Biobased materialen
Kalkhennep is een bouwmateriaal dat bestaat uit een aardvochtig mengsel van kalk, hennepscheven, water en eventueel toeslagstoffen. Scheven zijn het houtachtig deel rond de holle kern van de stengel van een hennepplant. Deze hernieuwbare grondstof is een restproduct van de hennepindustrie dat dankzij zijn porositeit niet alleen een isolerende werking heeft maar ook een grote hoeveelheid water kan opnemen en terug afgeven. Kalk fungeert als bindmiddel en zorgt voor een zekere thermische inertie. Bij de productie van kalk komt minder CO2 vrij dan bij cement het geval is, wat daarenboven deels gecompenseerd wordt door opname van CO2 door de hennepplant tijdens zijn groei en door kalk tijdens het uitharden. Kalkhennep wordt gekenmerkt door een goede brandreactie en kan akoestisch dempend werken, maar de belangrijkste redenen om voor dit materiaal te kiezen zijn dus ā naast de aanwezigheid van lokale hernieuwbare grondstoffen ā de thermische isolatiewaarde, vochtbufferende capaciteiten en thermische inertie.
Kalkhennep kan je gebruiken voor de opbouw van buiten- en binnenwanden (muren, daken en vloeren), op voorwaarde dat je het materiaal tussen een skelet of tegen een (bestaande) massieve constructie plaatst. Het is immers wel zelfdragend maar niet geschikt als draagstructuur. We spreken van in situ geplaatste kalkhennep als het mengsel op de werf in een bekisting wordt gestort, gegoten of ingeblazen, om ter plaatse uit te harden. Het kan ook in een verloren bekisting of mal worden gestort, na droging bekom je dan prefab panelen of metselblokken. Prefab panelen bestaan uit een dragende houten structuur waartussen de kalkhennep wordt gestort, zonder ontkisting achteraf. Bij kalkhennepblokken daarentegen wordt de kalkhennep in een mal geplaatst en nadien ontkist. Je kan het toepassen in vloeren en daken, het onderzoek van UHasselt, Pixii en WTCB spitst zich enkel toe op het gebruik in verticale bouwdelen.
Zoals aangehaald zorgen de hennepscheven voor de isolerende waarde van kalkhennep. Onder meer de samenstelling van het mengsel (bijvoorbeeld meer of minder hennep) en de dichtheid zijn bepalend. Maar ook het aanwezige vocht speelt een rol: de isolatiewaarde van een materiaal wordt slechter bij een toename van het vochtgehalte, wat des te belangrijk is bij materialen die gemakkelijk vocht opnemen. In droge toestand resulteren recente WTCB-labotesten in lambdawaarden (Ī») van 0,06 tot 0,085 W/mK. Tel daar bij een relatieve vochtigheid van 50 % gemiddeld 5 % bij en bij 80 % tot 8 %. Hoe lager Ī», hoe beter een materiaal isoleert. Het is dus aangewezen het materiaal zo droog mogelijk te houden en zeker intensieve bevochtiging door regen en opstijgend vocht ten allen tijde te vermijden. Kalkhennep onbeschermd toepassen is dan ook geen goed idee. Wetende dat de Ī»-waarde van de meer gangbare isolatiematerialen ruwweg varieert tussen 0,02 en 0,04 W/mK, zal je, om dezelfde isolatiewaarde te behalen, ongeveer twee keer zo dik moeten isoleren als bij gebruik van pakweg isolatie uit geĆ«xpandeerd polystyreen (EPS), minerale wol of papiervlokken. Je zal dus in je ontwerp rekening moeten houden met dikkere wandopbouwen.
De lambda waarde van kalkhennep in vergelijking met deze van ruwbouwmaterialen (bovenste grafiek) en met isolatiematerialen (onderste grafiek).
Bron: VLAIO-TETRA project Kalkhennep - UHasselt, Buildwise (WTCB) en Pixii.
EĆ©n van de meest aangehaalde redenen om te kiezen voor kalkhennep, is zijn vochtbufferend vermogen. Vooraleer kalkhennep toe te passen is het dus van het allergrootste belang om te weten hoe het zich gedraagt in aanwezigheid van vocht.
