Ako si postaviť dom z prírodných a odpadových materiálov

Pri stavbe hobitieho domčeka nás inšpirovala myšlienka Mahátmú Gándhího, ktorý povedal, že dom by mal byť postavený z materiálu, ktorý sa dá získať v okruhu 20 km. Touto stavbou chceme ukázať, že sa dá vlastnými rukami z miestneho voľne dostupného materiálu postaviť domček, ktorý je pekný, zdravý, príjemný a... dobrý – v pôvodnom zmysle slova.  

Galéria

Budovanie základov

Nakoľko sme uvažovali nad výstavbou s čo najmenším dopadom na životné prostredie, snažili sme sa vylúčiť použitie betónu. Základy sme zrealizovali zo sypaného hutneného kameňa rôznych veľkostí (frakcie). Najprv sme vyhĺbili základovú ryhu do nezámrznej hĺbky, t. j. minimálne 80 cm, tú sme zasypali drveným kameňom a vždy po 20 – 30 cm vrstvách zhutnili. Rôzne frakcie kameniva postupne hutnením vyplnia voľný priestor a podklad sa stáva únosným.

Pre izoláciu pred vlhkom sme použili hydroizolačnú fóliu uloženú pod prvý rad vriec s hlinou.

Materiál na stavbu

Steny budovy sú postavené jednoduchou technikou Earthbags, ktorá je na Slovensku zatiaľ prakticky neznáma. Pri tejto technike sa na seba ukladajú vrecia plnené ílovitou zeminou a po uložení každého radu sú vrecia ubíjané do jednej roviny. Technika bola vyvinutá počas prvej svetovej vojny predovšetkým preto, lebo touto technikou sa rýchlo dajú postaviť veľmi pevné steny z lokálne dostupného materiálu – a toto je najväčšou prednosťou techniky Earthbags zrejme aj v dnešných časoch.

Pre naplnenie vriec je potrebná mierne vlhká, ílovitá hlina (podiel ílu 25 – 30 %), ktorá neobsahuje organický materiál (humus). Menšie kamene nie sú problém, no väčšie ako 2 – 3 cm môžu pri hutnení natrhnúť vrece. Náš stavebný materiál obsahoval dosť kameňov, preto sme hlinu preosievali. Vhodnosť materiálu do vriec si môžeme jednoducho overiť aj zmiešaním uvažovanej hliny s vodou v 5 l sklenenej fľaši. Po ustálení sadnú ťažšie zložky ako piesok a kamene na dno a íl zostane na povrchu. Do vriec sa nasype zavlhnutá hlina, tak, aby sa dala ubiť – ani suchá, ani príliš mokrá. Vhodnú vlhkosť si môžeme jednoducho overiť tak, že z hliny uhnetieme guľku a tú spustíme na zem z cca 1 m výšky. Príliš suchá zmes sa rozbije na kúsky a to znamená, že nie je vhodná. Príliš vlhká zmes sa sploští, ale nerozpadne. Ak sa guľka mierne rozpadne, no je rozpoznateľný pôvodný tvar, zmes je vhodná na ubíjanie.

Do spodných dvoch radov, ktoré sa použijú na stavbu základov, je možné použiť vrecia so stabilizovanou zeminou so zvýšenou únosnosťou. Do zeminy v týchto dvoch spodných radoch sa primieša 10 % vápna, čím vznikne pevnejší vrecovaný podklad. Avšak pri stabilizácii vápnom je potrebné zeminu udržiavať cca 14 dní vo vlhku (miernym pokropením každý deň), aby mohla prebehnúť medzi zeminou a vápnom chemická reakcia. Nezabudnite na to, že pre vyschnutie hliny vo vreciach je nutná dostatočná teplota, najvhodnejšie je obdobie zhruba od mája do konca septembra.

