Informácie o vlastnostiach konopnej tepelnej izolácie

 

Prednosti materiálu

Izolácie z konopného vlákna, a všeobecne povedané z prírodných vlákien, jednak dosahujú vynikajúcich tepelne izolačných, akustických i horľavostných parametrov a tým sa plnohodnotne vyrovnávajú na trhu bežne dostupným konvenčným izoláciám. Na druhej strane však majú jedinečné prirodzené vlastnosti, ktoré ich úplne odlišujú od konkurenčných výrobkov a stavajú ich na oveľa vyššiu úroveň.

Prečo práve izolácia z konope:

  • konope je najstaršie kultúrna plodina, s konope si po stáročia utesňovali drevenice už naši predkovia
  • tepelno-izolačné parametre konopnej izolácie dosahujú rovnakých hodnôt ako bežne používané izolanty (súčiniteľ tepelnej vodivosti = 0,040 W / (mK))
  • schopnosť tepelnej akumulácie u izolácie z konope je dvojnásobná v porovnaní s minerálnymi izoláciami (c = 1600 J / (K.kg))
  • konopné vlákno má jedinečnú schopnosť absorbovať vlhkosť a opäť ju uvoľniť - to je najväčšia devíza konopnej izolácie oproti iným materiálom
  • vďaka vysokej priedušnosti a vlhkostnej vodivosti zachovávajú konopné izolácie zdravú mikroklímu domu bez množiacich sa baktérií, plesní a iných mikroorganizmov, ktoré spôsobujú alergie a iné zdravotné problémy
  • konopné izolácie je pre svoju vysokú schopnosť teplotnej a vlhkostnej akumulácie ideálnym materiálom do difúzne otvorených konštrukcií
  • vysoká difúzna priepustnosť (ľahko odvádza a odvetráva vlhkosť) a schopnosť redistribúcie vlhkosti (odovzdáva vlhkosť celým objemom) sú dôvodom, prečo konopné izolácie aj za vlhkých podmienok zachovávajú svoj tvar, nedeformuje sa a hlavne nestráca izolačné schopnosti ani pri objemovej vlhkosti dosahujúcej až 20 %
  • s konopnou izoláciou môžete pracovať bez ochranných pomôcok, nedráždi dýchacie cesty, nesvrbí a neškriabe
  • konopné izolácie ponúkajú široké využitie v krovoch, stropoch, podlahách, vnútorných i vonkajších stenách
  • proces výroby je energeticky nenáročný a nezaťažuje životné prostredie
  • prírodné materiály zažívajú renesanciu



Tepelná izolácia z technického konope CANABEST - pohľad z hľadiska stavebnej fyziky

V stavebníctve sa využíva nekonečne veľa stavebných materiálov s vynikajúcimi vlastnosťami pre konkrétne prípady použitia. Veľké množstvo týchto materiálov je vyrábaných synteticky. Vlastná výroba má priame alebo nepriame dopady na životné prostredie, rovnako ako aj samotné výrobky. Naproti tomu spracovanie konope má tieto dôsledky nielen minimálne, navyše rýchlo rastúca rastlina ako surovina životné prostredie pozitívne ovplyvňuje. Návrat k využívaniu konope na tepelnú izoláciu je pri jej výborných technických vlastnostiach významným krokom vpred.

+ Tepelná vodivosť

Najdôležitejšou vlastnosťou tepelnej izolácie je jej tepelná vodivosť, resp. súčiniteľ tepelnej vodivosti. Tento parameter sa pri rôznych materiáloch líši. Keď ním podelíme hrúbku izolantu, zistíme čiastkový tepelný odpor izolačnej vrstvy. Môžeme teda voliť rôzny materiál a výsledný tepelný odpor ovplyvňovať jeho hrúbkou. Prevrátená hodnota je už uvádzaný súčiniteľ prestupu tepla, ktorý má byť napríklad u steny podľa súčasnej normy v ľahkej konštrukcii 0,3 W / (m2. K). Normou odporúčaná hodnota je 0,2 W / (m2. K). Ak budeme chcieť splniť podmienky nového dotačného programu a mať dom nízkoenergetický, potom by to mala byť hodnota ešte nižšia, pre pasívne domy nižšie ako 0,15 W / (m 2 . K). Celkový návrh a posúdenie je však oveľa zložitejšie a záleží na mnohých ďalších aspektoch, my sa ale vrátime k tepelným vlastnostiam konopnej izolácie. Súčiniteľ tepelnej vodivosti sa pri izolantoch pohybuje medzi 0,02 až 0,05 W / (mK) a vyššie, čím nižšia, tým lepšie. Najlepšie sú na tom polyuretánové izolácie s 0,02 W / (mK), trochu horšie extrudované a expandované (bežné) polystyrény 0,038 až 0,043 W / (mK). Pri kvalitnej minerálnej izolácii sa súčiniteľ pohybuje medzi 0,036 až 0,043 W / (mK).

