Ekologická, účinná a přírodní. Přesně taková je konopná izolace, která si získává čím dál větší oblibu nejen mezi příznivci udržitelného stavění, ale i mezi profesionálními stavebníky. 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.
Konopí se v posledních letech dostává do popředí jako výjimečný přírodní materiál. Výborným obnovitelným materiálem je znovuobjevené konopí seté (Cannabis sativa L.), někdy také nazývané technické konopí. Pro technické účely se využívá konopí seté, z kterého se vyrábí stavební izolace. Konopná izolace není jen funkční - je i etická volba pro ty, kteří chtějí stavět s ohledem na planetu. Navíc vzniká z technického konopí, které se pěstuje lokálně a bez zbytečné chemie.
Výroba konopné izolace
Výroba konopné izolace začíná sklízením a sušením konopných rostlin. Nejprve se musí separovat ze stonků konopné vlákno, tento proces probíhá na tírenských linkách. Jako „odpadním“ produktem vzniká pazdeří a horší kvalita vláken (koudel). Přírodní vlákna z konopí jsou velmi odolná a výborně se hodí pro výrobu tepelných izolací.
Jako výchozí surovina se používá konopné vlákno, které se zkracuje na délku 7-8 cm. Získaná konopná vlákna jsou smíchána s organickými pojivy a retardéry hoření a následně formována do rohoží a desek. Pro zlepšení její ohnivzdornosti se k vláknům při výrobě izolace přidávají retardéry (uhličitan sodný, jedlá soda) v množství 3-5 %. K zajištění kompaktnosti desky se přidávají polyesterová vlákna (10-12%). Vlákna s příměsí se lisují 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 rohože se vyrábějí metodou skládání vrstev netkané textilie. Připravená směs se vsune do termofixačních pecí, kde se pojivo s konopnými vlákny propojí. V některých případech se konopné vlákno také kombinuje s jinými přírodními materiály, jako jsou například lněná vlákna. Pro porovnání, k vytvoření vláken pro minerální izolace je zapotřebí taveniny z kamene o teplotě 1600 °C; konopné rohože se tepelně stabilizují při teplotě 150 až 160 °C.
Čtěte také: Beton svépomocí: Recept
Vedlejší produkty a jejich využití
- Pazdeří: Pazdeří je dřevitá dužina obsažená ve stoncích rostlin, ze kterých se získávají lýková vlákna. 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 materiálu.
- Konopný filc: Konopný filc se nejvíce používá jako zvuková izolace do plovoucích podlah, mezi stěny příček nebo jako izolace pod střešní krytinu. Konopný filc působí prodyšně. Vypichované konopné rouno se používá jako podklad pod plovoucí parketové a laminátové podlahy.
- Koudel: Slovem koudel se označují odpadová vlákna oddělená při přípravě rostlinných vláken k předení. Konopnou koudelí se vyplňují dutiny např. mezi trámy, zdmi nebo dutiny u oken a dveří.
Vlastnosti konopné izolace
Pro využití materiálů ve stavebnictví jsou nejdůležitější jejich mechanické a stavebně-fyzikální vlastnosti a zpracovatelnost. U tepelných izolací pochopitelně také jejich tepelnětechnické vlastnosti.
Mechanické vlastnosti
Konopné izolace jsou díky houževnatosti konopného vlákna dostatečně pružné, po krátkodobém stlačení se navrátí do svého původního tvaru. Tuto vlastnost oceníme zejména při montáži, kdy se nelze vyvarovat zmáčknutí rohoží při vkládání mezi konstrukční prvky. Zároveň si dlouhodobě udržují svůj tvar, takže nedochází k jejich sesedání a nevznikají nežádoucí dutiny v místech, kde měla být izolace.
U zatížitelných izolací je důležitá jejich pevnost (na té závisí míra stlačení při dlouhodobém zatížení) a dynamická tuhost, na které závisí akustický útlum. Při laboratorním stanovení mechanických vlastností byla u desek o objemové hmotnosti 112 kg/m³ zjištěna hodnota napětí při 10% deformaci 36,9 kPa a dynamická tuhost 20,8 MPa/m. Tyto hodnoty deklarují, že konopné desky o objemové hmotnosti přes 100 kg/m³ jsou velmi dobře využitelné do lehkých i těžkých plovoucích podlahových konstrukcí.
Tepelná vodivost
Nejdůležitější vlastností tepelné izolace je její tepelná vodivost, respektive součinitel tepelné vodivosti. Tento parametr se u různých materiálů liší. Konopná izolace disponuje součinitelem tepelné vodivosti od 0,035- 0,050 W.m-1.K-1 v závislosti na objemové hmotnosti, což ji řadí mezi nejlepší běžné izolanty. Hodnota součinitele tepelné vodivosti klesá spolu se vzrůstající objemovou hmotností konopné izolace (dochází k omezení přenosu tepla vlivem proudění vzduchu v pórové struktuře materiálu).
