Výzkum a jeho závěry
Výzkum a jeho závěry
Projekt Samorost nestojí na vizích, ale na reálných ověřených datech. Mykokompozit prošel sérií laboratorních zkoušek podle českých i evropských norem, které prověřily jeho mechanické vlastnosti, chování při hoření i reakci na vlhkost a klimatické podmínky.
Cílem bylo zjistit, zda může materiál na bázi mycelia reálně nahradit polystyren a kde jsou jeho limity.
Pevnost v tlaku dosahuje 1,96 kN při 10% deformaci, tedy přibližně 180 kPa. Materiál je odolnější než běžný i stabilizovaný pěnový polystyren, slabší je pouze oproti extrudovanému polystyrenu.
Pevnost v tahu ohybem je srovnatelná s korkem. Mykokompozit je pevnější než polystyren, ale není určen pro nosné konstrukce, například trámy či nosníky.
Rozlupčivost, tedy vnitřní soudržnost materiálu, dosahuje 100 kPa, což odpovídá fasádnímu polystyrenu 70F.
Testy hoření potvrdily klasifikaci E. Materiál při hoření neodkapává a neprská žhavé kapky, oddoutnává pomaleji než dřevo a poskytuje delší čas k evakuaci.
Důležitou oblastí bylo také tepelně vlhkostní chování a paropropustnost. Testy v klimatické dvojkomoře na UCEEB ČVUT prokázaly, že mykokompozit splňuje normové požadavky na tepelnou ochranu budov. Izolace o tloušťce 16 cm dosahuje součinitele prostupu tepla 0,3 W, což odpovídá požadavkům pro vnější stěny. Při větší tloušťce je možné dosáhnout standardu nízkoenergetického i pasivního domu.
Současně jsme ověřovali odolnost vůči povětrnostním vlivům. Dlouhodobé vystavení venkovním podmínkám ukázalo, že bez dodatečné ochrany není mykokompozit vhodný pro přímé použití v exteriéru.
Závěr výzkumu je jasný. Mykokompozit může ve většině běžných aplikací nahradit polystyren při zateplení obvodových zdí, střech, podlah i interiérů. Nabízí srovnatelné nebo lepší technické parametry, lepší chování při požáru a zásadní ekologickou výhodu, vzniká z odpadu a je plně biologicky rozložitelný.
Zároveň přesně víme, kde jsou jeho hranice. Právě tato kombinace výkonu a jasně definovaných limitů posouvá Samorost z experimentu do praxe.
Mechanické vlastnosti
Test pevnosti v tlaku
Co se testovalo:
Jak silný tlak materiál snese, než se začne deformovat?
Jak test probíhal:
Na krychli o hraně 10 cm se postupně zvyšoval tlak, dokud se nedeformovala o 10 procent. Test tlaku proběhl na Fakultě stavební ČVUT v Praze podle ČSN EN 826.
Co to znamená v praxi:
Aby se kostka z mykokompozitu promáčkla o 1 cm, musel lis vyvinout sílu 1,96 kN. To odpovídá přibližně váze 196 kg.
Jinými slovy, na kostku by si mohl stoupnout téměř dvousetkilový člověk a materiál by se promáčkl jen o centimetr.
Výsledek:
Mykokompozit je odolnější než běžný i stabilizovaný pěnový polystyren. Lepší výsledky vykazuje pouze extrudovaný polystyren.
Test pevnosti v tahu ohybem
Co se testovalo:
Jak se materiál chová při zatížení uprostřed, tedy zda se ohne, praskne nebo pruží.
Jak test probíhal:
Trámek o rozměrech 4 × 4 × 16 cm byl podepřen na obou koncích a uprostřed na něj postupně působil tlak, dokud nepraskl. Test tahu ohybem proběhl na Fakultě stavební ČVUT v Praze v souladu s normou ČSN EN 15534-1 +A1.
Co to znamená v praxi:
Tento test simuluje situaci, kdy by materiál fungoval jako nosník nebo trám.
Mykokompozit je pevnější než polystyren a jeho vlastnosti jsou srovnatelné s korkem. Není však určen pro nosné trámy nebo konstrukce, které musí nést velkou zátěž. Je méně pevný než dřevěné materiály. Díky nízké hmotnosti je ale samonosný, tedy drží svůj tvar bez podpory.
Test rozlupčivosti
Co se testovalo:
Jak silně drží materiál pohromadě uvnitř. Kolik síly je potřeba vynaložit, aby se materiál roztrhl.
