Examensarbete Byggteknik och design 15hp Hur skall en ishallsvägg byggas?

(1)

Examensarbete Byggteknik och design

15hp

Hur skall en ishallsvägg byggas?

Fuktrisker och mögelanalys

How should an ice hall wall be built?

Moisture risks and mold analysis

Författare: Shather Yousif & Amir Douglah Examinator: Per- Magnus R Roald

Akademisk handledare: Reza Forouzesh-Asl Näringslivshandledare: Anders Kumlin Företag: Anders Kumlin AB

Examensarbete: 15,0 högskolepoäng inom Byggteknik och Design Serienummer: BD2017;37

(2)

Sammanfattning

I Sverige finns det många ishallar och ishallsklimatet skiljer sig från vanliga byggnaders klimat, detta på grund av att temperaturen är lägre inomhus än utomhus under sommarhalvåret. Detta resulterar i en högre ånghalt utomhus jämfört med inomhus under en del av året. Fukttransporten sker då utifrån och in mot ishallen, det vill säga tvärtemot vad som sker i en vanlig byggnad.

Under den kritiska perioden är ångtransportsriktningen inåt. När den varma luften träffar den kalla ytan i väggkonstruktionen, medför det en risk för kondens i väggen som leder till fuktskador. Fuktskador kan försämra väggkonstruktionen och leda till oönskade konsekvenser som exempelvis mögelpåväxt och rötskador.

Syftet med studien har varit att dimensionera ett antal väggar som klarar av klimatförutsättningarna, detta gjordes genom dynamisk fuktberäkning i WUFI Pro 5.1 med anpassade klimatdata samt verkliga klimatdata och sedan mögelanalys i WUFI Bio.

Målet med examensarbetet var att resultaten från denna studie sedan kan komma att användas som en vägledning till framtida byggen av ishallsväggar.

Resultaten från WUFI Pro 5.1 och WUFI Bio har visat att ett antal väggar som konstruerats under detta examensarbete bedöms att fungera samt kommit fram till hur en ishallsvägg inte skall konstrueras.

Slutsatesen visar att klimatförutsättningarna styr dimensioneringen av väggkonstruktionen.

Nyckelord: WUFI Pro 5.1, WUFI Bio, mögelpåväxt, MU, Sd-värde, ångmotståndsfaktor, RF, ånghalt,

(3)

(4)

Abstract

In Sweden there are many ice halls and ice halls climate differ from the usual buildings' climate, because temperatures are lower indoors than outdoors during the summer months. This results in a higher vapor content outdoors compared with indoors during the course of the year. Moisture transport takes place from the outside towards the ice halls, which is contrary to what happens in a common building.

During the critical period, the vapor transport direction is inward. When the hot air hits the cold surface of the wall structure, it leads to a risk of condensation in the wall that leads to moisture damage. Moisture damage can impair the wall structure and lead to unwanted consequences.

The purpose of this study was to dimension a number of walls that meet climate conditions, which are done by dynamic humidity calculation in WUFI Pro 5.1 with adapted climate data and real climate data and then mold analysis in WUFI Bio.

The aim of the bachelor thesis work was that the results from this study can then be used as a guide to the future building of ice skating walls.

The results from WUFI Pro 5.1 and WUFI Bio have shown that a number of walls designed during this master thesis are judged to work as well as revealed how an ice hallway wall should not be constructed.

The conclusion shows that climate conditions control the design of the wall structure.

Keywords: WUFI Pro 5.1, WUFI Bio, mold growth, MU, Sd-value, vapor resistance factor, RF, vapor content, potential difference

(5)

(6)

Förord

(7)

(8)

Beteckningar

RF relativ fuktighet %

v ånghalt g/m3

vs mättnadsånghalt g/m3

u fuktkvot %

mw mängden vatten i material kg

m0 mängden torrt material kg

(9)

Innehåll

Sammanfattning ... III Abstract ... V Förord ...VII Beteckningar... IX 1. Inledning ... 1 1.1 Bakgrund ... 1

1.2 Syfte och målformulering ... 1

1.3 Avgränsningar/förutsättningar ... 2 1.4 Beräkningsprogram ... 2 2. Nulägesbeskrivning ... 3 3. Teoretisk referensram ... 4 4. Faktainsamling ... 5 5. Genomförandet ... 6 5.1 Teori ... 6 5.1.1 Fukttransport ... 7 5.1.2 Kritiskt fukttillstånd ... 8 5.2 WUFI ... 9 5.2.1 WUFI Pro ... 9

5.2.2 WUFI Pro 5.1 uppbyggnad ... 9

5.2.3 WUFI Bio ... 19

5.2.4 WUFI Bio uppbyggnad ... 19

5.3 Klimat ... 22

5.3.1 Konventionellt klimat ... 22

5.3.2 Anpassade ishallsklimat ... 23

5.3.3 Verkliga klimatdata ... 26

5.4 Vägguppbyggnad ... 27

5.4.1 Konventionell byggnad med Stockholmsutomhusklimat ... 27

5.4.2 Kiruna ... 28

5.4.3 Stockholm ... 30

5.4.4 Lund ... 32

5.4.5 Gimo, verkliga klimatdata ... 34

(10)

(11)

1. Inledning

Vintersporter är en stor del av svensk kultur. Både barn och vuxna utövar sporter som ishockey, konståkning och skidåkning i olika former. Många av dessa sporter utövas på is.

Svensk idrott har många elitidrottare och dessa idrottsutövare är beroende av att kunna utöva sina idrotter året om.

Sverige har ca 358 ishallar varav de flesta ägs av kommunerna (svenska ishockeyförbundet, 2016). Många av dagens ishallar är relativt gamla. Problem med hög energiförbrukning är inte helt ovanliga eftersom det finns en stor energisparpotential.

Ishallsklimat skiljer sig från vanliga byggnaders klimat, på grund av att temperaturen är lägre inomhus än utomhus under sommarhalvåret. Detta resulterar i en högre ånghalt utomhus jämfört med inomhus under del av året. Fukttransporten sker då utifrån och in mot ishallen, det vill säga tvärtemot vad som sker i en vanlig byggnad. När ångtransportsriktningen är inåt träffar den varma luften den kalla ytan i väggkonstruktionen, det medför en risk för kondens i väggen.

