Laboratoriestudie av träregelväggar med olika vindskydd

SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut Laboratoriestudie av träregelväggar med olika vindskydd Lars Olsson Energiteknik SP Rapport 2011:56

Laboratoriestudie av träregelväggar med olika vindskydd Lars Olsson

3 Abstract Laboratory investigation of timber frame walls with various weather barriers This investigation is a sub-project within the larger WoodBuild programme, initiated within the framework of the 2006-2012 Forestry and Timber Industry Sector Research Programme. One of the aims of the WoodBuild programme is to improve knowledge of durability problems associated with the use of wood in the building envelope. One area of which there is some lack of consensus today is that of for how long wood can be exposed to outdoor climate conditions before microbial growth occurs on it. One view is that wood is suitable for use in all parts of the climate screen, while another is that some limitations apply, as high moisture levels can be expected towards the exterior of the wall, with resulting risk of microbial growth. But regardless the conditions at where the exact boundary for microbial growth on wood should be drawn, we can improve the safety margin, or even prevent the occurrence of high humidity, by choosing weather barrier materials with a thermal insulation function that help to reduce moisture levels. This study has investigated the performance of four different weather barrier materials: Weather barrier membrane (vapour permeable). 30 mm of hard mineral wool batts. 70 mm of hard mineral wool batts. 50 mm of expanded polystyrene (EPS). The test structures, in the form of timber frame walls with wooden stud wall sections, were exposed for four months to indoor and outdoor climate conditions on the respective sides of the wall sections. The wall consisted of five sections, of which four included mineral wool insulation and the fifth incorporated cellulose insulation. In addition, one of the sections incorporated two different studs. Temperature, relative humidity and moisture content were measured for all the sections. Two-dimensional calculations of temperature and RH have been made for four of the sections. Summary of the results: Both the choice of weather barrier and the quality of workmanship play an important part in the moisture conditions inside the wall. In general, the better the thermal insulation performance and the higher the vapour permeability of the weather barrier, the less risk there is of damp in the wall structure, whether from moisture in the indoor air or from the exterior. High moisture levels can build up in the wooden structure if it is externally insulated with material having lower vapour permeability (EPS), in combination with moisture ingress from the indoor side or in the form of residual moisture from the construction process. During dry periods, moisture levels inboard of the weather barrier membrane are higher than in the outdoor air, which shows that drying-out is hampered by the membrane. Calculations show that condensation could occur on the inside surface of the membrane, particularly if there is any residual constructional moisture, or if the moisture level is increased by, say, moisture convection. The moisture level in the one stud is somewhat lower than in the other. Conditions were also dryer in the material of the studs than beside the studs, which can be explained by the fact that the greater the amount of thermal

4 insulation material, the higher the temperature and the lower the moisture content in the outer parts of the wall. Both measurements and calculations show high moisture contents and high risk of growth of mildew in the cellulose-insulated structure. Recommendations: External thermal insulation of the wood structure reduces the risk of high moisture levels. When performing design analyses of moisture safety, consideration should be given to residual moisture from the construction stage and the risk of moisture convection. When ordering timber, specify a suitable average moisture content on the basis of results from the moisture safety design analysis. If a weather barrier is required also to protect the wall against rain and condensation, its properties in these respects need to verified. Key words: timber frame, weather barrier, moisture, studs, cellulose insulation SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut SP Technical Research Institute of Sweden SP Rapport 2011:56 ISBN 978-91-86622-86-2 ISSN 0284-5172 Borås 2011

5 Innehållsförteckning Abstract 3 Innehållsförteckning 5 Förord 7 Sammanfattning 8 1 Inledning 9 1.1 Bakgrund 9 1.2 Mål 9 1.3 Avgränsning 9 2 Försöksuppställning 2.1 Klimatkammare 2.2 Försöksvägg med fem olika konstruktioner 2.3 Förberedelser 11 3 Genomförande 12 3.1 Klimatsimulering 12 3.2 Mätmetoder 13 3.2.1 Fuktkvot 13 3.2.2 Relativ fuktighet 14 3.2.3 Provtagning 14 3.2.4 Mikrobiologisk analys 3.3 Placering av mätpunkter 4 Resultatsammandrag 17 4.1 Jämförelse av RF, temperatur och ånghalt mellan konstruktionerna 17 4.2 Jämförelse av temperatur mellan konstruktioner och mätpunkter 20 4.2.1 Temperaturmätning med termoelement 20 4.2.2 Medeltemperatur 21 4.3 Jämförelse av fuktkvot mellan konstruktionerna 21 4.4 Sammandrag av mikrobiologisk analys 22 4.5 Kommentarer av resultaten 22 4.5.1 Insidan av vindskydden bredvid reglar 22 4.5.2 Utsidan av reglar 23 4.5.3 Utsidan av plastfolien och insidan av reglar 24 5 Resultat 25 5.1 Konstruktion 6 (6.1) 25 5.2 Konstruktion 6 (6.2) 27 5.3 Konstruktion 7 29 5.4 Konstruktion 8 31 5.5 Konstruktion 9 33 5.6 Konstruktion 35 6 Beräkningar 37 6.1 Resultat från beräkningar av konstruktion 6.1 38 6.2 Resultat från beräkningar av konstruktion 7 39 6.3 Resultat från beräkningar av konstruktion 8 41 6.4 Resultat från beräkningar av konstruktion 42 6.5 Sammandrag av temperaturberäkningar 44

6 6.6 Kommentarer av beräkningar 44 7 Jämförelse mellan laboratoriemätningar och beräkningar 45 7.1 Relativ fuktighet 45 7.2 Temperatur 46 8 Slutsatser 47 9 Rekommendationer 48 Litteraturförteckning 49

7 Förord Denna studie är ett delprojekt inom WoodBuild, initierat inom ramen för Branschforskningsprogrammet 2006-2012 för skogs- och träindustrin. Programmet finansieras gemensamt av staten, 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 byggproduktdirektiv (CPD) utpekas sex väsentliga krav, som byggprodukter skall uppfylla under en ekonomiskt rimlig livslängd. Detta innebär i sin tur krav på deklaration av beständighet och livslängd. I Boverkets nya byggregler (BBR08) har kraven på fuktsäkerhetsprojektering skärpts. Forskningsprogrammet WoodBuild ansluter till kraven i såväl CPD som BBR08 och tar ett helhetsgrepp om beständighetsproblematiken för trä i klimatskärmen och utomhus ovan mark. Den övergripande målsättningen är 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 skall ske genom framtagande av ny kunskap som ökar förståelsen för sambandet mellan klimatexponering och trämaterialets resistens mot biologiska angrepp. Jag vill tacka Mikael Eriksson-Andin för hans hjälp med uppbyggnad, mätningar och skisser, Kristina Mjörnell och Ingemar Samuelson för värdefulla synpunkter, Pernilla Johansson och Annika Ekstrand-Tobin för kapitlet om mikrobiologi och Gunilla Bok för mikrobiologiska analyser. Jag vill även tacka Tomas Forsberg för att han inom sitt examensarbete valde att göra fuktberäkningar på flera av de konstruktioner som finns i denna studie samt att jag har fått använda hans beräkningsresultat.

