V článku v minulém čísle jsme představili technologii výstavby konstrukcí v dusané hlíny. Obdobnou technologií využívající hlíny jako stavebního materiálu je vrstvení. Není u nás tak rozšířená, ale i touto cestou vznikají zajímavé stavby s pozoruhodnými vlastnostmi.
Technologie vrstvení hliněné hmoty v mokrém stavu patří mezi nejstarší postupy výstavby hliněných domů. Plastická hliněná směs s velkým množstvím slámy se nejčastěji vidlemi nakládala (vrstvila) v podobě pásu v místě budoucí stěny do výšky 0,6 až 1,0 m a po částečném vyschnutí se stěna z obou stran osekala rýčem do požadovaného tvaru. Později se začalo používat jednostranné a oboustranné bednění, do kterého se hmota natlačila (nabila, nadusala), a tak vznikla technologie nabíjených (dusaných) stěn. V některých oblastech si lidé začali ulehčovat práci a hliněnou hmotu se slámou smotali v rukách do tvaru bochníku a ten vkládali do bednění. Z toho se pak později vyvinula technologie válkového zdiva. Války se používají jako zdicí prvek a v mokrém stavu se ukládají do stěny bez použití malty. Všechny tyto způsoby provádění využívají mokré hliněné hmoty, a proto se nazývají též mokré technologie. Nezávisle na tom se začalo přecházet k užívání sušených hliněných cihel, které se vyrobily předem, a zdění mohlo probíhat po jejich vysušení s jakoukoli časovou prodlevou. Tím se výstavba urychlila, protože se zkrátily technologické přestávky nutné k vysušení stěny. Navíc bylo možno cihly vyrobit do zásoby v období, kdy skončily polní práce. V současné době proto nacházíme ve starých hliněných stavbách vrstvené zdivo již jenom ojediněle. V některých zemích, např. v Anglii, zvláště v Devonu, je však tato technologie velmi oblíbená i dnes a vrstvené hliněné stavby jsou velmi ceněny.
Materiál
Vrstvená hlína, dříve též nakládaná hlína, anglicky cob, puddled clay, chalk mud a další, francouzsky bauge, torchis, německy Wellerlehm, se používala od nepaměti v mnoha zemích. Staré stavby z vrstvené hlíny můžeme najít v Africe, na Středním východě, v Evropě i jihozápadní Americe. U nás se dochovaly pouze relikty několika vrstvených staveb, i když je po staletích někdy obtížné určit, zda se jedná o hlínu nakládanou, nebo nabíjenou.
Materiál pro vrstvenou technologii se vyznačuje nutností důkladné homogenizace. Množství slámy vkládané do hliněné směsi objemem převyšuje množství hlíny, hmotnostně může tvořit až 40 %. Sláma se používá dlouhá, bez předchozího sekání na menší části. Hliněná směs musí obsahovat větší obsah jílu, aby po prohnětení vznikla plastická směs, která na pohled připomíná klasický hnůj zvířat žijících na slaměné podestýlce. Soudržnost jílových minerálů a provázání se slámou vytváří kompaktnost stěny, která připomíná slepenec, a snad proto byla v minulosti tato technologie, svou skladbou připomínající vlaštovčí hnízdo, nazývaná též lepenice.
V minulosti se dobrého prohnětení slaměno-hliněné směsi dosahovalo tím, že se směs rozprostřela v silnější vrstvě po zemi a prošlapávala se, často za pomoci koní nebo krav. Případný utroušený exkrement nebyl na závadu, naopak směsi dodával větší plastičnost a odolnost vůči vlhkosti. V současné době se místo domácích zvířat k homogenizaci směsi používají vozidla se širokými profilovanými pneumatikami, např. traktory či jiné zemědělské stroje, které po směsi pojíždějí tam a zpět a svými koly rozestřenou směs dobře prohnětou. Pro kvalitní prohnětení je vhodné, aby vozidlo mělo hmotnost větší než činí polovina hmotnosti zpracovávané směsi.
Po důkladném zpracování se směs vidlemi nakládá na místo budoucí stěny (odtud starší název nakládaná hlína, nakládaná architektura) do výšky 0,6 až 1,0 m. Tloušťka nakládané směsi je větší než tloušťka budoucí stěny alespoň o 0,2 m.
Po částečném vyschnutí se stěna oseká rýčem do požadovaného tvaru (obr. 4). Po úplném vyschnutí se na upravenou část stěny uloží další vrstva a nechá se vysychat. Správný postup vysychání je nezbytný jednak kvůli snadné opracovatelnosti povrchu stěny rýčem, který má být plochý a ostrý. Příliš vlhká hmota se nedá dost dobře osekávat, lepí se na rýč a z hmoty se vytahují jednotlivá stébla slámy, suchá hmota je příliš tvrdá a osekává se velmi obtížně. Vysušení pro nakládání další vrstvy je důležité především kvůli nutnému zpevnění hmoty stěny, které má předcházet ukládání další vrstvy. Dodatečné tvarování stěny dovoluje provádět jakékoli tvary a podobá se trochu sochařské práci. Velmi oblíbené jsou organické tvary.
Vlastnosti vrstvené hlíny
Vlastnosti vrstvené hlíny jsou dány skladbou vysušeného materiálu. Po vyschnutí se hliněná hmota smrští a obsahuje množství vzduchových dutin, které snižují pevnost materiálu v tlaku, ale protože je provázaná množstvím dlouhých stébel slámy, má materiál stěny poměrně dobrou pevnost v tahu. Tím stěna přes množství dutin relativně dobře odolává běžnému svislému zatížení, protože dlouho odolává porušení vlivem příčných tahů. V zahraničí se běžně staví z vrstvené hlíny dvou- až třípodlažní domy. Množství dutin v materiálu zvyšuje jeho tepelný odpor – odolnost vůči prostupu tepla. Zvyšuje též odolnost vůči prostupu zvuku. Podle zahraničních údajů je materiál nehořlavý a odolný vůči zemětřesení, což je v současné době velmi vítané v seismických oblastech.
Výstavba současných domů z vrstvené hlíny
V současné době je tento materiál velmi populární především v Anglii, kde je dodnes množství starých domů z vrstvené hlíny, nejstarší až ze 13. století. V Devonu jsou nově stavěny domy z vrstvené hlíny od roku 1970. Jedním z důvodů obliby této technologie spočívá ve vhodném složení hlíny, které je v dané oblasti poměrně stejnorodé. Pod tenkou vrstvou ornice se nachází jemnozrnná vrstva hlíny s pískem, uložená na vrstvě hrubého štěrku. Tento hliněný materiál se přímo míchá se slámou a po důkladném zpracování ukládá do stěn. Snahou stavebníků je použití hlíny z vlastního staveniště, proto u domů bývají často jezírka – jámy zaplněné vodou jako pozůstatek po těžbě. Vrstvená hlína se ukládá na betonové nebo kamenné základy stejným způsobem jako u nás, tj. na izolaci proti zemní vlhkosti překrytou několika vrstvami cihel, tvárnic nebo betonu. Stěny se provádějí v tloušťkách 0,6–0,9 m, někdy až 1,2 m. Z vrstvené hlíny se mohou provádět i pilíře lehčích staveb (přístřešky, kůlny) průřezu alespoň 0,8/0,8 m. Snahou je provádět touto technologií domy pasivní, proto se podle potřeby obalují prodyšnou tepelnou izolací. Vytápění se obvykle používá podlahové nebo stěnové, domy mají vegetační střechy, na kterých se díky vlhčímu podnebí uplatňuje stejná skladba porostu jako na okolních loukách, tedy ne pouze suchomilné rostliny, jak je obvyklé v naší zemi.
Stropní konstrukce jsou převážně dřevěné, trámy jsou uloženy na věncích železobetonových nebo dřevěných, skrytých ve hmotě stěny, a jsou obvykle otevřené do podhledu. Otvory pro dveře nebo okna se řeší vkládáním bednění do stěny při jejím provádění. Nad ně se ukládají překlady betonové nebo dřevěné, delší uložení je nezbytné. Obrázky 2–12 ukazují výstavbu domů, kterou prováděl Kevin „King of Cob“ McCabe. Dům Dingle Dell je jeden z největších svého druhu. Je dvougenerační, jeho části jsou propojeny prosklenou chodbou. Dům je pasivní, má pozemek, který majitel hodlá zčásti osázet stromy, aby je v budoucnu využíval pro vytápění domu.
IVANA ŽABIČKOVÁ
foto archiv autorky (1), archiv firmy Kevin McCabe Ltd. (2–12)
Literatura:
1) NOVOTNÝ, M. Hliněné stavitelství na Moravě a evropské souvislosti. Kritický katalog k výstavě. NULK Strážnice, 2014.
2) McCABE, Kevin. Přednáška v SHS o výstavbě rodinného domu z vrstvené hlíny v Anglii v Devonu.
3) http://www.buildsomethingbeautiful.co.uk/project/zero-carbon-house.
Doc. Ing. Ivana Žabičková, CSc., (*1946)
absolvovala Stavební fakultu VUT v Brně. Působí v ústavu stavitelství Fakulty architektury VUT v Brně. Je čestnou předsedkyní Sdružení hliněného stavitelství. Tématem ekologického stavění a staveb z hlíny se zabývá dlouhodobě a je autorkou několika publikací věnovaných využití tohoto materiálu.
