Fuktsäker utformning av klimatskiljande byggnadsdelar med fuktkänsliga material

Transkript

1 Lunds Tekniska Högskola Institutionen för Bygg- och Miljöteknologi Fuktsäker utformning av klimatskiljande byggnadsdelar med fuktkänsliga material Vägledning för projektering och riskvärdering Sven Thelandersson, Tord Isaksson, Jonas Niklewski Tid, dagar

2 Rapport TVBK-3065 ISSN ISRN LUTVDG/TVBK-3065-SE (69p) ISBN Lunds Tekniska Högskola Inst. för Bygg- och Miljöteknologi Box Lund i

3 Förord Föreliggande vägledning som framtagits inom forskningsprojektet WoodBuild, är ett resultat av samarbete mellan många parter. Många forskare och experter har bidragit med konstruktiva synpunkter men också omfattande kritik. Frågeställningen som behandlas i vägledningen är kontroversiell och uppmärksammad främst genom de problem som funnits och finns i byggandet kring risk för mögelpåväxt i byggnader. I den version som nu föreligger har det inte varit möjligt att beakta alla de synpunkter och den kritik som framförts eftersom någon samstämd bild av problemställningen inte finns i dagsläget. I stället har vi försökt att applicera en ingenjörsmässig helhetssyn på problematiken med en så långt möjligt balanserad syn på risker förknippade med den aktuella problematiken utgående från sunt förnuft och med förankring i erfarenheter från befintlig bebyggelse. Forskare som är specialister inom områden som materialvetenskap, mikrobiologi och byggnadsfysik kan i många fall anse att vi gjort alltför grova förenklingar i vår framställning, men vi har haft fokus på helheten och försökt hantera alla delar i problematiken på ett pragmatiskt sätt med beaktande av alla osäkerheter och brist på kunskap som finns idag. Vägledande har varit att inte behandla någon del av problemet mera komplicerat än vad som är motiverat av den noggrannhet som kan behövas för praktisk tillämpning. Flertalet av de forskare som deltagit i WoodBuild projektet har indirekt bidragit till detta arbete, ingen nämnd och ingen glömd. ii

4 WoodBuild - organisation och finansiering Föreliggande vägledning är framtagen inom forskningsprojektet WoodBuild, initierat inom ramen för Branschforskningsprogrammet för skogs- och träindustrin. Programmet har finansierats gemensamt av staten genom VINNOVA, näringslivet och andra intressenter inom, eller med anknytning till, den svenska skogs- och träindustrin.. Livslängds- och beständighetsfrågorna har på senare år fått ökad aktualitet. En viktig orsak till detta är att det i EU:s byggproduktförordning (CPR) utpekas sju väsentliga krav, som byggprodukter skall uppfylla under en ekonomiskt rimlig livslängd. Detta innebär i sin tur krav på deklaration av bland annat beständighet och livslängd. I Boverkets byggregler (BBR) har kraven på fuktsäkerhetsprojektering skärpts. WoodBuild har utgått ifrån såväl CPR som BBR och tagit ett helhetsgrepp om beständighetsproblematiken för trä i klimatskärmen och utomhus ovan mark. Den övergripande målsättningen har varit att öka kunskaperna samt sprida kunnande och kompetens om fuktsäkert och, från beständighetssynpunkt, hållbart träbyggande till byggindustrin och därmed stärka träets konkurrenskraft som byggnadsmaterial. Detta har skett genom framtagande av ny kunskap som ökat förståelsen för sambandet mellan klimatexponering och trämaterialets resistens mot biologiska angrepp. Följande forskningsparter har deltagit i WoodBuild: Lunds Tekniska Högskola, avd för Byggnadsmaterial, Byggnadsfysik samt Konstruktionsteknik SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, enheterna SP Trä och SP Energiteknik Leibniz Universität Hannover Näringslivet har representerats av följande partner: Bjerkings AB Moelven Töreboda AB NCC Construction AB Skanska AB Tyréns AB Stellac Oy, Finland (t o m 2008) Viance LLC, USA (fr o m 2011) Centrum för Byggande och Boende i Trä (CBBT) samt enskilda företag knutna till CBBT Svenska Träskyddsföreningen Svenskt Trä/Sågverkens Forskningsstiftelse TräCentrum Norr (TCN) Trafikverket Malmö stad (under 2013) WoodBuild har totalt omsatt 47,26 MSEK, varav staten genom VINNOVA bidragit till projektet med 20 MSEK. Jöran Jermer SP Trä WoodBuild koordinator iii

5 Innehåll Sid. 1. Introduktion Syfte Avgränsningar Rapportens upplägg 3 2. Projekteringsprinciper 4 3. MRD-modell för evaluering av risk för mikrobiell påväxt 7 4. Kritiskt fukttillstånd för mögelpåväxt hos olika material Exponering av material i klimatskärmen Inledning Effekt av detaljutformning Hygrotermiska analysverktyg för klimatskiljande konstruktioner Klimatförutsättningar Uteklimat Inneklimat Materialparametrar Övergångsvillkor vid ytor Luftomsättning i konstruktionen Simulering av läckage Inverkan av byggfukt Riskhantering med avseende på mögelpåväxt Konsekvenser av påväxt i klimatskiljande byggnadsdelar Samband mellan påväxt på byggnadsdelar och hygien/ohälsa Förenklad riskanalys Tillämpning relaterad till BBR Metodik för utvärdering av fuktsäkerhet av konstruktionslösningar Sammanfattning av metodiken Principer för utvärderingen Känslighetsanalyser Tillämpningsexempel Slutsatser Referenser 37 Appendix A. Beskrivning av MRD-modell 40 Appendix B. Resistens mot mögelpåväxt hos olika material 44 Appendix C. Faktorer som påverkar exponeringsförhållanden i klimatskiljande konstruktioner 51 Appendix D. Verifiering mot beprövad erfarenhet 61 iv

6 Sammanfattning Syftet med denna skrift är att ge vägledning för praktiskt verksamma aktörer att utvärdera fuktsäkerhet hos klimatskiljande konstruktioner i byggnader med hänsyn till rísk för mikrobiell påväxt i färdigställd byggnad. Vägledningen fokuserar i huvudsak på förhållanden som är av intresse för användning av trä i klimatskiljande konstruktioner samt beskrivning av osäkerheter och risk. Den baseras till stor del på forskning som utförts i forskningsprojektet WoodBuild, som pågått under perioden Filosofin bakom vägledningen är att man skiljer på exponering å ena sidan och resistens hos ingående material å andra sidan. Exponeringen i detta fall är relativ fuktighet och temperatur invid ytan av ett material och beror på inre och yttre klimat, samt konstruktionens utformning. Resistens mot mögelpåväxt är ett mått på materialytans benägenhet för etablering av påväxt. Kopplingen mellan en generell tidsberoende exponering och materialresistens beskrivs med den s.k. MRD-modellen (MRD=MögelResistensDimensionering). För en given tidsvariation av relativ fuktighet och temperatur, samt ett givet material ger denna modell som resultat ett MRD-index, med vars hjälp risken för påväxt kan evalueras. De flesta parametrar som påverkar den biologiska processen har stor osäkerhet både genom naturlig variabilitet (t.ex utomklimatet och ytförhållanden på material) och genom brist på kunskap och bakgrundsdata. I vägledningen beskrivs dessa osäkerheter och strategin för att beakta dem är att kalibrera dimensioneringsmetodiken mot beprövade lösningar som av erfarenhet kan anses fungera acceptabelt. Tyvärr finns det en brist på vetenskapligt underlag för att identifiera konstruktionslösningar som är välfungerande. Vägledningen beskriver en konkret metodik för att utvärdera konstruktioner med hänsyn till deras utformning samt klimat på byggorten. Metodiken är särskilt användbar om man vill jämföra fuktsäkerhet hos alternativa lösningar. Ett antal exempel redovisas för att belysa metodiken. v

