Budynek z Hempcrete: Podstawowe porady dla początkujących (część 1)

Zastrzeżenie: Autor przedstawia przegląd konstrukcji hempcrete w duchu pogłębiania wiedzy i umiejętności osób, które chcą korzystać z materiału. Ten artykuł nie stanowi pełnego programu szkoleniowego w zakresie stosowania hempcrete i pozostaje w gestii projektantów i budowniczych, którzy szczegółowo opisują i określają materiały dla swoich budynków, a także zapewniają pełne przeszkolenie wykonawców. Autor nie może ponosić odpowiedzialności za działania swoich czytelników.

Wprowadzenie do Hempcrete

Dom z hempcrete.

Kontynuując artykuł Toma Woolleya z ostatniego numeru TLS, pomyślałem, że praktyczne wskazówki dotyczące budowania z użyciem konopi wapniowych będą naturalnym postępem (jeśli wybaczysz kalambur).

Mój partner biznesowy William Stanwix i ja prowadzimy firmę o nazwie Hemp-Lime Construct, która od 6 lat buduje komercyjnie konglomeraty w Wielkiej Brytanii, zarówno w nowych budynkach (od małych budynków mieszkalnych po duże budynki komunalne), jak i odnowienie i retro-fit budynków tradycyjnych i historycznych. Dużo się nauczyliśmy, a teraz świadczymy usługi doradcze i szkoleniowe innym, którzy chcą korzystać z hempcrete; osoby które budują samodzielnie, wykonawcy i architekci. Chęć rozpowszechniania informacji dla innych osiągnęła punkt kulminacyjny w naszej nadchodzącej książce The Hempcrete Book: Designing and building with hemp-lime, która ma zostać opublikowana jeszcze w tym roku.

W tym dwuczęściowym artykule chciałbym podzielić się kilkoma kluczowymi wskazówkami i ważnymi „nakazami i zakazami” podczas używania materiału w budowie. W tej części pierwszej, po omówieniu terminologii i podstawach stosowania konopi w budownictwie, przyjrzymy się pierwszym krokom w konstruowaniu ściany z hempcrete, prowadzącej nas aż do konstrukcji drewnianej ramy konstrukcyjnej. W następnym wydaniu „Ostatniej słomy” część końcowa obejmie kluczowe techniki mieszania i układania konopi hempcrete wraz z niezbędnymi wskazówkami dla etapu suszenia.

Nomenklatura

Na początek spójrzmy na terminologię; istnieje wiele sposobów wykorzystania konopi w budownictwie i różne metody mogą brzmieć bardzo podobnie:

Rosnące konopie przemysłowe

„Hempcrete” lub „Hemp-lime”: kompozyt konopny, nienośny materiał budowlany zapewniający izolację i masę termiczną. Paździzerz konopi (posiekana szypułka z konopi) tworzy większość kompozytu i tworzy otwartą strukturę matrycy z wapiennym (lub na bazie wapna) spoiwem pokrywającym każdą cząstkę paździerza i wiążącą je ze sobą.

„Plastry z lianem”: tynk wapienny (na bazie masy wapiennej z tłuszczem lub mieszanki wapno-piasek hydrauliczny) z dodatkiem niewielkiej ilości włókien konopi (zwykle z mocnymi włóknami łykowymi – długie włókna, które zawijają się na zewnątrz) łodygi – ale można też użyć drzewnego konopi shiv). Dodatek konopi zapewnia niewielką izolację gotowego tynku, poprawia higroskopijność, a także zwiększa wytrzymałość na rozciąganie (w taki sam sposób, jak włosy w tradycyjnym tynku wapiennym), umożliwiając nakładanie grubszych warstw gipsu i zapobiegając skurczowi Pękanie. Higroskopijność odnosi się do zdolności materiału do wchłaniania wilgoci z powietrza w okresach wysokiej wilgotności, utrzymując w ten sposób zdrowe powietrze wewnątrz budynku.

