Izolacija na bazi konoplje

Ljudi su oduvek prepoznavali značaj konoplje. Pored 25.000 proizvoda koji se prave od konoplje, ovaj ekološki materijal se primenjuje i u građevinastvu. Pre svega kao izolacija na bazi konoplje. Industrijska konoplja koja se uzgaja za potrebe građevinarstva je Cannabis sativa. Sadrži 0,3% THC i to je razlikuje od marihuane čiji se procenat kreće od 6-20%.

Dalji tekst se fokusira na prednosti ove „energetske“ biljke u građevinarstvu.

Konoplja u građevinarstvu

Obradom industrijske konoplje i njenim kombinovanjem sa drugim materijalima prave se različiti materijali za izgradnju i toplotnu izolaciju postojećih i novih objekata. Neki od njih su:

1. konobeton (hempcrete);
2. blokovi od konobetona;
3. izolacione vune na bazi konoplje („konopljina vuna“);
4. šperploča/iverica;
5. malter na bazi konoplje;
6. cigle
7. i drugo

Izolacija na bazi konoplje i njene performanse

Neke od najznačajnijih karakretistika materijali od konoplje su:

Termoizolacija

Toplotna provodljivost materijala na bazi konoplje se kreće u vrednostima od 0,038 – 0,043 W/mK što ih svrstava u odlične termoizolacione materijale.

Zvučna izolacija na bazi konoplje

Zidovi, plafoni i podovi koji su obloženi konopljinim vlaknima ili konobetonom prigušuju većinu zvučnih talasa spoljne i ambijentalne buke.

Otpornost na vlagu

Materijali na bazi konoplje održavaju svoje stanje i u vlažnim uslovima jer konoplja skladišti vlagu zbog svoje porozne strukture. Vlaga iz vazduha prostorije se skuplja na unutrašnjoj površini biljnog vlakna i upija u njegovu celuloznu strukturu. Tako se prekomerna vlaga upija, ali i oslobađa kada to uslovi dozvoljavaju i zbog toga je bitno koristiti paropropusne folije i završne slojeve zidova koji ne narušavaju poroznost zida.

Toplotni kapacitet

Konobeton kao monolitni zidni sistem se ponaša i kao efikasna toplotna masa (slično ćerpiču i betonu). Ova karakteristika je značajna za objekte u klimama sa puno sunca i velikim temperaturnim promenama jer se toplota akumulira u materijalu, a zatim otpušta.

Još jedna prednost ovog eko-materijala je što se ostaci obrade konoplje za primenu u izgradnji mogu balirati i iskoristiti za kvalitetne brikete za grejanje. Svojstva toplotne mase, propustljivosti pare i toplotne provodljivosti čine da ovaj materijal doprinosi svojstvima objekata koje mogu da zadovolje trenutne i buduće termičke propise.

Konobeton (hempcrete)

Konobeton ili „hempcrete“ (još se naziva i konopljin kreč) je zidni ispun od oko 38% osušene stabljike konoplje i 62% veziva na bazi kreča. Bitno je naglasiti da zidovi od konobetona nemaju konstruktuvnu ulogu te se koriste drveni ili čelični okviri za potporu. Sa krečom se može mešati u različitim odnosima što ga čini svestranim i koristi se za sledeće namene:

• Ispuna zidova: Postavljanjem između drvenih ili čeličnih stubova, debljine zida oko 30cm.
• Izolacija zidova: Veliki uticaj na poboljšanje negativnih uticaja toplotnih mostova, laka primena kao i estetska poboljšanja fasade. Može se izliti direktno na podlogu bez spojeva i vazdušnog prostora. Varira od 5-20cm u zavisnosti od željenih termoizolacionih karakteristika.
• Izolacija podova: Podna izolacija od ploča konobetona ili izlivenog na licu mesta pruža veću energetsku efikasnost prlikom eksploatacije objekta i pogodna je za podno grejanje.
• Izolacija krovova i tavana.

Ovaj materijal je razvijen u Francuskoj sredinom 80-ih godina za potrebe sanacije starih srednjevekovnih objekata. Nakon što su došli do zaključka da je primena portland cementa nanela štetu u rekonstrukcijama istih, stručnjaci su pribegli ovom ekološkom materijalu.

