Přírodní obnovitelné materiály a jejich vlastnosti ve stavebnictví

Domy se staví pro budoucnost. Udržitelná výstavba zohledňuje celý životní cyklus budovy - od její výstavby přes užívání až po demontáž. Celý proces plánování zohledňuje ekologické aspekty, např. minimalizaci spotřeby energie.

Principy udržitelné výstavby přinášejí do oblasti stavebnictví nové požadavky. Z tohoto pohledu je kladen důraz na použití takových materiálů, konstrukcí a technologií, které kromě dosud běžných požadavků na kvalitu, spolehlivost a funkčnost zvyšují také jejich hodnotu z hlediska environmentálních kritérií. Optimalizovaným výběrem jednotlivých materiálů je podle těchto kritérií možno vyhodnotit environmentální kvalitu jednotlivých konstrukcí, skladeb, ale i celých budov.

Úlohou projektanta při tvorbě koncepce budovy by mělo být spolu s konstrukčním řešením navrhnout i materiálové řešení objektu tak, aby odpovídalo výše uvedeným principům a požadavkům. Na základě výše uvedených principů a požadavků udržitelné výstavby vstupují do stavebnictví také materiály, výrobky, ev. technologie, které jsou někdy označovány jako ?alternativní?, ?low-cost?, ?lowtech?, ?low skills?, ?low quality? atd.

Řada z těchto materiálů je používána v oblasti experimentální výstavby, ev. výstavby svépomocí atd., ale mnoho z nich je již nyní zpracováváno průmyslově, ve formě výrobků s přesně definovanými mechanicko-fyzikálními vlastnostmi.

Přírodní stavební materiály

Je velmi důležité používat pouze přírodní stavební materiály a ekologické a recyklovatelné stavební komponenty. Ekologické izolační materiály, jako je juta nebo konopí, jsou v oblasti udržitelné výstavby obzvláště oblíbené. Oblíbené jsou však také dřevo, hlína a přírodní barvy na rostlinném základě, na bázi vápna nebo kaseinu. Vyhněte se lakům, plastům na bázi ropy a izolační vlně.

Čtěte také: Skrytá ikona Koše

Člověk v nich žil po tisíciletí bez újmy na zdraví. Přírodní materiály, jako je dřevo, kámen, hlína, části rostlin, srst, vlna apod., bez chemických aditiv, která v nevhodném složení mohou negovat pozitiva těchto materiálů. Zejména u objemných a těžkých stavebních materiálů, jako je dřevo, cihly a kameny, platí: čím kratší je dopravní cesta, tím lepší je ekologická bilance stavby. V oblasti ekologického stavitelství se nejlépe obracejte na regionální výrobce a prodejce.

Přírodní materiály jsou "in"! Ekologie, obnovitelné zdroje, péče o životní prostředí, udržitelnost, uhlíková stopa. Pojmy zabývající se budoucím životem na Zemi a jeho ochranou se čím dál víc objevují i v souvislosti se spánkem. Lidé chtějí spát šetrně a zdravě a tomu se přizpůsobují také výrobci matrací využívající suroviny, které nepoškozují ekosystém při výrobě, během používání ani po skončení životnosti matrace.

Materiály z obnovitelných zdrojů

Následující přehled uvádí příklady materiálů z obnovitelných zdrojů, které jsou v současnosti používány, nebo jejichž vývoj pro širší využití ve stavebnictví probíhá, nebo je experimentálně ověřován.

Dřevo

Dřevo představuje z environmentálního hlediska přírodní obnovitelný surovinový zdroj se značným potenciálem. Výrobky ze dřeva a na jeho bázi se vyznačují výbornými mechanicko-fyzikálními vlastnostmi při nízké hmotnosti (zjednodušená doprava a manipulace), malou objemovou hmotností (dobré tepelně technické vlastnosti), snadnou zpracovatelností a úplnou recyklovatelností. Nevýhody, jako jsou hořlavost, degradace stářím, působení biologických škůdců, povětrnosti atd., lze eliminovat především správným konstrukčním řešením, popřípadě jeho další úpravou. Trvanlivost správně navržených konstrukcí ze dřeva je zcela srovnatelná s jinými konstrukcemi.

