Tema :Ekoloska gradnja - Slama

Autor : Marko Krstic

UvodU ekoloskoj gradnji balirana slama predstavlja izuzetan graevinski materijal. Pravi se od otpadnog proizvoda koji se moe gajiti na odriv nain u kratkom vemenskom periodu, biorazgradiva je i moe svojom upotrebom pomoi pri vie ekolokih problema. Lako se modifikuje, dovoljno je fleksibilna da se koristi na vie naina, a opet dovoljno vrsta i vremenski izdrljiva, i laka za odravanje. Pored toga, ne zahteva skupe i komplikovane alate ili specijalizovanu radnu snagu, lako se nabavlja i pristupane je cene u veini delova sveta.U kontrast tome, moderni graevinski materijali mogu biti teki za izradu, da zahtevaju specijalne alate i radnu snagu, biti skupi, posedovati malo estetskog karaktera, esto biti toksini i proizvoditi znaajne koliine zagaenja i otpada pri procesima proizvodnje, odravanja i unitavanja.

Tehnike karakteristike

Dobra diskusija za poetak je definicija R-vrednosti. Ona nije apsolutna mera energetske efikasnosti jednog objekta. ak nije ni savren nain predvianja doprinosu termikog komfora odreenog zida. To je jedna od informacija o zidu koja e, zajedno sa drugim informacijama pomoi u proceni gubitka ili dobitka toplote kroz taj zid. R-vrednost je reciprona vrednost U-vrednosti (R = 1 / U ), gde je U-vrednost mera toplotne provodljivosti, ili u kojoj meri materijal (ili sistem) dozvoljava da toplota prolazi kroz njega. U anglosaksonskim zemljama U-vrednost je definisana kao Btu-a (British Thermal Unit) koji proe kroz jednu kvadratnu stopu materijala ili sistema po satu, sa razlikom od jednog stepena Farenhajta sa dveju strana materijala. U veini ostalih zemalja, kao i kod nas, U-vrednost se meri u vatima po kvadratnom metru Kelvina [W/m2K]. Slama ima odlina izolaciona svojstva. Trenutni graevinski propisi zahtevaju da koeficijent toplotne provodljivosti ne prelazi 0,35 W/m2K. U Evropskoj uniji postoji tendencija da se to smanji na 0,25. A zid od slame, debljine oko 45 centimetara, ima koeficijent toplotne provodljivosti oko 0,13 W/m2K.Danski graevinski institut je sproveo testiranje radi, kako autori tvrde, dokazivanja da objekti od balirane slame mogu po karakteristikama parirati konvencionalnim objektima. U testu su se proveravale termoizolacione sposobnosti, mogunost transporta vlage i kondenzacija unutar zidova, otpornost na vatru, zvuna izolacija, pa ak i kvalitet radne sredine tokom izgradnje. Zakljueno je da objekti od balirane slame lako ispunjavaju sve trenutne standarde u vidu termoizolacionog materijala, nosivosti, otpornosti na plamen, kao i zvune izolacije.

Danas je u SAD mogue korienje i dodatno kompresovanih bala koje izdravaju ukupni pritisak na konstrukciju i do 4MN (originalno osmiljene za podloku kontejnera na prekookeanskim teretnim brodovima). Zid od standardnih bala izdrava pritisak krovne konstrukcije do 900kg po dunom metru zida, a onaj od dodatno kompresovanih i nekoliko puta vie 4,5 do 7t po metru zida! Predstavljene nosee karakteristike bez problema prihvataju optereenje bilo kakve krovne konstrukcije i znatno e unaprediti dizajn objekata ovog sistema u narednom periodu. Kako bi se dodatno osigurala njihova nosivost, slama unutar bala je povezana u vertikalnom poloaju, trakama ili vrpcama na svakih 8-10cm po visini. Ovakvo vezivanje doputa i horizontalno seenje motornom testerom kako bi se dobila eljena visina elementa (kod prozora, nadvratnika, tavanice, itd).Mehanike karakteristike zidova od bala slame svrstavaju ih u masivni sistem gradnje to u ovom sluaju znai da projektant ima veliku slobodu u oblikovanju osnove objekta, pravca pruanja zidnih ravni i njihog oblika (valoviti, obli, potpuno ravni, itd).

Mehanike karakteristike

Sredinom osamdesetih godina prolog veka, Kanadska graevinska kompanija (Canada Mortgage and Housing Corporation) je bila prva koja je finansirala testiranja graevina sa zidovima od balirane slame i gipsa, sa malterom izmeu bala. Iako je ovaj sistem poprilino razliit od metoda gradnje koji se trenutno koriste, ti testovi su bili znaajan prvi korak. Zidovi u tim objektima su imali malter u spojevima izmeu bala, kao i gips sa obe strane. Zid dugaak 3.65, a visok 2.4 metra izdrao je teret od 8.165 kilograma putem kompresije i 326 kilograma transverzalnog optereenja. Inicijalni testovi sprovedeni na Univezitetu u Arizoni pokazali su da pribodeni, nemalterisani zidovi od bala vezanih sa tri sajle, veoma dobro podnose lateralno i vertikalno optereenje. Prvi deo ovih testova je testirao snagu pojedinanih bala pri kompresiji, koje su pokazale impresivne rezultate. Hidraulina presa je osetila promene u otporu na oko 50 tona pritiska po kvadratnom metru, i to se smatralo takom poputanja, iako nijedna sajla na balama nije pucala. Izvijanje bala na taki poputanja je bilo oko 50% originalne visine, i bale su se vraale na prvobitnu debljinu in se teret ukloni. Ovo je poznato kao elastina deformacija materijala, odnosno sposobnost izdravanja kratkotrajnog tereta i vraanje u prvobitno stanje bez trajnih deformacija. Kod ovakvih materijala je takoe bitna strategija dizajna radi eliminisanja ili distribuiranja teinih taaka i adekvatne potpore za krovove ili recimo teret snega na krovu.

