Skutečně významné snížení izolačních vlastností ve stěnách nastává až při parametru prodyšnosti větším než je setina milimetru čtverečního (či desetiny milimetru coby průměru kanálků). Při použití materiálů prodyšnějších je na místě snažit se jejich děravost snížit přidáním drobnější frakce, která by široké póry vyplnila.
V případě balíků slámy je to složitější než u sypkých materiálů. Dodatečné zacpání je možné v nějaké míře asi vibrací ze stran (stačilo by zcela do třetiny hloubky, postupně z obou stran). Lépe asi injektáží pomocí částic unášených proudem vzduchu. Nabízí se místní, co možná střapaté piliny, alternativou jsou průmyslové vločky ze starého papíru. Ideální by bylo přimíchání drobné frakce hned na poli, např. rozšleháním části slámy na velmi drobné částice, bez nutnosti transportu materiálů odjinud.
Balíky s příměsí vhodného prachu o zrnitosti řádově desetiny milimetru by musely být zabalené, aby prach nevypadával.
Kombinací frakcí různé zrnitosti lze vytvořit i jiné přírodní plnohodnotné tepelně izolační materiály či vrstvy, jako směsi hoblin a pilin, či zaprášených vláknitých materiálů (konopí, len, vlna).
Organické izolační materiály objemové hmotnosti kolem sta kilogramů na metr krychlový, nebýt konvekce, izolují všechny skvěle. Měřit jejich vlastnosti v tenkých vrstvách není potřeba, jsou jistě dobré. Jediné, co může být potřeba měřit, je odpor kladený proudění vzduchu.
Na měření vyvinul skvělou aparaturu doktorand Ing. Tomáš Znajda u nás na ústavu (technologie stavebních hmot a dílců, http://www.fce.vutbr.cz/struktura/ustav.asp?IDprac=2350). V konceptu disertace (definitivní jsem teď nenašel) uvádí hodnoty pro dvoje hobliny a jednu, asi lehkou, čedičovou vlnu. Při jedněch hoblinách volně nasypaných mu vyšla permeabilita jen dvakrát nižší než u slámy, při jiných nebo více stlačených už to bylo vesměs šestkrát nižší. U zkoumané minerální vaty to bylo až patnáctkrát nižší, tedy odpovídající pórům jen necelou desetinu milimetru velkým.
Měření lze ale provést i velmi jednoduše, pomocí dlouhého polyetylénového pytle či rourové fólie.
Vzorek se pro měření může natlačit (s potřebnou objemovou hmotností) do nějaké roury (např. válcové PET láhve s uřezanými konci), může být i obdélníková. Pokud je to vzorek nesypký, pak se místo toho omotá tenkou fólií.
Ústí pytle se opáše kolem připraveného vzorku. Na tenoučkou fólii se položí papír, tak aby na ni tlačil dobře definovanou plochou. Dokud není fólie na krajích vydutá, aby na ní papír visel, je tlak dán plošnou hmotností papíru. Pytel se postupně nafoukne tak, že se z druhé strany lehce připojí jiný pytel, může být tlustší, do kterého se předem nabere vzduch.
Při měření lze vzduch přetlačovat do jiného pytle z téže tenoučké fólie. Je pak možné změřit dost přesně objem vytlačeného vzduchu, např. přesátím do kanystru, ze kterého postupně vypouštíme vodu.
Měří se čas, za který se nějaký objem vzduchu protlačí přes vzorek. Vzorek může být dlouhý, abychom čas prodloužili. Přetlak by měl být ideálně nejvýše jeden pascal na jeden metr délky vzorku, to se ale stěží podaří, proto může být i o řád větší (i o dva řády, u málo prodyšných materiálů – jen aby jsou rychlosti vzduchu ve vzorku byla stále v řádu nejvýše centimetrů za sekundu).