Dřevo dnes nabízí architektům možnost osobitého ztvárnění, možnost vytváření výrazné architektury a architektonického designu. Regulovaná produkce dřeva, zajišťující rovnováhu mezi roční těžbou a přírůstkem, představuje cyklus, tvořící stabilní zásobu suroviny.

Čtěte také: Informace o obnovitelných zdrojích energie v České republice

Pro stavební konstrukce jsou využívané jednak prvky a výrobky ze surového dřeva (trámy, nosníky, fošny, prkna, latě, lepené a sbíjené nebo jinak spojované profily), kompozitní materiály na bázi dřeva s využitím menších odpadových částí (dřevovláknité, dřevotřískové, dřevocementové, OSB desky), kombinace předchozích výrobků (nosné profily).

Široký okruh využití dřeva představují doplňkové a kompletační konstrukce a výrobky použité ve stavebnictví, jakými jsou například výplně okenních a dveřních otvorů, nášlapné vrstvy podlah, široká škála truhlářských výrobků, ale také obklady fasád atd. Zvláštní kategorií je zpracování dřeva pro výrobu střešní krytiny, tzv. ?šindelů?. Původně jde o tradiční historickou střešní krytinu, která má své uplatnění u rekonstrukcí a renovací památkových objektů, ale je možné ji využít v kontextu environmentálních přístupů i u moderních staveb.

Rozvlákněná dřevní hmota se dnes využívá na výrobu tepelných a akustických izolací ve formě desek nebo rohoží. Jedná se o průmyslové výrobky s garantovanými fyzikálními (objemová hmotnost ρ, součinitel tepelné vodivosti λ, faktor difuzního odporu μ, měrná tepelná kapacita c, požární odolnost...) i technologickými vlastnostmi (stlačitelnost, odolnost proti vlhkosti...).

Celulóza a papír

Existuje řada dalších materiálů aplikovaných ve stavebnictví, které využívají dřevní hmotu jako primární surovinový zdroj. Jedním z významných produktů je celulóza a výrobky z ní. Celulózová vlákna vyráběná systémem suchého rozvlákňování jsou využívána pro výrobu tepelných a akustických izolací, nebo jako přísada do asfaltových směsí. Izolace se aplikuje buď zafoukáváním do dutin, nebo nástřikem.

Výrobci garantují při dodržení technologického postupu stavebně fyzikální vlastnosti (ρ, λ, μ, c, požární odolnost...). Využití papíru ve stavebnictví dnes představuje širokou škálu prvků jak ve výrobcích (nosné vrstvy hydroizolací), tak v konstrukčních skladbách (separační vrstvy) a stavebních technologiích (formy ztraceného bednění, například MONOTUB DD), dále v přepravních, obalových a ochranných prostředcích (vlnité lepenky, kartonáž z vlnité lepenky, balicí papíry, sáčky, pytle, odnosné tašky, fixážní prvky z nasávané rozvlákněné papíroviny, papírové trubice formou vinuté kartonáže jako základ pro navíjení celého sortimentu výrobků, atd.).

Čtěte také: Více o ekologických materiálech

Části rostlin (sláma, konopí, rákos)

Části rostlin jsou ve stavebnictví využívány již tradičně. V současných stavebních konstrukcích jsou při průmyslovém zpracování materiály jako sláma, technické konopí a rákos opět využitelné. Využití slámy v moderním stavebnictví představuje v současnosti významnou sekci v oblasti alternativních přístupů. Na trhu se také objevují výrobky pro stavební účely ze slámy nebo s jejím použitím.

Využití slámy pro tepelné izolace v současném stavebnictví představuje významnou sekci v oblasti alternativních přístupů. Sláma je jako tepelná izolace využívána jednak ve formě lisovaných balíků ze zemědělských strojů, jednak ve formě volně ukládané slámy do dutiny. Průmyslově zpracovaná sláma je využívána pro výrobu slámokartonových panelů pro systémy suché výstavby (příčky, opláštění stěn, stropů a podhledů...).

