Stále více lidí chápe, že klasický způsob spotřeby planetu enormně zatěžuje a drancuje. Proto se stále častěji můžeme setkat s alternativním přístupem ve všech oblastech lidské činnosti. Jednou z nejbližších oblastí je bydlení. S nástupem uvědomění udržitelného rozvoje stoupá i poptávka po přírodních materiálech, které svou výrobou šetří energii a vyčerpatelné zdroje. Výborným obnovitelným materiálem je znovuobjevené konopí seté (Cannabis sativa L.), někdy také nazývané technické konopí.
Vlastnosti konopné izolace
Přírodní vlákna z konopí jsou velmi odolná a výborně se hodí pro výrobu tepelných izolací. Konopná izolace vykazuje velkou stabilitu, je odolná proti roztrhání. Pro zlepšení její ohnivzdornosti se k vláknům při výrobě izolace přidávají retardéry (uhličitan sodný, jedlá soda). Konopná izolace neobsahuje škodlivé látky ani alergeny. V konopných vláknech se nenacházejí bílkoviny, proto s jistotou lze říci, že ji nenapadnou škůdci (moly, hlodavci, …).
Tepelně izolační vlastnosti
Důležitou vlastností u tepelné izolace je součinitel tepelné vodivosti. Součinitel tepelné vodivosti konopné izolace se pohybuje v rozmezí hodnot 0,035- 0,050 W.m-1.K-1 v závislosti na objemové hmotnosti. Hodnota součinitele tepelné vodivosti klesá spolu se vzrůstající objemovou hmotností konopné izolace, neboť dochází k omezení přenosu tepla vlivem proudění vzduchu v pórové struktuře materiálu. Součinitel tepelné vodivosti materiálu se tak pohybuje kolem 0,04 W/mK, což je hodnota zcela srovnatelná s běžně dostupnými izolanty na trhu, tedy těmi nepřírodními.
Konopná izolace disponuje poměrně zajímavými akumulačními schopnostmi (až dvojnásobné oproti běžným materiálům!), což znamená, že je schopná teplo přijímat, zadržovat a postupně opět vydávat. Pokud tedy například dojde k nečekanému poklesu teplot, izolace je schopná déle udržet vnitřní teplotu, interiér bude vychládat pomaleji. Obdobně v letních měsících izolace zadrží teplo, které by jinak přehřívalo interiér, čímž významně ovlivní tepelnou pohodu uvnitř objektu. Tepelná kapacita konopných materiálů je c = 1600 J/kg‧K. To je výhodné především pro izolaci podkroví nebo lehkých staveb. Díky vysoké tepelné kapacitě dochází k prodloužení fázového posunu při prostupu tepla. Tyto efekty se nazývají tlumení teplotní amplitudy a fázové zpoždění. Je to čas, o jaký je zpožděno proniknutí maximální teploty dovnitř. Jak potvrdili odborníci z Frauenhofer Institut, velmi malá vodivost tepla - 0,040 W/mK - spolu se schopností uchovat teplo tak vedle tzv. klimatizačního efektu v letním období přispívá i k nezanedbatelné úspoře výdajů na vytápění v zimním období.
Difuzní vlastnosti a vlhkostní režim
Vláknité konopné desky jsou velmi dobře propustné pro vodní páru. Faktor difúzního odporu konopné izolace se pohybuje v rozmezí 1-2 v závislosti na objemové hmotnosti materiálu a jeho vlhkostním obsahu. Konopná izolace je schopná pojmout poměrně podstatné množství vlhkosti z interiéru - a tuto vlhkost opět uvolnit, případně odvětrat, a to aniž by došlo ke změně izolačních vlastností materiálu. I přes nasáknutí je izolace tvarově stálá, což je něco, co umí jen málokterý jiný izolant.
