REGNINLÄCKAGE OCH DESS MEKANISMER I FASADER Utförare: Lars Olsson, RISE och Chalmers (doktorand) Projektledare: Carl-Eric Hagentoft, Chalmers Handledare: Carl-Eric Hagentoft, Paula Wahlgren, Chalmers och Kristina Mjörnell, RISE och LTH
BAKGRUND Det är känt att slagregn kan läcka igenom fasader. Dock var det först 2007 som det blev känt i Sverige att putsade enstegstätade fasader på regelstomme läcker och ger omfattande problem. Teoretiska analysverktyg saknas för att bedöma fasaders robusthet. Lite forskning är gjort på inläckage samt dess mekanismer i fasader. 10/27/2017 Chalmers 2
SYFTE Öka kunskapen om regntäthet och inläckageflöden i fackmässigt utförda fasader. Förklara mekanismer och krafters medverkan till inläckage i fasader. 10/27/2017 Chalmers 3
DELRESULTAT FRÅN PROJEKTET - 3 studier på regntäthet och inläckageflöden Sammanställning av 100 kommersiella provningar av fasader eller vindskydd/stomskydd. 4 fasader med totalt 29 fönsteranslutningar fördelat på 3 olika fasadtyper. Jämförelse mellan noggrant montage och brister i montage. Mätning av inläckageflöden i 7 små eller osynliga otätheter vid fasaddetaljer. Inläckage i 90% av fasaderna och 50% av alla fasaddetaljer. (0,01-0,05 l/min) Tätningar runt detaljer är omöjliga att göra regntäta. Inläckage i 60% av fönsterdetaljerna. (0,01-0,03 l/min) Inläckageflöde 0,03 l/min motsvarar 2% av regnbelastningen. Metod: EN12865,regn, pulserande vind 0,75, 150, 300, 450, 600 Pa 10/27/2017 Chalmers 4
MATERIALS YTENERGI PÅ- VERKAR VATTNETS BETEENDE Betong Polykarbonatskiva Vätning Rännilar Mjukfog 10/27/2017 Chalmers 5
TEORI - Ytspänning Ytspänning=ytenergi 10/27/2017 Chalmers 6 (Bild: okänd referens)
KONTAKTVINKEL - vattendroppe Polykarbonat skiva Glasskiva <90º vätande material (hydrofil) >90º icke vätande (hydrofob) 10/27/2017 Chalmers 7
KAPILLARITET kapillärkraft i rör Jämförelse mellan glasrör och plaströr med Ø4 mm Glas Vattennivå i behållare Plast 10/27/2017 Chalmers 8
DÄMMEN - Utstickande detaljer i fasader 10/27/2017 Chalmers 9
FÖRSTÅ INLÄCKAGEPROCESSEN Rännil Hydrofil Kapillärkraft Hydrofob Mothållande meniskel 10/27/2017 Chalmers 10
FÖRSTÅ INLÄCKAGEPROCESSEN Exempel: Vattenpelare (VP) h=6 mm = 60 Pa h=60 mm = 600 Pa Vindtryck 10 m/s = ca 60 Pa 30 m/s = ca 600 Pa 10/27/2017 Chalmers 11
FAKTISK VATTENBELASTNING H Vattenbelastning= H*B*S (l/min) Dämme S = Slagregnsintensitet (l/min,m²) = nederbörd och vindhastighet + vindriktning och fallhastighet hos regndroppar 10/27/2017 Chalmers 12
HÅL OCH SLITSAR I TRE OLIKA MATERIAL Fibercementsskiva (6 mm) Polykarbonatskiva 6 mm Rostfri stålplåt 1 mm Ø 1-8 mm, D1-10 mm, 30º lutning 0,3x3 till 1,5x6 mm, D1-10 Ø 1-4 mm, D1-50 mm, 30º lutning. 1x5 till 2x10 mm, 1x20 mm, D1-50 mm. 1-2 mm, 10-20 mm, D1 10/27/2017 Chalmers 13
ANDEL INLÄCKAGE AV REGNBELASTNING (cementskiva med hål) Metod: EN12865,regn, pulserande vind 0,75, 150, 300, 450, 600 Pa 10/27/2017 Chalmers 14
forts. Andel inläckage av regnbelastning (cementskiva med slitsar) 10/27/2017 Chalmers 15
ANDEL INLÄCKAGE AV REGNBELASTNING (polykarbonat med hål) 10/27/2017 Chalmers 16
ANDEL INLÄCKAGE AV REGNBELASTNING (rostfri stålplåt med slitsar) 10/27/2017 Chalmers 17
YTPROCENT - Fibercementskiva med hål (η) =Inläckageflöde/ ((håldiam./1000) x vattenbelastning) 10/27/2017 Chalmers 18
YTPROCENT - Polykarbonatskiva med hål (η) =Inläckageflöde/ ((håldiam./1000) x vattenbelastning) 10/27/2017 Chalmers 19
SLUTSATSER Inläckage kan ske i hål vid 0 Pa vindtryck. (fibercement) Inläckage kan ske i nedåtlutande hål vid 0 Pa vindtryck. (polykarbonat) Dämme ökar inläckaget. Denna och tidigare studie pekar på andel inläckage av ca 2% av regnbelastningen och ca 1% utan dämme (för punktinläckage). Nordamerikanska studier visar ca 1,5-2,5% andel inläckage (för punktinläckage). Max möjliga inläckagemängd i ett specifikt hål är direkt kopplat till regnbelastning och storlek på dämme. 10/27/2017 Chalmers 20
BETYDELSEFULLA MEKANISMER FÖR INLÄCKAGE OCH FLÖDE Dämme (ökar hydrostatiskt tryck och försörjer med vatten). Nivåskillnad mellan inlopp och utlopp. Vindtryck Hydrostatiskt tryck i vattenfyllt hål. Stänk Ytspänning hos rännilar skapar tryck. Ytenergi hos material (hydrofil eller hydrofob etc.) Regnbelastning Fasadhöjd (avrinningsvatten som belastar hål/otätheter) 10/27/2017 Chalmers 21
TACK!
Andel inläckage av regnbelastning (rostfri stålplåt med vertikala slitsar) 10/27/2017 Chalmers 23
Högsta möjliga inläckageflöde i hål Hydrostatiskt tryck Möjligt med dämme? Regnbelastning utan dämme 10/27/2017 Chalmers 24
Ytprocent Rostfri stålplåt med slitsar (η) =Inläckageflöde/ ((håldiam./1000) x vattenbelastning) 10/27/2017 Chalmers 25
Ytprocent Rostfri stålplåt med vertikala slitsar (η) =Inläckageflöde/ ((håldiam./1000) x vattenbelastning) 10/27/2017 Chalmers 26