Oproti slámě se stébla rákosu vyznačují větší pevností, větším objemem a delší trvanlivostí. Použití ve stavebnictví známe z nedávné minulosti ve formě nosiče omítek dřevěných podbití stropů. V současnosti existuje řada průmyslově zpracovávaných výrobků, které je možno použít pod omítky, jako tepelné izolace nebo jako střešní krytinu a nahradit jimi výrobky využívající obnovitelné zdroje s vyššími energetickými nároky na zpracování.

Další materiály

Existuje ještě řada dalších materiálů ve stavebnictví, které využívají části rostlin jako základní surovinu pro výrobu. Jutu lze využít jako výztužnou tkaninu omítek, při stabilizaci zemních svahů atd. Korek je využíván ve formě korkové drti jako tepelná a akustická izolace. Specifické je jeho využití jako nášlapných vrstev podlah. Ovčí vlna je průmyslově zpracovávána pro výrobu tepelně izolačních rohoží. K základním vlastnostem ovčí vlny patří její vysoká hydroskopie (až 30 %), se vzrůstající vlhkostí se izolační schopnost vlny zvyšuje vlivem sorpčního tepla.

Suchá výstavba a hliněné desky

Suchá výstavba je jedním z nejdůležitějších způsobů výstavby interiérů. Slaměné stavební desky jsou vyrobeny z vysoce stlačené obilné slámy a vyznačují se dobrými zvukově a tepelně izolačními vlastnostmi. Hliněná stavební deska představuje nový vývoj v oblasti suché výstavby a nyní umožňuje univerzální využití hlíny, která je zajímavá z hlediska stavební fyziky a stavební biologie. Hliněné desky mají velmi dobré zvukově izolační vlastnosti. Navíc regulují vlhkost a jejich povrch je vnímán jako "teplý".

Tepelná izolace z přírodních materiálů

Vzhledem k neustále rostoucím cenám energií je téma tepelné izolace aktuálnější než kdy jindy. Při výběru správné tepelné izolace hrají stále větší roli přírodní izolační materiály. Je to proto, že jsou propustné pro vodní páru, a mají tak oproti běžným tepelně izolačním materiálům jasné výhody. Mají dobré izolační a zvukové vlastnosti a jsou vyráběny energeticky úsporným způsobem. Kromě toho jsou neškodné pro lidi i životní prostředí - ať už při instalaci, používání a pozdější likvidaci nebo recyklaci. Mnoho přírodních izolačních materiálů zajišťuje dobré vnitřní klima i v udržitelných stavbách, protože pohlcují vlhkost, a dokonce zabraňují vzniku plísní.

• Dřevní vlákna: Dřevo je regionální, obnovitelná surovina a má krátké přepravní vzdálenosti. Reguluje vlhkost, má dobré tepelně izolační a zvukově izolační hodnoty a lze jej použít i jako podkladovou omítku pro tepelně izolační systémy.
• Konopná vlákna: Konopí má podobně dobré tepelně-izolační hodnoty jako dřevo a v porovnání například s minerální vlnou je obzvláště odolné.
• Izolace z juty: Juta je nejen velmi trvanlivá a odolná vůči plísním a škůdcům, ale také reguluje vlhkost a má velmi dobré izolační hodnoty. Je však poněkud dražší než jiné přírodní materiály.
• Izolace z rákosu: Rákos je obzvláště odolný vůči plísním a škůdcům, reguluje vlhkost a je levný. Výroba rákosové izolace vyžaduje málo energie. Třtina je však poměrně těžká.
• Celulózová izolace: Celulóza se skládá až z 90 % z odpadního papíru a lze ji dobře použít jako tzv. foukanou izolaci. Izolační hodnoty jsou dobré, cena je nízká.

Alternativní zdroje energie v České republice

Alternativní zdroje energie v přírodě jsou klíčem k udržitelnější budoucnosti. Obnovitelné zdroje, jako je slunce, vítr, voda či biomasa, přinášejí ekologicky šetrné řešení pro výrobu elektřiny i tepla. Obnovitelné zdroje energie - často označované také jako alternativní zdroje energie - se přirozeně obnovují a jsou prakticky nevyčerpatelné.