Budovanie stien

Preosiatu mierne vlhkú hlinu sypeme do polypropylénových vriec (vrecia na zrno). Vrecia naplníme asi do troch štvrtín tak, aby sa dali uzatvoriť. Uzatvorenie vreca znamená preloženie jedného voľného okraja dovnútra cez dovnútra preložené boky a druhého voľného okraja cez prvý – akoby sme prekladali papierovú obálku. Zabezpečenie spojenia pred roztvorením je zabezpečené klincami prepichnutými cez spoje (ako pri šití ihlou). Takto naplnené vrecia sa potom kladú pozdĺž, tesne jeden vedľa druhého. Pod vrecia ukladané na základ je potrebné uložiť vodovzdornú bariéru pre zamedzenie kapilárneho vzlínania vlhkosti do múrov. V našom prípade to bola hydroizolačná fólia, ktorá sa po vybudovaní stien plnoplošne napojila na hydroizolačnú fóliu stien a strechy.

Zdvíhanie múrov

Po uložení celého radu vriec sa vrecia čo najskôr zhutnia (aby hlina nevyschla). Vhodné sú ubíjadlá z tvrdého dreva (napr. dubový klát s držadlami), prípadne plochý oceľový plát s vhodnou rukoväťou. Po hutnení každého radu a hlavne počas celého murovania je potrebné vodováhou sledovať vodorovnosť a zvislosť stien. Po ubití radu sa na vrecia z vrchnej strany položí ostnatý drôt v dvoch líniách. Na takto uložený drôt sa potom kladie ďalší rad, ktorý je prichytený drôtom a zamedzí horizontálnym pohybom vriec. Pokiaľ by hrozili dažde, nezabudnite múry prikryť nepremokavou fóliou.

Otvory a kotvenie prvkov v nosnom múre

Dverné a okenné otvory sa v procese murovania zafixujú dreveným rámom, tzv. „kastlíkom“, ktorý je stabilizovaný v priečnom i kolmom smere. Počas murovania sa do okrajov stien vkladajú tzv. klincové dosky, na ktoré je neskôr možne prichytávať rôzne konštrukcie, rámy dverí a okien. Klincová doska je širšia doska husto preklincovaná klincami s dĺžkou cca 63 mm, ktorá sa zatlačí do vriec spodného radu tak, aby lata na jej okraji lícovala s okrajom muriva. Horný rad následne klincovú dosku prekryje. Takýmito klincovanými doskami s latami vo výškach po cca 1 m bola prichytávaná aj hydroizolačná fólia. Objekt bude vyhrievaný čiastočne Trombeho stenou, pre ktorú je nutné do steny zabudovať plastové rúry, ktoré budú slúžiť ako prieduchy.

Pripevnenie hydroizolácie

Objekt je z dôvodu čo najlepšej tepelnej izolácie z troch strán prisypaný hlinou, preto musí byť krytý hydroizoláciou. Pre ukotvenie hydroizolačnej fólie zozadu a z bokov sa v metrových výškových rozstupoch zabudovali do stien latky, ku ktorým je fólia zboku prichytená. Latky sú prichytené pomocou OSB dosiek – tzv. klincových dosiek priklincovaných do vriec.

Veniec

Pre dokončenie a zároveň aj pre stabilizovanie múru slúži veniec. Je možné použiť aj železobetónový, v našom prípade však bol zrealizovaný drevený, ktorý sa stal zároveň pomúrnicou pre uloženie krokiev krovu. Drevený veniec je spájaný tesárskymi spojmi a svorníkmi (závitové tyče). Veniec je s múrom pripevnený k vrchným 4 radom vriec pomocou stiahnutých oceľových viazacích pások.

Budovanie krovu strechy

Budova je zastrešená tzv. recipročnou strechou, ktorej nosné prvky boli postavené z neohranenej guľatiny. Recipročná strecha, tiež známa ako strecha Mandala, sa používa od dvanásteho storočia v čínskej a japonskej architektúre. V posledných rokoch je stále populárnejšia pri ekologických stavbách, najmä typu „roundhouse“ (kruhový dom). Recipročný krov je montovaný na dočasnej centrálnej podpere, ktorá drží prvú krokvu v správnej výške.

Na budovanie strechy sme použili lacnejšie drevo – odkôrnenú smrekovú guľatinu.