Čtěte také: Krok za krokem: Betonová stěrka
Akustické vlastnosti
Konopné izolace vykazují také velmi dobré akustické vlastnosti. Vysoká hodnota zvukové pohltivosti je dána zvýšenou pórovitostí konopného vlákna. Konopný filc se nejvíce používá jako zvuková izolace do plovoucích podlah, mezi stěny příček nebo jako izolace pod střešní krytinu. Konopný filc působí prodyšně. Konopné izolace se výborně hodí do difuzně otevřených konstrukcí, tím má zásadní vliv na příjemné klima v interiéru.
Požární odolnost
Požární odolnost konopné izolace je většinou zvýšena přídavkem retardérů (solí), přičemž reakce těchto izolačních desek na oheň je nejčastěji klasifikována třídou E.
Ekologické aspekty
Konopí je ze své podstaty obnovitelným, poměrně rychle dorůstajícím materiálem. Rostlina je během 120 dnů (tedy cca 4 měsíců sezony) schopna dorůst výšky až 4,5 m. V neposlední řadě je na izolaci zajímavé, že je ekologická, z obnovitelného zdroje a zdravotně nezávadná. Nesmírnou výhodou konopné izolace je čisté a bezprašné zpracování, nedochází k podráždění pokožky a vdechování nežádoucích částic, jako např. u skelné vaty. Jde tedy o materiál bezpečný nejen po, ale i při montáži.
Formy konopné izolace a jejich použití
Konopná izolace se používá k zateplení střech, obvodových stěn, utěsnění oken a spár, dále jako akustická izolace do podlah. Nejčastější formou, v jaké se konopná izolace prodává, jsou desky. Pokud ovšem budeme hledat, setkáme se i s vatou či vlnou. Každé z těchto zpracování je vhodné pro izolaci jiných prostor a konstrukcí:
- Konopné rohože/desky: Tepelně-izolační konopné rohože se vyrábějí metodou skládaní vrstev netkané textilie. Konopné rohože se dodávají již nařezané na požadovanou míru (limit od 40 Ks). Rohože se dodávají v tloušťkách od 30 mm do 220 mm, v případě potřeby a nutnosti izolovat se rohože od tloušťky 200 mm dvojitě překládají. Desky je možné použít jak v interiéru, tak i v exteriéru stavebních konstrukcí. Izolace se dodává ve formě rohoží nebo rolí a je vhodná pro zateplení střech, fasád, podlah i stěn.
- Konopný filc: Nejvíce se používá jako zvuková izolace do plovoucích podlah, mezi stěny příček nebo jako izolace pod střešní krytinu. Konopný filc působí prodyšně.
- Vypichované konopné rouno: Jako podklad pod plovoucí parketové a laminátové podlahy.
- Konopná koudel: Slovem koudel se označují odpadová vlákna oddělená při přípravě rostlinách vláken k předení. Konopnou koudelí se vyplňují dutiny např. mezi trámy, zdmi nebo dutiny u oken a dveří.
- Konopné pazdeří: Pazdeří je dřevitá dužina obsažená ve stoncích rostlin, ze kterých se získávají lýková vlákna. Konopných stoncích se vyskytuje oproti lnu průměrně cca o 5 % více pazdeří. Konopné pazdeří obsahuje 53% celulózy, 21% ligninu, 18% ostatních látek (protein, pektin) a pod 10 % vody. Konopné pazdeří se jako izolační materiál používá především pro vodorovné výplně stropů či podlah. Použití pazdeří je vhodné především z důvodů tepelné akumulace, ta je 2100 J/(kg*K). Dále se pazdeří používá jako příměs do anorganických pojiv, např. jílu, ze kterého se vytvářejí tepelně-izolační cihly. Dalším významným prvkem jsou jádrové omítky, kde pazdeří tvoří provázání v materiálů.
Výroba konopné izolace
Výroba konopné izolace začíná sklízením a sušením konopných rostlin. Následně jsou rostlinná vlákna zbavena pazdeří. Získaná konopná vlákna jsou smíchána s organickými pojivy a retardéry hoření a následně formována do rohoží a desek. V některých případech se konopné vlákno také kombinuje s jinými přírodními materiály, jako jsou například lněná vlákna.
