! Rapport Fuktberäkning i yttervägg med PIR-isolering! WUFI- beräkning! Uppdragsgivare:! Finja Prefab AB/ Avd Foam System! genom!

Transkript

1 Fuktdiffusion i vägg Finja Foam System Fuktberäkning i yttervägg med PIR-isolering WUFI- beräkning 1 av 13 Uppdragsgivare: Finja Prefab AB/ Avd Foam System genom Stefan Sigesgård

2 Fuktdiffusion i vägg Finja Foam System Innehållsförteckning Allmänt 3 Uppdragsbeskrivning 3 Syfte 3 Omfattning 3 Slutsats 3 2 av 13 Bakgrund 4 Fuktkrav 4 Fuktsäkerhetsprojektering 4 Förutsättningar 5 Beräkningsprogram 5 Väggtyper 5 Kritisk RF 5 Indata 5 Byggfukt 6 Insida av väggen 6 Kritiska snitt 6 Utvärdering 6 Beräkningsresultat 7 1. Ventilerad fasad, 200 mm PIR 7 2. Ventilerad fasad, 80 mm PIR och infälld träregel 8 3. Putsad fasad, 200 mm PIR Putsad fasad, 80 mm PIR och infälld träregel 11

3 Fuktdiffusion i vägg Finja Foam System Allmänt av 13 Uppdragsbeskrivning KDC AB har på uppdrag av Finja Prefab AB/Avd Foam System undersökt fuktförhållanden i en standardvägg med 200 mm PIR-isolering och infrästa träreglar. Två varianter på fasadlösning har studerats, det ena med ventilerad spalt bakom fasadbeklädnaden och den andra varianten med tjockputs direkt på PIR-väggens utsida. Syfte Rapporten syftar till att klarlägga hur fuktrörelser i standardväggen förhåller sig till normkrav och om det finns skäl att använda ventilerad spalt eller inte sett ur risker med fuktdiffusion. Omfattning Analyser i fuktberäkningsprogrammet WUFI har utförts på standardväggen med PIRisolering med infrästa träreglar. Två fasadalternativ har sedan analyserats. Det är en 20 mm ventilerad spalt på utsidan av PIR-isoleringen respektive en lösning där putsskiktet applicerats direkt på PIR-isoleringen. Slutsats Standardväggen med PIR-isolering och infrästa träreglar uppfyller dagens byggregler och krav. Både lösningen med ventilerad spalt och puts direkt på PIR-isoleringen ger fuktsäkra konstruktioner med avseende på beräkningar som utförs i WUFI. Linköping september 2014 Per Karnehed Civilingenjör Fuktsakkunnig och certifierad Energiexpert

4 Fuktdiffusion i vägg Finja Foam System Bakgrund av 13 Fuktkrav Styrande krav är bland annat Boverkets byggregler, BBR, som under punkt 6:5 Fukt, anger följande: Under kap 6:51 anges att Byggnader ska utformas så att fukt inte orsakar skador, elak lukt eller hygieniska olägenheter och mikrobielltillväxt som kan påverka människors hälsa. Under kap 6:52, Högsta tillåtna fukttillstånd, anges bland annat För material och materialytor, där mögel och bakterier kan växa, ska väl undersökta och dokumenterade kritiska fukttillstånd användas. Om det kritiska fukttillståndet för ett material inte är väl undersökt och dokumenterat ska en relativ fuktighet (RF) på 75% användas som kritiskt fukttillstånd. Under kap 6:53 Fuktsäkerhet, anges bland annat Byggnader ska utformas så att varken konstruktionen eller utrymmet i byggnaden kan skadas av fukt. Fuktsäkerhetsprojektering I rådstexten under kap 6:51 i BBR anges att Kraven i avsnitt 6:5 bör i projekteringsskedet verifieras med hjälp av fuktsäkerhetsprojektering. Denna rapport utgör en grundläggande del i den fuktsäkerhetsprojektering som BBR föreskriver för en standardvägg med 200 mm PIR-isolering och infrästa träreglar från Foam System.