7 1. Introduktion 1.1 Syfte Syftet med denna skrift är att ge vägledning för praktiskt verksamma aktörer att utvärdera fuktsäkerhet hos klimatskiljande konstruktioner i byggnader med hänsyn till rísk för mikrobiell påväxt i färdigställd byggnad. För hantering i byggskedet hänvisas till Olsson (2011a). Vägledningen fokuserar i huvudsak på förhållanden som är av intresse specifikt för användning av trä i klimatskiljande konstruktioner samt beskrivning av osäkerheter och risk. Den baseras till stor del på forskning som utförts i forskningsprojektet WoodBuild, som pågått under perioden I BBR, kap 6.5 Fukt ges föreskrifter och råd som rör fuktsäkerhet, Boverket (2014). Det allmänna kravet i BBR uttrycks på följande sätt: "Byggnader skall utformas så att fukt inte orsakar skador, lukt eller mikrobiell växt som kan påverka hygien och hälsa." I BBR beskrivs också principerna för verifiering av att detta krav är uppfyllt och använder därvid begreppet "Högsta tillåtna fukttillstånd" som är kopplat till begreppet "Kritiskt fukttillstånd". Det senare definieras som "Fukttillstånd, vid vilket ett materials avsedda egenskaper och funktion inte uppfylls". I BBR, 6.52, sägs vidare: "Vid bestämning av högsta tillåtna fukttillstånd ska kritiska fukttillstånd användas varvid hänsyn ska tas till osäkerhet i beräkningsmodell, ingångsparametrar eller mätmetoder." De verifieringsprinciper som beskrivs i BBR, kap 6, skall alltså baseras på 1. Kritiskt fukttillstånd för materialet 2. Osäkerheter i beräkningsmodell, ingångsparametrar och mätmetoder. Dessa principer är dock svåra att tillämpa praktiskt med hänsyn till risk för mikrobiell tillväxt. För det första styrs denna risk inte enbart av fuktillståndet utan beror också av tillhörande temperatur, samt varaktighet hos exponeringen. För det andra är kunskapen idag mycket begränsad om graden av osäkerhet i och kunskap om randvillkor och parametrar som påverkar den hygrotermiska process som kan leda till kritisk exponering. Detta gör det mycket vanskligt att kvantifiera eller uppskatta den säkerhetsmarginal som bör användas i detta sammanhang. I BBR:s skrivning nämns inte heller den faktor som kanske har störst betydelse för osäkerheten nämligen variationer i klimat mellan olika år, väderstreck (effekt av slagregn) och mellan olika orter. Vad gäller s.k. kritiska fukttillstånd skriver man i BBR "För material och materialytor, där mögel och bakterier kan växa, ska man använda kritiska fukttillstånd som är väl undersökta och dokumenterade. Om det kritiska 1

8 fukttillståndet för ett material inte är väl undersökt och dokumenterat ska en relativ fuktighet (RF) på 75% användas som kritiskt fukttillstånd." En väsentlig del av forskningsprojektet WoodBuild har varit att adressera de frågor som uppkommer vid tolkning av ovan beskrivna fuktsäkerhetsprinciper i BBR. Resultaten från denna forskning sammanfattas i föreliggande vägledning, som avser att ge En metodik för utvärdering av risken för mikrobiell tillväxt beroende på relativ fuktighet, temperatur och exponeringstid. Metoden kan ses som en nyansering av begreppet kritiskt fukttillstånd, väl undersökt och dokumenterat för vanligt förekommande träbaserade material. En redovisning av nuvarande kunskapsläge avseende osäkerheter i hela kedjan inkluderande klimatfaktorer, beräkningsmodeller, indata och antaganden. En övergripande beskrivning av och förslag till metodik för riskhantering inom detta område. Målgruppen är i huvudsak kvalificerade byggprojektörer och fuktsakkunniga samt leverantörer av byggnadsmaterial. Ett viktigt syfte är att ge stöd för användare av moderna hygrotermiska simuleringsverktyg så att resultaten kan användas och tolkas på ett tillförlitligt sätt som beslutsunderlag i praktisk dimensionering. För allmänna frågeställningar och metodik som rör hygrotermisk simulering hänvisas till RÄKNAF (2013). En annan tillämpning är att analysera resultat från byggnadsfysikaliska mätningar i klimatskiljande konstruktioner för att bedöma risk för påväxt samt för att jämföra olika konstruktionslösningar från fuktsäkerhetssynpunkt. 1.2 Avgränsningar Vägledningen behandlar i huvudsak riskvärdering av rena snitt genom klimatskiljande konstruktioner och det förutsätts att anslutningsdetaljer mot t.ex. fönster, dörrar samt detaljlösningar vid möten vägg-bjälklag, vägg- grundplatta, hörn etc. utförs på ett fuktsäkert och tillförlitligt sätt. Vägledningen fokuserar främst på träbaserade material i färdig byggnad. Det förutsätts att materialen inte har utsatts för skadlig klimatpåverkan före byggnadens färdigställande. Riskvärderingen görs i relation till s.k. beprövade lösningar enligt den filosofi som anges i BBR 6.53, Allmänt råd. Eftersom det saknas strikt vetenskaplig dokumentation av prestanda hos "beprövade lösningar" över långa perioder har dessa här definierats utifrån bedömningar av erfarna personer i branschen och med utgångspunkt från bedömd generell acceptans hos de boende. 2