Naša konopná izolácia disponuje súčiniteľom od 0,04 až 0,042 W / (mK), čo ju radí medzi najlepšie bežné izolanty.

+ Tepelná akumulácia, merné teplo

Tepelná akumulácia je schopnosť materiálu prijímať, zadržiavať a postupne vydávať teplo alebo naopak. Najvyššie túto vlastnosť vystihne pomocou tepelnej kapacity, resp. jej pomernej časti, odvodenú na jednotku objemu. Hodnota mernej tepelnej kapacity vyjadruje, koľko tepla prijme 1 kg hmoty, aby sa jeho teplota zvýšila o 1 °. Jednotkou mernej tepelnej kapacity "c" je JK-1. Kg-1. Množstvo tepla je tu dané vzťahom Q = cmΔT Ak naše konopné izolácie majú hodnotu c = 1600 JK-1. Kg -1, znamená to, že kilogram tejto izolácie pojme 1600 J pri rozdiele teplôt o 1 °. V praxi to znamená, že ak dôjde k zvýšeniu teploty vo vnútri domu, materiály tu prijímajú teplo. Toto platí aj naopak, pri poklese teploty teplo vydávajú. Tým spôsobujú určitú zotrvačnosť čiže oneskorenie nárastu či poklesu teplôt pri zmenách, vyvolaných zvonku, čo je vlastnosť veľmi priaznivá. Pri objemovej hmotnosti m = 35kg/m3 izolácie CANABEST PLUS prijme 1 m3 tohto materiálu teplo Q = 56kJ. Minerálne izolácie majú hodnotu c = 840 JK-1. Kg-1, pri objemovej hmotnosti m = 40kg/m3 pojmú teplo Q = 33,6 kJ. Pri porovnaní týchto materiálov zistíme, že naše konopné izolácie prijmú takmer dvojnásobné množstvo tepla, čím dvojnásobne efektívnejšie ovplyvňujú tepelnú pohodu v interiéri, čo najmä u ľahkých drevostavieb zohráva významnú úlohu.

+ Difúzia vzdušnej vlhkosti

Jedným z najväčších nepriateľov ľahkých konštrukcií a tepelných izolácií všeobecne je vlhkosť. Obvodové konštrukcie čelia vyrovnávaniu vnútornej stabilnej teploty a relatívnej vlhkosti so značne rozdielnymi hodnotami v exteriéri v priebehu roka. Vlhkosť vniká do konštrukcie najmä vďaka difúzii vodných pár a vlhkostnému toku netesnosťami vzduchotesnej vrstvy. Princípom správneho návrhu skladby obvodovej konštrukcie je obmedzenie difúzneho toku konštrukcií do takej miery, aby bolo zabránené zvýšenej koncentrácii vzdušnej vlhkosti a vzniku kondenzácie vnútri konštrukcie. Znamená to, že zo strany interiéru musí byť vytvorená nepriepustná vrstva, ktorá obmedzí difúziu na minimálnu prijateľnú hranicu. Tou je buď parobrzda alebo parozábrana. Smerom k exteriéru musia byť ďalšie vrstvy naukladané od najmenej k najviac difúzne otvoreným.

Vysoká difúzna priepustnosť pre izoláciu znamená, že je priedušná, ľahko odvádza a odvetráva vlhkosť. Faktor difúzneho odporu konopnej izolácie je μ = 1 až 2, čo je parameter veľmi priepustného materiálu.

+ Redistribúcia vlhkosti

Okrem vysokej difúznej priepustnosti má konopná izolácia na rozdiel od minerálnej ďalšiu obrovskú výhodu, a tou je schopnosť redistribúcie vlhkosti. Všeobecne je to schopnosť materiálu vyrovnávať sa a odovzdávať vlhkosť celým svojím objemom, teda akási vlhkostná vodivosť. Vďaka nej nedochádza ku vzniku lokálnych koncentrácií vlhkosti. Vlhkosť je materiálom dopravená (distribuovaná) do celého objemu, čím je vytvorená násobne väčšia plocha povrchu pre ľahké odvetranie. Konopná izolácia je navyše schopná pojať a vyrovnať sa s veľkým množstvom vlhkosti. Objemová vlhkosť môže narásť až na 20 %, bez zníženia účinnosti izolačných schopností. Pre porovnanie u minerálnej izolácie dochádza k strate tepelne izolačných schopností už pri 2% objemovej vlhkosti. Pri súčasnej minimálnej schopnosti redistribúcie sa tento materiál stáva veľmi rizikovým pri vnikaní už veľmi malého množstva vlhkosti, najmä pri lokálnych netesnostiach a poruchách parotesnej bariéry, kde je vlhkostný tok sústredený do veľmi malej plochy. Hrozí, že minerálna izolácia začne lokálne vlhnúť až do tej miery, kedy koncentrovaná vlhkosť nie je schopná obmedzeným povrchom odvetrať a začne sa vlastnou váhou posúvať k spodným partiám. Tam môže dôjsť k navlhnutiu priľahlých konštrukcií, sprevádzaných vznikom plesní a v prípade drevenej konštrukcie k zásadnému poškodeniu drevených prvkov vplyvom zvýšenej vlhkosti, zahnívaniu dolných koncov stĺpikov alebo krokiev, stanovách prahov, väzníc.

