V dnešnej dobe, keď sa čoraz viac hovorí o udržateľnosti a ekologickom bývaní, sa do popredia dostávajú aj tradičné stavebné materiály, ktoré boli kedysi bežné. Medzi nimi vyniká hlina, materiál s bohatou históriou a prekvapivými modernými vlastnosťami. Hoci na Slovensku stále pretrvávajú predsudky voči hlineným stavbám, v západných krajinách sa tešia rastúcej popularite, najmä u tých, ktorí uprednostňujú ekologický rozmer architektúry.
Minulosť hliny ako stavebného materiálu
Hlina bola vo veľkom používaná ako stavebný materiál až do 30. rokov minulého storočia. Na Slovensku sa tradičné „váľkové“ domy stavali bežne, najmä na juhu krajiny. „Váľky“ sa miesili ručne ako bochníky z ílovitej hliny a slamy. Na rozdiel od tehál sa nenechávali poriadne preschnúť, ale pripravovali sa tesne pred stavbou. Ukladali sa za mokra a kládli sa šikmo, v charakteristickej klasovej väzbe. Malta sa pri tomto procese vôbec nepoužívala.
Tieto stavby mali unikátnu schopnosť „dýchať“. Hlinené steny dokázali pohltiť nadmernú vlhkosť vznikajúcu v interiéri pri bežných činnostiach ako varenie či sprchovanie. Naopak, v čase sucha, keď vlhkosť v interiéri klesla pod 50 percent, dokázali ju zasa vylúčiť. Hlina má tiež antibakteriálne vlastnosti. Vďaka tomu vytvára takú priaznivú vnútornú klímu, akú nedokáže vytvoriť žiadny iný materiál. Kombinácia hliny so slamou, ktorá má výborné tepelnoizolačné vlastnosti, viedla k vzniku takmer dokonalej stavby - zdravej a energeticky nenáročnej. Postupne však boli hlinené domy vytlačené pálenými tehlami, pričom predsudky voči hlineným stavbám pretrvali až do dnešných čias.
Pevná ako betón: Moderné techniky a výskum
Karol Hilmer, projektant a statik, pre ktorého sa stavba hlinených domov stala koníčkom, tvrdí, že ak je hlinená stavba urobená správne, dokáže odolávať času. Ako príklad uvádza Čínsky múr, ktorý je z významnej časti postavený z nepálených tehál. Dôležitou podmienkou je, aby stavba nebola v priamom kontakte s vodou.
Hilmer sa k hlineným stavbám dostal počas výskumu na pracovisku Poľnohospodárskych stavieb po druhej svetovej vojne. Vtedajšie Východné Nemecko, po rozsiahlych škodách spôsobených vojnou, zápasilo s nedostatkom stavebného materiálu. V 50. rokoch preto začali stavať budovy z hliny, predovšetkým maštale pre dobytok, ale aj hlinené bytovky. Neskôr sa začal skúmať vplyv hlinených stavieb na zdravotný stav dobytka, pričom výsledky boli veľmi pozitívne. Tento výskum inšpiroval aj slovenských vedcov, vrátane Karola Hilmera a profesora Ladislava Fecka, ktorí sa pustili do skúmania možností výstavby ustajňovacích objektov z nepálenej hliny.
Po dôkladnom štúdiu literatúry, vrátane Slovenského národopisu, kde našli podrobný opis techniky stavania z hliny, sa zamerali na získavanie praktických stavebných skúseností. Absolvovali množstvo statických skúšok, ktoré priniesli prekvapivo priaznivé výsledky. Zistili, že na vytváranie priaznivej vnútornej klímy neexistuje takmer žiadny iný stavebný materiál, ktorý by sa svojimi vlastnosťami vyrovnal nepálenej hline. Treba podotknúť, že ani jeden z nich nebol „eko-fanatik“, obaja mali skúsenosti s tradičnými stavebnými materiálmi ako betón a oceľ.
Hilmerove skúsenosti viedli k rozvoju techniky nabíjanej hliny. Pri tejto metóde sa počas stavby múrov používa debnenie, do ktorého sa postupne ubíja hlina, až vznikne kompaktná stena, ktorá je pevná ako betón. Stavby z nabíjanej hliny majú tak dobrú statiku, že nepotrebujú žiadnu inú nosnú konštrukciu. Prvý dom postavený touto technikou v roku 1996 v Dunajskej Lužnej pre jeho sestru bol na nerozoznanie od klasických stavieb. Dokonca sa mu podarilo vyviezť hotové hlinené panely do Rakúska, pričom sa s hrdosťou vyjadril, že vedel, že vydržia aj náročnú prepravu.
Prečo nie hlinené domy na Slovensku?
Na rozdiel od Slovenska, v Rakúsku je po hlinených domoch oveľa väčší dopyt. Hoci sú finančne o niečo lacnejšie, čo je na Slovensku často rozhodujúci faktor, len málokto sa pre ne rozhodne. Karol Hilmer vysvetľuje, že náklady na samotné murivo predstavujú len 15 - 20 percent z celkovej ceny stavby. Pri sume 3 milióny korún ide o približne 450-tisíc korún. Pre túto sumu sa podľa neho len málokto rozhodne pre nepálenú hlinu, ak nechápe výhody perfektných klimatických podmienok, ktoré hlina ponúka. „To urobí iba osvietený človek,“ dodáva.
