Laboratory investigation of hygrothermal monitoring of hempconcrete walls

In the global will of reducing fossil energy consumption and greenhouse gas emission in the building sector, the use of bio-based insulating materials is gaining interest thanks to their profitable properties and their suitability for the renovation of ancient buildings made out of unconventional materials. However, such materials are still lacking of characterization, and more precisely of on-site evaluation, as no complete measurement protocol is available. The starting point to fill this gap would be to set-up a protocol for whole building instrumentation, and this paper is investigating questions arisen in that goal, and more precisely regarding the impact of sensor locations on the assessment of key parameters. For that purpose, instrumented polystyrene and hemp concrete wallets of dimensions 0.9 × 0.9 × 0.1 m3 with well-known thermal and hydric characteristics are tested within a double climatic chamber. The impact of temperature sensor locations and implementations are tested through indirect estimation of the thermal conductivities of the materials composing the wallets. The effect of the hygrothermal processes on the measurement of thermal performance is also investigated through the analysis of the wall global transmittance. These results finally allow to provide some recommendations concerning the on-site instrumentation of hemp concrete walls

Contributo de betões de cânhamo na regulação passiva da humidade no interior dos edifícios

Verifica-se um crescimento no interesse do uso de materiais de construção amigos do ambiente, tais como o betão de cânhamo, devido à necessidade de minimizar o impacto ambiental do sector da construção nas mudanças climáticas. O betão de cânhamo possui reduzida energia incorporada durante o processo de fabrico devido à sua composição: elevado teor de fibras de cânhamo, um ligante e água que formam uma pasta que aglutina as fibras. Este material de construção pode ser utilizado em elementos de alvenaria leves ou, geralmente, em placas de revestimento e isolamento. É muito higroscópico, podendo trazer vantagens a nível de economia energética, bem como da saúde e conforto térmico dos habitantes do espaço onde é aplicado. Apresenta-se um estudo experimental que teve como objetivo comparar a higroscopicidade de três tipos de betões de cânhamo e a correspondente capacidade de contribuírem para a regulação da humidade relativa (HR) no interior dos edifícios. Os betões diferem fundamentalmente no tipo de ligante utilizado nas suas formulações: cal aérea (PF70), cal hidráulica (Calco) e um ligante não identificado produzido pelo Grupo Parex (NL). Pretendeu-se ainda avaliar a contribuição da espessura de material nessa função de regulação passiva da HR. Provetes com distintas espessuras dos três betões foram sujeitos ao ensaio de determinação do Moiture Buffering Value (MBV), com ciclos diários de variação de HR: 8h a 75% de HR e 16h a 33% de HR em condições isotérmicas (23°C). Registou-se um bom MBV e não foi detetada uma diferença significativa na capacidade higroscópica dos diferentes betões, formulados com os distintos ligantes. A análise dos resultados, feita com o auxílio de modelos teóricos, permitiu destacar que a espessura envolvida na regulação da HR se mantém, na generalidade, limitada a 5cm em todas as formulações em estudo. Contudo, algumas irregularidades da superfície podem ter um forte impacto sobre a espessura ativa.IBIS - Projeto financiado pela "Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie", Franç

An inverse modelling approach to estimate the hygric parameters of clay-based masonry during a Moisture Buffer Value test

This paper presents an inverse modelling approach for parameters estimation of a model dedicated to the description of moisture mass transfer in porous hygroscopic building materials. The hygric behaviour of unfired clay-based masonry samples is specifically studied here and widespread Moisture Buffer Value (MBV) protocol is proposed as a data source from which it is possible to estimate several parameters at once. For this purpose, the weight of two clay samples with different compositions is continuously monitored during several consecutive humidity cycles in isothermal conditions. Independently of these dynamic experimental tests, their moisture storage and diffusion parameters are measured with standard steady-state methods. A simple moisture transfer model developed in COMSOL Multiphysics is then used to predict the moisture uptake/release behaviour during the MBV tests. The probability distribution functions of four parameters of the model, given the experimental results, can be estimated with the recently developed Differential Evolution Adaptive Metropolis (DREAM) algorithm. These so-called 'posterior distributions' are compared to the values that were experimentally obtained in steady state. Because a precise understanding of parameters is needed to assess the confidence in the inverse modelling results, a sensitivity analysis of the model is also provided

Procedure to determine the impact of the surface film resistance on the hygric properties of composite clay/fibre plasters

International audienc

Impact of the determination of the sorption-desorption curves on the prediction of the hemp concrete hygrothermal behaviour

International audienc