1.1 Bakgrund

Enligt Boverkets Byggregler, BBR, om fukt i byggnaden ”Byggnader ska utformas så att fukt inte

orsakar skador, lukt eller mikrobiell växt som kan påverka hygien eller hälsa. Det är ett ansvar som byggherren och fastighetsägaren har för dem som vistas i byggnaden” (Boverket, 2014).

Fuktskador i byggnader kan orsaka stora kostnader årligen. Att åtgärda befintliga fuktskador i det svenska byggnadsbeståndet har kostnadsberäknats till ca 100 miljarder kronor, (Boverket – BETSI, 2009). Många studier angående ishallar har lagt mycket fokus på energisparandet och reduceringen av energiutsläpp (Edeland, Näsman, 2016). Problem med fukt och mögelpåväxten på väggarna har däremot inte undersökts i samma utsträckning, detta trots att fuktproblem kan leda till oönskade konsekvenser såsom ökat energibehov, mögelväxt, rötskador, hälsorisker och elak lukt (Nevander & Elmarsson, 2006, 290).

1.2 Syfte och målformulering

Syftet med detta examensarbete är att studera fuktförhållanden i ytterväggkonstruktionen i en ishall och hur de påverkas av klimatet utomhus och i ishallen. Baserat på beräknade fuktförhållanden är det vår målsättning att kunna göra en riskbedömning avseende fukt- och mögelskador i olika

ytterväggskonstruktioner.

Enligt Boverkets Byggregler, BBR, krav på fuktsäkerhet ”Fuktsäkerhetsprojekteringen ska leda fram

till lämpliga val av material och byggnadsteknik. Resultatet av projekteringen och utförandet ska kontrolleras så att byggnaden fungerar” (Boverket, 2014). Denna studie har som mål att ge en ökad

(12)

1.3 Avgränsningar/förutsättningar

Konstruktion

• En ishallsvägg med isolering av mineralull och mellanliggande träreglar. • Väggkonstruktionen skall vara belägen mot söder.

• Väggenslutning 90°. Beräkningsprogram

• Beräkningen samt analys skall göras med WUFI Pro version 5.1. • Start datum på beräkningarna 1 oktober 2017.

• Beräkningen sker per timme med tioårsperiod. • Studera väggens påverkan i olika delar av Sverige. • Mögelanalys utförs med WUFI Bio.

Beräkningar har utförts för två fall: Anpassat klimat

• Inomhus temperatur på 8°C med amplituden +-2°C. • Inomhus RF är mellan 55 – 70%.

• Daggpunkten i ishallen är 1°C.

• Utomhusklimat enligt WUFI för respektive ort, Kiruna, Stockholm och Lund. • Hänsyn till solinstrålning kommer inte att tas.

• Hänsyn till nederbörd kommer inte att tas.

• Antar att det inte finns is i hallen under sommaren, mellan april-augusti. Verkliga klimatdata

• Riktiga klimatdata kommer att användas för Gimo.

• Antar att det inte finns is i hallen under sommaren, mellan april-augusti.

1.4 Beräkningsprogram

Under detta examensarbete används två simuleringsprogram, WUFI Pro 5.1 och WUFI Bio. Med hjälp av dessa två program kan man få svar på de frågeställningarna som berör denna studie.

WUFI Pro 5.1 används för att studera RF i olika delar av byggnader som exempelvis tak, golv och väggar. Programmet visar även den vattenmängd som det valda materialet i konstruktionen innehåller. Temperaturskillnader erhålls i varje skikt av väggen oavsett årstid.

(13)

2. Nulägesbeskrivning

Detta examensarbete skrivs efter initiativ från Anders Kumlin AB (AKAB). Företaget är ett

(14)

3. Teoretisk referensram

Det som presenteras i vår teoretiska referensram är de kurser och introduceringar som har varit vår utgångspunkt i den här studien. Kurserna ”Byggteknik 2, byggfysik och materiallära 7,5hp” och ”Skademekanismer av fukt 7,5hp” är kurser som vi har läst i vår utbildning Byggteknik och Design. Vi har även fått en introduktion av simuleringsprogrammen WUFI Pro 5.1 och WUFI Bio från Anders Kumlin, Anders Kumlin AB.

Kursinnehåll

”Byggteknik 2, byggfysik och materiallära”

• Redogörelse för vart i en konstruktionsdel det finns risk för kondens

• Hur den yttrepåverkan (exempelvis fukt) förändrar materialets fysiska egenskaper

• Beräkning av temperatur och relativfuktighet i skiktgränser samt byggnadsdelar med flertal skikt

• Redogöring av köldbryggor och dess effekter

• Redogöring av de fysikaliska grunderna för värmetransport (ledning, strålning, konvektion) • Beräkning av fuktmängd i material, luft samt fukttransport

Kursbehörighet: Ingen särskild behörighet krävs förutom att man läser på programmet byggteknik och design, men rekommenderade förkunskaper är kursen AF1710 Byggteknik 1, husbyggnad och design (KTH, 2015).

”Skademekanismer av fukt”

• Träs reaktion vid fuktpåverkan

• Studiebesök om fuktskador i sim- och ishallar • Fuktens inverkan på inomhusmiljön

• Förstå påverkan av fukt på inomhusklimat och ”sjuka hus” • Fuktberäkningar för olika konstruktionsdelar

(15)

4. Faktainsamling

Verkliga uppmätta klimatdata från en ishall i Uppland har tillhandhållits av Jörgen Rogstam, Energi & Kylanalys. Erhållna klimatdata har i samarbete med Anders Kumlin bearbetats för att kunna användas vid beräkningar i WUFI Pro.

(16)

5. Genomförandet

5.1 Teori

Fukt finns överallt och kan förekomma i olika former såsom is, vätska eller vattenånga. Då en byggnad kan påverkas av fukt från t.ex. marken, i form av nederbörd, luftfukt. Det är inte ovanligt att olika byggnader drabbas av fuktskador (Nevander & Elmarsson, 2006, 21) (Sandin, 2010, 71). Om ett byggnadsmaterial får ett högre fuktinnehåll än kritiskt fuktinnehåll kan detta leda till olika typer av skador (Nevander & Elmarsson, 2006, 290) (Sandin, 2010, 121).