9 1.3 Rapportens disposition Metodiken presenteras separat i rapportens huvuddel tillsammans med exempel på tillämpningar. Bakgrund och referenser till olika delar i metoden redovisas i Appendix A-D. Inledningsvis diskuteras projekteringsprinciper för säkerhet mot mikrobiell påväxt i kapitel 2. I kapitel 3 redovisas en metod för utvärdering av risk för påväxt vid godtycklig klimatexponering. Motståndsförmåga mot påväxt hos olika material, med särskilt fokus på träbaserade material redovisas i Kapitel 4. I kapitel 5 ges en sammanfattande översikt över de faktorer som påverkar klimatexponering av material i klimatskiljande konstruktioner och metoder för att bedöma graden av exponering. I kapitel 4-5 beskrivs diverse osäkerheter i såväl exponering som resistens som dels härrör från naturlig variabilitet och dels beror på brist på kunskap. I Kapitel 6 diskuteras möjliga principer för riskhantering mot bakgrund av dessa osäkerheter. Kapitel 7 ger förslag till konkreta riktlinjer för fuktsäker projektering och principer för tillämpning av resultat från hygrotermiska simuleringar och mätningar i laboratorium och fält. Konkreta exempel på tillämpningar ges i Kapitel 8 och viktiga slutsatser sammanfattas i Kapitel 9. 3

10 2. Projekteringsprinciper Det ställs en rad krav på klimatskiljande element i byggnader och det är en stor utmaning att hitta optimala lösningar som i görligaste mån hanterar alla relevanta krav samtidigt. Grundkraven är relaterade till funktionerna värmeisolering och täthet för att skapa komfortabel innemiljö och samtidigt minimera energikostnaderna. Ett annat viktigt krav är fuktsäkerhet, som är starkt kopplat till risk för mögelpåväxt i byggnadsdelar som kan anses vara i kontakt med innemiljön. Utöver dessa måste krav på t.ex. brandskydd, akustik, livslängd och byggbarhet beaktas. Denna vägledning fokuserar på metoder för att hantera risken för mikrobiell påväxt i klimatskiljande konstruktioner som väggar, vindar och grunder. Filosofin illustreras i Figur 2.1. Figur 2.1. Principer för rationell livslängdsprojektering Angreppssättet innebär att man skiljer på exponering i aktuell tillämpning å ena sidan och resistens hos ingående material å andra sidan. Exponeringen S är en funktion av variabler enligt 1-3 i Figur 2.1. Exponering med hänsyn till mögelpåväxt är i huvudsak relativ luftfuktighet och temperatur invid ytan av ett material. Tidsvariationen av exponeringen, exempelvis varaktigheten av fukttillstånd över en viss nivå, i kombination med temperatur är av stor vikt. Resistensen R för ett material definieras som en funktion av variabler enligt 4-7 i Figur 2.1. Resistens mot mögelpåväxt är ett mått på materialytans benägenhet för 4

11 etablering av påväxt, och kan t.ex. bero på näringstillgång, ytbehandling och eventuell närvaro av biocider. Verifieringsmodellen innebär i princip att exponering S och resistens R ställs mot varandra med hänsyn till valt funktionskrav enligt 11. Funktionskraven definierar när verifieringsmodellen resulterar i godkänd eller icke godkänd funktion. Detta uttrycks i form av gränstillstånd som kan bero på den funktion 12, 13 eller 14 som är aktuell. Figur 2.2 visar ett principschema för projektering av en klimatskiljande byggnadsdel med avseende på fuktsäkerhet. För en given konstruktionslösning kan värme- och fukttransport simuleras i byggnadsdelen med ett lämpligt analysverktyg som exempelvis WUFI. För denna simulering behövs en mängd indata om uteklimat, inneklimat, en stor uppsättning materialparametrar, randvillkor och ventilationsförhållanden. Samtliga dessa indata är förknippade med mer eller mindre stora osäkerheter och resultatet kommer också att ha en motsvarande grad av osäkerhet. Slagregn Figur 2.2. Princip för projektering av klimatskiljande konstruktion Som resultat från en simulering kan man få tidsvariationen för relativ fuktighet och temperatur i utvalda punkter av konstruktionen. Detta resultat måste utvärderas för att svara på frågan om mögelpåväxt förekommer eller ej i en studerad punkt. I denna utvärdering är den aktuella materialytans resistens mot påväxt en viktig faktor. Om resultatet inte är tillfredsställande måste utformningen av konstruktionen förändras. För att kunna tala om fuktsäkerhet måste man ha en fungerande strategi för att hantera de osäkerheter som finns i hela kedjan, liknande den säkerhetsmetodik som tillämpas för bärande konstruktioner, och som numera är väletablerad i de flesta utvecklade 5

12 länder. För att en projekteringsprincip som den som skisseras i Figur 2.2 skall fungera som rationellt verktyg i projekteringen, krävs bl.a att följande frågor kan besvaras. Hur bör man definiera dimensionerande klimatindata? Vilka spelregler skall användas för val av antaganden vid modelleringen av en konstruktion (idealiseringar, randvilkor, antaganden om ventilation, täthet, etc.)? Hur utvärdera resultat i form av godtyckliga tidsvariationer för relativ fuktighet φ(t) och temperatur T(t) med avseende på risk för påväxt? Vilken sannolikhet kan accepteras för att man inte uppnår det man avser? Syftet med denna vägledning är att i görligaste mån ge svar på dessa frågor. 6

13 3. MRD-modell för evaluering av risk för mikrobiell påväxt Gränstillståndet i detta fall avser initiering av påväxt på materialytor. Initiering defineras här som "tydligt etablerad men över ytan spridd påväxt", som kan observeras i mikroskop (40 x förstoring) i laboratorieprovningar, se Johansson (2012a). Detta gränstillstånd har valts eftersom det kan identifieras med viss tillförlitlighet. För att gränstillståndet skall kunna användas operativt i praktiken, behöver man ha en utvärderingsmodell som kan ta hänsyn till relativ fuktighet φ och temperatur T på materialytan samt tidsvariationen av dessa storheter. Potentialen för mögelpåväxt beror på relativ fuktighet men också på vilken temperatur som samtidigt är för handen samt varaktigheten i exponeringen, vilket också påpekas i BBR, 6.511, Boverket (2014): Faktorer med betydelse för den biologiska tillväxten, t.ex. temperatur och varaktighet samt deras samverkan kan ingå i bestämningen av kritiskt fukttillstånd. En operativt användbar utvärderingsmodell kräver därför en formulering som kan hantera en generell tidsvariabel klimatexponering [φ(t), T(t)] med kombinerade värden på relativ fuktighet φ(t) och temperatur T(t), där t är tiden. I denna vägledning rekommenderas för detta ändamål den s.k. MRD-modellen som utvecklats inom WoodBuild, där MRD står för MögelResistensDimensionering. Detta verktyg kan ses som en nyansering och precisering av BBR:s krav med avseende på kritiskt fukttillstånd, där hänsyn tas till hur kritiskt fukttillstånd beror på temperatur och varaktighet hos exponeringen. Modellen innebär att man för en given klimatexponering beräknar en dos D(t) som som funktion av tiden t. Dosen mäts i tidsenhet och varierar kontinuerligt med tiden och ökar vid klimatförhållanden som är gynnsamma för mögelpåväxt och minskar vid klimatförhållanden som är ogynnsamma för mögelsporerna att gro. För att gränstillståndet inte skall överskridas krävs att följande villkor är uppfyllt för varje t inom betraktad tidsperiod D ( t) < (3.1) D crit där D crit är kritisk dos för initiering av påväxt, beroende på materialet där påväxt kan tänkas äga rum. Bakgrund och verifiering av MRD-modellen, som används för att beräkna dosen D(t), beskrivs i detalj i Appendix A samt i Thelandersson & Isaksson (2013). Modellen baseras på 12-timmars medelvärden för relativ fuktighet och temperatur och kan användas under godtyckligt lång tid. Indata för modellen kan vara relativ fuktighet och temperatur som simulerats i analyser med hygrotermisk datormjukvara, uppmätta värden från fältförsök eller meteorologiska observationer. Observera att i de fall man har data bestående av värden med kortare intervall än 12 timmar, måste man beräkna 12-timmars medelvärden innan de implementeras i modellen. Eftersom valet av 12-7

