Life cycle assessment of composite straw bale technology in residential buildings in the context of environmental, economical and energy perspectives - case study

Occurrences associated with the phenomena of climate change are increasingly visible. Effects of progressive environmental pollution are monitored with growing concern. Still, in the construction sector, the choice of sustainable materials and the knowledge concerning them is insignificant. Studies have shown that single-family residential buildings form the largest share of new buildings in Central European countries. It should be assumed that it is the improvement of this particular section of the construction sector to be the goal of further development of societies. This paper presents a case study of the construction of a house using straw - a material that, on the one hand, is a product associated with local tradition, while significantly reducing carbon footprint of its production and use, on the other. The construction of a prototypical house with the application of composite technology, i.e. timber framing with straw bale infill, was compared with a conventional method (ceramic masonry units) which is currently the most popular choice for building single-family houses in Poland. The study is based on the building’s life cycle assessment (LCA) over its consecutive phases as a tested and reliable method of the verification of a material’s impact on the environment.

Z coraz większą uwagą przyglądamy się zjawiskom związanym ze zmianami klimatycznymi, coraz bardziej widocznymi, ale również odczuwalnymi psychofizycznie skutkami postępującego zanieczyszczenia środowiska. Temat rozwiązań przyjaznych środowisku przestał być jedynie ciekawostką, ale stał się realnym zagadnieniem, które podejmowane jest w wielu dziedzinach życia społeczeństw oraz dyskusji ogólnoświatowych. Począwszy od sposobu pozyskiwania surowców, poprzez gospodarkę i wiele sektorów przemysłowych. Nie inaczej jest również z budownictwem. Badania pokazują, że największy procent powstających budynków w krajach Europy środkowej stanowią budynki mieszkalne jednorodzinne. Należy założyć, że to właśnie poprawa tej części sektora budowlanego powinna stanowić cel dalszego rozwoju społeczeństw. W branży budowlanej wybór zrównoważonych materiałów i wiedza o nich wciąż nie jest duża. Pokazują to ankiety, które zostały wykonane również w ramach niniejszego artykułu. Jednocześnie wybór takich produktów na wczesnym etapie projektowania domu, porównując ich parametry, pozwala prowadzić do zmian w kierunku realizacji zrównoważonego budownictwa. W założeniu dalszego rozwoju ekologicznych postaw społecznych, ale przede wszystkim spodziewanych, bo już dziejących się zaostrzeń związanych z prawnymi regulacjami m.in. Unii Europejskiej możemy spodziewać się, że wybór materiałów ekologicznych będzie celem przyszłości. W oparciu o tę obiecującą tezę artykuł prezentuje przykład studium przypadku budowy domu z wykorzystaniem słomy - materiału, który jest z jednej strony produktem związanym z tradycją lokalną, ale również wpływającego znacząco na redukcję śladu węglowego przy produkcji i eksploatacji. Przykład budowy prototypowego domu z wykorzystaniem mieszanej technologii tj. konstrukcji drewnianej z wypełnieniem z bloczka ze słomy został porównany z konwencjonalną, najczęściej wybieraną formą budowy domów jednorodzinnych w Polsce (bloczkiem ceramicznym). Badania opierają się o analizę podczas faz oceny całkowitego cyklu życiu (LCA), jako sprawdzonego i wymiernego sposobu weryfikacji wpływu materiału na środowisko. Na ich podstawie stwierdzono, że zastosowanie technologii mieszanej w budowie domów jednorodzinnych może być szansą dla rozwijającego się rynku budownictwa ekologicznego w Polsce. Budynki te wykazują znaczny potencjał w zakresie śladu ekologicznego nie tylko ze względu na użyte do ich budowy materiały, ale także poprzez proekologiczne zachowania ich mieszkańców. Charakterystyka i parametry domu, a w szczególności jego izolacyjność oraz koszty budowy pozwalają uznać trend łączenia technologii i rozwiązań materiałowych za szansę na upowszechnienie proekologicznych tendencji w budownictwie jednorodzinnym w Polsce. W artykule przedstawiono najważniejsze cechy fizyczne słomy. Odpowiednio wykonane i przechowywane bloczki ze słomy charakteryzują się parametrami, które pozwalają konkurować z popularnymi materiałami ocieplającymi ściany, takimi jak wełna mineralna czy styropian. Przedstawiony w artykule przypadek / prototyp potwierdza tezę, że dzięki zastosowaniu technologii kompozytowej słoma niekoniecznie musi kojarzyć się z tradycyjną architekturą końca XIX i początku XX wieku, ale może być ciekawą alternatywą dla współczesnych budynków jednorodzinnych.