Luftens relativa fuktighet (RF) [%], är ett mått på hur mycket vattenånga det finns i luften i förhållandet till vad det maximalt kan finnas vid rådande temperatur. Med andra ord hur luften RF talar om hur mycket vattenånga luften innehåller i förhållande till vad den maximalt kan bära vid aktuell temperatur. RF varierar med temperaturen, när temperaturen höjs så ökar luftens kapacitet att bära vattenånga, det vill säga att mättnadsånghalten ökar och RF sänks. Om temperaturen sänks så ökar RF. Sänks temperaturen tillräckligt mycket så kommer RF att bli 100 %. Om temperaturen sänks ytterligare så kan luften inte bära all fukt, med andra ord kondens inträffar. Den temperatur där kondens inträffar kallas daggpunkten. (Sandin, 2010, 72-74) (Nevander & Elmarsson, 2006, 238-239).

RF = 𝑣 𝑣⁄ _𝑠 𝑅𝐹 = 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣 𝑓𝑢𝑘𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑡 [%] 𝑣 = å𝑛𝑔ℎ𝑎𝑙𝑡 [𝑔 𝑚_⁄ 3_] 𝑣𝑠= 𝑚ä𝑡𝑡𝑛𝑎𝑑𝑠å𝑛𝑔ℎ𝑎𝑙𝑡 (𝑏𝑒𝑟𝑜𝑒𝑛𝑑𝑒 𝑎𝑣 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑒𝑛) [𝑔 𝑚⁄ 3] 𝑣𝑖 = 𝑣𝑢+ 𝑣𝐹𝑇 = 𝑣𝑢+ 𝐺 𝑛𝑉 𝑣𝑖 = å𝑛𝑔ℎ𝑎𝑙𝑡𝑒𝑛 𝑖𝑛𝑛𝑒 [𝑔 𝑚⁄ 3] 𝑣𝑢= å𝑛𝑔ℎ𝑎𝑙𝑡𝑒𝑛 𝑢𝑡𝑒 [𝑔 𝑚⁄ 3] 𝑣𝐹𝑇 = 𝑓𝑢𝑘𝑡𝑡𝑖𝑙𝑙𝑠𝑘𝑜𝑡𝑡𝑒𝑡 [𝑔 𝑚⁄ 3] 𝐺 = 𝑓𝑢𝑘𝑡𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛 [𝑔/ℎ] 𝑉 = 𝑣𝑜𝑙𝑦𝑚𝑒𝑛 [𝑚3] 𝑛 = 𝑙𝑢𝑓𝑡𝑜𝑚𝑠ä𝑡𝑡𝑛𝑖𝑛𝑔𝑎𝑟 [1/ℎ]

I en ishall kommer fukttillskottet (vFT) periodvis att vara negativt, jämfört med ovan.

Vattenmängden [kg] per volym [m3_{] kallas för fukthalten och betecknas (w) [kg/m}3_{], medan}

förhållande mellan fuktinnehåll [kg] och mängden torrt material kallas för fuktkvoten och betecknas (u) [%] (Nevander & Elmarsson, 2006, 243).

u =𝑚𝑤 𝑚0 ⁄

u = fuktkvoten [%]

mw = mängden förångningsbart vatten i material i [kg] m0= mängden torrt material i [kg]

w = ρ ∙ u

𝑤 = 𝑓𝑢𝑘𝑡ℎ𝑎𝑙𝑡 [𝑘𝑔 𝑚_⁄ 3_]

(17)

Sorptionskurva

Alla material strävar efter jämvikt med omgivningens RF, det vill säga att antingen absorberar de fukt och fuktas upp (absorptionskurva) eller torkas ut (desorptionskurva) för att nå jämvikten.

Sorptionskurvan anger sambandet mellan RF och jämviktsfuktkvoten för materialen. Varje kurva är specifik beroende på vilket material som undersöks. I de flesta fallen är det trögare för materialet att torkas ut än vad det är för att fuktas upp (Nevander & Elmarsson, 2006, 249;479).

5.1.1 Fukttransport

Fukttransport i ett material är en process som är beroende av flera olika faktorer såsom ånghalt, temperatur, fukthalt och materialets fukttransportegenskaper. Den drivande potentialen för fukttransport är vanligen skillnader i ånghalt, fukttransporten går från högre till lägre ånghalt (Nevander & Elmarsson, 2006, 257-259).

Fukttransport i ångfas

Fukttransport i ångfas kan förekomma på ett antal sätt som exempelvis:

• Diffusion är då när ångan rör sig från högre ånghalt till lägre ånghalt, drivkraften för diffusion är ånghaltsskillnad. Materialets porositet samt struktur är väsentligt för hur mycket ånga som transporteras.

• Med fuktkonvektion menas det att ångan transporteras med luften. Totaltryckdifferenser är ett villkor för att kunna skapa ett luftflöde. Totaltrycksdifferenser kan orsakas av

temperaturskillnader och vindtryck.

• Annan form av diffusion är effusion och termodiffusion men i byggsammanhanget har de så liten effekt på fukttransport därför kan de undantas (Nevander & Elmarsson, 2006, 258). 𝑔 = −𝛿𝑑𝑣 𝑑𝑥= 𝛿 𝑣1 − 𝑣2 𝑑 = 𝑣1 − 𝑣2 𝑍 𝑔 = 𝑓𝑢𝑘𝑡𝑓𝑙ö𝑑𝑒 [𝑔 𝑚⁄ 2𝑠] 𝑣1 − 𝑣2 = å𝑛𝑔ℎ𝑎𝑙𝑡𝑠𝑘𝑖𝑙𝑙𝑛𝑎𝑑𝑒𝑛 [𝑔 𝑚_⁄ 3_] 𝛿 = 𝑓𝑢𝑘𝑡𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡𝑘𝑜𝑒𝑓𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡 (å𝑛𝑔𝑔𝑒𝑛𝑜𝑚𝑠𝑙ä𝑝𝑝𝑙𝑖𝑔ℎ𝑒𝑡)[𝑚2_{⁄ ]}_𝑠 𝑍 = 𝑓𝑢𝑘𝑡𝑚𝑜𝑡𝑠𝑡å𝑛𝑑 [𝑠 𝑚⁄ ]

Fuktgenomsläpplighet (δ) [m2_{/s] talar om hur mycket ånga som kan passera ett skikt vid aktuellet RF,}

det vill säga att den är beroende av RF. Fuktmotstånd (Z) [s/ m], är ett motståndsvärde mot

ångtransport. Det är beroende av tjockleken på skiktet samt dess fuktgenomsläpplighet. Sd-värde står för ångtäthet för ett material i jämförelse med skikttjocklek luft (Nevander & Elmarsson, 2006, 260-264) (Sandin, 2010, 91-95).

