebního díla zabudovávají.

Také tato kniha si vytyčuje za cíl být příspěvkem

k tomuto poznání.

Úvod / 11

Úvod

Termín přírodní materiály není neznámý

a můžeme jej nalézt i ve starých normách.Napří

klad v ČSN 1168, kterou již v roce 1939 vydala

Česká společnost normalizační, jsou stavební

materiály rozděleny do dvou skupin, na:

a) materiály přírodní, které zahrnovaly nejen

kámen, kamenné drti, štěrky, písky, hlíny,

a dřevo, ale také korek, rákos a dokonce

i asfalt,

b) materiály umělé, kam patřilo vápno, cement,

sádra, kamenné omítkové směsi, škvára,de

het, šedá litina a ocel, výrobky z pálené hlíny,

také výrobky cementové, sádrové, litinové,

ocelové a jiné.

Přírodní stavební materiály v pojetí, kterépředsta

vuje tato kniha, jsou hmoty zpravidla rostlinného

nebo živočišného původu. Německy se nazývají

„nachwachsende Rohstoffe“, což můžemepře

ložit jako dorůstající suroviny. Například se jedná

o konopí, korek, len, ovčí vlnu, slámu a další.Pro

to pozornost nebude věnována hmotám, které

jsou také přírodního charakteru, ale pocházejí

z oblasti neživé přírody – například různé druhy

hornin. Výjimkou bude pouze hlína, kterárostlin

né produkty velmi často vhodně doplňuje.

Významnou vlastností přírodních materiálů je

skutečnost, že mají příznivý vliv jak na lidskésmys

ly, tak i na zdravé životní prostředí. Mnoho lidí

trpí alergiemi a zdravotními indispozicemi, které

jsou vyvolány látkami zabudovanými dokon

strukcí. Hmoty, které vytvářejí obytný a pracovní

prostor a jsou z přírodních materiálů, dokáží být

příspěvkem k potlačení nebo úplnému odstranění

těchto těžkostí. Dovedou například dobřeregu

lovat vlhkost vzduchu ve vnitřním prostředí. Mají

charakteristickou vůni, která blahodárně působí

na lidské vědomí. Vizuální kontakt nebo dotyk

ruky dokáže vyvolat příjemné pocity azprostřed

kovat člověku dobrou náladu. Použitím materiálů

a konstrukcí realizovaných podle zásad zdravotní

nezávadnosti se předejde mnohým chorobám,

které se například mohou projevovat poklesem

imunitních schopností organismu, rozvojemrůz

ných forem alergií, v krajních případech vznikem

karcinomů. V této souvislosti probíhá světový

výzkum, který se zabývá studiem vlivu budov na

zdraví. Ubírá se několika směry:

• "Indoor Air Polution" (IAP) se zabývánega

tivním působením škodlivin z fyzikálního,

chemického i biologického hlediska.

• "Sick Building Syndrome" (SBS) –syn

dromem nemocných budov se nazývánega

tivní ovlivnění zdraví člověka v budovách,

jehož původ a souvislost s budovou zatím

nedokážeme prokázat.

• "Building Related Illness" (BRI) jsou choroby,

které mají prokazatelně původ v samotné

budově.

Příroda produkuje velké množství surovin, které

je možno použít ve výstavbě, mnohdy s jen velmi

malým energetickým vkladem. Jsouanorganic

kého původu, jako je hlína nebo kámen,rostlin

ného původu, ke kterým můžeme zařadit dřevo,

konopí, korek, len, slámu, rákos, bambus,ane

bo původu živočišného, jako je ovčí vlna. Podle

využití se dělí do tří kategorií – na konstrukční,

izolační a doplňkové (Nagy 2004).

a) Konstrukční materiály slouží k vytvářenínos

ných konstrukcí. Zde se nejlépe uplatňují

například kámen, dřevo, lisovaná sláma,

nepálená hlína ve formě cihel, dusaná hlína,

slaměné balíky nebo exotický bambus.

b) Izolační materiály slouží pro tepelnéizo

lování obvodových plášťů budov, zvukovou

izolaci podlah a akustické obklady. Patří sem

například bavlna, celulóza, konopí, len, rákos,

ovčí vlna, sláma, výrobky z dřevěných vláken

a korku.