Isti postupak testiranja je ponovljen na balama kada su one postavljene po strani (prvobitno su testirane polegnute na najiroj povrini), i rezultati su bili manje impresivni. Poputale su na oko etiri puta manjem optereenju, i to pucanjem srednje sajle. Poto pri testiranju u tom poloaju dobijaju oblik bureta, ovakvo testiranje je u stvari bilo testiranje snage sredinje sajle. Ovi rezlutati su indicirali da se ovako orijentisane bale ne mog ukoristiti za nosee konstrukcije, vea radije kao ispuna ili krajnji sloj, jer tako pokrivaju veu povrinu sa istim brojem bala i zauzimanjem manje podne povrine.Sledei deo je obuhvatao testiranje panela od balirane slame, od kojih je svaki bio optereen sa 7167 kilograma tereta, simulirajui optereenje krova. Zidovi su bili goli, povezani samo ipkama armature, bez zavrnih materijala tipa gipsa ili gipsanog maltera. Sabijanje zida visine 2.4m je iznosilo oko 18cm, to je mnogo vie nego to je vieno na objektima izgrenim od balirane slame, pa se logino dovela u pitanje strukturna uloga zavrnih prekrivnih materijala kao to su malter i gips pri velikim privremenim optereenjima kao to je sneg na krovu. Jo testova i istraivanja je planirano u ovoj oblasti. Treba naglasiti da u oblastima sa puno snega, kao to je Nebraska u Sjedinjenim Dravama, objekti od balirane slame nisu pokazali probleme pri optereenjima od snega tokom godina.Pri testiranju simulacije optereanja vetra (brzine 100 milja na sat), nemalterisani paneli su pokazali maksimalno izvijanje od 2.5cm ili manje. Ovi paneli su bili istih dimenzija kao oni za testiranje kompresijom, povezani samo armaturom i dve sajle od ankera u zemlji do ploa za krov na vrhu panela.Lateralno optereenje u ravni (guranje zida sa kraja) pokazalo je odstupanje od 10cm na vrhu zida pri optereenju od 968 kilograma. Paneli su u ovom testu pokazali velike varijacije u rezultatima, najverovatnije usled razlike u kompresiji od strane sajli sa kojim se zid povezuje sa krovnim elementima. Kod najzategnutijeg od tri sluaja, koji predstavlja normalne uslove kod zidova od balirane slame, pokazao je odstupanje od samo 6cm. Dodavanjem bilo kakvog finia na zid bi uveliko uveali performanse u ovom pravcu.Dodatna istraivanja i testiranja su neophodna radi boljeg razumevanja sklopova od balirane slame u irem broju situacija u viespratnim konstrukcijama, objektima koji mogu da izdre vee optereenje u vidu snega, i primena balirane slame u kombinaciji sa drugim materijalima, poto je sad ve i praktino dokazano da ne postoje problemi sa jednospratnim konstrukcijama.Tokom izgradnje objekta od pirinane slame u Kaliforniji, arhitekta Bob Theis je sproveo testiranje zida od balirane slame u vidu merenja odstupanja usled vertikanog optereenja. Znaajna razlika u odnosu na prethodne testove je bila serija uzastopnih optereenja. To je ono to se u stvari deava u oblastima sa puno snenih padavina, objekti su pod teretom snega koji se topi, a zatim opet napada, to je ablon koji se tokom zime vie puta ponovi. Test je sproveden na sledei nain. Zid je graen na betonskim temeljima, 0.6m u irinu, 3.65m u duinu i 2.4m u visinu (6 redova bala). Koriene su bale od pirinane slame sa tri sajle. Samo sklapanje zida je bilo uobiajeno, sa elinom armaturom koja prolazi celom visinom kroz sredinu irine i na etvrtine duine zida. Ova armatura se nastavljala u etvrtaste grede, na ijim krajevima (na vrhu i dnu) se nalazila iverica debljine 1.9cm. Oko svake ipke su se nalazile drvene letve povezane nosaima greda sa poprenim letvama. Ovakvo snano povezivanje dozvoljavalo je predkompresiju zida pomou upljih greda unutar kojih se moglo vriti dotezanje pomou navoja na samim ipkama armature. Nakon zavretka izgradnje zida za testiranje, visina je izmerena na okovima i na sredinama strana. rafovi su zatim zategnuti najvie mogue (runim kljuem) i visina ponovo izmerena. Vertikalno odstupanje je u proseku bilo 9.85cm. rafovi su ponovo oputeni i stvaljen je ram sa teretom na zid, u vidu pet rezervoara sa vodom. Ukupna maksimalna teina rama za testiranje je bila 3465 kilograma, to je 963 kilograma po linearnom metru zida. To je 1.6 puta vee od dizajniranog optereenja od 605 kilograma po linearnom metru. Rezervoari su napunjeni vodom, i odstupanje izmereno. Zatim su rezervoari ispranjeni, a odstupanje ponovo izmereno. Ovaj ciklus je ponovljen tri puta, dok nije dolo do ekvilibrijuma, to jest dok odstupanje i povratak od istog nisu bili u proseku jednaki. (Pri ekvilibrijumu, odstupanje je pri dizajniranom optereenju bilo u proseku 1.25cm, a poveanjem optereenja na 907 kilograma po linearnom metru, povealo se za 0.3cm.)Inicijalni test predkompresije je pokazao smanjenjem visine zida za oko 9.8cm da je sistem upljih greda i armature sa navojima dovoljan da testira zid na optereenja do 1.5 puta vea nego oekivano.Za kraj testa, zidovi i uplje grede su pokriveni malterom debljine otprilike 2.2cm. Nakon suenja, zidovi su obeleeni tano kod greda, i optereeni rezervoarima sa vodom, i ostavljeni tako etiri dana. Odstupanje se nije pojavilo, kao ni pucanje bilo gde na malteru.Meutim, veina graevinaca u SAD a sada i ire, odluuje se za tradicionalne drvene skeletne sisteme za prihvatanje tereta objekata koji u potpunosti ispunjavaju sve zahteve strogih bezbednosnih, ali i zdravstvenih propisa za nosee i nenosee zidove. Horizontalna optereenja jakih vetrova i seizmikih potresa reavaju se obinim elinim kosnicima/utegama. Zidove od slame prvenstveno treba zatititi od uticaja vetra. Testovi su pokazali da malterisan zid od slame moe izdrati pritisak od 50 funti po kvadratnoj stopi (240 kg/m). Meutim, ovakvi sistemi imaju dodatne prednosti u odnosu na skeletne drvene, kao to su dodatna elastinost i fleksibilnost. Opte miljenje je da ovakvi zidovi daju dodatnu sigurnost u zemljotresima i oteenjima osnovnog skeletnog sistema jer, zahvaljujui upravo optimalnoj elastinosti, ne koncentriu negativna dejstva sila u jednoj taki (to je osnovni uzrok oteenja krutih betonskih konstrukcija usled pojaanih vibracija).