8 Sammanfattning Denna studie är ett delprojekt inom WoodBuild, initierat inom ramen för Branschforskningsprogrammet 2006-2012 för skogs- och träindustrin. Syftet med WoodBuild är bland annat att öka kunskapen om beständighetsproblematiken för trä i klimatskärmen. Idag vet man inte helt säkert hur länge man kan låta trä exponeras för utomhusklimat innan det sker mikrobiell påväxt. Vissa anser att det går bra att använda trä i hela klimatskärmen och andra anser att vissa begränsningar bör råda eftersom hög fuktighet förväntas långt ut i klimatskärmen med risk för mikrobiell påväxt. Oberoende av var den exakta gränsen går för mikrobiell påväxt på trä så finns det möjligheter att öka säkerhetsmarginalen eller rent av förhindra hög fuktighet genom att välja vindskydd med värmeisolerande effekt som medverkar till lägre fuktigheter innanför. Fyra olika vindskyddsalternativ (vindskyddsduk, 30 mm hård mineralullsskiva, 70 mm hård mineralullsskiva och 50 mm cellplastisolering) har ingått i studien som genomfördes med ute- respektive inneklimat på vardera sidan av träregelväggen under fyra månader. Träregelväggen bestod av fem fack (konstruktioner) varav fyra hade mineralullsisolering och ett hade cellulosaisolering. Dessutom hade ett av facken två olika träreglar (massivrespektive lättregel). Mätningar av temperatur, relativ fuktighet och fuktkvot har utförts. Dessutom har tvådimensionella beräkningar av temperatur och relativ fuktighet gjorts för fyra av dessa konstruktioner. Sammanfattning av resultat: Valet av vindskydd likväl som brister i utförande kan få stor betydelse för väggens fuktförhållanden. Generellt sett gäller att ju mer värmeisolerande och ångöppet vindskyddet är desto mindre risk för uppfuktning i väggstommen från luftfukt utifrån och inifrån, trästommen kan få höga fuktigheter om den isoleras utvändigt med ångtätare vindskydd (cellplastisolering) i kombination med uppfuktning inifrån eller byggfukt, fuktigheten är högre innanför vindskyddsduken än ute under torrperioder vilket visar att uttorkningen försvåras av vindskyddsduken. Beräkningar visar att kondens skulle kunna uppstå på insidan av vindskyddsduken framförallt om det finns byggfukt eller sker en uppfuktning t ex på grund av fuktkonvektion, något lägre fuktighet erhölls i massivregel än i lättregel. Det var också torrare i reglar än bredvid reglar vilket kan förklaras av att ju mer ett värmeledande material är desto högre temperatur och lägre fuktighet fås i de yttre delarna av väggen, både mätningar och beräkningar visar på höga fuktigheter och risk för mögelpåväxt i konstruktionen med cellulosaisolering. Rekommendationer: Genom att värmeisolera trästommen utvändigt minskar risken för hög fuktighet, vid fuktsäkerhetsprojektering bör byggfukt och risken för fuktkonvektion beaktas, beställ virke med lämplig medelfuktkvot utifrån resultat i fuktsäkerhetsprojektering, om ett vindskydd används för att också skydda väggstommen mot regn och kondensvatten så behöver sådana egenskaper kunna uppvisas.

9 1 Inledning 1.1 Bakgrund Idag vet man inte helt säkert hur länge man kan låta trä exponeras för utomhusklimat innan det sker mikrobiell påväxt. Vissa anser att det går bra att använda trä i hela klimatskärmen och andra anser att vissa begränsningar bör råda eftersom för hög luftfuktighet förväntas långt ut i klimatskärmen med risk för mikrobiell påväxt. I Boverkets byggregler (Boverket, 2008) krävs att kritiskt fukttillstånd för material ska anges. Är det inte känt ska kritiskt fukttillstånd på 75 % relativ fuktighet tillämpas. Oberoende av var den exakta gränsen går för mikrobiell påväxt på trä så finns det möjligheter att öka säkerhetsmarginalen eller rent av förhindra för hög fuktighet genom att välja vindskydd med värmeisolerande effekt som medverkar till lägre fuktigheter innanför. 1.2 Mål Målet med laboratoriestudien är dels att jämföra olika vindskydd och dels ge en uppfattning om vilken betydelse vindskyddet har för fuktigheten i väggen innanför, vid trästommens utsida. Undersökningen genomförs på laboratorium och relevanta förhållanden skapas genom exponering i klimatkammare. Dessutom görs en översiktlig jämförelse mellan resultat från denna laboratoriestudie och beräkningar som utförts i ett examensarbete på KTH (Forsberg 2011). Resultat från mätningarna ska också kunna användas för att verifiera fuktberäkningsprogram. 1.3 Avgränsning Försöksuppställningen utgjordes av fem ytterväggsfack, som omgavs på ömse sidor av ett simulerat inne- respektive uteklimat. Fasaden exkluderades och luften utanför vindskydden var välventilerad och utan påverkan från nederbörd och solstrålning. Detta kan antas vara klimatet i en luftspalt åt norr. Studien begränsades till fyra olika vindskyddsalternativ utanför väggstommen samt en konstruktion som var isolerad med cellulosaisolering och de övriga med mineralullsisolering. Dessutom innehöll en konstruktion två olika typer av väggreglar. Konstruktionerna valdes av SP tillsammans med Skogsindustrierna. Allt virke var gran. I de fall regeln var massiv så har en 220 mm regel kompletterats med en 70 mm regel för att uppnå 290 mm väggtjocklek. Klimatet har genererats i en klimatkammare och valts så att det ska efterlikna höstklimat med veckomedelvärde för relativ fuktighet och temperatur. Konstruktionerna fick stå och torka i inomhusklimat i två månader innan klimatsimuleringen startade varför mängden byggfukt blev mindre än vad den normalt är ute på byggplats. Klimatexponeringen pågick i cirka 4 månader. Dessutom görs en översiktlig jämförelse göras mellan mätningar och beräkningar för fyra av de fem konstruktionerna.

2 Försöksuppställning 2.1 Klimatkammare Klimatkammaren bestod av en varm och kall del. Klimatet i respektive del styrdes av ett kyl- och värmeaggregat. En fläkt i vardera aggregatet omfördelar varm- respektive kalluften i klimatrummen för att undvika temperaturskiktningar. Den varma och kalla delen åtskildes helt med försöksväggen som utgör försöksuppställningen. Luftfuktigheten i den kalla (ute) delen regleras med en befuktnings- och avfuktningsutrustning. Luftfuktigheten styrs med hjälp av en fuktgivare som är kopplad till utrustningen. Den varma (inne) delen hade ingen styrd fukttillförsel annat än att den stod i viss luftförbindelse med laboratorielokalen utanför. 2.2 Försöksvägg med fem olika konstruktioner Försöksväggen är indelad i fem stycken fack med olika konstruktioner vart och ett med en bredd av 600 mm, se Figur 2.1. Facken är avdelade sinsemellan med plastfolie för att säkerställa att fuktutbyte inte kan ske mellan facken. Höjden på facken är 1,5 meter och avgränsas med plastfolie. Nedanför avgränsningen fortsätter väggen en meter till och är isolerad. Syll och hammarband finns inte med i facken utan enbart en stående regel. I fack 6 finns dock två olika typer av stående reglar. Mellan klimatkammarens vägg och försöksuppställningen finns 0 mm cellplastisolering för att eliminera randeffekter med avseende på temperatur. Figur 2.1 Försöksväggens fem fack med olika konstruktioner. **Lättregel med cellulosaisolering Figur 2.2 Horisontalsnitt av försöksväggen och de olika konstruktionerna.