Čtěte také: Betonový efekt snadno a rychle s Primalexem
Pro výrobu tepelně-izolačních konopných rohoží se nejprve musí separovat ze stonků konopné vlákno, tento proces probíhá na tírenských linkách. Jako „odpadním“ produktem vzniká pazdeří a horší kvalita vláken (koudel). K vláknům se přidávají retardéry (3-5%), které zajišťují lepší ohnivzdornost materiálu, a polyesterová vlákna (10-12%) k zajištění kompaktnosti desky. Vlákna s příměsí se lisuje za tepla na požadovanou objemovou hmotnost, která se většinou pohybuje v rozmezí od 30 do 100 kg.m-3. Dalším způsobem pojení konopných vláken je přídavek kukuřičného škrobu. Konopné vlákno se zkracuje na délku 7-8 cm. Aby tyto kousky držely pohromadě, využívá se tzv. BiCo vláken jako pojiva. Pojivo je na bázi polypropylenu a je zdravotně nezávadné. Připravená směs se vsune do termofixačních pecí, kde se pojivo s konopnými vlákny propojí.
Postup aplikace konopné izolace do roubení
Konopné izolační materiály se na stavby dopravují ve formě rohoží, v rolích nebo jako plsť. Manipulace s nimi je jednoduchá. Snadno se tvarově upravují. Při řezání izolace přímo na stavbě použijeme vroubkovaný nůž nebo listovou pilu. Menší množství se může upravit pouhým řezáním noži. Pro řezání menšího množství izolace postačí i speciální nože na izolace. Řezání konopné izolace je sice obtížnější než u minerálních izolací, nicméně elektrickou pilkou ocaskou BOSCH GFZ 16-35 AC velmi dobře zvládnutelné. Aby byl řez rovný, používají se pravítka, která na stavbě může nahradit rovná lať. Obtížnější řezání díky houževnatosti konopného vlákna je vykoupeno vynikající tvarovou stálostí a pružností rohoží. To vzápětí oceníte při montáži, kdy se nelze vyvarovat zmáčknutí rohoží při vkládání mezi konstrukční prvky.
Zateplení stěn
Konopná tepelná izolace stěn se může použít na izolaci obvodového pláště vytvořeného z libovolného materiálu. Je vhodné, aby se aplikovala po ukončení výstavby nosné části a opláštění stavební konstrukce. Izolaci řežeme o 2-3 cm větší, než je zateplovaný prostor, abyste se vyvarovali odchlipování formátů od ohraničené plochy a vytváření tepelných mostů po obvodu. Rohože mají mít přibližně o 20 mm větší rozměr, než je vzdálenost nosných prvků, mezi které budou vkládány. Zajistí se tak těsné uložení bez mezer, které by v průběhu užívání budovy mohly vytvářet bodové nebo lineární tepelné mosty. Nezbytností je také eliminování míst s vyšším tepelným tokem způsobeným například dřevěnou nosnou konstrukcí. Tepelná izolace z konopí se postupně vrství a překládá, až konstrukce dosáhne potřebnou hodnotu součinitele prostupu tepla. Vhodně se kombinuje se dřevem, popřípadě s dřevovláknitými tepelnými izolacemi.
Pro dodatečné zateplení obvodového pláště budovy se využívá systém nosných roštů a konopné izolace. Pomocí izolovaných hliníkových profilů se vytvoří konstrukce pláště, ta má výhodu minimálních styčných ploch s obvodovým pláštěm a tím jsou minimalizovány teplotní mosty. Lehký roštový systém se upevňuje snadno na téměř jakémkoliv povrchu, jako je beton, zdivo nebo dřevo.