14 timmars medelvärden har gjorts för att fånga upp dygnsvariationer t.ex. på vindar, bör man beräkna ett dagsmedelvärde för perioden från till och ett nattmedelvärde för perioden till dagen därpå. MRD-modellen förutsätter också att man definierar referensvärden för relativ fuktighet, φ ref, och temperatur, T ref. I denna skrift förutsätts att φ ref = 90% T ref = 20 C Exponering under en viss tid t vid tidskonstanta värden φ ref och T ref ger också en dos t, d.v.s. exponering med tidskonstant klimat motsvarande referensvärdena ger en dos som överenstämmer med kalendertiden som förflutit. Detta innebär att kritisk dos D crit kan tolkas som den tid som krävs för att uppnå ovannämnda gränstillstånd i konstant klimat (φ ref, T ref ). MRD-modellen fungerar i princip som en "klocka" som tickar fortare om exponeringsförhållandena är mer gynnsamma för påväxt än referensklimatet, medan "klockan" tickar långsammare eller bakåt om förhållandena är mer ogynnsamma för påväxt, se vidare appendix A. Villkoret i Ekv. (3.1) kan alternativt skrivas I MRD D( t) ( t) = < 1 D crit (3.2) Storheten I MRD benämns MRD-index och kan beräknas som funktion av tiden t, för en godtycklig exponeringssituation. Om värdet på MRD-index under en given exponering överskrider 1,0 innebär det att gränstillståndet överskrids, annars inte. MRD-modellen kommer att finnas implementerad i nästa version av datorverktyget WUFI och kan då användas direkt för utvärdering av risk för påväxt baserat på resultat från simuleringar. Vidare kan ett separat datorverktyg laddas ned gratis på Med hjälp av detta kan användaren utvärdera relevanta klimattidsserier från mätningar eller simuleringar. Exempel Träregelvägg med fasadpanel av trä och bakomliggande luftspalt, enligt Figur 3.1. Denna konstruktion har också analyserats av Mundt-Petersen (2013a). Exemplet här avser enbart att illustrera tillämpning av MRD-modellen och förutsättningarna bakom analysen redovisas därför enbart summariskt. Mera utförligt beskrivna exempel redovisas i Kapitel 8. Väggen i Figur 3.1 har simulerats med verktyget WUFI med realistiska antaganden om indata och med klimat för olika platser i Sverige. Parameterstudier för undersökning av effekten av viktiga parametrar genomfördes också. För att garantera stabiliteten i resultatet gjordes alla analyser under fem år i följd, med samma uteklimat under samtliga år. Tidsserier [φ(t), T(t)] i en punkt motsvarande den yttre kanten av reglarna fås som resultat från analysen. Ett exempel på resultat visas i Figur 3.2 med uteklimat från Lund. 8

15 Från utsidan: 22 mm fasadpanel 30 mm luftspalt, väl ventilerad 1 mm vindskyddsduk 220 mm mineralull mellan träreglar (hyvlat virke) 1 mm ångspärr 13 mm gipsskiva Figur 3.1. Utformning av isolerad träregelvägg med träfasad. Pilen visar den punkt i väggen som utvärderas med avseende på risk för påväxt. φ= 75 % φ(t) T(t) Tid: 5 år Figur 3.2. Simulerad temperatur och relativ fuktighet för väggen i Figur 3.1, med uteklimat för Lund. Resultatet avser det snitt som markeras med pil i Figur 3.1. Figur 3.2 visar att relativa fuktigheten varje år överskrider värdet 75 % med marginal, men detta inträffar när temperaturen samtidigt är låg. Om resultatet utvärderas med MRD-modellen som beskrivs ovan får man i stället ett MRD-index som funktion av tiden. Resultatet av detta visas i Figur 3.3, där motsvarande resultat från Stockholm också redovisas. Denna analys visar att väggkonstruktionen är fuktsäker på båda platserna enligt den presenterade metodiken. MRD-index är något mindre för Stockholm vilket beror på att klimatet allmänt är mera gynnsamt där. Liknande resultat fås när indata varieras eller när klimat från olika platser i Sverige förutsätts. En allmän ingenjörsmässig slutsats är att väggkonstruktionen i exemplet kan användas på ett fuktsäkert sätt i hela landet förutsatt att detaljer vid fönster- och dörranslutningar, hörn etc. utförs korrekt. 9

16 Gränstillstånd Tid, dagar Figur 3.3. MRD-index som funktion av tiden för väggen i Figur 3.1. Uteklimat från Lund respektive Stockholm. Resultatet är baserat på D crit,d = 17 dagar (hyvlat virke), se Kapitel 4 och avsnitt

17 4. Kritiskt fukttillstånd för mögelpåväxt hos olika material. Olika material har olika resistens för angrepp av mögelpåväxt på materialens yta. Resistensen beror t.ex. på tillgången av näring på ytan, ytbehandling och närvaro av biocider. För tillämpning av MRD-modellen i denna vägledning används kritisk dos D crit, definierad som det antal dagar det tar för initiering av påväxt i referensklimatet φ ref = 90 % och temperaturen T ref = 20 C, se avsnitt 3. Ju högre värde på D crit desto bättre resistens mot mikrobiell påväxt. Som referensmaterial för bestämning av D crit används hyvlad gran av kommersiell kvalitet, som har hanterats på ett fuktsäkert sätt innan den byggs in i konstruktioner. Värdet för detta referensmaterial är D crit, ref = 20 dagar för φ ref = 90 %, T ref = 20 C (4.1) D crit för andra material och materialytor kan relateras till referensmaterialet genom sambandet = µ (4.2) D crit, x x Dcrit, ref där D crit,x är värdet för material x, och µ x är en dimensionslös faktor för material x som beskriver dess resistens relativt hyvlad gran enligt Ekv. (4.1). Exempel på uppskattade riktvärden för några olika materialytor ges i Tabell 4.1 Generellt förväntas en god mögelresistens hos oorganiska material såsom betong, puts och cementbaserade skivor förutsatt att materialen är rena från smuts. Kartongklädda gipsskivor och asfaltpapper är exempel på material med låg mögelresistens särskilt om de utsätts för hög fuktighet under längre tid. Värdena i tabell 4.1 är att betrakta som ingenjörsmässigt skattade medelvärden baserade på jämförelser med hyvlad gran från försök inom WoodBuildprojektet samt andra undersökningar redovisade i litteraturen. Bakgrunden till valda värden samt referenser redovisas utförligt i Appendix B. Alternativt kan man utnyttja provningar för att bestämma kritiskt fukttillstånd som kan användas för att bestämma D crit för ett visst material. Den främsta svårigheten här är att försäkra sig om att de materialprover som testas kan ses som representativa för motsvarande material som utnyttjas kommersiellt. En ny provningsmetod, SP Metod 4927 har tagits fram för att bestämma det kritiska fukttillståndet för mögelpåväxt hos byggnadsmaterial, Johansson (2014). Metoden är föreslagen som teknisk specifikation av SIS. Den innebär att man definierar ett kritiskt fukttillstånd genom provning vid konstant relativ fuktighet och konstant temperatur. Resultatet av denna provning presenteras som kritiskt fukttillstånd uttryckt i relativ fuktighet inom en övre och undre gräns, givet konstant temperatur 22 C samt varaktighet 12 11

