Jak rozkłada się słoma cz.2

Ostatnie teksty

Ostatnie Komentarze:

2. Testy wilgotności i temperatury

Ilość składników odżywczych i (temat opisany powyżej) dostępność tlenu nie są czynnikami które zmieniają się po wbudowaniu kostki słomy w ścianę. Co innego zawartość wilgoci i temperatura, te będą zmieniać się zależnie od klimatu na zewnątrz, warunków wewnątrz budynku, czy wypadków z wydostaniem się płynnej wody do wnętrza ściany. Najważniejsze dla budujących z bali słomy jest wyznaczenie jaki układ wilgoci i temperatury może powodować rozkład kostek już wbudowanych w ścianę.

Badania rozpoczęto pod kierunkiem Bryana Jenkinsa na Uniwersytecie Kalifornijskim, testując próbki słomy ryżowej, później większość testów dotyczyła słomy ryżowej i żytniej. W celu zmierzenia poziomu rozkładu z dużą dokładnością, próbki słomy były umieszczone w zamkniętych pojemnikach, wewnątrz których mierzono powstającą ilość dwutlenku węgla.
Poprzez pomiar ilości dwutlenku węgla wydzielanego ze słomy można zmierzyć dokładny poziom strat węgla w próbce. Przekładając to na praktyczne zastosowania budowlane, poziom węgla straconego określa ilość materii ogranicznej rozłożonej w słomie. Szybki poziom utraty materii ogranicznej wskazuje na znaczny rozkład i powinno się go unikać.
Inne objawy rozkładu to skład wydzielanych gazów, podniesiona lokalnie temperatura i odbarwienia towarzyszące przemianie materii organicznej słomy na dwutlenek węgla.

W pierwszym doświadczeniu słoma ryżowa pobrana z pola i wysuszona do wilgotności mniejszej niż 12% suchej masy (10% mokrej masy) była magazynowana przez kilka miesięcy. Jej wilgotność doprowadzono do różnych poziomów, od 12 do 150% suchej masy (10-60% mokrej masy) i zamknięto w szczelnych pojemnikach. Pojemniki umieszczono w temperaturach 10, 20 i 35 stopni Celsjusza i mierzono poziom wydzielania dwutlenku węgla przez okres 2 tygoni.

Podstawowe wyniki pierwszego badania wykazały, że poziom wydzielanego dwutlenku węgla był mniej więcej stały we wszystkich próbkach i generalnie zwiększał się wraz ze wzrostem temperatury i wilgotności. We wszystkich próbkach o wilgotności poniżej 39% suchej masy (28% mokrej masy) poziom rozkładu materii organicznej był niższy niż 0,009% dziennie, chociaż przydałoby się więcej danych w zakresie od 27 do 39% (21 do 28% wilgotnej masy). Jeśli poziom 0,009% dziennie przeliczymy na cały rok, okaże się, że strata materii organicznej w tym czasie wynosi 3%. W rzeczywistości ten poziom prawdopodobnie obniży się do bliskiego zeru, jako że większość łatwo rozkładalnych form materii organicznej po prostu się wyczerpie. Porzebne są jeszcze badania długoterminowe aby to potwierdzić.

Można założyć, że struktura słomy przetrwa w tych warunkach przez wiele (więcej niż 50) lat. Wyniki sugerują, że wilgotność sama w sobie nie jest znaczącym czynnikiem rozkładu ściany z kostek słomy, chociaż potrzeba więcej danych z zakresu wyższych wilgotności. Jednakże, wysoka wilgotność może powstawać w wyniku kondensacji pary wodnej wewnątrz ściany, przez co trzeba uwzględnić możliwy efekt wpływu wilgoci kondensacyjnej na rozkład słomy.

Rys. 1. Poziom straty substancji organicznych słomy ryżowej według określonych wilgotności słomy ryżowej, poniżej wilgotności nasycenia. Dane: Summers, Blunk et al. 2002.

Przy wilgotności ponad 39% suchej masy (28% masy mokrej) włókna słomy nasycają się wilgocią i na powierzchni słomy gromadzi się wolna woda. W opisywanym eksperymencie poziom rozkładu gwałtownie zwiększał się powyżej punktu nasycenia wilgocią (Rys. 2). Przy zawartości wilgoci od 40 do 150% suchej masy (30-60% masy mokrej) materia organiczna traciła dziennie od 0,5 do 2%, czyli rozkład postępował 50-200 razy szybciej niż w przypadku wilgoci niższej niż wilgotność nasycenia. Na tym poziomie znaczna ilość słomy zostanie rozłożona w krótkim okresie czasu. Słoma będzie również odbarwiona i straci właściwości strukturalne, jeśli taki poziom wilgoci utrzyma się przez czas kilku tygodni - miesięcy.