5 Fuktdiffusion i vägg Finja Foam System Förutsättningar av 13 Beräkningsprogram Programvaran WUFI Pro 5.2 från Fraunhofer IBP har använts. Programmet beräknar de hygrotermiska förhållandena i byggnadskonstruktionen med reella påkänningar. Klimatdata kan väljas för flera orter i Sverige eller Europa. De största fuktbelastningarna på fasader uppstår vid slagregn och på ställen där konstruktionen inte får torka ut mellan nedfuktningarna. Ogynnsammast har då visat sig vara sydsverige i Göteborg eller Lund där slagregn pressar på fasader samtidigt som det är fuktigt stora delar av året. Beräkningar har även skett med klimatdata för Luleå, norra Sverige, och utfallet visar på att RF i kritiska delar är lägre, dvs torrare längre norrut än vad beräkning med klimatdata från Lund medför. Väggtyper Beräkningarna har utförts med två olika fasadlösningar. Eftersom väggen har en infräst träregel i ett snitt, har både snittet med ren PIR-isolering studerats och snittet med den infällda träregeln. Detta innebär att sammanlagt fyra olika beräkningsfall föreligger. 1. Ventilerad fasad, 200 mm PIR 2. Ventilerad fasad, 80 mm PIR och infälld träregel 3. Putsad fasad, 200 mm PIR 4. Putsad fasad, 80 mm PIR och infälld träregel Kritisk RF För att utvärdera resultaten har relativ luftfuktighet i kritiska snitt granskats för varje beräkningstillfälle. Kritisk RF för träreglarna är satt till 75%. Kritisk RF för PIR-isoleringen har antagits till 90% RF vid 20. Mikrobiologisk tillväxt gynnas vid temperatur runt 20 medan den avstannar vid temperaturer ner mot 8 trots högre RF. Indata Materialdata har tagits från WUFI-programmet som har en materialdatabas sammanställd från leverantörer och framstående forskningsinstitut samt från materialtillverkare. PIR-isoleringen har en tät beläggning på båda sidor och µ-värdet har angetts till Sd-värdet för 200 mm PIR = 400 m. Sd-värdet anger vilken lufttjocklek som materialet motsvarar för vattenångan som ska diffundera igenom materialet, dvs en sträcka på 400 m.

6 Fuktdiffusion i vägg Finja Foam System av 13 Byggfukt Beräkningen utgår från att byggnadsdelen har blivit utsatt för regn och har en relativt hög fukthalt när uttorkningen påbörjas. Temperaturen i byggnadsdelen är 8 vid beräkningens början. Detta antagande visar sig ge högst fukttillstånd i väggen som efter ca 1,5 år börjar torka ut till sitt jämviktsläge och därefter pendlar kring en jämn nivå beroende på sommar eller vinterbelastningen. Insida av väggen De infrästa träreglarna ger en invändig luftspalt på 25 mm som används för installationer. På väggreglarna monteras en 12 mm OSB-skiva, (hård träfiberskiva) och mot insidan en 12 mm kartongklädd gipsskiva. Inomhusklimatet har angetts till 21 med ett fukttillskott under uppvärmningssäsong på 4 g/m3, vilket ger ett RF inomhus på vintern kring 50% och under sommaren 65%. Eftersom väggkonstruktionen saknar en traditionell invändig ångspärr i form av en tät PEfolie, kan vattenånga torka inåt vilket gör att konstruktionens fuktsäkerhet ökar markant vad gäller förmågan att hantera byggfukt och eventuellt inläckande vatten under drift. Kritiska snitt Förutom analysen av den sammansatta väggens totala fuktinnehåll och prestanda, är det de yttre delarna av träregeln samt insidan mot OSB-skivan som kan vara intressanta att studera. En viktig detalj att studera i denna rapport har även varit frågan om väggens fuktsäkerhet ökar med en luftspalt i fasaden eller inte. Utvärdering RF i samtliga beräkningsfall underskrider kritisk RF på 75% för träregeln och 90% RF vid 20 för PIR-isoleringen. Även vid simulering med 0,5 och 1% inläckande andel av slagregnet i PIR-isoleringen fås en uttorkande effekt i väggen beroende på avsaknad av invändig PE-folie. Väggen kan därför betraktas som relativt robust med sin homogena PIR-isolering på utsidan och öppnare insida med träreglar och installationskanal bakom OSB och gipsskivan.

