Lönsam energieffektivisering ur ett fuktsäkert perspektiv

Transkript

1 Fakulteten för teknik- och naturvetenskap Byggteknik Marcus Andersson Erik Nylén Lönsam energieffektivisering ur ett fuktsäkert perspektiv Ombyggnation av ett timmerhus från 189-talet Profitable energy efficiency from a moisture-proof perspective Reconstruction of a timber house from the 189 s Examensarbete 22,5 hp Byggingenjörsprogrammet Termin: HT 211 Handledare: Jens Beiron Examinator: Malin Olin Karlstads universitet Karlstad Tfn Fax Information@kau.se

2 Sammanfattning Rapporten riktar sig till fastighetsägare som har timmerhus med självdragsventilation och värmesystem som inte ger upphov till skorstenseffekten. I och med de ökande energipriserna ökar även anledningen för fastighetsägare att energieffektivisera sina bostäder för att minska driftkostnaderna. Förändringar av en byggnads ursprungliga funktioner bör göras med försiktighet, då tidigare beprövade konstruktioner riskerar att bli riskkonstruktioner med mögelproblem som följd. Syftet med rapporten är att med hjälp av ett typhus undersöka och finna olika förslag till ombyggnation, eventuella fuktsäkerhetsåtgärder samt deras påverkan på lönsamheten. Detta skall kunna användas som förslagsunderlag till fastighetsägare av byggnader med liknande förutsättningar som typhuset. Målet med rapporten är att ge lönsamma förslag till ombyggnation som har så liten risk som möjligt att utsättas för mögelproblem. För att förenkla bedömningen av olika förslag till ombyggnation har program tagits fram som beräknar värmebehovet, den ekonomiska lönsamheten och risk för mögelproblem för de olika förslagen. Resultatet av utförda beräkningar samt alternativens uppbyggnad visas i tabellerna nedan. Resultat av värme-, ekonomi- samt fuktberäkningar. Sektion Alternativ Dimension Investering A temp Besparning Nuvärde Mögelsäker (mm) (kr) (kwh/m2) (kr/år) (kr) Tak Ja Vägg Ja Grund Ja Kombination Typhuset 349 { Valda ombyggnadsförslag. Takalternativ 5 Tjocklek Väggalternativ 12 Tjocklek Grundalternativ 4 Tjocklek m m m Ventilerat yttertak, tegelpannor Träfasad+luftspalt,42 Trägolv,2 Mineralull,315 Gips,9 Cellplast (XPS),7 Träbjälkar, s 12,14 Reglar,trä s 6,195 Fuktspärr, plast - Träflis,14 { Mineralull,195 Cellplast (XPS),7 Träpanel,2 Fuktspärr, plast - Silt,26 Fuktspärr, plast - Timmerstomme,125 Gips,13 Utförs en ombyggnation, enligt framtagna alternativ, på typhuset bör även följande förslag beaktas för att förbättra fuktsäkerheten i byggnaden. Genomföringar i vindsbjälklaget och väggar bör tätas ordentligt nära den varma sidan för att minska risken att varm och fuktig luft inifrån tar sig in i konstruktionsdelar och kyliga utrymmen. Yttertaket på kallvinden bör tätas för att begränsa ventilationen samt minimera möjlig inverkan av att vatten tar sig in i vindsutrymmet genom läckage vid regn och snö. Mekanisk ventilation bör installeras och frånluftsventilation är att föredra, då det ger möjligheten att skapa undertryck i bostaden. Ventilationsinstallationer och ventilationskanaler bör tätas för att förhindra fuktig luft från att läcka ut i konstruktionen. Förslagen gäller endast för hus med självdragsventilation, direktel som värmekälla och framtagna alternativ till ombyggnation. Beaktas förslagen förändras förutsättningarna för lönsamheten i de framtagna alternativen. Investeringskostnaden ökar vid tätning eller installation av ventilationssystem. i

3 Abstract The report is addressed to property owners of timber houses with natural ventilation and heating systems that do not cause a chimney effect. Rising energy prices increase the motivation for property owners to make their homes more energy efficient to reduce operating costs. Changes done to a building's original features should be made with caution, since previously proven constructions are at risk of becoming risk-constructions with mold problems as a result. The purpose with the report is that with the help of a type house investigate and find various reconstruction proposals, potential moisture safety measures and their impact on the profitability. This can be used as a proposed base for property owners of buildings with similar conditions as the type house. The goal with the report is to provide profitable reconstruction proposals where the risk to be exposed to mold problems is as small as possible. To simplify the evaluation of various reconstruction proposals programs have been developed that calculates the heat demand, the economic viability and the risk for mold problems for the various proposals. The results of calculations and alternatives are shown in the tables below. { Results of heat-, economy and moisture calculations. Section Alternatives Dimension Investment A temp Savings Present value Mold proof (mm) (kr) (kwh/m2) (kr/year) (kr) Ceiling Ja Wall Ja Foundation Ja Combination Type house 349 Chosen reconstruction proposals. Ceiling alternative 5 Dimension Wall alternative 12 Dimension Foundation alternative 4 Dimension m m m Ventilated roof, tiles Woodfacade + air layer,42 Hardwood floors,2 Mineral wool,315 Gypsum board,9 Extruded polystyrene insulation,7 Wooden beams, s 115,14 Wood studs, s 6,195 Vapour barrier, plastic - Wood chips,14 { Mineral wool,195 Extruded polystyrene insulation,7 Wood paneling,2 Vapour barrier, plastic - Silt,26 Vapour barrier, plastic - Timber frame,125 Gypsum board,13 If a reconstruction on the type house is carried out according to developed alternatives, the following proposals should be considered to improve moisture security in the building. Bushings in the attic floor and walls should be sealed properly close the warm side to reduce the risk of warm, moist air from the inside entering the construction elements and cold areas. The outer roof on the attic should be sealed to limit ventilation and minimize possible effect of water entering the attic through leaks during rain and snow. Mechanical ventilation should be installed and exhaust air ventilation is preferred, since it provides the capability to create negative pressure in the house. Ventilation installations and ventilation ducts should be sealed to prevent moist air from leaking into the structure. The proposals only apply to houses with natural ventilation, electric heating as heat source and the developed reconstruction alternatives. If the proposals are taken into consideration the conditions for the profitability of the alternatives will change. The investment cost will increase due to sealing or installation of a ventilation system. ii

4 INNEHÅLLSFÖRTECKNING Innehåll Sammanfattning... i Abstract... ii Innehåll... iii 1 INLEDNING Bakgrund Typhuset Problemformulering Syfte Mål Avgränsningar TEORI Materialteori Energiteori Ekonomiteori Fuktteori METOD Beräkningsindata Konstruktionsalternativ Beräkningsgång Beräkningsprogram Energi- och ekonomikriterier Fuktkriterier RESULTAT Beräkningsresultat energi och ekonomi Beräkningsresultat fukt DISKUSSION Energi och ekonomi Fukt och mögel SLUTSATS TACKORD REFERENSLISTA iii

