V posledních letech se spolu se zájmem o ekologii ve spojení s architekturou zvyšuje i zájem o konopný beton. Ačkoli se konopný beton používá již od 80. let 20. století, stavění z konopí je stále poměrně netradiční metodou.
Historie a současnost konopného betonu
Stavba budov z konopí se může zdát jako nedávný objev, ale archeologický výzkum ukázal, že konopí se jako stavební materiál používalo již ve starověku. Galové ho používali na stavbu mostů a obydlí. Dnešní obliba konopných staveb v Japonsku sahá mnoho let do minulosti. Není divu, protože konopí bylo v Japonsku známé už před Kristem.
Dnes používané konopné stavby vznikly v polovině 80. let 20. století ve Francii, v zemi, kde se dnes konopí pěstuje nejrozsáhleji v celé Evropské unii. Champagne je proslulá svými dřevěnými stavbami vyplněnými směsí suti, slámy a vápna. Dům La Maison de la Turque ve městě Nogent sur Seine je první budovou v této francouzské provincii, v níž byly k vyplnění mezer v dřevěné konstrukci použity konopné pazdeří.
Co je konopný beton?
Konopný beton (hempcrete, ze slov "hemp", což znamená konopí, a "concrete", což znamená beton) je biokompozit, který je směsí konopných pazdeří, tj. rozemletého dřevěného jádra rostliny, a vápna. Tyto dvě složky se mísí s vodou buď mechanicky, nebo ručně na místě. Používají se k tvarování betonových bloků nebo jako výplň bednění dřevěných stěn. Kousky by měly být dlouhé asi 15-20 mm, ale poměr směsi se může lišit v závislosti na účelu hotové stavby. Toho se dosáhne změnou poměru směsných složek. Pouze v případě podlahových desek se například přidává písek, aby se zvýšila pevnost konopného betonu v místě tlaku.
Stavební materiál se nazývá beton, protože je kombinací pojiva a plniva, ale také kvůli postupnému tvrdnutí materiálu. Hlavním prvkem charakterizujícím konopný beton je jeho vysoká paropropustnost a hygroskopičnost.
Čtěte také: Míchání betonu krok za krokem
Vlastnosti konopného betonu
Hlavní prvek charakterizující konopný beton je jeho vysoká paropropustnost a hygroskopičnost. Sama o sobě nemusí být prospěšná, protože v případě vnější izolace budovy se může na stěnách hromadit vlhkost, v důsledku čehož se mohou objevit houby a plísně. Díky mimořádně vysoké tepelné izolaci konopné konstrukce a její zásaditosti spojené s použitím vápníku ve směsích však konopný dům dýchá, odvádí vlhkost a zároveň nevydává teplo. Kromě toho konopný dům odstraňuje z místnosti škodlivé látky, jako je například formaldehyd, který je obsažen v některém nábytku. Kombinace těchto vlastností činí z konopné budovy mimořádně příznivé prostředí pro život člověka.
Další vlastností konopného betonu je, že není určen pro použití jako nosný prvek. Jeho pevnost je příliš nízká, ale jako výplň stěn dřevěných konstrukcí funguje senzačně.
Výhody konopných staveb:
- Jediný stavební materiál na trhu, který má negativní uhlíkovou stopu.
- Během růstu rostliny zachycuje velké množství oxidu uhličitého z atmosféry.
- Hotová stavba z konopného betonu bude absorbovat CO2 z atmosféry prostřednictvím karbonatace po celá desetiletí.
- Vysoká tepelná izolace - teplo v zimě a chlad v létě.
- Úspory díky nižším nákladům na energii.
- Vysoké akustické izolační parametry.
- Prakticky nehořlavý a pružný, vhodný pro stavbu budov v oblastech ohrožených zemětřesením.
Nevýhody konopného betonu:
- Pevnost v tlaku je výrazně nižší než u tradičního betonu.
- Konopný betonový kompozit není určen k vytvoření nosné konstrukce.
- Nižší dostupnost materiálu.
Součinitel tepelné vodivosti λ konopného betonu se pohybuje v rozmezí 0,07-0,09 W/(m∙K). Postavením stěny z tohoto materiálu o tloušťce 35-40 cm tedy splníme tepelné požadavky platné od 1. ledna 2017 (U ≤ 0,23 W/m²K), aniž bychom museli použít dodatečnou izolaci budovy.
