Thermal Properties of Hempcrete, a Case Study

Abstract

Tämä opinnäytetyö tutustuttaa lukijansa ekologiseen rakennusmateriaaliin. Opinnäytetyössä käsiteltiin lämpöeristeenä toimivaa materiaalia nimeltä hamppubetoni. Työssä syvennyttiin erityisesti ruiskutettavaan hamppubetoniin ja sen lämpöteknisiin ominaisuuksiin. Lämpöteknisiä ominaisuuksia tutkittiin kirjallisuuden ja käytännön kokeiden avulla.

Työ tehtiin osana Haute Ecole d'Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud (HEIG-VD) ja paikallisen sveitsiläisen rakennusliikkeen yhteistyöprojektia nimeltä Shot‐ bio‐based insulation mix design and technology. Korkeakoulun ja rakennusliikkeen yhteisprojektin tavoite oli kehittää kansalliset standardit ja normit täyttävä ruiskutettava eristemateriaali. Opinnäytetyön osa projektista oli aloittaa lämpöteknisten tutkimusten mittaamisvaihe.

Opinnäytetyön testeissä tutkittiin ruiskutettavan hamppubetonin lämpöteknisiä ominaisuuksia laboratoriokokein koekappaleille ja kenttäolosuhteissa olemassa oleville hampulla eristetyille omakotitaloille, jotka sijaitsivat Länsi-Sveitsissä. Mittaukset koostuivat kolmesta toisiaan täydentävistä testeistä. Testit olivat koekappaleiden lämmönjohtavuuskokeista, hamppubetoni seinän lämmönläpäisykerroinkokeesta ja omakotitalojen lämpökuvaksista. Materiaalin lämmönjohtavuutta tutkittiin laboratoriokokein ja kentällä tehtyjen mittauksien avulla. Lämmönläpäisykerroin- ja lämpökameratutkimukset tehtiin olemassa olevissa ruiskutettavalla hamppubetonilla eristetyissä asuinrakennuksissa.

Opinnäytetyössä tehtyjen tutkimusten ja kirjallisuudesta löytyneiden tulosten perusteella voidaan todeta ruiskutettavan hamppubetonin toimivan hyvin ja tasaisesti lämmöneristeenä asuinrakennuksissa. Opinnäytetyössä havaittiin myös, että materiaalin suorituskykyä tulisi tarkastella laajemmin kuin pelkästään laboratoriomittauksissa ilmenneiden tulosten pohjalta. Tutkimuksissa selvisi, että hamppubetonin ominaisuudet kokonaisvaltaisesti kompensoivat sen lämpöteknistä suorituskykyä heikentäviä ominaisuuksia ja nostavat sen suorituskyvyn hyvälle tasolle.

This Bachelor’s thesis introduced a thermal insulation material with a low environmental impact called hemp concrete or hempcrete. The thesis focused on spray type hempcrete and its thermal properties. The thermal properties were studied from literature and with practical tests.

The thesis was a part of School of Management and Engineering Vaud’s (HEIG-VD) and a local Swiss construction company’s co-operation project called “Shot‐ bio‐based insulation mix design and technology”. The goal of the project was to develop a spray type hempcrete that fulfils the Swiss national norms and standards, in order to become an official construction material.

The tests performed in this Bachelor’s thesis were preliminary tests to launch the material’s thermal property testing phase. The thesis studied spray type hempcrete’s thermal properties in thermal conductivity in laboratory and in-situ. A thermal transmittance measurements and thermal camera investigation was done in conventional houses insulated with spray type hempcrete.

Based on the studies the spray-type hempcrete performs well as an insulation material in a residential house. Furthermore, the study showed that simply by looking into the values of laboratory measurements, the whole truth behind the thermal performance of hempcrete is not revealed. When the features of the hempcrete are observed together, the thermal performance of the material is good.