\documentclass[12pt,a4paper]{article}
\usepackage{czech}
 \textwidth 210mm
 \textheight 297mm
 \addtolength{\textwidth}{-2in}
 \addtolength{\textheight}{-2in}
 \addtolength{\textwidth}{1cm}
 \addtolength{\textheight}{3cm}
% \footskip 0mm            % comment this line for numbered pages
 \addtolength{\textheight}{-\footskip}
% \pagestyle{empty}        % comment this line for numbered pages
 \topmargin -10mm
 \headsep 0mm
 \headheight 0mm
 \oddsidemargin -5mm
\usepackage{graphicx}
 \RequirePackage[latin2]{inputenc}
 \usepackage[pdftex,bookmarksopen=true,backref,pdfauthor={Jan\ Hollan}]
  {hyperref}
\newcommand{\mylabel}[2]{\protect\label{#1}\protect\hypertarget{#1}{#2}} 
\newcommand  {\myref}[2]{\protect\hyperlink{#1}{#2}} 
\begin{document}



  \subsection*{\centerline{Přírodní materiály jako tepelná izolace: sláma 
a~nejen 
ta}}
  \addcontentsline{toc}{subsection}{Přírodní materiály jako tepelná 
izolace: sláma a~nejen ta}

  \subsubsection*{Úvod}
  \addcontentsline{toc}{subsubsection}{Úvod}

  Na přírodní materiály coby stavební izolace se dosud mnozí dívají 
s~nedůvěrou. Na druhé straně, pro izolování svých těl je odjakživa 
používáme běžně, před den oblečení, v~noci víceméně vysvlečení 
v~postelích. O~tom, že tlustá peřina izoluje velmi dobře, stěží kdo 
pochybuje. Natož o~tom, že teplokrevné živočichy chrání před chladem 
jejich srst či peří. Vždycky jde o~vrstvy vláken, a~převážnou část jejich 
objemu tvoří vzduch.

  I~záměrné tepelné izolování obydlí má v~některých regionech svou 
tradici. Největší asi tam, kde se domy v~našem slova smyslu vůbec nestaví. 
Vůbec nejlépe tepelně izolovaná tradiční obydlí bývají 
\href{http://cs.wikipedia.org/wiki/Jurta}{jurty} kryté filcem. Filc bývá 
z~ovčí vlny, ale může být i~z~jaků a~snad i~jiných zvířat. Pro samotnou 
konstrukci jurty by stačila jen jedna filcová vrstva, ale v~zimě se jich 
používá až osm, v~celkové tloušťce kolem dvaceti centimetrů (a~tedy 
hodnotou \textit{U} = 0,20~W/m\ensuremath{^{2}}K). Takovou tepelnou 
izolaci má jen mizivé procento českých obydlí...

  Jinou tepelnou izolaci používali dále na severu: sníh, navršený na 
konstrukci z~kamení, hlíny, velrybích kostí a~mrožích kůží, nebo (na 
západě Grónska a~v~Kanadě) rovnou jako konstrukční materiál. Kompaktní 
sníh izoluje alespoň dvakrát lépe než plné cihly, třiceticentimetrová 
vrstva propouští tedy asi 1~W/m\ensuremath{^{2}}K 
(\href{http://en.wikipedia.org/wiki/Igloo}{iglú} může mít jen poloviční 
tloušťku stěn, ale také půlmetrovou). Někdy může sníh izolovat i~lépe než 
dřevo, není-li příliš hutný. Samozřejmě, teplota stěn uvnitř nemůže 
převýšit bod mrazu, a~tak se v~některých případech dovnitř zavěšovala 
vrstva kožešin. Takové iglú už jeho obyvatelé vlastními těly a~lampami na 
tulení olej vyhřáli na teploty i~přes deset stupňů.

  Jinde se dočasné příbytky se izolovaly také rašelinou.

  V~našich zemích tepelné izolace nebývaly základní součástí domů, 
jakžtakž izolující byly jen sruby z~hodně tlustých kmenů (dřevo izoluje 
aspoň čtyřikrát lépe než cihly). Dost dobrou tepelnou izolaci ale mívaly 
venkovské domy přes zimu: totiž půdu zaplněnou slámou a~senem. Teplo tak 
utíkalo jen skrze zdi a~podlahu, strop býval krásně teplý. Vyklizené půdy 
dnešních domů znamenají ohromnou ztrátu někdejšího komfortu.



  \subsubsection*{Čím vlákna, vločky a~stébla izolují}
  \addcontentsline{toc}{subsubsection}{Čím vlákna, vločky a~stébla izolují}

  Zamysleme se nad tím, jak vlastně různé izolační vrstvy snižují únik 
tepla z~těl či domů nebo naopak přítok tepla z~horkého prostředí. Dělají 
to dvěma způsoby. Jednak brání proudění vzduchu kolem plochy, která nemá 
být ochlazována či ohřívána, a~jednak brání průchodu záření. Někdy je 
podstatnější to, jindy ono.