𝑆𝑑= 𝑍 ∗ 𝛿𝐿𝑈𝐹𝑇 [𝑚]

(18)

Fukttransport i vätskefas

Driftkrafterna för transport i vätskafas är • kapillära krafter

• vindtryck • tyngdkraft • vattenövertryck

𝑤 > 𝑤𝑘, betyder att aktuella fukthalten är större än den kritiska fukthalten. Transport som sker i vätskefas har större kapacitet jämfört med ångdiffusion, detta betyder att de konstruktioner som har direktkontakt med vatten kan fuktas upp mycket fort medan uttorkning kan pågå under en väldig lång tid (Nevander & Elmarsson, 2006, 269).

5.1.2 Kritiskt fukttillstånd

Kritiska fukttillstånd är gränsen för att materialen behåller godtagbar funktion under hela den tiden som de exponeras för fukttillståndet. Kritiska fukttillstånd kan förändra materialets egenskaper. När fukttillståndet överstiger den kritiska nivån så kan olika typer av fuktskador uppstå, materialet tappar sina ursprungliga egenskaper och försämras. Hänsyn till olika materials kritiska fukttillstånd måste beaktas särskild för de produkter där mögelpåväxt kan förväntas att växa (Nevander & Elmarsson, 2006, 290) (Sandin, 2010, 121).

Vid kortvariga fuktbelastningar kan höga RF accepteras till exempel vid en månads varaktighet får RF stiga upp till 87% utan att mögelpåväxt initieras, däremot vid långvariga fuktbelastningar tre månader behövs minst 80% RF för mögelpåväxt (Nilsson, 2004, 64-65).

(19)

5.2 WUFI

5.2.1 WUFI Pro

WUFI Pro utför dynamiska endimensionella värme och fuktberäkningar med hänsyn till inbyggd fukt, regn, solstrålning, långvågig strålning, kapillär transport, och sommar kondens.

WUFI Pro bestämmer byggnadsdelarsteoretiska värme och fuktprestanda under verkliga klimatförhållanden (WUFI, 2017).

5.2.2 WUFI Pro 5.1 uppbyggnad

1. Projektinformation

Den här rutan fungerar som ett anteckningsblock för bakgrundsinformation om det aktuella projektet som kan sparas med

inmatningsdata och resultat.

Fall

I ”case” rutan anges namn och en kortbeskrivning om det aktuella fallet, detta hjälper om det finns olika fall att hålla reda på.

Figur 2 - WUFI Pro 5.1 - Projektinformation

(20)

2. Komponent

Här skapas en komponent genom att välja ut lager och ange materialdata till dessa lager. Detta visas i ett grafiskt diagram för att underlätta inmatningen.

Materialdatabas

Här väljs material som skall användas i komponenten. Det finns ett antal olika materialdatabaser att välja ifrån där Fraunhofer-IBP-Holzkirchen; Germany är den största.

(21)

3. Övervakningspositioner När alla lager är valda finns möjlighet att placera kameror på dessa lager för att kunna hålla koll på

relativfuktighet, temperatur, vatten och mögelpåväxt på en specifik position.

4. Orientering, lutning och höjd I denna ruta väljs orienteringen för den yttre delen av komponenten. Lutningen anges beroende på om man använder sig av ett platt tak (0 grader) eller en vertikal vägg (90 grader). Höjden anges med start från

marknivån.

Figur 6 - WUFI Pro 5.1 - Övervakningspositioner

(22)

5. Ytans överföringskoefficienter Ytöverföringskoefficienterna anges och detta beskriver i vilken utsträckning

miljöförhållandena påverkar komponenten. På utsidan anges värmemotstånd, Sd-värde, strålningsabsorption,

regnvattenabsorption och insidan anges värmemotstånd samt Sd-värde.

6. Initiala villkor

Här anges ursprungliga RF och temperatur värden. Denna ruta ger även möjlighet att välja RF-fördelningen över hela

komponeten eller för varje lager.

Figur 8 - WUFI Pro 5.1 - Ytans överföringskoefficienter

(23)

7. Beräkningsperiod

I denna ruta väljs start- och slutdatum för beräkningen. Beräkningen sker timvis och det finns möjlighet att räkna på långa perioder men även på korta.

8. Klimatförhållanden

Klimatet delas in i 5 kategorier och dessa är utomhus (vänster sida), inomhus (högersida) sinuskurva, EN 13788, EN 15026, ASHRAE 160.

Vid utomhusklimatet väljs plats som visar RF och temperaturförhållanden, till detta kan en klimatdatafil användas om det finns att tillgå.

Figur 10 - WUFI Pro 5.1 - Beräkningsperiod

(24)

Inomhussinuskurva rutan anges under vilken tidsperiod temperaturen och relativfuktigheten är som maximum.

EN13788

I denna ruta anges val av klimatklass och

inomhustemperatur där RF kurvan ändras beroende på de ovanstående

Figur 12 - WUFI Pro 5.1 - Inomhussinuskurva

(25)

EN15026 Här anges val av fukttillskottet (hög eller låg). Det visas även två diagram för utomhustemperaturens förhållande till inomhustemperaturen samt RF utomhus förhållande till RF inomhus 9. Sammanfattning av indata

Det kan vara att föredra att gå igenom den inmatade datan innan beräkningen påbörjas, genom att använda sig av kommandot Input och då visas

flikarna där man kan gå igenom datan.

Figur 14 - WUFI Pro 5.1 - EN15026

(26)

10. Beräkning

Beräkningarna sker antingen genom en snabbsimulering då resultat visas i efterhand eller en simulering på film då RF, temperatur och vattenhalten till förhållande i varje skikt över hela beräkningstiden visas.

Figur 16 - WUFI Pro 5.1 - Snabbsimulation

(27)

11. Bedömning av resultat

När beräkningen är slutförd kan resultatet visas på två sätt, film eller grafer.

Vatteninnehåll

I den här rutan visas vatteninhåll i materialet.

RF och temperatur

Här visas RF till förhållande av temperaturen.

Figur 18 - WUFI Pro 5.1 - Vatteninnehåll

(28)

Isoplehts

Detta diagram beskriver RF förhållande till temperaturen. Att det är mörkare i vissa delar jämfört med andra delar i diagramet innebär att RF inte förändras lika snabbt såsom vid de ljusare prickarna. RF håller sig oförändrat eller med väldigt lite förändring under längre tid gentemot de ljusare prickarna.