12 / Přírodní stavební materiály

c) K doplňkovým materiálům se řadí nátěry

z přírodních látek, linoleum, podlahoviny

z korku, tkaniny z juty, tkaniny z kokosových

vláken, tkaniny a tapety z ovčí vlny nebo též

omítky.

K výstavbě budov se po dlouhá staletí používaly

především místní materiály. Zpravidla se jednalo

o suroviny, které se daly vytěžit nebovyprodu

kovat přímo v místě stavby. Často to byla hlína,

kámen a hmoty pocházející z rostlin. Tak známe

území, která jsou označována jako zóny astyč

né oblasti s výskytem podunajského hliněného

a kamenného domu, západoevropskéhohrázdě

ného domu, českého a moravského roubeného

domu nebo alpského dřevěného domu vPošu

maví (Mencl 1980). Stavby se realizovaly podle

generacemi osvědčených archetypů,podpoře

ných tradičními a staletími prověřenýmitech

nologiemi. Nejen na venkově, ale i ve městech

vznikaly soubory staveb v harmonickémsoula

du s krajinou, přitom vyhovující životnímu stylu

jejich tvůrců. V současnosti se na tuto poněkud

pozapomenutou tradici navazuje. Ve stavebních

realizacích se opět objevují komponenty, které

jsou produktem zemědělské výroby. Patří k nim

například sláma. Jejich příznivé užitné vlastnosti

jim například dovolují, aby se staly surovinou do

zateplovacích systémů a střešních krytin.

Po druhé světové válce nastalo období, kdy

do stavebnictví vstoupila do té doby nevídaným

způsobem chemická výroba. Její produkty jsou

levnější než celá řada tradičních materiálů. Stačí

s různými přírodními výrobky porovnat tepelné

izolanty z pěnového polystyrénu. Jejich nízká

cena však neobsahuje náklady nutné narecyk

laci, což se stává zátěží odloženou budoucím

generacím. Otázkou však zůstává, zda je vhodné

aplikace hmot z neobnovitelných ropných zdrojů

stále rozvíjet. Zvláště když existuje velké množství

obnovitelných surovin, které dokáží synteticky

vyráběný produkt nahradit a ropu i z hlediska

perspektiv dalšího rozvoje ponechat provhod

nější použití, za které můžeme napříkladpovažo

vat produkci ušlechtilejších komodit, jako jsou

léky. Přitom je potřeba si uvědomit značnézávis

losti na producentech suroviny, která jeobtíž

ně a mnohdy s průvodním jevem ekologických

katastrof dobývána, přepravována a zpracována.

Navíc se zpravidla nachází v politickynestabil

ních teritoriích. Příkladem mohou býtzkuše

nosti získané z energetické krize, která nastala

v roce 1973. I současnost je prodchnuta trendem

stoupajících nebo kolísajících cen ropy,zemní

ho plynu, uhlí i elektřiny. Tíživé zkušenosti byly

získány při několikatýdenním kolapsu v dodávce

zemního plynu, který Evropu postihl na počátku

roku 2009. To vše posiluje přesvědčení o použití

nezávislých alternativních energetických asuro

vinových zdrojů.

Nejen v mnoha evropských zemích, ale i u nás

již v současnosti existuje množství příkladů, ve

kterých se optimálně využívá konstrukčníchvlast

ností hlíny a tepelně izolační schopnosti slámy,

lněných nebo konopných vláken. Aktuálníveliči

nou je přitom potřeba energie na jejich výrobu.

Podle míry při výrobě vložené energie lze provést

porovnání několika vybraných surovin akonstruk

cí (Minke 2008), obrázek 1. Nejhůře vycházejí

plné cihly s 1350 kWh/m

3

. Porézní cihly oproti

cihlám plným potřebují pouze 40 %, beton 37 %

energie. Možná překvapivě vyznívají desky OSB

s 95 %. Slaměné balíky mají proti plným cihlám

pouze 5% podíl vložené energie.

Přírodní materiály uplatněné ve výstavbě jsou

zdravotně nezávadné hmoty. Oproti produktům

vyráběným z ropy jsou charakteristické také tím,

že na konci životnosti se dají snadno recyklovat.

