Trwałe budynki z roślin konopi
Zgodnie z przekazami historycznymi, konopie to jedne z pierwszych roślin uprawianych przez ludzkość. Czy były to stosowane dziś, nowoczesne techniki w budownictwie konopnym?
Źródła donoszą o znalezionych na terenach starożytnej Mezopotamii pozostałościach tkanin konopnych z czasów 8000 lat p.n.e. Nasiona i tłoczone z nich oleje znalezione zostały w Chinach i datowane są na okres 6-4 tys. lat p.n.e. Z tej rośliny tkano starożytności liny i żagle, a także papier oraz trwałe materiały budowlane.
Potwierdzają to odkrycia archeologiczne prowadzone na terenie dzisiejszej Francji, gdzie znaleziono filary mostów za zbudowanych z zaprawy konopnej przez Merowingów, datowane na VI wiek. Badania naukowe nad budynkami z czasów świetności Impreium Rzymskiego pokazują, ze oni także używali włókna konopnego do wzmacniania swoich budynków.
Dlaczego świat odwrócił się od budownictwa konopnego?
Wydajność konopi i mnogość ich zastosowania doprowadziły do ich delegalizacji. Na całym świecie ogranicza się rolnictwo konopne, a co za tym idzie wszelkie inne sektory korzystające z własciwości tych roślin. Najczęściej, konopie wykorzystują sektory, takie jak budownictwo, przemysł celulozowo—papierniczy, włókienniczy, motoryzacyjny, kosmetyczny, żywnościowy, medyczny oraz wiele innych branż, w których konopie stanowiły substytut w produkcji innych dóbr. Dziś, rośliny konopi wracają do łask, odzyskują swoje dobre imię i coraz częściej wykorzystywane są w budownictwie.
Czym jest HEMPCRETE?
Słowo hempcrete pochodzi od połączenia angielskich słów „hemp” oznaczającego konopie oraz „concrete”, czyli po prostu beton.
Beton konopny produkuje się z konopi przemysłowych, siewnych, znanych pod naukową nazwą „cannabis sativa”. Ok. ¾ tej rośliny stanowi masa drzewna, natomiast pozostała jej część to przede wszystkim włókno.
Jakie nowoczesne techniki stosuje się w budownictwie konopnym?
Beton natryskowy
Jedną z metod nanoszenia tego betonu jest natrysk za pomocą dyszy do drewnianej ramy. Po wyschnięciu tworzy przegrodę budynku o wysokim poziomie izolacji, przy niższym zużyciu energii.
Cegły konopne
Powstają poprzez połączenie włókna konopnego ze spoiwem, które z czasem twardnieje i tworzy bloki konopnego betonu. Wykorzystuje się w tym procesie zaprawa wapienna w połączeniu z konopiami nie wymaga dodatkowej izolacji. Brak nośności takich bloków do podtrzymania obciążeń stropów wymaga jednak użycia drewnianej ramy.
Glina konopna
Glina konopna to lekka forma konstrukcji z krótkich drzewnych włókien konopnych zmieszanych z gęstą glinianą masą, Krucha mieszanka jest następnie delikatnie wklepywana w drewnianą ramę. Może także służyć jako surowiec stosowany jako zaprawa murarska.
Panele izolacyjne
Mieszając konopie z odpowiednim spoiwem, aby stwardniały, można również wykonać zgrzewane termiczne panele izolacyjne, które wykorzystuje się do budowy domu z prefabrykatów. Zwykle składają się one w 80-85% z włókna konopnego. Konopne panele izolacyjne, które mogą zastąpić konwencjonalne materiały izolacyjne, takie jak wełna szklana i kamienna.
Izolacja dachu i podłóg
Beton konopny wykorzystuje się także do izolacji dachu przy zastosowaniu metody odlewu, bloków lub natrysku, jednak w tym celu niezbędne jest uzyskanie mieszanki o niskiej gęstości. Mieszanka betonu konopnego stosowana do podłóg ma z kolei większą gęstość i może być nakładana na wiele sposobów.
Tynk konopny
Powstaje z połączenia konopi, wapna i piasku, które można nakładać warstwami do 10 cm. Nie zawiera on żadnych substancji zanieczyszczających, jest oddychający i pomaga regulować wilgotność powietrza. Charakteryzuje się on strukturą plastra miodu, wygląda naturalnie i łatwo się go kształtuje.
