Прогресс тоқтамайды дейді, бұл шындыққа жанасады. Қазіргі кезде адамзат экологиялық мәселелерді шешудің, энергия тиімділігін арттырудың және табиғи ресурстарды үнемдеудің жаңа жолдарын белсенді түрде іздеуде. Технологиялар мен идеялар жарысында заманауи тұрақтылық талаптарына сәйкес келетін, сонымен қатар құрылысқа инновациялық көзқарастар ұсынатын материалдар ерекше назар аударып отыр.

Осындай шешімдердің арасында өзінің қарапайымдылығымен және үлкен әлеуетімен таң қалдыра алатын бір материал бар. Конопля — ұзақ және қайшылықты тарихы бар өсімдік, көбінесе даулы беделмен байланыстырылады, бірақ қазіргі уақытта құрылыс саласында жаңа орнын тауып жатыр.

Неге дәл конопля? Оның ерекше қасиеттері мен әмбебаптығы ғалымдар, инженерлер және сәулетшілердің назарын көбірек аударуда. Жеңілдігі, экологиялық тазалығы, жылдам қалпына келу қабілеті және жоғары энергия тиімділігі оны болашақ ғимараттарын жасауға арналған ең перспективалы табиғи ресурстардың біріне айналдырады. Қазіргі уақытта бұл өсімдік шикізат қана емес, ғаламдық мәселелерді шешу құралы ретінде қарастырылуда — көміртегі ізі азайту мен өмір сапасын жақсартудан бастап.

Сонымен, конопляны болашақ құрылыс материалының мәртебесіне лайық ететін нәрсе не? Осыны толығырақ қарастырып көрейік.

Конопля және құрылыс: тарих пен қазіргі заман

Егер қабырғалар сөйлей алатын болса, олар конопляның құрылыс материалы ретінде қолданылған дәуірлер туралы таңғаларлық оқиғаларды айтар еді. Еуропа, Азия және Таяу Шығыста бұл өсімдік бірнеше ғасырлар бойы тек арқан, мата және қағаз өндірісінде ғана емес, сондай-ақ балшық пен әктас құрылыстарды нығайту үшін де кеңінен қолданылған. Конопля талшықтары құрылыс қоспаларына беріктік беру үшін қосылып, ал оның тұқымынан алынған май ағашты ылғалдан қорғау үшін пайдаланылған.

XX ғасыр келгенде жағдай өзгерді. Бетон, пластик сияқты синтетикалық материалдардың дамуы, сондай-ақ конопляны өсіруге енгізілген заңнамалық шектеулер оның психоактивті заттармен байланысына байланысты бұл өсімдікті құрылыс индустриясынан іс жүзінде ығыстырды. Нәтижесінде, конопля экологиялық таза, бірақ жаппай өндірістік емес материалдардың пайдасына ұмыт қалды.

Бүгінде біз конопляны құрылыс материалы ретінде қайта жандандыру үрдісін байқаймыз. Архитекторлар, инженерлер және экологтар оның ерекше қасиеттеріне қайтадан назар аудара бастады. Бұл бағытта ерекше орынды Hempcrete (конопля бетон) алады — жеңілдік, беріктік және экологиялық тазалықты үйлестіретін бірегей биокомпозит. Бұл материал конопляның сабағының ішкі бөлігі (костра), су және әк қоспасынан жасалады, және ол дәстүрлі құрылыс материалдарына тамаша балама болып табылады.

Hempcrete-ке деген қызығушылық оның техникалық сипаттамаларымен ғана емес, сонымен қатар экологиялық мәселелерді шешудегі рөлімен де түсіндіріледі. Оның өндірісі көп энергия шығындарын талап етпейді, ал материалдың өзі атмосферадан көмірқышқыл газын сіңіре алады, бұл ғимараттардың көміртегі ізіне жағымды әсер етеді. Бұған қоса, Hempcrete ұзаққа шыдайды, көгеруге, шіруге және зиянкестерге төзімді, бұл оны тұрақтылық пен энергия тиімділігіне бағытталған заманауи құрылыс үшін тамаша таңдау етеді.