  Ohřev zářením je zásadní v~případě přímého oslunění. Zářivé ochlazování 
je dominantní v~noci za jasného nebe a~bezvětří. Taková obloha je totiž 
asi o~dvacet stupňů chladnější než pozemské okolí: je-li venku v~noci na 
nule a~je jasno, temeno bezvlasé hlavy s~pokožkou teplou 25 stupňů do nebe 
vydává měrný výkon dvě stě wattů na metr čtvereční (naštěstí je temeno 
hlavy menší a~kromě toho nechá náš organismus pokožku dle potřeby 
vystydnout na nižší teplotu, navíc kdo nemá vlasy, vezme si čepici).

  Prostupu slunečního záření brání lépe tmavé vrstvy, vůči dlouhovlnnému 
záření, které vyzařujeme my sami, se ale jako velmi tmavá (pohltivá) 
chovají veškerá přírodní vlákna.

  V~izolační vrstvě, kterou se záření těžko prodírá, se v~optimálním 
případě vzduch nepohybuje a~většina tepelného toku pak probíhá srážkami 
molekul vzduchu, padá tedy na vrub tepelné vodivosti vzduchu. K~tomu se 
přidává vedení vlákny (ta jsou tak pětkrát vodivější) a~záření od vlákna 
ke vláknu. K~vodivosti samotného vzduchu oba jevy přidají třetinu až 
polovinu.

  Tok tepla je nepřímo úměrný tloušťce izolační vrstvy. A~ovšem přímo 
úměrný rozdílu teplot, velikosti izolované plochy a~vlastní tepelné 
vodivosti materiálu, která se označuje většinou písmenem lambda. Pro 
všechny izolační materiály, přírodní i~tovární, přibližně platí 
\ensuremath{\lambda} = 0,04~W/(m.K); odchylky nepřevyšují dvacet procent 
(jen nanočásticové velmi drahé materiály izolují dvakrát lépe, ve 
vakuových panelech dokonce pětkrát lépe).

  Jinak je to ovšem, když izolační vrstvou vzduch proudí, ať již samovolně 
(konvekcí, teplejší směrem vzhůru, chladnější dolů) nebo vlivem proudění 
okolního vzduchu. Proto ve větru nebo na kole ohromně pomůže, když na 
svetr přidáme sebetenčí, ale hodně neprodyšnou větrovku. A~proto mají 
zvířata vnější vrstvu srsti či peří co možná hustou a~spojitou (pod 
bývajívlákna co možná drobná, aby skuliny mezi nimi byly malinké 
a~proudění vzduchu hodně brzděno).

  U~vláknitých, prodyšných stavebních izolací je také zásadní, aby do nich 
vůbec nepronikaly poryvy větru. Vezmeme-li klasický případ slámy či sena 
na půdě, pomáhá malá prodyšnost střechy, dále lze pomoci, když přes vrstvu 
slámy přetáhneme málo prodyšnou textilii. Ještě méně prodyšný, a~přitom 
pro páru výborně propustný je papír.

  I~za bezvětří ale vzduch izolační vrstvou na půdě proudí, je-li 
dostatečně tlustá, zespodu vyhřívaná a~venku je mráz. Metrová vrstva 
slámy, tak nakonec ve velkém mraze neizoluje lépe než patnáct centimetrů 
pilin... To proto, že sláma je z~izolačních materiálů ten nejprodyšnější, 
složený z~nejtlustších vláken (stébel) s~podobně širokými skulinami mezi 
vlákny. Konvekce se dá přibrzdit výše uvedeným zakrytím izolační vrstvy 
shora, aby proudění nemělo nahoře ,,zkrat`` -- volnou cestu bez nutnosti 
se prodírat mezi vlákny. Jde-li o~velmi tenkou vrstvu, jen tak dvanáct 
centimetrů silnou, dokáže takové zakrytí úplně zabránit proudění uvnitř 
vrstvy. U~tlustších vrstev mu ale nezabrání, a~proto u~nich izolační 
vlastnosti nerostou úměrně tloušťce, jak by měly. Alespoň ne za mrazů, kdy 
se v~nich konvekce určitě rozvine.

  Naštěstí existuje velmi snadné řešení: tlustou vrstvu rozdělit málo 
prodyšnými přepážkami na několik vrstev tenčích. Na každé je pak jen 
zlomkový spád teplot a~konvekce se ani v~mraze nerozběhne. U~slaměné 
vrstvy celkové tloušťky čtyři decimetry stačí dělení na dvě poloviční 
vrstvy, u~tloušťky 1,2~m stačí vrstvy tři. Pokud není jisté, že se podaří 
všechny stejně silné, je lépe jedno dělení přidat. Není to drahé, stačí na 
to libovolný papír, např. rozložené staré noviny s~mírnými přesahy.