Wełna konopna
Wełnę konopną wytwarza się z mocnych włókien pochodzących z rośliny konopi, posiada doskonałe właściwości izolacyjne, jest bardzo wytrzymała, a równocześnie oddychająca. Występuje ona w formie mat oraz płyt izolacyjnych, a podczas procesu produkcyjnego stosuje się mąkę kukurydzianą lub poliester w celu dodatkowego wzmocnienia izolacji.
Filce z włókniny konopnej
Filce wykonane w 100% z włókna konopnego, doskonale wyciszają, izolują akustycznie pomieszczenie, ponieważ pochłaniają oraz rozbijają drgania. Igłowany filc konopny jest całkowicie ekologiczny i przyjazny środowisku, jest antybakteryjny, antyalergiczny i antyroztoczowy, pochłania i odprowadza wilgoć, jest niezwykle trwały i odporny na zgniatanie. Wykorzystywany do tapicerowania mebli, materacy, podkłady ochronne, a także jako maty dla zwierząt oraz do kiełkowania roślin.
Płyty wiórowe
Płyty wykorzystuje się do wzmacniania i izolacji suchych ścian i sufitów. Mogą one zawierać nawet do 100% konopi. Granulki, czyli tzw. pellet konopny wykorzystywany do produkcji płyt powstaje poprzez sprasowanie pyłu powstałego podczas dekortykacji łodyg konopnych.
Oleje i lakiery
Większość naturalnych konstrukcji z drewna potrzebuje dodatkowego zabezpieczenia przed działaniem pleśni i szkodników, a elementy zewnętrzne przed działaniem warunków atmosferycznych. Bardzo skuteczną ochronę wykazują powłoki na bazie oleju konopnego o podwyższonej odporności na nasiąkanie wodą. Olej ten zachowuje równocześnie powierzchnię przepuszczającą parę wodną, dzięki czemu drewno może oddychać. Z uwagi na to, że sam olej nie jest całkowicie odporny na promieniowanie UV, konieczne jest jednak dodanie konopnego lakieru lakierniczego, zawierającego dodatkowo pigmenty mineralne, chroniące elementy zewnętrzne przed promieniami UV przez wiele lat. Więcej info o olejach, lakierach i farbach konopnych znajdziecie tutaj.
Liny konopne, włókna
Liny wykonuje się w 100% z konopi, bez sztucznych zanieczyszczeń i charakteryzują się dużą wytrzymałością. Występują w różnych średnicach, stosowane są w fugach przy montażu okien i ram, uszczelnianiu szpachli w ramach, szczelin dylatacyjnych, budowie i remontach domów, mostów, tuneli, czy domków drewnianych. Więcej informacji na ten temat dostępne jest w artykule o naturalnych włóknach przemysłowych oraz w tekście o tkaninach z konopi.
Czy warto stosować nowoczesne techniki w budownictwie konopnym?
Zalety stosowania nowoczesnej techniki w budownictwie konopnym
Korzystanie z konopi w budownictwie wiąże się z długa listą zalet i korzyści, związanych głównie ze środowiskiem naturalnym i ekologią.
Proces uprawy konopi oznacza rozmaite korzyści dla klimatu i środowiska. Rośliny konopi hamują wzrost chwastów, działają przeciw-erozowo na glebę, usuwając z niej trujące substancje i metale ciężkie.
Uprawa konopi nie wymaga zużycia dużej ilości wody, nie stosuje się w niej także herbicydów ani pestycydów. Konopie wykorzystywane jako materiał budowlany nie wymagają znacznego przetworzenia, dzięki czemu niskie zapotrzebowanie na energię oznacza dodatkową korzyść dla środowiska. Uważa się, że konopie można poddać recyklingowi nawet 7 razy.
Konopie pozbawione są też substancji, które przyciągają pasożyty. Dzięki temu, nie wymagają warstwy substancji ochronnej stosowanej w przypadku drewna.
