Podlaskie konopie | Budownictwo

konopie siewne - roślina tysiąclecia

Budownictwo

O nas

Zastosowanie konopi w budownictwie

Mieszając w odpowiednich proporcjach paździerz konopny z wapnem oraz z niewielką domieszką piasku i cementu otrzymuje się wspaniały, ekologiczny i wytrzymały materiał budowlany.

Z połączenia dwóch angielskich wyrazów „hemp” – czyli konopie oraz „concrete” – czyli beton, powstał nowy wyraz „Hempcrete” [czytaj: hempkrit], co w wolnym przekładzie oznaczać może „beton konopny”.

W Europie technologia produkcji „Hempcrete” jest coraz bardziej popularna.

Hempcrete – to materiał, który rewolucjonizuje światowe budownictwo, niepalny, a po wyburzeniu budynku można go użyć jako nawozu. (*1)

Hempcrete powstaje z konopi i wapna. Podczas uprawy konopi liczba zredukowanego CO2 jest większa niż ta wytworzona przy procesie obróbki wapna. Jest to szczególnie ważne biorąc pod uwagę, że np. w USA za 38% CO2 odpowiada właśnie przemysł budowlany. (*1)

Liczba zastosowań Hempcrete robi wrażenie. Sprawdza się między innymi jako materiał izolacyjny, budulec przy konstrukcji dachów, ścian oraz podłóg. Jest wodoodporny, niepalny, nie gnije, ale w razie potrzeby podlega 100% rozkładowi. Mało tego, przy siedmiokrotnie większej wytrzymałości zachowuje połowę wagi zwykłego betonu. (*1)

Dom na bazie konopi w budowie

Ekologiczny dom z konopi

W Poznaniu na terenie Uniwersytetu Przyrodniczego w ramach eksperymentalnego projektu powstał dom z konopi. Jest to pierwszy tego typu budynek w Polsce – ale nie na świecie. (*1)

W wielu krajach na całym świecie – także w Polsce – prowadzone są badania nad zastosowaniem zaprawy konopnej w produkcji materiałów do budowy domów i ich elementów. Testom poddaje się właściwości takich materiałów, ich wytrzymałość i efektywność energetyczną. I testy te wypadają bardzo pomyślnie! (*1)

[Foto: (*1) Eksperyment trwa - dom jeszcze w budowie]

Dla uzyskania zaprawy miesza się w odpowiednich proporcjach włókna konopi z wapnem, pełniącym funkcję spoiwa. Otrzymujemy w ten sposób kompozytową substancję podobną do tradycyjnego cementu ale silniejszą, trwalszą i lżejszą. Uzyskany budulec idealnie nadaje się do wypełniania szkieletów budynków. Materiał znajduje też zastosowanie przy pracach wykończeniowych, cechuje się bardzo dobrymi właściwościami izolacyjnymi. (*1)

Pierwszy polski dom z konopi jest obiektem eksperymentalnym o wielkości garażu. Paździerz konopny użyty do budowy domu pochodził z upraw konopi przemysłowych wyhodowanych legalnie w Polsce. Budynek zaprezentowano na terenie Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. Inicjatorem projektu była placówka o międzynarodowej sławie: Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich (IWNiRZ) z siedzibą w Poznaniu. (*1)

Polski projekt konopnego domu nie jest pierwszym ani jedynym w świecie. Od wielu lat firmy budowlane stawiające domy z materiałów konopnych działają w USA (mimo zakazu uprawy nawet konopi przemysłowych), Wielkiej Brytanii czy Francji. Europejskie firmy budujące „domy z konopi” otrzymują tyle zamówień, że nie nadążają z ich realizacją. (*1)

Naukowcy z brytyjskiego centrum zajmującego się innowacyjnymi materiałami budowlanymi uważają, że szykuje się niemała rewolucja na rynku nieruchomości. Według nich przyszłością są domy, które nie przyczyniają się do zwiększenia emisji związków węgla, a takie kryteria spełniać będą budynki wznoszone z materiałów konopnych. Konopie zastąpią cegły i tradycyjną zaprawę murarską. Eksperci podjęli już prace nad projektem, który do budowy domu przewiduje użycie wapna z domieszką konopi. (*1)