5 Bilaga 1 Beräkningsindata Bilaga 2 Konstruktionsalternativ Bilaga 3 Översikt beräkningsprogram Bilaga 4 Inledande ekonomi- och fuktberäkningar Bilaga 5 Formelsamling Bilaga 6 Felkällekontroll iv

6 1 INLEDNING Rapporten riktar sig till fastighetsägare av timmerhus. Med ökande energipriser är energiförbrukningen en viktig fråga för fastighetsägare då det ökar deras driftkostnader. Enligt Kyotopyramiden (se figur 1) är den första åtgärden för att sänka energiförbrukningen att minimera värmebehovet. Ett av tillvägagångssätten för att minimera värmebehovet är att tilläggsisolera byggnaden genom en ombyggnation av klimatskalet, det vill säga golv väggar och tak, vilket rapporten bygger på. Vid tilläggsisolering uppkommer investeringskostnader för material och arbete, därför är det intressant för fastighetsägare att se vilka åtgärder för att sänka energiförbrukningen som är ekonomiskt lönsamma. Figur 1 Kyotopyramiden (Paroc 211) Enligt Socialstyrelsen (29) har 22, % av bostäder byggda före 1941 synliga fuktskador, 4, % har synliga mögelskador och 4,7 % kännbar mögeldoft. Det nämns inte hur stort antal av dessa som påverkar innemiljön, men enligt en undersökning från Boverket (21) kommer ungefär en tredjedel av de fuktskador som kan påverka innemiljön medföra en försämrad innemiljö. Kostnaden för att åtgärda samtliga fuktskador för småhus beräknas uppgå till 91,2 miljarder kronor. Detta visar att det finns en privatekonomisk och nationalekonomisk vinning i att projektera, bygga och förvalta med större omsorg för att undvika fuktskador. Enligt Nevander och Elmarsson (1994) har det i en studie om byggfel framkommit att ungefär hälften av felen skedde redan i projekteringsfasen och det kan antas att projekteringsfelen för fuktskador inte är lägre. För befintliga byggnader som används till andra ändamål än först tänkt bör förändringar göras med försiktighet, detta gäller särskilt vid energieffektivisering. Finns det redan en etablerad mögeltillväxt kan denna förvärras, och byggnader med gamla beprövade konstruktioner riskerar att bli problemkonstruktioner. Med dagens energieffektiviserande i åtanke ökar behovet av kunskap och information om hur ombyggnationer utförs på ett korrekt sätt, och ser man till Boverkets förslag till delmål för fukt och mögel inom miljökvalitetsmålet är det ytterst relevant. Delmålet lyder: År 22 ska byggnader och deras egenskaper inte påverka hälsan negativt. Därför ska det säkerställas att: - Fukt inte medför problem i inomhusmiljöer genom att skapa förutsättningar för mögel och bakterier eller emissioner från material. Andelen byggnader med fuktskador av betydelse av inomhusmiljön ska år 22 vara lägre än 5 % av totala byggbeståndet (Boverket 21, s. 7) 1

7 1.1 Bakgrund Detta projekt är ett examensarbete på 22,5 högskolepoäng vid Karlstads universitet och är en avslutande del av Byggingenjörsprogrammet. Programansvarig samt examinator för kursen är Malin Olin. Rapporten är skriven av Marcus Andersson och Erik Nylén med handledning från Jens Beiron, universitetsadjunkt vid Karlstads universitet. Gruppen enades om en uppdelning av delmomenten fukt, värme och ekonomi. Marcus Andersson har utfört delmomenten värme och ekonomi medan Erik Nylén har utfört delmomentet fukt. Byggnaden som projektet utgår från är ursprungligen ett missionshus byggt 189 nordost om Säffle stad. Missionshuset ligger beläget på en kulle med omgivande åkermark. Vid slutet av 197 byggdes missionshuset ut med 45 mm tilläggsisolering, lockpanel och en utbyggnad. Från utsidan syns en antydan till en torpargrund (se figur 2). Vid en närmare inspektion uppmärksammades jord upp till golvbrädorna, vilket antyder att golvet ligger på ett primitivt upplag. Sannolikt består upplaget av glest placerade, bilade bjälkar eller kluvna stockar direkt på stenar med en siltutfyllnad upp till golvet. Detta var vanligt på timrade byggnader på slutet av 18- talet (se figur 3). Bjälkarna är inte fästa i timmerväggarna (se figur 3) då de lätt kunna bytas om de angrips av röta. Ovan nämnda information överensstämmer med grundprincipen oluftad grund (Hidemark 21). Figur 2 Grunden på missionshuset Då missionshuset skall byggas om till bostadshus fick projektgruppen tillstånd av ägaren att öppna upp väggen för undersökning av väggsektionen. Utifrån undersökningen (se figur 4) kunde projektgruppen fastställa att sektionen består av en fem tums liggtimmerstomme med utvändiga panelbräder. Figur 3 Illustration på en oluftad grund (Hidemark 21) Takkonstruktionen är av typen sparrtak. Det är en kallvind där takbjälklaget består av träbjälkar med mellanliggande träspån som isolering. Ventilationen är osäker, men antas vara självdrag eller påtvingat självdrag då inte några ventilationskanaler påträffades. Figur 4 Väggsektion av missionshuset 2