Konopná izolácia vďaka schopnosti redistribúcie týmto dôsledkom veľmi dobre čelí. Účinne tak zabraňuje lokálnemu zavodnenie a chráni najmä drevené konštrukčné prvky pred zvýšenou vlhkosťou a následnou degradáciou.

+ Difúzne otvorená stavba

Vďaka vysokej tepelnej a vlhkostnej akumulácii pôsobí konopná izolácia priaznivo na vnútornú klímu, najmä ak sa uplatňuje do difúzne otvorenej skladby obvodovej konštrukcie. Difúzne otvorená skladba má rádovo vyššiu priepustnosť ako skladba s parozábranou, čím umožňuje vyšší účinok odovzdávanie naakumulované vlhkosti späť do interiéru. K tomu dôjde v opačnom prípade, keď je relatívna vlhkosť vnútri veľmi nízka. V každom prípade, teda aj u difúzne otvorenej skladby, platí zásada vzduchotesnosti a správne poradie jednotlivých vrstiev skladby. Skladba je pri návrhu posúdená výpočtom, kedy celoročná bilancia kondenzácie vlhkosti vo vnútri konštrukcie nesmie vyjsť kladná, teda množstvo vlhkosti do konštrukcie vstupujúcej nesmie byť väčšie, ako množstvo odvetranej vlhkosti. Správnosť skladby ovplyvňuje rad ďalších faktorov, ako sú vlastnosti použitých materiálov jednotlivých vrstiev, ich poradie, vzduchotesné uzavretie vnútorného povrchu a naopak priepustnosť vonkajšieho povrchu, účinnosť odvetrania ventilačných dutín ap. ako pri návrhu, tak najmä pri realizácii stavby.

Konopné izolácie sú vďaka svojim vlastnostiam ideálne na použitie do difúzne otvorených skladieb.

- Horľavosť

Podľa STN EN 13501-1:2007 je konopná izolácia podľa reakcie na oheň klasifikovaná do triedy E, čo znamená horľavú hmotu v kontakte s plameňom. S touto nevýhodou sa dá celkom ľahko vyrovnať uzavretím požiarno odolným obkladom s príslušným atestom, pri nosných prvkoch drevostavieb je nutné použiť osvedčenú skladbu so zodpovedajúcou požiarnou odolnosťou. Tieto certifikované skladby a systémy ponúkajú výrobcovia rôznych stavebných materiálov a je vecou správneho návrhu určiť tú najvýhodnejšiu. Isté obmedzenia pre použitie konopnej izolácie plynú na základe požiarnej normy pre významnejšie stavby, ako napríklad nemocnice, školy ap., kedy je predpísané použitie nehorľavých materiálov pre požiarne odolné konštrukcie.

Konopné izolácie možno bez ťažkostí použiť pri takmer všetkých bežných stavbách.

= Hodnotenie

Ak budeme hodnotiť aj ďalšie vlastnosti konopnej izolácie, dôjdeme k veľmi pozitívnemu záveru:

Jedenásťkrát +

  • pružnosť, neklesavosť
  • výborné tepelno izolačné vlastnosti
  • vysokej akumulačnej schopnosti
  • vysoká difúzna priepustnosť
  • schopnosť redistribúcie vlhkosti
  • výborné akustické vlastnosti
  • prirodzená a zdravá vnútorná klíma
  • ľahké a zdraviu neškodné spracovanie a manipulácia
  • odolnosť proti plesniam a škodcom
  • významne ekologicky výhodná
  • zdravý návrat k tradičnému materiálu

 

Jedenkrát -

  • horľavosť

 

Konopné izolácie so zreteľom na veľmi priaznivú cenu domáceho výrobku majú predpoklady významného uplatnenia v modernom stavebníctve.

Ing. Jan Škopek OMEGA project s.r.o.

 

Technické normy a hodnoty uvedené v tomto článku sa týkajú Českej republiky.