Jak test probíhal:
Deska o rozměrech 42x400x600 mm byla zatěžována tak, aby se zjistilo, kolik síly je potřeba k jejímu „roztržení“ uvnitř struktury.
Co to znamená v praxi:
Mykokompozit hoří podobně jako dřevo, ale dřevo hoří snadno a rychle, zatímco mykokompozit postupně oddoutnává a ztrácí své pevnostní kvality pomaleji.
Na rozdíl od polystyrenu neodkapává a neprská žhavé kapky. To je zásadní rozdíl z hlediska bezpečnosti při požáru. Při evakuaci tak poskytuje více času a menší riziko sekundárního šíření ohně.
Test tepelně-vlhkostního chování a paropropustnost
Co se testovalo:
Jak se materiál chová v reálném provozu domu, tedy když je uvnitř teplo a vlhko a venku mráz, déšť nebo zvýšená vzdušná vlhkost.
Test se zaměřil na tři zásadní otázky:
• Jak dobře materiál tepelně izoluje,
• zda se v něm nekondenzuje vlhkost,
• jak reaguje na dlouhodobé rozdíly teplot mezi interiérem a exteriérem.
Jak test probíhal:
Testování probíhalo v souladu s normou ČSN 730540-2:2011 na pracovišti UCEEB ČVUT v Praze.
Na jedné straně stěny bylo nastaveno „vnitřní prostředí“ 22 °C a běžná vlhkost vzduchu.
Na druhé straně venkovní klima.
Test probíhal postupně:
• Začínalo se při 22 °C a 50 % relativní vlhkosti.
• Poté se venkovní část ochladila na −3 °C při 70 % vlhkosti.
• Následně teplota klesla až na −15 °C.
Takové podmínky odpovídají zimnímu období ve střední Evropě.
Zkoušely se dvě konstrukční skladby stěny. Jedna s povrchovou úpravou desek chitosanem, druhá s klasickou difuzně otevřenou skladbou podobnou dřevostavbám, tedy s izolací na bázi papíru a jutovou parobrzdou. Stěny byly těmto podmínkám vystaveny po dobu jednoho měsíce.
Co to znamená v praxi:
Výsledky testování prokázaly, že mykokompozit je plně funkční izolační materiál vhodný pro české klimatické podmínky. Při tloušťce 16 cm dosahuje součinitele prostupu tepla 0,3 W/m²K, tedy hodnoty požadované normou pro běžné rodinné domy. Při tloušťce 24 cm odpovídá standardu nízkoenergetického domu a při 27 až 41 cm umožňuje dosáhnout parametrů pasivní stavby s minimálními náklady na vytápění.
Materiál tedy funguje jako plnohodnotná tepelná izolace v českých klimatických podmínkách.
Test povětrnostních vlivů
Co se testovalo:
Jak materiál reaguje na dlouhodobé působení deště, vlhkosti a změn teplot.
Jak test probíhal:
Desky byly po dobu dvou měsíců vystaveny venkovnímu prostředí bez ochranné vrstvy. Testování jsme prováděli vlastním experimentem.
Co to znamená v praxi:
Bez dodatečné ochrany není mykokompozit vhodný pro přímé použití v exteriéru. Po dvou měsících působení klimatických podmínek došlo k povrchovému napadení houbami a plísněmi. Nejednalo se o hluboké poškození struktury, přesto je pro venkovní aplikace nutná ochranná vrstva.
Zdravotní nezávadnost
Odborný posudek RNDr. Mgr. Jaroslava Klána, CSc. potvrzuje, že mykokompozit není toxický pro člověka ani pro zvířata.
Materiál neuvolňuje škodlivé látky ani spory způsobující alergie a je zdravotně bezpečný během výroby i při užívání.
Shrnutí závěrů
Odborný posudek RNDr. Mgr. Jaroslava Klána, CSc. potvrzuje, že mykokompozit není toxický pro člověka ani pro zvířata.
Materiál neuvolňuje škodlivé látky ani spory způsobující alergie a je zdravotně bezpečný během výroby i při užívání.
Laboratorní testy prokázaly, že mykokompozit:
• Má výborné izolační vlastnosti.
• Je samonosný a lehký, a přitom pevný.
• Je přirozeně povrchově hydrofobní.
• Vykazuje příznivější chování při požáru než běžný polystyren, neodkapává a neprská žhavé kapky.
• Je vytvořen z odpadních surovin a je plně rozložitelný.
• Je zdravotně nezávadný.
• Nabízí originální a esteticky hodnotnou strukturu povrchu.
Omezení pro dané využití:
• Bez ošetření neodolá působení klimatických podmínek.