(29)

5.2.3 WUFI Bio

Simulationsprogramet WUFI Bio gör en bedömning av hur stor risken är för att mögel skall växa på ett material samt mängden mögel som kan växa. Material delas in i fyra olika klasser, 0, 1, 2 och k. Dessa klasser bestämmer kraven för det kritiska RF med hänsyn till temperatur och varaktighet.

WUFI Bio är ett program som hjälper att ta hänsyn till fuktnivå, temperatur och varaktighet. Det kan exempelvis användas för att bedöma varför skador skett på en konstruktion samt användas vid fuktsäkerhetsprojektering (WUFI, 2017).

5.2.4 WUFI Bio uppbyggnad

1. Inmatning

I rutan ”input” anges det RF-startvärderet i sporerna och i vanliga fall brukar RF ligga mellan 40-80%. RF-startvärdet påverkar bara till en början av simulationen, därefter domineras den av vatteninnehållet och blir oberoende av startvärdet. Det finns tre olika materialklasser och en substratklass att välja bland.

Materialklass 0: Den känsligaste klassen för mögelpåväxt. Kritiska RF 71% vid 20˚C, det vill säga att det kritiska vatteninnehållet ligger vid 180 [kg/m3_]

Materialklass 1: Mindre känslig klass för mögelpåväxt jämfört med klass 0. Kritiska RF 77% vid 20˚C, det vill säga att det kritiska vatteninnehållet ligger vid 220 [kg/m3_]

Materialklass 2: Mindre känslig klass för mögelpåväxt jämfört med klass 1. Kritiska RF 80% vid 20˚C, det vill säga att det kritiska vatteninnehållet ligger vid 230 [kg/m3_]

Substratklass K: Används vid riskbedömning av den kritiska tillväxten hos vissa mögel arter som kan orsaka hälsoproblem hos människor.

(30)

2. Klimat

Den här rutan beskriver klimatförhållandet för det undersökta materialet

(31)

3. Resultat

I den här rutan visas resultatet för den gjorde beräkningen. Den övre rutan visar två linjer, den röda beskriver det kritiska vatteninnehållet medan den blå linjen beskriver det befintliga vatteninnehållet. I den nedersta rutan visas mängden mögel som kan växa på materialet. Längst åt vänster ser visas ett ”trafikljus”, om den lyser rött så är det hög risk för

mögeltillväxt, gul är medelrisk och grönt är ingen risk alls. I exempel nedan visas ett material med hög risk för mögeltillväxt.

(32)

5.3 Klimat

5.3.1 Konventionellt klimat

I en vanlig byggnad är Vi>Ve,det vill säga att ånghalten inomhus är högre än ånghalten utomhus.

Fuktkällan är då inomhusluften vilket betyder att fukttransportsriktningen är utåt från byggnaden (Nevander & Elmarsson, 2006, 274-280).

Medel RF för utomhus i vintertid ligger mellan 80-90% medan under sommaren ligger den mellan 60-80%. Vid nederbörd ökas RF till 95-100% men vid torrt klimat kan det sjunka till 35-40%. RF burkar oftast vara lägst på dagen jämfört med natten då den är högre. Utomhus så är RF alltid som högst under vinterperioden medan ånghalten ute alltid är högst under sommarperioden (Sandin, 2010, 74-75).

Vid sommartid inomhus ligger medel RF på cirka 60% medan under vintern är den ungefär 30%. Varma sommardagar leder till att inomhusluften blir fuktigare, däremot gör kyliga

utomhustemperaturer att luftfuktigheten minskas inomhus (Sandin, 2010, 74-75).

(33)

5.3.2 Anpassade ishallsklimat

Ishallstemperaturen antas ligga mellan 6 och 10 grader där RF styrs mot daggpunkten 1°C. I detta fall så ärVi <Ve under delar av året, det vill säga att fuktkällan är utomhusluften. Utomhus klimatet är

baserat på beräkningarna som gjorts i WUFI Pro 5.1.

5.3.2.1 Kiruna

Temperaturen i Kiruna sjunker ner till nästan -40°C under vintern och kan stiga upp till ungefär 24°C under sommaren, däremot stiger RF till cirka 95 % under vintern och sjunker till runt 20 % under sommaren. Månadsmedeltemperaturen ligger mellan ungefär -16°C och 11°C, det är som kallast under januari och varmast under juli. RF medel är 84% som högst och 66% som lägst. Klimatet inomhus är anpassat efter förutsättningarna att temperaturen alltid ligger mellan 6°C och 10°C och RF ligger mellan 55 % och 70 % under hela året.

Diagram 3 – Ånghalten utomhus i förhållande till ånghalten inomhus (Kiruna)

Ånghalten inne är högre än ånghalten ute Vi>Ve mellan september till juni, det tyder på att fuktkällan

är inomhusluften, detta medför en potentialskillnad över ytterväggen vilket leder till ångtransport utåt i strävan efter jämvikt. Från juni till augusti blir ånghalten ute högre än ånghalten inne Vi < Ve på grund

av högre RF samt högre temperatur ute än inne, se bilaga 10.1 Kiruna. Fuktkällan blir utomhusluften, detta innebär en förändring i ångtransportsriktning.

(34)

5.3.2.2 Stockholm

Stockholm har ett varmare klimat jämfört med Kiruna då temperaturen sjunker ner till minusgrader under kortare perioder. Månadsedeltemperaturen börjar sjunka redan i början av oktober och fram till slutet av mars, sedan börjar den stiga igen fram till september. Mellan december – februari är

månadsmedeltemperaturen ungefär -1°C till -3,3°C, där februari är den kallaste månaden. De varmaste dagarna ligger under perioden maj till september, temperaturen ligger på drygt 8,5°C till 20°C då juli månad är den varmaste.

Klimatet inomhus är anpassat efter förutsättningarna att temperaturen alltid ligger mellan 6°C och 10°C över året. Detta resulterar till att det är kallare ute än inne under perioden oktober till april, därefter börjar det bli lika varmt utomhus som inomhus under maj. Efter maj stiger temperaturen utomhus då blir det varmare utomhus än inomhus fram till september.