Portland cement nije dozvoljavao srednjovekovnim zidovima da „dišu“ što je uzrokovalo vlagu koja je oštetila drvene konstrukcije unutar zidova. Prozračna struktura koju poseduju materijali koji su sačinjeni od konoplje je odgovarala zahtevima sanacija. Konobeton je A1 klase otpornosti na požar što čini bitnu razliku u odnosu na izolacione ploče od konoplje koje spadaju u normalno zapaljive materijale.

Konobeton se trenutno primenjuje na dva načina:

1. Izlivanjem na licu mesta,
2. Kao gotov prefabrikovan element (blokovi i paneli).

Svojstva konobetona livenog na licu mesta

• Prilikom izlivanja na licu mesta, smesa kreča i konoplje se sipa u kalupe kako bi se formirao zid debljine oko 30cm. Kalup se može ukloniti narednog dana.
• Izlivanje na licu mesta zahteva povoljne klimatske uslove. Velike temperature dovode do naglog isušivanja materijala što dalje uzrokuje skupljanje istog.
• Unutrašnja strana zida se može obraditi krečnim malterom, a spoljna gipsanim malterom što čini zidni sistem prozračnim.
• Svojstva kreča kao veziva i završnog materijala obrade zida stvaraju otpor razvoju plesni, bakterija i buđi.

Svojstva gotovih blokova i panela od konobetona

• Gotovi blokovi konobetona olakšavaju pripremu za izgradnju, smanjuju vreme izgradnje i ne zahtevaju specifične klimatske uslove.
• Dimenzije se razlikuju u zavisnosti od proizvođača, a paneli se rade i po meri.
• Mogu se se koristiti i za unutrašnje zidove.
• Ne zadovoljavaju zahteve specifičnih formi objekata kao konobeton koji se lije na licu mesta.

Toplotna izolacija na bazi konoplje

Termoizolacione ploče konoplje (ili konopljina vuna) se sastoje se od:

• 85-90% vlakna konoplje,
• 8-10% dvokomonentnih vlakana,
• 2-5% natrijum karbonat kao vatrozaštita (vlakno konoplje ne zadovoljava A klasu vatrootpornosti).

Proizvodi se u rolnama ili u pločama (debljina od 3-19cm), lako se postavlja i prilagođava potrebnim merama. Zbog svoje jake strukture veoma dobro se rešavaju problemi toplotnih mostova.

Zbog potrebne mehanizacije za obradu konoplje i količine struje koja je potrebna, proces pravljenja ovih ploča je skuplji od ostalih klasičnih materijala koji se primenjuju kao termoizolacija (stiropor, mineralna vuna i drugo).

Pored konobetona i izolacionih ploča, za izgradnju se može koristiti i opeka od konoplje koja je i konstruktivni element. Pretpostavlja se da vlakna konoplje mogu da se primene i u izradi fasadne stolarije kao ispuna profila prozora i vrata. Takođe je moguće malterisanje na bazi konoplje koje doprinosi dodatnoj termoizolaciji, kao i zvučnoj izolaciji.

Fizička, ekološka i zdravstvena svojstva ostavljaju mogućnost za razvoj novih proizvoda za izolaciju na bazi konoplje.

Uticaj na životnu sredinu

Uticaj materijala na bazi konoplje na životnu sredinu se može posmatrati na više načina, ali najveći deo tih uticaja je pozitivan.