Tepelnou izolaci z konopí je na neizolovaných stěnách možno použít také kontaktním způsobem, obdobně jako izolace z jiných vláknitých materiálů. Ke stávající konstrukci se upevní nosné latě, mezi kterými je uložen izolant. Formát latí a jejich vzdálenost závisí na potřebné tloušťce tepelné izolace, která vyplývá z výpočtem stanoveného součinitele prostupu tepla.
Čtěte také: potíže s navigací na telefonech
Zateplení mezi krokvemi (příklad aplikace)
Samotný postup zateplení je přitom velmi podobný jiným materiálům daného zpracování. Izolovaný prostor zaměříme a vybereme desku o několik centimetrů (cca 3 cm) větší na každou stranu. Desku správného rozměru natlačíme mezi krokve - a pokračujeme do dalšího izolovaného prostoru. Vždy dbáme na to, aby izolace skutečně doléhala na okolní konstrukce, aby se v jejich okolí nevytvořil tepelný most. Jakmile jsou všechny prostory vyplněny, umístíme paropropustnou fólii a pokračujeme ve skladbě dle plánu, tedy například nadkrokevní izolací. Na tu je již pak možné umístit klasický obklad ve formě sádrokartonu či dřeva.
Zateplení stropů a vazebních trámů
Při zateplení stropů objektů a mezi vazebními trámy doporučujeme použít drátěné podchycení, případně vypletení, záchytného drátěného roštu.
Zateplení z vnitřní strany stavební konstrukce
Mnohokrát diskutované téma tepelné izolace na vnitřní straně stavební konstrukce je podmíněně možno řešit také pomocí izolace z konopí. U stávajících budov musí tomuto kroku ovšem předcházet pečlivý stavební průzkum, který odhalí možná rizika. Vyplývají především z oblastí s nízkými teplotami na okrajích zaizolované konstrukce. Právě zde se v tloušťce stropu vyskytují neizolované plochy, které jsou intenzivně ochlazovány a jejichž vliv se přenáší nejen na stěnu, ale také poměrně hluboko do stropu. Potom je nezbytné, aby byla tepelnou izolací a parotěsnou vrstvou opatřena i část stropní konstrukce (Chybík 1999). Míru všech těchto opatření je potřebné znát před zahájením stavebních prací. Je nutno, aby tento záměr byl výpočtově prověřen. Z vnitřní strany konstrukce se nachází sádrokartonová deska. Za ní je parotěsná zábrana. Lze doporučit, aby instalační mezera mezi sádrokartonem a parotěsnou vrstvou zůstala volná. Nosná konstrukce sádrokartonu bude samonosná bez kontaktu s navazující stěnou. Tím se předejde vytvoření poruch v parotěsné fólii. Zvýšenou pozornost je potřebné věnovat styku parotěsné vrstvy a stropu, aby ani zde nevznikly podmínky pro difuzi vodní páry do souvrství. Dnes výrobci poskytují řadu samolepicích pásek, které jsou schopny tento problém dobře a dlouhodobě vyřešit.
Srovnání s jinými přírodními izolacemi
Lněná izolace
Zajímavou alternativou k ovčí vlně a slámě, kterou lze potenciálně získat z lokálních zdrojů, je izolace lněná, případně konopná. Len se pěstuje na polích a sklízí se v období, kdy je rostlina zralá. Sklizený len je poté zpracováván, podobně jako konopí. Lněná vlákna se následně čistí a připravují pro výrobu izolace. Vlákna jsou smíchána s organickými pojivy a retardéry hoření a následně formována do rohoží ve výrobní lince. V surovém lnu, který se poseče na poli, tvoří jednotlivá 20 až 50 mm dlouhá vlákna svazek o délce 500 až 900 mm. Takto sesbíraný len se pak mechanicky láme a po nalámání se oddělují dlouhá a krátká vlákna - z celé sklizně tvoří potřebná dlouhá vlákna maximálně 14 % celkové hmotnosti. Vlákna lnu se zplsťují na textilních strojích, dokud nevzniknou tenké pásy rouna, které se navrstvují do požadované tloušťky. V této fázi rovněž dochází k obohacení vláken o škrobové lepidlo a boritou či amonnou sůl, což zaručí soudržnost a trvanlivost konečného materiálu. Montáž takové desky probíhá obdobně jako u konopné izolace. Na rozdíl od konopí je lněná izolace rovněž cenově příznivější.