  \subsubsection*{Na podlaze půdy}
  \addcontentsline{toc}{subsubsection}{Na podlaze půdy}

  Máte-li půdu hodně vysokou, můžete použít tři vrstvy balíků slámy (po 
0,4~m) oddělené papírem a~shora překryté lepenkou. Tu lze přitížit např. 
deskami, ale i~hlínou nebo pískem, aby ji nepozvedával vítr. Táž vrstva 
zvýší ohnivzdornost izolace. Je možné použít i~dlaždice nebo původní cihly 
půdní podlahy, které místo pod slámou můžou být na ní. Pod takovou 
důkladnou vrstvu tepelné izolace je nutné dát novou souvislou 
polyetylénovou fólii, jako vzduchotěsnou vrstvu i~parozábranu. Měrná 
tepelná propustnost stropu pak bude menší než čtyři setiny wattu na metr 
čtvereční. Bude-li venku mínus dvacet, strop vychladne nejvýše o~tři 
desetiny stupně oproti vzduchu v~místnosti...

  Nemáte-li slámy nebo místa tak moc, dobrý komfort poskytne i~vrstva 
půlmetrová. Tu lze snadno vyskládat z~rozebraných balíků -- dají se z~nich 
odlupovat vrstvy, které zůstávají poměrně dobře stlačené. Má to i~výhodu, 
že bude stejnorodější -- původní balíky jsou totiž velmi nedokonalé 
hranoly a~důkladné docpávání škvír mezi nimi zabere dost času (výše 
uvedené úvahy o~počtu vrstev rozdělených papírem jsou založené na tom, že 
vzduch nemá nikde cestu, kudy by se mu proudilo snadněji). Půlmetrovou 
vrstvu doporučuji sestavit ze tří částí, starých novin či jiného papíru 
nebo odpadní lepenky určitě není škoda. Nakonec bude vrstva mít nějakých 
osm setin wattu na metr čtvereční a~kelvin, též uspokojivý výsledek. 
Výhoda takové rozprostřené slámy je i~v~tom, že stačí odskládat tvrdé 
zakrytí, prostřít, a~získáme pohodlné lože třeba pro letní hosty...

  Co se samotné tepelné izolace týká, jsou veškeré přírodní materiály pro 
instalaci v~několika konvektivně oddělených vodorovných vrstvách 
rovnocenné. Sláma se na půdě dobře uplatní tím, že její vrstva může být 
dost tuhá, pochůzná. Je možné ji použít jen na poslední vrstvu nebo dvě 
a~pod ní mít např. hobliny.

  \subsubsection*{Izolace zdí}
  \addcontentsline{toc}{subsubsection}{Izolace zdí}

  Balíky slámy se stále častěji používají do zdí jako materiál výplňový, 
ale i~konstrukční. Zejména ty obří, s~minimálním rozměrem asi 0,8~m, jsou 
dostatečně tuhé a~staví se z~nich velmi pevné zdi. Z~jižní strany takové 
domy mají velkorysé prosklení (viz např. 
\href{http://www.strohhaus.com}{http://www.strohhaus.com}). Ze slámy se 
staví pěkně a~rychle. Jen s~omítáním je potřeba při použití malých balíků 
počkat, až se po zatížení krovem a~střechou zdi sesednouu (balíky musí být 
pro tento účel hodně slisované, s~objemovou hmotností alespoň devadesát 
kilogramů na metr krychlový). Užívají-li se balíky jako výplň dřevěné 
konstrukce nebo izolační ,,přizdívka``, stačí, když mají jen 
70~kg/m\ensuremath{^{3}}. Balíky se většinou kladou tak, že provazy, 
kterými jsou svázány, zůstávají uvnitř zdi a~stébla jsou orientována kolmo 
ke zdi. Ve směru podél stébel jsou totiž balíky nejpevnější a~mají stálé 
rozměry. Zeď se pak dá pěkně srovnat (mechanicky, např. palicí, a~následně 
dle potřeby řetězovou pilou) a~omítnout. Takové masivní slaměné stavby 
fungují výborně a~jsou prakticky nekonečně trvanlivé (řada jich stojí už 
sto let). Izolují lépe než iglú a~jurty. A~nesrovnatelně lépe než běžné 
stavby z~cihel či kamene.

  Přesto, při vědomí že skutečně dobré domy má člověk po většinu roku 
vytopit svým vlastním metabolismem, stavbám ze slaměných balíků chybí něco 
k~dokonalosti. Problém je v~onom v~samovolném tepelném proudění vzduchu, 
konvekci. Na rozdíl od vodorovných izolací na půdě, kdy se při malém spádu 
teploty a~malé izolační tloušťce konvekce vůbec nerozběhne, ve svislých 
nebo šikmých izolacích (ve krovech) probíhá vždy. Je-li venku mínus deset, 
zhorší konvekce izolační vlastnosti slaměné izolace na polovinu.