Seizmika otpornost

ini se da e objekti od balirane slame biti od posebne vrednosti u oblastima gde su zemljotresi esti. Konvencionalne graevine od zemlje, erpia ili kamena (80% domova u svetu) su ekstremno opasne pri zemljotresima i skupe za ojaavanje. 1976. godine u Kini je u zemljotresu poginulo oko 250.000 ljudi, i to veina usled kolabiranja nearmiranih objekata.Nasuprot objektima od ovih materijala, balirana slama ima dobar odnos irine i visine, i moe se lako i efikasno ojaati pomou drveta, bambusa ili eline armature. Priroda balirane slame, njena fleksibilnost i snaga su skoro idealni sa seizmikog stanovita, dokle god su veze izmeu zidova od balirane slame, krovne konstrukcije i temelja adekvatne. Zidovi od balirane slame praktino mogu da apsorbuju potrese, umesto da ih prenose na krov kao kod konvencionalno graenih objekata. Sloj maltera (ojaan icom) moe dodatno ojaati ovakve zidove.Arhitekta Bob Theis je 1994. godine dizajnirao prvi odobreni nosivi objekat od balirane pirinane slame u Kaliforniji, koja je projektovana da izdri seizmike sile. Od tada se nastavio razvoj dizajna seizmiki otpornih objekata od balirane slame.

Ekoloke prednosti

Izgradnja pomou balirane slame moe biti velika korist u podrujima gde je slama neeljeni otpadni proizvod. Spora razgradnja slame u prirodnim uslovima stvara poljoprivrednicima probleme u vidu odlaganja, jer za razliku od sena koje je bogato azotom, slama ne moe da se koristi kao krmno bilje, i stabljike su predugake da bi se dovoljno dobro obradile. Najrasprostranjeniji nain uklanjanja je spaljivanje, koje je, osim evidentnog emitovanja ugljen-monoksida i estica koje se koliinama mogu meriti sa onima iz elektrana, i uzaludno utroena toplotna energija. U velikom broju zemalja EU, pa i SAD, spaljivanje vika slame, a i trave je ili regulisano zakonom ili potpuno zabranjeno.Usporavanje globalnog zagrevanja takoe je mogue pomou izgradnje baliranom slamom. Redukcijom koliine spaljene slame bi se smanjila i proizvodnja ugljen-monoksida i azotnih oksida u hiljadama tona godinje. Odstranjivanje pirinane slame i njeno baliranje za gradnju bi znaajno umanjile emisije metana usled mikrobiolokog raspadanja. Meutim, nije neophodno uklanjati svu slamu. Deo se moe ostaviti na odreenim lokacijama gde slui kao prevencija erozije zemljita. Takoe postoji potencijal da se smanji potronja drveta u izgradnji, jer je to, pogotovo u nerazvijenim zemljama dodatno doprinosi unitavanju uma, a usled dobre izolacije smanjila bi se i potronja drveta korienog za ogrev.Energetska efikasnost

Objekti od balirane slame su termiki efikasni i tede energiju, jer je toplotna otpornost znaajno bolja nego kod konvencionalnih materijala, naravno, zavisno od tipa slame i debljine samog zida. U zavisnosti da li zid ima dva ili tri reda bala, i da li su one postavljene leei ili po strani, toplotna otpornost je dva do tri puta vea nego kod zidova dobro izolovanih objekata, i pet do deset puta vea nego na starim objektima. Dodatno tome (ukupnoj toplotnoj otpornosti) doprinose i ostali slojevi zidova poput gipsa.Da bi se maksimizirala korist visoke efikasnosti zidova od balirane slame, objekat bi trebao da ima dobro izolovan krov ili potkrovlje (u dosta sluajeva se moe iskoristiti slama), dobro izolovani temelji, prozori i vrata, dobro dihtovanje radi smanjenja promaje i optimalna ventilacija postignuta oblaganjem zidova gipsom i bojama koji mogu da diu ili izmenjivaem toplote radi efikasnog ubacivanja sveeg vazduha. Dobre izolacione karakteristike i velika masa ovih zidova ostavlja mogunost otvaranja prozora tokom skoro cele godine, to doprinosi koliini sveeg vazduha unutar objekta.Odline izolacione karakteristike zidova od balirane slame takoe ine pasivne sisteme za hlaenje kao to su bazeni i tornjevi za rashlaivanje, efikasnijim i praktinijim u veoma toplim i suvim predelima.

