FAQ по соломе и соломостроению с форумхауса

Источник: forumhouse.ru/threads/347541/

Данная тема — сборник материалов по строительству с использованием соломенных блоков (а так же панелей, jumbo-bales и т. д.).

Предисловие
К сожалению, вокруг соломенного строительства сложился достаточно противоречивый образ. С одной стороны, благодаря стараниям некоторых «энтузиастов», возник эдакий «магический» ореол супер-возможностей и невероятных характеристик соломы, как строительного материала вообще и утеплителя в частности. С другой стороны — у большинства обывателей, впервые слышащих о строительстве из соломы, обычно возникают одни и те же (шаблонные) вопросы, страхи и предположения.
Разобраться в этой ситуации, расставить все точки над i, а так же собрать все доступные практические материалы и опыт «соломенных» строителей в одном месте — вот главные задачи этой темы.

Общее.
Самое главное, что нужное знать о соломе — это волокнистый органический утеплитель. Что делает его схожим по свойствам с некоторыми другими органическими утеплителями, например опилками или эковатой. Поэтому относиться к дому, утеплённому соломой, стоит примерно так же как к дому, утеплённому эковатой.
Впрочем, у соломы есть и множество отличий от указанных материалов, которые дают ей интересные характеристики и которые важно учитывать при строительстве.

Плюсы

— Стоимость. Солома редко используется в сельском хозяйстве и часто просто сжигается на полях (или идёт на мульчу). Поэтому стандартный тюк соломы (~90*50*40 см) редко стоит больше 1$, т. е. один кубометр соломы в тюках обойдётся не больше 5$, что ощутимо дешевле классических утеплителей. Часто на местах можно договориться с фермерами на ещё более выгодную цену.
— Энергоэффективность. Прессованная солома имеет коэффициент теплопроводности
0,050—0,065 Вт/мºС, что немного хуже, чем у минеральной ваты и пенополистирола, но немного лучше, чем у опилок. При толщине стены, равной ширине стандартного тюка (40-50 см), можно достичь коэффициента теплосопротивления (R-value) 7-10 м2·С/Вт (при точном соблюдении технологии!), что позволяет строить энергоэффективные здания в любом климате.
— Натуральность. Солома является натуральным природным материалом, не выделяющим никаких токсичных или потенциально-опасных веществ на протяжении всего жизненного цикла. Малоаллергенна. Работа с соломенными блоками не требует специальной защиты лица, рук и органов дыхания (хотя для защиты от мелкой пыли обычно используют платки или маски).
— Экологичность. Солома является возобновляемым ресурсом с очень малым экологическим следом: для восполнения запасов соломы требуется один год, в отличии от деловой древесины (требуются десятилетия). Солома является побочным продуктом, т. е. для её «производства» не требуется много ресурсов. Утилизация соломы (например, после сноса дома) так же не представляет сложностей (компостирование, сжигание, переработка в пеллеты, выращивание грибов и т. д.)
— Долговечность. Солома состоит из целлюлозы, так же как и древесина но в отличии от последней, содержит в своём составе большое количество кремния, что определяет высокую жёсткость её стеблей. Благодаря этому, солома обладает большей чем древесина долговечностью, особенно в условиях стен дома (защита от вешних условий).
— Паропроницаемость. Естественная структура соломенных блоков (множество длинных пустотелых стеблей) даёт им высокую паропроницаемость, что облегчает выведение попавшей в стену влаги (пара) и уменьшает негативное влияние точки росы внутри стены. Благодаря этому, в соломенном строительстве редко используются пароизоляционные мембраны (за исключением утепления соломой кровли), в отличии от каркасных зданий с «традиционными» утеплителями.

