Nie wszystkie technologie sprawdzą się w naszym klimacie. A żeby dobrze budować naturalnie w Polsce, przede wszystkim trzeba budować ciepło.
Artykuł powstał na marginesie drugiego webinaru z cyklu „Budujemy dom ze słomy i gliny” organizowanego przez Stowarzyszenie Kurka Wodna. Jeśli zamiast czytać, wolicie posłuchać o tym, jak dobrze budować naturalnie w Polsce, zapis tamtego spotkania znajdziecie pod powyższym linkiem.
Co tak w ogóle znaczy „budować dobrze”? Trwale, solidnie, bez błędów? To z pewnością też, jednak w obliczu problemów budownictwa i mieszkalnictwa na świecie, o których mówiliśmy podczas pierwszego webinaru, zatytułowanego Czy naturalne budownictwo uratuje świat?, „dobrze” oznacza przede wszystkim energooszczędnie, odpowiednio do klimatu. W polskich warunkach ma być przede wszystkim ciepło.
Naturalne technologie, które nie sprawdzą się w Polsce
Jeśli budujemy w Polsce dom, który ma być zamieszkiwany i ogrzewany zimą, jako budulec na ściany zewnętrzne od razu odrzucić należy ubijaną ziemię i kamienie. Materiały te nie mają zbyt dobrych właściwości izolacyjnych, więc zimą dość szybko odprowadzają ciepło.
To typowe masy termiczne – szybko się nagrzewają, jeśli jest taka możliwość (na przykład w słońcu), a potem, gdy temperatura wokół spada, oddają to ciepło. Przekazują ciepło, nie są dla niego barierą. Jeśli chcecie wiedzieć więcej, zajrzyjcie do artykułu o różnicach pomiędzy izolacją a masą termiczną.
Wbrew niestety wciąż dość powszechnemu mniemaniu problematyczne jest też drewno. Szczegółowo ten temat omówiliśmy podczas webinaru i zainteresowanych odsyłamy do jego nagrania, tutaj omówimy go już tylko w skrócie.
Współczynnik przewodzenia ciepła drewna świerkowego i sosnowego wynosi 0,16–0,3 W/mK, w zależności od ułożenia włókien. Nawet przy najniższej wartości tego współczynnika (im jest niższy, tym mniej ciepła ucieka przez materiał, więc tym lepiej) według obowiązujących wymagań technicznych dla nowo budowanych domów zewnętrzna ściana z drewna powinna mieć co najmniej… 80 cm! Jeśli ktoś obecnie chce wybudować sobie całoroczny dom z drewna, musi pamiętać o ociepleniu ścian, by potem nie przepłacać za ogrzewanie.
Przypomnijmy tylko krótko: współczynnik przenikania ciepła dla ścian od 2021 roku może wynosić maksymalnie U = 0,2 W/m2K. Więcej o współczynnikach przewodzenia i przenikania ciepła.
Naturalne materiały dobrane do polskiego klimatu
W Polsce, jeśli dom ma być energooszczędny, warte rozważenia są trzy technologie naturalnego budowania: słoma, glina lekka i beton konopny (hempcrete). Przyjrzyjmy się im bliżej.
Beton konopny dobry, ale…
Wspomniany już przy okazji współczynnik przewodzenia ciepła (λ – lambda), wskazujący, jak wiele ciepła ucieka przez dany materiał, dla betonu konopnego jest dość dobry. Wynosi on 0,08–0,09 W/mK. To ponad dwa razy więcej niż lambda typowych, tradycyjnych materiałów izolacyjnych, takich jak wełna czy styropian, jednak by spełnić obowiązujące od 2021 roku wymagania dla ścian 40–45 cm betonu konopnego powinno wystarczyć.
Z betonem konopnym jest jednak pewien problem. Będzie dobry dla klimatu, o ile… nie dodamy do niego cementu.