Odrivost

Za razliku od drvne grae, slama se moe uzgajati za manje od godinu dana u okviru kompletno odrivog sistema. Usled velikog broja definicija, odrivost se ovde odnosi na sistem koji je u stanju da traje veno. Naravno, mora se voditi rauna i o stanju zemljita u smislu prevencije erozije i odravanja plodnosti tla putem aditiva, rotacije useva, kao i upotreba viegodinjih useva.Slama se uspeno moe uzgajati u kombinaciji sa ostalim usevima, time poveavajui produktivnost istog. Obnovljivi resurs koji e se koristiti kao dominantan graevinski materijal je posebno pogodan u oblastima kao to su Ruske stepe i ravnice u severnoj Kini, gde je klima surova komada zemiljita. Za to su se najpogodnijim pokazala stabla nekoliko vonih vrsta.Gradnja baliranom slamom bi takoe bila idealna u pustinjskim oblastima gde se uzgajaju zimske sorte itarica du obalskih pojaseva i dolina reka.U podrujima siromanim umama gde su neophodni materijali za uramljivanje krovova, odabrane sorte kao to je bambus bi brzo i odrivo mogle biti uzgajane uporedo sa slamom. Takoe postoji mogunost uzgajanja slame samo zbog izgradnje, mada se tu nailazi na ve uoen problem iskoriavanja plodnog tla za prirodne materijale koji ne slue za ishranu. Meutim, neki ekonomisti tvrde da e ukidanjem subvencija za poljoprivredu skoro pola trenutno obraivane zemlje postati dostupno za ove svrhe.Slama takoe moe biti uzgajana na zemljitu nieg kvaliteta. Na primer, travke ita su duge i izdrljive, i uspevaju na tlu sa visokim sadrajem vode, visokim salinitetom ili alkalnou.Mogunost odrivosti za bilo koji proizvod ili sistem se poveava ukoliko se energija potrebna za proizvodnju i funkcionisanje dri na minimumu. Kada se u ovom kontekstu slama ocenjuje kao graevinski materijal, ona kotira veoma visoko. Kod nje nema potrebe za veinom energije i ne proizvodi se otpad kao kod proizvodnje industrijskih graevinskih materijala. Na primer, za proizvodnju jedne tone slame potrebno je 112.500 BTU (British Thermal Unit, BTU = 1055.05585 J), u poreenju sa betonom, za koji je potrebno 5.800.000 BTU. Prema kalkulacijama koje je izveo Riard Hofmajster sa Skotsdejl univerziteta u Arizoni, zidovi od balirane slame su najmanje trideset puta manje energetski zahtevniji nego zid sa drvenim ramovima i ekvivalentnom izolacijom od staklene vune. Ovakva redukcija znaajno pomae minimiziranju ekolokih i finansijskih uticaja na proces izgradnje. Naravno, u idealnom sluaju, uzgoj slame bi trebao da bude to blie samom mestu gradnje radi smanjenja energetskih potreba za transport.

Termike karakteristike

Zidovi od bala slame zatieni malterom ili glinenim blatom imaju sposobnost akumulacije i emisije toplote: u toku dana sakupljae toplotu i zatim je u toku noi isputati u prostoriju, istovremeno se hladei, da bi zatim u toku dana prostoriji predavali sveinu sakupljenu u toku noi. Ova osobina donee velike prednosti u komforu tokom sve dueg leta, ali osnovna prednost jeste efekat na potronju energije.Monolitni sastav je od kljune vanosti za izuzetna termoizolaciona svojstva zidova od slame. Posebno istiemo njihove najvee prednosti u odnosu na vieslojne i zidane zidove: visoki stepen trenja izmeu bala slame zadrava ih na mestu bez ikakvih vezivnih sredstava a pravilnim postavljanjem, i zahvaljujui vertikalnom optereenju krovne konstrukcije, dolazi do veoma kompaktne veze (preplitanja slamki) izmeu horizontalnih redova, ali i susednih bala u jednom redu (blagim poveanjem dimenzija pod pritiskom). Potpuno odsustvo horizontalnih i vertikalnih spojnica koji u zidanim konstrukcijama postaju mini-hladni mostovi (toplotna provodljivost spojnice nikada nije jednaka toplotnoj provodljivosti uzidanog elementa, a zatita termoizolacionim slojem nee anulirati ovu razliku), jednoslojni zid obezbeuje pravilnu razmenu i regulaciju spoljanjih i unutranjih uticaja temperature i vodene pare bez opasnosti kondenza u unutranjosti zida (parna brana nepotrebna).Otpornost na vlagu

Gljivice se mogu pojaviti u slami pri visokoj vlanosti (preko 20% suve mase, tj. relativne vlanosti 70-80%). Ozbiljnija oteenja javljaju se tek kada je slama dui vremenski period izloena ovim uslovima. Hronina naizmenina promena vlanosti ne predstavlja nikakvu pretnju. U Kaliforniji periode intezivne kie prate dani suvog vetra koji odlino isue zidove. Iz tog razloga veoma je retka pojava vlage na zidovima, kao to je to npr. sluaj u Britaniji (meutim, ova nepogodnost vai i za sve druge fasadne sisteme). Vlaga na fasadi pree 20% prilikom dueg perioda intezivnih kia, ali se skoro uvek sasvim osui pre nego gljivice uspeju da se razmnoe u broju koji je vidljiv za oko ili opasan po konstruktivnu stabilnost objekta. Iskustvo i rezultati testova pokazali se da je najbolji nain da se izbegne dugotrajna koncentracija visoke vlanosti pravilno oblaganje bala na takav nain da one mogu emitovati i akumulirati vlagu u okruenje, drei je na optimalnom nivou, kako u samom zidu tako i u enterijeru. Graevinski papir, koji se u SAD esto koristi za impregniranje zidova od iverice i sl, moe umanjiti sposobnost bala da emituju vlanost ime postaju povrina gde e se koncentrisana vlaga odrati na dui period. Zato mnogi iskusni graditelji ovog sistema preporuuju paropropusne zaptivae i premaze koji spreavaju vodu/vlagu da prodre kroz malter i dospe unutar zida, ali istovremeno dozvoljavaju prolazak pare iz unutranjosti objekta kroz malter kojim je zid obloen.Statistiki podaci za zidove od bala slame pokazuju vanost paropropusnosti obloge zidova najei uzok propadanja ovakvih kua dogodio se tamo gde je izvedeno potpuno zaptivanje/impregniranje zida paronepropusnim premazima ime je omogueno tetno dejstvo vlage (ova pojava je skoro iskljuivo posledica primene savremenih graevinskih sredstava). Kada je ovo izbegnuto kua se bez problema moe odrati i nekoliko decenija u uslovima veoma vlanih klima (preko 60 odsto). Tako palata Oak Place u Huntsville, Alabama, izdrava visoku vlanost amerikog juga jo od 1938. godine. Jedna kua kod Rockporta, Washington, godinje prima i do 190cm kie, a kua kod Tonasket-a u istoj dravi bez temelja i bilo kakve armature u zidovima, ne pokazuje nikakve znake posustajanja konstrukcije jo od 1984. Noviji objekti graeni u ovom sistemu na severu drave Njujork (vlane zime) i Nove kotske (hladne vlane zime) pokazale su se kao veoma otporne na klimatske uslove. Zbog veih koliina vode koja se prskanjem kinice nakupi u osnovi zidova, u visini sokle preporuuje se primena hidroizolacija ali samo u ovom delu zida! Na vlagu je jednako osetljiv i vrh zida, zbog isparavanja unutranje vlage ka krovnoj konstrukciji. Posledino, iskusni graditelji balama od slama preporuuju da se graevinski papir (hidroizolacija) postavi na vrhu i dnu ovakvih zidova (gde valja dodatno postaviti i sloj obinog ljunka, pre nego hidroizolacionu membranu, koji bi obezbedio najpravilniju regulaciju vlage u dodirnoj povri zida i temeljne ploe.