Минусы

— Сезонность. Солома становится массово-доступной только в период уборки злаковых (обычно — август). Найти тюки нормального качества в другие сезоны (особенно весной) бывает очень сложно. Поэтому при самостоятельном соломенном строительстве крайне важен расчёт времени и тщательное планирование (крайне желательно закончить каркас дома под крышу ко времени появления доступной соломы).
— Низкая технологичность. Укладка соломенных блоков в каркас требует ручного труда и не автоматизируется (кроме «заводских» панелей), пустоты и неплотности между тюками заполняются также вручную. Допрессовка уложенных блоков может занимать много времени. После укладки часто требуется стрижка (выравнивание поверхности) стены. Традиционно присутствуют «мокрые процессы» — оштукатуривание крайне желательно (но трудоёмко и требует много времени). В целом, заполнение каркаса блоками может занимать от нескольких дней до нескольких недель; оштукатуривание – от нескольких недель до нескольких месяцев (возможные ошибки на этих этапах — укладка блоков, заполнение пустот, оштукатуривание — может серьёзно ухудшить качество теплоизоляции дома!). В коммерческом соломенном строительстве активно используются соломенные панели, собранные в цеху (т.н. prefab), что позволяет автоматизировать часть процессов и вести строительство в любое время года.
— Влага. Как и любой органический материал, соломенные блоки подвержены разрушению при длительном контакте с влагой (это не относится к влаге воздуха). Требуется гидроизоляция пола (при утеплении перекрытий соломой), стыков перекрытий со стенами и верхних торцов стен (это особенно важно, т. к. при протечке крыши, вода может глубоко проникнуть в стены).
— Горючесть. В рыхлом состоянии легко загорается! Прессованная в тюках менее горюча. После оштукатуривания крайне огнестойка (подтверждено многими исследованиями и тестами). Сразу после укладки в стены (и стрижки/выравнивания), крайне желательно нанести хотя бы один тонкий слой штукатурки. До этого момента использование открытого пламени (в том числе курение) на стройплощадке должно строго контролироваться. При строительстве без использования штукатурок, вопросу защиты от огня должно уделяться особое внимание (в числе прочего, в пироге стены должны присутствовать огнестойкие слои).

Особенности

— Доступность. Поля со злаковыми культурами есть далеко не во всех регионах. При этом, из-за большого объёма, доставка соломенных блоков даже за 100 км может увеличить их себестоимость в несколько раз. Поэтому при отсутствии соломы в Вашем регионе и необходимости везти её издалека – возможно стоит задуматься о других вариантах органических (костра, опилки, водоросли, эковата и т. д.) или синтетических утеплителей.

— Грызуны и насекомые. Сухая прессованная солома не является материалом, привлекающим насекомых (ни для жизни, ни для питания). Исключение могут составлять только термиты, но для большинства регионов Евразии такая проблема исключена. В отношении грызунов соломенные дома не имеют отличий от домов других конструкций. Т. е. мыши не проявляют интерес к соломе, как к продукту питания (их может привлекать только зерно, оставшееся в соломе), но могут селиться в пустотах и неплотностях: между тюками, элементами каркаса, обшивки и внутренней отделке помещений, кабель-каналах и т. д. Методы защиты от грызунов такие же, как и в домах других конструкций: металлические сетки по низу стены (и пола, в случае столбчатого фундамента), уменьшение возможных пустот (штукатурка, тщательная трамбовка соломы), наличие кошки в доме.

— Виды соломы. Для строительства подходит любая солома из-под зерновых (и не только), сено, а также камыш/рогоз. Традиционно, предпочтение отдаётся ржаной соломе, однако это связано не с меньшей опасностью со стороны грызунов, как ошибочно декларируют некоторые «гуру» соломенного строительства (мыши могут селиться в любой соломе при наличии свободного пространства), а с высокой жёсткостью и большей длинной стеблей ржи, что делает готовые тюки более прочными и плотными (в целом, при прочих равных условиях, лучше выбирать солому с более длинными стеблями). Рисовая солома, в свою очередь, обладает повышенной жёсткостью и стойкостью к влаге, но она доступна в очень небольшом количестве регионов. Сено может быть использовано вместо соломы, но необходимо учитывать меньшую жёсткость и структурированность тюков, малую прочность, большую питательную ценность сена (может привлекать грызунов), а также потенциально возможную аллергенность (т.к. состав разнотравья, скошенного в момент цветения, может быть очень специфичным). Стебли камыша/рогоза являются неплохим материалом с интересными характеристиками (прочность, стойкость к влаге), однако их заготовка в промышленных масштабах затруднительна (хотя специальные комбайны существуют), что не позволяет использовать этот материал массово (кроме небольших матов и декоративных панелей).