Hempcrete: оның құрамы

Hempcrete-ті ағаштың жеңілдігі, балшықтың ылғал реттеу қасиеті және дәстүрлі жылытқыштармен салыстыруға болатын жылу оқшаулау қасиеттері бар материал деп елестетіңіз. Оның танымалдылығы құрылыс индустриясында қарқынды өсіп келеді.

Hempcrete-тің құпиясы — бұл компоненттердің мұқият таңдалған үйлесімінде, олардың әрқайсысы материалдың ерекше қасиеттерін қамтамасыз етеді:

  • Конопля кострасы. Бұл Hempcrete-тің негізгі бөлігі — конопляның сабағының ұнтақталған ішкі бөлігі, пористік құрылымға ие. Ол материалдың жеңілдігін, жылу оқшаулау қасиеттерін және көмірқышқыл газын сіңіру қабілетін қамтамасыз етеді. Костра Hempcrete-ке жоғары бу өткізгіштік береді, бұл қабырғаларға "дем алуға" және ғимарат ішінде жайлы микроклимат сақтауға мүмкіндік береді.
  • Гашеная известь. Бұл байланыстырушы зат, ол қоспаны сыртқы әсерлерге төзімді және берік етеді. Әк материалды ылғалдан қорғап, шіруге және көгеруге жол бермейді. Сонымен қатар, әктің өртке төзімділік қасиеттері бар: Hempcrete жоғары температураға төтеп бере алады, бұл оны қауіпсіз құрылыс материалы етеді.
  • Су. Қарапайым болып көрінетін компонент, бірақ оның рөлі өте маңызды. Су әк пен костра арасындағы химиялық процестерді белсендіреді, бұл қатаю кезінде материалдың ұзақ мерзімділігі мен құрылымдық тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

Hempcrete қалай жұмыс істейді?

Hempcrete тірек материал ретінде қолданылмайды, бірақ оның құрылыс саласындағы рөлі өте маңызды. Ол қабырғалар, төбелер және едендер үшін оқшаулау және толтырғыш ретінде қызмет етеді, жеңіл, бірақ берік құрылымды жасайды. Конопля кострасының кеуекті құрылымы қыста жылуды сақтап, жазда салқындықты ұстап тұруға мүмкіндік береді, бұл жылыту мен кондиционерлеуге кететін шығындарды айтарлықтай азайтады.

Hempcrete-тің бу өткізгіштігі бөлме ішіндегі ылғалдылық деңгейін оңтайлы түрде сақтайды, конденсацияның пайда болуына және көгерудің дамуына жол бермейді. Бұл оны тұрғын үйлерде денсаулыққа жайлы микроклимат жасау үшін тамаша таңдау етеді.

Сонымен қатар, Hempcrete құрылысы аяқталғаннан кейін де көмірқышқыл газын сіңіруді жалғастырады, бұл оны теріс көміртекті ізге ие материал етеді. Бұл процесс басқа құрылыс материалдарын өндірумен байланысты шығарындыларды өтеуге көмектеседі және климаттың өзгеруімен күреске ықпал етеді.

Hempcrete пен бетонның айырмашылығы

Дәстүрлі бетон — сөзсіз, әлемдегі ең кеңінен қолданылатын құрылыс материалдарының бірі. Оның беріктігі мен әмбебаптығы қазіргі заманғы сәулет өнерінің негізі болып табылады. Алайда, бетонның кемшіліктері де бар: ол ауыр, ауа мен ылғалды нашар өткізеді, ал оның өндірісі көмірқышқыл газының орасан зор шығарындыларымен байланысты. Осы тұрғыда Hempcrete — құрылысқа мүлдем басқа көзқарасты ұсынатын революциялық балама.