11 Figur 2.3 Bild på utsidan av försöksväggen. Konstruktion 6 och har stående ströläkt ( x mm) monterad på ena sidan av väggregeln (ej centrerad över regel) och på motsvarande sida finns mätpunkt A. Tabell 2.1 Redovisning av materialegenskaper för respektive skikt. Material Ångmotstånd (Z) [s/m] Luftgenomsläpplighet (l) [m 3 /m 2,h, Pa] Värmeledningsförmåga (λ) [W/m, K] Leveransfuktkvot [kg/kg] Ångspärr/plastfolie 3 000 000 Tät - - 290 mm mineralullsisolering - - 0,037-290 mm cellulosaisolering - - 0,039 0,18 Vindskyddsduk 7 000 0,01 - - Vindskydd av 50 mm EPS (cellplastisolering) Vindskydd av 30 mm hård mineralullskiva Vindskydd av 70 mm hård mineralullskiva 36 000 *2,2 36 0,042-1200 3 0,033-2700 1,8 0,033 - * Hämtat ur fukthandboken (Nevander, Elmarsson 1994). Värdet finns inte att tillgå på aktuell produkt. 2.3 Förberedelser Väggreglar beställdes med en max fuktkvot på 17-18 % hos en byggvaruhandel i Borås. Stickprovsmässig mätning av fuktkvot gjordes på virket genom resistansmätning. Väggstomme med reglar och ångspärr i form av plastfolie stod färdig två månader före klimatsimuleringen startade. Konstruktion 6 till 9 isolerades cirka en vecka före klimatsimuleringen startade. I konstruktion installerades cellulosaisolering cirka 1,5 månad före klimatsimuleringen startade. Vindskydden installerades cirka en vecka innan klimatsimuleringen startade. Uppbyggnad och förvaring av försöksväggen innan försöket startade har varit inomhus i laboratorielokaler.

12 3 Genomförande 3.1 Klimatsimulering Väggens utsida utsattes för ett styrt klimat med temperaturen C och ungefär 70 % RF varannan vecka och ungefär 90 % RF varannan vecka under en period av 3 månader. Därefter var det konstant klimat med temperaturen C och ungefär 90 % RF i en månad. Väggens klimat på insidan var styrd till 20 C temperatur och naturligt varierande inomhusfuktighet. Under den sista månaden var fukttillskottet lägre inne än ute vilket är ovanligt i verkligheten. Det kan förklaras med att fuktigheten har styrts i utedelen men inte i innedelen. Detta redovisas utförligare i Figur 3.1 och Figur 3.2. 0 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 5 0 Ute RF(%) Inne RF(%) Ute Temp(C) Inne Temp(C) 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 3.1 Uppmätta värden på relativ fuktighet och temperatur för den kalla delen (ute) respektive varma delen (inne) i klimatkammaren.

Ånghalt [g/m³] 13 14 13 12 11 Inne Ute 9 8 7 6 5 4 3 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 3.2 Uppmätta värden på ånghalt för den kalla (ute) respektive varma (inne) delen i klimatkammaren. 3.2 Mätmetoder 3.2.1 Fuktkvot Mätning av fuktkvot i trä har skett momentant genom resistansmätning. Två elektroder med ca 13 mm inbördes avstånd monterades på ytan eller på visst djup i trämaterialet. I de fall mätning har skett på ytan så är det ett avsteg från metoden, se Figur 3.3, som beskrivs nedan. Eventuellt fås i dessa fall mindre omslutningsarea vid elektroden vilket kan leda till lägre värde. Elektrodernas andra ändar kopplades till ett mätinstrument, av fabrikatet Protimeter Timbermaster, som mäter resistansen och omvandlar det till ett värde som motsvarar träets aktuella fuktkvot. I samband med fuktkvotsmätning har temperaturkompensering skett. Mätinstrumentet var kalibrerat med spårbarhet till normal/riksmätplats och mot Träteks fuktkvotskurva (Esping & Samuelsson, 1994) för gran. Mätosäkerheten uppskattas vara mindre än ±1,5 % procentenheter inom intervallet 8-25 % fuktkvot. Över 25 % kan en större mätosäkerhet förväntas. Instrumentet kan inte mäta under 9 % fuktkvot varför alla värden därunder har valts att inte redovisas. Elektrodernas ändar limmades, med elektriskt ledande lim, fast på träytan eller hål borrades till visst djup i träet och foderrör fördes nästan ända ner till botten (1 mm avstånd till botten), se Figur 3.3 i det borrade hålet. Med en kanyl kunde lim påföras längst ner i botten och därefter fördes elektroden ner i limmet till botten på hålet. Mätmetoden har utvecklats av Fredriksson (Fredriksson, 20).

14 Figur 3.3 Skiss på mätmetod för fuktkvotsmätning samt bild på avläsningsinstrumentet. 3.2.2 Relativ fuktighet Regelbunden avläsning/loggning har skett en gång per timma (med Sensirion mätsystem) av relativ fuktighet (RF) och temperatur i angivna mätpunkter för respektive konstruktion. Respektive RF-givare var inkapslade i ett plaströr (med längden 25 mm, ytterdiameter på 6 mm och innerdiameter på 4 mm) med en öppen ände som var täckt med ett ångöppet dammfilter, se Figur 3.4. Givarna var kalibrerade med spårbarhet till normal/riksmätplats på SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut. Mätosäkerheten uppskattas vara mindre än ±3,5 % procentenheter för RF och ±0,5 C för temperatur. I mätosäkerheten inkluderas korrektion för konstaterad drift. Korrektion har gjorts på några givare genom att korrigera med halva skillnaden av driften. Den största skillnaden var 3 %- enheter vilket innebär att redovisade mätvärden kan avvika som mest ±1,5 %-enheter för några givare. Yttemperaturmätning skedde momentant den 8 december 20 med termoelement som tejpades fast mot mätytan. Mätosäkerheten uppskattas vara mindre än ±0,3 C. Figur 3.4 Givare av fabrikatet Sensirion i jämförelse med en penna. 3.2.3 Provtagning Provtagning för mikrobiologisk analys av trämaterial skedde efter avslutad klimatsimulering. Referensprov togs också från materialytor som befunnit sig i ett torrare klimat. Provtagning skedde genom att tunna ytskikt (2-5 mm) av materialet lossades mekaniskt