Otpornost na insekte i sadraj pesticida

U poreenju sa drvetom, postoji tek nekoliko insekata koji vole slamu (u SAD termiti predstavljaju estu opasnost za objekte od materijala organskog porekla). U svakom sluaju sasvim je dovoljno pratiti isti postupak kao i prilikom zatite drveta. Same bale daju insektima mnogo manje prostora za ivot i kretanje nego npr. bondruk sistem koji se inae koristi u SAD (mada su i kod nas sve ei uplji zidovi sa gipskartonskim ploama). Za razliku od sena, slama sadri veoma malo hranljivih sastojaka i sama po sebi ne privlai insekte. Dovoljna je, mada ne i neophodna, standardna zatita bala koja se i inae koristi prilikom dezinsekcije. Velika zabrinutost postojala je zbog pesticida u samoj slami kojima je bio prskan pirina (kao najea sirovina za gradnju u SAD), meutim, taj nivo u samoj slami je minimalan, a kompresovan u bale prua veoma malo prostora za njihovo bilo kakvo tetno dejstvo (u uzgoju pirina pesticidi se koriste samo u najranijim fazama, te je tokom ivota biljke njihovo prisustvo sve manje).

Trajnost materijala

Slamka itarica se u zemlji raspada nakon est meseci, dok slamka pirina traje duplo due (zbog visokog procenta silikata koji je dodatno titi od truljenja). Meutim, slama se vekovima koristi kao izolacioni materijal, a neposredni dokazi pronaeni na arheolokim lokalitetima pokazuju da u optimalnim uslovima njen vek trajanja moe premaiti i nekoliko hiljada godina. Slama je nalaena u savreno ouvanom stanju u unutranjosti egipatskih grobnica dakle na suvom ona se ne raspada (podsetiu jo jednom na nae karatavane i sl). Shodno tome, balirana slama koriena u gradnji objekata moe trajati u rasponu koji graditelji iz SAD u ali odreuju kao period od tri nedelje do devet hiljada godina, zavisno od naina na koji se radi i odrava.

Protivpoarne karakteristike

Testovi su pokazali da kue od balirane slame imaju vrlo visok prag otpornosti na vatru. Na testu su naslagane bale bez oblepljivanja glinom izdrale polusatno dejstvo vatre, dok malterisani zid moe da izdri i cela dva sata! Ovo je pre svega zato to u samom zidu ne postoje vertikalni kanali i prolazi, ve je masa zida kompaktna i ne dozvoljava plamenu lako da se iri. Kada se tu doda i neto vei sloj obinog ili zemljanog maltera (u odnosu na standardne konstrukcije), jasno je da slama ima bolju zatitu. Meutim, mora se voditi rauna da slamke ne probijaju sam malter ili spojeve oko otvora jer tako praktino postaju fitilj. Iz tog razloga, ukoliko elimo da slamom zaptijemo sve spojeve, posebnu panju trebalo bi posvetiti uglovima oko otvora i na mestima gde instalacije izlaze iz zidova ta mesta moramo paljivo obloiti malterom ili premazati protivpoarnim premazima (mada uvek moemo koristiti savremene zaptivne materijale i sredstva).Napomenuto je da su, uprkos uverenjima, objekti od balirane slame superiorniji u odnosu na objekte od drvne grae, kada je u pitanju otpornost od poara. Tu odliku duguju velikoj gustini slame koja jednostavno nema dovoljno kiseonika da bi plamen napredovao. U Sjedinjenim dravama je vrena serija testova otpornosti zidova od balirane slame na vatru, u kojim je zakljueno da u zavisnosti da li du goli ili imaju sloj maltera ili gipsa, predstvaljaju barijeru protiv plamena u trajanju dva do tri sata. Pri testiranju jedne nezavisne laboratorije u Teksasu 2000. godine, nemalterisani zid od balirane slame je imao indeks irenja plamena (flame spread index FSI) 10, a indeks nastanka dima (smoke development index SDI) 350. Po tada vaeim pravilnicima (International Building Code i International Residential Code), zahtevao se maksimalni FSI od 25, i maksimalni SDI od 450 za izolacione materijale, to pokazuje da je balirana slama lako ispunjavala uslove za korienje i u komercijalnim i u rezidencijalnim objektima.

Estetika i udobnost

Gradnja balama ne mora da podrazumeva samo upotrebu stabljika itarica ve i konoplje, lana i drugih industrijskih biljaka (graevinska upotreba bala od recikliranih materijala: papira, plastike, automobilskih guma i drugih neorganskih materijala jo uvek je fazi ispitivanja u konstruktivnom, i u smislu uticaja na ovekovo zdravlje i okolinu). [9]Debljina i suptilne krivine balirane slame poseduju poseban karakter. U kombinaciji sa njihovom visokom izolacionom vrednou i mogunou disanja, ovakvi zidovi mogu proizvesti oseaj udobnosti koji je nemogue nai kod tankih ravnih zidova od modernih materijala. Zidovi od balirane slame izgledom podseaju na stare kamene zidove, viene na evropskim seoskim kuama kao i mediteranskim vilama.Finiirani gipsom i bojama, zidovi od balirane slame mogu da diu, inei unutranji vazduh istijim i sveijim u odnosu na ustajali vazduh sa malo kiseonika na koji se esto nailazi u kuama. Visoka izolaciona vrednost takoe pomae u stvaranju stabilne sredine koja se lako hladi i greje i prua daleko superiornije uslove ivota od veine modernih stambenih objekata.Jo jedna prednost objekata graenih od balirane slame je zaista superiorna zvuna izolacija, od prirodnih izvora buke kao to su vetrovi, kao i od vetakih izvora (gradska buka, saobraaj itd.).Dimenzije bala odreene su standardnim formatiranjem poljoprivrednih bala u SAD: sa dvostrukom 4635/4080/120cm i trostrukom vrpcom 534090/120cm. Teina bala tako se kree od 18 do 45kg po komadu. U poslednje vreme postaju uobiajene i bale veih dimenzija 11m; 11,2m; kao i 1,21,22,4m teke i do cele tone! Mogue je koristiti i okrugle bale u obliku valjaka prenika 1,2 do 1,5m. Ovakve dimenzije pruaju projektantima veliki izbor u oblikovanju objekata i unutranjeg prostora.