Rozkład słomy 2

Rys. 2. Poziom utraty materii organicznej w próbkach słomy ryżowej przy wilgotności powyżej punktu nasycenia. Dane: Summers, Blunk et al. 2002.

Dalsze badania słomy ryżowej i żytniej trwają, ale można się spodziewać podobnych wyników, tzn. że wysoki poziom rozkładu występuje wyłacznie wtedy, kiedy wolna wilgoć pojawia się w słomie. Następujące wskazówki mogą być teraz wykorzystane przez budujących z kostek słomy.

3. Zarządzanie wilgocią w budynkach straw bale
Podstawowym pytaniem dla budujących z kostek słomy jest: jaki poziom wiglotności powinien być unikany, a jeśli go stwierdzimy to co należy robić? W oparciu o przeprowadzone badania i doświadczenia ze słomą powinno się postępować według poniższych wskazówek.

Do budowy powinniśmy używać wyłącznie bali słomy o całkowitej wilgotności poniżej 25% suchej masy (20% masy mokrej). Możemy dzięki temu się upewnić, że nie dostrarczamy do systemu ściany wolnej wody, a poziom wilgoci jest poniżej wymaganego dla wzrostu mikroorganizmów. Jeśli bale zamokły w trakcie transportu lub magazynowania, należy się upewnić, że wyschły w wystarczającym stopniu, zanim umieścimy je w ścianie. Wymaga to zastosowania próbnika wilgotności lub tekstów rdzenia, jako że powierzchnia kostki może wydawać się sucha, podczas gdy znaczna ilość wilgoci może być zgromadzona wewnątrz kostki. Kiedy kostka zostanie zabudowana w ścianie, jej wysychanie będzie organiczone.
Budujący powinni unikać wystawiania kostek na działalność wody w formie płynnej w czasie ich zbierania i transportu, ponieważ jest prawdopodobne, że zawierają dodatkowe szkodliwe zarodniki mikroorganizmów.

Zawartość wilgoci informuje o warunkach sprzyjających rozkładowi, ale podwyższona temperatura również jest wskaźnikiem aktywności procesów biologicznych w balu słomy, rozkład powoduje wydalanie dwutlenku węgla, ale również uwalnianie się ciepła. Jako że bale słomy są dobrym izolatorem cieplnym, ciepło to doprowadzi do wzrostu temperatury wewnątrz bala, podobnie jak to ma miejsce w przypadku kompostowania. Z doświadczeń wynika, że mokre bale zostawione na polu osiągały temperaturę wnętrza do 60 stopni Celsjusza w ciągu około 7 dni, i stopniowo temperatura się obniżała wraz z wysychaniem bala. Po ponownym zamoczeniu te same procesy znów miały miejsce.
Należy zauważyć, że wzrost temperatury zdarzał się w warunkach kiedy transport tlenu nie był ograniczony. Prawdopodpobnie wewnątrz ściany wzrost temperatury nie byłby aż tak wyraźny.

W przypadku skoszonych zbóż, kiedy temperatura wzrośnie powyżej 68 stopni, należy przechowywać je ze skrajną ostrożnością, ze względu na ryzyko samozapłonu. W badaniach nie osiągnięto nigdy tak wysokiej temperatury dla słomy i nie wydaje się, żeby mokra słoma po wymłoceniu ziarna mogła osiągnąć takie warunki jak słoma zawierająca jeszcze ziarno.
Jak wcześniej zaznaczono aby osiągnąć takie temperatury wymagany jest dostęp tlenu i wewnątrz ułożonych przy sobie kostek może być go zbyt mało. Jednak jeżeli stwierdzimy na stercie mokrych kostek tak wysokie temperatury, należy daną kostkę oddzielić i rozrzucić dla uniknięcia ryzyka. Wewnątrz otynkowanej ściany dostęp tlenu będzie zbyt mały, żeby osiągnąć takie temperatury.

Kiedy już stwierdzimy, że bale są mokre, to temperatura jest głównym wskaźnikiem aktywności rozkładu słomy i powinna być mierzona aż do wyschniecia. Temperaturę należy mierzyć wewnątrz bala, ponieważ z zewnątrz może się ona wydawać normalna. Można zastosować termomert do kompostu lub metalowy pręt umieszczony wewnątrz bala na 1-2 minuty. Jesli pręt jest gorący w dotyku wskazuje to na samoogrzewanie się kostki słomy.
Nigdy nie należy układać "nagrzanej" kostki w stertę lub wbudowywać w ścianę, ponieważ temperatura może wzrastać i utrudni się jej wysychanie.

