To, jak układamy słomę w ścianie, wpływa na izolacyjność termiczną ściany. Źdźbła w poprzek czy wzdłuż linii ściany lepiej zapobiegają ucieczce ciepła?
Pisaliśmy już, jak na pierwszy rzut powinna wyglądać dobra do budowy słoma. Zastanawialiśmy się też, z jakiego zboża warto budować słomiane domy w Polsce, a nawet jak bardzo kostka słomy powinna być skompresowana, by dobrze zatrzymywała ciepło w domu. Dziś kwestia dużo bardziej szczegółowa: jak ułożyć źdźbła słomy względem ściany?
Źdźbła w poprzek czy wzdłuż pod lupą badaczy
Thermal Conductivity of Straw Bales to artykuł naukowy o przewodności cieplnej kostki słomy opublikowany w 2017 roku w czasopiśmie „Buildings”. Jest to niedługie, acz cenne źródło wiedzy, które kilkukrotnie już tu przywoływaliśmy. W tej metaanalizie omówiono wyniki wielu badań i je porównano, nie są to zatem wyniki pojedynczego eksperymentu, na które mogłyby mieć wpływ jakieś specyficzne warunki. Dzięki niej rysuje się nam ogólniejszy obraz.
I tak jak współczynnik przewodzenia ciepła (lambda, λ), mówiący nam o tym, ile ciepła ucieka przez dany materiał, różni się w zależności od gęstości kostki słomy, tak też wpływ na jego wysokość ma ułożenie źdźbeł słomy.
Kostka słomy w zalecanym do budowy zakresie gęstości (więcej na ten temat – zob. artykuł Kompresja kostki słomy. Czy więcej zawsze znaczy lepiej?) charakteryzuje się współczynnikiem przewodzenia ciepła wynoszącym 0,06–0,07 W/mK. Według jednego z badań zmiana ułożenia kostki ze źdźbeł w poprzek ściany, prostopadle do jej linii (na rysunku poniżej po lewej), a równolegle do przepływu powietrza, na źdźbła wzdłuż ściany, prostopadłe do przepływu (po prawej), zmniejszyła lambdę o 0,004 W/mK. A im jest ona mniejsza, tym z lepszym materiałem izolacyjnym mamy do czynienia.
Słoma wzdłuż linii ściany niekoniecznie lepsza?
Niższy współczynnik przewodzenie nie dziwi. Gdy ułożymy kostkę słomy źdźbłami równolegle do linii ściany na drodze ciepła stoi więcej przeszkód. Wydawałoby się zatem, że wznoszenie ściany w ten sposób jest sensowniejsze. Przyjrzyjmy się jednak takiemu rozwiązaniu bliżej.
Tak naprawdę różnica w ucieczce jest bardzo niewielka. To mniej, niż hamuje ucieczkę ciepła płyta gipsowo-kartonowa, która za żaden materiał izolacyjny nie uchodzi. Co więcej, większe różnice wykazywały w poszczególnych badaniach kostki słomy ułożone dokładnie tak samo. (Co także nie dziwi: słoma to nie materiał z fabryki, kostki nie są identyczne. Poza tym w grę mogły wchodzić różne zboża itp., itd.). Jest zatem sens upierać się przy źdźbłach wzdłuż ściany? Niekoniecznie.
Więcej argumentów za źdźbłami w poprzek ściany
Istotna grubość materiału izolacyjnego
Lambda to współczynnik, która pozwala nam porównać ze sobą we zestandaryzowanych warunkach dwa różne materiały. Jednak nie powie nam on wiele o właściwościach izolacyjnych konkretnej fizycznej przegrody. W tym pomoże dopiero współczynnik przenikania ciepła określany literą U. (Jeśli mylą Wam się te dwa współczynniki, λ i U, zajrzyjcie koniecznie do pierwszej części artykułu Ciepły dom ze słomy. Tam bardzo prosto tłumaczymy te zawiłości).