Na rozdíl od fosilních paliv, jako je uhlí, ropa nebo zemní plyn, které jednoho dne dojdou, jsou obnovitelné zdroje k dispozici pořád. Mezi ty základní patří slunce, vítr, voda, biomasa nebo třeba teplo ze země. Jejich využití nám pak umožňuje vyrábět elektřinu, aniž by to mělo výrazný dopad na naši planetu.

Alternativní zdroje energie se často označují také jako ekologické zdroje energie, protože jejich provoz produkuje minimální množství emisí skleníkových plynů. Využití těchto zdrojů tak jednoznačně přispívá k ochraně klimatu. Navíc s nimi snižujeme svou závislost na dovozu fosilních paliv a podporujeme vlastní energetickou soběstačnost.

Obnovitelné zdroje energie pro domácnosti

Jako běžná domácnost máte hned několik možností, jak využívat alternativní zdroje pro výrobu elektrické energie ke snížení výše vašich účtů i závislost na fosilních palivech.

• Solární panely: Ideální pro výrobu elektřiny nebo ohřev vody.
• Biomasa: Kamna na dřevo nebo pelety jsou oblíbenou alternativou k plynovému vytápění a to hlavně na venkově.

Tip: Velcí dodavatelé v České republice nabízí tzv. zelenou elektřinu. Pokud tedy sami nemůžete investovat do obnovitelných zdrojů, můžete alespoň používat jejich energii.

Biomasa a geotermální energie pro výrobu tepla

Z obnovitelných zdrojů energie je k výrobě tepla využívána biomasa, energie prostředí (tepelná čerpadla), bioplyn a energie slunce (fototermika). Na výrobě tepla má v České republice z obnovitelných zdrojů energie dominantní podíl biomasa (brikety, pelety, palivové dřevo, dřevní odpad, piliny, kůra, štěpky, zbytky po lesní těžbě, celulózové výluhy atd.).

Za další možný obnovitelný zdroj tepelné energie je považována geotermální energie, kdy přímé využívání této energie není v současné době v naší republice realizováno. Bioplyn vzniká v provozu bioplynových stanic, komunálních či průmyslových ČOV, příp. vyrobená tepelná energie je využívána především pro vlastní potřebu v místě vzniku, může být dodávána i jiným odběratelům (vytápění např. proces přeměny energie dopadajícího slunečního záření na energii tepelnou, tzv. nutno dbát na kvalitu (certifikace paliva), vliv na výhřevnost paliva nebo např. zařízení na výrobu, příp.

Ekologické budovy a jejich benefity

Budovy jsou velkým spotřebitelem energie, materiálů, jejich údržba je nákladná a významně ovlivňují životní prostředí. Právě proto se stále větší pozornost věnuje ekologickým budovám.

• Recyklovaný kov: Efektivně recyklované kovy mají výrazně nižší energetickou náročnost než nově vyrobené kovy. Jsou velice odolné, jedinou nevýhodou je koroze, proto je vždy důležité před použitím recyklovaný kov dobře ošetřit. Používá se na střešní krytiny, fasády budov, konstrukční podpěry.
• Ovčí vlna: Tento přírodní izolační materiál skvěle nahrazuje izolace ze skleněných vláken a polyuretanových pěn. Má dlouhou životnost a rychle se obnovuje. Používá se na izolace stěn, stropů a podkroví.
• Prefabrikovaný beton: Prefabrikovaný beton, je takový beton, který se nalije do předem připravených forem, a poté se vytvrdí a dováží na stavbu. Při jeho výrobě a montáži se spotřebovává méně energie než při výrobě běžného betonu. Používá se na stěny, fasády, podlahy, schodiště, sloupy, ploché střechy.
• Konopný beton: Jde o beton, který tvoří drcené konopné pazdeří a vápenné pojivo. Konopný beton je velice prodyšný, odolává škůdcům a produkuje minimální množství emisí.
• Hliněná stavební deska: Hlína je velice zajímavým materiálem z hlediska stavební fyziky a stavební biologie.