med stämjärn och hammare. Provbitarnas storlek har varierat mellan cirka 2 och 7 cm². Provbitarna placerades i separata papperspåsar och därefter har proverna förvarats luftigt i normalt kontorsklimat innan mikrobiologisk analys utfördes. 3.2.4 Mikrobiologisk analys De prover som tagits ut analyserades i mikroskop enligt metod beskriven av (Hallenberg & Gilert, 1988). Analyserna utfördes av personal från SP. Proverna studeras först i stereomikroskop vid -40 gångers förstoring. Därigenom kan materialytan studeras och eventuell påväxt konstateras. För att kvantifiera denna påväxt görs preparat från materialytan som studeras i högre förstoring. Preparaten bereds genom att en del av ytan skrapas med en skarp preparatnål eller genom tejpavtryck på ytan. Dessa läggs sedan i en droppe mjölksyra med cottonblue alternativt i en droppe lösning av kaliumhydroxid på ett objektglas och täcks sedan med ett täckglas. Mikroorganismerna klassificeras som hyfer, sporer eller actinomyceter. Förekommer blånad noteras detta separat. Förekomsten av mikroorganismerna klassas som ingen, sparsam, måttlig eller riklig baserat på hur stor del av ett rutnät i mikroskopets okular som täcks. 3.2.4.1 Allmänt Risken för uppkomst av påväxt på virke påverkas av bland annat fukt, temperatur, förekomst av sporer, virkeskvalité, ytstruktur, hantering, eventuella ytbehandlingar samt om virket är nysågat eller inte. När mögelsvampar växer sker det på ytan och inte inne i träet. Dessa kan vara pigmenterade så att en påväxt kan ses med blotta ögat men de kan även vara opigmenterade så att en riklig påväxt av mögelsvamp inte kan ses med blotta ögat. En del pigmenterade svampar kan växa djupare ner i veden och orsakar där en missfärgning som kallas blånad. Generellt så kräver dessa svampar mycket fukt och om det finns blånad på virke i en byggnad kan man anta/konstatera att det någon gång har utsatts för mycket fukt eller fritt vatten. Blånad kan uppkomma redan efter trädets fällning, och således innan postningen och torkning på sågverket, och alltså finnas i virke redan från början. I detta fall kommer inte de svampar som orsakat blånaden att vara aktiva. 3.3 Placering av mätpunkter Mätpunkternas placering gäller generellt för alla konstruktioner, se Figur 3.5. I vissa fall överensstämmer inte skissen med konstruktionerna och då gäller punktens position i ett tänkt koordinatsystem. Punkternas position i höjdled är vid halva fackets höjd.

16 Figur 3.5 Skiss (horisontellt snitt) på punkternas placering i förhållande till regel. Givarna är 6 mm i diameter vilket innebär att mittpunkten på givaren befinner sig 3 mm innanför utsida regel eller från insida vindskydd. Figur 3.6 Figur 3.7 I Figur 3.6 visas placering av mätpunkten A (fuktkvotselektroder i utsida hörn på regel), punkten B (fuktkvotselektroder inuti regel) och mätpunkten C (RF- och temperaturgivare i utsida regel). I Figur 3.7 visas placering av mätpunkt C och E (RF- och temperaturgivare vid insida vindskydd).

17 4 Resultatsammandrag Resultatsammandrag och kommentarer redovisas i detta kapitel. Mer ingående resultat finns i kapitel 5 under respektive konstruktionsfall. 4.1 Jämförelse av RF, temperatur och ånghalt mellan konstruktionerna 0 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 5 0 E RF(%) 9E RF(%) 8E RF(%) 7E RF(%) 6E RF(%) E Temp(C) 9E Temp(C) 8E Temp(C) 7E Temp(%) 6E Temp(C) Ute RF(%) 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 4.1 Uppmätt RF- och temperatur för konstruktionerna under mätperioden 119 dygn i mätpunkt E vid insida vindskydd.

18 0 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 5 0 C RF(%) 9C RF(%) 8C RF(%) 7C RF(%) 6,2C RF(%) 6,1C RF(%) C Temp(C) 9C Temp(C) 8C Temp(C) 7C Temp(%) 6,2C Temp(C) 6,1C Temp(C) Ute RF(%) 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 4.2 Uppmätt RF- och temperatur för konstruktionerna i mätpunkt C vid utsida regel under mätperioden 119 dygn 0 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 5 0 F RF(%) 9F RF(%) 8F RF(%) 7F RF(%) 6F RF(%) Ute RF(%) Inne RF(%) 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 4.3 Uppmätt RF för konstruktionerna i mätpunkt F vid utsida ångspärr/plastfolie under mätperioden 119 dygn.

Ånghalt [g/m³] 19 0 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 5 0 D RF(%) 9D RF(%) 8D RF(%) 7D RF(%) 6,2D RF(%) 6,1D RF(%) Inne RF(%) Ute RF(%) 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 4.4 Uppmätt RF för konstruktionerna i mätpunkt D vid insida regel under mätperioden 119 dygn. 14 13 E 9E 8E 7E 6E Inne Ute 12 11 9 8 7 6 5 4 3 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 4.5 Ånghalt utifrån uppmätt temperatur och relativ fuktighet för konstruktionerna i mätpunkt E vid insida vindskydd under mätperioden 119 dygn.

Ånghalt [g/m³] 20 14 13 F 9F 8F 7F 6F Inne Ute 12 11 9 8 7 6 5 4 3 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 4.6 Ånghalt utifrån uppmätt temperatur och relativ fuktighet för konstruktionerna i mätpunkt F vid insida vindskydd under mätperioden 119 dygn. 4.2 Jämförelse av temperatur mellan konstruktioner och mätpunkter 4.2.1 Temperaturmätning med termoelement Tabell 4.1 Mätpunkt Temperaturskillnad mellan utsida kant på regel och insida vindskydd (utsida isolering) samt temperaturskillnad mellan mätpunkter och ute vid en utetemperatur av ungefär 9,9 C. Mätningen utfördes med termoelement den 8 december 20. Mätpunkt 7C är placerad mitt på utsida regel. Temperatur ( C) Skillnad i temperaturkolumnen ( C) Skillnad mellan mätpunkt och ute ( C) 0,4 6.1A,3 6E,1 0,2 0,2 6,2A,2 0,3 6E,1 0,1 0,2 7A 11,4 1,5 7E 11,1 0,3 1,2 7C 11,5 1,6 7E 11,1 0,4 1,2 8A 11,2 1,3 8E,9 0,3 1,0 9A 12,3 2,4 9E 12,0 0,3 2,1 A,1 0,2 E,0 0,1 0,1

Fuktkvot [%] 21 4.2.2 Medeltemperatur Tabell 4.2 Mätpunkt Medelvärde av kontinuerlig temperaturmätning under den sista månaden (dag 88 till 119) vid de olika mätpunkterna samt skillnaden mellan olika mätpunkter. Medeltemperaturen var 9,7 C ute och 19,8 C inne. Temperatur ( C) 6.1C,8 6E 9,9 6.2C,4 6E 9,9 7C 12,7 7E 11,7 8C 12,2 8E 11,3 9C 13,4 9E 12,7 C,2 E 9,7 Skillnad i Temperatur mellan C och E ( C) 4.3 Jämförelse av fuktkvot mellan konstruktionerna 0,9 0,5 1,0 0,9 0,7 0,5 19 18 17 16 14 13 12 11 1 8 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 6 113 120 6,1A 6,1B 6,2B 7A 7B 8B 9A 9B A B Figur 4.7 Uppmätt fuktkvot av konstruktionerna i mätpunkt A och B under mätperioden 119 dygn. Det finns indikationer på att mätningen i mätpunkt A kan vara något missvisande och givit förlåga värden.