RF ligger mellan 60% och 90% över hela året. Som högst är det mellan september till april, cirka 80% till 90%, och som lägst under perioden mellan maj och augusti, då den ligger vid ungefär 60% till 70%. Eftersom inomhusklimatet är anpassat efter förutsättningarna att RF ligger mellan 55 % till 70 % så är uteluftens RF högre än inomhusluftens RF mellan september till april, fast mellan maj till augusti är RF utomhus ungefär lika stort som inomhus, se bilaga 10.1 Stockholm.

Diagram 4 - Ånghalten utomhus i förhållande till ånghalten inomhus (Stockholm)

Denna sammanställning av RF och temperatur för ute- och inomhus medför en ånghaltsskillnad. Potentialskillnaden över ytterväggen resulterar till ångtransport inåt eller utåt beroende av vart det är högre ånghalt.

Under december fram till slutet av mars är ångtransportsriktningen utåt sedan ändras riktningen under hela april månad, därefter ändras den riktningen igen under maj. Under andra halvåret är riktningen inåt på grund av den höga ånghalten utomhus.

(35)

5.3.2.3 Lund

Klimatet i Lund är varmare i jämförelse med Kiruna och Stockholm. Månadsmedeltemperaturen utomhus börjar stiga i slutet av april och det blir varmare utomhus än inomhus. Utetemperaturen ligger då mellan 2,4°C och 16°C, som kallast under februari och varmast under juli. Sedan i början av november börjar den sjunka fram till april. I april är det nästan lika varmt både inom- och utomhus. RF medel å andra sidan är alltid högre ute än inne. Den ligger som högst vid 89% under juli och som lägst vid 72% under februari. Denna kombination av Temperaturen och RF resulterar till högre utomhusånghalt än inomhusånghalt över hela året, se bilaga 10.1 Lund.

Klimatet inomhus är anpassat efter förutsättningarna att temperaturen alltid ligger mellan 6°C till 10°C under hela året och RF mellan 55 % till 70 %.

Diagram 5 - Ånghalten utomhus i förhållande till ånghalten inomhus samt ånghaltsskillnaden (Lund) När potentialskillnaden uppstår över ytterväggen leder den till en ångtransportsriktning inåt i strävan efter jämvikt. Under första halvåret är vFT mellan 0,86 – 1,50 g/m³. Den största potentialskillnaden

ligger i andra halvåret och specifikt mellan juni till september då vFT är 3,5 – 4,6 g/m³.

(36)

5.3.3 Verkliga klimatdata

5.3.3.1 Gimo

Gimo ligger i Östhammars kommun cirka 50 km nordost om Uppsala. Inomhusklimats förutsättningar är annorlunda eftersom Gimos klimatdata inte är anpassat utan är verkliga. De mättes 2016 både för inomhus och utomhus.

Deras klimat är liknande Stockholms klimat. De kalla dagarna börjar redan under november och fortsätter fram till april, då ligger utomhusmedeltemperaturen mellan cirka -2˚C och 2˚C, som kallast under januari. Efter april börjar utomhusmedeltemperaturen stiga. Medeltemperaturen är ungefär 8˚C - 20˚C under perioden maj och oktober och som varmast under juli.

Inomhusmedeltemperaturen ligger vid 6˚C till 9˚C mellan oktober fram till mars. De kallaste dagarna är under januari och februari. I början av april stiger medeltemperaturen kraftigt från 10 ˚C i april till 22 ˚C i juni samt juli. Efteråt sjunker den i augusti och fortsätter att sjunka tills den når 6˚C under januari.

RF är alltid högre utomhus i förhållande till inomhus under hela året, se bilaga 10.1 Gimo.

Diagram 6 - Ånghalten utomhus i förhållande till ånghalten inomhus (Gimo)

Ånghalten ute är högre än ånghalten inne den stora delen av året. Mellan mars och fram till slutet av december är ångtransportsriktningen inåt, på grund av potentialskillnaden över ytterväggen.

Fuktkällan är då utomhusluften under den perioden, vFT under den perioden ligger mellan 0,06 och 4

g/m³. Den starkaste potentialskillnaden är under augusti då vFT är 4 g/m³.

(37)

5.4 Vägguppbyggnad

Här presenteras 14 olika vägguppbyggnader med materialdata. Väggarna delades in i olika platser i Sverige, dessa platser var Kiruna, Lund, Stockholm samt Gimo. Luftomsättning för alla luftspalterna i väggarna valdes till 100 (oms/h) efter konsultation med Anders Kumlin.

5.4.1 Konventionell byggnad med Stockholmsutomhusklimat

5.4.1.1 Vägg 1

Materialdata Softwood Luftspalt Plywoodskiva M.U. PE-folie Gipsskiva

Densitet [kg/m3] 400 1,3 500 60 130 850

Porositet [m3/m3] 0,73 0,999 0,5 0,95 0,001 0,65

Specifik värmekapacitet, torr [J/kgK] 1500 1000 1500 850 2200 850

Värmeledningsförmåga, torr [W/mK] 0,09 0,18 0,1 0,04 2,2 0,2

Sd-värde [m] 5,6 0,014 12,6 0,42 70 0,11

(38)

5.4.2 Kiruna

5.4.2.1Vägg 1

Figur 25 – Uppbyggnad av vägg 1 (Kiruna)

5.4.2.2Vägg 2

Materialdata Softwood Luftspalt M.U. Gipsskiva Plywoodskiva

Densitet [kg/m3_] ₄₀₀ _1,3 ₆₀ ₈₅₀ ₅₀₀

Porositet [m3_/m3_] _0,73 _0,999 _0,95 _0,65 _0,5

Specifik värmekapacitet, torr [J/kgK] 1500 1000 850 850 1500

Värmeledningsförmåga, torr [W/mK] 0,09 0,18 0,04 0,2 0,1

Sd-värde [m] 5,6 0,014 0,26 0,1 7

Tabell 2 – Materialdata för vägg 1 (Kiruna)

Materialdata Softwood Luftspalt M.U. PE-folie Plywoodskiva

Densitet [kg/m3_] ₄₀₀ _1,3 ₆₀ ₁₃₀ ₅₀₀

Porositet [m3_/m3_] _0,73 _0,999 _0,95 _0,001 _0,5

Specifik värmekapacitet, torr [J/kgK] 1500 1000 850 2200 1500

Värmeledningsförmåga, torr [W/mK] 0,09 0,18 0,04 2,2 0,1

(39)

