Konopie jako materiał budowlany w ostatnich latach zyskały dobrą reputację w branży budowlanej ze względu na wiele zalet. Po sprasowaniu mieszanki wapna konopnego na cegły, otrzymuje się produkt o doskonałej izolacyjności termicznej i akustycznej, który jest paroprzepuszczalny i niepalny. W Kapsztadzie postawiono nawet kilkupiętrowy budynek z cegieł konopnych.
Zazwyczaj do konstrukcji takiego budynku stosuje się też inne materiały, które mają większą nośność i zapewniają wymaganą stabilność całej konstrukcji. Technische Hochschule Köln przeprowadziła projekt badawczy dotyczący konopi i za pomocą ulepszonej mieszanki wapna zamierza opracować odpowiednie bloczki budowlane do budowy domów, które można następnie wykorzystać do wznoszenia wyższych budynków bez dodatkowej konstrukcji nośnej.
Współpraca Profesorów Różnych Wydziałów i Dziedzin
Aby osiągnąć pożądany rezultat w projekcie badawczym Technische Hochschule Köln będą współpracować różne wydziały i obszary nauczania. W tym celu spotkają się doktorzy architektury, inżynierii lądowej i inżynierii mechanicznej i otrzymują dodatkowe wsparcie od studentów, którzy oprócz opracowania odpowiednich maszyn w ramach projektu pilotażowego już planują wznieść wyższy budynek niż ten w Kapsztadzie.
Na stronie internetowej wydziału zauważono, że wapno konopne jest lekkim materiałem budowlanym pochodzącym z drzewnych pozostałości rośliny konopi połączonych spoiwem na bazie wapna. Potwierdzono, że materiał ten ma doskonałe właściwości regulujące, a ponadto może wykazywać pozytywny bilans CO₂ dla klimatu. Niestety, jak dotąd posiada jedynie słabe właściwości mechaniczne, co sprawia, że jego zastosowanie w konstrukcji bez dodatkowych elementów nośnych z innych materiałów wydaje się niemożliwe.
Do tej pory wapienne cegły konopne były używane głównie do układania konstrukcji szkieletowych, do murowania ścian nienośnych lub jako tynk izolacyjny. TH Köln, wspierana przez program wsparcia KickStart Federalnego Ministerstwa Edukacji i Badań Naukowych, zbada teraz, czy poprzez częściowe zagęszczanie można wyprodukować nowe wapienne bloczki konopne, które idealnie nadadzą się do zastosowań nośnych.
Zalety Rozwoju Nośnych Bloków z Wapna Konopnego
Jeśli projekt zakończy się sukcesem, otrzymamy korzystny nowy materiał budowlany do wznoszenia wyższych budynków. Dzięki temu nie tylko zostaną zaprojektowane cegły, które tworzą ściany zewnętrzne przyjazne dla środowiska, ale również uzyskamy system zgodny ze strategią „Easy Build”. Dzięki tej metodzie wszystkie funkcje, począwszy od nośności, poprzez izolację, aż po wiatroszczelność, zostałyby realizowane za pomocą jednego elementu.
Jednocześnie znacząco zwiększa się potencjał wykorzystania przyjaznych dla klimatu i szybko odnawialnych surowców w budownictwie. Kierownik projektu prof. dr Arne Künstler z Wydziału Architektury TH Köln wyjaśnia inne zalety zastosowania cegieł z konopi. Potwierdza on właściwości regulujące wilgotność w pomieszczeniu, a także wysoką niepalność. Ponadto cegły z wapna konopnego mają zdolność do hamowania pleśni.
Kolejną dużą zaletą tego materiału jest to, że od grubości ścianki wynoszącej 30 centymetrów ze względu na niskie przewodnictwo cieplne nie są potrzebne żadne dodatkowe materiały izolacyjne. Z tego powodu w Laboratorium Inżynierii Materiałów Budowlanych Uniwersytetu trwają obecnie prace nad optymalną mieszanką konopi, wapna i innej biomasy oraz spoiw mineralnych, aby w przyszłości budownictwo było realizowane wyłącznie z wapiennych cegieł z konopi.
Wdrażanie i Zastosowanie
Aby w przypadku powodzenia nowego projektu udało się go również zrealizować, obecnie podejmowane są próby stworzenia w niektórych obszarach cegieł szczególnie wytrzymałych stref poprzez zagęszczanie. W grę wchodzi również Uniwersytet w Bonn, który wspiera badania nad uprawą i przetwarzaniem trawy miskantowej. Ta trawa ma włókna, które dla tych ważnych stref nośnych prawdopodobnie mają lepsze właściwości niż konopie.
Natomiast w Instytucie Techniki Budownictwa i Maszyn Rolniczych w Kolonii w skali laboratoryjnej opracowuje się i bada naukowo urządzenie do prasowania, które ma umożliwić ukierunkowane zagęszczanie w cegłach murowych. W drugiej połowie projektu zostaną zbudowane moduły ścienne, na których zostaną przeprowadzone badania inżynieryjne. Poza właściwościami nośności, izolacyjności termicznej i odporności na wilgoć, celem jest określenie, jakie inne materiały budowlane można wykorzystać do produkcji tynków lub zapraw w przypadku tych cegieł konopnych.
Celem jest również udowodnienie, że nowa konstrukcja umożliwia dobrą obróbkę przy użyciu zwykłych narzędzi. Stawia się na łatwą obsługę, łatwe cięcie bloków, a same wkręty znajdują wystarczające podparcie bez użycia kołków. Jeśli w przyszłości konstrukcje będą wznoszone przy użyciu świeżego wapna konopnego, możliwe będzie nawet wykonanie zaokrąglenia w pomieszczeniach. Praktyczne jest również to, że ze względu na strukturę warstw zewnętrznych można łatwo wcinać otwory kablowe lub rurowe, które po ułożeniu poszczególnych elementów można zamknąć tymi samymi pozostałościami.
Kolejną wielką zaletą nowoczesnego materiału budowlanego z konopi jest to, że niezużyte resztki cegły w postaci rozdrobnionego nawozu rozsypanego na polach ponownie pozwalają na przyjazne dla środowiska wykorzystanie.