Współczynnik przenikania ciepła obliczamy, biorąc pod uwagę grubość ściany. Załóżmy, że źdźbła słomy w poprzek (na grafice powyżej po lewej) mają λ = 0,07 W/mK. Źdźbła wzdłuż ściany (rysunek po prawek) niech będą lepsze i λ = 0,065 W/mK. Jak to się przełoży na ścianę ze słomy?
Przy ułożeniu źdźbeł w kostek słoma ma 45 cm grubości, wzdłuż – tylko 35 cm. Daje to odpowiednio U wynoszące 0,155 oraz 0,185 W/m2K. Z tym współczynnikiem jest podobnie jak z lambdą: im mniejszy, tym lepiej – tym mniej ciepła ucieknie nam przez ściany. Wniosek? To, co zyskamy przez ułożenie słomy źdźbłami prostopadle do przepływu powietrza, z nadwyżką zniweluje grubsza ściana, którą uzyskamy, gdy ułożymy źdźbła równolegle do niego.
Stabilność ściany ze słomą lepiej blokującą ucieczkę ciepła
Żeby źdźbła leżały w wzdłuż linii ściany, kostkę trzeba postawić w pionie, na najmniejszym z boków. Niestety zwykle nie jest on zbyt równy. Ustawione w pionie kostki słomy trudniej się też kompresuje. Łatwo o przekrzywianie się kostek, wybrzuszanie, wychodzenie poza płaszczyznę. To razem sprawia, że cała ściana staje się mniej stabilna. W podlinkowanym w tym akapicie artykule załączyliśmy filmik ukazujący, jak łatwo obalić taką ścianę z kostek postawionych w pionie – zajrzyjcie tam koniecznie, jeśli jeszcze tego nie widzieliście.
Możliwe jest jeszcze ułożenie kostki na trzecim, średnim pod względem powierzchni boku (na rysunku o wymiarach 35 × 80 cm). Jednak wtedy w zasadzie wykluczona jest jakakolwiek kompresja, wyrównująca obciążenia w ścianie i nadająca jej solidną, jednolitą strukturę. Każda jej próba skutkowała będzie jedynie miażdżeniem końcówek źdźbeł. Naruszymy tylko strukturę kostki słomy, zmniejszymy jej właściwości izolacyjne, a ściana nadal pozostanie chudsza, niż mogłaby być.
Przyczepność tynku do słomy w poprzek i wzdłuż ściany
Słoma w poprzek ściany ma jeszcze jedną niewątpliwą zaletę – dużo łatwiej przylega do niej tynk. Końcówki źdźbeł tworzą dużo bardziej chropowate podłoże. Natomiast do śliskich boków źdźbeł, nawet po zastosowaniu obrzutki (zob. artykuł o warstwach glinianego tynku), glina nie lepi się wystarczająco, a podczas nakładania dość często odpada. Tynk na takiej ścianie nie jest oczywiście niemożliwy, ale wymaga o wiele więcej pracy i siły.
Źdźbła w poprzek czy wzdłuż? Raczej w poprzek, ale…
Mimo pozornej zalety w postaci słabszej przenikalności ciepła, jeśli budujemy z kostek słomy, lepiej układać źdźbła w poprzek ściany, równolegle do przepływu powietrza. Energooszczędność domu na tym nie ucierpi, a słomianej ściany będą stabilniejsze i lepiej przywrze do nich naturalny tynk.
Jeśli nie przejmujemy się przyczepnością tynku rozwiązaniem może być też przygotowanie paneli – drewnianych ram wypełnionych słomą o teoretycznie lepszym ułożeniu źdźbeł i o przekroju większym niż kostka, czyli o grubości co najmniej 45–50 cm. Współczynnik przenikania ciepła, przy założonym powyżej przewodzenie ciepła, osiągnie wtedy zaledwie 0,13–145 W/m2K. Oczywiście – jak piszemy w osobnym tekście – o ile słoma nie zostanie skompresowana zbyt mocno, a to czasem się zdarza w wypadku paneli.
Przydają Ci się publikowane przez nas materiały? Dzielimy się wiedzą i doświadczeniami za darmo. Jeśli w zamian od czasu do czasu zafundujesz nam wirtualną kawę, będziemy nam miło.