Prvá nosná krokva sa uloží v dolnej časti na drevený veniec – pomúrnicu – a na vrchole na dočasný stĺp. Nasledujúca krokva sa uloží na veniec a na vrchol prvej krokvy. Tento postup sa opakuje až po poslednú krokvu, ktorá krov uzatvorí. Posledná krokva sa na vrchole uloží na predposlednú krokvu tak, aby sa tesne podsunula pod vrchol prvej krokvy. Krokvy sú na vrchole navzájom o seba opreté a po odstránení dočasného stĺpu sa pôsobením zaťaženia do seba zakliesnia, čím sa vytvorí pevný samonosný celok. Krokvy sú na vrchole spájané závitovými tyčami, resp. je možné použiť aj drevené kolíky. Pri správne postavenej streche sa krov po odstránení podpery nesmie ani pohnúť.

Zadoskovanie

Po dokončení krovu je potrebné strechu zadoskovať, aby sa tak vytvoril podklad pre hydroizolačnú fóliu. Drevené prvky na streche boli impregnované prostriedkom na báze boritých solí. Viditeľné drevené konštrukcie boli impregnované olejovým náterom na báze ľanu.

Svetlík

Otvor, ktorý prirodzene vznikne pri kladení krokiev, sa využije ako svetlík pre lepšie osvetlenie vnútra objektu. Vyvýšený rám svetlíka je z vnútornej strany oblepený hliníkovou fóliou, ktorá podobne ako svetlovod odráža slnečné svetlo do interiéru. Z vrchnej strany je otvor zakrytý vyklápacím oknom.

Hydroizolácia

Budova bude s výnimkou južnej strany obsypaná zeminou, ktorá bude vytvárať účinnú tepelnoizolačnú a kumulačnú vrstvu. V miestach obsypu je preto obvodové múry budovy nutné chrániť pred zemnou vlhkosťou, ktorá by ich mohla poškodiť. Celá budova s výnimkou južnej strany je preto „obalená“ hydroizolačnou fóliou, ktorá je v spojoch vzájomne zvarená do celku horúcim vzduchom. Hydroizolácia je ukladaná medzi dve vrstvy netkanej geotextílie s minimálnou plošnou hmotnosťou 300 g/m2. Na streche tvorí fólia krytinu, ktorá je zároveň základom pre budúcu vegetačnú strechu. Takýto kompaktný „pršiplášť“ chráni budovu pred priamymi zrážkami (dážď, sneh), ale aj pred pôdnou vlhkosťou a podzemnou vodou.

Odvodňovacia drenáž

Vzhľadom na to, že obvodové steny sú obsypané po celej výške zemným násypom, hrozí, že voda sa medzi násypom a stenou môže hromadiť a svojím tlakom preraziť do objektu. Z tohto dôvodu sa pri päte obvodových stien zrealizovala vodorovná drenáž, ktorá prípadnú zrážkovú vodu odvedie mimo objekt do vsakovacej jamy. Obvodová drenáž pozostáva z flexibilnej drenážnej rúry uloženej v spáde minimálne 0,5 % (5 mm/1 m). Rúra je uložená na vrstve štrku frakcie 8/16 mm, ktorým je zároveň aj zhora obsypaná. Štrkový vankúš drenáže je od priľahlej zeminy oddelený geotextíliou, ktorá slúži ako filter, aby sa drenáž neupchávala jemnými čiastočkami zeminy. Drenážna rúra ústi do vsakovacej jamy, v našom prípade 2 x 2 m s hĺbkou 1 m od konca rúry. Dno jamy je vyplnené väčšími kameňmi a postupne smerom k rúre sa veľkosť kameniva zmenšuje na frakciu 8/16 mm. Štrková vrstva sa končí cca 20 cm nad koncom rúry, zvyšok jamy sa vyplní zeminou. Vsakovaciu jamu je vhodné od priľahlej zeminy oddeliť geotextíliou. Rozmery vsakovacej jamy závisia od množstva privádzanej vody a schopnosti podložia vodu prijímať. Vo svahovitom teréne je možné drenáž vyústiť prirodzene do terénu, ak to sklon dovoľuje.

Hlineno-drevená podlaha

Podlaha je od terénu oddelená 20 cm vrstvou zhutneného štrku, na ktorý sa naniesla hydroizolačná 7 – 10 cm hrubá vrstva ubíjaného ílu. Na časť podlahy s drevenými klátikmi sa rozprestrelo štrkové lôžko na kladenie z kameniva frakcie 2/4 mm. Do lôžka sa uložili drevené klátiky s výškou cca 12 cm. Medzi kláty sa umiestnil tzv. hlino-betón zo zmesi štrku a ílu v pomere 4 : 1, ktorý sa zhutnil ubíjaním. Na takto pripravený podklad sa nanesú 3 – 4 cm nášľapnej vrstvy hlinenej podlahy, ktorá sa postupne zhutní.