  Dokonalá náprava neexistuje, ale uspokojivá ano: rozdělit izolaci na 
více vrstev. Je-li izolace tlustá 0,4~m, stačí její rozdělení na tři 
vrstvy, lepší je ale rozdělení na čtyři vrstvy. Ve zdech je to obtížnější 
než na půdě, nelze tam prostě cokoliv rozvrstvovat a~občas překrýt 
papírem. Na druhé straně, z~obřích balíků se dobře oddělují čtverce 
tloušťky tak jeden decimetr, které lze ke zdi přikládat a~prokládat 
papírem. I~malé balíky tak lze ,,loupat``, jen ty pláty mívají 
proměnlivější tlouštku. Tak jsme nainstalovali tři až čtyři slaměné vrstvy 
na jednu zeď budovy seminárního centra v~Hostětíně, do připravených 
svislých laťových roštů v~rozteči 80~cm. Alternativou by mohlo být 
postupovat ve vodorovných řadách, přičemž by se každá hotová řada silně 
přitlačila ke zdi dvěma vodorovnými latěmi s~drátěnými táhly (jedno táhlo 
šikmo nahoru, druhé šikmo dolů, v~rozteči odpovídající šířce plátů 
odlupovaných z~balíků).

  Vytváření kvalitní slaměné vrstvy na svislé zdi je dost pracné. To 
proto, že vrstva má být stejnorodá, bez málo stlačených míst. Kdekoliv 
jsou mezi stébly velké mezery, tam vzduch proudí mnohem snáze, a~taky se 
už velmi uplatňuje zářivý tepelný tok (už při sedmimilimetrových mezerách 
je stejně velký jako vedení tepla vzduchem). Vytvořit kvalitní vícevrstou 
izolaci prokládanou papírem nedá méně práce než vytvořit jakžtakž 
homogenní, ale fyzikálně přesto nedokonalou přizdívku z~malých balíků (ty 
totiž nejsou pravoúhlé, ale spíš válcovité, a~vznikající dutiny nezbývá 
než docpávat volnou slámou -- tak jsme v~Hostětíně izolovali o~několik let 
dříve zeď skladu moštárny, při kladení balíků stébly na výšku).

  Alternativou umožňující pohodlné vytvoření homogenních vrstev je 
instalovat slámu do dřevěných rámů na zemi a~teprve ty vztyčit ke zdi. 
Zvláště snadné je to tehdy, když se na podlaze v~montážní hale sestavují 
celé zdi budoucího domu. Tak to bylo v~případě slavného domu firmy Natur 
und Lehm, který stojí v~Tattendorfu jižně od Vídně -- v~jejich případě ale 
do konstrukce našlapali celé balíky a~ne vrstvy slámy prokládané papírem 
(o~problému s~konvekcí nevěděli; kdyby ano, snadno mohli postup upravit, 
protože sláma je beztak schovaná za šikmým deskovým bedněním, tuhost 
balíků nebyla podstatná). V~hale na dřevoslaměné zdi nanesli i~tlusté 
hliněné omítky a~po jejich vyschnutí je po železnici přivezli na 
staveniště. Dům byl pak sestaven velmi rychle.

  Pokud je dům už hotový a~zeď se má izolovat dodatečně, je možné moduly 
s~dřevěnou konstrukcí použít také. Konstrukce stačí subtilní, laťová, 
a~jednotlivé moduly mohou být malé, řekněme o~šířce necelého metru a~výšce 
dva metry, s~tloušťkou dle možností od tří do šesti decimetrů. Zadní 
strana modulů může být nejsnáze tvořena polyetylénovou fólií, čímž vznikne 
pružná, mírně vypouklá plocha, která dobře přilehne ke zdi. Takové moduly 
nemusejí vážit více než šedesát kilogramů, takže s~nimi mohou manipulovat 
dva lidé. Na zeď se modul připevní dvěma šikmými táhly z~drátu vedoucího 
od spodní vnější hrany modulu ke hmoždinkám, které jsou o~kus výše. Aby 
byl blok dobře přitlačený ke zdi v~celé své výšce, hodí se přidat ještě 
další šikmá táhla v~horní polovině modulu. Sklon táhel volíme podle toho, 
jak je modul těžký -- má-li přes šedesát kilogramů, mohou být táhla 
odkloněná ode zdi jen o~třicet stupňů (modul je pak na zeď tlačen 
polovinou své váhy), u~lehkých modulů může být vhodný sklon 45 stupňů. 
U~takových, nebudou-li dost zatíženy omítkou, se navíc hodí použít i~táhla 
opačná, směřující šikmo dolů (jednak pro důkladné přitlačení modulu ke 
zdi, aby za ním nebyly skuliny, a~jednak aby jej nenadzvedl vítr svým 
sáním).