Lněné izolanty disponují celou řadou výhod, a to od skvělých tepelně a akusticky izolačních vlastností, přes významné akumulační schopnosti, regulaci vlhkosti, odolnosti vůči plísni, hnilobě a škůdcům (kterým len rovněž příliš nechutná), až po zdravotní nezávadnost a jednoduchou, bezpečnou montáž. Izolace jsou prodyšné a snadno odvádí a odvětrávají vlhkost. Faktor difuzního odporu u lnu se pohybuje kolem 2,2; což je parametr velmi propustného materiálu.
Ovčí vlna
Izolace z ovčí vlny je 100% přírodní materiál zcela jedinečných stavebně-fyzikálních vlastností. Pravá ovčí vlna pochází z živočišných bílkovinných vláken, nikoliv z vláken umělých či uměle vyrobených. Získává se výhradně z živých a zdravých ovcí od rakouských chovatelů, případně chovatelů z dalších alpských zemí, což zaručuje nejvyšší kvalitu - čistou vlnu bez umělých pojidel. Proto není potřeba ochranných či nosných mřížek. Ovčí vlna je velmi dobře stlačitelná, proto může stavba bez zábran dosedat a po letech pak není třeba vyplňovat netěsnosti tmelem. Stejně jako izolace konopná i izolace z ovčí vlny má velmi nízkou tepelnou vodivost - 0,040 - 0,035 W/mK. Tu však velkou měrou ovlivňuje vlhkost. Naštěstí je ovčí vlna hydroskopická, takže na sebe dokáže navázat vodu v množství, které odpovídá až třetině hmotnosti vlny, aniž by utrpěly její izolační vlastnosti. Zachovává si svůj objem a následně vlhkost zase bez problémů uvolní. Faktor difuzního odporu se pohybuje mezi hodnotami 1 až 2, proto je materiál velmi dobře prodyšný. Zásluhou přirozeně rozdílné jemnosti vláken (14 - 40 µm) a speciální techniky plstění funguje ovčí vlna i jako akustická izolace. Pohlcuje zvuky v širokém frekvenčním rozpětí (odpor proudění až 29,5 kPas/m2). Izolace z ovčí vlny prokazatelně eliminuje škodlivé látky a čistí tak vzduch. Nevýhodou vlny je jistá náchylnost k přirozené zkáze a napadení molem. Ochrana proti plísním není třeba, bílkovinná vlákna vlny pro ně nejsou vhodnou živnou půdou. Nespornou výhodou izolace z ovčí vlny je jednoduchá a rychlá montáž a šetrnost k životnímu prostředí. Na rozdíl od vlny minerální nepráší a nepoškozuje tak oči ani pokožku, díky čemuž není potřeba ochranných pomůcek. Naopak, je velmi příjemná na dotek. Ovčí vlna nehoří, disponuje samozhášecí schopností. Při případném požáru se pouze taví, aniž by kapala a tvořila jedovaté splodiny. Není tedy potřeba žádných speciálních protipožárních opatření. Využívá se izolace z ovčí vlny v podobě tzv. izolačních rohoží.