18 veckor. Denna typ av resultat kan enkelt översättas till ett värde på µ x som kan användas i Ekv. (4.2) för att beräkna D crit, som då beräknas ur villkoret att MRDmodellen precis skall uppnå gränstillståndet vid tidskonstant exponering med kritisk relativ fuktighet enligt SP Metod 4927, tidskonstant temperatur 22 C och varaktighet 12 veckor. Sambandet mellan kritiskt fukttillstånd enligt SP Metod 4927 och µ x visas i Figur 4.1 samt i Tabell 4.2. Om SP-metoden t.ex. visar att kritiskt fukttillstånd finns i intervallet % kommer parametern µ x att vara i intervallet 1,0 2,5. I ett sådant fall bör man med tanke på osäkerheterna välja värdet µ x = 1,0 vid tillämpning av MRD-modellen. Tabell 4.1. Relativ resistens för materialytor hos träbaserade material. Material µ x Gran, hyvlad 1,0 Furu, hyvlad 0,7 Gran, originalyta 1 0,6 Furu, originalyta 1 0,5 Furu, tryckimpregnerad furu, klass NTR AB 2 >3,0 Gran, ytbehandlad med borpreparat >4,0 Furu, brandskyddsimpregnerad med Dricon >3,0 Modifierat trä: furfurylerad furu WPG 3 ca 45 2,0 % Modifierat trä: värmebehandlad gran och furu 0,7 212 C (Thermowood D) Modifierat trä: acetylerad radiatatall 4 ca 20 % >3,0 Trä-plastkomposit (50 % furufibrer/50 % >3,0 polypropylen) 1 Gäller för trä som torkats i virkestork och där ytan inte bearbetats efter torkning 2 Gäller behandling med kopparorganiska träskyddsmedel 3 För furfurylerat trä anges upptagningen av furfurylalkohol som WPG = Weight Percent Gain 4 För acetylerat trä specificeras acetylinnehållet i procent Figur 4.1. Samband mellan kritiskt fukttillstånd enligt SP Metod 4927 och faktorn µ x i Ekv. (4.2) 12

19 Tabell 4.2. Samband mellan kritiskt fukttillstånd enligt SP Metod 4927 och faktorn µ x i Ekv. (4.2) Kritiskt fukttillstånd enligt SP Metod 4927, % µ x 75 0, ,0 85 2, Som gäller alla material med tillgång till näring är det viktigt att komma ihåg att det finns en stor spridning i egenskaper i biologiska processer. Data från olika källor är inte sällan motstridiga och provade material är ofta oprecist definierade i många undersökningar. Vid tillämpning av denna vägledning är det därför motiverat att alltid göra en riskbedömning. För tolkning av D crit i praktiken kan man säga att för ett material som har högt värde är sannolikheten större än för ett material med lågt D crit att, t ex under en byggnads uppförande, klara en tillfällig exponering av hög luftfuktighet/hög temperatur, utan att riskera att angripas av mikrobiell påväxt. Långvarig exponering under kritiska kombinationer av luftfuktighet och temperatur innebär emellertid att sannolikheten för etablerandet av mikrobiell påväxt ökar för alla material med tillgång till näring, även sådana som behandlats med mögelhämmande preparat. 13

20 5. Exponering av material i klimatskärmen 5.1 Inledning Som framgår av Figur 2 beror exponeringen av material i byggnaders klimatskärm av ett stort antal faktorer. Många av dessa faktorer är behäftade med stor osäkerhet dels relaterad till brist på kunskap och dels genom naturlig variabilitet t.ex. för klimatförhållanden såväl utomhus som inomhus. För att bedöma risk för mögelpåväxt på ett rationellt sätt krävs som framgår av avsnitt 3 att man för aktuell materialyta kan beskriva samtidig tidsvariation hos relativ fuktighet och temperatur. Dessa är beroende av en komplex dynamisk process i form av kombinerad värme- och fukttransport. Det finns numera allmänt tillgängliga avancerade datorverktyg för att simulera hygrotermiska processer, se avsnitt 5.3. Resultatet från denna typ av simuleringar kan emellertid variera i stor utsträckning beroende på val av indata. Ett alternativ till simulering är att mäta tidsvariation av relativ fuktighet och temperatur i fältförsök. Resultaten ger då möjlighet att direkt utvärdera risken för påväxt under mätperioden, som oftast är begränsad i tiden. Detta kan göras direkt med hjälp av MRD-modellen som beskrivs i avsnitt 3. Nackdelen är att det är svårt att generalisera resultaten eftersom de enbart gäller för mätplatsen och den tidsperiod under vilken mätningen ägt rum. Resultaten kan därför generellt inte överföras till andra platser och perioder med annorlunda klimat. Däremot kan man genom mätning få en bra uppfattning av relativ prestanda hos alternativa lösningar genom jämförande mätningar i konstruktioner som utsätts för samma klimatexponering antingen i laboratorium eller fält. 5.2 Effekt av detaljutformning I detta kapitel beskrivs huvudsakligen hur man analyserar ett rent och ostört tvärsnitt för byggnadsdelar i klimatskärmen med en endimensionell modell. Det är viktigt att notera att denna typ av analys inte är relevant för det som händer vid reglar och anslutningar mot fönster eller dörrar, vid hörn eller andra detaljer i byggnadsdelen. Om denna typ av detaljer inte utförs korrekt finns det en ökad risk för fuktskador, som inte kan beskrivas med teoretiska analyser av den typ som beskrivs här. Kraven när det gäller anslutningar mot t.ex. fönster är att de utförs så att man uppnår täthet mot regn (normalt krävs tvåstegstätning även vid anslutningar) lufttäthet tillräcklig värmeisolering Om konstruktionen kan visas fungera vid simulering av viss vatteninträngning enligt avsnitt 5.8 nedan, har man visat att den har en viss robusthet mot mindre läckage. Men detta kan inte kompensera dåligt utförda lösningar vid denna typ av anslutning. En endimensionell analys kan inte heller fånga upp värme och fukttransport i en konstruktion med träreglar och mellanliggande isolering, som är mycket vanligt förekommande, se Figur 5.1. Vid reglarna uppstår en köldbrygga så att temperaturen på utsida regel (punkt B) blir något högre och relativa fuktigheten tydligt lägre (3-8 14