— Качество тюков. Наилучшими для строительства считаются тюки с плотностью 90-150 кг/м3. При меньшей плотности тюк становится слишком рыхлым и требует усиленной допрессовки после укладки в каркас. При большей плотности возрастает теплопроводность материала, но уменьшаются требования к допрессовке уложенных тюков. Однако для тюков стандартных размеров недостаточная плотность встречается гораздо чаще, чем избыточная, что связано с желанием фермеров уменьшить нагрузки на пресс-подборщики. Поэтому при покупке соломы, лучше заранее (до уборки урожая) договариваться с поставщиком о необходимых размерах и плотности тюков. Так же, необходимо, чтобы солома во время прессования была сухой и не оставалась на поле длительное время. Многократная транспортировка (с загрузкой-погрузкой) негативно сказывается на плотности тюков. Покупка несезонной соломы (зима-весна) требует особого внимания к её качеству.

— Размеры тюков и каркас. При соломенном строительстве традиционно стараются подгонять шаг стоек каркаса к длине соломенного блока: обычно 850-1000 мм (кроме каркасов, вынесенных из плоскости стены, где укладка тюков делается с перехлёстом стыков и не связана с шагом стоек каркаса). Это позволяет упростить укладку блоков, минимизировать их подрезку, а также улучшает теплоизоляционные показатели стены (уменьшается количество щелей на стыках тюков и увеличивается общая плотность стены). Для этого шаг стоек каркаса делается на 5 см меньше, чем средняя длинна тюка, который укладывается «враспор» с дополнительным уплотнением. Поэтому желательно договориться с поставщиком о размере тюков до начала возведения каркаса (либо искать тюки под уже построенный каркас, что может быть сложнее). Оконые проёмы так же делаются кратными длинне блока и дополнительно укрепляются (сжатые тюки могут оказывать ощутимое давление на оконную коробку). Оконные коробки лучше устанавливать (окончательно закреплять) после полного заполнения стен тюками и их допрессовки для избежания деформаций и перекосов коробки.

— Теплоёмкость. Солома, как и древесина, состоит из целлюлозы и обладает сопоставимой теплоёмкостью. Однако объёмный вес соломенных тюков небольшой, в результате чего итоговая теплоёмкость возведённых стен получается ниже, чем у дома из бруса/бревна, но выше, чем у каркасных домов, утеплённых синтетическими материалами. Для домов постоянного проживания рекомендуется увеличить теплоёмкость за счёт толстой внутренней штукатурки, стяжки пола, внутренних стен (из кирпича, самана, бетона) или массивной каменной печи.

— Стрижка соломенной стены. В большинстве случаев после укладки тюков рекомендуется подстричь/выровнять соломенную стену (в случае использования стоек Ларсена стена выравнивается заподлицо с внешними стойками каркаса). Это улучшает геометрию стены, упрощает дальнейшее оштукатуривание и/или крепление вент. фасада. Удобнее и быстрее всего использовать для стрижки кусторез с длинным полотном, но подойдёт и триммер (с диском вместо лески) или цепная пила. Срезанную соломенную сечку лучше всего использовать в составе штукатурок для увеличения их прочности и пластичности. На этом этапе следует уделить особое внимание пожарной безопасности из-за большого количества лёгкого, горючего материала на стройплощадке.

— Штукатурки. Покрытие соломенных стен качественно-выполненной штукатуркой является наиболее эффективным способом увеличения огнестойкости стен и уменьшения нежелательной инфильтрации (продувания). Натуральные паропроницаемые штукатурки (на основе извести и глины) способствуют регулированию уровня влажности в помещении и улучшению микроклимата дома в целом. Однако подбор правильного состава и оптимального способа нанесения может быть сложной задачей, требующей изучения местных доступных материалов (глина, известь, песок, разные виды фибры) и организации пробных «замесов» с разными составами и пропорциями компонентов.

Использование в составе цемента возможно, но в ограниченном количестве и только при тщательном подборе остальных компонентов штукатурной смеси — для сохранения достаточной паропроницаемости покрытия. Готовые штукатурные составы (например, на основе гипса) могут использоваться, но обычно слишком дороги при требуемой толщине слоя (2-5 см для наружной отделки).