Ján Smitka z Liptovského Mikuláša patrí k tým odvážlivcom. Pred viac ako desiatimi rokmi založil špecializovanú stavebnú firmu na ekologické stavby z nepálenej hliny. K tomuto kroku ho viedlo čítanie o zdravotných benefitoch hlinených stavieb, najmä pre alergikov a astmatikov, a tiež ich šetrnosť k prírode vďaka minimálnej spotrebe energie pri stavbe. Hlina sa dá použiť priamo z výkopov, keďže na Slovensku je jej dostatok takmer všade. Napriek svojmu nadšeniu Smitka očakával väčší záujem, no Slováci sú v tomto smere stále dosť konzervatívni. Ročne tak postaví v priemere len dva hlinené domy, a preto sa popri ekologických stavbách venuje aj klasickej stavebnej činnosti.
Zuzana Kierulfová, predsedníčka občianskeho združenia ArTUR, ktoré sa snaží šíriť myšlienky trvalo udržateľnej architektúry, poukazuje na nedostatok osvety a nízku informovanosť o tomto type architektúry na Slovensku. Problémom je aj nedostatok odborníkov na miešanie kvalitnej hliny. Preto združenie pripravuje učebnicu pre stredné stavebné školy, ktorá by mala remeselníkov naučiť pracovať s hlinou.
Slamené balíky a inovatívne technológie
V západnej Európe zažíva stavba hlinených a slamených domov v posledných rokoch veľký boom. V Žiline sa v centre alternatívnej kultúry Stanica Žilina-Záriečie uskutočnil workshop o slame a hline ako stavebných materiáloch, kde sa pomáhalo pri výstavbe nového divadla. Tom Rijven, ktorý sa workshopu zúčastnil, zdôraznil, že kvalitne zlisované slamené balíky môžu byť samonosné, čím eliminujú potrebu drevených stĺpov. V Žiline však drevenú výstuž použili z dôvodu neexistencie spoľahlivého dodávateľa garantujúceho kvalitu balíkov.
Udržateľné stavebné materiály pre budúcnosť | Vysvetlenie ekologickej výstavby
Správne zlisovanie slamy (90 až 130 kg na kubický meter) zabezpečuje dokonalé tepelnoizolačné vlastnosti budovy. Hlina sa pred ukladaním namáča a postupne sa na ňu nanáša hlinená omietka. Tá sa vyrába z dvoch dielov ílovitej hliny a troch dielov piesku, s pridaním slamy a pilín. Zuzana Kierulfová uvádza, že aj keď je stavba zvnútra slamená, po omietnutí hlinou sa majiteľ nemusí báť požiaru. Rakúski a nemeckí protipožiarne testy potvrdili, že takéto steny sú bezpečné aj pri teplote 1000 stupňov Celzia. Pri tejto teplote sa vypálila iba hlina, zatiaľ čo zlisovaná slama sa vďaka obmedzenému prístupu vzduchu nezapálila.
Earthbags a Hobitie domčeky
V posledných rokoch sa objavujú aj ďalšie inovatívne techniky, ktoré využívajú hlinu a iné prírodné materiály. Jednou z nich je technika Earthbags, ktorá sa využíva pri stavbe tzv. hobitích domčekov. Pri tejto metóde sa na seba ukladajú vrecia plnené ílovitou zeminou. Po uložení každého radu sa vrecia ubíjajú do jednej roviny. Pre naplnenie vriec je potrebná mierne vlhká ílovitá hlina (s podielom ílu 25 - 30 %), ktorá neobsahuje organický materiál. Menšie kamene nie sú problém, no väčšie ako 2 - 3 cm môžu pri hutnení natrhnúť vrece. Vhodnosť materiálu sa dá overiť jednoduchým testom v sklenenej fľaši s vodou.
Na základy sa pri tejto technike často používa sypaný hutnený kameň rôznych veľkostí. Základová ryha sa vyhĺbi do nezámrznej hĺbky, zasype drveným kameňom a postupne zhutní. V prípade potreby sa do spodných dvoch radov vriec, ktoré tvoria základy, pridáva do zeminy 10 % vápna, čím sa zvýši jej únosnosť. Pri stabilizácii vápnom je však potrebné zeminu udržiavať vlhkú po dobu približne 14 dní, aby prebehla chemická reakcia.
Hlina sa do polypropylénových vriec (vrecia na zrno) sype mierne vlhká, aby sa dala dobre ubiť. Vrecia sa naplnia do troch štvrtín a uzatvoria sa preložením okrajov, podobne ako pri papierovej obálke. Spojenie sa zabezpečí klincami. Vrecia sa kladú tesne vedľa seba a po uložení celého radu sa čo najskôr zhutnia. Dôležité je sledovať vodorovnosť a zvislosť stien pomocou vodováhy. Na zabezpečenie proti horizontálnemu pohybu vriec sa medzi rady ukladá ostnatý drôt.