21 procentenheter lägre) än i snitt A, se Olsson (2011b). Risken för påväxt på regeln blir sammantaget lägre än den som baseras på endimensionell simulering över snitt A där närvaron av reglarna försummas. Detta innebär att en endimensionell beräkning över snitt A-A är på säkra sidan. Denna effekt blir dock mindre om isoleringsskikt finns utanför träreglarna. Analogt kan det bli högre relativ fuktighet i t.ex. hörn på grund av lokalt lägre temperatur. Insida Träregel A Isolering Utsida B A Figur 5.1. Illustration av köldbrygga i träregelvägg. 5.3 Hygrotermiska analysverktyg för klimatskiljande konstruktioner Tidsvariationen för kopplade värden av temperatur och relativ fuktighet i relevanta positioner i konstruktionen kan simuleras med hjälp av matematiska modeller för samtidig värme- och fuktransport, s.k. hygrotermisk analys. Det finns ett antal datorprogram för detta ändamål av forskningskaraktär, men bara ett litet fåtal kommersiella verktyg. I skrivande stund är programssystemet WUFI kommersiellt dominerande åtminstone i Europa, se WUFI (2009 a-c). Programmet finns i såväl 1-dimensionell (1-D) version som i 2-dimensionell version (2-D). I praktiska tillämpningar används idag huvudsakligen 1-D versionen, med vars hjälp man kan modellera en vägg uppbyggd av olika skikt med skilda material eller ett snitt genom en takkonstruktion där vinden kan approximeras som en luftspalt med ventilation. Programmet tillämpas ofta även i fall som inte är endimensionella. Ett exempel är en regelvägg med isolering mellan reglar där en 1-D modell inte kan beskriva den köldbrygga som bildas vid varje regel, se avsnitt 5.2. En köldbrygga av denna typ kan bara modelleras korrekt om man använder ett program i 2-D. De fenomen som simuleras är komplexa och kräver omfattande indata, som kan indelas i följande huvudtyper: Klimatförutsättningar (utomhus och inomhus) Materialparametrar Beskrivning av villkor vid gränsytor Antaganden om ventilation i luftspalter Antaganden om läckage från t.ex. slagregn 15

22 De indata som erfordras är förknippade med olika grad av osäkerhet och tillgång till information. För varje analys behöver man göra ett antal antaganden som i mer eller mindre hög grad påverkar resultatet. För en given tillämpning bör man normalt göra systematiska känslighetsanalyser för att bilda sig en uppfattning om osäkerheten i resultatet. Vägledning för detta ges i RÄKNAF (2013), där man också kan hitta råd om numeriska inställningar, tidssteg, gitterindelning etc. Man bör också vara klar över att trots komplexiteteten beskriver hygrotermisk analys ändå bara en modell av den fysikaliska verkligheten, varför man alltid måste räkna med en viss modellosäkerhet, vars storlek är svår att uppskatta. I fortsättningen av detta kapitel behandlas de faktorer som kan ha störst påverkan på mikroklimatet i klimatskiljande byggnadsdelar vad gäller risk för påväxt hos känsliga material. En mera detaljerad beskrivning ges i Appendix C. 5.4 Klimatförutsättningar Klimatskiljande konstruktioner påverkas av såväl uteklimat som inneklimat. Särskilt uteklimatet varierar signifikant från år till år och mellan olika geografiska lägen Uteklimat Samtidig fukt och värmetranport i en klimatskiljande konstruktion påverkas av en rad klimatfaktorer. Följande tidsberoende uteklimatfaktorer används normalt som indata för hygrotermiska analyser: Utelufttemperatur Uteluftfuktighet Nederbörd Vindhastighet och vindriktning Kortvågig strålning (global och diffus) Långvågig strålning De viktigaste faktorerna med avseende på risk för påväxt är temperatur, relativ fuktighet och slagregn. Slagregn är i sin tur en funktion av kombinerad nederbörd och vind. Förhållanden som rör strålning förefaller i många fall ha mindre betydelse för resultatet vilket är gynnsamt eftersom meteorologiska data för strålning inte är tillgängliga i samma omfattning som för övriga klimatparametrar. Vid analyser används vanligen klimatdatauppsättningar i form av timvärden för ett s.k. normalår för aktuell ort. Klimatdata för normalår finns t.ex. i datorprogrammet WUFI för ett stort antal orter. Klimatdatabasen Meteonorm erbjuder likaså klimatdata för normalår i form av timvärden för de flesta platser i Europa, genom ett interpolationsförfarande baserat på historiskt uppmätta data, Meteonorm (2013). Om hygrotermiska analyser baseras på klimat från normalår, gäller det att ha i minnet att klimatbelastningen för uppskattningsvis hälften av alla år kan vara mer ogynnsam än normalåret, vilket man måste beakta från risksynpunkt. Detta illustreras 16

23 i Figur 5.2, som visar fördelningsfunktioner för årsmaximum av MRD-index beräknat på basis av 47 års meteorologiska data för temperatur och relativ fuktighet för 8 orter i Sverige. Resultaten representerar risken för påväxt under ett år för trä som lagras i utomhusklimat men skyddat för nederbörd. Figuren visar att för klimatet i Kiruna förutses ingen påväxt inträffa under något av de 47 åren. För det mest extrema året av de 47 fås I MRD 0,3<1. För orter som Säve och Visby ger medianåret (F(x) = 0,5) värdet I MRD 0,9 medan mer extremt klimat som inträffar vart tionde år (F(x)=0,9) ger I MRD 3,0. För dessa platser kan påväxt förväntas nästan vartannat år. Påväxt Figur 5.2. Kumulativa fördelningsfunktioner F(x) för årsmaximum av MRD-index för 8 svenska orter, se Häglund et al (2010). Variabiliteten mellan olika år är således betydande när materialet direkt exponeras i utomhusluft. För material i klimatskiljande konstruktioner kan man förvänta sig att spridningen mellan år i många fall kan vara mindre, men variabiliteten mellan år måste ändå självklart beaktas. En mer detaljerad beskrivning av övriga uteklimatfaktorer som slagregn och strålning ges i appendix C, avsnitt C Inneklimat x = Årsmaximum av I MRD Temperaturen inomhus är vanligen reglerad och relativt fix. Fukten i inomhusluften kan uttryckas i ånghalt, d.v.s som massa per volymsenhet (kg/m 3 ). Ånghalten i inomhusluften beror på Ånghalt i utomhusluften Fuktproduktion inomhus Ventilationens effektivitet 17