Традиционный способ оштукатуривания (на основе глины и/или извести) предполагает первый жидкий слой (консистенции жидкой сметаны), наносимый под давлением (либо механически, либо втираемый вручную) для лучшего проникновения в поверхностный слой соломы (поверх этого базового слоя, при необходимости, может быть закреплена штукатурная сетка для лучшей фиксации основного слоя). Основной слой (толщиной обычно 2-5 см) делается с большим количеством фибры (резаная солома, опилки, костра или синтетические волокна) а также с добавлением натуральных пластификаторов (например, мука или мучной клейстер) для увеличения прочности и уменьшения растрескивания (правильный состав этого слоя наиболее важен!). Финишный слой выполняет декоративную и защитную функцию, часто наносится поверх штукатурной сетки (или натуральной мешковины) и может содержать мелкую фибру (опилки, пух рогоза), пластификаторы, различные пигменты и добавки (масла, воск, ПВА, казеин и т. д.). Часто поверх финишного слоя, для увеличения его прочности, наносят дополнительные жидкие покрытия с различным составом (на основе мучного клейстера, мыла, льняного масла, ПВА, казеина, силоксана и т. д.). Важно учитывать, что многие добавки (например, пропитка льняным маслом с воском) значительно снижают паропроницаемость стен и должны использоваться с осторожностью. Любые натуральные покрытия могут полироваться специальными насадками (например, алмазные и каменные диски на полировальной машине), что также увеличивает их прочность и влагостойкость.

Места примыкания штукатурного слоя к деревянным элементам (особенно к несущему каркасу) должны быть защищены дополнительным слоем (слоями) штукатурных сеток. Так же, особое внимание должно уделяться углам стен, местам примыкания оконных и дверных коробок, стыков перекрытий. Все деревянные элементы, проходящие сквозь внешние стены наружу, должны быть дополнительно обёрнуты в войлочную ленту (или другой материал) для исключения продувания.

— Защита стен. Соломенные стены с глиняной штукатуркой могут требовать дополнительной защиты от атмосферных воздействий, т. к. глина без защитного слоя (например, на основе силоксана) достаточно легко вымывается дождями. Известковые составы более стойки, но и для них желательна защита от косого дождя (длинные свесы крыши или примыкающие террасы). Кардинальным решением является использование вент. фасада поверх оштукатуренной стены. В этом случае желательно предусмотреть возможность простого демонтажа фасада для инспекции штукатурки.

В случае отсутствия штукатурного слоя или его плохого качества, важно дополнительно защитить стену от продувания и огня. Для этого используются различные ветрозащитные мембраны и негорючие плитные материалы (ЦСП, МДВП и др.). Вент. фасад в этом случае обязателен.

— Некаркасные здания. Соломенные блоки могут использоваться не только в каркасных зданиях, но и для утепления стен любой другой конструкции (из кирпича, бетона, самана и т. д.). При этом важно обеспечить жёсткость и однородность соломенного утеплителя — либо при помощи тонкого деревянного каркаса, либо использованием прочных сеток и стягивающих строп (для прижатия утеплителя к основной стене). Вопросу защиты такой стены от переувлажнения и месту расположения точки росы также следует уделить особое внимание.

— Паропроницаемость. Соломенные блоки обладают высокой паропроницаемостью, однако для их лучшей сохранности и защиты стены от переувлажнения, необходимо соблюдать общее правило: паропроницаемость стены должна увеличиваться изнутри наружу. Т. е. паропроницаемость внутренней отделки должны быть ниже, чем внешней. Это достигается правильным составом штукатурок (или типом материалов) и подбором толщины слоёв. Для наиболее важных участков, где давление водяного пара максимально (утеплённая соломой кровля или перекрытие под холодным чердаком), желательно ограничить паропроницаемость внутренней отделки (например, использовать пароизоляционную мембраны или финишное покрытие с низкой паропроницаемостью).

Внутри соломенных стен могут образовываться конвективные потоки воздуха, увеличивающие потери тепла. Для их уменьшения рекомендуется прокладывать картон или крафт-бумагу (или другой паропроницаемый материал) сплошным слоем поверх блоков на этапе укладки их в каркас — либо после каждого слоя тюков, либо через несколько слоёв.