5.4.2.3 Vägg 3

Tabell 4 - Materialdata för vägg 3

5.4.2.4 Vägg 4

Materialdata Softwood Luftspalt M.U. Plywoodskiva

Densitet [kg/m3_] ₄₀₀ _1,3 ₆₀ ₅₀₀

Porositet [m3_/m3_] _0,73 _0,999 _0,95 _0,5

Specifik värmekapacitet, torr [J/kgK] 1500 1000 850 1500 Värmeledningsförmåga, torr [W/mK] 0,09 0,18 0,04 0,1

Sd-värde [m] 5,6 & 2,4 0,014 0,33 12,6

Tabell 5 - Materialdata för vägg 4

Densitet [kg/m3_] ₄₀₀ _1,3 ₆₀ ₅₀₀

Porositet [m3_/m3_] _0,73 _0,999 _0,95 _0,5

Sd-värde [m] 5,6 & 2 0,014 0,26 12,6

Figur 27 - Uppbyggnad av vägg 3 (Kiruna)

(40)

5.4.3 Stockholm

5.4.3.1 Vägg 1

Materialdata Softwood Luftspalt M.U. PE-folie

Densitet [kg/m3_] ₄₀₀ _1,3 ₆₀ ₁₃₀

Porositet [m3_/m3_] _0,73 _0,001 _0,95 _0,001

Specifik värmekapacitet, torr [J/kgK] 1500 1000 850 2200

Värmeledningsförmåga, torr [W/mK] 0,09 0,13 0,04 2,2

Sd-värde [m] 5,6 & 5 & 2 0,011 0,39 70

(41)

5.4.3.2 Vägg 2

Materialdata Softwood Luftspalt M.U.

Densitet [kg/m3_] ₄₀₀ _1,3 ₆₀

Porositet [m3_/m3_] _0,73 _0,999 _0,95

Specifik värmekapacitet, torr [J/kgK] 1500 1000 850

Värmeledningsförmåga, torr [W/mK] 0,09 0,18 0,04

Sd-värde [m] 5,6 & 5 & 2 0,011 0,33

Tabell 7 - Materialdata för vägg 2 (Stockholm)

5.4.3.3Vägg 3

Materialdata Plåtskiva Luftspalt Softwood M.U.

Densitet [kg/m3_] ₁₃₀ _1,3 ₄₀₀ ₆₀

Porositet [m3_/m3_] _0,001 _0,001 _0,73 _0,95

Sd-värde [m] 1500 0,0051 5 & 2 0,39

Tabell 8 - Materialdata för vägg 3 (Stockholm) Figur 30 – Uppbyggnad av vägg 2 (Stockholm)

(42)

5.4.4 Lund

5.4.4.1 Vägg 1

Materialdata Softwood Luftspalt M.U. PE-folie

Densitet [kg/m3_] ₄₀₀ _1,3 ₆₀ ₁₃₀

Porositet [m3_/m3_] _0,73 _0,001 _0,95 _0,001

Sd-värde [m] 5,6 & 2 0,013 0,39 70

(43)

5.4.4.2 Vägg 2

Materialdata Plåtskiva Luftspalt Softwood M.U.

Densitet [kg/m3_] ₁₃₀ _1,3 ₄₀₀ ₆₀

Porositet [m3_/m3_] _0,001 _0,001 _0,73 _0,95

Sd-värde [m] 1500 0,013 5,6 & 2 0,39

Tabell 10 - Materialdata för vägg 2 (Lund)

5.4.4.3 Vägg 3

Materialdata Softwood Luftspalt M.U.

Densitet [kg/m3_] ₄₀₀ _1,3 ₆₀

Porositet [m3_/m3_] _0,73 _0,001 _0,95

Specifik värmekapacitet, torr [J/kgK] 1500 1000 850

Värmeledningsförmåga, torr [W/mK] 0,09 0,155 0,04

Sd-värde [m] 5,6 & 2 0,013 0,39

Tabell 11 - Materialdata för vägg 3 (Lund) Figur 33 - Uppbyggnad av vägg 2 (Lund)

(44)

5.4.5 Gimo, verkliga klimatdata

5.4.5.1 Vägg 1

Figur 35 - Uppbyggnad av vägg 1 (Gimo)

Materialdata Softwood Luftspalt M.U. PE-folie Plywoodskiva Gipsskiva

Densitet [kg/m3_] ₄₀₀ _1,3 ₆₀ ₁₃₀ ₅₀₀ ₈₅₀

Porositet [m3_/m3_] _0,73 _0,999 _0,95 _0,001 _0,5 _0,65

Specifik värmekapacitet, torr [J/kgK] 1500 1000 850 2200 1500 850

Värmeledningsförmåga, torr [W/mK] 0,09 0,18 0,04 2,2 0,1 0,2

Sd-värde [m] 5,6 0,014 0,16 70 7 0,1

(45)

5.4.5.2 Vägg 2

Densitet [kg/m3_] ₄₀₀ _1,3 ₆₀ ₅₀₀

Porositet [m3_/m3_] _0,73 _0,999 _0,95 _0,5

Sd-värde [m] 5,6 & 2 0,014 0,26 12,6

Tabell 13 - Materialdata för vägg 2 (Gimo)

5.4.5.3 Vägg 3

Densitet [kg/m3_] ₄₀₀ _1,3 ₆₀ ₅₀₀

Porositet [m3_/m3_] _0,73 _0,999 _0,95 _0,5

Sd-värde [m] 5,6 & 2,4 0,014 0,33 12,6

Tabell 14 - Materialdata för vägg 3 (Gimo) Figur 36 - Uppbyggnad av vägg 2 (Gimo)

(46)

5.5 Tillvägagångssätt

1. Till en början ritades väggarna upp i WUFI Pro 5.1, därefter valdes ett antal material från materialdatabasen och efter bestämdes tjocklekarna på materialet. Kameror applicerades på varje material för en mer noggrann analys av resultatet efter beräkningen.

2. Därefter bestämdes orienteringen för väggen. Den placerades mot söder med 90 graders lutning samt valdes höjden ut på väggen att vara upp till tio meter.

3. Sedan bestämdes ytans överföringskoefficienter, då valdes det ingen regnvattensabsorption samt strålningsabsorption.

4. Efter det valdes de initiala villkoren för RF och temperatur, där RF valdes till 80% och temperaturen till 20°C över hela väggkomponenten.