Paździerz Konopna przygotowana do użycia na budowie

„Izolacja włókna konopnego”: wyprodukowana kołdra izolacyjna lub płat, wytwarzany z mocnych włókien łykowych rośliny konopi. W porównaniu z izolacjami syntetycznymi, włókno konopne, podobnie jak inne izolacje włókien naturalnych (np. Wełna owcza lub włókno drzewne), jest paroprzepuszczalne i higroskopijne i zachowuje swój kształt (a tym samym jego wartość izolacyjną!) Nawet po wielokrotnym narażeniu na wilgoć. Izolacje te są zawsze łączone ze spoiwem podczas procesu produkcyjnego, a ponieważ nie zawierają wapna, aby zapewnić te funkcje, wymagają obróbki chemicznej odporności na ogień i szkodniki.

Na rynku stopniowo pojawiają się różne inne innowacyjne zastosowania konopi, takie jak filce z włókniny konopnej, materiały z włókien konopnych i gliniane cegiełki nośne. Typ hempcrete, który wykorzystuje glinę jako spoiwo, jest również żywotny, chociaż nie jest wystarczająco odporny na warunki atmosferyczne do stosowania w ścianach zewnętrznych.

 

Podstawy

Dwu kondygnacyjny budynek z hempcrete

Artykuł ten skupi się wyłącznie na łączenu paździerza konopnego z wapnem, powszechnie znanych jako hempcrete, przepuszczalny dla pary (lub „oddychający”) higroskopijny materiał nienośny z wyjątkową wydajnością cieplną.

W nowych budynkach, hempcrete jest zwykle odlewany na miejscu, w szalunku wokół ramy z drewna konstrukcyjnego, ale może być również odlany na istniejących ścianach murowanych jako retro-izolacyjna dla litych ścian. Prefabrykowane bloczki konopne, ułożone w zaprawie wapiennej, są również stosowane na dużą skalę. Bloki te lub prefabrykowane panele kompozytowe z hempcrete są sensowną opcją, ponieważ obie metody eliminują problem zmiennych czasów suszenia na miejscu, które mogą mieć wpływ na harmonogram budowy.

Podczas budowania z odlewem na miejscu czas suszenia powinien być na pierwszym miejscu od samego początku, ponieważ jest to główna przyczyna opóźnień, zanim można zastosować wykończenia, a tym samym główną przyczynę nieporozumień z klientami i / lub głównymi wykonawcami. Czas suszenia może zostać znacznie skrócony poprzez dobór materiałów, poprzez umiejętne mieszanie i umieszczanie materiału oraz poprzez rozsądne „zarządzanie suszeniem” na miejscu, dlatego ważne jest, aby być tego świadomym od samego początku; zarówno w celu zapewnienia dobrej praktyki budowlanej, jak i zarządzania oczekiwaniami wszystkich zaangażowanych od samego początku projektu.

Gładka powierzchnia betonu konopnego

Podczas odlewania hempcrete na miejscu istnieją dwie główne opcje: ręczne umieszczanie lub nakładanie natryskowe. Podczas ręcznego układania materiał jest mieszany mechanicznie, a następnie przenoszony ręcznie do szalunku w dużych wanienkach (nie jest bardzo ciężki), gdzie jest układany ręcznie. Podczas natryskiwania mieszanie, podawanie i nakładanie są zmechanizowane. Wypróbowaliśmy oba i preferujemy ręczne wprowadzanie z wielu powodów.

Ręczne wprowadzanie jest bardziej dostępne i mało zaawansowane technologicznie. Opryskiwacze Hempcrete nie są łatwo dostępne do wynajęcia i kosztują pieniądze na zakup, przechowywanie, transport, czyszczenie i naprawę. Z naszych doświadczeń wynika, że ​​opryskiwacze produkują więcej hempcrete bogatego w spoiwa, co zwiększa gęstość materiału. Proces natryskiwania wymaga użycia przepuszczalnej dla pary płyty gipsu jako trwałego szalowania z jednej strony ścianki (do natryskiwania), która wprowadza inny wysoko przetworzony, wysoko wykonany materiał energetyczny do narostu ściany i dodaje inny koszt.

Podczas rozpylania zmniejsza się liczba osób na budowie (3 osoby, w przeciwieństwie do 5 lub 6, dla średniej wielkości domu, około 70-80 m3 konopi), nie zmniejsza to czasu budowy tego projektu. Rozpylanie jest hałaśliwym, nieporządnym biznesem, wymagającym użycia ciężkich masek ochronnych i w jakiś sposób oddziałuje na towarzyskie doświadczenia, jakie można uzyskać, umieszczając ręcznie hempcrete w większym zespole.