[Foto: (*1) Pierwszy w Polsce dom z konopi]

Ściany z konopi – ekologiczne

Nic tylko uprawiać i budować. Na szczęście w Europie technologia jest coraz bardziej popularna. W przypadku USA rodzaj konopi, z których wytwarza się Hempcrete jest nielegalny, a koszty sprowadzania są dość duże. (*1)

[Fotografie: (*2)]

Konopny beton

W wyniku przerobu słomy konopnej uzyskujemy przeciętnie ok. 25÷30% włókna i ok. 75÷70% paździerzy. Przy wydajności zbioru słomy konopnej w ilości ok. 10t/ha można więc uzyskać ok. 7 ton paździerzy. I te paździerze stanowią podstawę konopnego betonu, który można wyprodukować samemu. Po prostu miesza się paździerze z wapnem i wodą, a niekiedy dodaje się niewielką ilość piasku i cementu.(*3)

[Fotografie: (*2)]

Zalety konopnego betonu:

bardzo dobre właściwości izolacyjne – niski współczynnik przewodzenia ciepła U* (objaśnienie na końcu strony)
przy grubości ściany 300 mm –> 0,23 W/m²K
przy grubości ściany 500 mm –> 0,18 W/m²K
wysoka akumulacja ciepła (autoregulacja temperatury),
brak mostków cieplnych (konstrukcja szczelna termicznie),
doskonałe zdolności izolacji akustycznej,
świetna konserwacja drewna,
absolutna odporność na zagrzybienie (pleśń)
nieobecność chemikaliów, które często są stosowane w tradycyjnym budownictwie,
bardzo wysoka ognioodporność (materiał praktycznie niepalny) –> 1 godz./100mm
odporność na kolonizację przez insekty i gryzonie,
prostota wykonywania prac budowlanych,
relatywnie tani jako materiał budowlany,
brak potrzeby wykonywania dodatkowego ocieplenia ścian,
lżejszy od tradycyjnych materiałów budowlanych,
łatwość ewentualnej obróbki mechanicznej – daje się ciąć jak drewno,
łatwość wykonywania wszelkich modyfikacji i adaptacji pomieszczeń,
możliwość wykonania prawie każdego kształtu elementu budowlanego,
możliwość łatwego wykonywania renowacji starych budynków, a zwłaszcza „pruskiego muru”,
duże walory prozdrowotne (zwłaszcza antyalergiczne) ze względu na tzw. „czyste” materiały – wapień i paździerze konopne,
wysoka przepuszczalność pary wodnej, czyli zdolność pochłaniania dużych ilości wilgoci w okresach deszczowych i oddawania jej w okresie suszy (autoregulacja wilgotności, „oddychające” ściany),
wysoki stopień pochłaniania dwutlenku węgla – ok. 108 kg czystego węgla/m³ (konopny dom przyczynia się do zmniejszenia zawartość CO2 w atmosferze dzięki wchłanianiu tego gazu przez rośliny podczas ich wegetacji, a także zmniejsza emisję dwutlenku dzięki niewielkiemu zapotrzebowaniu na ogrzewanie w okresie eksploatacji),
współgranie ze środowiskiem naturalnym – każdy niepotrzebny element wykonany z konopnego betonu można rozkruszyć i użyć np. jako nawóz,
bardzo szerokie możliwości wykorzystania – konstrukcje domów mieszkalnych parterowych i piętrowych, budynków przemysłowych i wszelkich innych,
trwałość.
wysoka przepuszczalność pary wodnej, czyli zdolność pochłaniania dużych ilości wilgoci w okresach deszczowych i oddawania jej w okresie suszy (autoregulacja wilgotności, „oddychające” ściany),
wysoki stopień pochłaniania dwutlenku węgla – ok. 108 kg czystego węgla/m³ (konopny dom przyczynia się do zmniejszenia zawartość CO2 w atmosferze dzięki wchłanianiu tego gazu przez rośliny podczas ich wegetacji, a także zmniejsza emisję dwutlenku dzięki niewielkiemu zapotrzebowaniu na ogrzewanie w okresie eksploatacji),
współgranie ze środowiskiem naturalnym – każdy niepotrzebny element wykonany z konopnego betonu można rozkruszyć i użyć np. jako nawóz,
bardzo szerokie możliwości wykorzystania – konstrukcje domów mieszkalnych parterowych i piętrowych, budynków przemysłowych i wszelkich innych,
trwałość.(*3)

