Helstråkompositter - Demonstration og teknisk vurdering

Sammenfatning og konklusioner

En helstråkomposit er et nyudviklet pladeprodukt, der udnytter den høje styrke og lave vægt af strå - naturens eget mastemateriale. Kompositterne fremstilles ved at samle strå i tætte bundter og fylde hulrummene i bundtet med en skum. Ud af bundterne saves derefter plader på tværs af stråenes længderetning, og der limes en tynd plade på top og bund. I forbindelse med nærværende projekt blev der indbygget helstråkompositter i en gulvflade på 1. sal i Prøvehus II i Andelssamfundet i Hjortshøj samt fremstillet indervægge omkring et toilet i stueetagen.

Til gulvpladerne blev benyttet strå af elefantgræs, som giver den største styrke. Skummen imellem stråene blev fremstillet af glutin, og kernen limedes fast på krydsfineroverfladerne (9 mm birk) med kaseinlim. Hvert element målte 875 x 1200 x 68 mm og blev fittet til det næste element med en trænot.

Til de ikke-bærende indervægge var der ikke store krav til trykstyrke, og der blev anvendt strå af rug holdt sammen af glutinskum, og kernen limedes på overfladerne af 9 mm birkekrydsfiner med kaseinlim. Vægelementerne målte 2200 x 1200 x 118 mm. Vægten af et element var ca. 58 kg, og rumvægten var således ca. 186 kg/m3. For måling af fugt i vægelementerne blev der indbygget fugtsensorer før opsætningen. Den ca. 5 m lange væg omkring toilettet med et 90o hjørne og døråbning blev sat op af 2 mand i løbet af ca. 4 timer.

Med henblik på vurdering af fugttransport i væggene blev der opsat en fordamper på toilettet og etableret en temperaturgradient til det omgivende rum. Fugtindholdet i væggen blev dog ikke højere, end hvad man normalt ser i trækonstruktioner i ydervægge. Inspektion af halmkernen 15 måneder efter opsætning viste ingen tegn på mug eller anden fugtpåvirkning. Vægelementerne, der er monteret i Hjortshøj, vurderes med hensyn til fugttransmission at kunne anvendes som skille- eller ydervæg i boliger. Forudsætningen er, at vægkonstruktionen ved anvendelse som en del af en ydervæg suppleres med en dampbremse på den varme side og ventileres på den kolde side mellem væg og klimaskærm, analogt med en traditionel let vægopbygning.

De forholdsvis tykke helstråkompositter fremstillet til bygningsanvendelse havde ikke så stor styrke, som tynde kompositter fremstillet i anden sammenhæng. Bøjningsstyrken af gulvelementet blev således målt til 2,3 N/mm2, hvilket skal sammenlignes med tidligere målte bøjningsstyrker på op til 33 N/mm2. For at opnå stor styrke bør forholdet mellem strålængde og –diameter i kompositten holdes under 8.

Samlingsdetaljerne ved montagen af væggen i Hjortshøj er ikke fuldt udviklet. Ved montage i ydervæg eller ved sammenbygning til ydervæg skal samlingsdetaljerne forbedres, så der i højere grad tages højde for luftlydtæthed og flangetransmission ved tilslutning til de øvrige konstruktioner. Med baggrund i bl.a. Bygningsreglementet (BR 95) vurderes de monterede elementer i Hjortshøj, ikke at være egnet til anvendelse som skille- eller ydervæg i boliger på grund af den dårlige luftlydisolation på 31 dB. Den lette opsætning giver derimod muligheder for anvendelse som fleksible indervægge.

Da helstråkompositter endnu ikke er sat i produktion i fuld skala, kan der ikke gennemføres en nøjagtig vurdering af produktets samlede miljøbelastning. Belastning forventes dog at blive lav, idet rug og elefantgræs er miljøvenlige afgrøder, der anvendes hele strå (som ikke kræver defibrering) og produktet kan brændes eller evt. komposteres efter brug. Vi vurderer foreløbigt energiforbruget ved fremstilling af helstråkompositter til at være ca. 25 % af forbruget ved fremstilling af spånplader regnet per volumenenhed plade.

Ideen bag udviklingen af helstråkompositter var at skabe et plademateriale, som er meget let, stærkt og fremstillet af miljøvenlige råvarer. Den primære produktmålgruppe var industriprodukter til erstatning af materialer af plast, letmetal og specielle træprodukter såsom krydsfiner. Dermed opfylder helstråkompositter i deres oprindelige udformning ikke nødvendigvis de krav, der kan stilles til byggematerialer, fx med hensyn til lyddæmpning og brand.

En mulig forbedring for anvendelse til byggeri kan være anvendelse af gipsplader i stedet for krydsfineroverflader, hvilket kan forbedre lyddæmpning og brandmodstand. En sådan helstråkomposit med 12,5 mm gipsoverflader blev fremstillet i projektet. I forhold til kompositten med krydsfineroverflade øgedes vægten med knap 40 %. Med baggrund i gipskomposittens lydisolering og BR95 vurderes gipskompositten umiddelbart at kunne anvendes som skillevæg til afgrænsning mellem rum inden for den samme bolig. Med hensyn til lydisolering er der mulighed for at anvende vægelementet som skillevæg mellem forskellige boliger, hvis lejlighedsskellet opbygges som to uafhængige vægelementer med udfyldt isolering mellem de to vægge.

En anden ide til ændret overflade er at anvende glas. Med glasoverflader fremstår det smukke, organiske kernemateriale klart og giver kompositten en helt anden og ny fremtoning sammenlignet med krydsfiner eller gipsoverflader. En sådan prøve er også blevet fremstillet i projektet.