Vliv stavebních materiálů na kvalitu vnitřního prostředí

Moderní stavební materiály užívané v posledních sto letech sebou přinesly mimo technické vlastnosti výhodné pro spolehlivost stavby a její odolnost proti různým vlivům také některá negativa v podobě uvolňování škodlivin do vnitřního, příp. i do vnějšího prostředí, kde poškozují zdraví člověka. Kvalita vnitřního prostředí budov nabývá na významu zvláště v posledních letech, kdy se ze statistik dozvídáme, že člověk v interiéru budov tráví v průměru 90% celkové doby, na straně druhé přibývá nemocí, jejichž příčiny se postupně zjišťují jako následek vlivů způsobených právě budovami, a to v různých podobách.

Je to právě kvalita vnitřního prostředí, kterou spoluvytvářejí materiály užité ve stavbě i v jejím interiéru. Řada vlastností nových stavebních materiálů je zcela neznámých a upozorní na ně teprve zdravotní potíže uživatelů, jako dráždění dýchacích cest a očních spojivek, bolesti hlavy, kožní choroby, podrážděnost, poruchy koncentrace atd.

Jak tedy předcházet škodlivému vlivu vnitřního prostředí? Především takové, kterými je člověk obklopen po celou dobu svého vývoje a na něž se lidský organizmus dokonale adaptoval. Přírodní materiály, jako je dřevo, kámen, hlína, části rostlin, srst, vlna apod., bez chemických aditiv, která v nevhodném složení mohou negovat pozitiva těchto materiálů.

V poslední době se připisuje značný význam pozitivním vlastnostem hliněných omítek v interiéru budov, které dokáží přijmout velice rychle vysoký obsah vzdušné vlhkosti a po pominutí příčiny uvolňování vlhkosti do ovzduší (např. z koupelny, z kuchyně, aj.) jsou schopny vodní páru postupně uvolňovat znovu do vnitřního prostředí. Pohlcují zápachy. Jílové minerály, jejich schopnost změny (přijímání vody, výměna kationů) položily základ ke vzniku života na zemi.

Historický kontext využití hlíny ve stavebnictví

Nepálená hlína jako stavební materiál se užívala pro výstavbu masivních hliněných stěn prakticky na celém světě, a to v několika základních technologiích, které se místně obměňovaly, měly různé názvy, v podstatě se však jedná o několik základních principů vytváření konstrukcí. Životnost hliněných staveb přesahuje století, pokud je stavba trvale chráněna proti vodě. Hliněné stavby z prehistorických dob se dochovaly pouze v zemích se suchým podnebím, kde nepodlehly destruktivním účinkům vody, která představuje pro hliněné stavby největšího nepřítele, jak ostatně ukázaly i povodně na přelomu tisíciletí.

U nás je užití nepálené hlíny jako hlavního stavebního materiálu, stejně jako v západní Evropě, zmiňováno ve 13. až 14. století. K oživení masivních hliněných konstrukcí došlo v evropských zemích na přelomu 16. a 17. století, tedy v době, kdy mohutné požáry v oblastech s převládajícími tradičními dřevěnými konstrukcemi ničily celé vesnice a města. Hliněné stavby odolné proti ohni nacházely široké uplatnění a ocenění v nízkopodlažní zástavbě nejen na vesnicích, ale i ve městech (klasicistní patrové domy ve Slavkově, Uherském Ostrohu), dřevěná srubová stavení byla opatřována silnou hliněnou omazávkou.

Rozšíření hliněných konstrukcí v tradičních hliněných regionech jižní Moravy v prvních desetiletích 19. století zachycují mapy stabilního katastru.

Stavební řád pro Království České ze dne 8. 1. §105: ...Budovy přízemkové, které zaplavením nejsou ohroženy, mohou býti zřizovány také z cihel nepálených (z vepřovic), v případu tom však třeba, aby základní zdi vyhnány byly až do výše 45 cm nad povrch půdy, aby pak nárožní pilíře i s mezipilíři, jichž by bylo zapotřebí, až po krov zřídily se z kamene nebo z cihel pálených.

