Betongplatta på mark Riskkonstruktion för fuktskador Att placera värmeisoleringen ovanpå en grundplatta är en riskkonstruktion som väldigt ofta drabbas av mögel- och bakterieskador. Enligt teorierna borde alla grundkonstruktioner av den här typen drabbas av sådana skador men tack vare värme- och luftläckage går det ibland att undvika. Isolering nära den kalla sidan Att lägga värmeisoleringen under betongplattan är en konstruktion som brukar fungera. Det är viktigt att tänka på att byggfukten får torka ut i tillräcklig omfattning innan man belägger den med täta mattor. Vid all värmeisolering är principen att isoleringen ska ligga så långt ut på den kalla sidan som möjligt. Invändiga värmeisoleringar leder ofta till problem. Varför uppstår fuktproblem? Att hus som är grundlagda med betongplatta på mark ofta får fuktproblem med mögel och bakterieväxt är ett ganska välkänt faktum. Vissa konstruktioner som idag anses vara fukttekniskt felaktiga var faktiskt rekommenderade konstruktionsexempel i svenska byggnormer på 1960- och 70-talen. Vad är det då som skapar fuktskadan? En sandeller jordhög är alltid fuktig en bit under ytan, även om det inte har regnat på länge. Lägger man en presenning på marken blir den alltid fuktig på undersidan. En betongplatta på mark är som en betongpresenning som läggs på marken och därför kan man räkna med att marken alltid är fuktig under betongplattan. Grundvatten Om huset grundläggs på sank mark kan grundvattennivån i värsta fall ligga så högt att husgrunden står i vatten, även om det är ett extremt fall som sällan förekommer. Figur 1. Illustration av de fuktbelastningar en husgrund utsätts för. För att lösa problemet måste grundvattennivån sänkas. Det är både svårt och kostsamt eftersom dräneringsledningar med tillräcklig kapacitet måste dras där grundvattennivåerna är lägre. Grundvattnet kan belasta husgrunden genom kapillär stigning även när grundvattennivån ligger markant under husgrunden. Den kapillära stighöjden beror på hur finkornigt materialet är mellan grundvattennivån och husgrunden. När olika jordarter blandas är det den mest finkorniga jordarten som avgör den kapillära stighöjden. Exempel på kapillär stighöjd i olika jordarter vid fast lagring (packad). Lera YTVATTEN SCHAKTBOTTEN Fin sand Grov sand DRÄNERINGS- LEDNING 10m GRUNDVATTEN KAPILLÄRBRYTANDE SKIKT VATTEN I ÅNGFAS 3,5-0,4 m (kornstorlek 0,06-0,2 mm) 0,15-0,04 m (kornstorlek 0,6-2 mm) Kapillärbrytande lager För att hindra grundvattnet att nå husgrunden via kapillär stigning kan man lägga ett lager grovt material som singel eller makadam under husgrunden. Det är ett så kallat kapillärbrytande lager. Det grova materialet får inte innehålla något finkornigt material eftersom det kan minska eller helt ta bort den kapillärbrytande effekten. Betongplatta på mark 1(7)
Som kapillärbrytande lager är det vanligt att använda tvättad singel eller makadam. Singel och makadam kan även specialbehandlas så att den kapillära stighöjden minskas. Det minskar risken för att vatten transporteras kapillärt i ytojämnheter på singel, makadam och annat krossat material. Ytvatten Regnvatten som samlas på marken sjunker så småningom ned till grundvattnet. En del av nederbörden kommer däremot att rinna längs markytan en kortare eller längre sträcka innan det fortsätter ner i marken. Om marken närmast huset mot grunden lutar, kommer ytvatten att fukta upp kanten på husets grundläggning. Ett kapillärbrytande lager under husgrunden har hög genomsläpplighet för vatten. Det innebär att ytvatten som rinner mot husgrunden kan fylla marklagret eftersom underliggande jordlager inte är lika genomsläppligt. Av den anledningen lägger man dränering runt huset. Dräneringens uppgift är att ta hand om nederbördsvatten som annars skulle kunna fylla det kapillärbrytande lagret under huset. Om det kapillärbrytande lagret under huset av någon anledning skulle fyllas med vatten, kommer finmaterial från underliggande markskikt att transporteras upp och minska eller ta bort den kapillärbrytande förmågan för alltid. Därför är det avgörande att dräneringen runt huset är intakt och att en geotextilduk placeras under det kapilärbrytande lagret. Vatten i ångfas De flesta känner till att vatten dunstar, dvs att flytande vatten förångas. Jämför med lite vatten i en burk med lock - vattnet avdunstar till luften i burken. Avdunstningen pågår så länge det finns vatten i burken eller tills luftvolymen inte kan ta emot mer vatten. När luftvolymen inte kan ta emot mer vattenånga är luften mättad på vattenånga (mättnadsånghalt). Vid mättnadsånghalt har luften en relativ fuktighet på 100 procent. Figuren nedan visar ett teoretiskt temperaturscenario under halva sidan av en åtta meter bred grundplatta. Den har 80 mm mineralullsisolering mellan grundplatta och en överbetong. Temperaturisotermerna är beräknade med datorprogrammet Heat 2 enligt steady-statemetoden. Det är Figur 2. Illustration av ett teoretiskt temperaturscenario. värmeläckage från byggnaden som värmer upp marken till en stabil och jämn temperatur. Betongplattan fungerar som burklocket i vårt tidigare exempel och grundvattnet är motsvarigheten till vattenytan. Det betyder att oavsett hur väl dränerad marken är under husgrunden så kommer relativa fuktigheten i underliggande marks porsystem ändå att vara 100 procent. Det enda som kan avhjälpa problemet är att en uttorkande luftström drar genom marklagret under huset. Det är ytterst sällsynt och svårt att åstadkomma utan att det sker naturligt. Hygroskopisk uppfuktning Ett poröst material som betong, trä eller gips fuktas upp av fuktig luft och torkar ut av torr luft. Därför kommer ett material som är i nära kontakt med marken fuktas upp till i det närmaste samma RF, dvs 100 procent. Hygroskopisk uppfuktning innebär att ett material fuktas via fuktig luft. I praktiken brukar material genom hygroskopisk uppfuktning få ett RF på max 98 procent. Betongplatta på mark 2(7)
Det här är den fysikaliska miljön för en betongplatta som är gjuten direkt på det kapillärbrytande lagret. Den relativa fuktigheten i betongplattans underkant blir därför 98 procent även om huset är väldigt bra dränerat. RF på den övre sidan av betongplattan avgörs av hur täta skikt eller konstruktioner som befinner sig över betongen och hur högt RF som råder inomhus. Tänkbara fukttillstånd Det finns flera tänkbara fukttillstånd i den del av betongplattan som utgör golvyta i huset. Fukttillståndet beror på utförandet. Figurerna nedan visar några exempel. Figur 4. Betongplatta på mark utan ytbeklädnad. Vilka fukttillstånd som man kan räkna med i betongplattans överyta vid olika utföranden visas i ett antal figurer nedan. De teoretiska beräkningarna är exempel som gäller för betongplattans mittparti. Där råder i princip ett stationärt förhållande. I betongplattans ytterkanter varierar fukttillståndet under året. Därför blir det inte lika kritiskt som i byggnadens mittparti. Exemplen beskriver ett par konstruktioner med ett flertal material. Materialets ånggenomgångsmotstånd beror på fabrikat, fukthalt i materialet och hur tätt arbetet är utfört. Ånggenomgångsmotståndet avgör i sin tur fuktfördelningen i konstruktionen. Figur 5. Betongplatta på mark utan värmeisolering belagd med plastmatta Så här läser du figurerna De mörka linjerna i figurerna beskriver den förväntade fördelningen av temperatur och fukt i konstruktionen. Genom att till exempel följa kurvan från marken och upp genom konstruktionen framgår det hur RF avtar i konstruktionen. Vissa betonggolv passar inte för plastmatta Figur 5 visar att den här typen av betonggolv är olämplig att belägga med plastmatta. Det är stor risk för att plastmattan blir deformerad, krymper eller att dålig lukt uppstår. Ett vanligt exempel på den här typen av konstruktion är källargolv som beläggs med plastmattor i till exempel en tvättstuga. Men problemet brukar inte uppstå förrän man byter och lägger på en ny plastmatta. Det beror på att plastmattan som lades när huset var nytt ofta limmades med ett fukttåligare lim. Betonggolvet eftertorkade dessutom under några år tack vare temperaturskillnaden mellan marken under huset och inomhus. Figur 3. Exempel på fuktfördelning i en konstruktion. Betongplatta på mark 3(7)
Figur 8. Betongplatta på mark med uppreglat golv och ovanliggande isolering; golvspånskiva med beläggning av PVC-matta (ånggenomgångsmotstånd Z=500-8000 ks/m). Figur 6. Betongplatta på mark belagd med 14 mm ekparkett på 3 mm skumplast (i princip öppen för ånga) Under åren som gick byggdes värmekudden under huset upp och når allt längre ner i marken. Det ökar ångtrycket på betongplattan som efter fem till sex år återigen har uppnått en kritisk fuktighet. Under den här tiden har plastmattan hunnit stabilisera sig. Därför deformeras inte mattan så länge omständigheterna är normala. En ny, färsk plastmatta som innehåller överskott på mjukgörare och processlösningsmedel släpper och deformeras normalt inom ett halvt till ett år. Ekparkett på betongplatta Ett alternativ är att använda ekparkett på betongplatta. Det kan fungera om parketten inte är alltför ångtät. Risken för mögelväxt på undersidan av parketten är dock ganska stor. Man bör Figur 9. Betongplatta på mark med uppreglat golv och ovanliggande isolering; golvspånskiva med beläggning av 14 mm ekparkett (ånggenomgångsmotstånd Z=95-175 ks/m). lägga plastfolie under parketten, även om det ställer stora krav på att det är rent under plastfolien. Golvbeläggning kan bli för tät Det uppreglade golvet skulle klara sig ganska bra utan golvbeläggning eller med en golvbeläggning som släpper igenom mycket ånga, till exempel nålfiltmatta. Men de flesta typer av golvbeläggningar gör övergolvkonstruktionen alltför tät, och därför ökar risken för mikrobiell växt med mögel och bakterier i golvkonstruktionen. Den kritiska gränsen går vid en RF mindre än 75 procent. Figur 7. Betongplatta på mark med uppreglat golv och ovanliggande isolering; golvspånskiva utan beläggning. Skiktet mellan betongplattan och isoleringen är Betongplatta på mark 4(7)
särskilt känsligt. I det här skiktet är det väldigt vanligt med mikrobiella skador i mineralullsisoleringen. Det beror på att spån och byggsopor har blivit kvar sedan byggnationen. Teorin gäller inte alltid i praktiken Fuktteoretiskt borde alla uppreglade golv med ovanliggande värmeisolering få fukt- och mögelskador men så är inte fallet. Det beror antagligen på att golvkonstruktionen inte blir så tät i praktiken. Luftläckage längs inner- och ytterväggarna samt drag under ytterväggsyllarna ger ofta luftrörelser i golvkonstruktionen som gör förhållandena i golvet torrare än de teoretiska värdena. Tryckimpregnerat virke orsakar dålig lukt I exemplet i figur 10 har träreglar gjutits in i betongen för att golvreglarna skall vara lätta att spika fast. Det säger sig självt att de här spikreglarna ligger i en mycket olämplig fuktmiljö. I allmänhet består de här ingjutna spikreglarna av tryckimpregnerat virke. De ruttnar inte, men vid fuktbelastning ger de upphov till en betydligt värre lukt än trä som inte är tryckimpregnerat och som utsätts för hög fuktighet. Ingjutna spikreglar Ibland lägger man ett fuktskydd på betongytan Figur10. Betongplatta på mark med uppreglat golv och ovanliggande isolering; golvspånskiva med beläggning av PVC-matta (ånggenomgångsmotstånd Z=500-2000 ks/m) och plastfolie mellan betongplattan och övergolvkonstruktionen. innan övergolvkonstruktionen byggs på. Fuktskyddet består ofta av plastfolie. Exemplet med plastfolie på betongplattan i figur 10 visar att det blir mycket fuktigt under plastfolien. Golvkonstruktionen ovanför plastfolien har däremot bra förutsättningar att klara sig, förutsatt att plastfolien är tillräckligt tät. Höga krav på renhet Konstruktionen ställer också mycket stora krav på att betongplattan rengörs innan plastfolien läggs på. Spån och byggskräp under plastfolien leder nästan automatiskt till mikrobiella problem med åtföljande lukt och/eller sjuka-hussymptom. Figur 11. Betongplatta på mark med sandavjämning och ovanliggande isolering av cellplast; golvspånskiva med beläggning av PVC-matta (ånggenomgångsmotstånd Z=500-2000 ks/m) och plastfolie mellan sandavjämningen och värmeisoleringen. I det här exemplet kommer sandavjämningen att ligga i mycket fuktig miljö. Det innebär att material som kan utgöra näring för mikroorganismer inte får förekomma i sanden. Sanden måste vara omsorgsfullt tvättad och glödgad för att undvika problem i den här konstruktionen. Plastfolie eller andra fuktspärrar på dessa typer av golvkonstruktioner kan leda till en ökad fuktbelastning på ytterväggsyllarna eller innerväggsyllarna om de inte har fuktskyddats. Betongplatta på mark 5(7)
Figur 12 Betongplatta på mark med ovanliggande värmeisolering och 60 mm överbetong. Beläggning av PVC-matta med ånggenomgångsmotstånd Z=500-2000 ks/m. Figur 14. Betongplatta belagd med plastmatta (Z=500-2000 ks/m) med 100 mm underliggande värmeisolering av mineralull. Att placera värmeisoleringen under betongplattan är ett bra konstruktivt fuktskydd som fungerar även om golvbeläggningen är helt tät. Orsaken till detta är att betongplattan blir varmare än underliggande mark vilket i sin tur gör att RF i betongen blir lägre än i marken. Figur 15. Betongplatta belagd med plastmatta (Z=500-2000 ks/m) med 50 mm underliggande värmeisolering av extruderad cellplast. Figur 13. Betongplatta belagd med plastmatta (Z=500-2000 ks/m) med 50 mm underliggande värmeisolering av mineralull. Figur 16. Betongplatta belagd med plastmatta (Z=500-2000 ks/m) med 100 mm underliggande värmeisolering av extruderad cellplast. Betongplatta på mark 6(7)
Gjuta betongplatta på folie Figur 17 och 18 visar att det kan fungera att gjuta betongplatta på plastfolie. Men även den här konstruktionen kan gå snett om ytmaterialet är för tätt och plastfolien under betongplattan är för tunn eller slarvigt lagd. När pålade betongplattor gjuts på plastfolie blir betongplattan ofta fuktig. Många gånger sätter sig marken under huset så att betongplattan kommer att hänga i luften. I det här fallet kommer plastfolien att hänga som hängmattor, skarvarna släpper och effekten av plastfolien försvinner. Figur 17. Betongplatta på mark gjuten på plastfolie (gammal PVC-matta, Z=500 ks/m, och tät plastfolie, Z=2000 ks/m). Teoretiska tabellvärden stämmer för mittpartiet De värden som redovisas i figurerna motsvarar de fuktvärden som ofta uppstår i en betongplatta på mark. Beräkningarna avser grundplattans mittparti och för förhållandevis smala grundplattor, dvs normal villastorlek. Vid en teoretisk beräkning av det här slaget används tabellvärden på materialens ånggenomsläpplighet och isolerförmåga. De faktiska värdena kan variera avsevärt mellan olika fabrikat och även med den fysiska miljö det fukttillstånd - de befinner sig i. Figur 18. Betongplatta på mark gjuten på plastfolie (tät PVC-matta, Z= 2000 ks/m, och tät plastfolie, Z=2000 ks/m). Isolera även mitt under betongplattan För de flesta material ökar till exempel ånggenomsläppligheten när materialet blir fuktigt. Samtidigt minskar isoleringsförmågan. Den beräkningsmetod som används idag är ganska grov, men det har visat sig att den ofta stämmer väl överens med resultaten vid fältmätningar av betongplattans mittparti. Dimensionerande ur fuktsynpunkt är alltså plattans mitt varför det är viktigt att isolera tillräckligt mycket även här där värmeläckaget är minst. Ur energisynpunkt krävs naturligtvis även tillräckligt med isolering i randzonen där värmeläckaget är störst. Detta innebär att en jämntjock isolering under betongplattan ofta är ett bra val. Figur 19. Betongplatta på mark gjuten på plastfolie (tät PVC-matta, Z=2000 ks/m, och otät plastfolie, Z=1000 ks/m). Betongplatta på mark 7(7)