Kalkhennep is een vrij dampopen materiaal, vergelijkbaar met minerale wol en cellulose, dat daarenboven vochtbufferend is, vergelijkbaar met een houtvezelplaat. Een vochtbufferend materiaal zal vocht opslaan op het ogenblik dat de relatieve vochtigheid in zijn omgeving toeneemt en terug afgeven wanneer de lucht droger wordt. Vocht bufferen is dus niet hetzelfde als vocht afvoeren naar buiten. Neem je een douche, dan zal de hoeveelheid vocht in de ruimte sterk toenemen op zeer korte tijd. Wil je problemen met condensatie en schimmelvorming, en daarenboven een minder goede isolatiewaarde, vermijden, dan zal je ook in een woning met vochtbufferende materialen nog altijd vocht, samen met andere vervuilende stoffen, naar buiten moeten afvoeren door gecontroleerde ventilatie.
Kalkhennep mag nooit rechtstreeks aan vocht blootgesteld worden (regen, opstijgend vocht). Hierdoor zou niet alleen het materiaal kunnen degraderen maar ook de draagstructuur. Permanent vochtige materialen kunnen niet alleen schade veroorzaken, maar zullen ook de beoogde vochtbuffering verhinderen. Vocht bufferen in een wand met kalkhennep kan ook alleen maar als de binnenafwerking dat toelaat. Bij een binnenafwerking uit een leem- of kalkbepleistering is dat geen probleem, maar het toepassen van een dampscherm aan de binnenzijde, een betegeling of zelfs het schilderen met een dampdichtere verf zal de vochtbuffering verhinderen. De eerste winter (of langer: de droogtijd van kalkhennep is immers lang, soms is er sprake van drie jaar) na de plaatsing van kalkhennep moet je ook rekening houden met hogere stookkosten, om al het bouwvocht in het materiaal te laten uitdrogen. Prefab blokken of panelen hebben op dat vlak alvast een voordeel, omdat ze al een eerste droging ondergingen.
De hoge thermische inertie van kalkhennep, waardoor je in de zomer oververhitting zou kunnen vermijden, is een ander vaak aangehaald argument. Materialen met een hoge thermische inertie kunnen beter dan andere materialen warmte opslaan en geleidelijk aan terug afgeven aan de omgeving. Uit metingen in enkele woningen tijdens een hittegolf blijkt echter dat als de zon niet buitengehouden wordt (teveel glas en/of geen zonwering) en er geen intensieve nachtventilatie wordt toegepast, er ook in woningen met kalkhennep oververhitting optreedt en dat de materiaalkeuze slechts in tweede orde van belang is. Kalkhennep kan met andere woorden bijdragen aan een goed zomercomfort, maar wie er enkel op rekent om een gebouw niet te laten oververhitten komt van een kale reis terug. Lees meer over het vermijden van oververhitting en de rol van thermische inertie in dit artikel: Beperk je het risico op oververhitting door zware materialen toe te passen?
Kalkhennep bestaat uit primaire grondstoffen. Hennep is echter nagroeibaar, kan lokaal geteeld worden en de milieu-impact van zijn teelt is laag in vergelijking met die van andere vezelgewassen. Daarenboven zijn hennepscheven een restproduct van de teelt van hennepvezels. Verschillende studies tonen aan dat kalkhennepconstructies een lagere milieu-impact hebben dan veel klassieke constructiemethodes, waardoor bouwen met kalkhennep als een meer ecologisch alternatief beschouwd kan worden.
Biodegradeerbaarheid van kalkhennep wordt vaak aangehaald als een voordeel, maar helaas klopt dit niet. Uitgeharde kalk is immers niet biodegradeerbaar. Hydraatkalk is in de praktijk nooit 100 % zuiver. In de kalk of het kalkmengsel zullen altijd hydraulische componenten aanwezig zijn die na uitharding hydratatieproducten vormen die chemisch gezien sterk afwijken van de oorspronkelijke grondstoffen.
Voor iedereen die met kalkhennep aan de slag wil is de uitgebreide gids over kalkhennep een absolute aanrader. Neem zeker de ontwerprichtlijnen uit de praktijkgids 'Kalkhennep: ontwerp- en uitvoeringsondersteuning' door en vertaal ze naar jouw bouwproject en woonwensen. Zo kan je bijvoorbeeld in een ter plaatse gestorte kalkhennepwand enkel zware lasten bevestigen ter hoogte van de draagstructuur. Ook de langere droogtijd (bouwvocht), zeker bij in situ plaatsing, en de krimp van het materiaal zijn dan specifieke aandachtspunten.