  I~když zadní strana bloků bude tvořena polyetylénovou fólii, je vhodné 
jinou, třeba jen tenkou fólii zavěsit předem na zeď. Ta vytvoří řádově 
vyšší bariéru pro průnik páry z~interiéru do izolační vrstvy mezi bloky, 
než bude bariéra tvořená omítkou. Fólie zavěšená na zdi a~přitlačená 
izolací není ale vzduchotěsná, protože je v~ní mnoho otvorů v~místě 
kotvení drátěných táhel. Vzduchotěsnost musí zajišťovat omítka nebo jiné 
vrstvy v~interiéru (např. OSB desky s~lepenými spoji a~ještě přelepované 
trvale lepivými páskami).

  Pro pohodlné připevňování bloků na zeď je vhodné ponechávat mezi nimi 
mezery široké jeden decimetr. Ty se pak vyplní třemi či více vrstvami 
slámy rovnou na zdi (je to jednodušší než vyplňování širokých polí, 
protože šířka jednotlivých vrstev nepřesahuje jejich hloubku, a~ony tak 
během instalace nemají tendenci odpadávat). Místo papíru lze slámu 
v~mezerách rozdělovat pruhy lepenky, které se zapřou o~oba moduly.

  Do takových laťových dřevěných rámů není nutné klást zrovna slámu. 
Stejně dobré je seno, hobliny, piliny, peří -- jakékoliv lehké přírodní 
materiály. Jejich jediným účelem je pohlcovat záření a~brzdit proudění 
vzduchu. U~peří, sena i~pilin by mělo vždycky stačit dělit 
čtyřdecimetrovou vrstvu na tři díly: jemnější vlákna a~jemnější skuliny 
mezi nimi kladou proudění vzduchu větší odpor než hrubá textura slámy. Při 
užití sypkých materiálů se mezery mezi moduly vyplňují tak, že se lepenkou 
ohradí patřičné dutiny a~pak se zasypou.

  Výhoda slámy oproti ostatním materiálům je v~tom, že i~když má stébla 
podél zdi, dá se nahazovat omítkou. Pak je vhodné mít přední část modulu 
hodně rovinnou a~stlačenou, toho lze docílit instalováním alespoň osmi 
vodorovných latí (po dvou decimetrech), které slámu přitlačují a~udržují 
zhruba v~rovině. Čelní latě, jsou-li dost široké, mohou být tlusté pouhý 
jeden centimetr, ušetří se tak na objemu omítky. Nevyčnívá-li hodně 
slaměných stébel svými konci směrem ven, bude ale asi potřeba i~obvyklá 
rákosová nebo drátěná rohož.

  Pokud se má izolace obkládat, přední vodorovné latě nejsou potřeba. 
Stačí celou izolační soustavu překrýt spojitě papírem (proti větru 
a~konvekci) a~přitlačit obkladem, čímž se i~zatlačí vypouklé polštáře 
izolační vrstvy v~každém modulu. Obklad může být různě složitý: 
v~Hostětíně na papírovou vrstvu přišlo šikmé bednění ob desku, pak mírně 
prodyšná textilie proti rozstřiku dešťových kapek i~poryvům větru 
(proudění vzduchu klade velmi vysoký odpor) a~teprve pak vodorovný obklad 
z~nenapuštěných modřínových desek. Není-li pod izolační vrstvou dosti 
souvislá polyetylénová fólie, nesmí být obklad ani mírně vzduchotěsný 
(coulová dřevěná vrstva je totiž větší bariérou pro vodní páru než cihlová 
zeď).



  \subsubsection*{Sláma ve zdech má tradici}
  \addcontentsline{toc}{subsubsection}{Sláma ve zdech má tradici}

  Sláma jako stavební materiál se ve skutečnosti užívá už dlouho. Ve 
stěnách ve formě provazců omazaných hlínou nebo jako přídavek do hliněných 
cihel, na střeše coby krytina. Příležitostně lze u~nás na venkově najít 
sto let staré vnější slaměné izolační vrstvy např. na chlévech (všimneme 
si jich jen tam, kde je opadaná omítka).