— Электропроводка. Размещение всех проводов, контактирующих с воспламеняемыми материалами (дерево, неоштукатуренная солома) обязательно в металлических трубах или метало-гофре. Размещение проводки внутри (вдоль) соломенных стен крайне нежелательно. Обычно разводка делается в массиве штукатурки, по внутренним стенам, за чистовым потолком, в стяжке пола, в кабель-каналах и т. д.

— Полки и навесное оборудование. Лёгкие предметы (картины, часы, декоративные элементы, фоторамки и т. д.) могут сразу крепиться к оштукатуренной соломенной стене при достаточной толщине штукатурки (5 см и более), хотя это и не желательно. В случае отделке стен плитными материалами возможно крепление и более массивных предметов. Наиболее тяжёлое оборудование и предметы (массивные полки, навесные шкафы, бойлеры, газовые котлы и т. д.) лучше крепить ко внутренним стенам или к заранее заложенным в каркас усиливающим накладкам/укосинам. В целом, внешние стены дома лучше оставлять максимально открытыми для сохранения нормальной циркуляции воздуха вдоль них (уменьшение риска переохлаждения поверхности и конденсации влаги).

— Внешний вид дома. Использование соломы в качестве материалы стен не накладывает на дизайн дома никаких ограничений. При использовании штукатурок можно добиться как идеальной гладкости стен и точных углов, так и традиционных «мягких» форм, свойственных натуральному строительству (саманные дома). Использование вент. фасада позволяет сделать внешнюю отделку из любого материала, в том числе имитацию кирпичной кладки или клинкера, если это будет необходимо.

— Бескаркасное строительство. При строительстве небольших одноэтажных помещений (например, бань, сараев, гостевых домиков) возможно строительство из стандартных соломенных блоков без несущего каркаса. Однако такая технология требует очень высокого качества тюков (высокой плотности), их надёжного соединения между собой (деревянные колья, стреппинг лента), вертикального сжатия стены (и её фиксации в сжатом состоянии) а также большого опыта и высоких навыков строителей. В реальности, к этому методу стоит прибегать только при высоком дефиците древесины или при полной уверенности в своих знаниях и навыках. Бескаркасное многоэтажное строительство возможно при использовании больших блоков (т.н. jumbo-bales) но такой метод также имеет ряд особенностей.

— Jumbo-bales. Большие соломенные блоки имеют размер (в среднем) 900*1200*2500 мм и обладают очень высокой плотностью (200-400 кг/м3). Прочность таких блоков позволяет очень быстро (при наличии готового фундамента, возведение стен дома может быть завершено всего за несколько дней) строить из них бескаркасные здания в несколько этажей. Теплопроводность таких блоков выше (из-за высокой плотности), но это компенсируется значительно большей толщиной стен (1200 мм). Jumbo-bales являются перспективным строительным материалом, однако требуют широкого фундамента и наличия трактора или погрузчика для подъёма блоков. Так же минусом является большая площадь дома, занятая внешними стенами.

— Толщина стен. Использование стандартных соломенных тюков определяет минимальную толщину стены дома в 400-600 мм, что требует широкого фундамента (точнее широкой верхней полки фундамента, либо усложнения конструкции каркаса, в случае свайного/столбчатого фундамента с деревянным ростверком). Однако важно учитывать, что при строительстве любого энергоэффективного дома с сопоставимыми теплоизоляционными характеристиками итоговая толщина внешних стен не будет значительно отличаться от таковой в соломенном доме.

— Официальные разрешения. Соломенные блоки как теплоизоляционный материал имеют нормативную документацию во многих странах Европы, в США, Канаде и Австралии. Проведено множество независимых тестов на теплопроводность, горючесть и влияние влажности. К сожалению, на территории стран бывшего СССР соломенные блоки не имеют официальных нормативных документов и не входят в СНиП. Однако, это не мешает возводить такие здания официально, т. к. соломенные дома, по сути, являются каркасными зданиями с органическим утеплителем. Как и все каркасные здания они считаются «сгораемыми» и относятся к IV классу огнестойкости. При оформлении документации для строительства дома желателньо оформлять соломенный дом как обычный карксаный дом (не указывать специально, что утеплителем будет солома). При таком оформлении никаких особых проблем с документацией и строительством обычно не возникает.