Velmi úspěšné je dřevo, které jako dorůstající

obnovitelný materiál kumuluje ve své rostlinné

struktuře CO

2

.

Environmentálně šetrný přístup se řídíteore

ticky zdůvodněnými a praxí ověřenými principy,

které preferují přírodní materiály zobnovitel

ných a recyklovatelných surovin (Pifko & Špaček

et al. 2008). Zatížení dopravou může ve velké

míře snížit využívání místních zdrojů. I přírodní

materiály se mohou stát málo vhodnými, pokud

budou přepravovány po dlouhých trasách.Napří

klad převážení slámy na velké vzdálenosti může

Úvod / 13

tento zajímavý a kvalitní přírodní produktposu

nout až za hranici použitelnosti. Zcela se tak

poruší princip o úspornosti, který by měl platit

u materiálů vyrobených s minimální energetickou

náročností.

V energetické optimalizaci budov je vhodnou

alternativou realizace pasivních domů s použitím

přírodních materiálů. To lze tvrdit i přesskuteč

nost, že z hlediska pořizovacích – investičních

nákladů je průměrná cena těchto objektůpři

bližně o 8 % až 12 % vyšší. K běžnému provozu

takové budovy je však potřebné pouze 10 %

energie oproti domům stavěným podlesoučas

ných požadavků.

V Evropě již bylo realizováno množství nových

moderních domů, v nichž jsou použity přírodní

materiály a přitom dosahují velmi nízkéspotře

by. Příkladem může být administrativní objekt

firmy Natur&Lehm v Tattendorfu s použitím

slámy a hlíny nebo S-Haus v Böheimkirchenu.

Důslednost při výstavbě v Böheimkirchenu byla

dovedena až k výrobě nábytku z lisované slámy.

Obě stavby vykazují vynikající energetickévýsled

ky, které je řadí ke špičkovým dílům v kategorii

pasivních domů. Takovéto domy významnou

měrou přispívají ke snížení zatížení životního

prostředí. Příspěvkem může být ještě případné

použití paliva získaného z rostlin. Například dům

v Tattendorfu je v období s nejnižšímiteplota

mi vytápěn bioethanolem. Zajímavou stavbou je

také rodinný dům ve švýcarském Eschenz(Chy

bík 2008), jehož realizace se uskutečnila z panelů

vyrobených z lisované slámy. V České republice

je obdobným pasivním domem Centrumekolo

gických aktivit v Hostětíně.

S tématy přírodních domů se rozvíjí imezi

národní spolupráce. Řada našich zájemců opří

rodní stavitelství vyjíždí do zemí, kde je tento

typ výstavby na pokročilé technologické úrovni.

Z poslední doby můžeme vzpomenout návštěvu

slovenských stavitelů u Švýcara WerneraSchmid

ta, který je znám jedinečnými stavbami znos

né slámy. Studenti se svými učiteli vyjíždějí do

Rakouska. Také do České republiky a naSloven

sko přichází řada známých odborníků. Můžeme

uvést vystoupení německého profesora Gernota

Minkeho v Bratislavě (2008) a v Brně (2009),

úspěšný návrh a realizaci profesora Georga W.

Reinberga v Hostětíně, přednášku architektaFeli

xe Jerusalema (2008) a Wernera Schmidta (2009)

v Brně nebo praktické ukázky stavitele TomaRij

vena na několika workshopech v Hradčanech

u Tišnova (2007).

obr. 1 Energie vložená do zpracování stavebních materiálů (Minke 2008)

PC – plná cihla

POC – porézní cihla

BT – beton

PBD – prefabrikovaná

betonová deska

DH – dřevěné hranoly

OSB – dřevoštěpkové desky

SB – slaměné balíky

DS – dřevěná nosná konstrukce

vyplněná slámou

(45 kWh/m

3

až 70 kWh/m

3

)

NH – nepálená hlína

(1 kWh/m

3

až 10 kWh/m

3

)

SDH – strojem dusaná hlína

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

Vložená energie kWh/m

3

PC POC BT PBD DH OSB SB DS NH SDH

540

500

590

7

70

10

40

1350

1280

800

14 / Přírodní stavební materiály

1 teoretický základ tepelných

dějů, akustiky a požární ochrany

stavebních konstrukcí

K přiblížení pojmů, které jsou v dalších kapitolách

používány, je přiložen krátký komentář. Budou

definovány základní matematické vztahy, které

se při popisu vlastností materiálů ve stavební

tepelné technice, akustice a požární ochraně

uplatňují nejčastěji. Také budou uvedeny fyzikální

jednotky užitých veličin.