Lakoa izgradnje

Izgradnja zidova od balirane slame zahteva mnogo manje fizikog rada u poreenju sa ostalim materijalima kao to su betonski blokovi, cigla, erpi ili kamen, i zahtevaju znaajno manje vetine.Mnogo ljudi se osea zastraeno procesom izgradnje objekta konvencionalnim materijalima. Kompleksnost, umee koje se zahteva, potrebno vreme i ulaganja mogu izgledati preveliki i obeshrabrujui. Izgradnja pomou balirane slame olakava ceo proces i dozvoljava manje iskusnim i umenim ljudima da se direktno ukljue u proces stvaranja svojih domova. U Sjedinjenim Dravama je pokazano da se osnovne metode gradnje pomou balirane slame mogu savladati u toku dvodnevne radionice. Velika prednost je i to to se ovim moe baviti bilo ko, ukljuujui ene i decu, pa postoji i socijalni aspekt pravljenja ovakvih zidova, koji je izaao na videlo vie nego jednom, spajajui ljude iz istih zajednica u ovakvim poduhvatima.

Cene i trokovi

Iako su tehnike izgradnje baliranom slamom jednostavne i relativno lake za izvedbu, ono to pribliava ukupne trokove konvencionalnom nainu gradnje zidova (trokovi gradnje zidova predstavljaju oko 15% ukupnog troka) su njihova vea debljina koja zahteva vee dimenzije gornjih ploa, kao i vee temelje. Pored toga, tu je i cena zaptivanja i malterisanja zidova sa obe strane, to su kljuni elementi u prevenciji truljenja slame.Nije ispravno rei da je graenje kua od slame pogodno u apsolutno svakoj sredini, pogotovo u urbanim sredinama, ali svaki objekat van veih naselja apsolutno je pogodan za graenje balama slame.Ovde su navedene samo neke od smernica uz pomo kojih se moe doi do okvirne raunice isplativosti ovakvog graenja, kao i prednosti tokom upotrebnog veka objekta:-dostupnost materijala i kratka relacija (nia cena) transporta-za objekat od 100m potrebno je oko 400 bala slame (cena bale je varirala od jedne do ak est bala za 100 dinara)-prilikom zidanja potrebno je daleko manje armature, nema trokova za cement i pesak (lepak), nisu potrebni armirano-betonski vertikalni i horizontalni serklai za seizmiku zatitu-malterisanje moe biti mainsko ili runo, malterom ili blatom (oko 50% vea potronja maltera u ovoj fazi radova)-nije potrebna dodatna termoizolacija ne postoji troak u vezi sa materijalom i radovima-nema osetljivih zavrnih radova (specijalni sloj fasade, izbegavanje spojnica termoizolacije od bilo kog materijala, zaptivanje kritinih spojnica oko otvora, ispod krova)-daleko manja mogunost pojave hladnih mostova zahvaljujui punoj/monolitnoj zidnoj masi-zid lako moete probiti (zatvoriti) na onom mestu gde vam se dopadne, a ukoliko je potrebno, krovnu venanicu moete osigurati dodavanjem drvenih podupiraa na tom mestu-toplotni komfor i energetska efikasnost kua od bala slame moe se meriti samo sa onim u objektima koji ispunjavaju standarde postavljene tek u poslednjih desetak godina okruenje -od potpuno prirodnih materijala jednostavno nema cenu.to se tie trokova izgradnje pomou balirane slame, oni zavise od nekoliko inilaca; od regiona, klimatskih uslova, samog lokaliteta u regionu, i na kraju od trokova u vidu dozvola i legalizacije. U nekim delovima Kalifornije, se na primer, deavalo da trokovi legalizacije prevazilaze trokove same izgradnje objekta od balirane slame.Ako se trokovi izgradnje nekog objekta specifikuju, na izgradnju spoljnih zidova odlazi izmeu 10 i 20% od ukupnog troka izgradnje. U ovim proraunima se podrazumeva zid sa drvenim okvirom, dok razmatranje drugih materijala i metoda konstrukcije kao erpi, glina, opeka ili izolacija sa obe strane zida, rapidno podie ovaj udeo. Prema raznim procenama, ovakvi vidovi izgradnje mogu da budu 25 do 50% skuplji od korienja balirane slame. Veliku ulogu u tome igraju zakonski propisi u vidu izolacionih performansi, jer je kod klasinih materijala uglavnom potrebno dodatno izolovati zidove.Jo jedna varijabla u proraunu je sama cena slame po bali. Logino je da e slama uzgajana i balirana u neposrednoj blizini mesta izgradnje smanjiti trokove. U podrujima gde odlaganje i uklanjanje slame predstavja problem, moe biti ak i besplatna.Jedan od metoda smanjivanja trokova je takoe ve spomenut, a to je da pri izgradnji od balirane slame nisu potrebni specijalizovani radnici, ve i sami vlasnici, ukoliko ele, mogu uestvovati u radovima. Sledei jednostavna uputstva, relativno nekvalifikovan radnik moe veoma brzo podii zid od slame, mnogo bre u odnosu na podizanje zidova od konvencionalnih materijala.Svi ovi prorauni su dodue vezani samo za igradnju objekta, dok se prava slika isplativosti i visine trokova vidi pri analizi kompletnog ivotnog ciklusa objekta, to je predstavljeno u sledeem poglavlju.

Trokovi ivotnog ciklusa objekta od balirane slame

Trokovi ivotnog ciklusa u toku 30 godina: sledi procena i poreenje trokova i utede za dom od 420 kvadratnih metara, sa tri spavae sobe, dva kupatila, u oblasti umerene klime, sa potrebama i za grejanjem i za hlaenjem.

