VAN SPOUWMUUR NAAR SPONS: BOUWEN MET KALKHENNEP

Het einde van de spouwmuur?

Als de traditionele spouwmuur in Vlaanderen een hamburger was, waren de broodjes baksteenmuren en werd de vulling gevormd door de isolatie. Daar waar het sausje bovenaan zou zitten, zit een laag lucht in de muur zodat regendruppels niet tot bij de isolatie zouden raken, de spouw. Door de grotere isolatiediktes barst de spouwmuur – figuurlijk – uit haar voegen. BLAF architecten stelt daarom een alternatief systeem voor met een enkele baksteenmuur aan de buitenkant, en aan de binnenkant een houtskelet en biobased isolatie. Zo wordt bovendien tot wel 22% baksteenklei bespaard. Geen spouw meer, dus het is niet ondenkbaar dat regendruppels tot in de isolatie zullen raken. Omdat biobased isolatie net als hout niet goed tegen vocht kan, moeten we 2 zaken controleren: is het metselwerk regendicht genoeg en hoe reageert de isolatie op vocht?

Schematische voorstelling van een traditionele spouwmuur vs het alternatief van BLAF architecten

Waterspelletjes voor gevorderden

De regendichtheid van het metselwerk werd via experimenten onderzocht. Daarom werden 18 muurtjes gebouwd in het labo, met 6 soorten baksteen, 3 soorten mortels en een laagje kalkhennep isolatie. Naast de alomtegenwoordige cementmortel werd ook kalkmortel onderzocht. Die mortel maakt het mogelijk om bakstenen later weer los te maken en ze te hergebruiken, iets wat we circulariteit noemen. Ten derde werd bastaardmortel getest, een combinatie van kalk en cement. De muurtjes werden vervolgens 1 uur lang besproeid met een kunstmatige regenbui. Door de muurtjes tijdens de test op een weegschaal te zetten en kleurstof te mengen in de isolatie, konden we inschatten hoeveel water in de muur terechtkwam én waar het zich bevond.

Foto van de experimentele opstelling (foto door Ruben Van Den Bossche)

Regendicht metselwerk: kurk of spons?

Na het testen werden aan de binnenkant van het metselwerk gekleurde natte vlekken aangetroffen. Vocht werd vooral rond de voegen waargenomen, dus deze zijn cruciaal voor de regendichtheid. Het contactoppervlak tussen baksteen en mortel bleek de boosdoener: door slechte hechting tussen deze materialen dringt het water gemakkelijker naar binnen.

Resultaten van het experiment op de verschillende muurtypes (foto door Ruben Van Den Bossche)

Kalkmortel presteerde beter dan cementmortel: hoewel de muren meer water opnamen, werd er minder kleurstof in de isolatie geactiveerd. Kalkmortel werkt als een vochtbuffer: het neemt veel water op, maar houdt het ook veel beter vast, vergelijkbaar met een spons. Daartegenover is cementmortel eerder als een kurk in de baksteenmuur: redelijk waterdicht, maar bij defecten stroomt water gemakkelijk naar binnen. En net zulke defecten zoals scheuren tijdens de bouw bleken cruciaal voor de regendichtheid van het metselwerk.

In combinatie met vocht is kalkmortel vergelijkbaar met een spons, cementmortel is eerder zoals een kurk.

Kalkhennep isolatie: geen wiet, wel straf spul!

Vervolgens gaan we dieper in op het isolatiemateriaal achter het metselwerk. Biobased materialen zoals kalkhennep zijn afkomstig van snelgroeiende planten, die CO2 opslaan tijdens hun groei. De stengels worden versnipperd en gemengd met kalk en water, waardoor je kalkhennep krijgt. Het zuivert dus niet alleen onze lucht, maar isoleert ook goed, is ademend en zelfdragend. Het komt voor in verschillende vormen, van blokken tot los strooisel. Het grote nadeel? Het is capillair actief. Dit betekent dat het vocht opneemt, herverdeelt en weer afgeeft. Hoewel dit positief kan zijn, kunnen hoge vochtgehaltes optreden en schade veroorzaken, zoals houtrot of schimmel. Daarom schatten we het vochtgehalte en de duurzaamheid op de lange termijn in via simulaties. In de software brengen we het transport van warmte en vocht in de materialen dankzij bouwfysische formules in kaart.

Kalkhennep (foto door Ruben Van Den Bossche)

Simulaties, een moderne glazen bol

Het is hoogst onzeker hoe de wandopbouw het ervan af brengt binnen pakweg 30 jaar. Omdat we geen testen kunnen doen over zo’n lange periode, bieden simulaties een goed alternatief. Er werden heel wat digitale dubbelgangers van wandopbouwen gesimuleerd en vergeleken met de testopstellingen uit het labo. Zo bleek dat kalkhennep gemiddeld op jaarbasis meer vocht bevat dan klassieke isolatiematerialen zoals minerale wol. Ook vormen de simulaties een onderschatting van de testresultaten. Dit komt omdat ze steeds een ideale versie van de werkelijkheid voorstellen, zonder defecten. Veel hangt daarnaast af van de regenbelasting op de gevel, die erg onzeker is en ingeschat moet worden. Daarom was het van belang om meer realistische gegevens te verzamelen.

Meten is weten

Daarom werden sensoren geplaatst in een eengezinswoning in Buggenhout met kalkhennep isolatie. Zo konden we temperatuur en relatieve vochtigheid op een aantal posities en dieptes in de muur meten. Uit de resultaten bleek de thermische inertie van kalkhennep, wat je kunt omschrijven als de snelheid waarmee een materiaal reageert op temperatuursveranderingen. Tijdens een hittegolf wordt het buiten vaak het warmst rond de middag. Met een laag isolatie van 26 cm kalkhennep verschuift het moment waarop het binnen het warmst is met 13 tot 15 uur. Dit betekent dat als het buiten op zijn heetst is rond 12 uur 's middags, het binnen pas midden in de nacht het warmst wordt. Bovendien blijft de temperatuur binnen 8-9°C koeler dan buiten. Hierdoor heb je in een huis met kalkhennep veel minder last van de hitte dan in een huis met traditionele isolatie. Dit is een belangrijk voordeel van kalkhennep in het kader van klimaatverandering. Bovendien bleek dat de regenbelasting op de gevels na gedetailleerde berekening volgens de norm heel wat lager zou zijn dan in de simulaties, en dus conservatief of veilig werd ingeschat.

In een huis met kalkhennep heb je veel minder last van de hitte dan in een huis met traditionele isolatie.

Wat hebben we vandaag geleerd?

Kalkhennep is een veelbelovend materiaal, dankzij haar thermische inertie en capillaire activiteit. Hoge vochtgehaltes zijn echter het grootste risico. Zeker in de wandopbouw zonder luchtspouw, waardoor de regendichtheid afhangt van het metselwerk. Daarbij bleek kalkmortel als een soort spons in staat om veel water vast te houden in het metselwerk en kunnen de bakstenen opnieuw gerecupereerd worden. Op naar een duurzame en circulaire bouwsector dus!