Procesy zachodzące w materiale konopie–wapno–woda (konopny beton):

wapno otacza kawałki paździerzy pozostawiając powietrzne pory (tubule konopne) decydujące o wysokim stopniu izolacyjności materiału, woda+wapno wypełniają dokładnie wszystkie przestrzenie pomiędzy kawałkami paździerzy łącząc je ze sobą,
woda jest wchłaniana przez wapno i paździerze,
wiązanie i twardnienie wapna zachodzi w wyniku krystalizacji zaprawy wapiennej (konopnego betonu) tracącej wodę oraz przez karbonizację (uwęglanie), czyli łączenie się wapna z dwutlenkiem węgla (woda odgrywa rolę katalizatora), w efekcie czego zaprawa nieodwracalnie twardnieje zamieniając się w węglan wapnia, czyli wapień – skałę wapienną, w której zamknięte są paździerze konopne.

Podstawowe fazy budowania domu z bazie paździerza konopnego

wykonanie ław i fundamentu oraz zabezpieczenie ich przed wilgocią,
wykonanie drewnianego szkieletu oraz dachu,
położenie odpowiednich instalacji wod-kan oraz elektrycznych,
przygotowanie zdejmowanych szalunków,
wypełnianie szalunków (otaczanie szkieletu) masą konopno-wapienną,
wykonanie elewacji w postaci tynków wapiennych („oddychających”)(*3)

Przygotowanie konopnego betonu

Wymieszać dokładnie w betoniarce (mieszalniku) suche wapno hydratyzowane z paździerzami i niewielką ilością cementu w proporcji: ok. 1 kg wapna, 1,75 kg paździerzy, 0,1 kg cementu (maksymalnie 10% w stosunku do ilości wapna), dodać wodę – w proporcji do powyższego – w ilości 1,75 kg (l) i wymieszać.

Gęstość (masa właściwa) tak przygotowanej masy powinna wynosić ok. 300÷330 kg/m³, czyli 1 m³ mokrej masy powinien zawierać ok.:

70 kg wapna hydratyzowanego,
130 kg konopnych paździerzy,
100 litrów (kg) wody,
5 kg cementu.(*3)

Praca z szalunkami

Szalunki przygotowuje się zazwyczaj ze sklejki lub płyty wiórowej o grub. 12 mm (rzadziej 6 mm) i wysokości 60 cm. Płyty szalunkowe warto zabezpieczyć przed wchłanianiem wody, aby mieszanka paździerzowo-wapienna łatwiej od nich odchodziła.

Zakłada się je stopniowo na konstrukcję szkieletową, wypełnia konopnym betonem, ubija i zdejmuje po ok. 1÷4 godzinach.

Szalunek należy zdejmować więc dość szybko – po ok. 12 godzinach nie da się go już usunąć.(*3)

[Fotografie: (*3) i (*4)]

(*Uwaga na marginesie: Współczynnik przewodzenia ciepła U mierzy się w W/m²K – wat na metr kwadratowy x kelwin (lub ºC) Wyraża on wielkość przepływu ciepła przez jednostkową powierzchnię (m²) materiału danej grubości, jeśli różnica temperatur między dwiema jego stronami wynosi 1Kelwin (1ºC). Im niższa wartość współczynnika przewodzenia ciepła, tym większa jest jego izolacyjność. Normy dopuszczają wartość współczynnika U równą bądź niższą 0,30 W/m²K. Przyjmuje się, że wartość współczynnika U dla ścian zewnętrznych w budynku energooszczędnym powinna wynosić od 0,15 do 0,20 W/m²K, co jest znacznie poniżej normy. W takim razie dom wykonany z konopnego betonu może spełniać warunki domu energooszczędnego.)(*3)

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Źródła informacji i fotografii:
*1) http://www.konopie.com.pl/przemysl_budowlany.html
*2) http://gadzetomania.pl/2009/08/25/sciany-z-konopi-ekologiczne-i-7-razy-mocniejsze-od-betonu
*3) http://posadzkrzak.pl/domy-z-konopi/
*4) http://ekocentrycy.pl