8 1.2 Typhuset För att slutsatserna skall kunna anpassas till liknande byggnader har projektgruppen valt att utgå från hur missionshuset troligen var konstruerat vid nybyggnation med hjälp av okulärbesiktning och litteraturstudier. Det innebär att inget som tillkommit på byggnaden efter ombyggnationen, förutom uppvärmningssystemet, kommer att bearbetas i beräkningarna. Placeringen av typhuset bestäms till samma plats som missionshuset är beläget. Typhuset är uppvärmt med direktel, har en golvarea på 16 m 2 och väggarea på 156,6m 2. Värmebehovet i typhuset är på 69483kWh per år, vilket ger en energianvändning på 349kWh/m 2 per år. Typhuset ligger i Värmland som ingår i klimatzon II enligt BBR. Kraven för specifika energianvändningen vid nybyggnation av eluppvärmda bostäder för klimatzon II är 75kWh/m 2 per år (Boverket 211). Som ventilation antas självdragsventilation. Tak Taket är en kallvind med takbjälklag med ett yttertak av råspont som underlagstak och tegelpannor på utsidan, träbjälkar med mellanliggande träspån. Träbjälkarna har dimensionerna 14 x 125mm med ett centrumavstånd på 1,15m och sågspånet har tjockleken 14mm. Innertaket består av en träpanel med tjockleken 13mm. Kallvindarna var i regel varmare förr jämfört med dagens kallvindar på grund av mindre isolering i bjälklaget. Husen hade även en skorsten som hjälpte till att värma upp vindsutrymmet. Att vindarna ventilerades var på grund av att man ville undvika att snö på yttertaket skulle smälta för att sedan bilda istappar (Tobin & Samuelsson 24). I typhuset är som nämnt kallvinden kvar men den har förlorat den varma skorstenen efter att direktel installerades, till följd av detta har kallvinden blivit kallare och sannolikt mer utsatt för mögelrisk (SP 211b ; SP211c). Om kallvinden även skall tilläggsisoleras i bjälklaget för att minska energiförlusterna kan mögelriskerna behöva undersökas först, då isoleringen medför att vinden blir kallare än tidigare. Vägg Väggen är uppbyggd av femtums liggtimmer, vilket motsvarar en tjocklek på 125mm. I äldre hus var timmerstommen inte tilläggsisolerad vilket innebar att den höll sig varm i och med kontakten med inomhusluften. Om det då utförs en invändig eller utvändig isolering kan det bli fuktproblem. Utförs en invändig isolering kommer timmerstommen bli kallare vilket kan öka risken för mögelproblem. Genomförs istället en utvändig isolering kommer timret hålla sig varmt, men risken finns istället att det blir kondensproblem någonstans i väggkonstruktionen vilket kan leda till problem med mögel (SP 211b). Grund Grunden antas vara en oluftad grund som beskrivs under avsnitt 1.1. Grundtypen kan anses som platta på mark. Grunden består av massiva golvbrädor med tjockleken 2mm, en oventilerad luftspalt på 5mm samt ett siltlager på 4mm. Förr hölls den oluftade grunden varm genom att värme läckte ner genom golvet samt på grund av den varma murstocken som värmdes upp genom matlagning osv. Markfukten kunde vandra genom trägolvet och torka ut på insidan. Då murstocken inte längre används efter direktel installerades bidrar detta till att silten blir kallare. Skulle även golvet isoleras skulle silten kylas ner mer med högre relativ fuktighet som följd varpå risken för mögeltillväxt blir högre. 3

9 1.3 Problemformulering Vad finns det för enskilt alternativ till ombyggnation som sänker värmebehovet, är ekonomiskt lönsamt samt fuktsäkert för tak-, vägg- och grundkonstruktionen? Vilka åtgärder krävs för att fuktsäkerheten skall uppnås? Hur påverkas lönsamheten om ytterligare åtgärder utförs? 1.4 Syfte Syftet med projektet är att med hjälp av typhuset undersöka och finna olika förslag till ombyggnation, eventuella fuktsäkerhetsåtgärder samt deras påverkan på lönsamheten. Undersökningen skall kunna användas som förslagsunderlag till fastighetsägare med liknande fastigheter. 1.5 Mål Målet med projektet är att ge förslag på kostnadseffektiva lösningar till ombyggnation som har en så liten risk som möjligt att utsättas för fuktproblem. Projektgruppen kommer att presentera ett lösningsförslag inom varje sektion (tak, vägg och grund) samt eventuella fuktsäkerhetsåtgärder och deras inverkan på lönsamheten. 1.6 Avgränsningar Denna rapport kommer behandla lösningar till ombyggnation på klimatskalet och eventuell påverkan av lönsamheten. Vid beräkning av kostnadslönsamheten kommer hänsyn tas till energibesparningar gentemot investeringskostnader (material-, arbetskostnader). Saker som inte kommer att undersökas är utbyte av värmekälla, fönster, dörrar samt tillgodogivning av gratisvärme från till exempel solfångare eller FTX-system. Beräkningsmässigt kommer rapporten behandla stationära- och ickestationära endimensionella diffusionstransporter genom ett snitt i de olika delarna av klimatskalet samt eventuella fuktsäkerhetsåtgärder som kan krävas för en fuktsäker byggnad. Områden som inte kommer undersökas är två- och tredimensionella fukttransporter. Högsta isoleringstjocklekarna som kommer behandlas: Isoleringen i taket får inte överstiga 4mm. Anledningen att högre isoleringstjocklek inte undersöks är för att inte täcka för gliporna mellan takstolarna och väggkrönet som antas bidra till ventilationen av vindsutrymmet. Isoleringen i väggen får inte överstiga 2mm. Anledningen att högre isoleringstjocklek inte undersöks beror på begränsningarna som takutsprånget ger samt att det skulle ta upp för mycket av bostadsytan vid invändig isolering. Isoleringen i grunden får inte överstiga 4mm. Anledningen att högre isoleringstjocklek inte undersöks beror på osäkerheten hur grundstenarna påverkas av att gräva under marknivån. 4

10 2 TEORI I detta kapitel kommer en översiktlig teoribakgrund om material, värme, ekonomi och fukt att ges. Kapitlet bygger på litteratur-, artikel-, rapport- och internetstudier. Kapitlet syftar till att ge en djupare förståelse av metodiken till resterande kapitel. 2.1 Materialteori Trä Trä har alltid varit ett av det vanligaste materialet till byggnadsstommar i Sverige. Trä har flera goda egenskaper, däribland låg densitet, enkelhet att bearbeta, god hållfasthet och god värmeisoleringsfömåga (Sandin 24). Tegel Tegel är tillverkat av lera, som efter formning torkas och bränns i ugn. De vanligaste användningsområdena är takpannor, murstenar och dräneringsrör (Sandin 24). Cellplast Cellplast tillverkas vanligtvis av styrenplast. Densiteten och värmeledningsförmågan hos cellplast är snarlik mineralullen, cellplasten är dock normalt styvare (Sandin 24). Mineralull Mineralull är luft- och ånggenomsläppligt. Mineralull tillverkas av glas eller sten som bearbetas till tunna trådar genom att smälta och spinna ursprungsmaterialet. För att få mineralullen att hålla ihop tillsätts bindemedel för att sedan pressa materialet ihop till olika densiteter för olika användningsområden (Sandin 24). Cellulosaisolering Cellulosa består av träfiber eller returpapper, för att minska risken mot brand och röta i materialet skall materialet behandlas (Sandin 24). Cellglas Cellglas är ett material som tillverkas av returglas. Materialet är vatten- och diffusionstätt och används vanligtvis till att isolera grunder (Wikipedia 211a). Asfaboard Asfaboard är asfaltimpregnerade träfiberskivor gjorda för utomhusbruk (Sandin 24). Gips Gipsskivor består av en kärna av gips med pappskikt på ytorna, gips kan användas inomhus och utomhus (Sandin 24). Fuktspärr av plast Plastfolier används främst till lufttätning och som fuktspärr. Materialet har hög ång- och lufttäthet (Sandin 24). Ångbroms av cellulosa Består av två lager cellulosapapp med armering emellan, används i diffusionsöppna tak- och väggkonstruktioner. 5