Na Ukrajině, která je v současné době lídrem ve stavbě budov z konopí, je populární stavět z tohoto materiálu hudební studia. Další výhodou je, že konopný beton je prakticky nehořlavý a pružný, takže je vhodný pro stavbu budov v oblastech ohrožených zemětřesením.
Hlavní nevýhodou konopného betonu je jistě jeho pevnost v tlaku, která je výrazně nižší než u tradičního betonu. Konopný betonový kompozit není určen k vytvoření nosné konstrukce - jednoduše neunese hmotnost střechy. Výzkumy konopného betonu ukazují, že jeho pevnost v tlaku je až 1 MPa (zatímco pevnost cihly je nejméně 3,5 MPa). V současné době probíhá výzkum, jehož cílem je zvýšit pevnost tohoto stavebního prvku přidáním dalších složek do směsi.
Čtěte také: Beton pro základy
Dalším negativním aspektem stavby domu z konopného betonu je jistě nízká dostupnost materiálu. Konopný beton stále není příliš oblíbeným stavebním materiálem, zejména v Česku, což má vliv na jeho omezené zdroje. Je však třeba zmínit, že situace se v posledním desetiletí výrazně změnila a bylo postaveno již několik desítek obytných domů s dřevěnou konstrukcí vyplněnou konopným betonem.
Především kvůli přísným zákonům týkajícím se pěstování technického konopí v Česku je tato rostlina stále špatně dostupná, k čemuž přispívá i skutečnost, že DPH na konopný beton byla zvýšena. Nadějí je rostoucí zájem o konopné stavby. Jak víme ze zkušenosti, rostoucí poptávka jistě vyvolá více společností ochotných investovat do tohoto rostoucího odvětví.
Konopný dům v Buchlovských horách
Vyrostl na louce mezi bukovými lesy Buchlovských hor, dům s plochou kvetoucí střechou, poměrně nápadnými velkými okny a terasou po celém svém obvodu. Dům, který splyne se svým okolím, taková byla idea investora Ondřeje Koníčka, který se rozhodl pro výstavbu rodinného domu v pohoří Chřiby. Jak sama architektka přiznává, práce s konopím byla pro ni velká výzva. V České republice zatím chybí více takových projektů, a tím pádem i znalosti a zkušenosti s tímto materiálem.
Lina nám také popsala celý proces zpracování konopí: „Na louce můžete vysadit technické konopí, velmi rychle rostoucí rostlinu, která dokáže vyčistit půdu, následně ji sklidíte. Stonky zpracujete na pazdeří pro stavbu domu a zbytek můžete věnovat pro léčebné účely. Pazdeří se musí smíchat s pojivem, aby se mohlo hutnit do bednění nebo stříkat. Kromě úžasných vlastností, o kterých jsem již mluvila, je skvělé, že si stěny může kdokoliv postavit sám. A tak si jej Ondřej s kamarády a rodinou taky sám postavil.
Dům stojí na samotě v Buchlovských horách. Pozemek domu se nachází v Buchlovských horách uprostřed lesů a luk, jeho celková výměra je asi 20 000 m2. Proti původním plánům lze dům obývat celoročně. Dům je koncipován jako dvě samostatné hmoty spojené volným prostorem a plochou střechou, která celý dům sjednocuje. Uprostřed domu se nachází hlavní obytná místnost tvořená kuchyní a společenskou místností, odtud se vchází do dvou samostatných ložnic a koupelny. Dům má kromě přízemního patra ještě suterén, kde je umístěna fotokomora, společenská místnost a technické zázemí.
Čtěte také: Parametry fréz do betonu
Pocitu splynutí s přírodou pomáhají i velkoformátová okna. Majitel chtěl trávit co nejvíce času ve spojení s přírodou, i proto jsou na fasádě umístěna velkoformátová okna s jedinečnými průhledy do okolní krajiny. Ta, která jsou umístěna ve středové části, jdou navíc zasunout do interiérové předstěny a bezbariérově tak propojí interiér s exteriérem. Celý dům lemuje terasa, ze které je vstup do suterénu.