O nieekologiczności współczesnego budownictwa, w ogromnej mierze właśnie ze względu na główny składnik betonu, mówiliśmy więcej podczas pierwszego webinaru organizowanego razem ze Stowarzyszeniem Kurka Wodna. Zainteresowanych odsyłamy właśnie tam, a tu przypomnimy już tylko, że produkcja cementu odpowiada za 8% światowych emisji dwutlenku węgla rocznie. To naprawdę bardzo dużo jak na jedną rzecz. Gdyby cement wstawić na listę krajów, zająłby trzecie miejsce, za Stanami Zjednoczonymi i Chinami.
A beton konopny może zawierać nawet od 8 do 12%, jak podaje Ogólnopolskie Stowarzyszenie Budownictwa Naturalnego. Jeśli mamy na sercu klimat, przy wyborze tej technologii, warto sprawdzić, czy dany materiał na ściany naturalnego domu przygotowany jest z domieszką cementu, czy nie.
Nie każda glina lekka
Żeby nie było tak łatwo w tym naturalnym budowaniu, glina lekka – czyli glina z dodatkami, np. słomą czy wiórami – też bywa problematyczna. I nie chodzi bynajmniej o to, czy buduje się z bloczków z tego materiału, czy masę układa się bezpośrednio w szalunku.
W zależności od tego, co się doda i ile się tego doda do masy, gęstość gliny lekkiej wynosi od 300 do 1200 kg/m3. To bardzo szeroki zakres. Sama glina ma gęstość 1800 kg/m3, więc najcięższej glinie lekkiej bliżej właśnie do niej niż do najlżejszej odmiany tego materiału. I dlatego też to materiał o różnych właściwościach. Z jednego zbudujemy energooszczędny dom, z innego – nie.
Przykładowo współczynnik przewodzenia ciepła gliny lekkiej o gęstości 700 kg/m3 wynosi 0,21 W/mK. Ściana z takiego materiału, by spełniać wymagania musiałaby mieć ponad metr grubości! Ściana z gliny lekkiej o gęstości 900 kg/m3 (dla której λ = 0,3 W/mK) powinna liczyć już co najmniej półtora metra.
O tym, że glina lekka jest bardzo szerokim pojęciem, pamiętać należy również podczas poszukiwań informacji o tym materiale na zagranicznych stronach, głównie anglojęzycznych. Ciepłego domu w polskim klimacie nie zapewni każdy cob, czasem lepiej poczytać więcej o light clay czy straw-clay.
Kostka słomy, czyli technologia straw bale
Współczynnik przenikania ciepła słomy jest lepszy niż nawet najlżejszej gliny lekkiej czy betonu konopnego i wynosi 0,06–0,07 W/mK. Niektóre źródła podają nawet wartości niższe (a więc lepsze), ale autorzy artykułu z czasopisma „Buildings” Thermal Conductivity of Straw Bales: Full Size Measurements Considering the Direction of the Heat Flow z 2017 roku po przeanalizowaniu wielu badań i ich wyników, wskazują właśnie taki zakres.
Warto odnotować, że taką lambdę osiąga materiał o gęstości poniżej 150 kg/m3. Wraz ze wzrostem gęstości maleje izolacyjność kostki. I tak lambda słomy o gęstości 152 kg/m3 wynosi już 0,086 W/mK, a w przypadku 195 kg/m3 – 0,097 W/mK.
W związku z tym wzrostem współczynnika przenikana ciepła jako najlepsze do budowy kostki słomy wskazuje się te o gęstości 90–110 kg/m3. W ich przypadku wymagany współczynnik przewodzenia ciepła dla ściany zapewnić powinno już 35 cm słomy.
Dlatego właśnie słoma wskazywana jest jako najlepszy naturalny materiał do budowy domu w naszym klimacie. Oczywiście z nią też trzeba uważać, zarówno na etapie projektowania, jak i samego wznoszenia ścian. Trzeba uważnie dobrać kostki słomy, także pod kątem gatunku zboża, potem odpowiednio tę słomę w ścianie ułożyć i skompresować (ale nie za mocno). O tym, jak budować dobrze ze słomy w Polsce, opowiadamy bardziej szczegółowo już w innym artykule.