11 Stål Stål har hög draghållfasthet och densitet och då hållfastheten är hög behövs inte stora mängder stål och byggnaden blir lätt. Stålet är den vanligaste metallen inom byggandet och används till bland annat armeringsjärn, balkar och pelare. (Sandin 24) Vakuumisolering Vakuumisolering består av tunna paneler där ett kärnmaterial är satt i vakuum, isoleringen används idag mest i kylskåp och transportboxar. Även byggbranschen har börjat experimentera med isoleringstypen (Wikipedia 211b). Aerogel Aerogel är ett material med mycket låg densitet och hög porositet. Bara mellan en och femton procent av volymen består av ett fast material, resten är fylld av den omgivande gasen eller vakuum (Wikipedia 211c). Betong Betong är ett material som är dominerande till bärande konstruktioner inom byggbranschen. Betong har en låg dragfastighet, vilket gör att man vid sådan belastning får armera betongen med järnstänger, betong har däremot hög tryckhållfasthet. Betongmassan består av cement, ballast, vatten samt tillsatsmedel. (Sandin 24) Lättklinkerbetong Lättklinkerbetong består av i princip samma saker som betong, skillnaden är att ballasten är utbytt mot lättklinkerkorn. Lättklinkerbetong kan användas till murblock och armerade byggelement. Ett annat namn på lättklinkerbetong i Sverige är leca-block. (Sandin 24) Tvättad makadam Tvättad makadam är krossad sten som sedan tvättats för att bli av med de finaste partiklarna. Makadam används som icke tjälskjutande och kapillärbrytande material. (Wikipedia 211d) 6

12 2.2 Energiteori Värmetransport genom material Värmetransport sker i konstruktioner från delar med högre temperatur till delar med lägre temperatur. Värme kan föras över på tre sätt: När temperaturskillnaden är drivkraften i ett homogent material kallas det ledning. Där värmen leds från den varmare delen till den kallare. När temperaturskillnaden är drivkraften som strålar från ytor kallas det strålning. Där elektromagnetisk strålning överför värme från varmare ytor till kallare. När värme förs över på grund av lufttrycksskillnader kallas det konvektion. Där värme förs med luften från högre tryck till lägre (Petersson 27). U-värde Värmegenomgångskoefficienten (U) är ett värde som i rapporten beskriver den mängd värmeenergi ett sektionsskikt släpper igenom per kvadratmeter per grad temperatur. Det beräknas från ett skikts värmemotstånd (R). Beroende på ett skikts material och tjocklek varierar värmemotståndet. Material har olika värmeledningsförmågor, vilket innebär förmågan ett material har att transportera värme från en varmare sida till den kallare sidan. I rapporten räknas U-värde fram ur ett sammanvägt värde från Lambdametoden samt U-värdesmetoden(Petersson 27). Det innebär att i beräkning av U- värdet tas hänsyn till om ett skikt är inhomogent, att skiktet innehåller material med olika värmeledningsförmåga (λ). Värmebehov I en byggnad där värmeförluster förekommer måste energi tillföras för att en jämn och behaglig temperatur skall upplevas. I en byggnad är värmebehovet den energi som behövs tillföras för att balansera värmeförluster och värmetillskott som förekommer i byggnaden. Förluster och tillskott av värme Värmeförluster som behandlas i rapporten: Transmission; vilken är samlingen av ledning, strålning och konvektion. Ventilation; värme som försvinner genom med luften som går ut och uppvärmning av uteluft som kommer in. Luftläckage; avser värmeförluster som sker igenom klimatskalet samt genom vädring (Petersson 27). Tappvarmvatten; Vatten som värms upp och används i bostaden avger värme. Men större delen försvinner dock ut via avloppet, vilket ökar behovet av aktiv uppvärmning från värmekälla. De tillskott som kan tillgodoses är: Personvärme; värme som avges från individer i byggnaden. Beräknas för den tid per dygn personer vistas i byggnaden. Solljusinstrålning; värme från solen när det skiner in igenom fönster. Beräknas från den mängd energi från solljus som skiner in beroende på tid på dygnet, vinkel gentemot fönstret samt fönstrets K-värde som är ett mått på den mängd energi som fönstret släpper igenom (Krieder & Rabl 1994). Hushållsel; värme som alstras från hushållsapparater såsom tv, kyl, frys etcetera (Petersson 27). Beräknas från standardvärden (Boverket 27). 7

13 2.3 Ekonomiteori Investeringskalkylering (LCC-kalkyl) är att beräkna och bedöma långsiktiga investeringars lönsamhet. I Rapporten innebär ekonomisk besparning den minskade kostnaden för uppvärmning av typhuset. Vid LCC-kalkyleringen i rapporten används nuvärdesmetoden som innebär att se hur inflation, prisstegring och ränta påverkar lönsamheten av investeringen (Löfsten 22). Med nuvärdesmetoden beräknas vad de framtida investeringar och besparningarna ger för värde idag. Parametrar Inflation avser att pengars köpkraft avtar, att penningsvärdet försämras. Medans prisstegring fungerar på samma sätt fast för priset, i rapporten för elkostnaden, förändras. Om prisstegring överstiger inflationen kommer besparningen att öka med tiden. Ränta innebär en ersättning av den lånade summan vid ett lån av pengar från till exempel en bank (Löfsten 22). För att kunna utföra en känslighetsanalys har tre olika värden valts på ränta, inflation och prisstegring. Den period som valdes att kolla nuvärdet på var över 2 år (Löfsten 22). Från Vattenfalls hemsida har elpriset tagits: 1,36kr/kWh (Vattenfall 211). 8

14 2.4 Fuktteori Fukt i luft I luft finns det alltid en större eller mindre mängd vattenånga, också kallat ånghalt, v [kg/m³]. Det maximala vattenmängd som luften kan innehålla kallas mättnadsånghalten, v s [kg/m³]. Mättnadsånghalten i luft varierar beroende på luftens temperatur. Om luftens ånghalt relateras till luftens mättnadsånghalt vid samma temperatur fås den relativa fuktigheten, RF [%] ut för luften. Om den relativa fuktigheten överstiger 1 % kommer vattenångan i luften kondenseras till flytande vatten (Petersson, 27). Fukt i material Som fukt i material räknas vattnet som finns i materialets porer samt hålrum och som kan torkas ut eller förångas bort vid 15 C. Man får här skilja på kapillärfukt som förutsätter att materialet har kontakt med fritt vatten, och hygroskopisk fukt som är beroende av den omgivande miljöns ånghalt. I material finns även kemiskt bunden fukt, denna fukt räknas inte med i fuktberäkningar då det krävs höga temperaturer för att frigöra fukten. För att beskriva fuktmängden i ett material kan man använda begreppet fukthalt, w [kg/m³]. Fukthalt visar mängden vatten som finns per volymenhet i materialet (Petersson, 27). Fukttransport i konstruktioner Det finns huvudsakligen 3 fukttransportsätt som är av betydelse, varav två är transport i ångfas och en i vätskefas. När ånghaltskillnaderna är drivkraften av fukttransporten kallas det för diffusion. Ånghalten kommer vandra från hög ånghalt till låg ånghalt. När tryckskillnaderna är drivkraften av fukttransporten kallas det för konvektion. Vattenånga kommer transporteras med luften när luften rör sig mot lägre lufttryck. När vatten transporteras genom materialets porsystem kallas det för kapillärsugning. Vattnet kommer med hjälp av kapillärkraft suga sig upp genom porerna och hur långt vattnet kan sugas beror på porernas storlek (Petersson, 27). Sorptionskurva Om ett torrt material lagras i en omgivning med konstant relativ fuktighet och temperatur kommer det med tiden uppstå en jämvikt mellan fukthalten i materialet och omgivande miljö. Om detta upprepas vid samma temperaturer men med olika relativer fuktigheter kan en sorptionskurva utvinnas där en överblick av jämviktstillståndet i materialet under uppfuktning ses, uppfuktningen kan även kallas absorption. Utförs samma test för ett uppfuktat material ses en jämnviktskurva under uttorkning, detta kallas desorption (Nevander & Elmarsson 1994). 9