Budovanie oporného múru technikou Earthships

Z dôvodu rozloženia bočného tlaku hlineného násypu na oporné múry sme vybudovali sekundárny múr z pneumatík, pri ktorom sme využili techniku Earthships. Pri tejto technike sa vedľa seba kladú pneumatiky naplnené zeminou. Jednotlivé rady sa kladú striedavo tak, aby okraje pneumatík boli prekryté (ako tehly), teda na väzbu. Pneumatiky sa plnia mierne vlhkou zeminou na dno vystlané kartónom. Zemina sa ubíja kladivom, až kým pneumatika nie je úplne vyplnená (nadutá). Pozor – naplnené pneumatiky môžu vážiť až 70 kg.

Príprava zmesi na hrubú hlinenú omietku

Podobne ako na podlahu, aj na zhotovenie omietok sme použili rozdrvené staré váľkové tehly (zmes ílu a slamy), čo je ideálny materiál na hlinenú omietku. Váľky je potrebné nechať rozmočiť niekoľko dní vopred vo vode tak, aby vznikla mazľavá hmota. Do zmesi na hrubú omietku je potrebné pridať ešte dostatočné množstvo slamy, ktoré tvorí výplň zmesi.

Nanášanie hlinených omietok

Pred nanesením omietkovej zmesi je potrebné podklad (povrch vriec) dôkladne navlhčiť riedkym ílovitým „mliekom“. Vlhká zmes ílu a slamy sa nanáša ručne na podklad tak, aby sa zmes čo najviac previazala s podkladom. Zmes treba preto dôkladne a silno vtláčať do všetkých medzier a škár. Hrúbka prvej vrstvy by mala byť okolo 1 – 2 cm. Pri vyrovnávaní nerovného povrchu by vrstva nemala byť hrubšia ako 5 cm, lebo môže nastať problém s vysychaním omietky.

Druhá vrstva omietky sa môže naniesť až potom, ako vyschla prvá vrstva. V tejto zmesi už použijeme slamu, ktorú sme posekali sekerou na krátke kúsky, tzv. rezanku. Omietka je tak hladšia a plastickejšia. Touto vrstvou treba čo najviac vyrovnať povrch steny tak, aby sa mohla naniesť finálna hladká omietka, ktorá je tvorená tenkou vrstvou ílu nanášaného na stenu štetcom.

Výstavba zelenej strechy

Keďže strecha objektu je strmšia ako 20°, je potrebné zeminu vegetačnej strechy zabezpečiť proti zosuvu. Na to sme opäť využili staré pneumatiky, ktoré sa ukladali k sebe natesno a zväzovali sa vzájomne drôtom. Vrchný okraj pneumatík sa odrezal a podložil pod pneumatiky. Vznikla tak odvodňovacia medzera. Priestor v pneumatikách a medzi pneumatikami sa vyplnil 2 cm drenážnou vrstvou z tehlovej drviny (frakcia 2 – 4 mm). Následne sa uložila cca 4 cm vrstva zeminy so zvýšeným drenážnym účinkom, čo je zmes ornice a tehlovej drviny v pomere 1 : 1. Zostávajúci priestor, cca 14 – 16 cm, je vyplnený ornicou, resp. zmesou hliny a kompostu. Takto pripravená strecha sa osadí vhodnými travinami a bylinami, ktoré znášajú aj suchšie obdobie. Južný okraj strechy je zabezpečený proti zosuvu okrajovým dreveným trámom. Pre lepšie odvodnenie prebytočnej vody zo strechy je medzi okrajový trám a pneumatiky vysypaný drenážny pás zo štrku frakcie 8/16 mm, resp.16/32 mm.