1.1 Základní pojmy

a veličiny užívané

ve stavební tepelné

technice

teplo (Q) je energie dodávaná v důsledkurozdí

lu teplot. Energii lze dodávat též konáním práce

a přenosem hmoty. Příspěvek dodaný teplem

není v energii soustavy rozlišitelný od příspěvků

dodaných jinými způsoby: pojem tepelnáener

gie, který se velmi často používá, nemá proto

smysl (Zemansky 1957), (Chybík 2005).Jednot

kou je J = m

2

kg/s

2

.

Tepelný stav dané látky vyjadřuje teplota.

Rozlišujeme:

• termodynamickou teplotu,

• Celsiovu teplotu.

termodynamická teplota (T) jedefinová

na druhou větou termodynamiky a přiřazením

273,16 K teplotě trojného bodu vody, což je

směs ledu, vody a vodní páry.

Celsiova teplota (t) je definována vztahem:

θ = T - 273,15

kde θ je Celsiova teplota ve °C

(stupních Celsia),

T termodynamická teplota v K

(Kelvinech).

Teplota trojného bodu vody je 273,16 K a 0,01 °C.

Teplota bodu mrazu je 0,00 °C a 273,15 K.Roz

díly teplot vyjádřené ve °C a v K jsou číselněpřes

ně stejné, to znamená, že 1 °C je přesně roven

1 K.

V anglosaských zemích se ještě používástup

nice Farenheitova. Jejími fixními body jsou

32 °F (0 °C) a 212 °F (100 °C). Vztah ke stupnici

Celsiově se dá vyjádřit rovnicí:

9

θ

f

= ––– · θ + 32

5

kde θ

f

je teplota ve °F,

θ teplota ve °C.

tepelná kapacita (K

x

) vyjadřuje schopnost tělesa

nebo soustavy přijímat teplo. Tepelná kapacita je

teplo potřebné k ohřátí daného tělesa o jeden

stupeň (1 K nebo 1 °C).

Je definována podílem přivedeného tepla

a příslušné změny teploty:

dQ

K

x

= ––––

dT

kde K

x

je tepelná kapacita v J/K =

= m

2

·kg/(s

2

·K),

dQ přivedené teplo v J,

dT přírůstek teploty v K způsobený

přivedeným teplem. Teoretický základ tepelných dějů, akustiky a požární ochrany stavebních konstrukcí / 15

měrná tepelná kapacita (c) je teplo potřebné

k ohřátí jednotky hmotnosti (1 kg) dané látky

o jeden stupeň (1 K nebo 1 °C). Je definována

podílem tepelné kapacity K

x

a hmotnosti mzkou

maného množství látky:

K

x

1

dQ

c

= ––– = ––– ·

(

–––

) m m dT

kde c je měrná tepelná kapacita

v J/(kg·K) = m

2

/(s

2

·K),

K

x

tepelná kapacita

v J/K = m

2

·kg/(s

2

·K),

m hmotnost látky v kg,

Q přivedené teplo v J,

T teplota v K.

absolutní vlhkost daného vzduchu (φ)vyja

dřuje hmotnost vodní páry obsažené vjednot

ce objemu (1 m

3

) tohoto vzduchu. Vyjadřuje se

vztahem:

m

V

φ

= –––

V

kde φ je absolutní vlhkost vzduchu

v kg/m

3

,

m

v

hmotnost vodní páry v kg,

V objem vzduchu v m

3

.

relativní vlhkost daného vzduchu (φ) je

poměr hmotnosti vodní páry obsažené vevzdu

chu ku hmotnosti nasycené vodní páry stejného

objemu a teploty. Může se vyjádřit vztahem:

φ

p

φ

= ––– · 100 = ––– · 100

φ

n

p

n

kde φ je relativní vlhkost vzduchu v %,

φ absolutní vlhkost vzduchu

v kg/m

3

,

φ

n

absolutní vlhkost párou

nasyceného vzduchu v kg/m

3

,

p parciální tlak vodní páry v daném

vzduchu v Pa,

p

n

parciální tlak nasycené vodní

páry v daném vzduchu v Pa.

tepelný tok (I

Q

) je teplo dodané za jednotku

času. Je definován podílem přenášeného tepla

a příslušného času:

dQ

I

Q

= ––––

kde I

Q

je tepelný tok v J/s = W = m

2

·kg/s

3

,

dQ dodané teplo v J,

dτ za čas dτ v s.

Hustota tepelného toku (q) vyjadřuje tepelný

tok připadající na jednotku plochy (1 m

2

)posta

venou kolmo ke směru šíření tepla. Je definována

podílem tepelného toku a plochy, jíž tento tok

kolmo prochází:

dl Q

q

= ––––

dS

kde q je hustota tepelného toku

ve W/m

2

= kg/s

3

,

dI

Q

tepelný tok v J/s = W = m

2

·kg/s

3

,

dS plocha v m

2

.

teplotní gradient (spád) je teplotní rozdíl,

připadající na jednotkovou vzdálenost (1m):

∆T

––– , (obecně grad T)

∆x

kde ∆T je teplotní rozdíl v K nebo °C

připadající na vzdálenost ∆x.

tepelná vodivost (λ) vyjadřuje schopnostlát

ky vést teplo. Tepelná vodivost danéhomateri

álu je hustota tepelného toku při jednotkovém

teplotním gradientu. Hustota tepelného toku při

daném teplotním gradientu ∆T/∆x pak je:

∆T

q = - λ · –––, (obecně q = -λ · grad T)

∆x

(znaménko minus vyjadřuje, že tepelný

tok je kladný, když je gradient záporný)

kde q je hustota tepelného toku

ve W/m

2

= kg/s

3

,

λ součinitel tepelné vodivosti

ve W/(m·K) = m·kg/(s

3

·K),

+

16 / Přírodní stavební materiály

∆T/∆x teplotní gradient v K/m,

∆x jednotková vzdálenost v m.

tepelná propustnost daného materiálu (Λ) je

hustota tepelného toku při jednotkovémteplot

ním rozdílu. Hustota tepelného toku při daném

teplotním rozdílu ∆T pak je:

q

= Λ · ∆T

Tepelná propustnost je tepelná vodivost,připa

dající na jednotkovou vzdálenost (napříkladjed

notkovou tloušťku materiálu):

λ

Λ

= –––

∆x

kde q je hustota tepelného toku

ve W/m

2

= kg/s

3

,

Λ plošná tepelná vodivost

ve W/(m

2

·K) = kg/(s

3

·K),

T teplota v K,

λ součinitel tepelné vodivosti

ve W/(m·K) = m·kg/(s

3

·K),

tepelná jímavost (b) vyjadřuje schopnostmate

riálu o definované vlhkosti přijímat teplo: Jevyjad

řována vztahem:

b

= λ · c · ρ

kde b je tepelná jímavost ve W

2

·s/(m

4

·K

2

),

λ součinitel tepelné vodivosti

ve W/(m·K) = m·kg/(s

3

·K),

c měrná tepelná kapacita

v J/(kg·K),

ρ objemová hmotnost v kg/m

3

.

tepelná pohltivost (s) je schopnost materiálu

pohlcovat teplo nebo teplo uvolňovat. Definuje

se vztahem:

p

s

=

(

2 · –––

)

· b

T

kde s je tepelná pohltivost ve W/(m

2

·K),

b tepelná jímavost ve W

2

·s/(m

4

·K

2

),

T vhodně zvolená doba kmitu v s.