  • Жеңілдік және "демалу" қасиеті.
    Бетон — ауыр материал, ол іргетасқа үлкен жүктеме түсіреді және күрделі көлік пен монтаж шешімдерін талап етеді. Ал Hempcrete жеңіл және кеуекті. Бұл қабырғаларға "дем алу" мүмкіндігін береді, бөлмелерде табиғи желдетуді қамтамасыз етеді. Мұндай ерекшелік плесень мен конденсаттың пайда болу қаупін азайтады, бұл тұрғын және коммерциялық ғимараттарда жайлы және денсаулыққа қолайлы микроклимат жасауда маңызды рөл атқарады.
  • Экологиялық тазалық.
    Бетон өндірісі әлемдегі көмірқышқыл газы шығарындыларының ең ірі көздерінің бірі болып табылады, ол жаһандық CO2 шығарындыларының шамамен 8%-ын құрайды. Hempcrete бұл тұрғыда бейтарап қана емес, сонымен қатар климаттық өзгерістермен күресуге көмектеседі. Конопля өсіп тұрған кезде атмосферадан белсенді түрде көмірқышқыл газын сіңіреді, ал Hempcrete қабырғалары бұл процесті құрылыс аяқталғаннан кейін де жалғастырады. Бұл оларды ғимараттың көміртек ізіне оң әсер ететін өзіндік "климаттық сүзгілерге" айналдырады.
  • Жылу оқшаулау және энергия тиімділігі.
    Бетонның өзі жылуды нашар ұстайды және қосымша оқшаулауды қажет етеді, бұл құрылыс пен пайдалануға кететін шығындарды арттырады. Hempcrete-тің кеуекті құрылымы оның жоғары жылу оқшаулау қасиеттеріне ие болуына мүмкіндік береді, бұл қыста жылытуға, ал жазда салқындатуға кететін шығындарды айтарлықтай төмендетеді.
  • Ылғалға және шіруге төзімділік.
    Бетон механикалық жүктемелерге төзімді болғанымен, ылғалдың ұзақ уақыт әсерін нашар көтереді, бұл конструкциялардағы арматураның коррозиясына әкелуі мүмкін. Ал Hempcrete құрамындағы әктің арқасында ылғалға, шіруге және плесеньге төзімді, ал оның табиғи антисептикалық қасиеттері оны жоғары ылғалдылық жағдайында да ұзақ мерзімді етеді.
  • Көміртекті баланс.
    Бетон өндірісі көміртекті қарыз тудырады, оны басқа салаларда өтеу қажет. Hempcrete, керісінше, теріс көміртекті ізге ие, өйткені өндіріс және пайдалану процесінде көмірқышқыл газын шығарардан гөрі көбірек сіңіреді.

Hempcrete қасиеттері және артықшылықтары

  • Экологиялық таза материал.
    Hempcrete өндірісі цемент пен басқа дәстүрлі құрылыс материалдарын өндіруге қарағанда әлдеқайда аз энергияны қажет етеді. Конопля өзінің өсу процесінде көмірқышқыл газын белсенді түрде сіңіре алатын табиғи қабілетке ие. Зерттеулер көрсеткендей, бір гектар конопля өсімдігі маусымда 10–15 тоннаға дейін CO2 сіңіре алады. Бұл мөлшер оны құрылыс материалына қайта өңдеу кезінде бөлінетін көмірқышқыл газының көлемінен жиі асып түседі. Осылайша, Hempcrete тек бейтарап емес, сонымен қатар құрылыс кезінде көміртек ізін азайтуға көмектеседі.
  • Ұзақ мерзімділік.
    Hempcrete-тің ең үлкен артықшылықтарының бірі — оның сыртқы факторлар мен уақыт әсеріне төзімділігі. Бұл материал шірімейді, ылғалдың әсерінен бұзылмайды және жәндіктерді қызықтырмайды. Сондықтан ол дәстүрлі материалдарға тән типтік мәселелерге төзімді. Осы қасиеттерінің арқасында Hempcrete ондаған жылдар бойы өз сипаттамаларын жоғалтпай сақтай алады және жиі ауыстыру немесе қымбат жөндеу жұмыстарын қажет етпейді.
  • Отқа төзімділік.
    Hempcrete табиғи отқа төзімділік қасиеттеріне ие, себебі оның құрамына әк кіреді. Бұл материал жануды қолдамайды және жоғары температураға төзімді болып қала береді. От әсер еткен кезде материал тек көмірленіп, улы газдарды бөлмейді. Бұл оны тұрғын үйлер салу үшін, әсіресе өрт қаупі жоғары аймақтарда, қауіпсіз таңдау етеді.
  • Жылу және дыбыс оқшаулау.
    Hempcrete-тің ең тартымды сипаттамаларының бірі — оның жылуды сақтай отырып, қыста жылу беріп, жазда салқындықты ұстай білу қабілеті. Оның кеуекті құрылымының арқасында ол тамаша жылу оқшаулау қасиеттеріне ие. Сонымен қатар, Hempcrete жоғары дыбыс оқшаулау қасиеттерін көрсетеді, шуды тиімді түрде жұтып алады. Бұл Hempcrete-тан салынған үйлерді тек микроклимат тұрғысынан ғана емес, акустика жағынан да жайлы етеді, әсіресе қалалық ортада немесе қарқынды қозғалыс жолдарына жақын салынған ғимараттар үшін.
  • Бу өткізгіштік.
    Hempcrete құрылымы үй ішінде табиғи ылғалдылық деңгейін ұстап тұруға көмектеседі, бұл конденсация мен көгерудің пайда болуын болдырмайды. Бұл қасиет үйде сау микроклимат қалыптастырады, бұл аллергияға бейім немесе тыныс алу жүйесі аурулары бар адамдар үшін өте маңызды.