  Ve formě balíků se sláma začala používat coby nosný materiál (na 
nosnosti se podílí omítky) v~devatenáctém krátce po zavedení lisů 
v~Nebrasce a~jinde v~USA. Nezávisle se z~balíků stavěly domy coby 
východisko z~nouze na Ukrajině a~nejspíš i~jinde. Dnes je ve vyspělé 
Evropě nových domů se slaměnou izolací už stovky. Nekladou-li se na ně 
nejvyšší nároky (tj. standardu pasivního domu 
s~\textit{U}~\ensuremath{\le} 0,15 W/m\ensuremath{^{2}}K), je taková 
technologie uspokojivá, poskytuje i~při teplotách kolem nuly (letos 
vlastně nejnižších...) \textit{U}~kolem 0,2 W/m\ensuremath{^{2}}K.

  \subsubsection*{... ale zejména budoucnost}
  \addcontentsline{toc}{subsubsection}{... ale zejména budoucnost}

  Na druhé straně, když už sláma může izolovat stejně dobře jako 
polystyrén téže tloušťky, pokud v~ní je nulová nebo zanedbatelná konvekce, 
proč to nevyužít? Pak může půlmetrové souvrství ze tří až čtyř vrstev 
oddělených papírem propouštět méně než 0,10 W/m\ensuremath{^{2}}K, 
nezávisle na tom, je li deset nad nulou nebo dvacet pod nulou. Dům, který 
o~víkendu vytopíte, do toho dalšího nestačí vystydnout...

  Vrstvené izolace z~přírodních materiálů, pokud se aplikují šikovným 
způsobem, mají jednu velkou přednost: nemá smysl šetřit na jejich 
tloušťce. Už proto, že jsou levné -- krychlový metr by neměl stát více než 
sto dvě stě korun, nepřírodní materiály stojí alespoň pětkrát víc. Slámy 
či přebytečného sena (stačí, ba lepší je seno nekvalitní, žluté, jen ne 
plesnivé) rozhodně není škoda, naopak: v~budově je pak na desítky či 
stovky let uskladněn uhlík, místo aby zoxidovaný unikl do ovzduší. 
A~pracnost izolování zdi nebo instalování izolační výplně do dřevěné 
konstrukce jen málo roste s~tloušťkou izolace. Ve vhodně konstruovaných 
souvrstvích lze uplatnit i~materiály sypké, typicky hobliny a~piliny -- 
opět je to lepší použití než s~nimi zatopit, natož je nechat zetlít. 
Vrstvené izolace mají proti kompaktním balíkům slámy samozřejmě 
i~nevýhody, a~to malou vlastní pevnost, přinejmenším v~tahu, a~malou 
vlastní odolnost proti požáru. Pevnost v~tahu musí poskytovat dřevěná 
konstrukce, odolnost proti šíření ohně pak souvislý dřevěný obklad nebo 
minerální vrstva. Na rozdíl od konstrukcí z~omítnutých balíků, která 
prošly na výbornou důkladnými rakouskými a~americkými požárními testy, pro 
vrstvené izolace testy ještě nebyly provedeny -- nastává čas to napravit. 
Bát se ale vrstvených izolací určitě nemusíme, porovnáme-li to s~praxí, 
když na půdě ležela sláma či seno volně... ostatně nějaká opuštěná 
hospodářství, kde nespotřebované seno leží na půdě už celá desetiletí, 
znáte možná i~sami.

  Oproti balíkům aplikovaným na staveništi mají moduly s~dřevěnou 
konstrukcí ještě jednu výhodu: lze je připravit rychle a~kvalitně ve 
vodorovné poloze v~suchu pod střechou. Na stavbě se pak dají rychle 
instalovat i~v~proměnlivém počasí, aniž izolační materiál promokne. Udržet 
jej v~objemu suchý je naprostá nezbytnost (orosení nebo milimetr strážek 
na povrchu nevadí, pokud má povrch možnost zase na větru či na slunci 
uschnout, vzpomeňme ostatně na stohy slámy venku -- zapaří se a~rozkládají 
nejprve uvnitř).

  Jedinou hrozbou pro přírodní izolační materiály je totiž vlhkost. 
Zopakujme proto, že do izolační vrstvy nesmí pronikat žádný vzduch 
z~interiéru, v~zimě by z~něj v~chladné části izolace kondenzovala vodní 
pára. Dalším zdrojem páry je difuze přes vzduchotěsnou vrstvu; tam platí 
známé pravidlo, že na exteriérové straně izolace musí být odpor proti 
difuzi o~řád menší než na interiérové straně. U~dodatečně izolovaných zdí 
je to snadné, stačí běžné polyetylénová fólie pod izolací. Náročným 
případem je izolace neprovětrávané vodorovné střechy, na které stává voda 
(třeba ve vrstvě hlíny). Pod tepelnou izolací musí být zvláště důkladná 
bariéra proti difuzi, s~kovovou vrstvou a~tzv. ekvivalentní difúzní 
tloušťkou alespoň několika set metrů. Tlustá izolační vrstva musí být na 
boku difuzně otevřená do venkovního vzduchu. Tak jsme to provedli na 
ubytovací části hostětínského centra (izolace střechy má dvě vrstvy slámy 
oddělené papírem v~celkové tloušťce čtyři decimetry, sláma nese celé 
zatížení hlínou a~sněhem). Kovová parozábrana a~boční difuzní otevřenost 
je také potřeba, když sláma tvoří podlahu budovy -- tak to lze provést, 
když je podlaha umístěna nad terénem a~má pod sebou provívaný prostor. Pro 
takovou dolní izolaci stačí užít nerozdělené balíky, protože nedochází ke 
konvekci (teplý vzduch se drží nahoře, chladný dole).