Wil je kalkhennep toepassen als buitenisolatie of tussen een skelet dan mag je, net zoals bij elke houtskeletwand, met je kalkhennepopbouw niet lager dan 30 cm boven het maaiveld starten en zal je de verschillende waterkerende lagen correct moeten plaatsen. Dit om vochtproblemen aan de voet van de constructie te vermijden. Isolerende bouwblokken zullen in de meeste gevallen nodig zijn om de koudebrugvrije verbinding tussen de kalkhennep en de vloerisolatie te verzekeren. Ook een regendichte maar dampopen buitenbekleding is noodzakelijk, zoals een bepleistering of een bebording. Kies je voor een kalkpleister, weet dan dat niet alle kalkpleisters regendicht zijn. Pas je kalkhennep toe als binnenisolatie tegen een bestaande massieve baksteenmetselwerkwand, dan riskeer je, zeker bij een muur met zuid- of westoriƫntatie (grootste regenbelasting), dat de kalkhennep het vocht uit de muur absorbeert en een groot deel van de tijd zeer vochtig blijft. Kalkhennep is dus niet geschikt als binnenisolatie tegen een muur met regendoorslag.
Maar of je nu een wandopbouw realiseert met kalkhennep of met andere (isolatie)materialen: een aantal basisprincipes blijven dezelfde. En net omdat kalkhennep zo gemakkelijk vocht kan opnemen is het daarenboven nog belangrijker ze te respecteren. Zo is en blijft een volwaardig ventilatiesysteem noodzakelijk om verse lucht binnen te brengen en vochtige vervuilde lucht af te voeren. De afwerking aan de buitenzijde moet in alle situaties zowel regen- en winddicht als dampopen zijn om verschillende redenen: het verzekeren van de isolatiewaarde en de eventueel gewenste vochtbuffering en het vermijden van inwendige condensatie door damptransport naar buiten toe te laten en van regendoorslag. Dit betekent dat de dampdiffusieweerstand (Āµd-waarde) van de gebruikte materialen aan de buitenkant niet hoger mag zijn dan 0,5 meter. Bij binnenisolatie moet de bestaande muur dus over die eigenschappen beschikken, bij buitenisolatie of in geval van een (nieuwe) skeletstructuur opgevuld met kalkhennep zal de buitenafwerking (pleister, beplankingā¦) dit moeten verzekeren.
Aan de binnenkant van de wandopbouw moet de luchtdichting verzekerd worden. Zo vermijd je warmteverliezen via luchtlekken en inwendige condensatie. De afwerking aan de binnenzijde is bij voorkeur dampopen, maar de binnenkant mag ook dampremmend afgewerkt worden, wat resulteert in iets betere thermische prestaties. Nadeel is dat dit de droging van de wand (bouwvocht) zal vertragen en buffering van vocht uit de binnenruimte kan uiteraard niet plaatsvinden. Maar een correct ontworpen kalkhennepwand kan dus gerust aan beide zijde dampopen zijn. De invloed van het vochtgehalte op de isolatiewaarde zal klein blijven.
Naast de ontwerpprincipes en verschillende volledig uitgewerkte bouwdetails vind je in de gids ook uitvoeringsrichtlijnen voor wanden met in situ gestorte kalkhennep en met prefab blokken. Ook de veel voorkomende fouten ā die je met een correcte plaatsing kan vermijden ā krijgen de nodige aandacht. Tot slot worden verschillende woningen waar kalkhennep werd gebruikt doorgelicht.
Op voorwaarde dat kalkhennep correct wordt geplaatst en je je niet alleen bewust bent van de voordelen (onbewerkte hernieuwbare grondstoffen, geen schadelijke emissies) maar ook van de beperkingen van het materiaal (isolatiewaarde, gedrag bij vocht, niet biodegradeerbaar) zijn er zeker argumenten om te kiezen voor wandopbouwen met kalkhennepproducten. Raadpleeg zeker de praktijkgids uit het VLAIO-TETRA project.
Artikel geschreven door ir. arch. Bert Vanderwegen, expert duurzaam bouwen
Bron: Kalkhennep, Ontwerp- en uitvoeringsondersteuning, gids in het kader van het VLAIO-TETRA-project, 2020, UHasselt, Buildwise (WTCB) en Pixii.