Jak dobrze budować naturalnie w Polsce?
Jeśli marzycie o domku letniskowym, niewymagających ogrzewania pomieszczeniach gospodarczych, ziemiankach, oddzielonych od domów spiżarkach czy piwniczkach, oczywiście śmiało możecie budować też z kamienia czy drewna. Byle zgodnie ze sztuką. Myślicie o naturalnym materiale na ścianki wewnętrzne? Ubijana ziemi i gliny się nadadzą.
Jednak kamienie, ubijana ziemia, drewno bez dodatkowego ocieplenia czy sama glina nie zapewnią nam ciepłego całorocznego domu. Kostki słomy, beton konopny, bardzo lekka glina lekka – już tak.
Ciekawy artykuł? Polub Siedem wierzb na Facebooku lub dołącz do naszego newslettera. Dzięki temu na pewno nie przegapisz następnych wpisów.
Jest też technologia ubijanej ziemi z izolacją w środku, czyli w zasadzie ściana trójwarstwowa. W przeciwieństwie do gliny nie wymaga ciągłej konserwacji.
Dziękujemy za uzupełnienie! A tak z ciekawości: co jest w tym wypadku używane jako izolacja?
Szkoda, że podobnie jak polskie prawo, sprowadziliście kwestię drewna tylko do standardowych danych o współczynniku przenikalności ciepła, bo akurat z drewnem sprawy są dużo bardziej skomplikowane. Przede wszystkim właściwości izolacyjne drewna zmieniają się w zależności od temperatury, co nie jest uwzględnione w danych. Dochodzą też właściwości akumulacyjne i regulacyjne. Wbrew pozorom niespełnianie norm przez dom z bala nie jest jednoznaczne z byciem zimnym. Raczej odwrotnie, polskie normy po prostu nie są dostosowane do drewna jako budulca i to jest główny problem związany z tym materiałem.
Oczywiście rozumiem, że jesteście zwolennikami i chcecie promować technologię strawbale, jednak może nie warto tak bezrefleksyjne i bez głębszej analizy dyskredytować drewno. W końcu nie bez powodu to jest najpopularniejszy materiał budowlany w Skandynawii, gdzie, jakby nie patrzeć, jest nieco zimniej jak u nas.
Pozdrawiam 🙂
Przede wszystkim właściwości izolacyjne każdego materiału, nie tylko drewna, zmieniają się w zależności od temperatury. I to też się bada. A współczynniki przewodzenia ciepła są po to określane, by móc właśnie porównywać różne materiały. Inaczej to można robić sobie na wyczucie, co bywa bardzo złudne. Choć niektórzy węszą spisek, proszę uwierzyć – przepisy stworzono na podstawie pewnych pozyskanych metodą naukowych danych, a nie dlatego, że ktoś nie lubił drewna.
Poza tym proszę się zdecydować: albo drewno jest dobrą izolacją, albo dobrą masą termiczną. Materiał nie może być dobrym tym i tym. Te cechy nie wykluczają się całkowicie, ale jednak trochę sobie wadzą: izolacja przegradza drogę ciepłu, masa termiczna akumuluje je i potem oddaje (czyli przepuszcza przez siebie). Ale może odpowiedzmy od razu, by sprostować powielane często przekłamania związane z drewnem: Jeśli chodzi o właściwości akumulacyjne drewna, to: Drewno nie spełnia wymagań stawianych masie termicznej, ponieważ ma nie tylko niską pojemność, ale także przewodność cieplną (zob. np. Michał Golański, Materiały budowlane jako masa termiczna w budynkach, „Przegląd Budowlany” 2011, nr 12). Drewno ma lepsze właściwości izolujące niż akumulacyjne, co jeszcze nie znaczy, że są one wystarczające, by obecnie budować z niego ciepłe domy (bez innego ocieplenia) – takie, które mają znacząco niższe zużycie energii użytkowanej na ogrzewanie.