24 Fuktproduktionen inomhus beror på verksamheten i byggnaden och mänskligt beteende och är därför omöjlig att beskriva i detalj i en projekteringssituation. Beskrivning av fukttillstånd inomhus görs normalt på ett förenklat sätt, se vidare appendix C, avsnitt C Materialparametrar För en hygrotermisk analys krävs att man för alla delmaterial som ingår i den klimatskiljande konstruktionen har tillgång till ett antal materialegenskaper som har betydelse för transport och lagring av värme och fukt. En omfattande materialdatabas, med egenskaper för många vanligt använda byggnadsmaterial, finns inbyggd i analysverktyget WUFI. Det finns relativt stora osäkerheter för många av egenskaperna för olika byggnadsmaterial, men erfarenheten är att resultaten normalt påverkas relativt lite av förändringar i materialegenskaper. En mer detaljerad beskrivning av materialparametrar relaterade till värme- och fukttransport samt tillgången till och osäkerheten hos tillgängliga data beskrivs i Appendix C, avsnitt C2-C Övergångsvillkor vid ytor. Förutom materialegenskaper krävs också indata i form av randvillkor relaterade till värme- och fukttransport. Följande typer av randvillkor är aktuella Värmeövergång vid ytor (genom strålning och konvektion) Fuktövergång vid ytor (inklusive inverkan av färgskikt, tapeter, ångspärrar etc.) Vad gäller värmeövergång är strålningutbyte mellan en yta och omgivningen en viktig mekanism som ofta kan ha inverkan på resultatet. En mera detaljerad beskrivning av olika övergångsvillkor ges i appendix C, avsnitt C Luftomsättning i konstruktionen Om luftspalter eller andra ventilerade utrymmen ingår i den byggnadsdel som skall modelleras med hänsyn till kopplad värme- och fukttransport behöver man ange graden av ventilation i detta utrymme. Ventilationen beskrivs därvid i form av antaget antal luftväxlingar per tidsenhet t.ex. ACH (Air Changes per Hour). Att kvantifiera ventilationen på detta sätt är svårbedömt och osäkert, vilket är en nackdel eftersom denna parameter har stor betydelse för resultatet. Följande basvärden rekommenderas för några vanliga fall. Fasad med träpanel eller fasadskiva stående läkt i luftspalt: 70 ACH liggande läkt i luftspalt: 20 ACH 18

25 Fasad med murverk och bakomliggande luftspalt 10 ACH Eftersom osäkerheten är stor bör man alltid undersöka effekten av antal luftväxlingar genom en parameterstudie, se vidare RÄKNAF (2013) samt appendix C, avsnitt C Simulering av läckage Som nämnts ovan har slagregn i många fall stor betydelse för risken för ökad fuktbelastning i en vägg. Även om konstruktionen är väl utförd på ett fackmannamässigt sätt finns det alltid en viss risk att vatten läcker in genom det yttre fasadskiktet. Det är då viktigt att denna fukt kan torka ut igen efter att slagregnet har upphört. Anordnandet av en ventilerad luftspalt bakom det yttre fasadskiktet är en mycket viktig åtgärd för att underlätta detta. När väggen analyseras brukar man simulera detta genom att anta att en viss andel av slagregnet tränger in bakom ytterfasaden. Detta görs genom att införa en fuktkälla som genererar fukttillskott som beror av slagregnsbelastningen i ett lämplig punkt i väggen, t.ex på insidan av fasadbeklädnaden, Mundt-Petersen (2013b). För att ytterliggare belysa effekten av eventuellt läckage kan man göra en alternativ analys där fuktkällan placeras innanför vindskyddet på insidan av luftspalten. Andelen slagregn som definierar fukttillskottet väljs ofta till värdet 1 %, vilket har föreslagits i standarden 160P utgiven av ASHRAE, se TenWolde (2008). Detta värde är osäkert och baseras på opublicerade data för läckage i tegelväggar. En sammanställning av Bossche et al (2011) visar också att andelen läckage i murverk kan variera inom mycket vida gränser. Observera att förekommande värden på läckage inte omfattar detaljer vid fönster och andra genomföringar som generellt måste vara rätt utförda för att förhindra läckage, se t.ex. Olsson (2014). 5.9 Inverkan av byggfukt Inverkan av byggfukt är svår att beskriva med enbart simulering i en projekteringssituation. I den hygro-termiska analysen kan man specificera intialvillkor t.ex. att alla material från början är i jämvikt med en viss relativ fuktighet som generellt bör sättas relativt hög. Ett rimligt värde kan vara att föreskriva att trä i klimatskärmen är i jämvikt med en relativ fuktighet på %. Man får då en indikation på om materialet kan torka ut i den fortsatta beräkningen. Men det är viktigt att notera att en grundläggande förutsättning för analysen måste vara att man i byggproduktionen behandlar fuktkänsliga material med omsorg och förhindrar att de utsatts för vatten under byggprocessen. 19

26 6. Riskhantering med avseende på mögelpåväxt Som framgått av tidigare avsnitt av denna vägledning beror risken för påväxt av ett stort antal faktorer, av vilka många är förknippade med betydande osäkerhet. Osäkerheterna beror dels på naturlig, slumpmässig variabilitet för t.ex. klimatdata och biologiska processer och dels på bristande kunskap kring många inverkande faktorer samt modellosäkerhet. Frågan i detta sammanhang är hur dessa osäkerheter skall hanteras dvs. vilken säkerhetsmarginal som är rimlig att tillämpa i en projekteringssituation. Detta beror i hög grad på konsekvenserna som uppstår givet att det valda gränstillståndet uppnås. 6.1 Konsekvenser av påväxt i klimatskiljande byggnadsdelar Givet att påväxt som kan detekteras i mikroskop initieras i en klimatskiljande konstruktion i en byggnad kan följande konsekvenser vara aktuella: Besvärande lukt i innemiljön orsakad av påväxt Emissioner från mikroorganismer som ger medicinska besvär för vissa människor som vistas i innemiljön (allergi, ökad risk för cancer, nedsatt arbetsförmåga etc.) För ögat synlig påväxt (t.ex. på vindar). Det är känt att även påväxt som inte är synlig för blotta ögat kan ge upphov till besvärande lukt och emissioner, se t.ex. Nilsson (2009). Vid en jämförelse med andra risker i samhället (t.ex. trafikolyckor eller förlust av bärförmåga i byggnader där det handlar om fara för människoliv) är konsekvenser förknippade med mögelpåväxt i byggnader jämförelsevis begränsade. De är i första hand av ekonomisk karaktär eftersom de kan innebära behov av omfattande reparationer för att åtgärdas värdeförlust på fastigheter vid försäljning Att mycket kraftigt reducera sannolikheten att initiering av påväxt inträffar är därför troligen inte optimalt ur ekonomisk synpunkt. Men det kan mycket väl hända att allmänhetens attityder tenderar att bli sådana - inte minst genom skadefall och rapporter i media - att man kommer att sträva mot lösningar som inte är optimala. Det finns idag ingen etablerad säkerhetspraxis eller normmässig vägledning på fuktsäkerhetsområdet. ASHRAE (TenWolde 2008) ger dock riktvärdet 10 % för den sannolikhet som skulle kunna accepteras för fuktskador i vid mening under en byggnads hela livstid. Bakgrunden till denna siffra beskrivs vara följden av "internationell konsensus". Motsvarande siffra för bärande konstruktioner där brott innebär konsekvenser för människoliv är av storleksordningen 10-4, SS-EN 1990 (2002). 20