22 4.4 Sammandrag av mikrobiologisk analys Tabell 4.3 Resultat av mikrobiologisk analys av mätpunkt A för respektive konstruktion efter klimatsimulering. Mätpunkt *Mögelpåväxt 6.1A 0 6.1G(ref) 0 6.2A 0 6.2G(ref) 0 7A 0 7G(ref) 0 8A 0 8G(ref) 0 9A 1 9G(ref) 0 A 0 G(ref) 0 E 1 *0=Ingen mögelpåväxt, 1=Sparsam mögelpåväxt, 2=Måttlig mögelpåväxt, 3=Riklig mögelpåväxt. Mätpunkt G är en referenspunkt som är placerad 5 cm innanför vindskyddet på sidan av regeln. Analys av mätpunkt E har också gjorts eftersom materialet består av träfiberisolering/cellulosaisolering. 4.5 Kommentarer av resultaten 4.5.1 Insidan av vindskydden bredvid reglar RF- och temperaturjämförelse av konstruktionerna vid insidan av vindskydden (mätpunkt E), se Figur 4.1: Konstruktionen med 70 mm värmeisolerande vindskydd (nr 9) visar generellt sett lägst RF, som mest strax över 75 %. Konstruktion med 30 mm värmeisolerande vindskydd (nr 8) visar som mest strax över 80 % samt visar generellt sett lägre RF än de övriga förutom nr 9. Konstruktion med vindduk (nr 6) visar som mest strax över 85 % RF. Konstruktion med vindduk och cellulosaisolering () visar som mest strax under 90 % RF. Konstruktion med 50 mm tjockt vindskydd av cellplastisolering (nr 7) uppträder annorlunda jämfört med övriga konstruktioner eftersom RF stundvis var över 90 % under de två första månaderna men därefter sjönk rejält under den sista månaden. Orsaken till hög RF i början och låg i slutet i konstruktion 7, se Figur 5.9 och mätpunkt 7E, var förmodligen att fuktig luft inifrån respektive torr luft inifrån trängde ut via små luftotätheter i det invändiga plastfolieskiktet vid t ex kabelgenomföringar som var tätade med butylmassa och tejpskarvar. Ånghalten i konstruktion 7 vid utsidan av ångspärren var lika med konstruktion 8 och delvis 9 under den första månaden, se Figur 4.6, varför samtliga bedöms ha varit utsatta för små luftläckage inifrån. Dock var det stor skillnad i

23 RF under de två första månaderna mellan konstruktion 7 och konstruktion 8-9, se Figur 4.1. Om fukt kommer in i konstruktion 7 så verkar den ha svårt att torka ut. Konstruktion verkar också ha blivit påverkad av fuktig luft inifrån men det är svårare att fastställa eftersom isoleringen är hygroskopisk och variationer utjämnas. Ånghalten i mätpunkt F, se figur 4.1.6, (konstruktion ) stiger under de tre första veckorna vilket kan vara en indikation på detta. I slutet av klimatsimuleringen går ånghalten ned i konstruktionerna 7, 8, 9 och trots att fuktigheten ute ligger kvar på ungefär samma nivå, se Figur 4.6. Orsaken är förmodligen påverkan av torrare inneluft varför fuktigheten gått neråt. Det är också troligt att det fanns en drivkraft för inneluft att läcka ut vid små otätheter i konstruktioner eftersom temperaturskillnaden var på cirka o C mellan inne och ute vilket ger en tryckskillnad på ungefär 0,4 Pa. Jämförelsen visar också att konstruktionerna 8 och 9 fick låga värden kring 65 % RF under torrperioderna i jämförelse med de andra konstruktionerna där RF låg över 77 % RF, se Figur 4.1. De konstruktioner med vindskyddsduk eller cellplastisolering fick således betydligt högre RF och ånghalt innanför vindskyddet under torrperioder än ute vilket visar att uttorkningen tar längre tid. 4.5.2 Utsidan av reglar Vid en jämförelse av RF- och temperatur, se Figur 4.2, för konstruktioner vid utsidan av reglar (mätpunkt C, observera att mätgivarens mittpunkt befinner sig 3 mm innanför utsidan av regeln) kan följande konstateras: Konstruktion med 70 mm värmeisolerande vindskydd (nr 9) visar generellt sett lägst RF, som mest på 72-73 %. Konstruktion med 30 mm värmeisolerande vindskydd (nr 8) visar som mest 77-79 % RF samt visar generellt sett lägre RF än de övriga förutom nr 9. Konstruktion med vindskyddsduk och massivregel (nr 6.1) visar som mest på 79-82 % RF. Konstruktion med vindskyddsduk och lättregel (nr 6.2) visar som mest på 81-83 % RF. Konstruktion med vindskyddsduk och cellulosaisolering (nr ) visar som mest strax över 85 % RF. Konstruktion med 50 mm vindskydd av cellplastisolering (nr 7) uppträder annorlunda jämfört med övriga konstruktioner dels befann sig RF relativt konstant på 77-80 % under första halvan av klimatsimuleringen och dels sjönk RF rejält under de två sista månaderna. Mätpunkten verkar inte påverkas nämnvärt av snabba fuktändringar i omgivande luft. Det kan förklaras av att givaren sitter inkapslad mellan regel och cellplastisolering. I mätpunkt 6.1C (massivregel) var temperaturen ungefär 0,4 o C högre än i mätpunkt 6.2C (lättregel) vilket förklarar varför det blev en något lägre RF i utsida massivregel, se Tabell 4.2. Orsaken till lägre fuktighet vid mätpunkt 6.2C (utsida regel) än i mätpunkt 6E (insida vindskydd) kan delvis förklaras av temperaturen. Mätpunkt 6.2C fick ungefär 0,5 o C högre temperatur än mätpunkt 6E (insida vindskydd), se Tabell 4.2, och en förklaring är att värmeflödet är större i en lättregel än i isolering. Temperaturskillnaderna beror framförallt på hur värmeledande de olika delarna är i konstruktionerna. Observera att dessa temperaturmätningar har gjorts med givare vilka inte ger exakta yttemperaturer. Därför har yttemperaturen också mätts med termoelement som redovisas i Tabell 4.2. De faktiska temperaturskillnaderna är utifrån Tabell 4.2 betydligt mindre. Utifrån fuktkvotsjämförelse av konstruktionerna i mätpunkt B (inuti regel 35 mm från vindskyddet), se Figur 4.7, så får konstruktionerna i princip samma rangordning vad be-