15 Figur 5 Jämviktskurva för furu som visar förhållandena mellan desorption och absorption (SP 211a) Som det går att utläsa i figur 5 är jämviktskurvorna för uttorkning och uppfuktning olika, detta kallas hysteres. Vid beräkning med hjälp av sorptionskurvan kan inverkan av hysteres försummas, absorption och desorption representeras då av en kurva (Nevander & Elmarsson 1994). Luftfukt Storleken på ånghalten inomhus bestäms av ånghalten utomhus, ventilationens storlek samt fuktproduktionen inomhus. Fuktproduktionen inomhus kommer ifrån matlagning, disk, tvätt, bad, avdunstning från växter och avdunstning från människor och djur med mera. Av ovanstående faktorer kommer man få ett fukttillskott inne i byggnader, detta kan variera i bostäder men det medelvärdet ligger på 3,6g/m³. Under sommaren kan fukttillskottet antas vara lägre än under vintern, detta på grund av att den relativa fuktigheten är högre under sommaren vilket minskar fukttillskotten som tillkommer från avdunstningar. Denna process saktas ner när skillnaden mellan de relativa fuktigheterna minskar. En annan faktor är att ventilationen sannolikt är större under sommaren (Nevander & Elmarsson 1994). Mikrobiologisk tillväxt och röta För att bedöma om räknade eller antagna relativa fuktigheter är godtagbara eller inte skall dessa jämföras med motsvarande kritiska fukttillstånd för materialet i fråga (Petersson 27). För bedömning av trä och träbaserade material kan man även använda sig av figur 6 nedan. Tabell 1 Kunskapssammanfattning för kritiskt fukttillstånd på material. (Johansson et al. 25) Material Kritiska fukttillståndet [%] Trä och träbaserade material 75-8 Gipsskivor med papp 8-85 Mineralullsisolering 9-95 Cellplastisolering (EPS) 9-95 Betong

16 Mögelsporer finns överallt och på grund av detta måste det alltid räknas med att sporerna finns på materialen, man får också anta att materialet, främst trä, har påverkats av regn vilket gett sporerna en chans att gro. Rötsvampar kräver högre fuktkvot än mögelsvampar, vilket betyder att det räcker att fokusera sin säkerhet mot mögel. Förutom den relativa fuktigheten beror möglets förekomst på temperatur, lufthastighet, ljus och tid (Nevander & Elmarsson 1994). Figur 6 Mögelrisk vid olika relativa fuktigheter beroende av temperatur och tid (Johansson et al. 25) Stationära fukttillstånd Med en stationär fukttillståndsberäkning beräknas hur konstruktionens fuktprofil kommer att se ut utan att bejaka materialens fuktlagrande förmåga. Fukttillståndet kommer då momentant anpassa sig till sin omgivning. En stationär fukttillståndsberäkning ger en god bild av hur medelfukttillståndet ser ut i en konstruktion över en längre tid. (Nevander & Elmarsson 1994) Icke-stationära fukttillstånd Vid icke-stationära fukttillståndsberäkning tas hänsyn till materialens fuktkapacitet, hur snabbt fukttillstånd uppkommer vid uppfuktning och uttorkning samt hur snabbt fukttillståndet varierar vid varierande omgivande klimat. (Nilsson 27) En icke-stationär fukttillståndsberäkning lämpar sig bra för att studera hur fukttillståndet varierar under kortare tidsperioder. (Nevander & Elmarsson 1994) 11

17 Fördjupad beräkning (isoleringstjocklek) Inledande beräkning 3 METOD I detta kapitel kommer metodförklaringar ges. Kapitlet redogör valet av beräkningsindata, konstruktionsalternativ, beräkningsmetoder, beräkningsprogram och kriterier. Syftet med kapitlet är att ge en djupare förståelse av valda konstruktionsalternativ, val av indata och hur beräkningarna utförs. Framtagning av konstruktionsalternativ samt material Energi Ekonomi Fukt Val av indata Val av indata Val av indata Framtagning av beräkningsprogram Beräknar energibehovet Beräknar energiminskningen Material- och arbetskostnad Beräknar besparningen Beräknar nuvärdet Stationär beräkning av temperaturen och relativa fuktigheten Kontroll om mögeltillväxt uppstår Kontroll enligt kriterier Val av de två gynnsammaste alternativen för tak, vägg och golv Beräknar energibehovet Beräknar energiminskningen Material- och arbetskostnad Beräknar besparningen Beräknar nuvärdet Känslighetsanalys Ickestationär beräkning av relativa fuktigheten Kontroll om mögeltillväxt uppstår Val av det gynnsammaste alternativet för tak, vägg och golv. Figur 7 Metodschema 12

18 3.1 Beräkningsindata Här kan förklaringar av val av indata till gjorda beräkningar utläsas, fullständiga listor för vald indata hittas i Bilaga 1. Materialegenskaperna för de ursprungliga materialen i missionshuset räknas som oförändrade efter årens gång, på de nya materialen kommer värmeledningsförmåga och ånggenomsläppligheten räknas som oförändrade utifrån ändrade förutsättningar. Detta betyder till exempel att ånggenomsläppligheten förblir oförändrad för fuktområdet relativ ånghalt på 35-8% även om den relativa ånghalten skulle överstiga 8 %. Materialegenskaperna är i största möjliga mån valda utifrån riktvärden (Petersson 27 ; Nevander & Elmarsson 1994). Klimatdata inhämtades från programmet Vip+ och anges månadsvis. Typhuset ligger ungefär 6 mil från Karlstad. Då platsen ligger nära Karlstads kommun och även i närheten av Vänern antas samma klimatdata kunna användas. Vid behov att räkna säkrare än månadsvis finns även klimatdata veckovis, dagsvis samt timvis att hämta i Vip+. Det som ingår i klimatdata är temperaturen och den relativa fuktigheten för de olika tidsstegen. Sorptionskurvorna hämtades ur programmet Wufi samt litteratur (Petersson 27 ; Nevander & Elmarsson 1994) och används för att utföra de ickestationära diffusionsberäkningarna. Kurvorna används i projektet för att få fram vilken relativ fuktighet material har vid olika fukthalter. Detta görs genom att punkta ut olika områden i kurvan, för att sedan göra en polynomkurva utifrån valda punkter. Om polynomkurvan blir osäker på grund av kraftiga lutningar används antingen fler punkter eller en förkortning av polynomkurvan som fås genom att välja bort punkterna som ger upphov till den kraftiga lutningen. Om en förkortning görs måste det beaktas att resultaten hamnar inom valda områden. Figur 7 13