27 Kvantifiering av sannolikheter på detta sätt är av begränsat värde eftersom data saknas för att verifiera dem när det gäller gränstillstånd för mögelpåväxt, men ger ändå en kvalitativ uppfattning om rimlig risknivå. 6.2 Samband mellan påväxt på byggnadsdelar och hygien/ohälsa I Nilsson (2009) sammanfattas kunskapsläget när det gäller sambandet mellan mögelpåväxt på byggnadsdelar och hygien/ohälsa. Trots omfattande forskning är kunskapen idag mycket begränsad. Kunskapen kan kort sammanfattas i följande punkter Korrelation mellan påväxt och hälsoeffekter på boende är inte allmänt vetenskapligt belagt. Korrelation mellan lukt från mögel och hälsoeffekter har dokumenterats. Toxiska ämnen kan i visa fall emitteras från mögel. Renoveringsåtgärder i hus har visats leda till hälsoförbättringar (jämförelser före och efter renovering). Många människor är mycket känsliga för lukter. Det kan således inte uteslutas att mögelpåväxt i byggnader kan påverka hälsan hos en del brukare, Nilsson (2009). Bl.a. av detta skäl bör sannolikheten för mögelpåväxt i klimatskiljande konstruktioner begränsas enligt försiktighetsprincipen. Det är uppenbart att oönskade konsekvenser från påväxt i en klimatskiljande konstruktion också beror på sannolikheten att eventuella emissioner kommer i kontakt med inomhusmiljön. Av detta skäl ges i BBR undantag från krav på fuktsäkerhet för vissa delar i klimatskärmen, Boverket (2014): "Vissa byggnadsdetljer är placerade så att mikrobiell påväxt normalt inte kan påverka hygien och hälsa och de omfattas inte av kravet på högsta tillåtna fukttillstånd. Exempel är väl ventilerade och dränerade fasadbeklädnader och yttertaksbeläggningar, samt takutsprång och andra detaljer utanför fasadlivet. Detta kan tolkas som att påväxt i material som finns innanför luftspalten bör undvikas, medan material i luftspalten och utanför densamma bör kunna undantas ur hälsosynpunkt. För kallvindar är det dock naturligt att undvika påväxt på insidan av vindars yttertakskonstruktion främst av estestiska och psykologiska skäl. 6.3 Förenklad riskanalys Med utgångspunkt från Figur 2.2 är huvudfrågan här med vilken grad av tillförlitlighet fuktsäkerhetsprojektering bör ske. Tillförlitligheten r=1-p f definieras som sannolikheten att gränstillståndet inte överskrids, där p f = sannolikheten att mögelpåväxt inititieras. Utgångspunkten är gränsvillkoret (3.2) som upprepas här 21

28 I MRD D( t) ( t) = < 1 D crit (3.2) Här kan vi konstatera att såväl exponeringen D(t) som resistensen D crit är förknippade med osäkerheter som är svåra att uppskatta kvantitativt. Vi förutsätter att alla parametrar som används i analysen liksom materialets resistens kan betraktas som mer eller mindre säkert uppskattade medelvärden. Likaså förutsätts att klimatvärden motsvarar normalår på den aktuella orten. Detta innebär att sannolikheten för mera ogynnsamma förhållanden är stor. I dagens kunskapsläge är det emellertid omöjligt att uppskatta hur stor variabiliteten i indexet I MRD är med hänsyn tagen till alla inverkande faktorer. Delar av ovan beskrivna osäkerheter har dock undersökts av Mundt-Petersen (2013), som jämförde resultaten från hygrotermiska analyser med fältmätningar från fem olika byggnader med träregelstomme. Analyserna gjordes blint, dvs. utan tillgång till mätresultat vid analystillfället, men på basis av klimatdata för den aktuella mätperioden från en närliggande meteorologisk klimatstation samt uppmätt inomhusklimat. Slutsatsen från detta arbete är att överenstämmelsen mellan simulerade och uppmätta värden för temperatur och relativ fuktighet under dessa förutsättningar är överaskande god med begränsad variabilitet. Detta indikerar dels att transformationen från ute- och inneklimat (t.ex. baserat på meteorologiska data från närliggande väderstation) till mikroklimat i konstruktionen är någorlunda tillförlitlig och dels att materialegenskaper och randvillkor relaterade till värme- och fuktransport ger ett begränsat bidrag till den samlade osäkerheten. En annan slutsats är också att några få faktorer i indata ofta är starkt dominerande. Det förutsätts att effekten av sådana faktorer undersöks genom parameterstudier i en projekteringssituation. Vidare kan man konstatera att gränstillståndet är konservativt valt genom kopplingen till påväxt som kan observeras i mikroskop. Man bör därför också ta hänsyn till den betingade sannolikheten att oönskade effekter för brukare och andra faktiskt uppstår givet att gränstillståndet överskrids i någon del av en klimatskiljande konstruktion. Sannolikheten att medicinska besvär uppstår hos känsliga personer i en byggnad även om mögelpåväxt har initierats i ytterväggen eller på vinden kan bedömas vara mycket liten. För att detta skall inträffa krävs att påväxten är riklig och ger emissioner av skadliga ämnen som sprids till innemiljön. Problem med elak lukt kan bedömas vara något mer frekventa givet att mögelpåväxt har initierats. Sannolikheten för påväxt som är synlig med blotta ögat men i övrigt ofarlig kan bedömas vara ytterliggare något högre. En möjlighet att verifiera en lämplig risknivå är att tillämpa den i Figur 2 beskrivna projekteringsmetodiken för konstruktionslösningar som är väl beprövade i praktiken. Denna strategi benämns här "verklighetsverifiering" och syftar till att jämföra utfallet för en analyserad typlösning med kända erfarenheter vad gäller effekter för boende och brukare i byggnader i vilka typlösningen använts under en följd av år. Exempel på denna typ av verifiering beskrivs i appendix D. Tyvärr saknas strikt vetenskapligt dokumenterat underlag i stor utsträckning för byggnader som fungerar väl, eftersom byggnadsteknisk forskning traditionellt mest 22