součinitel přestupu tepla (h) vyjadřuje sdílení

tepla mezi tekutinou (plynem nebo kapalinou)

a tuhou stěnou. Je roven hustotě tepelného toku

mezi tekutinou a stěnou při jednotkovémtepel

ném rozdílu mezi nimi. Hustota tepelného toku

při daném teplotním rozdílu pak je:

q

i

= h

si

· (θ

ai

- θ

si

), q

e

=

h

se

· (θ

ae

- θ

se

)

kde h

si

,h

se

je

součinitel přestupu tepla na vnitřní

a vnější straně konstrukce

ve W/(m

2

·K),

q hustota tepelného toku mezi

tekutinou a stěnou ve W/m

2

,

θ

ai

teplota vnitřního vzduchu ve °C,

θ

ae

teplota vnějšího vzduchu ve °C,

θ

si

teplota na vnitřním povrchu

konstrukce ve °C,

θ

se

teplota na vnějším povrchu

konstrukce ve °C.

Součinitel přestupu tepla α závisí na vlastnostech

tekutiny a na zakřivení a náklonu stěny. Tento

součinitel je obtížné určit, poněvadž se mění

v širokých mezích v závislosti na druhu proudění,

viz tabulka 1.1. Výpočtem stanovený součinitel

přestupu tepla se jen výjimečně shoduje shodno

tami získanými experimentální cestou.

tab. 1.1 Součinitel přestupu tepla pro různé druhy

prostředí (Mrlík 1993)

Prostředí

součinitel

přestupu tepla h

s

[W/(m

2

·K)]

Klidný vzduch 3,5 až 12,0

Proudící vzduch 12,0 až 580,0

Proudící kapalina 230,0 až 5800,0

Vroucí kapalina 4600,0 až 7000,0

Kondenzující vodní páry 8100,0 až 14000,0

Teoretický základ tepelných dějů, akustiky a požární ochrany stavebních konstrukcí / 17

součinitel prostupu tepla (U) vyjadřuje sdílení

tepla mezi dvěma tekutinami oddělenými tuhou

stěnou (nebo mezi tekutinou a stěnou,jsou

li odděleny izolační vrstvou). Je roven hustotě

tepelného toku při jednotkovém rozdílu teplot

mezi uvažovanými tekutinami. Tepelný tok při

daném teplotním rozdílu pak je:

q

= U · (θ

ai

- θ

ae

)

a součinitel prostupu tepla má tvar:

q

U = –––––––

ai

- θ

ae

)

kde U je součinitel prostupu tepla

ve W/(m

2

·K) = kg/(s

3

·K),

q hustota tepelného toku

ve W/m

2

= kg/s

3

,

θ

ai

teplota vnitřního vzduchu ve °C,

θ

ae

teplota vnějšího vzduchu ve °C.

V aplikacích uplatňovaných ve stavební tepelné

technice je součinitel prostupu tepla vyjádřen

vztahem:

1 1

U = ––– = ––––––––––––––––––

R

T

1 d

k

1

––– + ––– + –––

h

si

λ

k

h

se

kde U je součinitel prostupu tepla

ve W/(m

2

·K) = kg/(s

3

·K),

R

T

tepelný odpor při prostupu tepla

v m

2

·K/W,

h

si

součinitel přestupu tepla

na vnitřní straně konstrukce

ve W/(m

2

·K) = kg/(s

3

·K),

h

se

součinitel přestupu tepla

na vnější straně konstrukce

ve W/(m

2

·K) = kg/(s

3

·K),

d

k

tloušťka k-té vrstvy stavební

konstrukce v m,

λ

k

tepelná vodivost k-té vrstvy

stavební konstrukce

ve W/(m·K) = m·kg/(s

3

·K).

Kritéria

Kritéria součinitelů prostupu tepla definuje

ČSN 73 0540:2007. Rozlišuje hodnotypožado

vané a doporučené. V pokynech pro navrhování

uvádí také parametry pro budovy s velmi nízkou

energetickou náročností. V tabulce 1.2 jsouuve

deny hodnoty součinitelů prostupu teplavybra

ných konstrukcí.

tab. 1.2 Požadované a doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla podle ČSN 73 0540-2:2007

Pol. Popis konstrukce

Požadované

hodnoty

U

[W/(m

2

·K)]

doporučené

hodnoty

U

[W/(m

2

·K)]