Большая подборка материалов по соломенному строительству (структурирована и обновляется):
https://yadi.sk/d/g6v5vbJRnL4HW

Расчёт теплопотерь соломенного дома:
(калькуляторы, где есть соломенные тюки)
http://www.smartcalc.ru/thermocalc?&gp=212&rt=0&ct=0&os=0&ti=20&to=-10&hi=55&ho=80
https://www.u-wert.net (на немецком, требуется регистрация)

Каркас дома:
Одинарный каркас CUThttps://www.forumhouse.ru/threads/26902/page-104#post-8601218
Установка окон: https://www.forumhouse.ru/threads/26902/page-104#post-8612987

Укладка блоков:
Использование множества слоёв соломы: https://www.forumhouse.ru/threads/192371/page-11#post-7653806
Защита от вертикальной конвекции: https://www.forumhouse.ru/threads/192371/page-14#post-10357512

Соломенные панели:
7-этажный дом во франции: https://www.forumhouse.ru/threads/26902/page-85#post-6353814
Кампус университета: https://www.forumhouse.ru/threads/142028/page-8#post-5709606
Европейский prefab:https://www.forumhouse.ru/threads/229559/page-16#post-14936009
Соломенный дом для дальнего востока: https://www.forumhouse.ru/threads/347541/#post-15147733

Штукатурка:
Вариант финишного слоя: https://www.forumhouse.ru/threads/212776/page-6#post-6603714
Усадка глины: https://www.forumhouse.ru/threads/212776/page-5#post-6602201
Рецепты от Гернота Минке (на английском): https://www.forumhouse.ru/threads/212776/page-11#post-6724523
Сопротивление паропроницанию натуральных штукатурок: https://www.forumhouse.ru/threads/229559/page-10#post-11786888
Паропроницаемость финишного покрытия: https://www.forumhouse.ru/threads/212776/page-16#post-6817881
Натуральная известковая штукатурка (1): https://www.forumhouse.ru/threads/191967/page-6#post-6779317
Натуральная известковая штукатурка (2): https://www.forumhouse.ru/threads/26902/page-105#post-8741257
Использование мембран вместо штукатурки (пример): https://www.forumhouse.ru/threads/192371/page-7#post-7498591
Фибра в натуральных штукатурках: https://www.forumhouse.ru/threads/212776/page-34#post-9091794
Японская штукатурка и саман: https://www.forumhouse.ru/threads/192371/page-14#post-10283265
Заливка глиняной штукатурки в опалубку: https://www.forumhouse.ru/threads/192371/page-19#post-12840591
Пример штукатурки (1): https://www.forumhouse.ru/threads/192371/page-9#post-7519654

Личный опыт строительства:
Соломенная теплица: https://www.forumhouse.ru/threads/160238/page-27#post-9761416

Большие блоки (Jumbo-bales):
Укладка больших блоков вручную: https://www.forumhouse.ru/threads/26902/page-100#post-8365374
Стягивание больших блоков: https://www.forumhouse.ru/threads/26902/page-101#post-8378598

Проблемы и их исправление:
Состояние соломенной теплицы (1)https://www.forumhouse.ru/threads/160238/page-27#post-9750239
Состояние соломенной теплицы (2)https://www.forumhouse.ru/threads/192371/page-20#post-13244819
Ремонт соломенной теплицы: https://www.forumhouse.ru/threads/192371/page-15#post-10807015

Разное:
Соломенный high-tech vs. Low-tech: https://www.forumhouse.ru/threads/160238/page-22#post-8352613
Книги Георота Минке: https://www.forumhouse.ru/threads/347541/#post-15147051
Саманные кирпичи своими руками: https://www.forumhouse.ru/threads/160238/page-25#post-96566

Другие темы по соломенному строительству:

Каркасно-соломенный, каркасно-глиносоломенный дом
Каркасный соломенный дом
Утепление дома соломой
Соломенный домик в 600 квадратов
Каркасно-соломенный дом! Эксперимент
Строительство дома из Соломенных панелей
Проблемы соломенного дома

Как и говорил, выложу отдельно материалы Гернота Минке, т. к. здесь ссылки устарели:

Соломенные арки
Building with straw (часть книги, на английском)
Building with Earth (на английском)
Building with Bamboo (на английском)
Handbuch Strohballe (на немецком)
Презентация на ESBG
Презентация с воркшопа и все материалы с него (с видео)
Глинобетон и его применение