Dom z konopi

W dniach 21-22 czerwca 2013 roku odbyły się w Krakowie-Tyńcu, w siedzibie Spółdzielni Socjalnej Ekocentrycy wykłady i warsztaty praktyczne dotyczące technologii budowy domów z konopi. W zajęciach uczestniczyła grupa ok. 30 osóbd8b97dd8d0f8bfc86c9132c3cc1ebe01.jpg – z całej Polski (w tym również autor niniejszego tekstu), a  także kilku gości zagranicznych – wszyscy wyjątkowo pozytywnie „zakręceni” :).

Wykłady i warsztaty prowadził prof. Tom Woolley z Irlandii Płn., architekt, specjalista tzw. „zielonego budownictwa”, niezależny ekspert od ekologicznych technologii budowlanych, autor książek „Green Building Handbook” oraz „Natural Building”, m.in. członek-założyciel the Alliance for Sustainable Building Products (Sojuszu Zrównoważonych Produktów Budowlanych). Jest zdecydowanym fanem konopnego betonu – w Irlandii zbudował z tego tworzywa dom na własne potrzeby. Zresztą w Anglii, Szkocji i Północnej Irlandii jest realizowanych obecnie kilkanaście dużych przedsięwzięć budowlanych w tej technologii w ramach The Renewable House Programme wspieranych bardzo mocno przez brytyjski rząd.

 Uznałem, że temat jest na tyle ciekawy, że warto podzielić się poznaną wiedzą z szerszym gronem. Chodzi przecież o przyjazne dla przyrody budownictwo, o dom dla każdego – zdrowy, ciepły i relatywnie niedrogi zarówno w wykonaniu jak i późniejszej eksploatacji. Przejdźmy więc do meritum…

***********************************************************************************************************************************************

Od razu zastrzeżenie – będziemy mówić o konopiach przemysłowych, zawierających poniżej 0,2%THC, a nie narkotycznych o zawartości powyżej 0,2%THC.

Konopie siewne (Cannabis sativa)  już  ponad 5000 lat temu miały bardzo szerokie zastosowania – m.in. Chinach ich włókna używano do wyrobu odzieży, sznurów i lin, a nasiona służyły jako lekarstwo i pożywienie. W Europie konopie przeżywały okres świetności zwłaszcza w XIX. Były powszechnie uprawiane w celu pozyskania między innymi oleju oświetleniowego, papieru, tkanin,  artykułów spożywczych, kadzideł oraz lekarstw.  Mają wyjątkowo szerokie zastosowania – w przemyśle włókienniczym (w tym odzieżowym), olejarskim, żywnościowym, farmaceutycznym. W Polsce największy obszar uprawy konopi wynosił 30 tys. ha – w 1960 r., natomiast w 2001 r. zaledwie około 200 (dwieście) ha, zaś w 2004 ok. 910 ha (dziewięćset dziesięć). Biorąc pod uwagę wszechstronność zastosowania konopi i możliwości polskiego rolnictwa Polska mogłaby być potęgą w dziedzinie produkcji zarówno tej rośliny jak i wszelkich wyrobów z niej pozyskiwanych. Ale to już nieco inny temat, podobnie jak uwarunkowania prawne uprawy konopi w Polsce. My zajmiemy się teraz konopiami wyłącznie jako materiałem budowlanym.

 W wyniku przerobu słomy konopnej uzyskujemy przeciętnie ok. 25÷30% włókna i ok. 70÷75% 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.

Podstawowe zasady budowania są proste:

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

Zalety konopnego betonu:

  • bardzo dobre właściwości izolacyjne – niski współczynnik przewodzenia ciepła U*:

          -  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,
  • wysoka paroprzepuszczalność, czyli zdolność pochłaniania dużych ilości wilgoci 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 i podczas schnięcia zaprawy wapiennej, a także zmniejsza emisję dwutlenku dzięki niewielkiemu zapotrzebowaniu na ogrzewanie w okresie eksploatacji),
  • świetna konserwacja drewna,
  • absolutna odporność na zagrzybienie (pleśń),
  • wolne od chemikaliów,
  • duże walory prozdrowotne (zwłaszcza antyalergiczne) ze względu na tzw. „czyste” materiały – wapień i paździerze konopne zawierające znaczne ilości pierwiastka życia – krzemu,
  • 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 adaptacji,
  • elastyczność wykonywania – możliwość wykonania prawie każdego kształtu,
  • przyjazny dla środowiska – 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,
  • możliwość łatwego wykonywania renowacji starych budynków,
  • trwałość.

