Byggnadsfysik och byggnadsteknik. Jesper Arfvidsson, Byggnadsfysik, LTH

Transkript

1 Byggnadsfysik och byggnadsteknik Jesper Arfvidsson, Byggnadsfysik, LTH

2 Så mår våra hus Fukt och mögel Resultat från BETSI visar att sammanlagt 29 ± 5 procent byggnader har mögel, mögellukt eller hög fuktnivå som kan ha betydelse för inomhusmiljön. Det motsvarar ungefär 45 procent av alla upptäckta skador och brister. BETSI visar på betydligt fler fall med mögel på vindar och i krypgrunder än vad ELIB visade. Skillnaden mellan ELIB och BETSI kan bero på varmare vintrar eller tilläggsisolering av vindar.

3 1. Nederbörd 2. Luftfukt utomhus 3. Luftfukt inomhus 4. Markfukt 5. Byggfukt 6. Limfukt 7. Läckage 8. Vattenspolning 9. Våtstädning Fuktkällor

4 Fukt i luft

5 Fuktig luft Mättnadsånghalt (v s ) kg/m³ alt. g/m³ Svensk Byggtjänst. Fukthandbok

6 Mättnadsånghalt (daggpunkt) (v s ) g/m³ Mättnadsånghalt, v s

7 Fukt i luft Fuktig luft = torr luft + vattenånga Studentlitteratur. Carl-Eric Hagentoft Vandrande fukt Strålande värme

8 Fuktig luft Aktuell ånghalt: v [g/m³ alt. kg/m³] Relativ fuktighet= RF=RÅ=RH=ϕ [- alt. %] RF = v v s 100% v<v s RF<100% Luftens fuktinnehåll karakteriseras genom: Temperatur (mättnadsånghalt), v s Verklig ånghalt, v Relativ fuktighet, ϕ Två av dessa måste vara kända

9 Exempel 1 Fuktig luft Klimat 1: v = 8 [g/m³] T1 = 10 [ C] v s RF ( + 10 C) = = 8,0 9,40 9,40 100% [g/m³] = 85% Klimat 2: T1 = 20 [ C] v s ( + 20 C) = 17,28 [g/m³] v = 8 [g/m³] (oförändra d) RF = 8,0 17,28 100% = 46%

10 Exempel 2 T = 18 [ C] RF = 60 [%] v s ( + 18 C) = 15,36 Fuktig luft [g/m³] v = RF vs = 0,60 15,36 = 9,22 [g/m³] Vid vilken temperatur sker kondens i luften? Kondens: Tabell: v T = s v = 9,22 [g/m³] = +9,7 [ C]

11 Fuktig luft v i G = vu + 1 n V n t ( e ) Inomhus uteånghalt, v e fuktproduktion, G ventilation, n För stora t: G v i = vu + = vu + v n V FT Fuktproduktion (G) v FT = 2-4 g/m³ (1 3 g/m³)? Människor, normal inomhusaktivitet g/pers, h Djur Disk, tvätt, bad, dusch, rengöring Matlagning Växter Befuktning/avfuktning

12 Ånghalt och relativ fuktighet Utomhus Inomhus RF Vinter 80-90% Sommar 60-80% RF (bostäder) Året 30-60% I ovanstående figur är v FT konstant

13 Jämförelse mellan resultat i BETSI respektive ELIB Småhus fukttillskott g/m³ Fukttillskott 95 % konfidensintervall Flerbostadshus fukttillskott g/m³ 95 % konfidensintervall BETSI 1,768 0,144 1,216 0,175 ELIB 3,6 0,1 2,8 0,1 Två veckors mätning, någon gång under perioden oktober 2007 till maj Slumpvist urval av bostäder från hela Sverige fram till 2005!

14 Byggfukt Den mängd vatten som måste avges för att materialet eller byggnadsdelen ska komma i jämvikt. Mängden byggfukt är inte bara en funktion av begynnelsefukthalten utan också av omgivningens fukttillstånd.

15 Byggfukt Riktvärden för byggfukthalt (kg/m³) i normala inomhuskonstruktioner. Tabell 3.1, s. 77 Material Byggfukthalt (kg/m³) Betong Lättbetong Kalkbruk 300 Kalkcementbruk 250 Tegel 0 Tegelmurverk 70 Trä 40

16 Svensk Byggtjänst. Fukthandbok Byggfukt

17 Markfukt Avses all fukt som finns i marken. Vätskefas och ångfas. Härrör normalt från nederbörd eller grundvatten. Grundvattennivån varierar kraftigt mellan olika år. Variationer på 1-3 m är inte ovanligt. Även byggnadsdelar över grundvattenytan kan utsättas för kraftig fuktbelastning, t.ex. via kapillär uppsugning. Regnvatten och smältande snö kan medföra att fritt vatten finns även över grundvattenytan.