Stwierdzenie, że budownictwo konopne nie pogłębia emisji CO2 jest niedoszacowaniem, ponieważ konopie pochłaniają dwutlenek wegla ze środowiska, zarówno w trakcie wzrostu, jak i później w formie przetworzonej. W ciągu 8-tygodniowego okresu wegetacji, 1 akr konopi może przetwarzać około 10 ton CO2, czyli więcej, niż taka sama powierzchnia drzew w ciągu roku. Równocześnie, ściana wykonana z betonu konopnego emituje około 3 razy mniej dwutlenku węgla w porównaniu do konwencjonalnego budownictwa. Nieotynkowana ściana z betonu konopnego o grubości 30 cm może pomieścić 36,08 kg CO2 na m2.
Budownictwo konopne zyskuje na popularności dzięki wyjątkowo skutecznym właściwościom izolacyjnym roślin konopi, a także ich zdolności do zatrzymywania wilgoci. Utrzymywanie zdrowego poziomu wilgoci wewnątrz pomieszczeń jest bezproblemowe, a także prowadzi do dłuższej trwałości budynku oraz lepszego zdrowia jego mieszkańców.
Ogromną zaletą betonu konopnego jest to, jak trudno się zapala. Wapno w betonie konopnym zastyga jak kamień, dzięki czemu beton staje się ognioodporny i nie wymaga stosowania szkodliwych środków zmniejszających jego palność. Zwiększa on także stabilność budynku dzięki wzmocnieniu ramy konstrukcyjnej, a także eliminuje potrzebę stosowania dodatkowej wentylacji.
Druga strona medalu – czy nowoczesne techniki w budownictwie konopnym zawsze się sprawdzają?
Jednym z najważniejszych wyzwań jest legalność uprawy konopi, czyli dozwolony poziom THC. Niestety, nawet w konopiach przemysłowych, a nie indyjskich, może on zostać przekroczony.
Sama budowa z wykorzystaniem betonu konopnego jest droższa, nawet o 20% więcej w porównaniu z konwencjonalnymi materiałami budowlanymi. Mimo tego, wynik finansowy może okazać się zadowalający dzięki niższym rachunkom za energię.
Brak lokalnych upraw konopi i możliwości ich produkcji na określonych terenach oznacza, że budulec transportuje się na duże odległości, co generuje jeszcze większy koszt, przede wszystkim środowiskowy.
Maksymalne obciążenie betonu konopnego wynosi 3,5 megapikseli, podczas gdy standardowy beton wykazuje wytrzymałość na ściskanie na poziomie 17 megapikseli. Oznacza to, że betonu konopnego nie powinno się stosować w budowie fundamentów budynków, a także samodzielnie jako konstrukcji nośnych.
Beton konopny nie nadaje się do użytku w każdym klimacie. Bardzo słabo sprawdza się w regionach bardzo ciepłych oraz bardzo wilgotnych. Schnie on nawet do 8 tygodni, a zmiany pogody mogą mieć na ten proces negatywny wpływ.
Ściany wykonane z konopi muszą być grubsze, uzupełnione o izolację, automatycznie zmniejszając ich powierzchnię użytkową. Niestety, jest ona często już znacząco ograniczona w gęsto zaludnionych obszarach.
Praca z konopiami nadal wymaga często specjalnie przeszkolonych fachowców, jednak coraz więcej firm stara się uczynić konopie lepiej i łatwiej dostępnym materiałem budowlanym.
Podsumowanie – Nowoczesne techniki w budownictwie konopnym
Podsumowując, beton konopny stanowi idealny materiał do budowy oddychających i szczelnych budynków. Jego trwałość udowadniają budynki, które przetrwały w Europie ponad 1000 lat. Mimo kilku wad, konopne konstrukcje budowlane są coraz zdrowsze, a środowisko naturalne i ekosystem nie jest przy ich użyciu niszczony.
Źródła i ciekawe linki zawierające: Nowoczesne techniki w budownictwie konopnym:
https://www.hempoffset.com/2022/02/03/hempcrete-is-the-sustainable-building-material-we-need-now/
https://hempiflax.com/product/wloknina-iglowana-filc-konopny-5-mm/
https://www.roofingmegastore.co.uk/blog/hemp-insulation-guide.html
- Konopny rynek włókienniczy w 2022 r. - 3 kwietnia 2023
- Nowoczesne techniki w budownictwie konopnym - 13 grudnia 2022
- Konopny rynek budowlany w 2022 - 13 grudnia 2022