Pre vytvorenie dverných a okenných otvorov sa počas murovania používajú drevené rámy („kastlíky“). Do okrajov stien sa vkladajú tzv. klincové dosky, na ktoré sa neskôr pripevňujú rámy dverí a okien. Tieto dosky, širšie a husto preklincované, sa zatlačia do vriec spodného radu. Horný rad prekryje klincovú dosku. V metrových výškových rozstupoch sa do stien zabudujú latky na prichytenie hydroizolačnej fólie, ktorá chráni steny pred zemnou vlhkosťou, najmä ak je budova z troch strán prisypaná hlinou.
Pre dokončenie a stabilizáciu múru slúži veniec, ktorý môže byť železobetónový alebo drevený. V prípade dreveného venca slúži zároveň ako pomúrnica pre uloženie krokiev krovu. Budova môže byť zastrešená tzv. recipročnou strechou, známej aj ako strecha Mandala, ktorá sa používa v čínskej a japonskej architektúre od dvanásteho storočia. Tento typ strechy je samonosný a vytvára pevný celok vďaka zakliesneniu krokiev.
V rámci techniky Earthbags sa tiež využíva sekundárny múr z pneumatík naplnených zeminou, ktorý slúži na rozloženie bočného tlaku hlineného násypu na oporné múry. Táto technika je súčasťou filozofie Earthships. Na omietky sa často používajú rozdrvené staré váľkové tehly (zmes ílu a slamy), ktoré po namočení vo vode vytvoria mazľavú hmotu. Pred nanesením omietkovej zmesi sa podklad dôkladne navlhčí ílovitým „mliekom“. Prvá vrstva omietky sa nanáša ručne, s dôkladným vtláčaním do medzier a škár. Druhá vrstva, ktorá môže obsahovať posekanú slamu (rezanku) pre hladšiu a plastickejšiu omietku, sa nanáša po vyschnutí prvej vrstvy.
Trombeho stena a ekologické princípy
Pre lepšie osvetlenie interiéru sa využíva prirodzene vzniknutý otvor pri kladení krokiev ako svetlík. Jeho rám môže byť z vnútornej strany oblepený hliníkovou fóliou, ktorá odráža slnečné svetlo do interiéru. Budova, s výnimkou južnej strany, je obsypaná zeminou, čím sa vytvára účinná tepelnoizolačná a akumulačná vrstva.
V rámci ekologických stavieb sa často využíva aj Trombeho stena, ktorá funguje ako pasívny solárny kolektor. Ide o uzavretý vzdušný priestor s jednoduchým zasklením, prepojený s interiérom prieduchmi. Počas slnečného dňa slnečné lúče prechádzajú cez sklo, ohrievajú vzduch v dutine steny (často natretej na čierno pre lepšiu absorpciu tepla) a cez horné prieduchy sa dostávajú do interiéru. Ochladený vzduch sa vracia do dutiny cez spodné prieduchy. Teplo sa akumuluje v stene a počas noci sa postupne vyžaruje do miestnosti. V lete je tento ohrev nežiaduci, preto sú prieduchy vybavené klapkami, ktoré umožňujú ich uzavretie.
Ing. Róbert Mergeščík naprojektoval jeden z takýchto „Hobitích domov“ v obci Družstevná pri Hornáde tak, aby nevyžadoval stavebné povolenie, ale len ohlásenie na obecnom úrade. Cieľom bolo demonštrovať možnosť postaviť dom vlastnými rukami z lokálne dostupného materiálu, ktorý je pekný, zdravý, príjemný a „dobrý“ v pôvodnom zmysle slova. Pri výstavbe sa snažili vylúčiť použitie betónu, pričom základy boli realizované zo sypaného hutneného kameňa.
Občianske združenie SOSNA, založené v roku 1992, patrí medzi najstabilnejšie environmentálne organizácie na Slovensku. Združenie sa venuje environmentálnej výchove a vzdelávaniu, podpore a propagácii princípov miestnej udržateľnosti, predovšetkým vo vidieckych oblastiach. V roku 2010 otvorili Ekocentrum SOSNA s prírodnou záhradou, ktoré slúži ako inšpirujúci príklad nezávislého vzdelávacieho centra zameraného na šírenie princípov udržateľnosti a miestnej sebestačnosti. Nízkoenergetická budova ekocentra bola postavená z miestnych obnoviteľných zdrojov (slamené baly, lisované konope, hlina, drevo, ovčia vlna) s prispením dobrovoľníkov. V rámci ekocentra boli využité nízkorozpočtové technológie ako kompostovacie toalety, koreňová čistička vôd či parabolický varič.
Zhrnutie informácií z poskytnutého textu naznačuje, že hlinené stavby, aj keď na Slovensku stále zápasia s predsudkami, ponúkajú rad benefitov. Vynikajú vynikajúcou vnútornou klímou, sú ekologické, energeticky nenáročné a pri správnom prevedení aj trvanlivé. Moderné techniky a technologické inovácie, ako Earthbags či využitie slamených balíkov, spolu s obnoveným záujmom o tradičné materiály, naznačujú potenciál pre rastúcu popularitu týchto stavieb aj na Slovensku.