 *  Współczynnik przewodzenia ciepła U mierzy się w W/m2K  – wat na metr kwadratowy x kelwin (lub 0C). Wyraża on wielkość przepływu ciepła przez jednostkową powierzchnię (1m2) materiału danej grubości, jeśli różnica temperatur między dwiema jego stronami wynosi 1 Kelwin (10C). 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.

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

  • wapno otacza kawałki paździerzy pozostawiając powietrzne pory (tubule konopne) decydujące 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.

 Praca z szalunkami.

Szalunki przygotowuje się zazwyczaj ze sklejki grub. 12 mm (rzadziej 6 mm) i wysokości 60 cm. 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. Podczas warsztatów zdejmowaliśmy szalunki już po kilkunastu minutach.

 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 zaprawy powinna wynosić ok. 300÷330 kg/m3, czyli 1 m3mokrej masy powinien zawierać ok.:

  • 70 kg wapna hydratyzowanego (ang. Lime – wapno),
  • 130 kg konopnych paździerzy (ang. Hemp – konopie),
  • 100 kg wody
  • 5 kg cementu.

Nasze zajęcia warsztatowe nie były prowadzone jak na typowej budowie, gdzie obowiązuje ścisła organizacja pracy, rygory technologiczne, są do dyspozycji  niezbędne narzędzia i urządzenia budowlane itd. Oprócz tego dysponowaliśmy dwoma rodzajami paździerzy konopnych – uzyskanymi we własnym zakresie oraz przekazanymi w darze przez firmę STEICO z Czarnkowa. Stąd zauważalne różnice w jakości  wykonania ścian (Zdj.4)

3cffc07211b62bf88410841d457a8ba7.jpg

Zdj.1. Autor przy pracy :)

 b7f2faecfff15756e6751301d74d34d0.jpg

Zdj.2. Prof. Tom Woolley

 

7c495e0029fef3e4844e3dceee20794e.jpg

Zdj.3. Ubijanie zaprawy w formie

 a685fc30ef732644189246863ef146c0.jpg

Zdj.4. Zaprawa w szalunku

 

e563c11c9764ea8aa7b944b2cb78c3c9.jpg

Zdj.5. Na koniec ostro wlało... :)

 

 Zdjęcia ze zbioru autora (foto: Anna Dolińska) oraz https://www.facebook.com/pages/Ekocentrycy/103093136512821

 Reportaż z warsztatów z Tomem Woolley’em (w tym film):

http://ekocentrycy.pl/component/content/article/83-wykady-i-warsztaty/190-warsztat-hempcrete

Dlaczego warto stosować odpowiedni łącznik (spoiwo) oraz jakie proporcje należy stosować przy przygotowywaniu konopnego betonu – o tym mówi prof. Tom Woolley podczas warsztatów w siedzibie Spółdzielni Socjalnej Ekocentrycy

Film: Warsztaty „Ekocentryczne” :)

 

Linki do filmów

 Domy z konopi:

Hemcrete Hemp Building:  

Spray Applied Hempcrete:  

Building with Hempcrete:

 

Cz. 1. prof. Tom Woolley 

Cz. 2. prof. Tom Woolley 

http://hempmaterials.com/hempcrete/

 

Linki do stron

Ciekawe galerie:

 http://www.limecrete.co.uk/limecrete-gallery.asp

 The House That Hemp Built Promo (Early Draft)

http://vimeo.com/40768320

 „Ekologiczny dom z konopi”

http://www.cannabis.info/PL/encyklopedia/7973-ekologiczny-dom-z-konopi/

 „Dom z wykorzystaniem konopi”

http://www.ekogazeta.com.pl/ekodom/item/350-dom-z-wykorzystaniem-konopii.html

 „Ściany z konopi – ekologiczne i 7 razy mocniejsze od betonu”

http://gadzetomania.pl/2009/08/25/sciany-z-konopi-ekologiczne-i-7-razy-mocniejsze-od-betonu

 Budowanie z konopi I wapna – krok po kroku:

http://www.chanvre-info.ch/info/en/IMG/pdf/TechniHemp_and_lime_techniques.pdf

 

Więcej na temat konopi:

„Konopie – nadzieja na lepszą przyszłość” :      http://growboxy.pl/konopie-nadzieja-na-lepsza-przyszlosc/

  • Dlaczego uprawa konopi jest zakazana w USA i w wielu krajach europejskich?

  • W jaki sposób moglibyśmy powstrzymać dewastację lasów?

  • Konopie a zdrowie

„Przemysłowe zastosowania konopi” :         http://hyperreal.info/node/1663

 

 

 

Janusz Dąbrowski