24 träffar fuktkvoten som RF-mätningarna visar i Figur 4.2. I mätpunkterna 6.1B och B har fuktkvoten ökat med tiden och kan förklaras av en omfördelning av fukt i massivregeln respektive cellulosaisoleringen. Fuktkvotsmätning i mätpunkt A, se Figur 4.7, kan vara något missvisande eftersom den förmodligen visar för låga värden. En förklaring kan vara att omslutningsarean runt elektroden (Esping, Salin & Brander 2005) är mindre eftersom den var fäst på ytan och halva ytan inte var i kontakt med trä. De mikrobiella analyserna, se Tabell 4.3. visade på sparsam mögelpåväxt i mätpunkt 9A och E. Eftersom ingen provtagning gjordes före klimatsimuleringen så är det oklart när påväxten uppkom. Mögeltillväxt har troligen inte skett i mätpunkt 9A eftersom uppmätta fuktvärden låg som mest på 72-73 % RF. Den troliga orsaken är att påväxten uppkommit före det levererades till laboratoriet. Att mögeltillväxt kan ha skett i mätpunkt E kan inte uteslutas utifrån uppmätta värden på som mest strax under 90 % RF. 4.5.3 Utsidan av plastfolien och insidan av reglar I mätpunkt D och F har relativa fuktigheten legat ungefär mellan 40-60 % RF under hela klimatsimuleringen för samtliga konstruktioner, se Figur 4.3 och Figur 4.4. Utifrån ånghalter i mätpunkt E, se Figur 4.6, så verkar det bara vara konstruktion 6 som uppvisar lägre ånghalt än inne och ute. Förmodligen har de andra konstruktionerna haft något diffust luftläckage där inneluft kunnat läcka ut vilket har kommenterats tidigare. Relativa fuktigheten i mätpunkt D, se Figur 4.4, var betydligt högre under den första månaden än i mätpunkt F, se Figur 4.3. Egentligen borde dessa punkter visa någorlunda lika värden. En förklaring kan vara att luft inifrån påverkar den ena mätpunkten mer än den andra. Om man jämför RF-kurvan för inneluft så liknar den mätpunkt D men inte direkt F. Dessutom ligger RF-värdena i mätpunkt D i likhet med 7F och 8F där också viss påverkan inifrån kan ses.

25 5 Resultat 5.1 Konstruktion 6 (6.1) Figur 5.1 Mätpunkternas placering. 0 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 5 0 6,1C RF(%) 6,1C Temp(C) 6,1D Temp(C) 6,1D RF(%) 6E RF(%) 6E Temp(C) 6F RF(%) 6F Temp(C) 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 5.2 RF- och temperaturmätning i konstruktion 6.1 under mätperioden 119 dygn.

26 14 13 Fuktkvot [%] 6,1C 6,1D 6E 6F Inne Ute 12 11 Ånghalt [g/m³] 9 8 7 6 5 4 3 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 5.3 Ånghalt i respektive mätpunkt i konstruktion 6.1 samt ånghalt ute och inne under mätperioden 119 dygn. 17 16 14 6,1A 6,1B 13 12 6,2B 11 9 8 1 8 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 6 113 120 Figur 5.4 Fuktkvotsmätning i konstruktion 6 under mätperioden 119 dygn. Mätvärden saknas för mätpunkt 6.2A.

27 5.2 Konstruktion 6 (6.2) Figur 5.5 Mätpunkternas placering. 0 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 5 0 6,2C RF(%) 6,2C Temp(C) 6,2D Temp(C) 6,2D RF(%) 6E RF(%) 6E Temp(C) 6F RF(%) 6F Temp(C) 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 5.6 RF- och temperaturmätning i konstruktion 6.2 under mätperioden 119 dygn.

Ånghalt [g/m³] 28 14 6,2D 6,2C 6E 6F Inne Ute 13 12 11 9 8 7 6 5 4 3 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 5.7 Ånghalt i respektive mätpunkt i konstruktion 6.1 samt ute och inne under mätperioden 119 dygn.

29 5.3 Konstruktion 7 Figur 5.8 Mätpunkternas placering 0 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 5 0 7C RF(%) 7C Temp(C) 7D Temp(C) 7D RF(%) 7E RF(%) 7E Temp(C) 7F RF(%) 7F Temp(C) 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 5.9 RF- och temperaturmätning i konstruktion 7 under mätperioden 119 dygn.

Fuktkvot [%] Ånghalt [g/m³] 30 14 7D 7C 7E 7F Inne Ute 13 12 11 9 8 7 6 5 4 3 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 5. Ånghalt i respektive mätpunkt i konstruktion 6.1 samt ute och inne under mätperioden 119 dygn. 18 17 16 14 7A 7B 13 12 11 9 8 1 8 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 6 113 120 Figur 5.11 Fuktkvotsmätning i konstruktion 7 under mätperioden 119 dygn.

31 5.4 Konstruktion 8 Figur 5.12 Mätpunkternas placering. 0 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 5 0 8C RF(%) 8C Temp(C) 8D Temp(C) 8D RF(%) 8E RF(%) 8E Temp(C) 8F RF(%) 8F Temp(C) 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 5.13 RF- och temperaturmätning i konstruktion 8 under mätperioden 119 dygn.

Fuktkvot [%] Ånghalt [g/m³] 32 14 8D 8C 8E 8F Inne Ute 13 12 11 9 8 7 6 5 4 3 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 5.14 Ånghalt i respektive mätpunkt i konstruktion 8 samt ute och inne under mätperioden 119 dygn. 17 16 14 13 8B 12 11 9 8 1 8 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 6 113 120 Figur 5. Fuktkvotsmätning i konstruktion 8 under mätperioden 119 dygn.

33 5.5 Konstruktion 9 Figur 5.16 Mätpunkternas placering. 0 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 5 0 9C RF(%) 9C Temp(C) 9D Temp(C) 9D RF(%) 9E RF(%) 9E Temp(C) 9F RF(%) 9F Temp(C) 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 5.17 RF- och temperaturmätning i konstruktion 9 under mätperioden 119 dygn.

Fuktkvot [%] Ånghalt [g/m³] 34 14 9D 9C 9E 9F Inne Ute 13 12 11 9 8 7 6 5 4 3 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 5.18 Ånghalt i respektive mätpunkt i konstruktion 9 samt ute och inne under mätperioden 119 dygn. 14 13 9A 9B 12 11 9 8 1 8 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 6 113 120 Figur 5.19 Fuktkvotsmätning i konstruktion 6 under mätperioden119 dygn.

35 5.6 Konstruktion Figur 5.20 Mätpunkternas placering. 0 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 5 0 C RF(%) C Temp(C) D Temp(C) D RF(%) E RF(%) E Temp(C) F RF(%) F Temp(C) 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 5.21 RF- och temperaturmätning i konstruktion under mätperioden 119 dygn.