I na koniec: to, że drewno jest popularne w Skandynawii, niekoniecznie świadczy o jego wspaniałych właściwościach izolacyjnych i tym, że te domy są jakoś wyjątkowo ciepłe. Na pewno mówi jedynie o tym, że jest to powszechnie dostępny tam materiał.
Materiałom budowlanym, w tym drewnu, przyglądamy się z pewnością bardziej krytycznie niż zagorzali obrońcy tegoż, którzy, zdaje się, lubią wypierać wyniki badań i porównań. Ale najbardziej krytycznie przyglądamy się właśnie materiałom, z których budujemy, czyli glinie i słomie, czego już jakoś oni zwykle nie zauważają 🙂
Wiele jeszcze zależy od tego kto i jak prowadzi badania… 😉
Może nie analizowałam kwestii drewna na tyle dogłębnie jak wy słomy i gliny, jednak parę artykułów na ten temat przeczytałam ze względu, że po prostu drewniany dom kupiłam i analizowałam opcje docieplenia go. Tutaj jeden z takich artykułów: https://receptynadom.pl/domy-drewnianych-bali-akumuluja-cieplo/
Z drugiej strony sama intuicja i doświadczenie też mi mówią, że te wymagane normami min. 80cm litego bala to jest gruba przesada…
A tu jeszcze, co prawda nie moja, ale autopsja: http://www.wmoimdomuzbali.pl/2019/03/jak-sie-mieszka-w-domu-z-bali-relacja.html
Jednostkowe doświadczenia i intuicja to tzw. dowody anegdotyczne, czyli na gruncie nauki żadne. Relacja jest tylko relacją i wyciąganie z niej ogólnych wniosków nie jest raczej uprawnione. Prosilibyśmy także o niesugerowanie, że wszystko zależy od tego, kto robi badania. Nauka nie tak działa. Eksperymenty i badania muszą być weryfikowane, a wyniki powtarzalne. I dopiero wtedy wyciąga się wnioski.
Podesłany artykuł też nie jest artykułem naukowym, a tekstem osoby budującej zawodowo z drewna. Niezbyt to solidna podstawa do wyciągania wniosków. Niemały tu jest konflikt interesów, to po pierwsze. Oczywiste, że autor będzie się podkreślał plusy (właśnie pojemność cieplną), a pomijał minusy (wartości izolacyjne).
Po drugie na wiarygodność autora rzutuje jeszcze to, że myli jednostkę objętościowej pojemności cieplnej (opc). Z mnożonych przez niego wartości rzeczywiście wychodzi J/m2K, ale właściwą jednostką opc jest J/m3K. Pojemności cieplnej nie oblicza się przez mnożenie przez grubość przegrody. Warto szukać lepszych opracowań, nie tylko w internecie.
Po trzecie – i najważniejsze – pojemność cieplna materiału nie jest kluczowa w określeniu tego, jak dom będzie ciepły. Ważniejsze niż to, ile ciepła zmagazynują ściany, naprawdę jest to, co uwzględniają normy, czyli ile ciepła ucieka przez poszczególne przegrody (ściany, dach, okna, podłogę). Co z tego, że drewno się nagrzeje, jak zimą względnie szybko odda ciepło na zewnątrz? Napiszmy raz jeszcze to, co w poprzednim komentarzu: masa termiczna, o której powie nam coś właśnie ta pojemność cieplna, to nie izolacja, która zapobiega ucieczce ciepła z domu. Masa termiczna jest dobra, ale zaleca się ją stosować wewnątrz, za warstwą izolacyjną (zob. cytowany wcześniej artykuł problemowy o masie termicznej), a nie jako samodzielną przegrodę.
Po czwarte, jeszcze w kwestii linkowanego artykułu, autor skrzętnie pomija to, że nikt obecnie nie stawia domu z samego betonu czy bloczków silikatowych. Ściany takich domów według przepisów zawsze powinny być ocieplone! A ocieplenie bardzo zmienia charakterystykę energetyczną domu.