Działanie rozpylania oznacza również, że znaczna ilość materiału trafia na podłogę (aż 10-20% strat), chociaż można to złagodzić zbierając go i używając go do odlewania stropów z konglomeratu, jeśli jest to wymagane.

Na koniec powierzchnia natryśniętej ściany hempcrete jest nierówna i nieskonsolidowana (w porównaniu do płaskiej równej powierzchni ręcznie odlanej ściany) po usunięciu szalunku, co oznacza, że ​​więcej tynku jest przejmowane przez ścianę w podkładzie, dodając do koszt wykończenia, jednak przy rzucaniu większych budynków – powyżej 120 m3 hempcrete – lub przy zastosowaniu konglomeratu do istniejącej ściany murowanej, uzyskana efektywność oznacza, że ​​aplikacja opryskowa naprawdę się opłaca.

Ręcznie umieszczona konstrukcja z hempcrete

Mały dom z betonu konopnego z zielonym dachem

Podczas ręcznego umieszczania hempcrete kluczowe uwagi do mieszania i umieszczania materiału, są w drugiej części tego artykułu, jednak są również błędy, których należy unikać podczas początkowych etapów pracy.

Istnieje wiele możliwych opcji podczas projektowania budynku o zbyt dużej liczbie materiałów neturalnych, zbyt wiele do omówienia tutaj. Istnieją także zalety, gdy projektant ma wiedzę na temat ogólnego stosowania materiałów naturalnych i rozumie sposób, w jaki naturalne budynki działają holistycznie, przy czym każdy element budynku współpracuje, aby zapewnić szczelność, wydajność cieplną i skuteczne zarządzanie wilgocią.

Ponieważ hempcrete może być stosowany w ścianach, płytach stropowych, izolacji dachu i sufitach, możliwe jest odlewanie całej bryły budynku w jednym kawałku, dzięki czemu w pełni wykorzystuje wyjątkową wydajność termiczną i szczelność, jaką oferuje materiał.

Największym wyzwaniem dla projektanta budynku jest izolacja cokołu u dołu ściany hempcrete oraz detale przy okapie, jeśli do izolacji dachu ma być zastosowany inny materiał.

Przemysłowa uprawa konoii

Ściana z hempcrete jest zwykle wykonana do grubości 300-350 mm, która w zależności od zastosowanego środka wiążącego osiąga wartość współczynnika przenikania ciepła około 0,2 W / m2K przy 300 mm (12 cali) do 0,17 W / m2K przy 350 mm . Warto jednak pamiętać, że:

a) rzeczywista wartość współczynnika U zależy od umiejętności osoby, która umieszcza hempcrete na miejscu, oraz

b) wydajność cieplna hempcrete przekracza to, co jest oczekiwane dla takich wartości współczynnika U, ze względu na interakcję izolacji i masa termiczna w tym samym materiale.

Cokół

Standardowym podstawowym elementem konstrukcyjnym dla ścian jest cokół murowany u podstawy ściany, w celu utrzymania hempcrete co najmniej 250 mm nad ziemią. Zapewnia to, że agregat roślinny nie jest wystawiony na stojącą wodę gruntową lub nadmierny ochlapywanie od deszczu. Na szczycie cokołu znajduje się podwalina drewnianej ramy, która zwykle jest umieszczona centralnie w ścianie. Trzeba rozważyć ocieplenie cokołu, w przeciwnym razie będziesz miał ogromny mostek termiczny biegnący wokół twojego budynku u podstawy ściany. Zwykle osiąga się to przez zastosowanie obciążających bloków termicznych, takich jak bloki z recyklingowanej pianki szklanej, lub przez naturalny materiał izolacyjny z luźnego wypełnienia, taki jak lekki spieniony agregat glinkowy (LECA) w konstrukcji wnękowej. Należy pamiętać, że te ostatnie wymagałyby przeniesienia ramy na bok cokołu zamiast umieszczania go centralnie.

Rama z drewna

Beton konopny luźno ułożony w szalunku

Rama drewniana działa jako podpora dla konopi (do całkowitego wyschnięcia) i przejmuje wszystkie obciążenia konstrukcyjne budynku, dlatego powinna być określona przez odpowiednio doświadczoną lub wykwalifikowaną osobę i podpisana przez odpowiedni organ nadzoru budowlanego.