Fuktkvot [%] Ånghalt [g/m³] 36 14 D C E F Inne Ute 13 12 11 9 8 7 6 5 4 3 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 5 112 119 Figur 5.22 Ånghalt utifrån uppmätt temperatur och RF i respektive mätpunkt i konstruktion samt ute och inne under mätperioden 119 dygn. 19 18 17 16 14 13 12 11 9 8 1 8 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 6 113 120 A B Figur 5.23 Uppmätt fuktkvot i konstruktion under mätperioden 119 dygn.

37 6 Beräkningar Följande beräkningar har gjorts i dataprogrammet Wufi2D av Tomas Forsberg inom sitt examensarbete Fuktomlagringar i välisolerade ytterväggar (Forsberg 2011) på KTH, Kungliga Tekniska Högskolan. Beräkningarna har gjorts i tvådimensionell riktning vilket innebär att fukt- och värmetransport har simulerats i riktningarna in och ut samt i sidled i konstruktionerna. Dock har inte beräkningsresultat redovisats tidigare i diagramform i examensarbetet vilket nu görs i denna studie. Redovisade beräkningar nedan startade från en fuktkvot på % i träreglar och cellulosaisolering. Fuktkonvektion har inte beaktats i dessa beräkningar. Dessutom har fasadskiktet och regnpåverkan exkluderats och klimatet utanför vindskyddet ska representera en välventilerad vägg. Väggarna har simulerats för nordlig riktning. I Figur 6.1 redovisas använt uteklimatet som ska representera ett normalår förutom att topparna på RF är kapade vid ungefär 95 % under nästan hela året. Beräkningar har gjorts av konstruktionerna 6.1, 7, 8 och. I Figur 6.2 redovisas använt inneklimat. Simuleringstiden är två år med start i början av oktober. Figur 6.1 Uteklimat (RF och temperatur) för Stockholm har använts i beräkningarna. Figur 6.2 Inneklimat (RF och temperatur) enligt standard EN13788 med fukttillskott på 4 g/m 3 har använts i beräkningarna.

38 6.1 Resultat från beräkningar av konstruktion 6.1 Figur 6.3 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt 6.1C. Figur 6.4 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt 6.1A. Figur 6.5 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt 6.1D. Figur 6.6 Beräkningspunkternas placering.

39 Figur 6.7 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt 6.1E. Figur 6.8 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt 6.1F. 6.2 Resultat från beräkningar av konstruktion 7 Figur 6.9 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt 7C. Figur 6. Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt 7A.

40 Figur 6.11 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt 7D. Figur 6.12 Beräkningspunkternas placering. Figur 6.13 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt 7E. Figur 6.14 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt 7F.

41 6.3 Resultat från beräkningar av konstruktion 8 Figur 6. Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt 8C. Figur 6.16 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt 8A. Figur 6.17 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt 8D. Figur 6.18 Beräkningspunkternas placering.

42 Figur 6.19 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt 8E. Figur 6.20 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt 8F. 6.4 Resultat från beräkningar av konstruktion Figur 6.21 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt C. Figur 6.22 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt A.

43 Figur 6.23 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt D. Figur 6.24 Beräkningspunkternas placering. Figur 6.25 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt E. Figur 6.26 Beräknade värden på RF och temperatur för beräkningspunkt F.

44 6.5 Sammandrag av temperaturberäkningar Tabell 6.1 Medelvärden av beräknade temperaturer samt skillnaden mellan olika beräkningspunkter under perioden 1 september till 31 december 2012. Punkt Medeltemperatur 1 sep - 31dec ( C) Skillnad i temperatur mellan C och E ( C) 6.1C 5,75 6E 5,59 7C 8,39 7E 7,79 8C 7,54 8E 6,99 C 5,7 E 5,61 0,16 0,60 0,55 0,09 Tabell 6.2 Medelvärden av beräknade temperaturer samt skillnaden mellan olika beräkningspunkter under perioden 1 september till 31 december 2012. Punkt Temperatur ( C) Skillnad i temperatur mellan C och A ( C) 6.1C 5,75 6A 5,70 7C 8,39 7A 8,30 8C 7,53 8A 7,44 C 5,70 A 5,67 0,05 0,09 0,09 0,03 6.6 Kommentarer av beräkningar Beräkningsresultaten påminner mycket om mätresultaten framförallt när det gäller RFnivåer vid utsida reglar, se även Tabell 7.1. Även de skillnader som fanns i mätvärden mellan konstruktionerna kan ses i beräkningsresultaten. Mätresultaten överensstämmer ganska väl med beräkningsresultaten när det gäller i vilken utsträckning konstruktionerna reagerar på tillskjutande fukt (fuktkonvektion respektive byggfukt) och utefukt. Därför kan kommentarerna i kapitel 4.5 också gälla för beräkningsresultaten. I beräkningspunkt 6.1E, se Figur 6.7, fås toppar på nästan 0 % RF vilket utgör risk för kondens framför allt om det finns tillskjutande fukt. Beräkningarna visar generellt sett att något högre fuktighet fås i beräkningspunkt A än i beräkningspunkt C vilket delvis kan förklaras av temperaturskillnaden mellan dessa punkter. Det ska också tilläggas att fuktändringar går snabbare i hörnen på regeln. Dessutom påverkas beräkningspunkt A mycket lättare av fuktigheten i facken än i jämförelse med beräkningspunkt C som ligger inkapslad mellan regel och vindskydd. Betydligt högre temperatur fås i mätpunkt C än i beräkningspunkt E framförallt om vindskyddet är värmeisolerande, se Tabell 6.1.

45 7 Jämförelse mellan laboratoriemätningar och beräkningar Syftet med jämförelsen är dels att ge en översikt av vilka ungefärliga fuktnivåer som kan förväntas i respektive konstruktion dels att kontrollera hur väl beräkningar stämmer överens med laboratoriemätningar. 7.1 Relativ fuktighet Tabell 7.1 Punkt RF-jämförelse mellan laboratoriemätning och beräkning under de fuktigaste perioderna i respektive konstruktion. Laboratoriemätning RF [%] Beräkning RF [%] Kommentarer om jämförelse mellan mätning och beräkning 6.1A - 85-90 - 6.1C 79-82 80-85 Nära 6E 85 90-95 6.2C 81-83 - 7A - 75 (83 år 1) 7C 70 (77-80 i början) 70 (77 år 1) 7E 75-80 (90 i början) 80-89 (90-95 år 1) 8A - 70-80 Delvis nära (skillnad på 5- % - enheter i RF vilket delvis kan förklaras av höga RF toppar i uteklimatet för beräkningen) - - Nära (i båda fallen fanns tillskjutande fukt i början som gav högre värden) Delvis nära (i båda fallen fanns tillskjutande fukt i början som gav högre värden).verkar som fuktigheten är på väg ned i beräkningen. 8C 77-79 70-80 Nära 8E 82-83 70-83 Nära 9A - - - 9C 72-73 - - 9E 75-77 - - A - 85-90 - C 85 80-87 Nära E 87-90 95 Delvis nära (skillnad på 5- % - enheter i RF vilket delvis kan förklaras av höga RF toppar i uteklimatet för beräkningen)