Energetická soběstačnost a decentralizace

Energetická soběstačnost obcí a regionů znamená nezávislost na dodávkách energie (elektřiny, plynu či jiných paliv) ze vzdálených externích zdrojů, především na dodávkách neobnovitelných paliv ze zahraničí či na domácí rozvodné síti. Decentralizovaná výroba energie a tepla má řadu výhod. Občané nejsou ohroženi růstem cen a místní produkce tepla je zárukou především energetické bezpečnosti v nestabilním mezinárodním trhu s fosilními palivy.

Obnovitelné zdroje energie a dotační programy

Nejeden stavebník se bude muset od příštího roku zamyslet nad energetickou náročností svého budoucího domu. Od ledna příštího roku vstupují v platnost přísnější normy pro spotřebu energií v nových domech, vyžadující kvalitnější stavební materiály, úsporné technologie a využití obnovitelných zdrojů energie.

Program Nová zelená úsporám běží stabilně od roku 2014 a patří mezi velmi úspěšně fungující dotační tituly Ministerstva životního prostředí. Podporuje energeticky úsporné stavby a rekonstrukce rodinných a bytových domů, solární systémy a další ekologické zdroje energie.

Možnosti obnovitelných zdrojů energie

Obnovitelné zdroje energie pro vytápění a chlazení domů čerpané ze země, vzduchu, vody nebo jejich chytrou kombinací.

• Geotermální energie: Geotermální vrty využívají tepelné energie země, kdy za pomoci tepelného výměníku získávájí energii z hloubky 80 až 400 m.
• Vzduch: Díky své efektivitě a flexibilitě jsou venkovní vzduchové jednotky běžné u moderních domů, kde se využívají pro vytápění nebo chlazení.
• Voda: Voda je dalším z čistých, spolehlivých a stabilních zdrojů energie, díky čemuž jsou účinná a efektivní.
• Slunce: Solární energie je také zdroj nevyčerpatelné a dostupné energie, což z ní činí velmi spolehlivý a udržitelný zdroj energie.

Hybridní systémyPrincipem hybridního systému je možnost výběru z několika zdrojů tepelné energie. Například je možné kombinovat Geotermální vrty s Venkovní vzduchovou jednotkou. Výhodou je ekonomicky využitá geotermální i aerotermální energie v různých ročních obdobích. Hybridním systémem získáte možnost snížit počet geotermálních vrtů nebo jejich hloubku. Plusem tohoto systému je také efektivnější regenerace zemského podloží.

Struktura dřeva a její vliv na nábytek

Vraťme se ke struktuře dřeva. Je to organický materiál s vláknitou texturou, vyrobený ze stromu, který je živým organismem. Dřevo si s sebou nese charakteristické znaky různých vlivů, které na něj v průběhu růstu působí, ať už podnebí, nadmořská výška, počasí, složení půdy či různé choroby. Jsou to viditelné znaky např. Tyto zcela přírodní „vady na kráse“ můžou někoho odradit, pokud je vidí na dřevě svého nábytku, avšak v tomto případě se nejedná o žádnou vadu materiálu. Právě naopak, podtrhuje to jedinečný přírodní charakter dřeva a jeho cestu životem ve formě stromu. Bavíme se o těchto charakteristických rysech dřeva z toho důvodu, že se mohou objevovat i na našich výrobcích. Stárnutím nábytku se mění barevný odstín dřeva. Rozsah a rychlost závisí na množství přímého slunečního záření. Zabraňte prosím kontaktu nábytku s chemikáliemi, alkoholem, vodou a jinými abrazivními, či agresivními látkami.

tags: #přírodní #obnovitelné #materiály #vlastnosti

Oblíbené příspěvky:

• Ekologické problémy a řešení
• Efektivní řešení pro údržbu
• Václav Klaus a ekologie
• Odpad Troubsko: Novinky
• Koleno trubky – rozměry