PAIELE ÎN CONSTRUCȚII #2: CARACTERISTICI ȘI AVANTAJE
PROPRIETĂȚILE FIZICE ALE PAIELOR, CA MATERIAL DE CONSTRUCȚIE PENTRU CASE ECOLOGICE
În trecut, paiele erau utilizate în construcție pentru că erau o resursă disponibilă, iar tehnica de construcție era simplă și ieftină. În ultimii ani însă, datorită investițiilor în cercetare și dezvoltare, tehnica construcție cu paie a evoluat foarte mult și au fost dezvoltate astfel noi tehnologii prin care sunt puse în valoarea proprietățile fizice și termice ale paielor, pentru a construi locuințe nu doar rezistente structural, ci și eficiente energetic. Așadar, paiele au următoarele avantaje când vine vorba de aplicațiile în construcții:
1. IZOLAȚIE TERMICĂ
Paiele, prin alcătuirea lor, sunt un foarte bun izolant termic, dacă sunt compactate și uniformizate în elementele de construcție ale clădirii și au o durată de viață foarte lungă dacă sunt păstrate în condiții bune de umiditate - sub 25% (reamintim construcțiile de 100 de ani din SUA și Franța menționate ceva mai sus).
Conductivitatea termică a paielor poate atinge valori foarte bune și variază în funcție de mai mulți factori, precum: sistemul constructiv (modul în care sunt puse în structură), densitate, umiditate, orientarea fibrelor (paralele sau perpendiculare cu fluxul de căldură). Conform acestui studiu experimental pe mai multe eșantioane de paie, conductivitatea termică λ variază între 0.38-0,92 W/mK. Diferența este justificată în mare parte de densitatea paielor și poziția fibrelor în raport cu fluxul de căldură, paralel sau perpendicular cu peretele.
2. IZOLAȚIE FONICĂ
Paiele sunt un bun izolator acustic și performanța lor variază în funcție de densitatea lor și de gradul de omogenitate din elementele de construcție (ex. Paiele trebuie sa umple complet un perete, sa nu existe goluri). În urma analizei experimentale realizate de Universitatea Tehnică din Eindhoven conform ISO 140-3, realizate pe un perete din baloți de paie tencuit pe ambele fețe cu argila și var, rezultatele arată că nivelul de izolație fonică al paielor este de 55 dB, valoare care se apropie de sensibilitatea auzului uman. Deși pare mică, valoarea este foarte bună, comparativ cu un perete obișnuit de zidărie cu masivitatea mare care înregistrează rezultate mai slabe.
Pentru cei care au fost într-o casă cu baloți de paie, se poate observa că zgomotele din interior tind să se audă mai tare, deoarece interferează foarte puțin cu zgomotul de fundal din exterior. Când vorbim despre performanța acustică a unei clădiri, trebuie să privim totul din ansamblu: pe lângă elementele de construcție (pereți izolați, acoperiș, tâmplării eficiente) trebuie să luăm în considerare și îmbinările dintre elementele de construcție (ex. tâmplărie și perete) și infiltrațiile de aer, acestea influențând categoric acustica unei clădiri. Așadar, fiecare detaliu de execuție este important.
3. DURABILITATE
Primele case cu baloți de paie au fost construite la mijlocul anilor 1800 în Nebraska, SUA, mare parte din ele fiind renovate și vizitate de turiști în prezent. Poți afla mai multe despre istoria paielor în acest articol. Lucrările de recondiționare constau în mare parte în înlocuirea finisajelor și a acoperișului, paiele din interior fiind în condiții foarte bune, în ciuda umidității crescute a zonei. Paiele sunt fibre naturale bogate în silicați ce pot rezistă sute de ani în condiții favorabile de umiditate, oxigen și temperatură, condiții ce pot fi asigurate cu ușurință prin buna proiectare, execuție și mentenanță a clădirii. Așadar, paiele au trecut cu succes testul timpului.
4. PERMEABILITATE LA VAPORI ȘI NON TOXICITATE
Umiditatea și circulația necontrolată a vaporilor prin elementele de construcție sunt principala problemă care afectează integritatea materialelor și durabilitatea unei clădiri. Paiele sunt un material permeabil la vapori și apă în stare lichidă și prin urmare nu au nevoie de protecție specială cum ar fi barierele de vapori. Este recomandat în construcțiile cu paie ca finisajele interioare și exterioare să fie din materiale permeabile la vapori, cel mai întâlnite fiind tencuieli naturale pe bază de lut și/sau var, cu care paiele lucrează foarte bine. Astfel, la variații mari de umiditate, pereții cu paie ”respiră” și ajută la circulația vaporilor de apă, acționând ca un buffer pe termen lung. Pe lângă acestea, paiele sunt un material natural și nu conțin compuși chimici sau alte substanțe care ar putea afecta pe termen lung sănătatea ocupanților.
5. DISPONIBILITATE ȘI COST REDUS
Paiele sunt un produs secundar în agricultură, iar ca materie primă pentru construcții sunt disponibile din abundență, ținând cont de faptul că paiele pot proveni din mai multe culturi: grâu, orz, ovăz, orez etc. România cultivă anual în medie 2 milioane de hectare de grâu, fiind în topul exportatorilor din Uniunea Europeană. Pentru fiecare hectar, se recoltează 2-5 tone de boabe de grâu și 4 tone de paie. Asta înseamnă că anual în România rezultă aprox. 8.4 milioane de tone de paie doar de grâu, fără a pune la socoteală alte recolte de cereale menționate mai sus. Paiele se pot cumpăra sub formă de baloți de diferite dimensiuni și forme, având un cost de aprox. 200 RON/tona.
6. IMPACT REDUS ASUPRA MEDIULUI
Este măsurat prin energia înglobată într-un material de construcție, reprezentând energia totală consumată pentru fabricare și punerea în operă a materialului de construcție. O mărime complementară care măsoară impactul unui material/proces asupra mediului este amprenta de carbon, care măsoară emisiile de CO2 aferente energiei înglobate în materialul de construcție. Paiele necesită o cantitate foarte mică de energie pentru a fi recoltate, balotate, transportate și/sau procesate în diverse forme pentru construcții: baloți, paie măcinate și suflate etc. și puse în operă. Ca o comparație, un balot de paie are energia înglobată de 0.24 MJ/kg, vata de sticlă 30.3 MJ/kg și polistirenul expandat 117 MJ/kg. Adică paiele au energia înglobată de 126 ori mai mică decât vata de sticlă și de 487 mai mică decât polistirenul expandat, raportat la kg de material. Despre impactul unei locuințe asupra mediului am vorbit mai pe larg în acest articol.
Așadar, paiele se dovedesc a fi un material de construcție foarte viabil pentru construcții, și nu doar cele rezidențiale. În Marea Britanie, o serie de clădiri publice sunt construite cu paie, o confirmare a faptului că paiele sunt o alternativă foarte bună pentru construcții durabile și eficiente energetic.
Singurul inconvenient al paielor este că pentru a fi puse în operă într-o construcție clasică sub formă de baloți, necesită muncă intensivă pe șantier și generează mult praf. Însă datorită tehnologiei disponibile, au apărut mai multe sisteme constructive în care paiele sunt folosite foarte eficient, curat și fără efort deosebit. Află mai multe în următorul articol.
Acest articol face parte dintr-o serie dedicată paielor și aplicațiilor sale în construcții. Citește și restul articolelor.