46 7.2 Temperatur Tabell 7.2 Punkt 6.1C 6E 7C 7E 8C 8E C E Jämförelse av temperaturskillnader mellan laboratoriemätning och beräkning för punkterna C och E. Skillnad i uppmätt medeltemperatur mellan C och E ( o C) Skillnad i beräknad medeltemperatur mellan C och E ( o C) 0,9 0,2 1,0 0,6 0,9 0,5 0,5 0,1 Kommentarer om jämförelse mellan mätning och beräkning Tydlig skillnad. Förmodligen har givarens anliggning mot olika ytor inverkat på mätningen samt placeringen. Skillnaden ligger inom mätosäkerheten. Förmodligen har givarens anliggning mot olika ytor inverkat på mätningen samt placeringen. Skillnaden ligger inom mätosäkerheten. Förmodligen har givarens anliggning mot olika ytor inverkat på mätningen samt placeringen. Skillnad, förmodligen har givarens anliggning mot olika ytor inverkat på mätningen samt placeringen. Tabell 7.3 Punkt 6.1A 6E 7A 7E 8A 8E A E Jämförelse av temperaturskillnader mellan laboratoriemätning och beräkning för mätpunkterna A och E. Skillnad i uppmätt temperatur mellan A och E ( o C) Skillnad i beräknad medeltemperatur mellan A och E ( o C) Kommentarer om jämförelse mellan mätning och beräkning 0,2 0,11 Nära 0,3 0,51 Ganska nära 0,3 0,45 Ganska nära 0,1 0,06 Nära

47 8 Slutsatser Valet av vindskydd, likväl som brister i utförande, kan få stor betydelse för väggens fuktighet. Generellt sett gäller att ju mer värmeisolerande och ångöppet vindskyddet är desto mindre är risken för uppfuktning i väggstommen orsakad av luftfukt utifrån och inifrån. Konstruktion 9 med 70 mm värmeisolerande vindskydd uppvisar under 75 % RF i utsida regel. I övriga konstruktioner överskreds 75 % RF på utsida trästomme. Kritiskt fukttillstånd för trä behöver undersökas (Boverket, 2008) för de fallen. Trästommen kan få höga fuktigheter om den isoleras utvändigt med ångtätare vindskydd såsom cellplastisolering i kombination med att det sker en uppfuktning inifrån eller genom byggfukt. Fuktigheten var högre innanför vindskyddsduken än ute under torrperioder vilket visar att uttorkningen försvåras av vindskyddsduken. Beräkningen visar att kondens skulle kunna uppstå på insida vindskyddsduken framförallt om det finns byggfukt eller annan källa till uppfuktning inifrån. Något lägre fuktighet erhölls i massivregel än i lättregel, samt i reglar än bredvid reglar vilket kan förklaras av att ju mer värmeledande material det finns i konstruktionen desto högre blir temperaturen och lägre blir fuktighet långt ut i konstruktionen. Både mätningar och beräkningar visar på att det blir höga fuktigheter i konstruktionen med cellulosaisolering vilket medför en risk för mögelpåväxt.

48 9 Rekommendationer Genom att värmeisolera trästommen utvändigt minskas risken för hög fuktighet. Ju mer utvändig isolering desto lägre fuktighet fås i trästommen. Vid fuktdimensionering bör byggfukt och fuktkonvektion beaktas. Beräkna gärna hur mycket byggfukt eller fuktkonvektion som konstruktionen klarar. I byggnader kan fuktkonvektion minimeras och i vissa fall undvikas genom att använda ett ventilationssystem som skapar undertryck. Dock kan undertryck övergå till övertryck över klimatskalet om fönster eller dörrar öppnas eller står öppna eller när det blåser utomhus. I denna studie har inte vind- och regnpåverkan ingått vilket skulle kunna ha betydelse för klimatet i väggen. Om ett vindskydd används för att också skydda väggstommen mot regn och kondensvatten så behöver sådana egenskaper kunna uppvisas. Vilken prestanda och funktion vindskyddet har när det gäller livslängd, vattentäthet, lufttäthet, kapillärbrytande, kritiskt fukttillstånd, regn- och lufttäthet vid skarvar och anslutningar måste undersökas och deklareras. Dessa egenskaper är ofta fabrikatberoende och bör rimligen kunna uppvisas av leverantören.

49 Litteraturförteckning Boverket. (2008). Boverkets byggregler. Karlskrona: Boverket. Esping, B., Salin, J.-G., & Brander, P. (2005). Fukt i trä för byggindustrin. Stockholm: SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut. Esping, B., Samuelsson, A. (1994). Kalibreringskurvor för elektriska fuktkvotsmätare, Trätek Kontenta 9406033. Stockholm: Trätek. Forsberg, T. (2011). Fuktomlagringar i välisolerade ytterväggar. Stockholm: Kungliga Tekniska Högskolan. Serienummer 2011:14. Fredriksson, M. (20). Methods for determination of moisture conditions in wood exposed to high moisture levels. Lund University. TVBM 37. Lund. Hallenberg, N., & Gilert, E. (1988). Betingelser för mögelpåväxt på trä. Klimatkammarstudier. Borås: Statens Provningsanstalt. SP Rapport 1988:57. Nevander,L.-E.,Elmarsson, B., (1994) Fukthandbok, 2A reviderade utgåvan, AB Svensk byggtjänst, Stockholm, ISBN 91-7773-716-6. Svensk Byggtjänst. (1999). HUS AMA 98 AMA nytt 1/99. i S. Byggtjänst, AMA-nytt beskrivningsdel Mark Hus 1/99 (ss. 34-35). Stockholm: AB Svensk Byggtjänst. Viitanen, H. (1996). Factors affecting the development of mould and brown rot decay in wooden material and wooden structures. Effect of humidity, temperature and exposure time. Uppsala: The Swedish University of Agricultural sciences, Department of Forest Products.

SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut Vi arbetar med innovation och värdeskapande teknikutveckling. Genom att vi har Sveriges bredaste och mest kvalificerade resurser för teknisk utvärdering, mätteknik, forskning och utveckling har vi stor betydelse för näringslivets konkurrenskraft och hållbara utveckling. Vår forskning sker i nära samarbete med universitet och högskolor och bland våra cirka 9000 kunder finns allt från nytänkande småföretag till internationella koncerner. SP Technical Research Institute of Sweden Our work is concentrated on innovation and the development of value-adding technology. Using Sweden's most extensive and advanced resources for technical evaluation, measurement technology, research and development, we make an important contribution to the competitiveness and sustainable development of industry. Research is carried out in close conjunction with universities and institutes of technology, to the benefit of a customer base of about 9000 organisations, ranging from start-up companies developing new technologies or new ideas to international groups. SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut Box 857, 501 BORÅS Telefon: 0-516 50 00, Telefax: 033-13 55 02 E-post: info@sp.se, Internet: www.sp.se www.sp.se Energiteknik SP Rapport 2011:56 ISBN 978-91-86622-86-2 ISSN 0284-5172 Mer information om SP:s publikationer: www.sp.se/publ