Trombeho stena

Trombeho stena je slnečný kolektor využívajúci ohriaty vzduch na prenos tepla. Ide o uzavretý vzdušný priestor s jednoduchým zasklením. Vzniknutá vzduchová dutina sa prepojí s vedľajším interiérom prieduchmi v najvyššom a najnižšom bode dutiny. Prieduchy sú vybavené klapkami tak, aby ich bolo možné v nepriaznivých podmienkach a v noci uzavrieť. Prieduchy boli do steny vložené ešte počas procesu murovania. Počas slnečného dňa premieňajú lúče slnka prechodom cez sklo energiu na teplo a ohrievajú vzduch v dutine Trombeho steny. K účinnejšiemu ohrevu slúži aj čierny náter steny za sklom. Ohriaty vzduch prirodzene stúpa nahor a cez horné prieduchy do interiéru. Ochladený vzduch sa cez spodné prieduchy vracia do dutiny Trombeho steny. Zároveň sa teplo akumuluje v stene pod tmavým náterom a po uzavretí klapiek v nočných hodinách sa tak teplo môže vyžarovať do miestnosti. V letnom období je však takýto ohrev nežiaduci. Zasklenie Trombeho steny je tienené proti vysokému letnému slnku vyložením strechy a na ochladzovanie dutiny slúži dvojica klapiek situovaných v exteriéri v päte Trombeho steny a pod strechou.

Stavbu naprojektoval Ing. Róbert Mergeščík tak, aby nebolo potrebné vybavovať stavebné povolenie, ale len oznámiť na obecný úrad výstavbu tzv. doplnkovej stavby (musí mať menej ako 25 m2 zastavanej plochy).

Hobití dom v obci Družstevná pri Hornáde bol slávnostne otvorený 25. 10. 2014.

Viac si o hobiťom domčeku môžete prečítať na mojdom.sk

Text: Ing. Štefan Szabó, PhD., Ing. Róbert Mergeščík
Foto: Daniel Szabó

Občianske združenie SOSNA, založená v roku 1992, patrí medzi najstabilnejšie environmentálne organizácie na Slovensku a je nositeľom viacerých národných a medzinárodných ocenení, napr. 1. ceny The Sasakawa Peace Foundation, ceny Nadácie pre Deti Slovenska, ceny Rakúskej Nadácie pre energiu a životné prostredie alebo ceny ministra životného prostredia. Združenie sa od začiatku venuje environmentálnej výchove a vzdelávaniu, ako aj podpore a propagácii princípov miestnej udržateľnosti, prednostne vo vidieckych oblastiach. SOSNA prispela k posunu viacerých vidieckych regiónov smerom k udržateľnosti prostredníctvom rozvojových plánov, ktorých tvorbu aj viedla. V minulosti organizovala viacero úspešných kampaní. Na základe inšpirácií z pobytov v zahraničných ekocentrách vybudovala a v roku 2010 otvorila Ekocentrum SOSNA  s prírodnou záhradou, ktoré predstavujú na Slovensku ojedinelý inšpirujúci príklad nezávislého vzdelávacieho centra, zameraného na šírenie princípov udržateľnosti a miestnej sebestačnosti. Nízkoenergetická budova ekocentra bola vybudovaná z miestnych  obnoviteľných zdrojov (slamené baly, lisované konope, hlina, drevo, ovčia vlna) s významným prispením dobrovoľníkov, ktorí sa naučili užitočným zručnostiam. Záhrada je vzorom ekologického pestovania. V rámci ekocentra boli využité na Slovensku unikátne nízkorozpočtové technológie (kompostovacie toalety, koreňová čistička vôd, parabolický varič). Ročne je cca 500 návštevníkov ekocentra oboznámených s inšpiráciami pre udržateľnejší život. Desiatky absolventov kurzov získajú detailné zručnosti pre funkčné riešenia. Okrem tréningov, prednášok, tvorivých dielní a prednášok SOSNA pravidelne organizuje aj kultúrno-umelecké akcie, kde verejnosti atraktívnou formou podáva závažné ekologické a sociálne témy a ich riešenia na základe zodpovedného využívania miestnych zdrojov. Prostredníctvom médií, webu a publikácií propaguje význam miestnych zdrojov pre miestnu spotrebu. V práci účinne a inovatívne prepája princípy udržateľnosti s etickými, sociálnymi aj ekonomickými princípmi. Viac na www.sosna.sk.