18 Markfukt Exempel på olika typer av markfukt.

19 Kapillaritet för olika jordarter Jordart Kornstorlek (mm) Kapillär stighöjd (m) Lös lagring Fast lagring Lera < 0,002 > 8 > 10 Mellansilt-finsilt 0,002-0, Grovsilt 0,02-0,06 5-1,5 8-2,5 Finsand 0,06-0,2 0,35-0,10 0,50-0,12 Mellansand 0,2-0,6 0,35-0,10 0,50-0,12 Grovsand 0,6-2 0,12-0,03 0,15-0,04

20 Uppstigande markfukt i massivt murverk Foto från Praktisk byggnadsfysik

21 Kemiskt bundet Fysikaliskt bundet förångningsbart vid +105 C Materials förhållande till omgivningen Uppfuktning absorption Uttorkning desorption Jämvikt Fukt i material Material fuktig luft hygroskopiskt Material fritt vatten kapillärt Material material hygroskopiskt, kapillärt

22 Fuktinnehåll Fukthalt, w [kg/m³] Fuktkvot, u [kg/kg, %] w = ρ u w = fukthalt, [kg/m³] ρ = materialets skrymdensitet, [kg/m³]

23 Hygroskopisk fukt Hysteres (problem vid fältmätningar) Uppfuktning Uttorkning Scanningkurva Adsorption Kapillärkondensation

24 Adsorption Innebär att vätskemolekyler genom attraktionskrafter (van der Waalska) binds till fasta material Stor specifik yta [m²/kg] Många vattenmolekyler kan adsorberas Finporösa material Stor specifik yta

25 Jämviktsfuktkurvan Temperaturberoende

26 Exempel på jämviktsfuktkurvor

27 Jämviktsfuktkurvor

28 Exempel En torr träbit av gran placeras i ett rum med relativa fuktigheten 85%. Uppskatta fukthalten i träbiten vid jämvikt. Vid jämvikt är RF 85%. Provet var torrt från början Absorption Hygroskopisk fukt ~75

29 Fukttransport i ångfas Diffusion Fuktkonvektion

30 Diffusion g dv = δ = δ dx v v d i u (jmf. värmeflöde) Flödet påverkas av: Ånggenomsläppligheten, δ (m²/s) Ånghaltsskillnaden, v i -v u (kg/m³) Tjockleken, d (m) Studentlitteratur. Carl-Eric Hagentoft Vandrande fukt Strålande värme

31 Stationär diffusion v 1 g δ v 2 v2 v1 v2 v1 v2 v = = d d Z δ 1 g = δ g = fuktflöde (kg/(m² s) d

32 Stationär diffusion g v 1 v 2 Z d v2 v1 g = δ d Ånggenomgångsmotstånd (s/m) d Z = δ v2 v1 g = Z

33 = Z v v g u i Z δ δ δ d d d Z Z Z Z + + = + + = ( ) u i i i v v Z Z v v v v = Δ = Stationär diffusion

34 Ånggenomsläpplighet

35 Ånggenomsläpplighet

36 Ånggenomgångsmotstånd

37 Ånggenomgångsmotstånd - värmeisolering PE-folie, 0,2 mm Z> s/m Extruderad cellplast δ v = 0,17-0, m²/s Expanderad cellplast δ v = 0,9-1, m²/s Mineralull δ v = m²/s Z d = δ v d = Z δ v Ekvivalent tjocklek: Extruderad cellplast: d = , = 0,4 m Expanderad cellplast: d = , = 2,4 m Mineralull: d = = 24 m

38 Mättnadsånghalt 35 ånghalt (g/m3) ,, Exempel Temperatur (C) v =0,008 T=10ºC RF=80% v =0,008 T=20ºC RF=46% v =0,010 T=20ºC RF=58% T=7ºC RF=100% T=16ºC RF=100%

39 Platta på mark Överliggande isolering Underliggande isolering T=20ºC T=20ºC RF=100% RF=60-75 % T=7ºC RF=100% T=7ºC RF=100%

40 Yttervägg Ute Inne