Конопляны өсіру және өңдеу

Конопляны өсіру және өңдеу — тиімді әрі экологиялық таза ауыл шаруашылығының мысалы. Бұл өсімдік өнімділігімен, бейімделгіштігімен және күтімді минималды қажет ететін қасиеттерімен ерекшеленеді, бұл оны құрылыс материалдарын тұрақты өндіру үшін мінсіз таңдау етеді.

  • Конопляны өсіру.
    Бір кубометр Hempcrete өндіру үшін шамамен 150–200 кг костра қажет, оны бірнеше сотық жерден жинауға болады. Конопляның өсу қарқыны таңғаларлық: ол 3–4 айда 3–4 метр биіктікке дейін жетеді. Бұл өсімдік зиянкестер мен ауруларға табиғи төзімділігіне байланысты тыңайтқыштарды немесе пестицидтерді көп қолдануды қажет етпейді.

Конопляның қуатты тамыр жүйесі қоршаған ортаға аз ресурстар жұмсап, топыраққа үлкен пайда әкеледі. Оның тамырлары терең еніп, топырақ құрылымын жақсартады, оның аэрациясына ықпал етеді және эрозияны болдырмайды. Сонымен қатар, конопляны өсіру жердің құнарлылығын қалпына келтіруге көмектеседі, сондықтан оны жиі севооборотта топырақты байытатын дақыл ретінде пайдаланады.

  • Өнім жинау және өңдеу.
    Өсімдік толық жетілгеннен кейін оның сабақтарын жинап, өңдеуге жібереді. Алғашқы кезеңде сабақ костраға (ішкі бөлігі) және талшықтарға (сыртқы қабықша) бөлінеді. Бұл процесс арнайы өңдеу желілерінде жүзеге асырылады, олар қалдықтарды барынша азайтып, өсімдіктің барлық бөліктерін тиімді пайдалануға мүмкіндік береді.
  • Костра қолдану.
    Костра — Hempcrete өндіруге негіз болатын жеңіл әрі кеуекті материал. Оның құрылымы материалға жылу оқшаулау, жеңілдік және ұзақ мерзімділік қасиеттерін береді. Өңделгеннен кейін костра құрылыс индустриясының талаптарына сәйкес болуы үшін шаң мен қоспалардан тазартылады.
  • Талшықтарды пайдалану.
    Конопля талшықтары босқа кетпейді — олар түрлі салаларда қолданыс табады. Текстиль өнеркәсібінде олардан мықты және ұзаққа созылатын маталар, арқан және тоқыма емес материалдар жасалады. Автомобиль индустриясында талшықтар биокомпозиттер өндірісінде қолданылады, олар көлік интерьерлері, бамперлер және басқа да элементтерді жасауға пайдаланылады.