W konglomerowanym budynku (z ramą umieszczoną centralnie w ścianie) drewno może być nieobrabiane z drewna iglastego, ponieważ przepuszczalność pary zapobiega nadmiernemu zawilgoceniu drewna, a otaczające go wapno zapobiega gniciu i chroni drewno przed atakiem owadów (nic nie je wapna!). Obecność hempcrete pozwala również na zmniejszenie grubości drewna w porównaniu ze standardową drewnianą ramą konstrukcyjną. W szczególności konopie niskoprzetworzone zapewniają ogromną wytrzymałość ramy na stelaż i zmniejszają potrzebę usztywnienia ukośnego (chociaż nadal trzeba przymocować tymczasowe ukośne szelki do ramy przed umieszczeniem hempretonu). Eliminuje to również konieczność stosowania poziomych przegródek, ponieważ hempcrete wokół pionowych kołków zapewnia pełną sztywność. Właściwie ważne jest, aby pomijać wszystkie poziomy drewna, o ile nie jest to absolutnie nieuniknione, ponieważ trudno jest równomiernie rozmieścić wokół nich konopie.

Zazwyczaj konstruuje się ramę dachową robi się z dużym okapem, aby zapewnić maksymalną ochronę ściany, chociaż przykłady istnieją w Wielkiej Brytanii, gdzie zbudowano konglomerowane budynki z niewielkim okapem lub bez okapu, stosując opatentowane formulacje wapienne, które są hydrofobowe pozostając jednocześnie paroprzepuszczalny.

Ościeża okien i drzwiowe są zbudowane jako część ramy lub odsunięte od niej.

Mocowania i media

Ściana z betonu konopnego.

Ze względu na ekstremalne środowisko alkaliczne wewnątrz ściany z hempcrete, wszystkie elementy mocujące w ścianie powinny być ze stali nierdzewnej (śruby lub gwoździe) lub cynkowane ogniowo (gwoździe). Tańsze galwanizowane elementy mocujące (takie jak elektrofiltry) są dopuszczalne tylko w przypadku nie konstrukcyjnych elementów mocujących, ponieważ ulegną korozji w pewnym stopniu w kontakcie z konopią. Tam, gdzie wymagane są inne mocowania konstrukcyjne, które nie są dostępne w wersjach ze stali nierdzewnej lub ocynkowanej ogniowo, można je malować w celu ich ochrony przed odlaniem hempretonu.

Instalacje elektryczne biegnące przez konglomeraty muszą być prowadzone w rurze (z PCW lub ze stali nierdzewnej), ponieważ są otoczone materiałem izolacyjnym. Najczęstszym sposobem jest przypięcie go do ramy przed odlaniem hempcrete, z tylnymi skrzynkami ustawionymi na dystansach przy ścianie, tak więc deski szalunkowe mogą być poprowadzone prosto na ich przedniej stronie. Łatwo jest jednak wyciąć bruzdy w hempcrete po utwardzeniu za pomocą frezu tarczowego.

Usługi w zakresie wody i gazu mogą, jeśli to absolutnie konieczne, być prowadzone w obrębie (lub częściej w poprzek) ściany z hempcrete, uważając, aby chronić wszelkie miedziane rury przed wapnem i pamiętając, że wszelkie połączenia w rurach powinny być umieszczone poza materiałem odlewniczym w przypadku, gdy dostęp jest wymagany w późniejszym terminie. Ponownie, takie usługi mogą być ustawione przed odlaniem lub przewiercone później (o ile znasz dokładną pozycję drewnianej ramy wewnątrz ściany!).

układanie bloczków z hempcrete
Murowanie ściany z bloczków konopnych

Po stwardnieniu hempcrete, lekkie i średnie mocowania mogą być wykonane bezpośrednio w ścianie hempcrete, ale w miejscach, gdzie wymagane będzie mocowanie cięzkich elementów (np. W przypadku szafek kuchennych wysokiego poziomu), należy rozważyć projektowanie mocowań do ramy

Końcowa część tego artykułu pojawi się w następnym numerze The Last Straw (TLS # 65); w której pokryjemy mocowanie szalunku wokół ramy drewnianej, mieszanie i układanie konopi, oraz dobre zarządzanie suszeniem po zakończeniu odlewania.