19 3.2 Konstruktionsalternativ Konstruktionsalternativen uppkom genom att projektgruppen funderade ut de olika lösningarna utifrån de framsökta materialen med egenkunnande samt litteraturundersökning. Det som är gemensamt lösningarna emellan är att de utgår från typhusets ursprungskonstruktion som kan utläsas i inledningen. Så lite förändringar som möjligt på typhusets ursprungskonstruktion skall uppnås. Med andra ord skall det gamla bevaras i den mån det går och kompletteras med nya lösningar. För fullständig lista för materialkombinationer, materialtjocklekar samt materialegenskaper se Bilaga 2. Takkonstruktioner I detta avsnitt följer en beskrivning av vad de olika takalternativen har för materialkombinationer samt materialtjocklekar för de olika alternativen. Medan första alternativet är baserad på typhusets ursprungliga takkonstruktion som ses i avsnitt 1.2, är de följande alternativen baserade på alternativ 1. I tabellerna betyder blå text nya material och klaffar betyder att materialen ligger i samma skikt. Tabell 2 Materialkombinationer och materialtjocklekar för takalternativ 1 Alternativ 1 tak Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Vent yttertak, takpannor -,3 - - Mineralull,195, Träbjälkar,14,14 -,7 - { Träflis,14,8 -,7 - Träpanel,2,14 -,7 - Inne, Rsi -, Tabell 3 Materialkombinationer och materialtjocklekar för takalternativ 2 Mineralull placeras ovanpå träflisen. Alternativ 2 tak Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Vent yttertak, takpannor -,3 - - Cellulosa,195,39-16,7 - Träbjälkar,14,14 -,7 - { Träflis,14,8 -,7 - Träpanel,2,14 -,7 - Inne, Rsi -, Tabell 4 Materialkombinationer och materialtjocklekar för takalternativ 3 Alternativ 3 tak Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Vent yttertak, takpannor -,3 - - Cellplast 2 x,1,36-1,2 - Träbjälkar,14,14 -,7 - { Träflis,14,8 -,7 - Träpanel,2,14 -,7 - Inne, Rsi -, Tabell 5 Materialkombinationer och materialtjocklekar för takalternativ 4 Alternativ 4 tak Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Vent yttertak, takpannor -,3 - - Cellglas,2,42 -,25 - Träbjälkar,14,14 -,7 - { Träflis,14,8 -,7 - Träpanel,2,14 -,7 - Inne, Rsi -, Mineralullen är i alternativ 2 utbytt mot cellulosaisolering. Mineralullen är i alternativ 3 utbytt mot cellplast. Cellplasten är uppdelad i 2 skikt för att motverka värmeläckage genom skarvar. Mineralullen är i alternativ 4 utbytt mot cellglas. Cellglas fungerar på samma sätt som cellplasten. 14

20 Tabell 6 Material kombinationer och materialtjocklekar för takalternativ 5 { Alternativ 5 tak Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Vent yttertak, takpannor -,3 - - Mineralull,195, Träbjälkar,14,14 -,7 - Träflis,14,8 -,7 - Träpanel,2,14 -,7 - Fuktspärr, plast Gips,13,22-3,6 - Inne, Rsi -, Tabell 7 Materialkombinationer och materialtjocklekar för takalternativ 6 { Alternativ 6 tak Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Vent yttertak, takpannor -,3 - - Mineralull,195, Träbjälkar,14,14 -,7 - Träflis,14,8 -,7 - Träpanel,2,14 -,7 - Ångbroms, cellulosa Gips,13,22-3,6 - Inne, Rsi -, Tabell 8 Materialkombinationer och materialtjocklekar för takalternativ 7 Alternativ 7 tak Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Vent yttertak, takpannor -,3 - - Mineralull,195, Fuktspärr, plast Träbjälkar,14,14 -,7 - { Träflis,14,8 -,7 - Träpanel,2,14 -,7 - Inne, Rsi -, Tabell 9 Materialkombinationer och materialtjocklekar för takalternativ 8 Alternativ 8 tak Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Vent yttertak, takpannor -,3 - - Fuktspärr, plast Mineralull,195, Träbjälkar,14,14 -,7 - { Träflis,14,8 -,7 - Träpanel,2,14 -,7 - Inne, Rsi -, { I alternativ 5 lägger projektgruppen till en fuktspärr av plast under träpanelen för att motverka diffusion och konvektion. Av estetiska skäl monteras en gipsskiva under plasten. I alternativ 6 lägger projektgruppen till en ångbroms av cellulosa under träpanelen för att motverka diffusion. På grund av estetiska skäl samt ett viss mån av skydd av ångbromsen monteras en gipsskiva under ångbromsen. I alternativ 7 lägger projektgruppen till en fuktspärr av plast under mineralullsisoleringen. I alternativ 8 lägger projektgruppen till en fuktspärr av plast ovanför mineralullen. Väggkonstruktioner I detta avsnitt följer en beskrivning av vad de olika väggalternativen har för materialkombinationer samt materialtjocklekar för de olika alternativen. Medan första alternativet är baserad på typhusets ursprungliga väggkonstruktion som ses i avsnitt 1.2, är de följande alternativen baserade på alternativ 1. Tabell 1 Materialkombinationer och materialtjocklekar för väggalternativ 1 Alternativ 1 vägg Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Träfasad+luftspallt,42 -,2 4 - Asfaboard,13,65-1,3 - Reglar,trä cc 6,95,14 -,7 - Mineralull,95, Timmerstomme,125,14 -,7 - Inne, Rsi -, Projektgruppen har beslutat sig för att lägga till utvändig mineralullsisolering med mellanliggande träreglar med centrumavstånd 6mm, vindskydd av asfaboard och en träfasad med en luftspalt mellan träfasaden och vindskyddet. 15