Pasivní

domy

U

[W/(m

2

·K)]

1 Střecha plochá a šikmá se sklonem < 45° 0,24 0,16 0,12

2 Strop pod nevytápěnou půdou 0,30 0,20

3 Stěna vnější ve vytápěném prostoru 0,30 0,20 0,15

4 Střecha strmá se sklonem > 45° lehká 0,30 0,20

5 Střecha strmá se sklonem > 45° těžká 0,38 0,25

6 Podlaha a stěna vytápěného prostoru

přilehlá k zemině

0,45 0,30

n

S

k = 1

18 / Přírodní stavební materiály

1.2 Základní pojmy

a veličiny užívané

ve stavební akustice

Rozsah slyšení se u zdravého člověka pohybuje

v rozmezí od f = 16 Hz až 20 Hz a končí mezi

f = 16 KHz až 20 KHz. Vysokou citlivostvyka

zuje sluch v oblasti středních frekvencí,při

bližně mezi f = 0,50 kHz až 5,0 kHz. Mezi

f = 0,50 kHz až 2,00 kHz se nacházejíkmito

čty, které jsou důležité pro poslech řeči. Směrem

k nízkým kmitočtům se citlivost sluchu výrazně

snižuje. Kmitočty nižší než f = 16 Hz definují

oblast nazývanou infrazvukem. Zvuky o kmitočtu

vyšším než f = 20 kHZ jsou ultrazvukem.

Zvukově izolační vlastnosti dělicích prvků

vzhledem ke zvukům, které se šíří vzduchem,

jsou charakterizovány neprůzvučností R. Jsou

dány vztahem:

W

1

R = log –––

W

2

kde W

1

je akustický výkon dopadající

na dělicí prvek ve W,

W

2

akustický výkon vyzářený

zkoušeným dělicím prvkem ve W.

Hladina akustického tlaku L se vyjadřuje jako

podíl akustického tlaku p k referenční hodnotě

akustického tlaku:

p

L = 20log –––

p

o

kde p je akustický tlak v Pa,

p

o

referenční hodnota akustického

tlaku p

o

= 2·10

-5

Pa.

Pro stavební materiály je důležitou vlastností

schopnost pohlcovat zvuk. Vyjadřuje sečinite

lem zvukové pohltivosti jako poměr zvukupohl

ceného plochou W

a

ke zvuku dopadajícímu na

plochu W

i

:

W

a

α = –––

W

i

Pohlcený zvuk je rozdílem energie zvukudopa

dajícího W

i

a odražené složky W

r

:

W

a

= W

i

- W

r

kde W

a

je energie zvuku pohlceného

plochou ve W,

W

i

energie zvuku dopadajícího

na plochu ve W,

W

r

energie zvuku od plochy

odraženého ve W.

Pohltivost povrchů A se udává vztahem:

A = α

i

· S

i

kde α

i

je

činitel zvukové pohltivosti

materiálu, udávaný pro oktávové

intervaly v kmitočtech

od f = 125 Hz do 4000 Hz,

popř. 8000 Hz,

S

i

plocha materiálu v m

2

.

Pro orientační informaci o zvukovépohltivos

ti materiálů se v praxi používá střední hodnota

činitele pohltivosti, zjištěná jako průměr z hodnot

přiřazených ke kmitočtům f = 250, 500, 1000

a 2000 Hz. Tato hodnota se také nazývá NOISE

REDUCTION COEFICIENT a označuje se NRC:

250

+ α

500

1000

2000

)

NRC = –––––––––––––––––––––

4

Požadavky na konstrukce

Na stavební konstrukce příček a stěn mezimíst

nostmi v budovách jsou v ČSN 73 0532:2000sta

noveny hodnoty, které se určí podle ČSN EN ISO

717-1 z veličin v třetinooktávových kmitočtových

pásmech definovaných v ČSN EN ISO 140-4.

n

S

i = 1



       
Knihkupectví Knihy.ABZ.cz - online prodej | ABZ Knihy, a.s.
ABZ knihy, a.s.
 
 
 

Knihy.ABZ.cz - knihkupectví online -  © 2004-2018 - ABZ ABZ knihy, a.s. TOPlist