• U procesu sađenja: Biljka konoplje izvlači teške materijale iz tla i služi za lečenje tla, ostavljajući ga bogatim mineralima. Može se smatrati pročišćivačem vazduha jer uzima CO₂. Nije sklona bolestima te je za njen uzgoj potrebno veoma malo ili nimalo pesticida. U slučaju da se prilikom uzgoja konoplje ne koriste pesticidi, tlo na kom je bila zasađena može se koristiti za organsku sadnju. Prema istraživanjima, konoplja uklanja ugljenik iz atmosfere 4 puta efikasnije od drveća.
• U proizvodnji materijala: Različiti materijali od konoplje zahtevaju različitu primenu energije u toku proizvodnje materijala. Konobeton ne zahteva puno energije u pripremi materijala, dok je za pripremu izolacionih ploča potrebna znatno veća količina energije. Ovo povećava i cenu materijala. Ono što je za sve proizvode zajedničko je da je konoplja lagana što smanjuje potrošnju transportnog goriva. Pored toga, potrebni su manji temelji što smanjuje i upotrebu betona prilikom izgradnje.
• U eksploataciji objekta: Pristustvo konoplje u materijalima utiče pogodno na kvalitet vazduha u prostorijama jer je ova biljka otporna na plesni, bakterije i druge organizame koji izazivaju alergije. Ono što je izdvaja od drugih materijala je što uzima CO₂ iz atmosfere. Primenom materijala od konoplje se može zarobiti i do 110 kg CO₂ po m³ zida.

Izolacija na bazi konoplje: Konoplja kao materijal na srpskom tržištu

Konoplja se uzgaja hiljadama godina, međutim, proizvodnja i upotreba industrijske konoplje u mnogim državama je i dalje ilegalna. Ovo vodi ka podatku da je izolacija od konolje u vidu termoizolacionog materijala zastupljena na samo 1% Evropskog tržišta. U Srbiji je dozvoljen uzgoj vrsta industrijske konoplje Cannabis sativa L koje su upisane u određeni registar i čiji je sastav THC manji od 0,3%. Pravilnik o uslovima za gajenje konoplje preciznije uređuje uslove na našem tržištu.

Pre samo pet godina, u Srbiji je 50 hektara bilo zasađeno konopljom, dok je danas taj broj porastao na 1000 hektara. U Srbiji postoje udruženja koja imaju za cilj da se industrijska konoplja vrati na naše tržište s obzirom da smo bili jedni od najvećih izvoznika u regionu.

U Srbiji za sada postoji jedna kuća gde je konobeton primaran materijal, dok U SAD postoji preko 50 kuća „od konoplje“.

Daljem razvoju tržišta industrijske konoplje u pogledu građevinskih materijala se može doprineti edukacijom poljoprivrednika (posebno mladih), uspostavljanjem zakonske regulative i procedura koje bi podstakle dalji razvoj tržišta domaćih materijala koji se mogu koristiti u izgradnji.

Izolacija na bazi konoplje – zaključak

U cilju smanjenja negatinog uticaja građevinskog sektora na našu životnu sredinu, konstantna istraživanja i potražnja za ekološki prihvatljivim materijalima je veoma bitna. Popularnost konoplje kao građevinskog materijala raste u svetu, pa i u Srbiji. Zamenom mineralnih agregata biljnim agregatima u građevinskim materijalima značajno se može uticati na potrošnju energije u ovom sektoru.

Pored ekoloških benefita, približavanje prednosti ovog materijala izvođačima i krajnjim korisnicima, kao i zastupljenija proizvodnja i obrada konoplje u mnogome može doprineti kvalitetu novih objekata.

Konoplja je jedan od najperspektivnijih materijala u sektoru zelene gradnje i shodno tome mu treba posvetiti posebnu pažnju.

Kroz naredne tabele smo pokušali da sumiramo prednosti i mane materijala na bazi konoplje u građevinarstvu:

Prednosti materijala na bazi konoplje

– ekološki materijali

– pogodni za potpunu reciklažu

– ne sadrže štetne materije

– zaštićeni od plesni i bakterija

– kao izolacioni materijali nemaju miris

– toplotna i zvučna izolacija

– regulacija vlage

– otpornost na štetočine

– sprečavanje pucanja zidova tokom kretanja (npr. u slučaju zemljotresa)

– bezbedni za rad (ne iritira kožu)

– mala masa (u rekonstrukcijama ne opterećuju dodatno konstrukciju)

Mane materijala na bazi konoplje

– izlivanje na licu mesta konobetona zahteva povoljne klimatske uslove

– veliki utrošak energije za proizvodnju termoizolacionih ploča

– nedovoljno razvijeno tržište

– viša cena nekih materijala (izolacione ploče od konopljinih vlakana) u odnosu na standardne materijale (kamena vuna i stiropor)

Sanja Đurđević, d.i.a.