Dziś ten, kto zdecyduje się zainwestować w budynki oparte na biotechnologii, jest pionierem w sektorze budowlanym. Jest to wciąż rynek niszowy, ale najnowsze badania dotyczące przemysłowych materiałów konopnych pozwoliły opracować produkty, które mogą być bardziej konkurencyjne dla tradycyjnych materiałów. Projekt IsoBio wspierany przez program European Union Horizon 2020 skupił się na innowacyjnym wykorzystaniu naturalnych surowców do produkcji materiału budowlanego do ścian. W poniższym artykule przedstawiamy innowacyjne biokonstrukcje – panele konopne.
Hempcrete tylko dla bogatych?
Jednym z powszechnych przekonań na temat biokonstrukcji jest to, że jest ona przeznaczona tylko dla bogatych ludzi. Według Mike’a Lawrence’a, profesora BRE CICM (Centrum Innowacyjnych Materiałów Budowlanych), University of Bath, Wielka Brytania, jest to mit.
Jeśli porównasz podobne z podobnymi, więc jeśli porównasz budynek wykonany z konwencjonalnych materiałów z takie same parametry cieplne jak budynek wykonany z biomateriałów, takich jak konopie, ten drugi jest tańszy. W ramach unijnego projektu Isobio prowadziliśmy studia w Wielkiej Brytanii i Hiszpanii. Porównując brytyjskie systemy budowlane, ściana budynku z konopi jest o około 30% tańsza na metr kwadratowy niż ta wykonana z tradycyjnych materiałów budowlanych. W Hiszpanii jest jeszcze lepiej, tam ściana jest droższa, więc system konopny będzie o około 55% tańszy niż typowa hiszpańska ściana o takiej samej wydajności termicznej.
Przełomowym projektem jest zastąpienie betonu konopnego, mieszanki konopi i wapna, zwykle używanej do budowy bio-domów. Naukowcy opracowali panel wykonany z paździerza, zdrewniałej części materiału roślinnego, zmieszanego z nowym spoiwem termoutwardzalnym, które również jest pochodzenia biologicznego i sprawia, że ściana jest mocniejsza niż ta z konopno-wapiennych bloków hempcrete’u.
biokonstrukcje – innowacyjne panele konopne
Ciekawe jest to, że można wykonać panele, które dzięki łączeniu tongue and groove, tworzą powierzchnię bez mostków termicznych. Nie ma możliwości, aby ciepło przeszło na drugą stronę – wszystko musi przejść przez ten materiał, który ma dobrą przewodność cieplną. W szczególności przewodność cieplna konopi-wapna wynosi zwykle około 0,09-0,1 wata na metr-kelwin, podczas gdy konopny shiv wynosi około 0,06-0,05 wata na metr-kelwin, a więc o wiele lepiej niż konopie-wapno. Co więcej, ponieważ jest tak wytrzymały, można go wykonać w fabryce i dostarczyć na miejsce bez żadnych uszkodzeń. Materiał jest kompresowany i podgrzewany do 190 stopni, a po około dziesięciu minutach otrzymujemy gotowy panel… proces jest bardzo szybki.
Czy te materiały są bezpieczne?
Jeśli położysz latarkę lutowniczą na budynku z konopnego wapna, po dwóch godzinach nie zapali się. Zwęgla się, zaczyna się rozkładać i trochę dymi, ale nie zapala się – mówi Lawrence. Materiał, który opracowaliśmy z Isobio nie zawiera wapna, ale przeprowadziliśmy testy i spełnia on aktualne przepisy przeciwpożarowe. Udoskonaliliśmy go dodatkowo, opracowując specjalną powłokę zawierającą krzemionkę, która jest materiałem ognioodpornym. Powłoka ta zapobiega również wnikaniu wody, co oznacza, że stanie się bardziej odporna na gnicie.
Budynek staje się systemem oddychającym. Wewnątrz zawsze masz stałą wilgotność, około 50% – 55%, która jest idealna dla jak najlepszego zdrowia mieszkańców. Dzieje się tak dlatego, że panele zawierają gliniany system, który może pochłaniać i oddawać wilgoć, utrzymując bardzo równy poziom. Do tego glinianego tynku dodaje się również pajęczynę konopną, dzięki czemu uzyskuje się zmniejszoną przewodność cieplną i lepsze buforowanie wilgoci, co jest dobre z punktu widzenia energii i jakości powietrza w pomieszczeniach, a także jest to bardzo zdrowe środowisko do życia.
Eko, eko, eko…
Ponieważ wszystko jest pochodzenia biologicznego, można je poddać recyklingowi. W przypadku wapna konopnego i biokompozytów konopnych z budynku pod koniec życia, jedną z najbardziej racjonalnych opcji jest użycie go jako ściółki. Rozsypuje się go na ziemi, aby zapobiec pojawianiu się chwastów, oszczędzać wodę i pomagać roślinom lepiej rosnąć. W końcu w ciągu kilku lat ulegnie rozkładowi, a surowce staną się nawozami dla roślin. To o wiele bardziej pozytywne koło niż użycie materiałów mineralnych. Chociaż dziś możesz ponownie użyć stali, musisz ją podgrzać, stopić i przerobić więcej stali, która jest energochłonna. Dużym problemem jest beton. Z reguły musi być rozdrobniony i trafia na wysypisko – co nie jest zbyt efektywnym wykorzystaniem materiałów.
Sztywne panele konopne
Sztywna płyta może być stosowana do izolacji wewnętrznej lub zewnętrznej lub jako podłoże pod tynki lub tynki. Opracowano system pióro-wpust, który ułatwia instalację i zapobiega powstawaniu mostków termicznych. Termotwardzalne spoiwo to kolejna bioalternatywa dla klejów fomaldehydowych, izocyjanianowych i innych.
Najnowsze osiągnięcia techniki pozwalają nam na wyjątkowo efektywne i ergonomiczne wykorzystanie naturalnych materiałów budowlanych w sposób o jakim nikomu się wcześniej nie śniło. Napawamy się coraz to większym optymizmem, patrząc na obecne i rozwijające się nurty w systemach naturalnego budownictwa wykorzystujące konopie jako materiał ekologiczny i ogólnodostępny.
Przeczytaj także o: Hempcrete – beton z konopi ma ujemny ślad węglowy
Źródło: https://www.isobioproject.com
- Niedobór wapnia w roślinach konopi - 19/07/2023
- Włókno konopne – co warto o nim wiedzieć? - 13/07/2023
- Uprawa konopi w muszli klozetowej - 04/07/2023