21 Tabell 11 Materialkombinationer och materialtjocklekar för väggalternativ 2 Alternativ 2 vägg Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Träfasad+luftspallt,42 -,2 4 - Asfaboard,13,65-1,3 - Reglar,stål cc 6, { Mineralull,95, Timmerstomme,125,14 -,7 - Inne, Rsi -, Tabell 12 Materialkombinationer och materialtjocklekar för väggalternativ 3 { I alternativ 2 är de mellanliggande reglarna av trä utbytta mot mellanliggande reglar i stål. Alternativ 3 vägg tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Timmerstomme,125,14 -,7 - Mineralull,95, Timmerstomme,125,14 -,7 - Inne, Rsi -, Tabell 13 Materialkombinationer och materialtjocklekar för väggalternativ 4 Alternativ 4 vägg Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Tegelfasad+luftspallt,8 -,2 4 - Asfaboard,13,65-1,3 - Reglar,trä cc 6,95,14 -,7 - { Mineralull,95, Timmerstomme,125,14 -,7 - Inne, Rsi -, Tabell 14 Materialkombinationer och materialtjocklekar för väggalternativ 5 Alternativ 5 vägg Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Timmerstomme,125,14 -,7 - Mineralull,95, Reglar,trä cc 6,95,14 -,7 - Invändigt gips,13,22-3,6 - Inne, Rsi -, I alternativ 3 togs träfasaden, luftspalten, vindskyddet och reglarna bort och ersattes av en extra timmerstomme på utsidan av mineralullsisoleringen. Timmerstommarna kan ses från både insidan och utsidan. I alternativ 4 byttes träfasaden ut mot en tegelfasad. I alternativ 5 valde projektgruppen att ta bort träfasaden med luftspalten, vindskyddet samt mineralullsisolering med mellanliggande träreglar och istället placera invändig mineralullsisoleringen med mellanliggande träreglar och invändigt gips på timmerstommen. Tabell 15 Materialkombinationer och materialtjocklekar för väggalternativ 6 Alternativ 6 vägg Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Träfasad+luftspallt,42 -,2 4 - Asfaboard,13,65-1,3 - Reglar,trä cc 6,95,14 -,7 - { Cellulosaisolering,95,39-16,7 - Timmerstomme,125,14 -,7 - Inne, Rsi -, Tabell 16 Materialkombinationer och materialtjocklekar för väggalternativ 7 Mineralullen är i alternativ 6 utbytt mot cellulosa. Alternativ 7 vägg Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Träfasad+luftspallt,42 -,2 4 - Asfaboard,13,65-1,3 - Reglar,trä cc 6,95,14 -,7 - { Cellplast EPS,95,36-1,2 - Timmerstomme,125,14 -,7 - Inne, Rsi -, Mineralullen är i alternativ 7 utbytt mot cellplast. 16

22 Tabell 17 Materialkombinationer och materialtjocklekar för väggalternativ 8 { Alternativ 8 vägg Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Träfasad+luftspallt,42 -,2 4 - Mineralullen är i alternativ 8 utbytt mot cellglas. Timmerstommen kan ses från insidan. Asfaboard,13,65-1,3 - Reglar,trä cc 6,95,14 -,7 - Cellglas,95,42 -,25 - Timmerstomme,125,14 -,7 - Inne, Rsi -, Tabell 18 Materialkombinationer och materialtjocklekar för väggalternativ 9 { Alternativ 9 vägg Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Träfasad+luftspallt,42 -,2 4 - Asfaboard,13,65-1,3 - Reglar,trä cc 6,95,14 -,7 - Vakuumisolering,15,5 insidan Timmerstomme,125,14 -,7 - Inne, Rsi -, Mineralullen med mellanliggande träreglar i alternativ 9 byts ut mot vakuumisolering. Timmerstommen kan ses från Tabell 19 Materialkombinationer och materialtjocklekar för väggalternativ 1 Alternativ 1 vägg Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Träfasad+luftspallt,42 -,2 4 - Asfaboard,13,65-1,3 - Reglar,trä cc 6,95,14 -,7 - { Aerogelisolering,95, Timmerstomme,125,14 -,7 - Inne, Rsi -, Tabell 2 Materialkombinationer och materialtjocklekar för väggalternativ 11 { Alternativ 11 vägg Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Träfasad+luftspallt,42 -,2 4 - Asfaboard,13,65 estetiska - skäl. 1,3 - Reglar,trä cc 6,95,14 -,7 - Mineralull,95, Timmerstomme,125,14 -,7 - Fuktspärr, plast Invändigt gips,13,22-3,6 - Inne, Rsi -, Tabell 21 Materialkombinationer och materialtjocklekar för väggalternativ 12 { Alternativ 13 vägg Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Träfasad+luftspallt,42 -,2 4 - Asfaboard,13,65-1,3 - Reglar,trä cc 6,95,14 -,7 - { Mineralull,95, Ångbroms, cellulosa Timmerstomme,125,14 -,7 - Inne, Rsi -, Mineralullen är i alternativ 1 utbytt mot aerogelisolering. Timmerstommen kan ses från insidan. Alternativ 12 vägg Tjocklek λ R δ Z Ute, Rse -,4 - - Träfasad+luftspallt,42 -,2 4 - Asfaboard,13,65-1,3 - Reglar,trä cc 6,95,14 -,7 - Mineralull,95, Fuktspärr, plast Timmerstomme,125,14 -,7 - Inne, Rsi -, Tabell 22 Materialkombinationer och materialtjocklekar för väggalternativ 13 Projektgruppen valde i alternativ 11 att sätta en fuktspärr av plast på insidan av timmerstommen, samt gipsskivor av Projektgruppen valde i alternativ 12 att sätta fuktspärren av plast på utsidan av timmerstommen. Timmerstommen kan ses från insidan. Projektgruppen valde i alternativ 13 att sätta fuktspärren av cellulosa på utsidan av timmerstommen. 17