7 Fuktdiffusion i vägg Finja Foam System Beräkningsresultat av Ventilerad fasad, 200 mm PIR Utsida Ventilerad PIR-isolering Insida spalt Fig 1. Avsaknad av inre PE-folie gör att byggfukt kan torka åt båda hållen och RF i PIRisoleringen ligger under kritisk RF som är satt till 90%.

8 Fuktdiffusion i vägg Finja Foam System Ventilerad fasad, 80 mm PIR och infälld träregel Utsida Ventilerad PIR-isolering Träregel Insida spalt 8 av 13 Fig 2. Beräkningen med PIR och infälld träregel ger inte förhöjda fuktvärden jämfört med tidigare beräkning.

9 Fuktdiffusion i vägg Finja Foam System av 13 Fig 3. Diagrammet ovan visar hur temperatur och RF utvecklas under byggnadens första två år. Den gröna kurvan som initialt ligger kring 71% RF minskar med tiden och efter två år är RF på den kallaste och fuktigaste delen av träregeln nere kring 65%, dvs i samma nivå som inomhusklimatet. Konstruktionen har uttorkande egenskaper.

10 Fuktdiffusion i vägg Finja Foam System Putsad fasad, 200 mm PIR Utsida Puts PIR-isolering Insida 10 av 13 Fig 4. Ovanstående konstruktion har ett putsskikt som appliceras direkt på PIR-isoleringen. Putsen fästes in med hjälp av ett galvaniserat stålnät vars infästning sker med bricka och skruv till den bärande träregeln. Putsen motsvarar en traditionell tjockputs, dvs den ackumulerar regnvatten. Beräkningen visar att RF i väggen stabiliseras efter ett år och fuktmängden i den yttre delen av PIR-isoleringen ligger under kritisk nivå för RF som är satt till 90% vid 20. Insidan som ligger mot OSB-skivan påverkas inte av att en ventilerande spalt saknas på utsidan av väggen. RF anpassar sig snabbt till inomhusklimatet. Jämför med Fig.1.

11 Fuktdiffusion i vägg Finja Foam System Putsad fasad, 80 mm PIR och infälld träregel Utsida Puts PIR-isolering Träregel Insida 11 av 13 Fig 5. Ovanstående konstruktion har ett putsskikt som appliceras direkt på PIR-isoleringen. Putsen fästes in med hjälp av ett galvaniserat stålnät vars infästning sker med bricka och skruv till den bärande träregeln. Putsen motsvarar en traditionell tjockputs, dvs den ackumulerar regnvatten. Kritiskt snitt är mitt i bilden där den infällde träregeln möter PIR-isoleringen. RF i detta snitt anpassas snabbt till inomhusklimatet eftersom en invändig ångspärr saknas. Utförandet medger att byggfukt torkar inåt. RF i den kritiska delen ligger strax över 60%, dvs under kritiska nivån som är satt till 75% för trä.

12 Fuktdiffusion i vägg Finja Foam System av 13 Diagram över temperatur och RF i den infrästa träregelns kallaste snitt mot PIR-isoleringen. Fig 6. Diagrammet ovan visar hur temperatur och RF utvecklas under två år i snittet vid träregelns svagaste punkt, den del som är infräst och ligger an mot PIR-isoleringen. Den gröna kurvan som till vänster går upp till 71% RF avtar därefter och efter två år är RF på den kallaste och fuktigaste delen av träregeln nere mot 63%, dvs i samma nivå som inomhusklimatet. Konstruktionen har därmed uttorkande egenskaper trots en relativt ångtät PIR-isolering.

13 Fuktdiffusion i vägg Finja Foam System av 13 Fig 7. Ovanstående graf visar hur RF och temperatur utvecklas under två år i det mest kritiska snittet på träregeln. Snittet är den infällda träregelns yta mot den ångtätare PIRisoleringen. RF stabiliseras runt 65%.