  Ještě k~obvyklému dotazu: ,,a co myši``? Ty umí bydlet ve všech 
izolačních materiálech, ale lépe se jim daří v~polystyrénu a~minerální 
vatě, protože vyhloubené chodbičky v~nich vydrží. V~přírodních pružných 
materiálech ne, okolní stébla či vlákna každý průlez zase zaplní. A~slámou 
ani nekvalitním senem, tedy vlastně celulózou, se žádná zvířátka živit 
neumějí. Je-li takový materiál celou dobu suchý a~po instalování do stavby 
je uzavřen minerální vrstvou či obkladem, vydrží tam navěky. Materiály, 
které by mohly být poškozeny, jsou jen bílkovinné zvířecí produkty, vlna 
a~peří. Pokud v~nich ale nejsou larvy molů (ty lze zničit tepelnou 
sterilizací umístěním na hodinu do sauny, na rošt nebo v~textilním pytli, 
aby se materiál prohřál konvekcí) a~pokud se zabudují do vzduchotěsného 
systému, také mohou vydržet neomezeně. (Jinak se pro stavební účely vlna 
doplňuje pyrethroidy tak, že v~ní larvy nepřežívají, pak už ale nestojí 
krychlový metr dvě stě korun... vhodné použití má v~malých tloušťkách na 
interiérové straně konstrukce.)



  \subsubsection*{Konvekce kvantitativně}
  \addcontentsline{toc}{subsubsection}{Konvekce kvantitativně}

  Vliv proudění na tepelný tok se vyjadřuje tzv. Nusseltovým číslem. Je-li 
rovno jedné, je to případ, kdy se proudění nijak tepelně neprojevuje, 
tepelný tok se realizuje jen zářením a~vedením ve vzduchu a~vedením ve 
vláknech. Je-li rovno dvěma, pak to znamená, že proudění snížilo tepelný 
odpor izolační vrstvy na polovinu. Jak ukazují americká a~dánská měření, 
a~jak také vyplývá z~teorie, to je právě případ slaměných balíků 
v~situaci, kdy je venku mráz.

   Porézní izolační materiály proudění potlačují, kladou mu odpor. Odpor 
kladený proudění lze charakterizovat jediným geometrickým parametrem, 
permeabilitou, která má rozměr plochy a~značí se obvykle \textit{K}. 
Porézní tepelně izolační materiály ji mají v~rozmezí 10\ensuremath{^{-7}} 
až 10\ensuremath{^{-10}} metru čtverečního, lépe se to pamatuje 
v~milimetrech čtverečních, kdy je to od jedné desetiny do jedné 
desetitisíciny. Nebo ještě lépe, jako odmocnina z~této hodnoty, lze si ji 
představit jako jakýsi průměr kanálků, to je pak od tří desetin milimetru 
(balíky slámy) do setiny milimetru.

   Abychom získali Nusseltovo číslo \textit{Nu}, vyjdeme z~modifikovaného 
\emph{Rayleighova čísla} \textit{Ra\ensuremath{_{m}}} pro porézní vrstvy. 
\textit{Ra\ensuremath{_{m}}} je úměrné výšce porézní dutiny \textit{H}, 
teplotnímu rozdílu \textit{T} a~permeabilitě \textit{K}. Pro obvyklou 
zimní teplotu v~dutině a~obvyklé materiály s~\ensuremath{\lambda} = 
0,04~W/(m.K) je to kolem

\smallskip
    \centerline{\textit{Ra\ensuremath{_{m}}} = 0,7 (\textit{H} / 1 dm) 
    (\textit{T} /
    10 K)  (\textit{K} / 0,01 mm\ensuremath{^{2}}).}

\smallskip

   Vodorovné homogenní vrstvy, i~když v~nich teplota klesá směrem vzhůru, 
zůstávají bez konvekce, pokud platí, že 
\textit{Ra\ensuremath{_{m}}}\ensuremath{<}40 (nebo \ensuremath{<}25, je-li 
vrstva nahoře otevřená, což by ale být neměla už kvůli možným poryvům 
větru). Nad tímto limitem platí \textit{Nu} = 1 + 0,04 
(\textit{Ra\ensuremath{_{m}}} - 40).

