Temperaturfördelningen från tidigare simuleringar av konstruktionsdetaljen granskades för att finna det tvärsnitt där förhållandet var så ogynnsam som möjligt. Bedömningen gjordes att den detalj vilken var mest utsatt var den träbaserade MDF-skivan på insidan av karmregeln. I fallet där karmregeln inte är isolerad från insidan med en PIR-isolering är MDF-skivan i di-rekt anslutning till den kalla karmregeln. Det valdes även att granska eventuellt fuktproblem i det fall då karmregeln var isolerad inifrån med PIR. Genom att isolera inifrån blir karmregeln av med en del av värmetillskottet från insidan samtidigt som den kyls ner utifrån. Det resulte-rar i låg temperatur vid diffusionsspärren och därför görs en kontroll av kondens och risk för mikrobiell tillväxt i snittet mellan diffusionsspärren och PIR-isoleringen.
Beräkningarna begränsas till att undersöka utifall kondens överhuvudtaget kan uppstå och om det finns risk för mikrobiell tillväxt. Granskningen syftar till att undersöka ifall ett byte från en slitsad regel kan ge upphov till problem på insidan av diffusionsspärren, därför kommer ej en undersökning av fukttransporten genom hela konstruktionsdetaljen att göras i den här stu-dien. Konstruktionen antas vara tät och eventuell fukt utifrån förutsätts ha möjlighet att venti-leras bort av den ventilerade luftspalten på insidan av fasadbeklädnaden. På samma sätt som tidigare antas det ha uppnåtts stationärt tillstånd i temperaturfördelningen.
Den detalj som bedöms vara mest utsatt för kondens är knutpunkten vid fönsteranslutningen, den illustreras i figur 15, där utförs kontroller med de olika karmreglarna. Risken för kondens
togs fram genom att jämföra mättnadsånghalten med ånghalten inomhus. Kondens sker då ånghalten inomhus överstiger mättnadsånghalten för det valda snittet. Med hjälp av tempera-turlinjer från numeriska beräkningarna på värmeflödet kunde temperaturerna från valda snitt fås fram.
Figur 15: Vald punkt för kontroll av kondens
Mättnadsånghalten för snittet togs med hjälp av tabell från studentlitteratur (Jóhannesson, 2009).
Ånghalten inomhus beräknades genom följande formel
𝑣𝑖 = 𝑣𝑒+ ∆𝑣 (13)
där
𝑣𝑒 är ånghalten utomhus [g/m3] ∆𝑣 är fukttillskottet inomhus [g/m3]
Ånghalten utomhus togs fram genom att ta den relativa fuktigheten utomhus multiplicerat med mättnadsånghalten för den dimensionerande utetemperaturen för Stockholm, DVUT.
𝑣𝑒 = φ ∙ 𝑣𝑠 (14)
där
𝜑 är den relativa fuktigheten utomhus [%] 𝑣𝑠 är mättnadsånghalten utomhus [g/m3]
För att bedöma risken för mikrobiell tillväxt jämfördes den relativa fuktigheten för tvärsnittet med det kritiska fukttillståndet. Tabell 14 visar det kritiska fukttillståndet för trä och cellplast. Tabell 14: SP:s förslag till kritiska fukttillstånd
Material grupp Kritiskt fukttillstånd
[%]
Trä och träbaserade material 75-80
3. UTFÖRANDEBESKRIVNING
Tabell 15 redovisar den relativa fuktigheten utomhus samt fukttillskottet inomhus.
Fukttill-skottet sattes till ett tabellvärde taget från studentlitteratur (Petersson, 2013). DVUT för Stockholm valdes som utetemperatur och inomhus sattes temperaturen till 20 °C.
Tabell 15: Ingångsvärden för beräkning av kondens innanför diffusionsspärren
RH ute Δv Te1 Ti
90 % 4 g/m3 -17,1 °C 20 °C
1Boverket, 2012
3.6 Kostnadsanalys
För kostnadsanalysen används metoden LCC. Metoden tar hänsyn till kostnader och bespa-ringar under hela den förväntade brukstiden. De ingångsvärden som finns med är
Investeringskostnaden Energipris för fjärrvärme Kalkylränta Gradtimmar i Stockholm Brukstiden Energianvändningen
Investeringskostnaden består av monteringskostnader samt materialkostnader. I analysen för-utsätts de olika reglarna ha likvärdig materialkostnad och därför är det endast materialkostna-den för PIR som tas med i investeringskostnamaterialkostna-den. Den här kalkylen är baserad på samma fik-tiva bostadshus vilket användes för den genomsnittliga värmegenomgångskoefficienten. Det totala beloppet för energikostnaden under hela brukstiden beräknas med nuvärdesmet-oden. Kostnaden för den årliga energiförbrukningen multipliceras med nusummefaktorn NUS. LCCenergi = E ∙ e ∙ NUS (15) där E är årlig energiförbrukning [kWh/år] e är dagens energipris [kr/kWh] NUS är nusummefaktorn
Den årliga energiförbrukningen beräknades med hänsyn till den köldbrygga de olika karmreg-larna föranledde.
E = Ψ ∙ G
1000∙ lfönster
(16)
där
Ψ är den resulterande köldbryggan i fönsteranslutningen [W/m°C] G är gradtimmar Stockholm [°Ch/år]
𝑙fönster är total längd på fönsteranslutning för bostadshuset [m] För att få det i enheten kWh divideras det med 1000.
Nusummefaktorn räknar om de årliga energikostnaderna till dagens värde för att möjliggöra en jämförelse med investeringskostnaden. Faktorn tar hänsyn till brukstiden för karmregeln samt vald kalkylränta. Kalkylräntan tar med påverkan av årlig energiprisökning och inflation under brukstiden. NUS =(1 + r) n− 1 r ∙ (1 + r)n (17) där r är kalkylränta[%] n är Brukstid [år]
Den här kalkylen är gjord på en väldigt lång tidsperiod och osäkerheten är därför hög. Ju längre tidsperiod desto högre blir även osäkerheten i kalkylen. Den kalkylränta som använts i de här beräkningarna är 4 %, med hänsyn till dagens ränteläge och riksbankens minusränta är det en rätt hög kalkylränta. Med tanke på den långa perioden kalkylen är baserad på valdes ändå att använda en kalkylränta baserad på mer normala förhållanden. Viktigt att poängtera är att värdet på kalkylräntan slår väldigt kraftigt på resultatet, ett test gjordes med en kalkylränta på 6 % och då nästan halverades nuvärdet av energikostnaderna.
Tabell 16 nedan redogör de ingångsvärden vilka användes för beräkningarna.
Tabell 16: Data för kostnadsanalys
Ingångsvärden Kalkylränta1 4 % Gradtimmar Stockholm 100 000 °Ch/år Energipris fjärrvärme2 0,6 kr/kWh Brukstiden 50 år Arbetarlön 196 kr Monteringstid för fönster 0,9 h Kostnad för PIR3 27 kr/m2
1Eliasson & Virro, 2012
2Tekniska verken, 2016
3Byggmax
Kostnaden för PIR är tagen från byggvaruhandeln. Det innebär att den använda kostnaden för PIR troligtvis är något högre per kvadratmeter än vad som är fallet i verkligheten då en bygg-herre köper in materialet. För att få fram den totala materialkostnaden för PIR beräknades
3. UTFÖRANDEBESKRIVNING
inte fanns att tillgå användes värden för montering av MDF-skiva runt fönster istället. Tabell
17 redogör vad kostnaden för PIR blir för det fiktiva referenshuset förutsatt att montering av
PIR tar lika lång tid som montering av MDF.
Tabell 17: Material- och monteringskostnad för PIR-isolering runt fönstret
Pris [kr/m2] Materialkostnad för PIR [kr] Monteringskostnad av MDF-skiva [kr/m] Monteringskostnad för PIR [kr] Summa [kr] 27 1236 27,44 8298 9534
En slitsad stålregel genererar lägre energiförluster än en homogen stålregel. Däremot resulte-rar den i längre monteringstider för fönster och därmed även högre monteringskostnader. För att möjliggöra en jämförelse mellan karmreglarna erfordras därför de olika monteringstiderna för montering av fönster. Tidsskillnaden för fönstermontering för de olika karmreglarna fanns inte att tillgå, därför används en fackbok där tiden 0,9 h för fönstermontering står angivet. Det är ej specificerat för vilken typ av karmregel den siffran gäller så därför görs ett antagande att den slitsade stålregeln förorsakar en fördubbling av tidsåtgången. Det tar då 1,8 h att montera och efterjustera ett fönster på en slitsad karmregel. En träregel, homogen stålregel samt halvt slitsad stålregel förmodas ta den tid fackboken angav. Den boxade stålregel antas ta samma tid som den slitsade stålregeln. De här siffrorna är dock endast ett antagande som görs för att möjliggöra en ekonomisk jämförelse. Kostnaden för montering av fönster togs fram med hjälp av nämnda monteringstider samt timlön för en arbetare. Förtydligande av de olika monte-ringstiderna visas i tabell 18.
Tabell 18: Monteringstid av fönster på de alternativa karmreglarna
Typ av karmregel Mantimmar
Slitsad stålregel 1,8 h
Halvt slitsad stålregel 0,9 h
Homogen stålregel 0,9 h
Boxad stålregel 1,8 h