Konvencionalna izgradnja Trokovi izgradnje 82500 $Uee (20%) 16500 $Trokovi sa kamatama 118800 $Energetski trokovi (grejanje i hlaenje) 36000 $Ukupni trokovi ivotnog ciklusa 171300 $

Balirana slama sa izvoaima radovaTrokovi izgradnje 82500 $Uee (20%) 16500 $Trokovi sa kamatama 118800 $Energetski trokovi (grejanje i hlaenje) 18000 $Ukupni trokovi ivotnog ciklusa 153300 $Uteda 18000 $

Balirana slama delimino samostalno izvoenje radova (zidovi, krov, zavrni radovi)Trokovi izgradnje 40000 $Uee (20%) 8000 $Trokovi sa kamatama 57600 $Energetski trokovi (grejanje i hlaenje) 9000 $Ukupni trokovi ivotnog ciklusa 74600 $Uteda 96700 $

Balirana slama potpuno samostalno izvoenje radova, korienjem recikliranih materijala

Trokovi izgradnje (gotovina) 20625 $Uee nemaTrokovi sa kamatama nulaEnergetski trokovi (grejanje i hlaenje) 9000 $Ukupni trokovi ivotnog ciklusa 29625 $Uteda 141765 $ Iako je uteda tokom 30 godina impresivna, dobro izgraen objekat od balirane slame bi trebao da traje due od 100 godina, sa veoma niskim trokovima odravanja. Uteda tada postaje jo vidljivija.

Trokovi ivotnog ciklusa u toku 100 godina

Konvencionalna izgradnjaCena 527340$Uteda /

Balirana slama sa izvoaima radova

Cena 467900 $Uteda 59440 $

Balirana slama delimino samostalno izvoenje radova (zidovi, krov, zavrni radovi)Cena 227780 $Uteda 299560 $

Balirana slama potpuno samostalno izvoenje radova, korienjem recikliranih materijalaCena 29625 $Uteda 497715 $

Potrebne su podrobnije studije ivotnog ciklusa, pogotovo to su svi prorauni raeni pre legislativa koji su se ticale ouvanja ivotne sredine, kao to je na primer emitovanje CO2 u toku ivota proizvoda. Objekat od balirane slame bi se najverovatnije pokazao jo kompetitivnijim imajui u vidu uticaj na ivotnu sredinu.

Izvedeni Projekti od balirane slameUniversity of Nottingham Gateway Building- Make Architects,2011Jedna od najveih konstrukcija od balirane slame u Evropi,koja broji 4 sprata napravljenih od modcell panela dugih 14 metara,zatienih malterom zbog uticaja vlage, dok je slama koriena u izgradnji uzgajana samo 200 metara od samog objekta na farmi pomenutog univerziteta.

Wildlife Warriors Animal Hospital - Australia Zoo, Beerwah, 2008 - Sunshine Coast Hinterland - Queensland.Arhitekta- Andrew WebbCelokupna povrsina bolnice iznosi 1300 metara kvadratnih i to je cini jednom od najvecih gradjevina od slame na svetu.Dominantni materijali korieni u izgradnji zidova su slama i zemlja, podovi su od recikliranih materijala,a solarna energija igra znaajnu ulogu u opremanju objekta. Zbog namene zgrade i saobraajnog prometa, zidovi su izgraeni od tri sloja kre maltera(visokog kvaliteta) da bi se postigla sto vea postojanost objekta.

Kompanija ModCell u Velikoj Britaniji zauzela je inovativan pristup koji objedinjuje konstrukciju od balirane slame sa montanim panelima, a rezulat su veoma atraktivni objekti koji su pritom energetski efikasni i veoma odrivi.Montani paneli ModCell sistema proizvode se u fabrici, od drveta s PEFC sertifikatom, koji se ispunjavaju slamom ili konopljom iz lokalnih izvora, dok se spoljne povrine panela zatvaraju drvenom oblogom ili krenim malterom, koji omoguavaju disanje zgrade. Ovi paneli su hermetini, otporni na plesan, a pri montai, kako se tvrdi, praktio nema otpada. Drveni ostaci iz proizvodnje ne ostaju neiskorieni ve slue kao biomasa za zagrevanje pogona, dok se eventualni ostaci slame ili konoplje distribuiraju proizvoaima posteljine.

Bale house,2009

Ovaj objekat je prototip montane kue od slame, nazvan BaleHaus. BaleHaus kua je izdrala test na jake vetrove poput uragana, u kom je izdrala nalete ekvivaletnog vetra od 55m/s i pri tom se pomerila za manje od pola centimetra. Paneli ove kue su takoe proli kroz test na poar. Da bi proli test morali su da izdre minimum pola sata izloeni temperaturama od preko 1.000oC, posle dva sata paneli su i dalje stajali.

Straw Bale cafe - Holme Lacy campus of the Herefordshire College of Technology, 2010Objekat obuhvata 100 sedista, kuhinju i kafe terasu. Zgrada se takoe sastoji od modcell panela, i kao takva zahteva vrlo malo grejanja ili hlaenja.Predviena je da se kroz 15 godina demontira, a da se vecina komponenata opet iskoristi(reciklira).Napravljena je uz pomoc samo 4 radnika, i to tadanjih studenata Notingamskog Univerziteta.

Knowle West Media Centre, Bristol,2008.

ModCell Renewable Schools

NO99 Straw Theatre by Salto ArchitectsTallin,Estonia, 2011Estonski studio, Salto arhitekte konstruisali su privremeno letnje pozorite od prefarbane balirane slame. Posetioci se penju uz stepenini tunel kako bi pristupili pozorinoj sali, a reetkasti sistem dri naslaganu baliranu slamu na mestu. Objekat je namenjen da smesti poseban program letnje sezone pozorita NO99 povodom imenovanja Talina evropskom prestonicom kulture 2011. godine.

HOK's LEED Gold-certified Straw Bale Building

Tuggerah Lake Univerzitet- nastavni objekat, 2010Shannon Parade, Berkley Vale, NSWZgrada zauzima 540 kvadratnih metara, i sadri vie ucionica, nastavnih prostorija, salu za sastanke kao i veliku kuhinju koja obuhvata i kurs kuvanja itd.