   Ve svislých vrstvách, jimiž jde tepelný tok příčně, se konvekce 
odehrává vždy. Ale Nusseltovo číslo zůstává pod 1,1 je-li 
\textit{Ra\ensuremath{_{m}}} nižší než 10.

   Má-li konvektivní buňka čtvercový průřez (to může být případ stěn 
z~balíků slámy, vlivem nehomogenity na rozhraní balíků) pak zhruba platí, 
že

\begin{center}
\begin{tabular}{ccc}
    \textit{Nu} = 1 + \textit{Ra\ensuremath{_{m}}}/100  
    &  pro & \textit{Ra\ensuremath{_{m}}} \ensuremath{<} 15, \\
    \textit{Nu} = 0,8 +
    \textit{Ra\ensuremath{_{m}}}/36 & pro & 15 \ensuremath{<}
    \textit{Ra\ensuremath{_{m}}} \ensuremath{<} 40, \\
    \textit{Nu} = 1
    + \textit{Ra\ensuremath{_{m}}}/45  & pro & 40 \ensuremath{<}
    \textit{Ra\ensuremath{_{m}}} \ensuremath{<} 100.
\end{tabular}
\end{center}

   Jinými slovy, \textit{Ra\ensuremath{_{m}}}=20 zhoršuje izolační 
vlastnosti o~třetinu, \textit{Ra\ensuremath{_{m}}}=90 třikrát.

   Jak řečeno, sláma má \textit{K} = 0,1 mm\ensuremath{^{2}} -- to je 
hodně. Taková hodnota vyplývá z~publikovaných měření i~z~měření, která 
jsem prováděl pomocí dlouhého polyetylenového vaku, dávajícího přetlak asi 
1~Pa (měřené balíky měly objemovou hmotnost kolem 
75~kg/m\ensuremath{^{2}}). K~tomu, že musí být řádově takto velká, lze 
k~ní dojít ale i~úvahou: reprezentuje totiž průřez typického póru. Kdyby 
byl čtvercový, pak by jeho hrana byla asi třetina milimetru, což je 
hodnota, která odpovídá stlačené vrstvě málo uspořádaných slaměných 
stébel. Sláma je ze všech izolačních materiálů nejhrubší, až na dřevěné 
štěpky (které už izolují zřetelně hůře), u~všech ostatních vláknitých či 
vločkových materiálů, nemají-li objemové hmotnosti zvláště nízké, jsou 
póry tenčí.

   Snížit modifikované Rayleighovo číslo lze buď snížením permeability, 
tedy přidáním dostatečně jemnozrnné frakce, nebo rozdělením vrstvy na 
menší buňky.

   U~vodorovné vrstvy nad vytápěnými prostorami stačí rozdělení na dvě 
poloviny (např. papírem, lepenkou nebo jakoukoliv starou fólií se spoustou 
dírek). \textit{Ra\ensuremath{_{m}}} se sníží čtyřikrát. Dvě vrstvy balíků 
(celkové výšky 80~cm) by měly bez rozdělení \textit{Ra\ensuremath{_{m}}} 
kolem 175, je-li teplotní spád 30~K. Po oddělení vrstev přepážkou, která 
proudění klade velký odpor, se \textit{Ra\ensuremath{_{m}}} zmenší na 45. 
Tak lze dosáhnout hodnoty \textit{U} kolem 0,06~W/m\ensuremath{^{2}}K.

   Oproti tomu, pouhá jedna vodorovná vrstva standardních balíků má 
v~takových podmínkách \textit{U} velkou až 0,3W/m\ensuremath{^{2}}K, a~dvě 
neoddělené vrstvy asi stěží méně než 0,2!

   Ve zdi to není tak jednoduché. Vodorovné oddělení balíků nemůže pomoci 
(možná může i~vadit). 80cm dvojitá vrstva se svislou bariérou proti 
konvekci uprostřed dává sice hodnotu U~pod 0,1 (tak je izolovaný tepelný 
zásobník moštárny a~seminárního centra v~Hostětíně), ale většina lidí dává 
přednost tenčím stěnám.

   Při užití nasypávané izolace lze dutinu dělit vodorovně do vrstviček, 
jejichž výška činí nejvýše pětinu tloušťky dutiny, pak zůstává konvektivní 
příspěvek k~vodivosti pod deseti procenty i~při materiálu s~permeabilitou 
0,1~mm\ensuremath{^{2}}.

   Svislé bariéry proti konvekci jsou ale tepelně účinnější, ve vrstvě 
tloušťky 40 cm stačí vždy pouhé dvě. \textit{Ra\ensuremath{_{m}}} 
(počítané z~vodorovné tloušťky vzniklých komor místo z~jejich svislého 
rozměru) klesá totiž devětkrát, z~mrzutých 90 na velmi přijatelných 10.

\end{document}