Výhodou domu je jeho maximální využití zastavěné plochy, na celkové ploše domu, která činí cca 160 m2 včetně suterénu, nenajdete žádné chodby ani slepá místa. Veškeré vybavení je zde proto navrženo na míru, aby se maximalizovala velikost úložného prostoru. Vestavěné skříně tvoří zároveň oddělující stěny mezi místnostmi a nabízejí tak dostatečné množství úložného prostoru. Vestavěné skříně vymezují prostor a v domě nenajdete žádné chodby.
Celkové náklady na realizaci objektu se pohybují okolo pěti milionů korun a stavba primárně slouží jako rodinný dům. Na výrobě kuchyňské linky se podílel i majitel domu Ondřej Koníček.
Zahrada živlů v Lánově u Vrchlabí
Jedním z krásných příkladů udržitelného stavebnictví je Zahrada živlů v Lánově u Vrchlabí. V Zahradě živlů se propojují různé přírodní elementy v rámci několika tematických domů - Dům ohně, Dům vody, Dům země a Dům větru. Každý z nich byl postaven s důrazem na udržitelnost a ekologii.
Využití konopných produktů ve stavebnictví není žádnou novinkou - podobné materiály byly objeveny již ve starověkém Egyptě. V moderní době se jejich vývoj začal rozvíjet ve Francii a zemích Beneluxu, kde zažily boom v 80. letech minulého století.
Konopný beton: Materiál budoucnosti?
Konopný beton je materiálem, která dostává prostor na poli stavebního vývoje a v budoucnu snad dosáhne i legislativního uznání. Konstrukce z konopného betonu určitě nelze označit v našich podmínkách za rozšířené, v určitém segmentu stavebnictví by však mohly mít svůj potenciál.
Vliv na životní prostředí, globální oteplování i analýza životního cyklu jsou ve společnosti stále častěji diskutovanými tématy. Dotýkají se také stavebnictví - návrhu výstavby a užívání budov. V této souvislosti stoupá poptávka po ekologicky šetrných metodách výstavby. Tendence se projevuje v návrhu vhodných konstrukčních systémů pro energeticky úsporné domy.
Nejběžněji používaným stavebním materiálem je bezpochyby beton. Každoroční produkce je asi 1 m³ na jednoho obyvatele. Každá tuna cementu však produkuje asi 900 kg CO2. Je tedy možné najít ekologicky příznivější materiál, který by měl také vhodné konstrukční vlastnosti?
Nabízí se tedy možnost využít jiné materiály, jejichž dopad na životní prostředí není tak markantní. Vápno vyrobené z vápence, avšak při nižší teplotě než cement, tuto možnost nabízí. Stejně jako cementový beton i vápenný beton vykazuje dobrou odolnost v tlaku, nikoli však v tahu. Je třeba jej pro toto namáhání vyztužit. Nejrozšířenějším materiálem pro výztuže je ocel, jsou ale i jiné materiály, které mohou poskytnout větší přínos životnímu prostředí. Bylo zjištěno, že přídavek konopných vláken má za následek vznik odolného stavebního materiálu.
Srovnání vlastností konopného betonu s jinými materiály
Tabulka 2 porovnává vlastnosti konopného betonu s jinými stavebními materiály.
| Materiál | Tepelná vodivost λ [W/(m·K)] | Objemová hmotnost [kg/m³] |
|---|---|---|
| Konopný beton | 0,07-0,09 | 300-450 |
| Cihla | 0,4-0,8 | 1500-2000 |
| Dřevo | 0,12-0,2 | 400-700 |
| Jílová směs | 0,8-1,2 | 1800-2200 |
Konopný beton lze použít pro konstrukci stěn, podlah i střech. Materiál lze lít do bednění, nanášet stříkáním (jsou nutné speciálně upravené stroje), případně lze využít prefabrikované dílce (cihly, panely).
Konopí je během svého růstu schopno vstřebat 4krát více CO2 než obdobná plocha lesa. Konopný beton je paropropustný, hodnota µ = 4,84. Akustické vlastnosti - 0,69 NRC. Snížená objemová hmotnost umožňuje mělčí základy.
tags: #dům #z #konopného #betonu #vlastnosti