Prednosti gradnje baliranom slamom

Balirana slama se pravi od otpadnog proizvoda. Kada se nakon etve odvoji jestivi deo (penica, pirina), ostatak stabljike esto predstavlja problem u smislu odlaganja za zemljoradnike. Baliranjem se slami daje novi ivot. Poljoprivrednici mogu da zarade, a graevinski preduzima dobija odlian izolacioni i graevinski materijal.Objekti izolovani baliranom slamom mogu imati izolacionu mo R-vrednosti od R-30 do R-35 ili vie. to je deblji zid, R-vrednost je vea.Zidovi od balirane slame su najmanje 46cm (18 ina) debeli. Ovo doprinosi estetskoj vrednosti objekta jer su debeli zidovi graeni konvencionalnim materijalima veoma skupi. Debljina zida ak pomae pri refleksiji sunevih zraka po prostoriji..Zbog debljine zidova od balirane slame, svaki prozor moe imati mesto za sedenje ili policu. Ovo je estetski, kao i praktini element dizajna..Koncept gradnje baliranom slamom je lako razumljiv ak i neiskusnim radnicima. Pod nadzorom jedne osobe sa iskustvom u ovom polju, novopeeni radnici se lako ukljuuju u proces gradnje. Ovo pomae ne samo irenju dobrog glasa o gradnji pomou slame, ve i vlasnik moe utedeti angaujui volontere da pomognu oko podizanja zidova..Balirana slama ima veoma malo inkorporirane energije. To znai da je vrlo malo energije utroeno za njihovu proizvodnju poto je suneva energija glavni izvor pri rastu biljaka. Stvarni utroak energije je pri samom procesu baliranja i transportovanja do mesta gradnje. Ostali izolacioni materijali, kao to su stklena ili mineralna vuna zahtevaju znatno vee koliine energije za proizvodnju.Balirana slama je u potpunosti biorazgradiva kada za to doe vreme. Ako se dobro odravaju, objekti od balirane slame mogu trajati i preko 100 godina. U nekom momentu, svi objekti e biti zamenjeni. Kada to vreme doe, balirana slama jednostavno moe da se pomea nazad sa zemljom, dok konvencionalni materijali, pogotovo izolacioni, tada postaju problem za pravilno odlaganje.Zidovi od balirane slame mogu biti oblikovani noevima ili motornim testerama. Otvori oko prozora i vrata mogu lako da se zaoble, mada isto tako bale mogu biti finiirane pravilnim uglovima. Takoe se u takve zidove mogu usecati i nie.Uprkos onome to izgleda logino, propisno sagraeni zidovi od balirane slame su se pokazali mnogo bolji u otpornosti na poar u odnosu na standardnu drvenu konstrukciju. Ovo je uzrok velike gustine slame koji tei samo da se zadimi i ugasi kada se izvor paljenja otkloni.Izolacija od balirane slame je najefektivnija u klimama gde je grejanje i/ili hlaenje objekta neophodno radi komfora.Objekti od balirane slame imaju tu prednost prirodnih materijala da se estetski mogu uklopiti u vie arhitektonskih stilova.

Negativne strane gradnje baliranom slamom

Poto nije u pitanju konvencionalni graevinski materijal, izvoa radova bi morao da ovlada novom tehnikom gradnje. Iako tehnika nije teka, razlika ipak postoji.Ukoliko gradnja pomou balirane slame nije zakonski regulisana na lokalnom nivou, dobijanje dozvola moe biti tee nego inae.Zidovi od balirane slame moraju da se odravaju suvim, jer je vlaga, kao i kod drugih graevinskih materijala, tetna i za slamu. Po svaku cenu treba izbei vlagu koja nadolazi sa krova. Ako se odravaju suvim, zidovi od slame e trajati koliko i ceo objekat.Podruja sa ekstermnom vlanou vazduha ili koliinama padavina nisu najpogodnija za gradnju baliranom slamom.Usled debljine zidova (obino oko 45-50cm), vea kvadratura e biti neupotrebljiva nego kod standardnih materijala.Ukoliko balirana slama nije dostupna u krugu od nekoliko stotina kilometara od mesta gradnje, mora se uzeti u obzir potencijalno zagaenje usled transporta.

Zakljuak

Kao i kod svakog graevinskog materijala, uvek je najbolje proceniti sopstvene potrebe i ciljeve pre odabira jednog konkretnog materijala. Ekoloki odrivi objekti mogu na veliki broj naina i kroz veliki broj materijala postii neophodnu energetsku efikasnost. Kada odgovara odreenom projektu, gradnja pomou balirane slame ima mnogo prednosti, ali i nedostataka.

Literatura:

[1]. http://www. beodom.com [2]. http://www.holkluster-steiermark.at[3]. Eurpoean Commission Decision on establishing the ecological criteria for the award of the Community Eco-label for buildings, http://www.eur-lex.europa.eu[4]. http://www.mem.gov.rs[5]. http://en.wikibooks.org/wiki/Straw_Bale_Construction/Characteristics/Insulation[6]. http://predator.com.hr/kuce-od-balirane-slame/1330[7]. http://www.sbi.dk/download/pdf/jma_slides_halmhuse.pdf[8]. Stitt, F.; Ecological Design Handbook, The McGraw Hill Companies, ISBN 0-07-061499-7, USA, 1999.[9]. http://gorannecin.rs/2009/10/kuce-od-slame-gradnja/[10]. http://www.gilacountyaz.gov/DepartmentFiles/CommunityDevelopment/strawbaleconstruction.pdf[11].http://www.house-energy.com/House/Strawbale.htm[12]. http://ascpro0.ascweb.org/archives/cd/2010/paper/CPGT161002010.pdf[13]. http://malestvari.org/malestvari/kuca-od-slame/[14]. http://www.buildingwithawareness.com/blog/2009/04/the-pros-and-cons-of-straw-bale-wall-construction-in-green-building/[15]. Krnjetin, S.; Graditeljstvo i zatita ivotne sredine, Prometej, ISBN 86-7639-763-5, Novi Sad 2004

2