Қиындықтар мен кедергілер

Конопляның құрылыс саласында қолданылуының көптеген артықшылықтарына қарамастан, оның кең ауқымда пайдаланылуы белгілі бір қиындықтарға тап болуда. Бұл мәселелер заңнамалық, экономикалық және мәдени салаларға әсер ететін кешенді сипатқа ие.

  • Заңнамалық шектеулер.
    Индустрияның дамуына кедергі келтіретін негізгі мәселелердің бірі — көптеген елдерде конопля өсіруді реттейтін қатаң заңдар. Өндірістік конопля құрамында психоактивті заттың (ТГК) ең төменгі мөлшері ғана бар және оны рекреациялық мақсаттарда қолдануға болмайды. Соған қарамастан, ол әлі күнге дейін психоактивті сорттармен тең дәрежеде заңнамалық шектеулерге ұшырайды. Өсіруге лицензия алу бюрократиялық қиындықтармен байланысты, ал егінді бақылау талаптары фермерлер үшін бұл үдерісті экономикалық тұрғыдан тиімсіз етеді. Нәтижесінде, көптеген елдер бұл экологиялық таза және экономикалық тиімді секторды дамыту мүмкіндігін жіберіп алады.
  • Логистика және өңдеу.
    Коноплядан жасалған материалдарды өндіру тек оны өсірумен ғана шектелмейді, сонымен қатар шикізатты жеткізу мен өңдеуді қамтитын логистикалық тізбекті жолға қоюды талап етеді. Бұл өңдеу зауыттарын салуды, шикізатты тасымалдауды және дайын өнімді өткізу жолдарын ұйымдастыруды қажет етеді. Индустрия енді ғана қалыптасып жатқан аймақтарда өңдеу қуаттарының болмауы және логистикаға жұмсалатын жоғары шығындар елеулі кедергілерге айналуда. Сонымен қатар, өңдеу технологиясы арнайы жабдықты қажет етеді, бұл инвестицияларды және оны енгізуге уақытты талап етеді.
  • Скептицизм және төмен ақпараттану деңгейі.
    Көптеген құрылыс салушылар, архитекторлар және тұтынушылар конопля материалдарының артықшылықтары туралы әлі де жеткілікті білмейді. Hempcrete және басқа да коноплядан жасалған материалдар жаңа әрі эксперименталды нәрсе ретінде қабылданады, бұл сенімсіздік тудырады. Сонымен қатар, конопляның психоактивті қасиеттерімен байланысты болуы құрылыс саласында бұл өсімдікті қолдануға деген алдын ала көзқарасты қалыптастырады. Ақпарат тарату, білім беру бағдарламаларын өткізу және табысты жобаларды көрсету осы кедергіні азайтуға айтарлықтай көмектесе алады.
  • Экономикалық шығындар.
    Технология дамудың бастапқы кезеңінде болғандықтан, конопля материалдарын өндіруге жұмсалатын шығындар дәстүрлі баламаларға қарағанда жоғары болуы мүмкін. Бұл шектеулі өндіріс көлеміне, жабдықтың жоғары құнына және нарықтағы бәсекелестіктің жеткіліксіздігіне байланысты. Шығындарды азайтуға бағытталған құрылыс салушылар ұзақ мерзімді тиімділіктеріне қарамастан, мұндай инвестицияларға әлі дайын емес.
  • Нормативтік стандарттардың болмауы.
    Конопля материалдарын кеңінен енгізу үшін олардың өндірісі мен қолданылуын реттейтін стандарттарды әзірлеу және бекіту маңызды. Әзірге мұндай стандарттар жеткіліксіз, бұл Hempcrete және басқа материалдарды құрылыс жобаларына, әсіресе ірі және коммерциялық жобаларға, интеграциялауды қиындатады.

Конопляның құрылыс материалдары ретінде кең таралуы үшін осы қиындықтарды шешу қажет. Заңнамалық реформалар, өндірістік қуаттарды арттыру, ақпараттық кампаниялар және нормативтік стандарттарды әзірлеу бұл материалдың әлеуетін толық жүзеге асыруға мүмкіндік береді.

