PAIELE ÎN CONSTRUCȚII #4: MITURI ȘI ÎNTREBĂRI FRECVENTE
RĂSPUNDEM LA CELE MAI DES ÎNTÂLNITE 6 ÎNTREBĂRI ȘI MITURI DESPRE PAIE
Primim foarte des întrebări despre paie și cum le folosim în casele NIDUS, în special de la cei pentru care paiele sunt ceva nou în construcții. Și este de înțeles, fiind vorba de un material mai puțin obișnuit în prezent pentru astfel de aplicații. Așadar, răspundem la cele mai des întâlnite întrebări și mituri despre paie (sau mai bine zis construcții cu paie):
1. CUM SE COMPORTĂ LA FOC O CASĂ CU PAIE?
Poate primul lucru la care te gândești, cum aprinzi un foc cu o mână de paie. Așa este, paiele sunt un material combustibil, întrețin arderea și se aprind foarte ușor atunci când sunt libere și aerate. Dar când sunt comprimate și dense, devine tot mai dificil să propage focul sub flacără, datorită 1) conținutului redus de oxigen dintre fibre, și 2) conținutului foarte mare de silicați, între 3-14%, care împiedică propagarea focului: pe măsură ce încep sa ardă, se formează un strat carbonizat care izolează restul paielor din interior. Paiele ard, dar foarte greu. Imaginează-ți că încerci să arzi o coală de hârtie, apoi un DEX cu bricheta, probabil că se termină gazul până începe să se propage focul.
Însă, într-o construcție, paiele nu vor fi niciodată aparente la interior sau exterior, ci sunt acoperite și etanșate de materialele de finisaj. În construcțiile clasice cu baloți de paie, tencuiala cu argilă sau var sunt printre cele mai întâlnite finisaje, iar în construcțiile cu panouri de paie sau paie mărunțite, se optează și pentru alte finisaje din placaje lemn, gips carton sau argilă, împreună cu membrana anticondens și elementele de decor. În felul acesta, focul întâlnește mai întâi elementul de finisaj, până să ajungă la paie. Consiliul Național de Cercetare din Canada a testat în 1990 un perete din baloți de paie tencuit pe ambele fețe, care a rezistat mai bine de 2 ore la 1100 ℃ până să cedeze (flacăra a pătruns pe cealaltă parte a peretelui). Un studiu experimental mai recent din 2017 relevă aceleași rezultate, ce pot fi urmărite în acest video. De asemenea, mai multe încercări la foc a elementelor de construcție cu paie sunt surprinse în acest articol.
Când vine vorba de foc, noi preferăm prevenția înainte de toate și abordăm problema din alt punct: care sunt sursele care ar putea provoca un incendiu într-o casă?
sursa de încălzire cu flacără din interior care poate avea un defect;
un scurt circuit într-o instalație electrică dimensionată și executată greșit;
neatenție...suntem oameni;
evenimente în afara controlului nostru pe care nu le putem preveni.
Până la urmă, într-o casă eficientă cu un necesar mic de căldură, sursa de căldura poate fi înlocuită cu una electrică, alimentată de o instalație electrică proiectată și executată de profesioniști conform normativelor. Astfel reducem semnificativ riscul unui incendiu.
Concluzionând capitolul foc. Dacă o casă cu paie poate arde pentru că are paie, una din zidărie nu poate arde pentru că e din zidărie? Până la urmă, în situația nefericită a unui incendiu, cel mai important lucru este să evacuăm clădirea în siguranță, sau să salvăm bunurile materiale? Având în vedere materialele cu care este mobilată o casă (majoritatea polimeri și materiale combustibile), în situația unui incendiu, cu greu mai poate fi stins focul în timp util, până să ajungă flacăra la elementele structurale, iar gazele de ardere toxice sunt cele care fac victime în general.
2. CUM SE COMPORTĂ PAIELE LA VARIAȚIILE DE UMIDITATE?
Când vorbim de umiditate, vorbim de apă în toate cele 3 stări ale sale: lichid, solid și gaz și implicit, problemele pe care aceasta le crează anvelopei unei construcții (pereți, acoperiș, planșeu). Cele mai importante surse de umiditate pentru un element de construcție sunt:
Infiltrațiile de apă - nu este nevoie să intrăm în detalii, deoarece este de la sine înțeles că se rezolvă prin buna proiectare, execuție și mentenanță a clădirii;
Difuzia vaporilor de apă - înseamnă circulația apei sub formă de vapori prin materialele de construcție, ca urmare a diferențelor de umiditate și presiune dintr-un mediu în altul. Să ne imaginăm un perete de gips-carton care separă un mediu umed de unul uscat. Vaporii de apă vor circula prin peretele de gips-carton (care este un material permeabil la vapori) către mediul mai uscat, ca urmare a diferenței de presiune, umiditate și temperatură între cele 2 medii (aerul cald este mai umed decât cel rece).
Infiltrațiile de aer necontrolate - transportă cantități mari de umiditate, cu 90% mai multă apă sub formă de vapori, decât prin difuzie. În funcție de umiditatea relativă a aerului și temperatură, vaporii de apă care circulă prin infiltrațiile necontrolate pot condensa și provoca probleme însemnate. Sunt principala cauză a transferului de umiditate de la exterior-interior și vice-versa într-o clădire.