Bale należy suszyć w otwartym terenie, a jeśli wyraźnie zamokną, nie można ich używać. W przeciwieństwie do tego co niektórzy zatrudnieni budowlańcy stosują, wymuszone suszenie powietrzem nie jest zalecane, gdyż może zwiększyć rozkład poprzez dostarczenie dodatkowego tlenu. Sytuacje gdy płynna wdoa dostaje się do wnętrza ściany słomianej lub znaczna ilość wilgoci może się w niej kondensować powinny być badane w sposób podobny do opisanego powyżej. Przede wszystkim ściana powinna być zbadana żeby określić głębokość i intensywność penetracji przez wilgoć. Jeśli wysoki poziom wilgoci ściany jest tylko na powierzchni bala pod tynkiem, można założyć, że wyschnie ona bez dodatkowych działań. Jeśli zaś wilgoć dostała się do wnętrza bala, należy mierzyć temperaturę do momentu aż bal wyschnie - może to potrwać tygodnie lub miesiące, zależnie od warunków na zewnątrz. Należy uważać, żeby w tym czasie nie zwiększać poziomu przewietrzenia ściany, ponieważ może to przyspieszyć rozkład. Jeśli do celów badawczych zrobiliśmy otwory w tynkach i kostkach, należy je szczelnie zakrywać, aby ograniczyć dostęp tlenu.

Pod żadnym warunkiem nie należy wymuszać przepływu powietrza, ponieważ może to spowodować dodatkowe nagrzewanie bala i jego rozkład. Chociaż jest to mało prawdopodobne, jeśli temperatura wewnątrz ściany osiągnie ponad 60 stopni, należy ją rozmontować ze względów bezpieczeństwa. Odbywa się to przez wycięcie gorącego obszaru i usunięcie go, przy czym należy przygotować mokry koc do zagaszenia ewentualnego płomienia, który może się pojawić kiedy tlen dostanie się do nagrzanej słomy.

Autorzy: M.D. Summers, S.L. Blunk, B.M. Jenkins DRAFT 12/8/2003
EBNet Straw Bale Test Program www.ecobuildnetwork.org

07.01.2008. 01:43

SB na 08.01.2008. 09:03

Suszenie wymuszonym przepływem może nie jest wskazane dla bali całkowicie mokrych (osobiście takowe bym wyrzucił bez zastanawiania się jak je suszyć...) ale gdy powierzchniowo zamokną to raczej problemu nie widzę.
Nam w czasie stawiania ścian, w kilku miejscach lekko (powierzchniowo) zamokło przez nieszczelności w foliach - zastosowaliśmy zwykły wiatrak do przesuszenia. Bale, które zamokły bardziej, a było ich kilka sztuk, zostały wymienione. I nie ma zmiłuj, że trzeba było trochę wcześniejszej pracy zniszczyć.

--
Pozdrawiam

stefanwaldek na 08.01.2008. 14:34

Ciekaw jestem jak to się ma do patentu z impregnowaniem kostek w roztworze wapna?

belouga na 08.09.2008. 17:59

interesuje mnie projekt partetowego "słomiaka",glinę i słomę mam na miejscu,pomóżcie biednemu staremu dziadkowi lat 65,pozdrawiam.

Jerzy Zembrowski na 08.07.2010. 13:38

Ten rodzaj budownictwa wymaga rzetelnych badań, zanim podejmie się decyzję o budowie domu. Mam wiele uwag, co wcale nie eliminuje słomy jako budulca, ale radzę się pohamować entuzjastom do czasu badań i analiz cieplno-wilgotnościowych.
Jak wskazały badania, zawilgocenia mają ogromny wpływ na korozję biologiczną słomy. Zatem, ogromnie ważne jest określenie oporów dyfuzyjnych tego, co lezy na słomie tj. tynków i wypraw. Tylko poprzez wykluczenie kondensacji pary wodnej wewnątrz muru, można uzyskać trwałość konstrukcji i parametry cieplne.

blondboard na 01.02.2011. 02:45

Suszenie słomy tylko podnosi cenę,każdy rolnik wie jak ważna jest suchość słomy przy zbiorze i to tylko i wyłącznie pod kątem składowania w celu późniejszego wykorzystania jako sciółki dla krówek i świnek:) Znam przypadki samozapłonu stert słomy na wolnym powietrzu. Dlatego najlepiej jest trzymać pod dachem w stodole lub ewentualnie pod plandeką przez niezbyt długi okres.

Skomentuj

* = pola wymagane