Drewno (słoma, glina, beton, cegła, ziemia) to lepszy materiał izolacyjny czy termiczny? Po to właśnie oblicza się objętościową pojemność cieplną i współczynnik przewodzenia ciepła, by móc odpowiedzieć na te pytania nie tylko intuicyjnie, na podstawie jednostkowego doświadczenia, i wybrać najlepszy materiał względem funkcji, jaką ma pełnić.
PS Koszty ogrzania opisanego domu z bala to 900–1100 zł za miesiąc, razem z podgrzaniem wody. To ma być mało? Przepraszamy, ale energooszczędny dom takiej samej wielkości to powinno być co najwyżej 1000 zł, ale za cały sezon grzewczy, oczywiście razem z ciepłą wodą. U nas te koszty są jeszcze mniejsze, ale my mamy 150 m2 mieszkalnej, nie 220 m2.
Ale ten przykładowy dom z bala ma ściany o grubości 24cm, a nie 80! Wasze ściany pewnie mają z 40cm.
Podane przeze mnie linki to są tylko na szybko znalezione przykłady, a jest tego typu artykułów dużo dużo więcej, jak dobrze poszukać to znajdą się i bardziej fachowe analizy.
https://inzynierbudownictwa.pl/izolacyjnosc-cieplna-domow-z-bali/
Gdzie nie spojrzeć, wnioski są te same: brakuje w Polsce oddzielnych regulacji dla domów z bali. I to nie jest jakiś wymysł wyssany z palca, tylko wniosek oparty m.in. na doświadczeniach, badaniach i regulacjach z innych krajów.
Natomiast opieranie się tylko na wybranych współczynnikach uzyskanych w warunkach laboratoryjnych, ignorując fakty stwierdzone w praktycznym użytkowaniu, jest właśnie podejściem bardzo nienaukowym. “Nie, to nie może działać, bo z wyliczeń wyszło inaczej”. Jeśli wyszło inaczej, to należy zbadać przyczyny, a nie upierać się przy swojej teorii. Świat nie opiera się na jednym czy dwóch parametrach.
I sama sobie Pani odpowiedziała na pytanie o odpowiednią grubość ścian domu z drewna, by było ciepło. Właśnie o to chodzi, że te 24 cm to za mało. Dużo za mało. By nie musieć ogrzewać za dużo i spalać tego pelletu, tak z trzy, cztery razy za mało. Trzy razy 24 cm to już 72 cm.
I niestety chyba ciągle nie rozumie Pani, jak działa nauka. Współczynniki przenikania ciepła nie są obliczane tylko w warunkach laboratoryjnych, czy to dla drewna, czy to dla innych materiałów.
Zaś tym razem podesłany artykuł – nie wiemy, jak uważnie go Pani przeczytała – prezentuje bardzo ciekawe wnioski: żaden, dosłownie ŻADEN z omawianych domów nie był energooszczędny. Współczynniki przenikania ciepła ścian były o wiele, wiele za wysokie. Może w Waszyngtonie w latach 1981 i 1982 U = 0,56 W/m2K i 0,47 W/m2K wystarczały, ale jednak wiedza o budownictwie od 40 lat się rozwinęła. I w 2014 roku, kiedy artykuł powstał, wskazywanie na takie wartości jako dowodzące dobrej izolacyjności, już nie było poważne. Autor nie robi tego wprost, ubolewa jednak, że wprowadzenie nowych przepisów eliminuje z rynku prawdziwe budownictwo z bali – a eliminuje nie bez przyczyny. Wspomniane przepisy, obowiązujące do 2017 roku, mówiły o U dla ścian blisko dwa razy lepszym. Nie trochę lepszym, a aż dwa razy lepszym (0,25 W/m2K). A potem się jeszcze zaostrzyły. Dlaczego regulacje dla domów z bali miałyby pozwalać im na dużo większą ucieczkę ciepła?
Można sobie wmawiać, że dom z 25-centymetrowego bala będzie energooszczędny bez dodatkowego ocieplenia, ale my już podziękujemy za kolejne wrzucane tu linki, które nijak tego nie dowodzą (bo dowieść nie mogą i to nie jest niczyja wina, tylko właściwości drewna).