Skador och problem på kommunala inomhusbadanläggningar –
en inventering
Damages and problems in communal swimming facilities
–
an inventory
Examensarbete, 15 hp
inom Byggteknik, Byggingenjörsprogrammet
VT 2013
Marko Franjic
Khalil Ramadan
Förord
Detta examensarbete på 15 högskolepoäng är en del av byggingenjörsutbildningen på fakulteten för teknik och samhälle vid Malmö högskola, och genomfördes i samarbete med Sveriges byggindustrier.
Ett stort tack riktas till Catarina Thormark, vår handledare på Malmö högskola. Hon har med sina synpunkter och kommentarer varit till stor hjälp under arbetets gång samt Corfitz
Nelsson, handledare på Sveriges Byggindustrier Syd för värdefulla diskussioner och samtal. Vi vill även tacka samtliga personer som ställt upp på intervjuer samt de som visat oss runt på inomhusbadanläggningar.
Marko Franjic och Khalil Ramadan Malmö 2013
Sammanfattning
Bakgrund: De flesta inomhusbadanläggningar är idag 30-60 år gamla och många anläggningar har stora problem med skador på både byggnader och
bassänger. Skadorna är ofta så pass allvarliga att det inte längre är lönsamt att renovera utan på många platser planerar man att bygga nya bad. För att undvika framtida problem är det viktigt att dra lärdom av vilka skador och problem som har inträffat samt hur man vid nybyggnation och renovering ska kunna undvika dem. Vid byggande av dagens inomhusbadanläggningar tillämpas främst tidigare branscherfarenheter. Det faktum att så stora brister och omfattande problem förekommer, tyder på att kunskapen är otillräcklig. Den bristfälliga kompetensen ger upphov till felaktiga byggmetoder och materialval. Tilläggas bör även att inomhusbadanläggningar är komplicerade att underhålla och att det inte finns tydliga riktlinjer för att uppnå fungerande anläggningar.
Syfte: Syftet är att sammanställa skador och problem på kommunala
inomhusbadanläggningar i Skåne, byggda på 50–70-talet. Därefter ska ett urval av de vanligast förekommande skadorna och problemen göras, för att senare inventeras. Fältundersökning har genomförts på
inomhusbadanläggningar i Skåne. Följande frågeställningar har besvarats: hur är en inomhusbadanläggning konstruerad och byggd samt vilka tekniska system finns för drift och underhåll? Vilka var förutsättningarna 1950-1979 och hur ser det ut på inomhusbadanläggningar byggda de senaste 10 åren? Vilka skillnader och variationer finns? Vilka är de vanligast förekommande skadorna och problemen på inomhusbadanläggningar byggda på 50–70-talet? Varför uppstår dessa skador och problem? Vilka konsekvenser leder de till?
Metod: För att införskaffa kunskap och information till arbetet har 11 studiebesök på kommunala inomhusbadanläggningar i Skåne genomförts och 6 intervjuer med, i området, kunnig personal. Resultatet av skador på
inomhusbadanläggningar bygger framförallt på studiebesök, men även artiklar och intervjuer. De inomhusbadanläggningar vars skador och problem som anges i resultatet kommer att vara anonyma. Dessutom har
litteraturstudier ingått i rapporten. Litteraturstudier bestod av information från forskningsinstitut, studentlitteratur och vetenskapliga artiklar. Intervjuerna har skett via muntlig kontakt, telefon och mail.
Slutsats: De vanligast förekommande skadorna och problem på kommunala inomhusbadanläggningar i Skåne är korrosion på rostfritt stål och
kalkutfällningar på klinkerplattor. Befintliga inomhusbadanläggningar kräver stora investeringar i form av renoveringar och åtgärder, men i nästan alla fall är inte ens detta tillräckligt. Det blir ofta budgetlösningar som inte håller mer än några år. Att bygga nytt och rätt är mer lönsamt än att hålla på att lappa. Badgästernas intryck av en inomhusbadanläggning kan i vissa fall påverkas om skador och problem förekommer i stor utsträckning.
Abstract
Title: Compilation and inventory of damages and problems in communal indoor swimming facilities
Authors: Khalil Ramadan and Marko Franjic
Supervisors: Catarina Thormark, faculty of Technology and Society, Malmö University.
Corfitz Nelsson, Sveriges Byggindustrier Syd.
Background: Most swimming facilities are 30-60 years old, and many facilities have major
problems with damages in both buildings and swimming pools. The damages are often so serious that it is no longer profitable to renovate and in many places it is planned to build new swimming facilities. To avoid future problems in new buildings and renovations it is important to learn from the damages and problems that have occurred.
Purpose: The purpose is to compile damages and problems in communal indoor swimming facilities built in 50-70’s. Later, a selection of the most common damages is going to be inventoried.
Method: To acquire knowledge and information to the essay 11 visits to communal indoor swimming facilities in Skåne have been done. In addition there have been 6 interviews with experts conducted. Literature studies consisted of information from research institutes, student literature and scientific articles.
Conclusions: The most common damages and problems in communal indoor swimming
facilities in Skåne are corrosion on stainless steel and efflorescence on tiles. Existing indoor swimming facilities require large investments in terms of renovations and actions, but in almost all cases, not even this is enough. There are often financial solutions that do not last more than a few years. To build new and right is more worthwhile than keeping renovate.
Innehållsförteckning
1 INLEDNING ... 9 1.2SYFTE ... 12 1.3AVGRÄNSNINGAR ... 12 1.4 METOD ... 13 1.5FÖRVÄNTAT RESULTAT ... 15 2 BESKRIVNING AV EN INOMHUSBADANLÄGGNING ... 162.1TYPISKA KONSTRUKTIONER I INOMHUSBADANLÄGGNING ... 16
2.1.1 Inomhusbadanläggningar på 50–70-talet ... 16
2.1.2 Nybyggnation... 18
2.1.3 Grundkonstruktion ... 19
2.1.4 Bassängkonstruktion ... 19
2.1.5 Konstruktionslösning för bassäng och bassängdäck ... 19
2.2VATTENRENING ... 21
2.2.1 Utlopp ... 22
2.2.2 Utjämningstank ... 22
2.2.3 Cirkulationspump med förfilter ... 23
2.2.4 Flockning... 23
2.2.5 Sandfilter ... 23
2.2.6 Aktivit kolfilter... 23
2.2.7 UV-ljus ... 23
2.2.8 Dosering av desinfektions- och pH-reglerande medel ... 24
2.2.9 Inlopp... 25
2.3VENTILATION I INOMHUSBADANLÄGGNINGAR ... 26
2.3.1 Uppbyggnad av ventilation på 50–70-talet ... 26
2.3.2 Komplement för inomhusbadanläggningar som är byggda på 50–70-talet ... 27
2.3.3 Uppbyggnad av ventilationssystem vid nybyggnation ... 28
3 TEORI... 30
3.1 KORROSION ... 33
3.1.1 Korrosion på rostfritt stål... 22
3.1.1.1 Galvanisk korrosion ... 22
3.1.1.1 Spalt -och punktkorrosion ... 32
3.1.1.1 Interkristallin korrosion och spänningskorrosion ... 32
3.2BETONGVITTRING OCH ARMERINGSKORROSION ... 33
3.3KALKUTFÄLLNINGAR ... 34
3.4KONDENS PÅ FÖNSTER OCH ÖVRIGA BYGGNADSMATERIAL ... 34
3.5KLINKER- OCH KAKELLOSSNING ... 38
3.6VENTILATIONSPROBLEM ... 39
3.7VATTENRENINGSPROBLEM ... 41
4 RESULTAT – SAMMANSTÄLLNING AV SKADOR OCH PROBLEM ... 42
5 ANALYS – INVENTERING AV SKADOR OCH PROBLEM ... 45
5.1KORROSIONSSKADOR PÅ ROSTFRITT STÅL ... 46
5.2ARMERINGSKORROSION OCH BETONGVITTRING ... 46
5.3KALKUTFÄLLNING PÅ KLINKER OCH KAKEL ... 47
5.4FÖNSTERKONDENS ... 48
5.5KLINKER- OCH KAKELLOSSNING ... 49
5.6VENTILATIONSPROBLEM ... 50
6 DISKUSSION... 51
REFERENSER ... 54
BILDFÖRTECKNING ... 54
BILAGOR ... 59
BILAGA A:BADHUS I SKÅNE ... 59
BILAGA B:RIKTVÄRDE FÖR PH-VÄRDE VID KLORERING ... 62
9
1 Inledning
1.1 Bakgrund
De flesta inomhusbadanläggningar är idag 30-60 år gamla och många anläggningar har stora problem med skador på både byggnader och bassänger. Skadorna är ofta så pass allvarliga att det inte längre är lönsamt att renovera utan på många platser planerar man att bygga nya bad. För att undvika framtida problem är det viktigt att dra lärdom av vilka skador och problem som har inträffat samt hur man vid nybyggnation och renovering ska kunna undvika dem (Andersson 2013, Medley 2013).
10
En undersökning som författarna gjorde visar att även i Skåne är de flesta
inomhusbadanläggningarna byggda på 50–70-talet. Det dominerande årtiondet är 1970-talet, där 18 stycken inomhusbadanläggningar byggdes. Bilaga A visar när de olika
inomhusbadanläggningarna byggdes runtom i Skåne.
En annan viktig aspekt är att försöka bedöma vilka skador som är relaterade till hur man en gång byggde badet (konstruktioner och installationer), samt vilka skador som är relaterade till att man idag använder anläggningen på ett helt annat sätt än vad som ursprungligen var meningen. Exempel på det sistnämnda är att en inomhusbadanläggning som byggdes under 1970-talet ibland bestod av en 25 m bassäng och en mindre bassäng med 20-22°C i vattnet och var öppet under dagtid. Idag inrymmer samma inomhusbadanläggning fortfarande bara två bassänger men vattentemperaturen ligger mellan 28-30°C och antalet badande och
öppettider är något helt annat än vad det var för 30 år sedan. I det sistnämnda fallet är det inte säkert att det är byggtekniken som varit avgörande för att inomhusbadanläggningen har drabbats av skador och problem utan att man idag har ett helt annat användningsmönster för anläggningen (Ericsson 2013, Bøhlerengen 2004, s.57).
11
Orsakerna till de flesta skador och problem grundar sig på problematiken kring de ständigt ökande temperaturerna på inomhusbadanläggningar. Temperaturökningen startade i samband med etableringen av äventyrsbad (rutschkanor, hopptorn och klättervägg) som innebar ökat antal badgäster och längre öppettider. Temperaturökningen bidrog i sin tur till förhöjd
fukthalt. Problematiken förvärrades i samband med att dosering av olika kemikalier ökade för att effektivisera reningen. Detta resulterade i en aggressivare inomhusmiljö. Materialen och ventilationssystemet var inte avsedda för denna miljö och klarade inte av belastningen från inomhusbadanläggningen. Detta gav upphov till skador och problem (Ericsson 2013, Wikenståhl 2012, s.64-66).
Vid byggande av dagens inomhusbadanläggningar tillämpas främst tidigare
branscherfarenheter. Det faktum att så stora brister och omfattande problem förekommer, tyder på att kunskapen är otillräcklig. Den bristfälliga kompetensen ger upphov till felaktiga byggmetoder och materialval. Tilläggas bör även att inomhusbadanläggningar är
komplicerade att underhålla och att det inte finns tydliga riktlinjer för att uppnå fungerande anläggningar (Frej 2013, Wikenståhl 2012, s.3)
Det är få studier som har gjorts inom detta område. En studie som gjordes på Kungliga Tekniska Högskolan behandlar hur fuktskador uppkommit på en specifik
inomhusbadanläggning och vilka faktorer som spelar in (Bergh & Wong 2012). En annan studie som gjordes på Högskolan i Halmstad undersöker nedbrytningsfaktorerna i betongen för att undersöka om hållfastheten har påverkats. Studien behandlar endast en bassäng i specifik inomhusbadanläggning (Senagic 2010). En tredje studie behandlar för- och nackdelar med på marknaden tillgängliga bassängkonstruktioner, gjordes på Lunds Tekniska Högskola (Ljungfelt & Svensson 2006). Inga av dessa studier behandlar skador och problem på
12
1.2 Syfte
Syftet är att sammanställa skador och problem på kommunala inomhusbadanläggningar i Skåne, byggda på 50–70-talet. Därefter ska ett urval av de vanligast förekommande skadorna och problemen göras, för att senare inventeras. Fältundersökning har genomförts på
inomhusbadanläggningar i Skåne. Med skador avses fuktskador och skador som uppstår på grund av aggressiv miljö. Problem i detta sammanhang syftar på problem med vattenreningen och ventilationen. Med sammanställning och inventering av skador avses att beskriva skador och problem, orsaker, frekvens (vanlig, mycket vanlig, ovanlig, existerar ej) och konsekvens av skador och problem.
Frågeställningar:
Hur är en inomhusbadanläggning konstruerad och byggd samt vilka tekniska system finns för drift och underhåll? Vilka var förutsättningarna 1950-1979 och hur ser det ut på inomhusbadanläggningar byggda de senaste 10 åren? Vilka skillnader och variationer finns?
Vilka är de vanligast förekommande skadorna och problemen på inomhusbadanläggningar byggda på 50–70-talet?
Varför uppstår dessa skador och problem? Vilka konsekvenser leder de till?
1.3 Avgränsningar
Studien kommer att avgränsas till enbart kommunala inomhusbadanläggningar som är byggda på 50–70-talet och är belägna i Skåne. I denna studie beaktas lokaler som är avsedda för dusch- och badaktiviteter. Även inspektionsgångar och driftutrymmen för renings- och ventilationssystem har beaktats. Lokaler med annan verksamhet som är direkt anslutna till inomhusbadanläggningar ska ej beaktas, exempelvis reception och omklädningsrum.
13
1.4 Metod
För att införskaffa kunskap och information till arbetet har följande gjorts: – 11 studiebesök på kommunala inomhusbadanläggningar i Skåne.
– 6 intervjuer med, i området, kunnig personal.
Intervjuernas omfattning: – 3 muntliga intervjuer. – 2 intervjuer via mail. – 1 intervju via telefon.
I studiebesöken ingick visning av: – Äventyrsbad och samtliga simhallar. – Driftutrymmen för ventilation. – Driftutrymmen för vattenrening. – Dusch- och våtutrymmen. – Inspektionsgångar.
Med inomhusbadanläggningar avses både de byggnader som består av endast en simhall, men även de som har flera simhallar samt äventyrsbad. Studiebesök på såväl fungerande som mindre väl fungerande anläggningar ingick i arbetet. På besöken har endast en okulär besiktning genomförts. På alla besök har rundvandringen genomförts med antingen kunnig personal, drifttekniker eller maskinister. På så vis kunde alla frågeställningar besvaras.
Resultatet av skador på inomhusbadanläggningar bygger framförallt på studiebesök, men även artiklar och intervjuer. De inomhusbadanläggningar vars skador och problem som anges i resultatet kommer att vara anonyma.
Inomhusbadanläggningar som besöktes är byggda på 50–70-talet. Innan studiebesöken gjordes tog författarna reda på när varje inomhusbadanläggning inom Skåne byggdes för att kunna hålla sig till rapportens syfte (se bilaga A). Detta gjordes via mailkontakt till samtliga kommuner inom Skåne. Studiebesök har även skett på nyare inomhusbadanläggningar som inte är mer än 10 år gamla. Syftet med detta var att få en uppfattning om hur
14
i resultatet, då de inte är relevanta i sammanhanget. Endast 9 av 11 besökta
inomhusbadanläggningar är sammanställda i resultatet, då två inomhusbadanläggningar inte är mer än 10 år gamla.
Metoden valdes på grund av att det är endast genom studiebesöken man kan genomföra en okulär besiktning och konkreta bedömningar. Genom att komma i kontakt med kunnig personal på inomhusbadanläggningarna fås svar på de flesta frågeställningar. Dessutom förtydligar intervjuerna resultatet och hjälper delvis vid bedömningen av skadorna och problemen.
För att samla ytterligare information har även litteraturstudier genomförts. Litteratur från forskningsinstitut, studentlitteratur och en del vetenskapliga artiklar ingick i arbetet. I arbetet ingick även information från en leverantör. Teorikapitlet är baserat på litteraturstudier och litteratur från forskningsinstitut.
Följande moment har beaktats:
Beskrivning av en typisk inomhusbadanläggning (typisk konstruktion av både byggnader och bassänger, typiska installationer som vattenrening och ventilation).
Sammanställning av skador på bassängens- och bassängdäckets ytskikt, kakel och klinker.
Sammanställning av skador på byggnad (tak, innerväggar, ytterväggar, fasader, fönster).
Sammanställning av korrosionsskador på rostfritt stål (ståldetaljer vid bassäng).
Sammanställning av skador på betong och armering runt om bassäng.
Sammanställning av problem och skador på installationer (vattenrening och ventilation).
Inventering av vanligast förekommande skador och problem.
Ovanstående moment har tagits fram genom att författarna själva med hjälp av logiskt tänkande listat ut vilka olika delar en badanläggning består av och var skador och problem kan tänka sig finnas/uppstå. För att senare få de listade momenten bekräftade och kompletterade har intervjuerna primärt används som underlag. På studiebesöken kunde momenten bekräftas ytterligare.
15
1.5 Förväntat resultat
Resultatet skall ge en kunskapssammanställning av vanligt förekommande skador och
problem på både byggnader och bassänger hos befintliga inomhusbadanläggningar. Resultatet förväntas vara till nytta vid både program- och projekteringsskedet i samband med
nybyggnation.
I nästa steg efter detta projekt är avsikten att inom FoU Syd ta fram en handbok för inomhusbadanläggningar med goda råd och rekommendationer hur risken för skador och problem kan minskas. Resultaten redovisas som en rapport i FoU Syds Rapportserie. Detta projekt skall utgöra indata till den handboken.
16
2 Beskrivning av en inomhusbadanläggning
Detta kapitel avser att ge läsaren ökad förståelse och kunskap för hur
inomhusbadanläggningar byggdes och fungerade på 50-talet fram till 70-talet. Därtill kommer även en reflektion kring hur inomhusbadanläggningar byggs och fungerar nuförtiden.
2.1 Typiska konstruktioner i inomhusbadanläggning
Det här avsnittet beskriver typiska konstruktioner för inomhusbadanläggningar. Skillnaden konstruktionsmässigt mellan nutid och 50–70-talet, i väggar och tak är minimal, ännu mindre när det gäller grund och bassäng. Nämnas bör att det dominerande byggnadsmaterialet förblir betong i inomhusbadanläggningar (Ericsson 2013).
2.1.1 Inomhusbadanläggningar på 50–70-talet
Tunga stommar som betong- och murkonstruktioner är och var dominerande i
inomhusbadanläggningar. Det förekom även trästommar (reglade väggar) men dessa var inte så vanliga. Organiska material som trädetaljer och gipsskivor ska undvikas så mycket det går då dessa är olämpliga i fuktiga och aggressiva miljöer som förekommer i
inomhusbadanläggningar (Petersson 2004, s.120, Ericsson 2013). Bärande platsgjuten betong användes vanligen i ytterväggar. Fasaderna bestod oftast av tegelskalmur. Det var även vanligt på 50–70-talet att man hade tegel som bärande del istället för betong (dubbel skalmur) men detta visade sig vara en bristfällig lösning då tegel som material inte är diffusionstät, vilket betong är (krävde ingen diffusionsspärr) (Ericsson 2013, Fuktsäkra byggnader 2013).
17
I takkonstruktioner valdes i regel limträbalkar som primärbärning för att klara de stora spännvidder som förekommer i inomhusbadanläggningar. När man byggde
inomhusbadanläggningar på 50–70-talet tänkte man inte på energi som man gör nuförtiden, detta framgår tydligt i vissa inomhusbadanläggningar där limträbalkarna går genom hela konstruktionen vilket resulterade i en kraftig köldbrygga (Ericsson 2013). Figur 2.1 visar en typisk tegelfasad för inomhusbadanläggningar och åskådliggör limträbalkar inuti simhall under 50-talet.
Figur 2.1. T.v. visas tegelfasad för en äldre inomhusbadanläggning. T.h. visas längsgående limträbalkar som går genom hela konstruktionen i en äldre simhall.
18 2.1.2 Nybyggnation
Den största skillnaden mellan nutid och 50–70-talets inomhusbadanläggningar är kvaliteten på betong och andra material som exempelvis tätskikt och fogmassa, som var sämre på 50– 70-talet. Tidigare var betongen inte lika beständig mot belastningar från
inomhusbadanläggningar i form av fukt och klorider som i nuläget. Precis som i dåtida konstruktioner är fortfarande platsgjuten betong dominerande som bärande del i ytterväggar. Fasader av tegel och puts förekommer också väldigt ofta. Innerväggar består vanligen av massiv betong precis som förr i tiden (Ericsson 2013).
På 50–70-talet användes isolering i form av mineralull i ytterväggar. Nu byggs det med cellplast i väggarna för att det är billigare och för att cellplasten inte förlorar sin
värmeisolerande förmåga när den blir fuktig (Ericsson 2013). Mineralullen däremot får en försämrad isolationsförmåga i fuktigt tillstånd (Vrana & Björk 2008). I tak används dock en kombination av dessa, då mineralull har bättre brandmotstånd än cellplasten (Petersson 2004, s.144), detta för att klara de brandtekniska kraven (Ericsson 2013). Idag är det rätt vanligt att man putsar direkt på cellplasten. I dagens läge har man ökat isoleringstjockleken jämfört med på 50-talet (Ericsson 2013).
I dagens produktion av inomhusbadanläggningar är det vanligt både med limträbalkar och stålfackverk i takkonstruktionen. Något som börjar bli alltmer vanligt är ventilerade undertak, vilket innebär att den varma och fuktiga luften som stiger uppåt ventileras ut ur
konstruktionen istället för att stanna inom inomhusbadanläggningens väggar (Åslund 2012). Detta existerade inte på 50–70-talet (Ericsson 2013). Figur 2.2 visar en typisk fasad där man har puts direkt på cellplast samt ett stålfackverk i en modern inomhusbadanläggning.
Figur 2.2. T.v. visas en inomhusbadanläggning med putsad fasad. T.h. visas ett stålfackverk i en nyare inomhusbadanläggning.
19 2.1.3 Grundkonstruktion
Grundkonstruktioner utfördes i princip på samma sätt på 50–70-talet som det utförs idag. Grunden består nästan alltid av en typisk källargrund liknande ”vanliga” hus. I
inomhusbadanläggningens källare finns vanligen reningsverket (Ericsson 2013). Eftersom källaren i inomhusbadanläggning används som ett slags förvaringsutrymme, ställs inga större krav på den, d.v.s. om den blir fuktig emellanåt (Sandin 2010, s.41). Källarvägg och
källargolv bestod och består oftast av betong (Ericsson 2013). På 50–70-talet var källaren oisolerad. Asfaltstrykning på utsida vägg användes som fuktskydd (Sandin 2010, s.41). Problem och fuktskador hittades sällan på denna typ av källargrund (SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut 2013). Nuförtiden har man istället börjat isolera källarvägg och källargolv på utsidan, denna konstruktion anses vara fuktsäker och bättre ur energisynpunkt än tidigare (Sandin 2010, s.43).
2.1.4 Bassängkonstruktion
Bassängkonstruktioner utförs också i princip på samma sätt idag som det utfördes på 50–70-talet. Bassängkonstruktioner omfattar själva bassängen och dess stomme samt anslutande golv (bassängdäck) och inspektionsgångar runt bassängen (Bøhlerengen 2004, s.109). Armerad platsgjuten betong har alltid varit den rekommenderade lösningen till de flesta
bassängkonstruktioner. Detta eftersom betong är ett flexibelt material som innebär att den kan gjutas till nästan vilken geometrisk form som helst. Förutom det har betongen bl.a. fördelar som god vattentäthet, god beständighet och kräver lite underhåll. Just dessa tre egenskaper är ett krav för funktionella bassänger (Bøhlerengen 2004, s.110).
2.1.5 Konstruktionslösning för bassäng och bassängdäck
Bassängdäcket är en del av bassängkonstruktionen, det är den golvytan som är i direkt anslutning till bassängen (Bøhlerengen 2004, s.109).
20
Bassängdäck består i regel av konstruktionsbetong och överbetong. Mellan betongskikten används oftast ett glidskikt. Överbetongen är normalt klädd med keramiska plattor i form av klinker. Under klinkerbeklädnaden ska det alltid appliceras ett tätskikt. Det finns två olika lösningar som beror på placeringen av tätskiktet i bassängdäcket, antingen på överbetongen (fig. 2.4) eller på konstruktionsbetongen (fig. 2.5). Båda lösningarna är typiska och har sina respektive för- och nackdelar vilka anges nedan (Bøhlerengen 2004, s.128).
Fördelen med tätskikt på överbetongen är att lösningen inte kräver fall i
konstruktionsbetongen. Det är endast klinkers som påverkas av vattenbelastningen, vilket innebär att enbart klinkerbeklädnadens limlager kan bidra till kalkutfällningar. Dock utsätts tätskiktet för större belastningar än i lösning 2. Lösning 2 kräver däremot fall i
konstruktionsbetongen. I denna lösning blir istället överbetongen utsatt för fuktbelastningar. Detta kan resultera i kalkutfällningar (Bøhlerengen 2004, s.128). I figur 2.6 visas en vanligt förekommande anslutning mellan bassäng och bassängdäck.
Figur 2.4. Lösning 1, tätskikt på överbetongen.
Figur 2.5. Lösning 2, tätskikt på konstruktionsbetong.
Figur 2.6. Anslutning mellan bassäng och bassängdäck med mellanliggande tätskikt. Tätskiktet avslutas med en fog i rännan. Rännan är i två delar (bassängvatten och vatten från golvet)
21
2.2 Vattenrening
I detta avsnitt beskrivs den typiska reningsanläggningen som förekommer i
inomhusbadanläggningar. För en närmare förståelse illustrerar figur 2.7 en översikt kring de nio olika reningsstegen som brukar förekomma. Reningssystemen såg nästintill likadan ut på 50–70-talet som de gör idag. Vissa steg har effektiviserats och utvecklats, dock är principen densamma. En del steg kan placeras i annorlunda ordning med bibehållen reningseffekt. Därtill förekommer inte alla steg i vissa inomhusbadanläggningar. Dock förklaras alla steg i detalj och det framgår huruvida de är vanligt förekommande i reningsprocessen.
Reningsprocessen följer DIN 19643, som är en tysk norm som används för utformning av reningsanläggningar. Normen beskriver hur rening av bassängvatten sker för att säkerställa en god kvalité på vattnet (Processing AB 2012).
22 2.2.1 Utlopp
För att kunna leda förorenat vatten från bassängerna till reningsanläggningen måste det förekomma någon typ av utlopp. Oftast befinner sig reningsanläggningen runtom bassäng, i källaren. Utlopp kan ske på tre olika sätt; bottenventiler, bräddavlopp och skvalprännor. Bräddavlopp var vanligare på 50-talet och är idag ovanligt i nyproduktion. En kombination av bottenventiler och skvalprännor är vanligt förekommande (Frej 2013).
Städventilen används när man rengör skvalprännan. För att inte få ner städkemikalier i vattenreningen öppnas städventilen mot avloppet medan städningen pågår (Processing AB 2012).
2.2.2 Utjämningstank
Den första vägen vattnet tar efter utlopp är till utjämningstank. Utjämningstankens syfte är att alltid hålla samma nivå i bassängen. Vattnet som kommer från utloppet varierar i mängd på grund av olika antal badande, avdunstning och vågor etc. Trots den olika mängd vatten som utgår via utloppet måste bassängen ha samma nivå. Därför finns utjämningstanken för att hålla nivån i bassängen konstant.
Utjämningstanken är konstruerad för att kunna hantera olika flöden. Den ska klara av både de högre flöden vid hög badfrekevens och de lägre flöden då bassängerna är nästan helt
obefolkade. Utjämningstanken måste alltid hålla en förbestämd lägsta nivå för att pumpen inte ska kunna dra in luft. Därtill måste det finnas en maxnivå, när utjämningstanken är överfylld är det ett fel på automatiken och resulterar i att simbassängen svämmar över till golvbrunnar i simhallen (Frej 2013). Utjämningstanken är i vissa fall konstruerad så att dess höjd inte når upp hela vägen till undertaket för att underlätta rengöringen. Ett annat sätt att underlätta rengöringen är att ha någon form av öppningslucka i utjämningstanken (Jönsson 2013).
23 2.2.3 Cirkulationspump med förfilter
Det första vattnet passerar efter utjämningstanken är en cirkulationspump med ett inbyggt förfilter. Förfiltret kan även vara externt och placeras då innan cirkulationspumpen. Det är ett vanligt förekommande filter som finns i de flesta reningsanläggningarna. Dock finns det inga krav på att ha ett förfilter installerat. Förfiltret används för att ta upp de större partiklarna (ex. pappersbitar, damm etc.). Detta görs främst för att undvika att partiklarna minskar
cirkulationspumpens effekt. Alla reningsanläggningar är försedda med en cirkulationspump vars uppgift är att distribuera vattnet runt i hela systemet. Därtill reglerar cirkulationspumpen vattenflödet för att uppnå en optimal rening av vatten(Frej 2013).
2.2.4 Flockning
För att urskilja de minsta partiklarna som inte sedimenterar självmant, måste flockningsmedel användas, främst aluminiumsalter. Flockningsmedlet desinfekterar även vattnet genom att fälla ut fosfater samtidigt som flockning av föroreningar sker (Processing AB 2012). Medlet gör att flera små partiklar bildar en större partikel, som sedan sedimenterar. Detta för att inte skapa en belastning på sandbäddsfilter. De större partiklarna som sjunker till botten bildar ett slam som skrapas bort (Lidström 2012, s.40). För att få optimal användning av medlet ska inkommande vatten ha ett pH-värde på omkring 6,8 – 7,2 (Processing AB 2012).
2.2.5 Sandfilter
För att separera de mekaniska föroreningarna används ett sandfilter med vatten- och luftspolning. Ett sandfilter silar bort alla partiklar som är mindre än hålen mellan
sandfraktionerna, medan de större fastnar kvar. Därtill kan även de mindre partiklarna fastna på grund av adsorption mellan sandfraktionerna. Sandfiltret består av flera lager sand med olika stora kornfraktioner. Under filtret förekommer plattor med dysor, där vattnet spolas. Vid igensättning av sanden brukar dysorna användas för backspolning (Lidström 2012, s.37). Backspolningen renar filtret och det uppsamlade föroreningarna går till avloppet. Genom att kombinera spolningen med luft och vatten minskas vattenförbrukningen med 40 %
(Processing AB 2012). Ett sådant system blir idag allt vanligare. Sandbäddsfiltren kan vanligtvis backspolas både genom manuell styrning och per automatik. Vid ovanligt hög vattenförbrukning i bassängerna kan en tryckknapp för forcering av backspolning användas. Därtill kan man ställa in de tidpunkter då en backspolning önskas och låta systemet sköta sig automatiskt (Frej 2013).
24 2.2.6 Aktivt kolfilter
Det aktiva kolfiltret består av finfördelat kolpulver. Denna typ av filtrering är effektiv och används för att avlägsna lukt och smak från det förorenade bassängvattnet. Oftast produceras kolpulvret av stenkol, träkol, torv eller kokosnötsskal. Det är de små porerna i det finfördelade kolpulvret som adsorberar föroreningar i bassängvattnet. Efter att bassängvattnet passerat sandfiltret fortsätter 10 % av vattnet till kolfiltret och återkommer sedan till utjämningstanken. Precis som i sandfiltret, backspolas kolfiltret för rengöring (Lidström 2012, s.45).
2.2.7 UV-ljus
För desinfektion av bassängvattnet används UV-ljus som är en energirik elektromagnetisk strålning. UV-ljuset har en eliminerande inverkan på bakterier och de flesta virus som bl.a. förhindrar celldelning och näringsupptag hos dessa (Lidström 2012, s.51).
2.2.8 Dosering av desinfektions- och pH-reglerande medel
Sista steget i reningen är dosering av desinfektions- och pH-reglerande medel. Innan doseringen sker passerar vattnet en värmeväxlare, för att justeras till lämplig temperatur. Medlen tillsätts innan inlopp av det renade vattnet. Saltsyra och svavelsyra är vanligast som pH-reglerande medel. Dessa påverkar vattnet genom att sänka pH-värdet och sänka
alkaliniteten. Alkalinitet är ett mått på vattnets bufferkapacitet, det vill säga vattnets förmåga att stå emot försurning (dvs. lågt pH). Saltsyra bildar klorider vilka är mycket
korrosionsbefrämjande. Svavelsyran bildar sulfater vilka är lagom korrosionsbefrämjande i förhållande till saltsyran. Koldioxid kan också användas som pH-reglerande medel och förekommer på vissa inomhusbadanläggningar (Frej 2013).
Klordosering är den vanligaste metoden för desinfektering av bassängvatten. I socialstyrelsens författningssamling för bassängbad finns riktvärden för tillåten klorhalt i bassängvattnet, se Bilaga B. Förutom den desinfekterande effekten har kloret också en pH-sänkande inverkan på badvattnet (Lidström 2012, s.51). En del inomhusbadanläggningar framställer egen klor ur salt (klorinator), detta är dock ovanligt på grund av den ekonomiska aspekten (Frej 2013).
25
Från bassängen tas provmätvatten som går till en mät- och reglercentral. Där mäts hygienparametrarna fritt klor (Cl), pH, Rx (redoxpotential), bundet klor (Cl-N) och styr processen därefter. Alkalinitet mäter man manuellt genom titrering (Processing AB 2012). Bundet klor bildas då de badande tillför föroreningar och det fria kloret i badvattnet binds till föroreningarna. Fritt klor är det klor som doseras i bassängvatten i syfte att desinfektera och rengöra. Redoxpotential är ett mål på vattnets desinfektionseffekt och mäts i volt
(Bøhlerengen 2004, s.191).
2.2.9 Inlopp
För att slutföra cirkulationen, efter att det förorenade vattnet har genomgått rening, desinfektion och pH-justering tillförs vattnet till bassängen genom inlopp. Inlopp sker vanligtvis på två sätt. Det ena är att placera inlopp nära botten på gaveln och utlopp sker då vid andra gaveln. Principen går ut på att snabbast möjliga sätt leda ut det förorenade
bassängvattnet utan att det inkommande vattnet behöver blandas med det. Det andra sättet som förekommer ofta är inlopp via dysor och utlopp via bottenventiler och skvalprännor. Principen med inloppsdysor är att så snabbt som möjligt blanda och sprida det inkommande vattnet i hela bassängen (Frej 2013).
Nämnas bör att vattenspill från badande och avdunstning måste ersättas med nytt vatten. Socialstyrelsens rekommendation är att byta ut 30 liter vatten per badande per dag.
Spädvatten är obehandlat vatten som tillförs badets reningsanläggning och renas för att sedan gå till inloppet (Frej 2013).
Figur 2.9. T.v illustreras inlopp via dysa. T.h beskrivs inlopp nära botten vid ena gaveln, där utlopp sker genom bräddavlopp på andra gaveln.
26
2.3 Ventilation i inomhusbadanläggningar
Detta avsnitt beskriver hur ett typiskt ventilationssystem fungerar i inomhusbadanläggningar. En inomhusbadanläggnings ventilationssystem har till huvudsyfte att transportera bort fukt och diverse föroreningar, tillföra ny uteluft och reglera inomhusluftens temperatur.
Det finns tydliga riktlinjer kring förhållandet mellan badvattnets temperatur och lufttemperaturen. Riktlinjerna påvisar att lufttemperaturen ska vara 1-2 °C högre än badvattnets temperatur för optimal funktion och behaglig komfort för badgästerna. Då minskar avdunstningen från badgästerna eftersom de är kallare än lufttemperaturen då de stiger ut ur bassängen. Om badvattnets temperatur blir högre än lufttemperaturen innebär det en ökad avdunstning från badvattnet. Badgästerna kommer då uppleva ett kallt klimat då de precis stiger ut ur den varmare bassängen. Vanligen var badvattnets temperatur 20-22 °C i inomhusbadanläggningar som är byggda på 50–70-talet. Då var lufttemperaturen normalt mellan 22-24 °C. I dagens inomhusbadanläggningar förhåller sig inomhustemperaturen mellan 28-32 °C. (Jönsson 2013). På grund av att inomhustemperaturen måste hela tiden förhållas mellan 28-32 °C, så måste även ventilationssystem i inomhusbadanläggningar konstrueras annorlunda gentemot exempelvis bostäder.
2.3.1 Uppbyggnad av ventilation på 50–70-talet
Då inomhusbadanläggningar byggdes mellan 50- och 70-talet användes endast från- och tilluftsystem. En inomhusbadanläggning måste ha både från- och tilluft på grund av de
enorma luftflöden som tillkommer i de stora öppna ytorna. Inomhustemperaturen var inte lika hög som den är idag. På 50–70-talet var inomhustemperaturen i inomhusbadanläggningar vanligen 20-22 °C. Man kunde då värma den kalla tilluften till nämnd temperatur utan att använda sig utav återluft (Bøhlerengen 2004, s.182). Avfuktning skedde med hjälp av uteluften (Bøhlerengen 2004, s.184). Luften värmdes med ett värmebatteri och fläktarna användes för att kompensera tryckmotståndet i de olika komponenterna (Dahlblom & Warfvinge 2010, s.2:58). Spjällens funktion är att justera luftintaget och reglera luftflödet i kanalerna (Dahlblom & Warfvinge 2010, s.2:40). I och med det stigande kravet på
energianvändningen började man på 70-talet även att installera värmeåtervinning i
ventilationssystem, men det förekom inte på många inomhusbadanläggningar (Bøhlerengen 2004, s.184).
27
2.3.2 Komplement för inomhusbadanläggningar som är byggda på 50–70-talet Befintliga inomhusbadanläggningar som byggdes på 50–70-talet har behövt avfukta med uteluft samt återluft för att uppfylla dagens krav på luftkvaliteten. (Bøhlerengen 2004, s.185). En del av frånluften blandas in i tilluften, för att höja temperaturen. Denna luft kallas återluft och används på grund av den höga temperaturen (28-32 °C) som finns i
inomhusbadanläggningar (Dahlblom & Warfvinge 2010, s.2:58). Då utetemperaturen är låg kan den inte värmas upp till dessa höga temperaturer, därför måste återluft användas. Dock kan den maximala användningen av återluften inte överstiga 70 % då badaktivitet
förekommer. Då badaktivitet inte förekommer avfuktas bad- och simhallarna med hjälp av återluften (Bøhlerengen 2004, s.185).
28
2.3.3 Uppbyggnad av ventilationssystem vid nybyggnation I figuren nedan visas ett typiskt ventilationssystem vid nybyggnation.
Inomhusbadanläggningar kan ha ventilationsaggregaten ovanför, nedanför eller vid sidan om simhallen. Det är även vanligt med separata ventilationssystem för duschutrymmen och omklädningsrummen.
29
Uteluftsintag sker genom galler på yttervägg, huvar på taket eller via ett torn på marken (Dahlblom & Warfvinge 2010, s.2:39). Filtrering sker för att luftkvaliteten ska hålla en god standard, inte orsaka nedsmutsning eller korrosion på kanaler och komponenter (Dahlblom & Warfvinge 2010, s.2:42). Värmeväxlare används för återvinning av värme. Vanligaste typen av värmeväxlare som förekommer på inomhusbadanläggningar är plattvärmeväxlare, i några enstaka fall finns även vätskekopplad värmeväxlare (Bøhlerengen 2004, s.184-185). Figur 2.12 illustrerar hur en plattvärmeväxlare är uppbyggd. Plattvärmeväxlaren består av flera korrugerade metallplåtar med hög värmeledningsförmåga. Mellan metallplåtarna bildas spalter, där det i varannan spalt strömmar frånluft och i varannan kall uteluft (Dahlblom & Warfvinge 2010, s.2:56). Denna typ av värmeväxlare överför inte fuktigheten, har en enkel uppbyggnad och är mycket driftsäker. Tilluften från plattvärmeväxlare värms med hjälp av den uppvärmda utåtgående frånluften. Vattnet som bildas vid kondenseringen dräneras sedan bort (Bøhlerengen 2004, s.185).
En avfuktarens syfte är att sänka luftens fukthalt. Den avfuktare som lämpar sig bäst för badhusmiljö är kondensavfuktare. Detta på grund av att den är mest ekonomisk att använda vid påfrestad miljö med höga temperaturer. Luften sugs in över förångaren i kylsystemet, med hjälp av den inbyggda fläkten. Därefter kyls luften ner till daggpunkten så att fukten
kondenserar och sedan värms den till begärd tilluftstemperatur med hjälp av ett värmebatteri (Dahlblom & Warfvinge 2010, s.2:52). Den varma tilluften tillförs till simhallen nära
fönstren, för att undvika kondens. På så vis hålls fönstren varma och kondenserar inte då varm luft kommer i kontakt med fönstren (Bøhlerengen 2004, s.186).
30
3 Teori
Detta kapitel innehåller information om orsaker och konsekvenser för de skador och problem som kan uppkomma på inomhusbadanläggningar. Kapitlets syfte är att ge läsaren förståelse för den utredning och analys som genomförts under arbetets senare skeden.
3.1 Korrosion
Allmänt uppstår korrosion då stål kommer i kontakt med vatten och syre så olika typer av järnoxider bildas. Järnoxid är ett annat ord för korrosion. Korrosion kan också uppstå när stål kommer i kontakt med kemiska medel (Burström 2007, s. 320). Korrosion på rostfritt stål i inomhusbadanläggningar uppstår vanligtvis i anslutningsdetaljer som svetsar, skruvar, fogar, under nitar etc. Vanligtvis accepteras lite korrosion så länge man har koll på läget och utför regelbunden kontroll. Orsaken till korrosion i inomhusbadanläggningar är olämpligt
materialval, bristfällig anslutningsteknik, detaljval och underhållning (Bøhlerengen 2004, s.17).
Korrosionsskador på armeringsjärn i betongkonstruktionen runt om bassänger är ett
omfattande problem. Den huvudsakliga nedbrytningsfaktorn är kloridinträngning som gynnar armeringskorrosion i betongen (Bøhlerengen 2004, s.17).
3.1.1 Korrosion på rostfritt stål
All stål kan korrodera, även rostfritt stål, dock under rätta betingelser som exempelvis i aggressiva miljöer (inomhusbadanläggningar). Passivitet är ett annat ord för korrosionsskydd hos rostfritt stål. Denna passivitet beror på ett tunt och osynligt lager av oxider på stålets yta som aktiveras då stålet utsätts för bl.a. syre och vatten. Det tunna oxidskiktet isolerar stålet och begränsar korrosionen. Korrosionsprocessen kan förvärras om stålet utsätts för klorider, svavel- eller saltsyra, speciellt i kombination med höga temperaturer. Det är just den typen av förhållanden som råder i en inomhusbadanläggning. Korrosion på rostfritt stål i simhallar sker på grund av att oxidskiktet försämras eller skadas lokalt. Detta kan resultera i svarta
rostfläckar. Oxidskiktet måste repareras efter svetsning, slipning eller andra aktiviteter som kan försämra eller skada skiktet. Störst risk för korrosion är vid skvalpzonen runt
simbassängen eftersom här finns tillgång till syre, lagom mängd fukt och badvattenstänk (Bøhlerengen 2004, s.17). Problemet med korrosion på rostfria stålpartier nära bassäng är i de flesta fall estetiska och utgör ingen allvarlig skada, eftersom dessa inte fungerar som några
31
bärande enheter i anläggningen. Underhåll av rostfritt stål innebär längre livslängd för stålet (Frej 2013).
En rekommendation är att tvätta av alla ståldetaljer närmast bassängerna dagligen med
färskvatten. Detta ska kompletteras med rengöringstvätt 3 gånger i veckan. Nämnas bör att det finns olika kvalitéer på rostfritt stål allt från mycket rostbeständigt med mindre underhållskrav till mindre rostbeständigt stål med större underhållskrav. Vilken kvalité som ska väljas
handlar oftast om en ekonomisk fråga. Bristfällig anslutningsteknik och detaljval kan exempelvis vara att man inte rundar av hörn och att man punktsvetsar. Detta bidrar med att vatten samlas vilket är ogynnsamt. Därför ska alltid någon typ av vattenavrinning tillåtas där det finns risk för vattensamlingar (Ericsson 2013).
Generellt beror korrosion i simhallar på förhöjda kloridhalter, höga temperaturer och
stillastående vatten. Den absolut avgörande faktorn för korrosionsrisken är vattenkvaliteten. Det finns olika typer av korrosionsformer som förekommer på rostfritt stål, nedan beskrivs de vanligast förekommande i inomhusbadanläggningar (Bøhlerengen 2004, s.17).
3.1.1.1 Galvanisk korrosion
Galvanisk korrosion är en form av lokal korrosion. När två metaller med olika ädelhet (korrosionsbeständighet) är i kontakt med varandra och utsätts för elektrolyt (elektrisk ledande lösning t.ex. vatten) uppstår galvanisk korrosion. Den ädla metallen blir katod (tar emot joner) och den oädlare metallen blir anod (ger ifrån joner). Joner kommer då att vandra från den oädlare metallen till den ädlare metallen, vilket leder till att den oädlare metallen korroderar (Bøhlerengen 2004, s.17). Figur 3.1 visar den kemiska processen för galvanisk korrosion.
Figur 3.1. Galvanisk korrosion i saltvatten.
32
3.1.1.2 Spalt- och punktkorrosion
Spalt- och punktkorrosion förekommer på passiva material som rostfritt stål men även på aluminium. Dessa typer av korrosion uppkommer i neutrala eller sura miljöer (lösning) där halten av kloridjoner är hög. Spaltkorrosion uppstår främst i trånga springor där vatten eller annan vätska har samlats, vilket bidrar till upplösning av oxidskiktet. Punktkorrosion tränger genom och bidrar till punktfrätning på materialet, som i sin tur kan försämra materialets funktion genast. Höga temperaturer påskyndar förloppet (Bøhlerengen 2004, s.18-19).
3.1.1.3 Interkristallin korrosion och spänningskorrosion
Interkristallin korrosion även kallat korngränsfrätning innebär att korrosion uppstår i tunn zon längs med det rostfria stålets korngränser (Bøhlerengen 2004, s.19). Spänningskorrosion uppstår då materialet befinner sig i en miljö som är korrosiv (höga kloridhalter) samt idigt som det råder inre eller yttre spänningar som skapar en spricka på materialets yta (Bøhlerengen 2004, s.19).
33
3.2 Betongvittring och armeringskorrosion
Armeringskorrosion bidrar med två nedbrytande förhållanden. Det ena är reducering av armeringens tvärsnitt, vilket har en negativ verkan på lastupptagningsförmågan. Det andra är större volymupptagning (2-5 ggr större) utav korrosionsprodukterna än för det ursprungliga stålet, vilket ger upphov till ett inre tryck. Det inre trycket leder så småningom till att betongen spricker längs armeringen. Vid kraftiga korrosionsangrepp kan hela täckskiktet söndervittras (Burström 2007, s.249). Armeringskorrosionen leder med andra ord till försämrad hållfasthet hos betongen då den vittrar sönder
Så länge armeringen är väl ingjuten i betongen är den skyddad mot korrosionsangrepp. Detta förutsätter att betongen är tät och av god kvalitet. Dock kan armeringskorrosion uppstå bl.a. då betongen utsätts för pH-reducering. Betongens pH-värde ligger vanligen på ca 12
(Burström 2007, s.249).
Armeringskorrosion kan ske på två olika sätt, genom karbonatisering och kloridinträngning. Karbonatisering innebär att koldioxid i inomhusluften i simhall tränger långsamt in i härdad betong och reagerar med kalciumhydroxid. Detta bidrar med reducerat pH-värde på betongen vilket gör att betongen börjar brytas ned. Om pH- värdet sjunker ytterligare (< 9), kan detta i sin tur leda till att armeringen sväller och rostar, vilket orsakar sprickbildning och sprängning på betongen (Burström 2007, s.249). För att sakta ner karbonatiseringsprocessen ska en tät betong väljas (Burström 2007, s.250).
Den främsta orsaken till att armering korroderar på inomhusbadanläggningar är på grund av kloridinträngning. Detta innebär att klorider i bassängvattnet tränger in via otätheter i betongen. Därtill bildas en kloridkoncentration som stegvis avtar inåt. Korrosion kan inte uppstå så länge halten av fria kloridjoner är mindre än ett visst tröskelvärde. Då tröskelvärde överstigs vid stålets yta startar korrosionen. Detta resulterar i lokal frätning på armeringen eller i värsta fall att armeringen rostar av. När armeringen sväller och rostar, börjar betongen vittras sönder (Burström 2007, s.250). Kloridinträngning i simhallar kan ge allvarliga skador på betongkonstruktion (bassängkonstruktion) och därmed försvaga hållfastheten trots att betongen inte karbonatiserats (BASF AB, 2007). En lösning för att undvika problemet med korrosion och kloridinträngning är att välja en tät betong, d.v.s. betong med lågt
vattencementtal. Detta ska kompletteras med tillträckligt tjockt täckskikt (Burström 2007, s.251).
34
3.3 Kalkutfällningar
Kalkutfällningar bildas då vatten tränger genom porerna vid otätheter i betongen eller bruket i tegel. Det kan även förekomma då betongen eller bruket i tegel inte har torkat ut helt. Då vattnet tränger genom betongen eller bruket kommer det i kontakt med kalciumhydroxid. Kalciumhydroxiden förs sedan vidare till ytan där den kan reagera med luftens koldioxid och fälla ut kalksten (kalciumkarbonat) på kvarstående vatten som brukar finnas på
klinkerplattorna. När vattnet avdunstar följer kalkstenen inte med utan fästs istället på klinkerplattorna (Norsuzailina & Hamdan 2013). Denna typ av utfällning benämns som sekundär kalkutfällning (Neville 2002). Primär kalkutfällning sker när betongen inte har härdat tillräckligt, och fukten transporteras inifrån och ut mot ytan. Risken för
kalkutfällningar är störst precis då betongen har gjutits. Ju längre betongen får torka ut och hårdna, desto tätare blir den och motverkar enklare att kalkutfällningar sker. Kalkutfällning kan även ske då fogmassa utsätts för hög fuktbelastning (Neville 2002). Figur 3.4 visar hur kalkutfällningar ser ut på klinkerplattor och på tegelfasad.
35
Betongen som användes på 50–70-talet, då de flesta inomhusbadanläggningar byggdes, är inte av samma kvalité som de är idag. Det fanns exempelvis inga krav på beständigheten.
Betongens vattentätegenskaper beror främst på vattencementtalet (vct) (Burström 2007, s.252). Vct är proportionen mellan vatten och cement (Burström 2007, s.205). Betongen som användes på 50–70-talet hade ett vattencementtal på 0.7. I BBK 04 anses att betongen är vattentät då vct är högst 0.6. Därtill ska betongmassans vattenvikt vara högst 0.5 gånger den totala vikten av cement och ballast med en kornstorlek som är mindre än 0.25 mm för att betongen ska anses vara vattentät (Burström 2007, s.252). Vatten tränger genom snabbare i betong med högt vct, vilket gör att det kan komma snabbare i kontakt med betongens kalciumhydroxid och bilda kalkutfällningar (Törnblom 2004).
Kalkutfällningen bidrar inte till några inre skador utan den påverkar bara den estetiska upplevelsen. Dock kan klinkerplattor skadas vid olämplig behandling av plattorna,
exempelvis då man använder reningsmedel med för högt pH-värde. I hur stor utsträckning kalkutfällningar sker beror på hur påfrestad miljö betongen befinner sig i, halten koldioxid i luften och om klimatändringarna sker snabbt. Det vill säga hur snabbt den relativa fuktigheten och temperaturen skiftar. Därtill beror kalkutfällningens storlek på betongens
sammansättning, dess härdningsförmåga och hur väl den skyddas (Norsuzailina & Hamdan 2013).
Figur 3.4. T.v. Kalkutfällningar på klinkerplattorna i en inomhusbadanläggning. T.h. Utvändiga kalkutfällningar på tegelskalmur.
36
För att undvika kalkutfällningar ska det inte förekomma något kvarstående vatten på nylagda fogmassor eller klinkerplattor. Detta görs genom att konstruera golvlutningar på lämpliga platser och ha ett välplanerat avrinningssystem. Betongen som precis läggs, ska inte härda i för torr luft eller vid för låga temperaturer. Om skadan redan är skedd kan kalkutfällningar rengöras genom att tillsätta en svag syralösning som löser upp kalken. Man kan även
högtrycktvätta golvet. Detta bör dock undvikas där klinkerplattor förekommer, då fogmassan lätt kan släppa och klinkerplattorna kan då lossna (Andersson & Lindborg 2010).
3.4 Kondens på fönster och övriga byggnadsdelar
Ventilationssystemet i inomhusbadanläggningar ska se till att den relativa luftfuktigheten hålls på en lämplig nivå (RF 55 %) för att förebygga fuktskador på eller i byggnadsdelar som omsluter hallen. Invändiga Byggnadsdelar ska helst klara så hög fuktighet som möjligt, minst 50-55 RF under vinterhalvåret. Temperaturen på invändiga ytor ska inte understiga
daggpunktstemperaturen i simhallen (Bøhlerengen 2004, s.36). Daggpunkten i simhallar ligger vanligtvis på ca 20 grader (AK-konsult 2012). Detta innebär att om den fuktiga
inomhusluften kommer i kontakt med en yta som är kallare än ca 20 grader kommer kondens att fällas (Burström 2007, s.55). Vanligast i simhallar, förekommer kondens på fönster. Därtill förekommer det också på ytterdörrar, träreglar i bärande konstruktioner och fasadmaterial. Dessutom förekommer kondens på köldbryggor som genomföringar och fönsteranslutningar (Bøhlerengen 2004, s.37).
En åtgärd för fönsterkondens är tillförsel av uppvärmd tilluft. Detta höjer fönstrets temperatur och därmed förebyggs fönsterkondens till stor del (Bøhlerengen 2004, s.37). Väljs fönster med bättre isoleringsförmåga (lägre U-värde) fås därmed högre temperatur på invändig yta, vilket i kombination med tillförsel av uppvärmd tilluft ger minimal fönsterkondens. Att bli av med fönsterkondens helt och hållet kan vara svårt på grund av den höga luftfuktigheten som ibland kan komma att höjas ytterligare på grund av ökad badaktivitet. Problematiken med fönsterkondens förvärras då karm och båge består av trä. Kondensen på träfönster kan med tiden ge upphov till mögel och röta samt nedbrytning av träet i fönsterbågarna (Olsson-Jonsson 2011).
37
Vanligtvis råder övertryck i simhallens högre delar (väggens övre del och tak) på grund av termiska krafter vilket innebär att inomhusluften strävar mot att läcka ut ur konstruktionen på dessa delar. Lufttätheten är därför extremt viktig i simhallar, speciellt vid vägg/tak anslutning (AK-konsult 2012). En del inomhusbadanläggningar är byggda i trä(reglade vägg och tak) och gipsskivor (Ericsson 2013). När träet (även gips) kondensbelastas sker precis som ovan
beskrivet att det angrips av mögel och bryts ned för att senare förlora sin hållfasthet. Detta inträffar i det fall där man har otätheter i konstruktionen, bristfällig ångspärr eller ingen ångspärr alls i kombination med varm fuktig luft, bristfällig ventilation och övertryck på grund av termiska krafter. Detta resulterar i att den varma och fuktiga inomhusluften tränger in i konstruktionen och kondenserar på de material som befinner sig i
inomhusbadanläggningens högre delar som i sin tur ger skador i konstruktionen. Nämnas bör att fuktbelastningen på klimatskärmen i inomhusbadanläggningar är 4-5 gånger högre än vad det är för en ”vanlig” byggnad (AK-konsult 2012, Ericsson 2013).
Kondensutfällning på tegelfasad är ovanlig men har förekommit. Det har inneburit att
kondensen har frusit till is under vinterperioden och bidragit med frostsprängning. Orsaken till detta var en otät anslutning mellan fönster och vägg, där den fuktiga inomhusluften läckt ut och kondenserat på fasaden (Ericsson 2013)
38
3.5 Klinker- och kakellossning
Keramisk beklädnad i form av kakel- och klinkerplattor är mycket vanligt förekommande på inomhusbadanläggningar. De största vägg- och golvytorna i våtutrymmen är beklädda med kakel- och klinkerplattor. Det är vanligt med klinkerplattor på golv och bassäng samt kakelplattor på väggar (Bøhlerengen 2004, s.112).
Klinker- och kakellossning sker då plattorna sätts för tidigt, innan betongen hunnit härda och torka ut. Det sker en krympning i betongen och man bör vänta minst 6 månader innan
plattorna sätts. Därtill bör man göra tester av täthet innan plattsättning sker. Lossning av plattorna kan även ske då vatten tränger in bakom plattorna (Bøhlerengen 2004, s.113). För att undvika detta ska man limma både fästmassan och plattornas undersida. På så vis blir det extra tät mellan plattorna för att undvika att plattlimmet släpper ska det ha hög
fuktbeständighet och beständighet mot kloridinträngning (Bøhlerengen 2004, s.115).
Lossning av klinker- och kakelplattor sker även då fogarna utsätts för stort slitage på grund av den aggressiva miljön i inomhusbadanläggningar. Därtill kommer de i ständig kontakt med vattnets kemikalier och förmågan att täta kan minska. För att undvika detta problem ska fogningen ske med epoxi istället för cementbaserad fogmassa. Epoxi tål den aggressiva miljön och är beständig mot klorvatten. På platser där det finns anledning att förvänta sig rörelser i fogen ska man använda flexibel epoximassa. Epoximassan måste dock modifieras genom att blötläggas och samtidigt tillsätts polyuretan (Bøhlerengen 2004, s.115).
39
Plattorna ska ha så låg vattenabsorption som möjligt för att undvika vattenintrång, sprickor och plattlossning. Dock ska vattenabsorptionen inte understiga 1.0 %. Då vattenabsorptionen är för låg kan det vara svårt att uppnå god vidhäftning mellan plattorna och limmet. I de fall där plattor med lägre vattenabsorption än 1.0 % måste användas, ska man använda speciella cementbaserade lim anpassade för plattor med låg vattenabsorption (Bøhlerengen 2004, s.112).
Sprickor och lossning av klinkerplattor i bassängen kan även ske då vattnet töms för snabbt. Detta beror på att vattentrycket, i porerna, i fog- och sättbruk inte hinner minska tillräckligt. Tömningen bör utföras med låg hastighet. I Bilaga C visas lämplig tömningshastighet (Höganäs Byggkeramik, 2010).
3.6 Ventilationsproblem
Problem med ventilationen i inomhusbadanläggningar leder till för låg eller hög fukthalt, höga halter av föroreningar i luften, olämplig inomhustemperatur och obehag bland gästerna. En orsak till detta problem beror på att luftomblandningen sker på ett felaktigt sätt, på grund av en för hög tilluftstemperatur. Detta problem är vanligt då tilluftsaggregaten är placerade på golvnivå och frånluftsdon precis ovan i taknivå (Bøhlerengen 2004, s.185). En för hög temperatur på tilluften leder till att den stiger direkt mot frånluftdonen utan att passera simhallens vistelsezon och det sker en kortslutning (Dahlblom & Wargvinge 2010, s. 2:34). Figur 3.8 visar hur luftomblandningen sker vid för hög temperatur på tilluften.
40
Vid höga inomhustemperaturer sätts ett större krav på avfuktaren. Avfuktaren styr fukthalten i inomhusluften och vid högre temperaturer än vad avfuktaren är avsedd att behandla sjunker dess verkningsgrad. Detta bidrar till en försämrad luftkvalité och hög luftfuktighet. Ett
riktvärde för den relativa fuktigheten är 55 % (Bøhlerengen 2004, s.70). Vid för hög fuktighet skapas korrosion och kondens på material och fönster. Vid en allt för låg fuktighet i
inomhusbadanläggningar ökar avdunstningen från bassängvattnet på grund av att luften då kan innehålla högre ånghalt. En för hög avdunstning från bassängvattnet och våta ytor kan leda till högre halter av föroreningar i luften. Innan ventilationen renar luften kommer den att vara förorenad och kan orsaka yrsel och allergier bland badgästerna. För att kunna reglera fukthalten till lämplig nivå är det viktigt att installera en avfuktare för höga temperaturer så att verkningsgraden inte minskar (Frej 2013).
Problem med ventilationen sker även då luftflödet är antingen för högt eller för lågt. För att uppnå god inomhusmiljö och undvika problem ska inomhusbadanläggningar ventileras med ett luftflöde motsvarande 4-7 luftomsättningar per timme. Detta säkerställer ett stabilt klimat i inomhusbadanläggningen. I simhallar med varmvattenbassänger ska luften i skiftas 8-10 gånger i timmen. Varmvattenbassänger anses vara de bassänger som har 32-34 °C
vattentemperatur. Även i inomhusbadanläggningar med stora glaspartier ska luften skiftas 8-10 gånger i timmen (Bøhlerengen 2004, s.183).
De flesta skadorna är beroende av hur ventilationen sköts. En mindre väl fungerande ventilation bidrar till en aggressivare miljö, vilket kan ge upphov till korrosion och betongvittring. Den främsta orsaken till kondensbildning är att ventilationssystemet inte fungerar som det skall. Även kalkutfällning kan ske då fogmassan utsätts för hög
fuktbelastning på grund av att ventilationen inte ser till att styra fukthalten till lämplig nivå. (Frej 2013).
Figur 3.8. Luftens rörelse vid för hög tilluftstemperatur.
41
3.7 Vattenreningsproblem
Då UV-lampor inte förekommer i reningsanläggningen kommer detta leda till högre klorhalt i bassängvattnet. UV-lampor fungerar på så vis att det förorenade bassängvattnet går igenom ett rör som belyses med ultraviolett stålning. Strålningen bryter ner halten av bundet klor i
bassängvattnet. Bundet klor bildas då de badande tillför föroreningar och det fria kloret i badvattnet binds till föroreningarna. Fritt klor är det klor som doseras i bassängvatten i syfte att desinfektera och rengöra. Då halten av bundet klor ökar, så minskar den desinficerande förmågan. Ökad halt av bundet klor resulterar även i hälsobesvär som irritation i ögon och slemhinnor, och kan ha en eroderande verkan på filter och annan utrustning i
reningsanläggningen. Förutom UV-lampor är chockklorering ett annat sätt för att bli av med det bundna kloret. Chockklorering innebär att man tillsätter höga halter av klor i bassängen. Denna halt återgår till normala värden efter några dagar. Se Bilaga B för normala värden. Innan normalvärden återfås, får ingen bada i vattnet (Bøhlerengen 2004, s.190-191).
42
4 Resultat – Sammanställning av skador och problem
I detta avsnitt redovisas hur vanligt förekommande de inventerade skadorna och problemen är. Skadorna och problemen delas upp i A - J och framställs enligt frekvensen 0-15 för alla 9 sammanställda inomhusbadanläggningar. Frekvensen 0-15 innebär att skadan eller problemet har återkommit 0 till 15 gånger efter att renovering och åtgärder har gjorts. Ingen skada eller problem har uppstått mer än 15 gånger. Problemet eller skadan kan uppstå i olika stor uträckning. Skadorna A-J grundar sig på de 7 listade momenten enligt metodavsnittet. Resultatet redovisas i tabell 4.1. Skadornas storlek har inte bedömts på grund av att det är oerhört svårt att sätta skadorna i förhållande till varandra. En skadas storlek ger ingen
förklaring för hur vanligt förekommande skadan är, utan endast hur långt kommen skadan är. Det är därför lämpligare att betrakta hur ofta skadan återkommer för att bedöma hur vanlig den är.
Inomhusbadanläggning
Summa 113 39 51 59 77 28 34 60 41
Skador/Problem 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Medel Std.avv
F. Korrosion på rostfritt stål 15 8 9 8 7 3 8 11 6 8,3 3,3
A. Kalkutfällningar på klinkerplattor 15 4 7 6 7 13 8 4 2 7,3 4,2
C. Klinker- och kakellossning 14 8 3 7 13 4 4 8 3 7,1 4,1
E. Kondens på fönster 14 4 10 5 10 4 3 7 5 6,9 3,7
H. Problem med ventilationen 13 5 9 7 9 4 2 6 4 6,6 3,4
J. Betongvittring 14 5 3 8 8 0 4 6 7 6,1 3,9
G. Armeringskorrosion 14 5 4 8 7 0 3 7 6 6,0 3,9
D. Kondens på byggnadsmaterial 4 0 3 7 3 0 0 6 4 3,0 2,6
B. Kalkutfällningar på tegel 4 0 0 3 6 0 0 5 4 2,4 2,5
I. Problem med vattenreningen 6 0 3 0 7 0 2 0 0 2,0 2,8
Tabell 4.1. Tabellen redovisar hur vanligt förekommande skadorna och problemen A - J är på inomhusbadanläggningarna 1-9. Medelvärde och standardavvikelse framkommer.
43
Genomsnittet betraktas som sannolikheten, för det visar hur ofta skadan/problemet förkommer. Konsekvensen förklaras i tabell 4.3 och delas upp i 1,2 och 3. Riskvärdet fås genom att multiplicera konsekvensen med sannolikheten.
Konsekvens Bedömning Förklaring
1 Ej allvarlig. Utgör inga fysiska och hälsovådliga skador problem. Kräver små investeringar för åtgärder. Enbart estetiska skador. 2 Måttligt allvarlig. Utgör delvis fysiska och hälsovådliga skador och problem.
Kräver större investeringar för åtgärder
3 Allvarlig. Utgör fysiska och hälsovådliga skador och problem. Kräver mycket stora investeringar för åtgärder.
44
Skadorna och problemen som ligger i kvadrat 2 har störst riskvärde. Däremot kommer endast de problem och skador med högst sannolikhet att analyseras, oberoende av konsekvensen, eftersom arbetets syfte är att kartlägga de vanligaste skadorna/problemen. De skador/problem som kommer att analyseras i nästa kapitel är A, C, E, F, G, H, J.
Typ av skada eller problem Sannolikhet Konsekvens Risk
(H) Problem med ventilationen 6,6 3 19,7
(J) Betongvittring 6,1 3 18,3
(G) Armeringskorrosion 6,0 3 18,0
(C) Klinker- och kakellossning 7,1 2 14,2 (F) Korrosion på rostfritt stål 8,3 1 8,3 (A) Kalkutfällningar på klinkerplattor 7,3 1 7,3
(E) Kondens på fönster 6,9 1 6,9
(D) Kondens på byggnadsmaterial 3,0 2 6,0 (I) Problem med vattenreningen 2,0 3 6,0
(B) Kalkutfällningar på tegel 2,4 1 2,4
Tabell 4.3. Visar riskvärdet för de olika skadorna och problemen.
45
5 Analys – Inventering av skador och problem
I detta kapitel analyseras de vanligaste skadorna och problemen samt förklaras deras orsaker. Författarnas hypoteser till skadornas genomsnitt presenteras också.
5.1 Korrosionsskador på rostfritt stål
Den vanligast förekommande skadan är korrosion på rostfritt stål i simhallar.
Korrosionsskador på rostfritt stål uppgår till genomsnittet 8,33 vilket innebär att det är en vanlig skada i samtliga inventerade inomhusbadanläggningar. Även rostfritt stål rostar, så det var naturligt att korrosionsskador i den omfattningen påträffades. Oftast är stålet nära
bassänger rostfritt, men det kan förekomma i något enstaka fall där man inte använt rostfritt men detta är ovanligt. Orsaken till korrosion på rostfritt stål är att oxidskiktet på stålet skadas eller förstörs, vilket är närmare beskrivet i avsnitt 3.1.
I samtliga inomhusbadanläggningar har mer eller mindre korrosion påträffats, framförallt på infästningsdetaljer som skruvar, bultar och svetsar som befinner sig närmast bassängerna. Orsaken till de flesta korrosionsangrepp som påträffats var som tidigare nämnt att man slarvat med detaljlösningarna (oftast bristfällig svetsning) som resulterat i ansamling av
bassängvatten på vissa stålhörn. Dessa korrosionsangrepp bestod av galvanisk -, spalt- och punktkorrosion.
För inomhusbadanläggning 6 där korrosion enbart påträffades i liten skala har stora resurser investerats för att uppnå hög kvalité på både detaljutförande och lämpligt materialval. På samma inomhusbadanläggning kunde man se att detaljlösningarna på stålpartier nära bassängkanten hade utförts på ett sätt så att stålet inte utsätts för stillastående bassängvatten och därmed hade korrosionsrisken reducerats. Det är även av stor betydelse att vattenkemin är balanserad och lufttemperaturen inte höjs ytterligare för att motverka korrosionen, vilket uppfylldes av inomhusbadanläggning 6. Detta ställer i sin tur höga krav på vattenreningen och ventilationen för att uppfylla sådana förhållanden. För inomhusbadanläggning 1 och 8 är extremt höga lufttemperaturer ytterligare en orsak till varför korrosion uppstod i så stor omfattning.
46
På inomhusbadanläggning 1 och 8 påträffades korrosion på de flesta ståldetaljer. Vissa av dessa korrosionsskador hade spridit sig så långt att större delar av anslutningsdetaljerna blev korrosionsangripet. De påträffade korrosionsskadorna var framförallt galvanisk korrosion men även spalt- och punktkorrosion påvisades i anslutningsdetaljer. På dessa
inomhusbadanläggningar talades det även om bristfälligt underhåll som till viss del bidragit till korrosionsskadorna.
5.2 Armeringskorrosion och betongvittring
Armeringskorrosion och betongvittring är allvarliga skador och kan i värsta fall försvaga konstruktionens hållfasthet. Dessa två fenomen är starkt kopplade till varandra, vilket tydligt konstaterades på studiebesöken. I nästan alla fall där armeringskorrosion och betongvittring påträffades, handlade detta om otätheter i bassängkonstruktionen där bassängvatten trängde in i konstruktionsbetongen. Därför hittades dessa skador nästan alltid i källaren runt om
bassängen. Armeringskorrosion har ett genomsnitt på 6,11 och betongvittring har 6,00 vilket innebär att dessa typer av skador har påträffats på några inomhusbadanläggningar, samtidigt finns en inomhusbadanläggning där detta inte förekom alls.
Det absolut svåraste fallet av armeringskorrosion påträffades på inomhusbadanläggning 1 i källaren, där armeringsjärn sticker ut ur betong och större delar betong som vittrar sönder runt bassängen. På denna inomhusbadanläggning använder man koldioxid som pH-reglerande medel, som ger högre koldioxidhalter än inomhusbadanläggningar som använder salt- eller svavelsyra. Detta tillsammans med de höga kloridhalterna i bassängvattnet bidrar med både karbonatisering och kloridinträngning. När båda dessa processer samverkar blir
armeringskorrosionen och betongvittringen oundviklig.
På inomhusbadanläggning 6 sågs det motsatta scenariot där ingen armeringskorrosion och betongvittring påträffades. Detta kan innebära att halterna av klorid- och koldioxid är inte så pass höga, och i kombination med tät betong ger detta maximal skydd mot karbonatisering och kloridinträngning. På de andra inomhusbadanläggningarna där armeringskorrosion och betongvittring (se resultat) är vanliga men inte i värsta laget kan man anta det ena eller andra, alltså antingen karbonatisering eller kloridinträngning. På dessa inomhusbadanläggningar påvisades tydlig armeringskorrosion som missfärgat (rostfärg) betongen. Här var
betongvittringen och uthängande armeringsjärnen inte så tydliga som inomhusbadanläggning 1, men de förekom i viss utsträckning.