23 Grundkonstruktioner I detta avsnitt följer en beskrivning av vad de olika grundalternativen har för materialkombinationer samt materialtjocklekar för de olika alternativen. Alternativen är baserade på typhusets ursprungliga grundkonstruktion som kan urskiljas i avsnitt 1.2. Tabell 23 Materialkombinationer och materialtjocklekar för grundalternativ 1 Alternativ 1 grund Tjocklek λ R δ Z Inne, Rsi -, Trägolv,2,14 -,7 - Mineralull,95, Blindbotten,13,22-3,6 - Silt,3 2, Mark Tabell 24 Materialkombinationer och materialtjocklekar för grundalternativ 2 I alternativ 1 grävs ungefär 1mm silt bort och ersätts av mineralull med mellanliggande reglar samt en blindbotten av gips som placeras på silten. Alternativ 2 grund Tjocklek λ R δ Z Inne, Rsi -, Trägolv,2,14 -,7 - Luftspallt,5 -, Fuktspärr, plast Silt,4 2, Mark Tabell 25 Materialkombinationer och materialtjocklekar för grundalternativ 3 Alternativ 3 grund Tjocklek λ R δ Z Inne, Rsi -, Trägolv,2,14 -,7 - Luftspallt,5 -, Cellplast (XPS) 2x,7,33 -,2 - Silt,26 2, Mark Tabell 26 Materialkombinationer och materialtjocklekar för grundalternativ 4 I alternativ 2 placeras en fuktspärr av plast direkt på silten. I alternativ 3 grävs 14mm silt bort och ersätts med cellplast på silten samt en luftspalt som placeras mellan cellplasten och trägolvet. Alternativ 4 grund Tjocklek λ R δ Z Inne, Rsi -, Trägolv,2,14 -,7 - I alternativ 4 grävs 14mm silt bort och ersätts med cellplast på silten, en fuktspärr av plast placeras mellan cellplastslagren samt en luftspalt mellan cellplasten och trägolvet. Cellplast (XPS),7,33 -,2 - Fuktspärr, plast Cellplast (XPS),7,33 -,2 - Silt,26 2, Mark Tabell 27 Materialkombinationer och materialtjocklekar för grundalternativ 5 Alternativ 5 grund Tjocklek λ R δ Z Inne, Rsi -, Trägolv,2,14 -,7 - Luftspallt,5 -, Lättklinkerbetong,15, Silt,25 2, Mark Tabell 28 Materialkombinationer och materialtjocklekar för grundalternativ 6 I alternativ 5 grävs 15mm silt bort, lättklinkerbetong gjuts och en luftspalt placeras mellan lättklinkerbetongen och trägolvet. I alternativ 6 grävs all silt bort och ersätts med tvättat makadam, cellplast i två skikt placeras på makadammet med en fuktspärr av plast liggandes mellan cellplastlagren. Ovanpå cellplasten gjuts betong som trägolvet ligger på. Alternativ 6 grund Tjocklek λ R δ Z Inne, Rsi -, Trägolv,2,14 -,7 - Betong K45,1 1,7 -,31 - Cellplast (XPS) 2x,7,33 -,2 - Tvättad makadam,16 -,2 - - Mark

24 Tabell 29 Materialkombinationer och materialtjocklekar för grundalternativ 7 Alternativ 7 grund Tjocklek λ R δ Z Inne, Rsi -, Trägolv,2,14 -,7 - Cellglas 2x,7,42 -,25 - Silt,26 2, Mark Tabell 3 Materialkombinationer och materialtjocklekar för grundalternativ 8 Alternativ 8 grund Tjocklek λ R δ Z Inne, Rsi -, Trägolv,2,14 -,7 - Cellglas,1,42 -,25 - Cellplast 2x,7,33 -,2 - Tvättad Makadam,16 -,2 - - Mark Tabell 31 Materialkombinationer och materialtjocklekar för grundalternativ 9 I alternativ 7 grävs 14mm silt bort, cellglas ersätter den utgrävda silten. I alternativ 8 grävs all silt bort och ersätts med tvättat makadam, cellplast i två skikt placeras på makadammet och cellglas placeras ovanpå cellplasten. Alternativ 9 grund Tjocklek λ R δ Z Inne, Rsi -, Trägolv,2,14 -,7 - Fuktspärr, plast Luftspallt,24 -, Cellplast 2x,7,33 -,2 - Fuktspärr, plast Mark I alternativ 9 grävs all silt bort, på marken placeras en fuktspärr av plast. Cellplasten samt en fuktspärr placeras under trägolvet. Mellan fuktspärren och cellplasten finns en luftspalt. Vid fördjupningsräkningen ändras konstruktionernas isoleringstjocklek, för tak kommer isoleringstjocklekarna 195mm, 315mm samt 39mm undersökas. För väggar är det tjocklekarna 95mm, 145mm samt 195mm. För grundkonstruktionerna kommer inga tjocklekar ändras. 19

25 3.3 Beräkningsgång Energimetod Nedan beskrivs hur värmeberäkningarna utförts och vilka antaganden som gjorts. För att utföra en värmebehovsberäkning har en värmebalans uppförts. I rapportens värmebalans har typhusets värmeförluster och tillskott undersöks. Energiförlusterna i värmebalansen är transmission, ventilation, luftläckage och tappvarmvatten. Vid beräkning av grunden har inre och yttre randzon tagits hänsyn till. Då det är självdrag i typhuset har värdet,25l/s, m 2 antagits vid ventilationsförluster utifrån (Boverket 27). Förluster genom luftläckage är okänt för missionshuset, men antas vara stort och därför sätts det till 1,4l/s, m 2 (Lindberg 29). I den inledande beräkningen antas ingen sänkning utav luftläckageförluster på grund av tillbyggnad. I den fördjupande beräkningen har luftläckaget antagits minska vid ombyggnation. I alternativ med plast antas luftläckaget bli,8l/sm 2 och utan plast antas 1l/s, m 2. För värmetillskott har värden bestämts för personvärme till 1 W och antas vara hemma 14 timmar per dygn(boverket 27). Värme från solljusinstrålning har beräknats från fönsterarea på varje fasad, sydfasadens vinkel från sydläge och mängd solinstrålning (Krieder & Rabl 1994). Värden för beräkning av solljusinstrålning har tagits för Karlstad med omnejd. Värmeenergi från tappvarmvatten och hushållsel är beräknat med standardvärden från (Boverket 27). Temperaturen inomhus är satt till 21 C. I den Excel-kalkyl som använts har alla beräkningar genomförts per timma. Utomhustemperaturen per timma är tagen för Karlstads område. I den andra omgången utav beräkningar har de alternativ som gått vidare testats med varierande tjocklekar. Antagna värden för beräkningarna är följande: Luftläckage i typhus och inledande beräkningen satt till 1,4l/s, m 2 (Lindberg 29). Luftläckage vid fördjupande beräkning av alternativ utan plast som diffusionsspärr antas vara 1l/s, m 2. Luftläckage vid fördjupande beräkning av alternativ med plast som diffusionsspärr antas vara,8l/s, m 2. Förlust från tappvarmvatten är beräknat med standardvärde som ger 3872 kwh/år (Boverket 27) Värmetillskott från personvärme är 1W/h, antas vara hemma 14 timmar per dygn (Boverket 27). Värmetillskott från hushållsel beräknat från standardvärde 4732kWh/år. Ekonomimetod I kapitlet nedan beskrivs hus ekonomin beräknats och vilka värden som antagits. För att ta reda på om en investering är ekonomisk gynnsam efter ett visst antal år har investeringskalkyl genomförts. Den investeringskalkyl som har använts är nuvärdesmetoden i en LCC-kalkyl där nuvärdet efter 2 år beräknats. För att utföra den LCC-analys har en Excelkalkyl utvecklats där nuvärdet beräknas utifrån ränta, inflation, prisstegring, investeringskostnad och besparning. Kalkylen bygger på indata som användare matar in. För att beräkna besparningen för varje ombyggnation har differensen mellan typhusets och alternativets värmebehov multiplicerats med elpriset 1,36kr/kWh (Vattenfall 211). Investeringskostnaden per alternativ har hämtats från kalkylprogrammet LexCon-BidCon. Därefter beräknas ett nuvärde efter 2 år som är antaget av projektgruppen (Löfsten 22). 2