Қиындықтарды еңсеру жолдары

Қолданыстағы қиындықтарға қарамастан, бұл мәселелер шешілмейтіндей емес. Заңнаманы жеңілдету, субсидиялау бағдарламаларын құру, қайта өңдеу қуаттарын дамыту және кендірдің артықшылықтары туралы кең аудиторияны ақпараттандыру оны құрылыс индустриясына енгізуді айтарлықтай жылдамдата алады. Бұл мәселелерді шешу тұрақты және экологиялық құрылысқа жол ашады, бұл жаһандық экологиялық қиындықтармен күрестегі маңызды қадамға айналады.

Болашағы: неге конопля маңызды?

Қазіргі таңда конопля экологиялық тазалық, тиімділік және экономикалық қолжетімділікті біріктіретін тұрақты болашақтың символына айналуда. Оны құрылыс саласында қолдану ғимараттарды тұрғызу тәсілін түбегейлі өзгертіп, дәстүрлі материалдарға балама ұсына алады. Бұл материалдар көбінесе қымбат, энергияны көп қажет етеді және қоршаған ортаға зиян тигізеді.

Конопляның басты артықшылықтарының бірі – ғимараттарды экологиялық таза етіп қана қоймай, сонымен қатар өмір сүруге қолайлы ету мүмкіндігі. Hempcrete сияқты конопля материалдары ерекше қасиеттерімен ерекшеленеді: олар «тыныс алады», жоғары жылу және дыбыс оқшаулауын қамтамасыз етеді, ылғал мен оттан қорықпайды, сондай-ақ атмосферадан көмірқышқыл газын белсенді сіңіреді. Бұл қасиеттер коноплядан жасалған үйлерді жайлы ғана емес, климат өзгерісіне қарсы күрес тұрғысынан да маңызды етеді.

Уақыт өте келе технологиялардың жетілуімен конопля материалдары қолжетімді бола түседі. Өсімдіктер генетикасы мен шикізатты өңдеу саласындағы қазіргі заманғы әзірлемелер өнімділікті арттырып, өндіріс шығындарын азайтуға мүмкіндік береді. Бұған қоса, үкіметтердің субсидиялар, салық жеңілдіктері және жасыл технологияларды дамыту бағдарламалары түріндегі қолдауы конопля материалдарын құрылыс индустриясына жаппай енгізуге жаңа мүмкіндіктер ашады.

Сонымен бірге, конопляның қолдану аясы құрылыс саласынан асып түседі. Ол тоқыма, автомобиль және косметика өнеркәсібінде кеңінен қолданылады, бұл оны әртүрлі салалар үшін әмбебап ресурсқа айналдырады. Мұндай көпқырлы тәсіл өндірістің тұйық циклін қалыптастыруға негіз болады, бұл қалдықтарды азайтып, экономика мен экологияға максималды пайда әкеледі.

Біз шынымен де қоршаған ортаға қамқорлық ғимараттарды жобалау мен тұрғызудың ажырамас бөлігіне айналатын құрылыс саласының жаңа дәуірінің табалдырығында тұрмыз. Болашақ сәулет өнері көбінесе тұрақтылық принциптеріне негізделетін болады, ал конопля осы тәсілдің негізгі материалдарының біріне айналады.

Мүмкін, бірнеше онжылдықтан кейін Hempcrete және басқа да конопля материалдарынан жасалған үйлер ерекше жаңалық болудан қалады. Олар табиғи ресурстарды ақылмен әрі үйлесімді пайдаланудың стандартына және символына айналуы мүмкін. Өйткені, тарих көрсеткендей, табиғат әрқашан бізге ең жақсы шешімдерді ұсынады – тек соларға назар аударуымыз керек. Конопля өзінің ерекше қасиеттерімен және кең мүмкіндіктерімен соның жарқын мысалы болып табылады.

Дереккөздер:

  1. ArchDaily. What Happens If Hempcrete Catches Fire?
  2. MDPI. State of the Art Review of Attributes and Mechanical Properties of Hempcrete.
  3. HempBuild Magazine. Data Reveals Hemp’s Low Carbon Footprint in Construction.