Byggnadsfysik och byggnadsteknik Jesper Arfvidsson, Byggnadsfysik, LTH
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.
1. Nederbörd 2. Luftfukt utomhus 3. Luftfukt inomhus 4. Markfukt 5. Byggfukt 6. Limfukt 7. Läckage 8. Vattenspolning 9. Våtstädning Fuktkällor
Fukt i luft
Fuktig luft Mättnadsånghalt (v s ) kg/m³ alt. g/m³ Svensk Byggtjänst. Fukthandbok
Mättnadsånghalt (daggpunkt) (v s ) g/m³ Mättnadsånghalt, v s
Fukt i luft Fuktig luft = torr luft + vattenånga Studentlitteratur. Carl-Eric Hagentoft Vandrande fukt Strålande värme
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
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%
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]
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 40-50 g/pers, h Djur Disk, tvätt, bad, dusch, rengöring Matlagning Växter Befuktning/avfuktning
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
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 2008. Slumpvist urval av bostäder från hela Sverige fram till 2005!
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.
Byggfukt Riktvärden för byggfukthalt (kg/m³) i normala inomhuskonstruktioner. Tabell 3.1, s. 77 Material Byggfukthalt (kg/m³) Betong 0-100 Lättbetong 100-200 Kalkbruk 300 Kalkcementbruk 250 Tegel 0 Tegelmurverk 70 Trä 40
Svensk Byggtjänst. Fukthandbok Byggfukt
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.
Markfukt Exempel på olika typer av markfukt.
Kapillaritet för olika jordarter Jordart Kornstorlek (mm) Kapillär stighöjd (m) Lös lagring Fast lagring Lera < 0,002 > 8 > 10 Mellansilt-finsilt 0,002-0,02 10-4 12-6 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
Uppstigande markfukt i massivt murverk Foto från Praktisk byggnadsfysik
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
Fuktinnehåll Fukthalt, w [kg/m³] Fuktkvot, u [kg/kg, %] w = ρ u w = fukthalt, [kg/m³] ρ = materialets skrymdensitet, [kg/m³]
Hygroskopisk fukt Hysteres (problem vid fältmätningar) Uppfuktning Uttorkning Scanningkurva Adsorption Kapillärkondensation
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
Jämviktsfuktkurvan Temperaturberoende
Exempel på jämviktsfuktkurvor
Jämviktsfuktkurvor
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
Fukttransport i ångfas Diffusion Fuktkonvektion
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
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
Stationär diffusion g v 1 v 2 Z d v2 v1 g = δ d Ånggenomgångsmotstånd (s/m) d Z = δ v2 v1 g = Z
= Z v v g u i Z 3 3 2 2 1 1 3 2 1 δ δ δ d d d Z Z Z Z + + = + + = ( ) u i i i v v Z Z v v v v = Δ = 1 1 12 Stationär diffusion
Ånggenomsläpplighet
Ånggenomsläpplighet
Ånggenomgångsmotstånd
Ånggenomgångsmotstånd - värmeisolering PE-folie, 0,2 mm Z>2000 10 3 s/m Extruderad cellplast δ v = 0,17-0,23 10-6 m²/s Expanderad cellplast δ v = 0,9-1,4 10-6 m²/s Mineralull δ v = 8-24 10-6 m²/s Z d = δ v d = Z δ v Ekvivalent tjocklek: Extruderad cellplast: d = 2000 10 3 0,2 10-6 = 0,4 m Expanderad cellplast: d = 2000 10 3 1,2 10-6 = 2,4 m Mineralull: d = 2000 10 3 12 10-6 = 24 m
Mättnadsånghalt 35 ånghalt (g/m3) 30 25 20 15 10,, Exempel 5 0-30 -20-10 0 10 20 30 40 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%
Platta på mark Överliggande isolering Underliggande isolering T=20ºC T=20ºC RF=100% RF=60-75 % T=7ºC RF=100% T=7ºC RF=100%
Yttervägg Ute Inne