Testoval jsem tak vlnu, seno, piliny. Nacpané seno (125 kg/m3) mělo prodyšnost dostatečně malou, setinu milimetru čtverečního. Mírně stlačené hobliny ještě o řád nižší. Jsou to plnohodnotné izolační materiály. Seno lze nacpat méně a dostatečně zlepšit hoblinami, při menší objemové hmotnosti.
jeník v pondělí 11. dubna 2005.
Odpor proti proudění tekutin je při malých rychlostech konstantou, podobně jako v Ohmově zákoně atd. Zde je to Darcyho zákon, http://en.wikipedia.org/wiki/Darcy's_law.
Objem protečený za jednotku času, Q je
Q = −(K.A/μ) × (Pb−Pa)/L ,
kde K je permeabilita (jakýsi efektivní průřez pórů), A plocha, kterou tekutina protéká, μ je viskozita tekutiny (jednotkou je pascal sekunda), Pb je tlak před porézní vrstvou a Pa za ní, a L je protékaná délka (tedy tloušťka vrstvy).
Pro konkrétní tekutinu, pro nás tedy vzduch, se místo K udává kombinace této materiálové konstanty a viskozity vzduchu: K/μ (součinitel objemové průvzdušnosti) nebo jeho převrácená hodnota μ/K. Viskozita vzduchu pro stavební aplikace činí 18E-6 Pa.s (čili osmnáct mikropascalsekund).
Je-li tedy např. specifický odpor materiálu proti proudění vzduchu udáván na 11 kPa.s/m2, je to asi šedesátkrát více než pro slámu (ta má tak 180 Pa.s/m2). Jinak, permeabilita takového materiálu je asi 0,016 mm2, aneb typický efektivní průměr pórů asi čtyři setiny milimetru. Izolační vrstvy takového materiálu už jsou vůči samovolné konvekci imunní, přesto je potřeba je chránit před poryvy větru (tam nejde o zlomky paskalů, ale až o desítky).
– připomněl mi to Martin Mizur:
> vyjmout. Nebo vložit balík do třídílné formy, rozřezat jej na tři díly > skrz mezery ve formě a zpětně spojit pomocí sádry nebo jílu.
To řezání a spojování maltou samozřejmě možné je, o tom už jsme také mluvívali (myslím hned na Aquathermu 2005), ale nejde to zas tak rychle a je u toho dost randálu, když se to dělá dlouhou řetězovou pilou. Možná by to šlo pásovou pilou, to by mohlo být snesitelné a snad i rychlejší. Kdyby to pak byly přesné hranoly, bylo by to zajímavé. Ostatně by mohly být rovnou i oboustranně omítnuté, takže by se z nich stavělo jako z ytongu. Musí se to holt zkusit (aspoň to řezání pásovkou a spojování hlínou, sádra to fakt dost prodraží). Mohlo by to být i méně pracné než stloukání a vyplňování izolačních bloků.
Dnes jsem začal přemýšlet o stavění z vrstev slámy oddělovaných papírem vodorovně. Z obřích balíků to musí být tepelně vyhovující (vrstvy asi 12 cm, šířka zdi 80 cm) a asi i staticky OK. Takže vlastně nosná sláma má budoucnost... Před rokem mě to nemohlo napadnout, protože jsem nevěděl, že některé balíky jsou z tak pěkných vrstev.
Aby po sobě vrstvy neklouzaly, asi by byla potřebná vlnitá lepenka (místo recyklace znovupoužití..., asi ji lze získat dostatek ve sběrných dvorech) namočená oboustranně do hustého bláta. Po zaschnutí (to může být rychlé, sama lepenka vodu odsaje) by to mohlo pěkně držet.
Kdoví, možná by takhle šlo stavět i z vrstev odlupovaných z malých balíků. Kdyby lepenka byla přesně nařezaná, tak by nastavila i přesné rozměry zdi. Pro dostatečné potlačení vlivu konvekce by se ovšem i u takové tenčí zdi musela dodržet podmínka, že vrstvičky jsou aspoň pětkrát tenčí než celá izolace.