5. En 8 års beräkning valdes med starttid 2017-10-01 och avslut vid 2025-10-01, där beräkningar skedde timvis.

6. Därefter valdes 4 platser för beräkningar, Kiruna, Stockholm, Lund och Gimo

7. Sedan valdes det utom- och inomhusklimat för dessa platser förutom Gimo på grund av det har riktiga klimatdata så klimatet är redan bestämt.

8. När inomhusklimatet bestämdes togs bara plats, sinuskurva och EN13788 till hänsyn. 9. Vid sinuskurvan valdes det RF 63% med en amplitud på 8, temperatur på 8 grader med

amplituden 2. RF har sitt maximumvärde 2017-07-20 och temperaturen har sitt maximum 2017-08-16.

10. Vid kommandot EN13788 valdes medel inomhustemperatur 8 grader. 11. Innan beräkningarna startades granskades den valda datan via input.

12. Därefter startades beräkningarna via en snabbsimulation eller en filmsimulation.

13. Slutligen togs 4 grafer fram, totaltvatteninnehåll, vatteninnehåll för varsitt material, RF och temperaturförhållande samt Isoplehts. Av dem framtagna graferna gjordes en bedömning om konstruktionen uppfyller delar av kraven och om dessa gjorde det skickades dem vidare till WUFI Bio för en mer noggrann mögelanalys.

14. Väggarna som skickades till WUFI Bio beräknades mängden mögel som växte på dessa, samt användes materialklass 0. Materialklass 0 valdes för att se om väggarna klarade av det svåraste villkoret.

(47)

6. Resultat/analys

Nedan presenteras resultaten från WUFI Pro 5.1 samt WUFI Bio. Antalet väggar som har valts att diskuteras är fjorton väggar, en vägg som är uppbyggd på samma sätt i en konventionell byggnad med ishallsklimat i Stockholm, fyra väggar i Kiruna med ishallsklimat, tre väggar i Stockholm med

ishallsklimat, tre väggar i Lund med ishallsklimat och tre väggar i Gimo med verkliga klimatdata. Beslut skall fattas om vilka väggar som klarar av kraven för mögelpåväxt och fokusen ligger på in- och utsidan av isoleringen i väggkonstruktionen. Detta kommer göras genom att analysera graferna av Isoplehts som finns för varje vägg och jämföra med grafen för kritiska fuktnivåer för mögelpåväxt. Varje vägg skall även tilldelas en risknivå för mögelpåväxt och mängden mögel som kan växa.

Figur 1 - Kritisk fuktnivåer, Viitanen (1996)

Konventionell

byggnad

Kiruna

Stockholm

Lund

Gimo

Vägg 1

Vägg1

-

Vägg2

-

Vägg3

-

Vägg 4

-

(48)

6.1 Konventionell byggnad

6.1.1 Vägg 1

På utsidan av isoleringen är RF 83%, 80% och 73% vid respektive 0°C, 5°C och 10°C. Insidan av isoleringen är RF 68% och 95% vid respektive 7°C och 10°C. Detta tyder på att det finns en hög risk för mögelpåväxt på insida isolering eftersom att RF får vara max 83% vid 10°C under en långvarigtid (cirka 12 veckor).

De så höga värdena beror på att det är högre ånghalt ute än inne under en lång period samt att vägg 1 har en ångspärr vid insida isolering. När vattenångan har transporterats sig igenom plywoodskivan hindras den från att ventileras utåt på grund av ångspärren som är placerad på insida isolering.

RF 83% RF 95%

RF 80% Figur 38 - Isoplehts för utsidan av isoleringen (konventionellvägg, Stockholm)

RF 95%

RF 83%

(49)

6.2 Kiruna

6.2.1 Vägg 1

På utsidan av isoleringen är RF 100% vid 0˚C, mellan 82% - 100% vid 5˚C och 10˚C. Insidan av isoleringen är RF 44% och 85% vid respektive 5˚C och 10˚C. Detta tyder på att det finns en låg risk för mögelpåväxt på insida isolering men på utsida isolering finns det en hög risk för mögelpåväxt. Simulationen från WUFI Bio visar ”rött” ljus på utsidan av isoleringen och ”grönt” på insidan av isoleringen, det vill säga att vägg 1 inte bedöms att fungera, se bilaga 10.2 Kiruna vägg 1.

Plywoodskivan på utsida isolering har 700 som ångmotståndsfaktor med ett Sd-värde på 12,6m, MU

har 1,3 som ångmotståndfaktor med ett Sd-värde på 0,26m och gipsskivan på insidan har 8,3 som

ångmotståndfaktor med ett Sd-värde på 0,1m.

Plywoodskivan har ett starkare ångmotstånd jämfört med gipsskivan och med tanke på att ånghalten inomhus är högre än utomhus mestadels av året, orsakar detta att vattenångan börjar transportera sig utåt på grund av potentialskillnaden som uppstår över väggen. Det är lättare för vattenångan att transportera sig genom gipsskivan än plywoodskivan.

Figur 40 - Isoplehts för utsidan av isoleringen (vägg 1, Kiruna)

(50)

6.2.2 Vägg 2

På utsidan av isoleringen är RF 83%, 81% och 78% vid respektive 0˚C, 5˚C och 10˚C. Insidan av isoleringen är RF 28% och 87% vid respektive 5˚C och 10,5˚C. Detta tyder på att det finns låg risk för mögelpåväxt på insidan av isoleringen medan ingen risk på utsidan av isoleringen för vägg 2.

Simulationen från WUFI Bio visar ”grönt” ljus både ut- och insidan av isoleringen, det vill säga att vägg 2 bedöms att fungera, se bilaga 10.2 Kiruna vägg 2.

Träskivan (softwood) på utsida isolering har 200 som ångmotståndsfaktor med ett Sd-värde på 2m,

MU har 1,3 ångmotståndfaktor med ett Sd-värde på 0,26 och plywoodskivan på insidan har 700 som

Eftersom den kritiska perioden ligger mellan juni till augusti då ånghalten är högre utomhus än inomhus, det vill säga att utomhusluften blir fuktkällan under en kort tid. Resten av tiden är fuktkällan inomhusluften, detta innebär att en ångspärr kan placeras på insidan av isoleringen i Kirunas ishallar.

(51)

6.2.3 Vägg 3

På utsidan av isoleringen är RF 92%, 83% och 77% vid respektive 0˚C, 5˚C och 10˚C. Insidan av isoleringen är RF 34% och 77% vid respektive 5˚C och 10,5˚C. