Fukt i relation till vind och temperatur i passivhus
Alsters förskola
Moisture in relation to wind and temperature in passive houses Alsters preschool
Alexandra Davidsson
Fakulteten för hälsa-, natur- och teknikvetenskap Byggingenjärsprogrammet
22,5 HP Malin Olin Asaad Almssad April 2017
Sammanfattning
Till och med år 2005 uppfördes en studie av Boverket där en omfattning av fukt- och
mögelskador visade sig vara orsaken till ca 751 000 byggnader, en siffra som utgör ca 36% av alla byggnader. En tredjedel av dessa medför även försämrad inomhusmiljö. Kopplingen till fukt- och mögelskador eller mikrobiell tillväxt består oftast av vattenläckage, blöta väggar eller rötskadade reglar. Men även om normer och råd hålls efter kan fortfarande mögel och lukt växa fram, detta påverkas på grund av att det är fuktigt inne i konstruktionen.
Byggnader blir dagligen utsatta för de olika väderleksförhållanden som uppstår, allt ifrån extrema nederbörder, kraftiga vindar, luftfuktighet och temperaturskillnader, som påverkar konstruktionens hållfasthet och beständighet mot mikrobiell tillväxt. Viktigt är då att bevara material m.m. under skydd för att minska risk för att byggfukt uppstår i konstruktionen.
För att mikrobiell tillväxt ska uppstå krävs att vissa förutsättningar sker vid rätt tillfälle, dels behöver den relativa luftfuktigheten vara 75%, det ska vara väl över 0oC i temperaturen i luften runtom och finnas organiskt material tillhands. Vissa konstruktioner/materiallösningar har större förmåga att bilda tillväxt av mögel och klassas som riskkonstruktioner. Alsters förskola består av parallelltak och träregelväggar vilket är konstruktionstyper som hör till risk. Utöver detta är Alsters förskola dessutom konstruerat som passivhus och uppfyller de krav som finns i FEBY12 för svenska passivhus för att titeln ska kunna tilldelas.
Passivhus är energieffektiva hus som har ett välisolerat och tätt klimatskal. De har blivit alltmer eftertraktade på marknaden då de anses som fördelaktiga ur energisynpunkt. Tyvärr finns en större risk för fukt- och mögelangrepp när det gäller passivhus på grund av de höga kraven på att de ska vara välisolerade.
Tidigare studier av Alsters förskola visar på att under vissa perioder överstiger den relativa luftfuktigheten den kritiska nivån för mikrobiell tillväxt i väggens- och takets luftspalter. Dock har inte studierna gjorts med både väderstation och mätarna i konstruktionen placerade på samma område då väderstationen har påträffat hinder. Detta har gjort att väderstationens mätdata använts från stationer i närheten med avstånd mellan 16-20 km. Därmed har målet med denna studie använt sig av väderstationen som placerats på området för att se vädrets inverkan på den relativ luftfuktigheten i byggnadens luftspalter, såsom vindens hastighet och temperatur men även en översikt av vindens riktning. Målet har även varit att ge en översikt på lämpliga åtgärder utifall resultatet visade risk för problem. Detta examensarbete består till en stor del av en teoristudie för att få en inblick över problemen som kan framträda i resultaten. Den tänkta perioden att undersöka var under hösten, tyvärr inträffade även här vissa tekniska problem. Detta gjorde att en period mellan 2016-04-19 till 2016-06-22 som fanns tillgänglig och inte använts tidigare, istället fick undersökas.
Av studien visar det att byggnaden utsätts för vissa perioder där den relativa luftfuktigheten överstiger den kritiska nivån. Detta framgår främst i takets luftspalt vid fler tillfällen än i väggen. Dock är det över korta tidsperioder och risken för mikrobiell tillväxt bedöms därför som liten. Det framgår att den relativa luftfuktigheten i väggen påverkas av vindhastigheten och temperatur där den relativa luftfuktigheten minskar vid varmare temperatur och ökad vindhastighet och att vid minskad vind samt lägre temperatur stiger luftfuktigheten. Vindens riktning påverkar mer när vindarna varierar mellan vindstilla och nordliga vindar (växlande vind).
Abstract
Until 2005 entered a study by the National Board of Housing where a magnitude of moist- and mold damaged showed being the reason for approximately 751 000 buildings, a number that represent about 36% of all buildings. A third of these buildings also involves lowered indoor environment. The coupling to moist- and mold damaged or microbial growth often consists from a water leak, wet walls or decayed girders. But even if standards and advices are held after, mold and smell can still arise and this affects because of the moister inside the building. Buildings are exposed daily from a highly different weather conditions,
everything from extreme rainfall, strong winds, humidity and difference in temperature that affects the constructions strength and resistance against microbial growth. The important thing at that time is to keep material etc. under protection to lower the risk of moisture to emerge in the construction.
To get microbial growth to emerge it takes a few conditions to occur at the right time and right place, the relative humidity has partly to be 75%, the temperature must be over 0o and there should exist organic material around at hand. Some constructions or material solutions classifies as risk structures, Alsters preschool consists of parallel roof and wood framed walls which is types of constructions that belongs to the risk zone. Alsters preschool is additionally constructed as a passive house and fulfills the listed demands from FEBY12 for Swedish passive houses that needs to be fulfilled for the title to be rewarded. Passive houses are houses that is energy efficient that has a frequently and isolated envelope. The inquiry has increased more and more on the market the past few years where they are considered as favorable from an energy aspect. There is unfortunately a higher risk for moist- and mold attack when it comes to passive houses due to the high demands on the isolating in the houses.
It has showed in previous studies from Alsters preschool that during certain time of period the relative humidity exceeds the critical level of microbial growth in the roof air gap and in the wall air gap. The studies haven’t had both the weather station and the meters inside the wall and the roof located at the same place because of obstacles along the way. Thanks to that a weather station nearby has been used instead, this station has had a distance at about 16-20 km. Therefor the part with this study has been to use the weather station that is placed on the same area as the meters in the wall and the roof to see how different weather impacts affects the relative humidity in the air gaps of the building. Which as the wind speed and the temperature difference as well as an overview of the direction of the wind. Another part of this study has been to give an overview of suitable measures in case the result showed different risks of problems. The mainly thesis of this study consists of a theoretical study to get an insight over problems that can occur in the results. The prospective period that was first decided to examine, during the fall, failed because of technical problems.
Therefor a period between 2016-04-19 until 2016-06-22 that was available with all data etc.
was examined instead.
The building showed from the results that was given that under certain periods of time the building has a high relative humidity that exceeds the critical level of microbial growth. This appears mostly in the roof air gap on more occasions than in the wall air gap. These
occasions however happen for a short mattered of time and therefor the risk of microbial growth is considered low. It appears that the relative humidity in the wall affects by the wind
speed and temperature where the relative humidity reduces at warmer temperatures and increased wind speed and the affect is also on the contrary. The direction of the wind is also more affective when the wind varies between windless and north winds (variable winds).
Innehållsförteckning
Inledning ... 1
2.1 Bakgrund ... 1
2.2 Syfte ... 1
2.3 Mål ... 2
2.4 Problemformulering ... 2
2.5 Metod ... 2
Fukt ... 3
3.1 Vad står fukt för? ... 3
3.1.1 Fukt i luft ... 3
3.1.2 Fukt i material ... 3
3.1.3 Fukttillskott ... 3
3.2 Fukttransport ... 4
3.3 Fukt och konsekvenser ... 5
3.4 Luftfuktighet ... 5
3.5 Trä ... 6
3.6 Mikrobiell tillväxt ... 7
3.7 Klimatet ... 8
3.7.1 Snö, vind, fuktighet och tropiska nätter ... 9
3.7.2 Nederbörd ... 9
3.7.3 Regn ... 10
3.7.4 Snö ... 10
3.7.5 Vind ... 10
Passivhus ... 12
4.1 Passivhusens bakgrunden ... 12
4.2 Prestation ... 12
4.3 Passivhusens krav ... 12
4.4 Passivhus & fukt ... 13
Alsters förskola ... 14
5.1 Tidigare studier ... 14
5.2 Område ... 14
5.3 Fältmätning ... 15
5.4 Netatmo ... 17
5.5 Tak ... 17
5.6 Vägg ... 19
Resultat ... 21
6.1 Väderstationen ... 21
6.2 Relativ fuktighet (RF) i relation till vindhastighet och utetemperatur ... 22
6.2.1 Analys – RF i relation till vindhastighet ... 23
6.2.2 Analys – RF i relation utetemperatur ... 26
6.3 Temperatur i relation till vindhastighet och utetemperatur ... 29
6.3.1 Analys - Temperatur i relation till vindhastighet och utetemperatur ... 29
6.4 Luftfuktigheten i luftspalt i relation till luftfuktigheten utomhus ... 33
6.4.1 Analys – Luftfuktighet i luftspalt i relation till luftfuktigheten utomhus ... 33
6.5 Vindhastighet i förhållande till vindens riktning ... 36
6.5.1 Analys – Vindhastighet i förhållande till vindriktning ... 38
Diskussion ... 39
7.1 Rekommendationer och åtgärder ... 40
Slutsats ... 41 Referenser ... 42 Bilageförteckning ... 44
1
Inledning
Fuktmätningar i Alsters förskola visar från tidigare studier att byggnaden överstiger den kritiska nivån för mikrobiell tillväxt, under vissa perioder under året. Detta examensarbete kommer handla om en fortsatt studie av fuktmätningar i tak och ytterväggar på Alsters förskola. På grund av försenad leverans, nätverksproblem samt avstannad loggning från mätinstrument som uppstod under den tidigare studiens tänkta gång, gjorde dessa förhinder att tidsintervallet med data tyvärr blev alldeles för kort att kunna dra en slutsats. Då detta är en viktig undersökning måste därför fuktmätningarna undersökas på nytt. Frågeställningarna som kommer ställas i denna studie hör till den tidigare studien då den ska utföras på nytt.
Hur relativ fuktighet i luftspalter i ytterväggar och tak påverkas i relation till väderlek, så som vindhastighet, nederbörd, utetemperatur och relativ fuktighet. Kan detta åtgärdas om det skulle visa sig vara ett problem. Svar på dessa frågor kommer tas reda på med hjälp av mätdata som tas fram dels av ett system kallat OmniSense men även med hjälp av mätdata från en väderstation, placerad intill Alsters förskola.
2.1 Bakgrund
Efter en studie av Boverket (Boverket 2010) uppförd till och med år 2005, där uppdraget var att undersöka frågor om fuktskadors påverkan på inomhusmiljön, omfattning av fukt- och mögelskador samt i vilka byggnadskonstruktioner som dessa skador förekommer i svenska byggnadsbeståndet, framkom det i resultatet av denna studie att ca 751 000 byggnader har en negativ påverkan från fukt- och mögelskador vilket även utgör ca 36% av alla byggnader (Boverket 2010). Av de fuktskador som framgick i resultatet visar det sig att en tredjedel av dessa har möjlighet att påverka och faktiskt medföra en sämre inomhusmiljö. Vilket
motsvarar ca 10 % skriver Boverket (2010) och till största del små hus av byggnadsbeståndet.
Oftast kopplas fuktskador till blöta väggar, vattenläckage eller rötskadade reglar etc. Dock syns inte de vanligaste fuktskadorna för ögat utan uppstår som lukt av mögel och bakterier.
Mögel och lukt kan även växa fram utan avsteg från tidigare normer och råd, men på grund av att det är så fuktigt i konstruktionen (Nevander & Elmarsson 2006).
I en tidigare studie skriver Engdahl (2015) att när Alsters förskola skulle uppföras som en passivhusbyggnad i Karlstad tyckte inte teknik och fastighetsförvaltningen att det fanns nog med information huruvida passivhuskonstruktioner klarar sig ur fuktsynpunkter. De ville vara säkra på att den valda konstruktionen och utförandet av byggnaden hade lett till att den var fuktsäker (Engdahl 2015).
2.2 Syfte
Syftet med detta examensarbete är att på nytt undersöka vädrets effekt på fukt i passivhus.
Antalet energisnåla hus så som passivhus ökar mer och mer på marknaden samt blir mer efterfrågade, därför behövs mer kunskap om fukt i dessa konstruktioner som
förhoppningsvis kan leda till mer kunskap om konstruktionerna och en trivsam inomhusmiljö.
2
2.3 Mål
Målet med arbetet är främst att i ett nytt försök granska den relativa fuktigheten i tak och ytterväggarnas luftspalter i Alsters förskola, detta i förhållande till vädrets olika element, som temperatur, vind, och luft. Samt översikt av lämpliga åtgärder om mätvärdena visar risk för problem i konstruktionen.
2.4 Problemformulering
Påverkas den relativa fukthalten i tak och ytterväggars luftspalter av vindhastighet,
vindriktning och temperatur? I så fall, hur? Vad händer med den relativa fuktigheten när en blandning av temperatur och vind påverkar luftspalten? Finns åtgärder som kan mildra vädrets påverkan på konstruktioner i form av byggnader?
2.5 Metod
Arbetet inleds med en litteraturstudie inom ämnet där källor är tagna från böcker, digitalt publicerade källor och rapporter. Data i form av mätvärden kommer tas från väderstationer tillhörande Netatmo belägna vid Alsters förskola, där regn- och vindmätare sitter placerade på taket. Temperaturmätare är placerade ute som mäter luftfuktigheten. Mätinstrument inuti väggens luftspalt och takets luftspalt är placerade på den norra- och södra sidan av byggnaden, dessa skickar mätvärden på temperatur och luftfuktighet i luftspalterna till ett program vid namn OmniSense. På grund av att komplikationer även uppstod i denna studie fick mätdata från vårens period användas från både väderstationerna och mätstationerna i vägg och tak. Skillnaden från de andra studierna mot denna är att alla värden är tagna från en och samma plats, Alsters förskola. Vårens Period sträcker sig mellan 19/4-22/6.
Vindhastigheten utgavs i km/h i programmet som sedan gjorts om till m/s via multiplicering med 0,28.
3
Fukt
3.1 Vad står fukt för?
Fukt är vatten i gasfas, vätskefas eller fastfas (is) (Byggforskningsrådet 2000). När luften är fuktig består den av en blandning av torr luft och vattenånga, medans torr luft består av ett stort antal blandade gaser (Nevander & Elmarsson 2006).
3.1.1 Fukt i luft
Luft består alltid av en mängd vattenånga. En fuktmängd anger hur många kg med
vattenånga som finns per m3 luft. Luft kan inte innehålla mer än en viss mängd vattenånga vid en bestämd temperatur och denna maximala mängd av ånghalt kallas mättnadsånghalt.
För varje ökande temperaturnivå ökar även mättnadsånghalten. När fukttekniska dimensioneringar utförs är det den relativa fuktigheten i luften som är det intressanta (Byggforskningsrådet 2000). Relativ fuktighet (RF) är begreppet som används för att komma fram till hur fuktig luften är. Den talar om hur mycket vatten luften innehåller i jämförelse till hur mycket vatten det egentligen får vara i luften vid en viss temperatur (WIAB Entreprenad 2016). Kyls luften så sjunker också mättnadsånghalten, medans den verkliga ånghalten fortsätter att vara den samma som innan mättnadsånghalten sjönk, till dess att
kondensation uppstår. I och med detta stiger den relativa fuktigheten i luften. Det finns även något som kallas daggpunkt, detta är temperaturen när mättnadsånghalt och verklig ånghalt är lika. Skulle temperaturen sänkas till under daggpunkten är även en del av luftens
fuktinnehåll tvungen att avdunsta då mättnadsånghalten aldrig kan vara lägre än den verkliga ånghalten. Luftens fuktinnehåll avdunstar då via kondensering av vattenånga, så kallade vattendroppar (Byggforskningsrådet 2000). Placeras ett material som är torrt i luft så kommer då fukt från luften försöka tvinga sig in i porerna hos materialet där vattnet binder sig till porväggarna. Därefter kommer jämnvikt gälla mellan ånghalten i porluften och omgivningsluften efter en viss tid (Byggforskningsrådet 2000).
3.1.2 Fukt i material
I praktiken innehåller alltid porösa material en mängd vatten, en viss del av vattnet kan vara fast bundet till materialet. Det vatten som spelar roll i fuktmekaniska material är det vatten som kan förångas (vid +105oC). Fukten som finns i ett material kallas fukthalt och fuktkvot.
Fukthalt anger hur många kg vatten som finns per m3 av materialet och fuktkvot anger hur många kg vatten det finns per kg material (kg/kg) och anges vanligtvis i procent. Hur mycket fukt som finns i ett material beror helt på fuktförhållandena i omgivningen hos materialet (Byggforskningsrådet 2000).
Byggnaders fuktbelastning påverkas av nederbörd och mark, överskott från byggtiden samt från inne- och uteluft (Nevander & Elmarsson 2006).
3.1.3 Fukttillskott
Utomhusluftens fuktighet samt fukttillskottet som byggnader producerar av verksamheter påverkar fukttillståndet i inomhusluften. Människor ger ifrån sig mellan 40-50 gram
vattenånga per timme och kan även bli tio gånger så stor vid intensiva aktiviteter. Just därför kommer den främsta fuktproduktionen från oss människor men även från våra
hushållsmaskiner, växter, dusch/bad och mat.
4
Fukttillskott är ett begrepp som vanligtvis används för att bestämma fukttillståndet inomhus, detta anger skillnaden mellan ånghalten inomhus och utomhus. Fukttillskottets normala värde inomhus för bostäder ligger på 2-4 g/m3, fukttillskottet kan dock under kortare perioder vara mycket högre i exempelvis badrum. Men tack vare ventilation minskar fukttillskottet då torrare luft tillförs från utomhus.
Inomhus bestäms den relativa fuktigheten av temperatur och ånghalt. Den relativa fuktigheten ligger inomhus i bostäder normalt på 25-65% där den lägre siffran berör vintertiden och den högre siffran avser sommartid (Byggforskningsrådet 2000).
3.2 Fukttransport
Fukt kan transporteras som ånga eller vätska genom material, när ånga transporteras genom material sker det genom diffusion eller konvektion och när vätska transporteras genom material sker det med kapillärsugning. Det kan även påverkas via yttre krafter som vind och tyngdkraft. Det finns dock en grundläggande skillnad mellan ångtransporten och
vätsketransporten nämligen hastigheten. Där vätskefasen går mycket snabbare än ångfasen.
När fukttransport sker i eller genom ett material arbetar ofta olika transportsätt ihop. Det är därmed svårt att frilägga ett enda. Ibland är det även viktigt att avgöra vilket transportsätt som har övertaget eftersom de är olika snabba. Men kapillärsugning är det sättet som dominerar vid höga fukttillstånd och vid låga fukttillstånd dominerar diffusion
(Byggforskningsrådet 2000).
Ett sätt som fuktvandring av vattenånga sker är via diffusion. Ständigt i luften runt om oss kolliderar gasmolekyler med vattenmolekyler som studsar runt (i luften) vilket sker hela tiden. Detta är dock inget vi människor märker av. Skulle vi sätta upp ett papper i luften kommer i genomsnitt lika många molekyler stöta mot papprets båda sidor. Om istället ett papper sätts upp som skiljevägg mellan två olika rum med olika ånghalter, dvs att mängden vatten skiljer sig per m3 i de två olika rummen, då blir det hela osymmetriskt. På den sida ånghalten är störst kommer fler vattenmolekyler studsa mot väggen. Papper är fyllda med porer som gör att vattenånga tränger in genom pappret. Det uppstår alltså en fuktvandring mellan området med hög ånghalt till området med låg ånghalt, detta på grund av att naturen alltid strävar efter att utjämna skillnader som uppstår.
Materialets ånggenomsläpplighet och tjocklek bestämmer skiktets ånggenomgångsmotstånd som i sin tur påverkar ångflödet. Ju lägre ånggenomsläpplighet och tjockare skikt desto större är ånggenomgångsmotståndet, är ånggenomgångsmotståndet högt medför det att mindre vattenånga sipprar genom skiktet (Hagentoft 2003).
Fuktkonvektion är ett annat ”sätt” för vattenånga att vandra, på detta vis tar strömmande luft med sig vattenånga längs vägen. Detta uppstår av totaltryckdifferenser (kan bildas av densitetsskillnader) som i sin tur orsakas av temperaturskillnader, vindtryck m.m. Det är därför viktigt att ta hänsyn till hur luft fungerar när det strömmar genom klimatskal då det kan dra med sig fukt på vägen (Hagentoft 2003).
När kall och torr luft drar sig in genom otätheter i ytterkonstruktioner uppstår undertryck.
Medans luften åker igenom otätheten som finns i konstruktionen värms den upp och
påverkar den relativa ånghalten på så sätt att den sjunker, vilket i sin tur gör att luften torkar ut de material som den passerar. En fuktkonvektion som normalt motverkar diffusionen.
Däremot om varm fuktrik luft tränger sig ut genom otäta konstruktioner, även via material
5
som inte är absolut lufttäta, samarbetar fuktkonvektion och diffusion vilket gör att
kondensation lättare uppstår. Risken för att kondensation uppstår i dessa fall sker enbart vid invändigt övertryck, kondensation sker när utomhusluftens mättnadsånghalt är lägre än inomhusluftens ånghalt (Sandin 1989).
Kapillärsugning uppstår inte bara mellan fritt vatten och ett material. Det kan även ske inne i ett material. När vatten transporteras i ett material så sker det aldrig eller sällan enbart med ånga eller vätska utan båda sätten används i följd, ibland som vätsketransport och ibland som ångtransport på sin väg genom porsystemet. Detta sker både vid diffusion och kapillärsugning eller i kombination av båda (Hagentoft 2003).
3.3 Fukt och konsekvenser
När murning, putsning eller betonggjutning pågår tillförs mycket vatten under byggtiden.
Dessutom kan material ha en hög fukthalt vid leveranser än vad jämviktshalten bör vara vid planerad användning av materialen. Fukthalten kan även öka om inte material skyddas mot nederbörd vid förvaring och lagring. Den kan även öka under byggtiden då regn och
smältvatten kan samlas på bjälklagen och absorberas av material.
Byggfukt är skillnaden mellan det fuktinnehåll som skall finnas vid jämvikt och det fuktinnehåll som finns i byggnaden när den är färdig.
Den byggfukt som överstiger jämvikten måste torkas ut, det är dock omöjligt att ange exakta mängder byggfukt i konstruktioner (Sandin 1989).
Men det finns vissa riktvärden att gå efter hos vissa material som ej utsätts för extra fukttillskott i form av vattning, regn m.m. (Byggforskningsrådet 2000).
Det finns även ”sekundära” fuktkällor som kan uppstå utöver de nämnda, nämligen mer vanliga fuktskador så som läckage av olika former. Dessa kan komma från byggnadernas tak, VA-system eller maskinutrustningar. Sen även läckage från stuprör, hängrännor och fel lutande balkonger kan åstadkomma mycket kraftiga vattenbelastningar på fasaderna än slagregn (Byggforskningsrådet 2000).
När byggnader ska uppföras kan olika fuktskador ställa till med problem om det inte sköts på ett ordningsamt sätt, men skador gällande fukt kan även uppstå i förvaltningen efter en passerad tid. Fuktskador i byggnader uppstår t.ex. av material som inte tål naturliga
fuktbelastningar, av för stor tillförsel av fukt och det kan även uppstå av oväntade händelser så som vattenskador, översvämningar m.m. (WIAB Entreprenad 2016).
I olika material bidrar fukt till att materialet bryts ner, därför måste vissa principer hållas för att en fuktsäker byggnad ska kunna upprättas. För att lyckas med detta tas alla fuktkällor till hänsyn vid utformning av byggnadsdelarna och material väljs efter den miljön de kommer utsättas för. Fuktkänsliga material hamnar på den varma sidan i en byggnad, känsliga material skyddas under lagring och bygge, byggfukt ses till att torkas ut utan att skador orsakas (Samuelson 2008).
3.4 Luftfuktighet
Som tidigare nämnts anges relativ fuktighet eller förkortningen (RF) som ett mått där den hjälper till att mäta hur torr luften är inomhus från 0% till 100%. 0% står för att luften är helt torr, då finns ingen vattenånga alls, samt vid 100% då luften har nått så kallad
mättnadsånghalt som också tidigare nämnts är den maximala ånghalten med vatten som är
6
möjlig för luft. Vi människor har svårt att fastställa den relativa fukthalten i en byggnad rakt av, vi kan inte på en direkt bedömning avgöra vilken procent fukthalten har på samma sätt som vi kan bestämma t.ex. temperaturen. Det vi kan lägga märke till är att vår hud och våra slemhinnor kan reagera vid extremt torr luft, och när luften är riktigt fuktig och varm lägger vi märke till att våra kroppar svettas för att kyla sig. Den fuktigheten som våra hus får ”bada”
i året om antecknas av olika klimatstationer runt om i världen. Den relativa fukthalten är som högst på vinterhalvåret och minst på sommarhalvåret, men på ett dygn kan den relativa fuktigheten variera allt från 20% upp till 100%. Det kan ibland vara enklare att bara uppge RF istället för att ange fukthalt eller fuktkvoten i ett material, då tack vare att RF innehåller mer information för att kunna bedöma fuktvandring i ett material och kan på ett mycket enkelt sätt mätas genom ett borrhål eller uttagna prover. På det viset slipper hygroskopiska sorptionskurvor bli inblandade i resultatet (Nevander & Elmarsson 2006).
När vi utför våra vardagliga rutiner i våra byggnader tillför vi vattenånga till luften inomhus, på ett dygn förser en normalstor familj mellan fyra till femton liter vatten till luften på grund av att vi duschar, diskar, andas etc. Inomhusluften innehåller mer fukt än vad utomhusluften gör på grund av att varmare luft kan innehålla mer ånga än vad kall luft kan. Om luft från inomhus läcker ut i konstruktionen kommer så småningom kondens att uppstå när ångan kyls ner, ju längre ut den rör sig i konstruktionen, vilket i slutändan kan orsaka problem. Det är dessa problem som kan undvikas om konstruktionen byggs lufttät ifrån början. Dock bör inte det lufttäta skiktet monteras mer än en tredjedel inifrån och ut i väggen på grund av att luften inte kan hålla den fukt som finns inomhus om det är för kallt vid det lufttäta skiktet (Passivhuscentrum 2014).
3.5 Trä
Trä är ett material som produceras i naturen. Vad som gör det till ett material av dess ställning är att det är ett material som går att arbeta med på många olika sätt, enkelt att underhålla, men även ett förnybart och klimatsmart material. Oavsett om trät används för inredning, hus eller annat hjälper det till att hålla energiförbrukningen nere. Trä tar även upp koldioxid under tiden som det växer upp och bevarar det inom sig till dess att det förbränns (Svenskt trä 2016b). Inte nog med det känner trä av luftfuktigheten i omgivningen plus temperatur, den strävar för att hela tiden vara i jämvikt med klimatet i omgivningen vilket kallas jämviktsfuktkvot (Svenskt trä 2016a). Hur lång tid det tar för trä att komma i
fuktjämvikt kan via anvisning sägas ta ungefär en vecka för en 25 mm tjock fuktig bräda att anpassa sig till både temperatur och den relativa fuktigheten (Burström, 2007).
Trä är därför säger man ett hygroskopiskt byggmaterial. Om fuktkvoten förändras under fibermättnadspunkten kommer alltså träets volym också ändras, antingen sväller det eller krymper lika mycket. Fuktkvot är ett begrepp som kan användas för att förklara mängden vatten i träet. Det finns en ekvation (2.4) där ”vikt före” är det fuktiga materialets vikt och
”vikt efter” är det uttorkade materialets vikt. Fuktkvoten påverkas även av egenskaper hos trädet såsom hållfastheten, beständigheten mot nedbrytning och dimensioner (Svenskt trä 2016a).
𝜇 =($%&' )ö+,-$%&' ,)',+)
$%&' ,)',+ 𝑥 100 = 𝑓𝑢𝑘𝑡𝑘𝑣𝑜𝑡 𝑖 % (2.4)
7
När träd fälls ner på sommaren finns stor chans till att bakterier kan angripa trädet rätt så snabbt efteråt. Om sedan kraftiga regnskurar eller vattensamlingar uppstår vid de nedfällda träden kan träets permeabilitet förändras vilket gör att fukten i träden även ändras. Vad som avgör om ett biologiskt angrepp ska kunna uppstå eller fortgå har med den relativa
fuktigheten runt om att göra, men även träets fuktkvot spelar in då trä kan variera mycket i fuktkvoten. Men förutom relativ fuktighet omkring, samt träets fuktkvot inverkar även temperatur, varaktighet, ljus och ljushastighet (Nevander & Elmarsson 2006).
3.6 Mikrobiell tillväxt
Fukt har en stor påverkan till att mögel ens kan uppstå i t.ex. byggnader och på föremål, fukt måste finnas för att mögel ska kunna uppstå. Mögel är ett samlingsnamn för en stor mängd olika snabbväxande svampar. Det som gör dem lika i grunden är de mikroskopiskt små fruktkropparna, dessa bildar sporer som kan hamna vart som helst egentligen, de kan förflytta sig väldigt långa sträcker om så är möjligt. Landar sporerna sedan i en lämplig miljö börjar de till slut att gro. För att sporerna därefter ska kunna fortsätta att gro behöver den relativa fuktigheten överstiga 70-75%. Det finns vissa enstaka fall med mögel som har uppstått med en viss lägre procent men de vanligaste mögelangrepp sker vid överstigande av 75%. I detta läge börjar sporerna att bilda tunna rörformade trådar vid namn hyfer. Dessa hyfer förgrenar sig med varandra och bildar ett mycel, ett rotsystem till mögelsvampen som skaffar näring från omgivningen, vilket leder till att svampen får möjlighet att växa. När mycelet har mognat färdigt bildar den fruktkroppar som därefter bildar sporer på nytt, det är först när ett mycel bildats som en mögelpåväxt kan antas (se figur 1) (Ewing & Wannberg 2003).
Figur 1. Mögelsvamparnas livscykel (Träguiden 2016).
Sporerna finns alltid i luften men varierar beroende på årstid och väder, normalt sett innehåller uteluften fler än inneluften. Eftersom sporerna finns överallt är det inte det viktigaste att försöka få bort dem utan att hålla miljön som de existerar i så ogynnsam som möjligt för sporerna så de inte kan börja växa (se tabell 1). Mögel behöver inte stora mänger med näring för att växa och lever på allt från cellulosa till råolja. Genom att bryta ner
organist material fås den näring som behövs för att växa och tack vare att de inte behöver mycket för att överleva kan rester av mat, ytbehandlingar och bindemedel vara nog för att få svampen att växa (Ewing & Wannberg 2003).
8
Tabell 1. Förutsättningar som gynnar mögelangrepp (Ewing & Wannberg 2003).
Risk för
mögel Relativ
luftfuktighet Temperatur pH Näring
Minst 70-75% RF 0-5oC 2
Organiskt material
Optimalt 75-95% RF 20-25oC 5-6
Mest 95-100% RF 35-40oC 10
Mögelväxt från svamp sker på ytan av ett material, där är det endast hyferna som kan växa in i trädets märgstrålar. Men mögelsvampen kan inte bryta ned trädets cellulosa vilket resulterar i att hållfastheten hos virket inte påverkas. Hos just träkonstruktioner är det rötsvampar som är orsak till att livslängden förkortas och för trä och träbaserade material ligger det kritiska fukttillståndet på 75-80% RF. Rötsvampar består av mikroorganismer som har förmågan att bryta ned vedstrukturen hos trät genom att inuti trädet ta ner cellulosan, hemicellulosa och ibland lignin som veden är uppbyggd av. Dessa använder hyferna i
rötsvampen som sin ämnesomsättning vilket gör att hållfastheten i virket försämras snabbt.
För att svampen ska kunna utöka sig och växa behöver det finnas fukt i virket, vilken fuktkvot som behövs skiljer sig mellan svamp o svamp men en minimigräns för att rötskada ska uppstå ligger på att fuktkvoten minst är 20% (Träguiden 2003a).
Det finns vissa krav för att rötsvamp ska kunna etablera sig och växa, de indikatorer som spelar roll är:
• temperatur, den behöver ligga mellan + 0-40oC, den bästa temperaturen är mellan +15-30oC
• fukt, en fuktkvot på minst 20% och som högst 120%, optimalt ligger mellan 40- och 80% beroende på svampart
• tillgång till syre
• pH-värdet, behöver vara mellan 2 och 7, optimalt vid pH 5 (Träguiden 2003a).
3.7 Klimatet
Klimatet i Sverige ändrar sig avsevärt under året, just därför kan det geografiska ha betydelse för hur mögeltillväxten påverkar då klimatet visar sig kunna vara en bidragande orsak till att fuktproblem uppstår i byggnader (Ekstedt & Karlsson 2009). Vad som kännetecknar ett klimat är variationen på väderförhållandena som uppstår under ett dygn och år. Varje dag exponeras vi och byggnader inför vädret, här i Sverige ligger vi mellan två olika klimatzoner, ett maritimt och ett kontinentalt. Beroende på vilket håll vinden styr dominerar antingen klimatet i väster eller klimatet från öster. Men tack vare golfströmmen och de fuktiga vindarna i väst överskuggar de maritima förhållandena.
9
Boverket (2009) har pratat med forskare som nu är överens om att klimatförändringarna på våran jord ökar i snabbare takt än vad som tidigare har trotts, människan är huvudorsaken tack vare våra aktiviteter. Trots om en förbättring sker fort kommer klimatet påverkas under en lång tid framöver. Enligt Boverket (2009) kommer vi få mer frekvent återkommande samt ökad nederbörd under höst, vinter och vår, på grund av detta kommer ökade problem med översvämningar i Sveriges västra och sydvästra delar att uppstå. Även indirekta problem kan komma med översvämningar, höga flöden i vattendrag och höga vattennivåer så som skred och erosion.
Detta gör det svårare att planera placeringar av byggnader runt om i landet och byggnader kommer behöva beräknas med högre belastningar som vind, nederbörd och även
geotekniskt, för att inte t.ex. erosion eller ras ska ske längre fram i tiden.
Men trots stormar och översvämningar vid tomter placerade t.ex. nära vatten, värderas dessa tomter högt av både estetiska skäl och av trivselskäl men även rent affärsmässigt.
Dock är inte dessa dramatiska oväder de enda som leder till skador på hus och byggnader, även de mer ”normala” oväder/nederbörd kan ställa till med besvär. Läckage i tak, dåliga vattenavledare, mark som fuktas upp och inströmning av vatten under samt mot byggnader, stora mängder med slagregn, hagel och drivsnö träffar och belastar byggnader på hotfulla vis. Vid slagregn kan vatten ta sig in lite vart som helst längs fasaden och orsaka till exempel fuktproblem som kan gå ifrån små till stora problem (Hagentoft 2003).
3.7.1 Snö, vind, fuktighet och tropiska nätter
Snömängderna kommer att vissa år bli större nere i södra Sverige där extrema
nederbördsmängder förväntas öka. Men trots att även vinternederbördsmängden förväntas öka kommer snösäsongen att bli kortare och det maximala snötäcket mindre tjockt. Om vindförhållandena kommer öka är osäkert men dagarna med hög relativ fukthalt kommer att öka under fler perioder än bara under sommaren och temperaturer över 10 grader kommer bli vanligare under dessa perioder. Rötmånader kommer kunna utökas till mellan 35-85 dagar i södra Sverige men även längre upp i landet och tropiska nätter där temperaturen inte understiger 20 grader kommer bli fler. Dessa klimatförändringar kommer att påverka Sverige på många olika vis, förutom av översvämningar, ökad nederbörd, stigande
vattennivå, ras, skred och erosion kommer byggnadsmaterial indirekt att påverkas av de förändrade förhållande (Boverket 2009).
3.7.2 Nederbörd
Det är uppenbart att byggnader utsätts för nederbörd så som regn och snö i dess vertikala riktningar vilket har lett till ordentliga vattentäta takkonstruktioner. Samtidigt utsätts även de horisontella ytorna för nederbörd och även slagregn som är en stor påfrestning. Sen beror det helt och hållet på vart man befinner sig geografiskt och åt vilket väderstreck. På syd och västkusten i Sverige är byggnader hårt utsatta för slagregn, speciellt sydvästfasader.
Växter, träd och byggnader m.m. påverkar luftströmningen när oväder uppstår, vilket gör att slagregn som kommer mot en husvägg med t.ex. vegetation framför inte utsätts lika kraftigt som en fasad som inte har något täckande, detta medför att vind böjer sig runt byggnaden medans regndropparna fortsätter rakt. Därmed utsätts fasaderna med ojämnt mycket vatten, det är fasadernas hörn samt överdel som utsätts för mer vatten jämfört med mitt på och långt ner (Byggforskningsrådet 2000).
10
3.7.3 Regn
När det pratas om fukt är oftast den första fuktkällan som kommer på tal nederbörd, på ett eller annat vis har alla erfarenheten av att det regnar på ett hus och att vattnet kan sugas upp av byggmaterial. Det vatten som faller ner som regn kan i slutändan komma in via sprickor i klimatskalet tack vare läckor genom otäta tak, slagregn som uppstår av regn och blåst och orsakar att stora vattenmängder piskar mot fasader. Beroende på vilka material fasaden består av t.ex. fasadtegel kan en del av vattnet tas upp under en tid, dock kan inte allt vatten som kommer mot fasaden tas upp utan kommer efter ett tag att rinna längs fasaden, som drivs av både gravitationen och vindtryck. På detta vis kan vatten ta sig in i otätheter som finns i väggen och orsaka stora problem i konstruktionen. Tack vare att vattnet kan rinna längre sträckor inne i konstruktionen kan skador uppstå på helt andra ställen än ursprungsingången för vattnet (Hagentoft 2003).
3.7.4 Snö
På vintern formas vatten till snö som med hjälp av vinden kan blåsa in i byggnaders vindsutrymmen eller in i konstruktioner som har ventilerade öppningar. Även hagel kan studsa in i eller mot byggnaders klimatskal (Hagentoft 2003). När snön därefter tinar upp kan fuktskador uppstå, dessa skador är vanligast i fjälltrakterna men kan ske runt om i landet också. Då snöflingor är väldigt lätta träffar de inte fasaden så ofta utan följer lätt med vinden runt byggnaden eller lägger sig uppe på taket (Nevander & Elmarsson 2006).
Snö och vindlaster kommer ändras med förändringar hos klimatet. Boverket (2007) skriver att Rossby centre har tagit fram klimatkartor som visar att en minskning av medelvärdet av maximala vatteninnehållet i snön kommer att ske framöver. På grund av att extrema nederbörder förväntas öka kan större snömängder uppstå i områden där dimensionerande snölaster är som lägst från tidigare år. De områden som tros få störst problem framöver orsakade av snölaster är enligt Boverket södra Sverige (Boverket 2007). Boverket skriver att enligt SMHIs uppskattningar kommer helt snöfria år i delar av Sverige inträffa under
perioden 2071-2100 (Boverket 2007).
3.7.5 Vind
När regn och blåst sker samtidigt rör sig vattendroppar både vertikalt och horisontellt, på grund av detta kan vattendropparna träffa fasaden samt andra vertikala delar på byggnader (Nevander & Elmarsson 2006).
SMHI har enligt Boverket (2007) tagit fram scenarier som visar att de extrema vindarna kommer öka med cirka 5-10% de närmsta kommande åren i jämförelse mot 1961-90, enligt vissa beräkningar kan ökningen delvis redan inträffat. Det diskuteras även mellan Boverket och SMHI om att ta fram nya karakteristiska lastvärden för dimensionerande vindlaster (Boverket 2007).
Då stormar och vindlaster ökar, ökar även stormskador på byggnader, trädfall över
byggnader och avblåsta tak är vissa problem som kan uppstå och som även kostar avsevärt med pengar att reparera. Men på grund av ökade vindlaster kommer takstolar, åsar,
takmaterial och vindskivor behöva förankras mycket bättre på befintliga tak, vissa takpannor
11
och plåtar kommer behövas förstärkas eller kompletteras inom en framtid för att inte kunna utsättas för faror som kan komma att skada t.ex. människorna som bor i byggnaderna m.m.
Detta kommer utsatta lägen som vid kuster och på höjder verkligen vara beroende av.
Runt klimatskalet på byggnader skapar vinden stora tryck som ger förutsättningar för luften att röra sig i samt genom byggnader. Luften kan på det sättet transportera bort värme från byggnaden och orsaka drag som sänker den termiska komforten eller orsaka förhöjda värmebehov, luftens rörelser kan även förflytta fuktig luft på ett ogynnsamt sätt som skapar skador. Om ett hus har självdragssystem kommer vindtrycket för ventilationens funktion ha stor betydelse, vilket kommer orsaka kraftig ventilation när det kallt och blåsigt utomhus när det är som minst önskvärt på t.ex. höst och vinter. Däremot kommer det att upplevas som varmt och dålig luft inomhus på sommaren om det är vindstilla och väldigt varmt ute (Hagentoft 2003).
12
Passivhus
4.1 Passivhusens bakgrunden
Passivhus är byggnader som är välisolerade och värms till stor del upp med hjälp av energin som redan existerar i huset. De har god kvalitet, ger komfort, är lönsamma, miljövänliga och bidrar till minskningen av koldioxidutsläpp.
Från start har hela konceptet sin grund i svensk byggnadstradition men det var i Tyskland på 1990-talet som idén med passivhus uppstod, där blev man överens med att om
värmeförlusterna kunde tas ned till små mängder, skulle det gå att bygga hus som inte var beroende av radiatorsystem. Det första huset som byggdes var i Tyskland som ett test för att se hur det funkade och resulterade i ett bättre inomhusklimat än vad som tidigare någonsin byggts i landet (Passivhuscentrum 2016).
4.2 Prestation
För både energiprestanda och fuktsäkerhet är det viktigt att byggnaden är lufttät och för att energiprestandan ska kunna verka maximalt krävs det att byggnaden håller sig tät. Om huset är förutom lufttät även ångtätt har inte någon betydelse för den energimässiga delen i byggnaden, om det däremot används ett diffusionsöppet skikt av t.ex. papp eller massivträ måste hänsyn tas till den ånga som vandrar ut i konstruktionen.
4.3 Passivhusens krav
För att ett passivhus ska kunna bli certifierad i slutändan finns vissa krav som måste uppnås, det finns en svensk och en internationell kravspecifikation. Kriterierna skiljer sig tack vare olika klimatförutsättningar samt bygglagar runt om i länderna. Kraven för svenska passivhus har tidigare utvecklats av en expertgrupp som var utsedd av FEBY (Forum för energieffektiva byggnader). Men på senare år har SCNH (Sveriges Centrum för Nollenergihus) tagit över ansvaret, en förening som står för spridning och utveckling av energieffektivt byggande. De internationella kriterierna är framtagna av PHI (Passivhaus Institut) (FEBY12 2012).
För den svenska kravspecifikationen ingår att byggnaden vid +21 grader Celsius inomhus endast har 15 W värmeförluster (se tabell 2) per kvadratmeter när det är som kallast ute.
Det ingår även att byggnaden ska vara lufttät, det får alltså max läcka ut 0.30 l/s, kvm omslutande area vid ± 50 Pa tryckskillnad (Passivhuscentrum 2014).
Värmeförlust är den centrala bestämningen av passivhus, den värme som läcks ut från byggnaden när det är som kallast ute kallas därför värmeförlusttal. Dessa värmeförlusttal har olika krav i olika klimatzoner på grund av att temperaturen skiljer sig beroende på vart i landet som byggnaden befinner sig. Zonerna är uppdelade i tre delar (se figur) och har olika värden att följa (se tabell 2) (SCNH 2013a).
13
Figur 2. Sveriges olika klimatzoner (SCNH 2013b)
Tabell 2. Max värmeförlusttal för passivhus (W/m2 Atemp) vid 21oC (SCNH 2013b)
4.4 Passivhus & fukt
I tidningen Bygg & Teknik skriver Ingemar Samuelson enligt Kenneth Samuelson att väl isolerade energisnåla passivhus generellt innebär en ökad risk för fuktskador men det behöver inte ske för det. Samuelson menar att konstruktioner som är väl isolerade är känsligare för brister och fel, därför bör man utgå från att bygga för att nå högt ställda krav som gäller för t.ex. passivhus för att undvika problem skriver Samuelsson (2008).
Samuelson har dock tidigare avslöjat problem med fukt i fasader, nu lyfter han fram riskerna med dagens takkonstruktioner. Trenden har ändrats från lite isolering till att det ska vara mycket isolering, men denna kombination med vind som ventileras av uteluft skapar en riskkonstruktion. På grund av att konstruktionen med luftspalt vid takfoten och gavelventiler är gjorda för ett tak med lite isolering, behöver taken alltså utvecklas för energisnåla
välisolerade hus, även standarden för isolering till tak behöver förbättras säger Ingemar Samuelson (Samuelsson 2008).
Klimatzon Byggnad mindre än
400 m2 (W/m2 Atemp)
Byggnad större än 400 m2 (W/m2 Atemp)
I 19 17
II 18 16
III 17 15
14
Alsters förskola
I juni år 2013 stod Alsters förskola färdigbyggd och klar för att användas, som med godkänd certifiering kan klassas som passivhus. En enplansbyggnad med väl tilltagen isolering och med godkänt energikrav, försörjs byggnaden med både egen el, som beräknas producera 16 kWh/m2 elenergi per år och uppvärmning som tillfogas med bergvärme (SCNH 2013c). Alster är en tätort i Karlstads kommun som ligger beläget öster om Karlstad.
5.1 Tidigare studier
Tidigare har en studie gjorts av Victor Engdahl (2015) rörande fuktsäkerheten i Alsters
förskola. I skolans tak och ytterväggar utfördes fuktmätningar som var placerade i luftspalten mellan perioden 23 april-30 juli 2014. Från resultatet visade det sig att de kritiska nivåerna överskrids av samtliga mätare men det sker över en väldigt kort period, vilket gör att bedömningen för att mikrobiell tillväxt ska ske anses vara liten (Engdahl 2015).
En studie utfördes även av Caroline Andersson (2016) rörande den relativa fukthalten i luftspalterna i relation till vädrets inverkan, med hjälp av fuktmätningar på samma placering i ytterväggar och tak. I denna studie uppstod dock många problem på vägen vilket ledde till att väderstationer från områden runt om fick användas istället för att få fram ett resultat, dessa mätvärden som undersöktes berör perioden 15-03-28 till 16-03-28. Från detta resultat visade det sig att mikrobiell tillväxt är större i taket än i väggarna, risk för mögelpåväxt mellan april och september, positiv inverkan av hög vindhastighet på luftfuktigheten i taket, negativ inverkan på relativa fuktigheten av nederbörd (Andersson 2016). Mätvärdena är dock från mätstationer runt området och kan skilja lite från den aktuella plats där skog och topografi kan spela roll.
5.2 Område
Området runt alsters förskola är ett typiskt inlandsklimat i mellan-Sverige där vind inte belastar byggnaden lika mycket som i ett kustklimat. Vegetationen och topografin gör att förskolan hålls förhållandevis skyddad från slagregn m.m. På den östra sidan om skolan växer barrskog i sluttningen uppför som skapar ett vindskydd, på den södra sidan finns en skolgård där en lekpark finns tillgänglig samt lite öppna ytor att leka på där topografin börjar få en sluttning uppåt. Västra sidan om skolan är ett förhållandevis öppet närområde med
vegetation ett hundratal meter bort och en parkering för föräldrar att hämta och lämna barn (se figur 3). Norra delen består av en öppen yta där även en dal av parkeringen finns belägen samt en vall som fungerar som ett bullerskydd från europavägen som sträcker sig lite längre bort norr om skolan.
15
Figur 3. Situationsplan, Alsters förskola (Karlstads kommun 2012).
5.3 Fältmätning
Det finns totalt 10 mätinstrument utplacerade i ytterväggar och tak i byggnaden. Av dessa 10 är 5 stycken av dem är placerade på den norra sidan av byggnaden och de resterande 5 på den södra sidan. I ytterväggen på byggnadens respektive sida har 2 stycken mätinstrument placerats, samt i takanslutningarna är 3 mätinstrument på respektive sida placerade. Inuti byggnaden är en basstation placerad i ett konferensrum som trådlöst kommunicerar med instrumenten i vägg och tak, denna basstation synkar mätdata varje timme via en databas på internet kallad OmniSense. Mätinstrumentens funktion är att mäta luftfuktigheten,
temperatur och fuktkvot. I den här studien kommer ej fuktkvot att undersökas då placeringen av mätarna inte gör det möjligt att mäta dess data. Temperaturen som mätinstrumentet tar fram har en exakthet på ± 0,5oC vid en temperatur på 25oC och med
16
relativ fuktighet ligger noggrannheten på ± 2,5% vid ett mätområde mellan 10-90 %. Figur 3 visar en bild med översikt på mätinstrumentens placering. Instrument 1-6 sitter vid
takanslutningen och instrument 7-10 sitter placerade i ytterväggen.
Figur 4. Orienteringsfigur över mätinstrumenten placering i byggnaden. Instrumenten är numrerade 1-10 (Engdahl 2015).
Figur 5. Placering av mätinstrument i luftspalt i ytterväggen.
Figur 6. Placering av mätinstrument i luftspalt i yttertaket.
17
5.4 Netatmo
Netatmo är en internetansluten väderstation i två delar med prestandan att mäta inom- och utomhusmiljön, där den ena stationen är inkopplad inomhus och den andra utomhus.
Stationen som är placerad utomhus mäter temperaturen på utomhusluften samt luftfuktigheten och stationen inomhus mäter temperaturen inomhus, luftfuktigheten, lufttrycket, koldioxidhalten och ljudnivån. Inomhusstationen är placerad inne på ett kontor i Alsters förskola och Utomhusstationen har monterats i en fågelholk uppe i ett trä ca. 20 meter ifrån själva byggnaden (figur 6). Då denna studie enbart handlar om utomhusklimatet har inte mätdata från inomhusklimatet varit delaktigt i studien. Väderstationen har anslutits ihop med en regn- och vindmätare, som monterats på skolans tak med ca 1 meters avstånd från varandra i höjdled uppe på taket (figur 6). Vindmätaren mäter hastigheten på vinden och vindriktningen och regnmätaren mäter mängden regn som faller. All data lagras online via internet och kan fås fram via en dator, läsplatta eller telefon.
Figur 7. Orienteringsfigur över placering av Netatmo väderstation.
5.5 Tak
Förskolans takkonstruktion är ett parallelltak uppbyggt som ett pulpettak, ett tak som endast har lutning åt ett håll med en lutning som sluttar från norr till söder, har en taklutning 1:10 och takbjälklaget bärs av limträbalkar. Taket har en yta av plåt och sedumtak, ett tak som ingår i ”gröna tak” och består av tunna bäddar av växter, oftast växter som tål om torka skulle uppstå. Dock krävs en viss skötsel av sedumtak vilket gör att taket behöver ses till in emellan för t.ex. gödsling och vattning, vid dessa tillfällen finns en risk att plantor förstörs eller att småsten och liknande trampas genom sedummattan. Detta kan leda till hål i
tätskiktet som i sin tur kan vidareutveckla fuktproblem i taket, för att dessa problem inte ska uppstå krävs det att tätskiktet är tåligt. Samtidigt bör något slags skikt av dränering finnas då sedumtak är uppbyggt av växter trivs taket med en lagom mängd vatten. Eftersom taket har växter behåller sig fukten kvar längre vilket gör att det är extra noga för tätskiktet att det är tåligt mot vatten. Sedumtak är för det mesta inte lika känsliga för vindlaster i jämförelse med plåttak, då sedummattan släpper igenom det mesta av luftflödet, till skillnad emot ett tätt plåttak. Det är därmed inte vanligt att sedumtak utsätts för skador av vindlaster (Danielsson 2013).
18
Figur 8. Sedumtakets utseende uppifrån, Alsters förskola (Andersson 2016).
Takets olika skikt utifrån och in på Alsters förskola (Engdahl 2015):
• 30+25 mm Sedumtak med dränerande skikt
• 5 mm tätskikt YEP 5000
• Underlagspapp
• 22 mm Råspont
• 405 mm Limträbalk 115x405 s 1200
• (40 mm) Luftspalt
• (365 mm) Lösull 0,036 [W/m2*K]
• 145 mm Regelstomme s 1200/Mineralull 0,033 [W/m2’K]
Vid brandcellsgräns och ljudkrav tillkommer följande skikt
• 28 mm Glespanel 28x70 s 400
• 13 mm Gips
Nevander & Elmarsson (2006) skriver att luftspalten i ett parallelltak helst bör vara minst 50 mm för bra ventilationsflöde, där ligger förskolan i underkant då deras luftspalt endast är 40
Figur 9. Yttertakskonstruktion, Alsters förskola.
19
mm. På grund av detta leder det till att en kontroll av fuktnivåerna i takets fuktspalt är viktigt. Parallelltak med ventilation har vissa risker, speciellt till denna konstruktion kan skador via konvektion uppstå, vilket i sin tur ställer krav på tätheten hos fuktspärren. När luft får kontakt med yttertak på luftspaltens yttersida uppstår ofta problem, där kan
temperaturen vara så låg att kondens bildas. Då taket är av typen pulpettak, med riktning mot söder gör att hela takytan blir uppvärmd av solen som i sin tur gör att det inte uppstår någon ”kall” sida med risk för t.ex. uttorkning.
5.6 Vägg
Väggarna på Alsters förskola består av träregelväggar med liggande träfasad, uppbyggnaden av skikten beskrivs utifrån och in:
• 22 mm Träpanel
• 28 mm Läkt/Luftspalt
• 100 mm Mineralull 0,031 [W/m2*K]
• 9 mm Gipsskiva GU
• 220 mm Regelstomme/ Mineralull 0,036 [W/m2*K]
• 0,2 mm PE-Folie
• 70 mm Regelstomme/Mineralull 0,033 [W/m2*K]
• 2x13 mm Gipsskiva
Då regelstommen är korslagd i konstruktionen betyder det att
det finns få ställen där trä är genomgående hela vägen i väggen. Både ur fuktsynpunkt där den skyddar delvis mot vatten och ur energisynpunkt är detta en fördel. Uppbyggnaden av denna vägg tyder på att få köldbryggor uppstår, dessa problem kan annars orsaka att väggen får en kallare temperatur då de lokalt sänker temperaturen på grund av ett isolerande skikt saknas genom hela klimatskalet. Skolan har oftast en högre fukthalt än utomhus på grund av att inomhusluften får ett fukttillskott av dess verksamhet.
Ytterväggarna är tvåstegstätade, vilket innebär att en luftspalt skiljer fasadväggen från väggkonstruktionen. Detta gör att eventuell fukt som uppstår t.ex. som trängt sig igenom fasaden, att ventileras undan och minimerar därför risken för kondens och fuktskador då vatten snabbare kan torka ut och panelen kan hålla sig torrare (Fuktsäkerhet 2016a).
Liggande panel som förskolans väggar är beklädda med har under de senaste årtiondena påståtts klara vattenpåverkan av regn och liknande mycket sämre än vid stående panel.
Detta har på senare tid ändrats och handlar mer om att i det praktiska utföra arbetet på ett bra vis, så som att åstadkomma ett bra fuktskydd innanför samt god luftning m.m.
(Träguiden 2003b).
Figur 9. Ytterväggskon- struktion, Alsters förskola.