Pro srovnání: Nejlépe jsou na tom polyuretanové izolace s hodnotou λ = 0,02 W/(m.K), trochu hůře extrudované a expandované (běžné) polystyreny s hodnotou λ = 0,038 až 0,043 W/(m.K). U kvalitní minerální izolace se součinitel tepelné vodivosti pohybuje mezi 0,036 až 0,043 W/(m.K).
Čtěte také: Výroba jímky z betonu krok za krokem
Tepelná akumulace a měrné teplo
Tepelná akumulace je schopnost materiálu přijímat, zadržovat a postupně vydávat teplo či naopak. Hodnota měrné tepelné kapacity vyjadřuje, kolik tepla přijme 1 kg hmoty, aby se jeho teplota zvýšila o 1 K. Jestliže konopné izolace mají hodnotu c = 1 600 J/(K.kg), znamená to, že kilogram této izolace pojme 1 600 J při rozdílu teplot o 1 K.
V praxi to znamená, že pokud dojde ke zvýšení teploty uvnitř domu, materiály zde přijímají teplo. To platí i naopak - při poklesu teploty teplo vydávají. Tím způsobují určitou setrvačnost neboli zpoždění nárůstu či poklesu teplot při změnách vyvolaných zvenčí, což je vlastnost velmi příznivá. Při měrné hmotnosti m = 35 kg/m³ přijme 1 m³ izolačního materiálu z konopí teplo Q = 56 kJ. Minerální izolace, které mají hodnotu c = 840 J/(K.kg), přijmou při měrné hmotnosti m = 40 kg/m³ teplo Q = 33,6 kJ.
Při porovnání těchto materiálů zjistíme, že konopné izolace přijmou téměř dvojnásobné množství tepla, čímž dvakrát tak efektivněji ovlivňují tepelnou pohodu v interiéru, což hraje významnou roli zejména u lehkých dřevostaveb.
Difuze vzdušné vlhkosti a redistribuce vlhkosti
Jedním z největších nepřátel lehkých konstrukcí a tepelných izolací obecně je vlhkost. 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. Vysoká difuzní propustnost pro izolaci znamená, že je prodyšná a snadno odvádí a odvětrává vlhkost. Faktor difuzního odporu konopné izolace je μ = 1,9, což je parametr velmi propustného materiálu.
Kromě vysoké difuzní propustnosti je konopná izolace také schopná redistribuovat vlhkost. Obecně je to schopnost materiálu vyrovnávat se a předávat vlhkost celým svým objemem, tedy jakási vlhkostní vodivost. Díky ní nevzniká lokální koncentrace vlhkosti. Vlhkost je materiálem předávána (distribuována) do celého objemu, čímž je vytvořena násobně větší plocha povrchu pro snadné odvětrání. Konopná izolace je schopná pojmout a vyrovnat se s velkým množstvím vlhkosti. Objemová vlhkost může narůst až na 20%, aniž by byla snížena účinnost izolačních schopností.
Čtěte také: Materiály na dřevěný plot
Účinně tak brání lokálnímu zavodnění a chrání zejména dřevěné konstrukční prvky před zvýšenou lokální vlhkostí a následnou degradací. U minerální izolace dochází ke ztrátě tepelněizolačních schopností již při 2% objemové vlhkosti. Při současné minimální schopnosti redistribuce se tento materiál stává velice rizikovým při vnikání již velmi malého množství vlhkosti.
Difuzně otevřená skladba
Díky vysoké tepelné a vlhkostní akumulaci působí konopná izolace příznivě na vnitřní klima, zejména pokud se použije do difuzně otevřené skladby obvodové konstrukce. Difuzně otevřená skladba má řádově vyšší propustnost než skladba s parozábranou, čímž umožňuje vyšší účinek předávání naakumulované vlhkosti zpět do interiéru. Konopné izolace se výborně hodí do difuzně otevřených konstrukcí, tím má zásadní vliv na příjemné klima v interiéru. Skladba s konopnou izolací je podstatně bezpečnější s ohledem na redistribuci vlhkosti. Násobně více vlhkosti je schopna z konstrukce odvést a odvětrat.
Akustické vlastnosti
Konopné izolace vykazují také velmi dobré akustické vlastnosti. Vysoká hodnota zvukové pohltivosti je dána zvýšenou pórovitostí konopného vlákna. Přírodní vlákna jsou ohebná a houževnatá. Jsou schopna vibrovat na stejné frekvenci se zvukovými vlnami. Vlákna nejsou vzájemně spojena, v izolačních rohožích vytvářejí volnou strukturu a vlivem vibrací dochází navíc ke tření mezi vlákny. Dlouhá, pružná a houževnatá vlákna svým chováním ve struktuře výrazně oslabují intenzitu zvukových vln.
Tyto fakta určují předpoklad, že konopné izolace jsou použitelné jako kvalitní akustické izolace sendvičových skladeb pro útlum vzduchové průzvučnosti. Použití konopných desek jako kročejové izolace je podpořeno zkoumáním jejich mechanických vlastností. Závěrem lze konstatovat, že použití technického konopí jako akustické izolace je přinejmenším srovnatelné s jeho hlavním konkurentem - minerální izolací.
Hořlavost
Požární odolnost konopné izolace je většinou zvýšena přídavkem retardérů (solí), přičemž reakce těchto izolačních desek na oheň je nejčastěji klasifikována třídou E podle ČSN EN 13501-1: 2007, což znamená hořlavou hmotu v kontaktu s plamenem. Nicméně, izolace se řadí do třídy hořlavosti B2 - nesnadno hořlavé.
S tímto problémem se lze celkem snadno vyrovnat uzavřením požárně odolným obkladem s příslušným atestem. U nosných prvků dřevostaveb je nutno použít certifikovanou skladbu s odpovídající požární odolností. Jistá omezení pro použití konopné izolace plynou na základě požární normy pro významnější stavby, jako například nemocnice, školy a podobně, kdy je předepsáno použití nehořlavých materiálů pro požárně odolné konstrukce. Konopné izolace lze bez obtíží použít u naprosté většiny běžných staveb.
Zdravotní nezávadnost a odolnost proti škůdcům
Konopná izolace neobsahuje škodlivé látky ani alergeny. Nesmírnou výhodou konopné izolace je čisté a bezprašné zpracování, nedochází k podráždění pokožky a vdechování nežádoucích částic, jako např. u skelné vaty. V konopných vláknech se nenacházejí bílkoviny, proto s jistotou lze říci, že ji nenapadnou škůdci (moly, hlodavci, …).
Použití konopné izolace
Konopná izolace se nejčastěji používá při výstavbě nebo rekonstrukci rodinných domů, dřevostaveb a nízkoenergetických budov. Lze ji použít na jakékoli zateplení konstrukce od střech, přes izolaci stěn převážně dřevěných či hliněných konstrukcí až po fasády. Konopné tepelné izolace lze použít ve všech stavbách obecně jako ekvivalent minerální tepelné izolace.
Konopná izolace je dodávaná ve formě rohoží nebo rolí. Výsledné rohože bývají nejčastěji v tloušťkách 20-180 mm. 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.
Konopná izolace se používá k zateplení střech, obvodových stěn, utěsnění oken a spár, dále jako akustická izolace do podlah. 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.
Při řezání izolace přímo na stavbě použijeme vroubkovaný nůž nebo listovou pilu. 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.
| Vlastnost | Konopná izolace | Minerální izolace |
|---|---|---|
| Výrobní teplota | 150-160 °C | 1600 °C |
| Součinitel tepelné vodivosti (λ) | 0,035-0,050 W.m-1.K-1 | 0,036-0,043 W.m-1.K-1 |
| Měrná tepelná kapacita (c) | 1600 J/(K.kg) | 840 J/(K.kg) |
| Přijaté teplo na 1 m³ (při dané měrné hmotnosti) | 56 kJ (při m = 35 kg/m³) | 33,6 kJ (při m = 40 kg/m³) |
| Faktor difuzního odporu (μ) | 1,9 | Obdobné hodnoty |
| Ztráta izolačních schopností při objemové vlhkosti | Není snížena účinnost do 20% | Ztráta již při 2% |
| Odolnost proti škůdcům | Ano (neobsahuje bílkoviny) | Může být napadena |
| Zdravotní nezávadnost při zpracování | Čisté a bezprašné, nedráždí pokožku | Může dráždit pokožku a dýchací cesty |
Zájem o zdravý životní styl vede stále více k používání přírodních stavebních materiálů. Vzhledem ke svým vlastnostem se proto ve větší míře opět začíná používat tepelná izolace z technického konopí. Její klady, tj. pružnost a nesesedavost, výborné tepelněizolační vlastnosti, vysoké akumulační schopnosti, vysoká difuzní propustnost, schopnost redistribuce vlhkosti, výborné akustické vlastnosti, přirozené a zdravé vnitřní klima, snadné a zdraví neškodné zpracování a manipulace, odolnost proti plísním a škůdcům, staví konopnou izolaci do pozice významného, ekologicky prospěšného a tradičního materiálu.
tags: #vyroba #konopne #izolace #wikipedia