Dřevovláknité desky
Výroba dřevovláknitých desek začíná rozvlákněním dřevní hmoty. Tyto vlákna jsou následně smíchána s organickými pojivy a vodou, aby vytvořily homogenní hmotu. Tato hmota je následně lisována za vysoké teploty a tlaku, což způsobuje, že dřevní vlákna se propojují a vytvářejí pevné desky. Po vytvrzení jsou desky řezány na požadované rozměry a jsou připraveny k použití jako izolace. Některé typy desek jsou opatřeny pero-drážkou, jiné mají rovnou hranu. Izolace se vyrábí z dřevních vláken s přídavkem síranu hlinitého a zpevňujících plnidel popřípadě dalších přísad (např. hydrofobizované přídavky vodního skla a parafínu). Izolací jsou dřevní vlákna s přídavkem kyseliny borité jako retardéru hoření. Deskové dřevovláknité izolace je možno využít pro výplně sloupkových konstrukcí. Ve větších objemových hmotnostech se užívají jako fasádní izolace či nadkrokevní tepelná izolace, kde mohou některé typy desek díky silné hydrofobizaci zastat funkci pojistné hydroizolace. Tuhé desky je možné využít i pro izolaci podlah.
Slaměná izolace
Slaměná izolace se vyrábí ze stébel obilovin, jako je např. pšenice. Je důležité, aby sláma byla suchá. Sklizená sláma je dále zpracována a čištěna, aby byla odstraněna nečistota, prach a další nežádoucí materiály. Sláma se poté rozdrtí. Pro výrobu slaměné izolace lze použít různé druhy technologií, jejichž cílem je vytvořit pevné a kompaktní balíky, nebo slaměné desky, příp. Ekopanely, které mají správnou hustotu a konzistenci pro použití jako izolační materiál. Lisování slaměných desek se provádí za vysokého tlaku a teploty, což pomáhá vytvořit pevnou a stabilní strukturu izolace.
Foukaná celulózová izolace
Jedná se o papírovou cupaninu, získanou recyklací papíru. Vyrábí se s přídavkem příměsí, boritých solí, síranu hořečnatého, fosforečnanu amonného. Kombinace těchto přísad v celulózové tepelné izolaci způsobuje zvýšenou odolnost proti ohni, plísním a houbám a současně odpuzuje hmyz a drobné hlodavce. Jde o nejznámější materiál pro foukané izolace. Potrubím s hnaným vzduchem se hmota ukládá do dutin v konstrukci. Aplikace je možná i jako volně ložená například do nepochůzných půdních prostorů. Materiálem je celulózová izolace pro mokrou aplikaci shodná s celulózou pro suchou aplikaci. Rozdíl nastává při realizaci, kdy se do stříkací trysky přidává k rozvlákněnému papíru malé množství vody. To způsobí lepivé vlastnosti mokrého papíru a jeho ulpívání na povrchu konstrukce. Mokrý způsob nanášení není určen do nepřístupných dutin, je nutné zajistit k povrchu celoplošně přístup. Výhodou je okamžitá vizuální kontrola míry vyplnění prostoru izolantem. Lepivý mokrý materiál následně schne (doba vysychání v řádu hodin) a tvrdne. Tím je zaručeno jeho nulové sedání v průběhu času. Další výhodou tvarové stálosti je chování při požáru, kdy se materiál ani prohořelou dutinou nevysype.
Přehled izolačních materiálů a jejich vlastností
| Materiál | Součinitel tepelné vodivosti (W.m-1.K-1) | Faktor difúzního odporu (μ) | Tepelná kapacita (J/(kg*K)) | Objemová hmotnost (kg/m³) | Odolnost proti škůdcům | Zdravotní nezávadnost |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Konopná izolace | 0,035-0,050 | 1-2 | 1600 | 35-100 | Ano | Ano |
| Lněná izolace | ~0,04 | ~2,2 | Vysoká (až 2x běžné materiály) | N/A | Ano | Ano |
| Ovčí vlna | 0,035-0,040 | 1-2 | ~850 (kamenná vlna pro srovnání) | N/A | Ano (ošetřená) | Ano |
| Konopné pazdeří | N/A | N/A | 2100 | N/A | N/A | N/A |
Veškeré zde uváděné informace a vlastnosti jsou pouze orientační pro účely porovnání jednotlivých materiálů.
tags: #konopná #izolace #do #roubení #postup #aplikace