În construcțiile convenționale se folosesc bariere de vapori pentru a limita circulația umidității prin anvelopă. În ceea ce privește construcțiile cu paie, situația e diferită. Paiele sunt un material foarte permeabil la vapori și apă în stare lichidă și prin urmare nu au nevoie de protecție specială cum ar fi barierele de vapori. Datorită abilității de a ”respira”, elementele de construcție cu paie contribuie pe termen lung la reglarea umidității în clădire. Conform studiului experimental realizat de Universitatea din Bath (Marea Britanie) pe o casă cu baloți de paie, pereții cu paie răspund bine la condițiile de mediu cu variații de umiditate ridicate specifice climei din Regat, urmând ca după 6 luni să devină un buffer, păstrând conținutul de umiditate din pereți sub 15%.
3. PAIELE NU VOR MUCEGĂI ÎN TIMP?
Orice material organic poate fi afectat de apariția mucegaiului. Mucegaiul este o formă de viață puternică ce se dezvolta în special în zonele calde și umede și are efecte negative asupra durabilității materialului, care începe să se descompună prin degradare aerobă (în prezența oxigenului). Cele patru condiții principale care afectează rata de descompunere microbiană în paie sunt:
Nutrienții din paie - mineralele, silicații și pectina, greu de pătruns de sporii ciupercilor;
Disponibilitatea oxigenului în paie - nivelul de oxigen de paie scade odată cu densitatea. La 100 kg/mc nivelul de oxigen dintr-un perete cu paie este suficient pentru a izola termic și insuficient pentru a întreține descompunerea aerobă (și arderea în cazul unui incendiu);
Temperatura paielor - într-un perete cu paie bine realizat, variația de temperatură de la exterior-interior este uniformă și riscul apariției condensului în perete este inexistent;
Umiditatea liberă din paie - depinde de mediul exterior și interior și de materialele cu care sunt finisați pereții cu paie. Paiele permit circulația vaporilor de apă în ambele sensuri și ajung în timp la un conținut de umiditate constant.
Conținutul de umiditate este factorul principal care duce la apariția mucegaiului, deoarece fără un conținut de umiditate adecvat, nutrienții și oxigenul din paie nu pot fi consumate de ciuperci și bacterii. Prin urmare, mucegaiul poate apărea în paie când umiditatea acestora depășește 25% și încetează la 120%, când apa liberă din paie începe să limiteze disponibilitatea oxigenului atmosferic pentru descompunere. Creșterea fungică și bacteriană nu este foarte activă sub 10ºC și puține specii vor supraviețui peste 70ºC.
Așadar, pereții cu paie ”respiră” și, conform studiilor experimentale, mențin umiditatea relativă sub 15%, indiferent de condițiile meteo sau mediul interior.
4. CUM FACEȚI CU ROZĂTOARELE CARE INTRĂ ÎN PEREȚI?
În primul rând, nimeni nu își lasă izolația casei expusă la mediul exterior. Orice perete se închide cu un tip de finisaj: tencuială decorativă, fațadă din lemn, învelitoare metalică etc. Executate bine, niciun rozător nu le poate penetra. Paiele sunt foarte greu de digerat de către marea majoritate a vietăților, din cauza cantității mari de minerale și silicati. Singurele excepții sunt porcii de guineea, caii și vacile. Datorită densității mari a materialului în structura, devine imposibil ca potențialii daunatori/rozatoare să pătrundă în perete - preferă polistirenul sau alte materiale care sunt mai ușor de penetrat.
5. O CASĂ CU PAIE REZISTĂ LA CUTREMUR?
Deși paiele sunt considerate în construcții un material termoizolant mai degrabă decât unul portant, există tehnici de construcție în care baloții de paie au rol structural, folosite cu precădere în trecut în Nebraska. (”Nebraska” style) unde nu există seism. Tehnicile noi de construcție folosesc paiele doar ca izolație termică iar structura de rezistență este cea care preia toate încărcările, fiind dimensionată conform normativelor: în România ținem cont atât de seism, cât și de încărcările date de zăpadă și vânt, spre deosebire de Australia în care iernile sunt blânde, cu puține precipitații.
6. CE DURATĂ DE VIAȚĂ ARE O CASĂ CU PAIE?
Paiele sunt fibre naturale bogate în silicați ce pot rezista sute de ani în condiții favorabile de umiditate, oxigen și temperatură. Casele cu baloti de paie sunt mult mai durabile decât s-ar fi anticipat. Avem în prezent exemple de case cu baloți de paie construite în secolul 19 și recondiționate, în special în satele din Nebraska unde sunt expuse vizitatorilor. 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. Așadar, paiele trec cu succes testul timpului.
În concluzie, deși paiele par a fi un material neconvențional pentru construcțiile din prezent, la nivel global se observă o renaștere culturală și tehnologică a paielor, alimentată de investițiile susținute în cercetare și dezvoltare. Un material simplu, accesibil și din abundență care se dovedește a fi foarte performant în construcții.
Acest articol face parte dintr-o serie dedicată paielor și aplicațiilor sale în construcții. Citește și restul articolelor.