Zagadnienia i metody opisane powyżej zostały omówione bardziej szczegółowo w książce Williama Stanwixa i Alexa Sparrowa: The Hempcrete Book: Projektowanie i budowanie z użyciem konopi wapiennych. Książka składa się z trzech części: omówienia podstawowych zasad budowy hempkopii; pełna praktyczna instrukcja budowy; oraz rozdział poświęcony szczegółom i szerszym rozważaniom projektowym dla architektów i innych projektantów budynków.

 

Daty publikacji to 9 października (UK) i 1 listopada (USA). Więcej informacji można znaleźć na stronie http://www.greenbooks.co.uk/the-hempcretebook

Z Hemp-LimeConstruct można się skontaktować za pośrednictwem strony internetowej www.ukhempcrete.com lub poprzez Twitter: @UKHempcrete i @hempcretebook.

Film pokazujący mieszanie się konopi z mikserem bębnowym jest dostępny pod adresem: http://www.youtube.com/watch?v=w1FupaK-rvM

 

hempcrete - wypełnianie mechaniczne
Natryskiwanie betonu konopnego

PrzeczZobacz też:

Allin, S. (2005) Budynek z konopi. Prasa do nasion: Rusheens Co. Kerry

Bevan, R. and Woolley, T. (2008) Hemp Lime Construction: Aguide do budowania z limekompozytami konopnymi. IHS BRE Press: Bracknell

Daly, P., Ronchetti, P. i Woolley, T. (2013) Hemp LimeBio-composite jako materiał budowlany w irlandzkim budownictwie. Agencja Ochrony Środowiska Irlandia: tylko online pod adresem http://erc.epa.ie/safer/iso19115/displayISO19115.jsp?isoID=202

Woolley, T. (2006) Natural Building: Przewodnik po materiałach i technikach. The Crowood Press: Marlborough

Czytaj dalej w drugiej części: Beton Konopny – cz.2

 

Żródło: http://thelaststraw.org/

Żródło zdjęć: http://thelaststraw.org/

4 thoughts on “Budynek z Hempcrete: Podstawowe porady dla początkujących (część 1)

  • 23/03/18 at 12:35
    Permalink

    Mam zamiar zbudowac kopule monolityczna o srednicy ok 11m przy grubosci scian ok 50cm, sciana moze byc 3warstwowa (hemp powietrze hemp). Konstrukcja nosna drewniana. Czy te pomysly sa realne ? czy to sie kalkuluje jesli chodzi o cieplo i trwalosc?

    Reply
    • 31/03/18 at 09:00
      Permalink

      Witam, Kopułę na konstrukcji drewnianej można jak najbardziej zrobić. W tym roku będziemy wykonywać kilka takich budynków. Natomiast wykonanie pustki powietrznej nie jest zasadne, z bardzo wielu powodów. Beton konopny jest materiałem który bardzo dobrze przepuszcza parę wodną dlatego między innymi nie ma sensu robić pustki powietrznej.

      Reply
  • 25/04/18 at 20:27
    Permalink

    czy przy pomocy hemcrete da się ocieplić dach w istniejącym już budynku? – Blachodachówka na pełnym deskowaniu.
    Z tego co czytam to jest to do zrobienia, ale raczej rzadko się to spotyka. Wydaje mi się to realne: szalowanie na krokwiach + jakieś poszerzenie aby było miejsce na ok 40-50 cm mieszanki i w to miejsce wsypywanie mieszanki od wewnątrz.
    Czy dawać do tego jakąś mambranę wiatroszczelną?
    Co z paroizolacją?
    Czy taka mieszanka sama się utrzyma czy po prostu będzie się trzymać na szalunku?
    Czy takie ocieplenie nie będzie za ciężkie?
    Nie za mocno obciąży konstrukcję dachu?
    Ktoś to już robił??

    Reply
    • 27/04/18 at 13:43
      Permalink

      Bez demontażu dachówek będzie to co najmniej bardzo problematyczne, wełna będzie prostszym rozwiązaniem. Będzie ciężkie do momentu wyschnięcia, tym samym wymaga odpowiednio dostosowanej konstrukcji dachu.Tutaj przykład jak się układa konopie na dachu. http://spliff.pl/images/fot%206.jpg
      Nie robiliśmy tego nigdy od strony wewnętrznej.

      Reply

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *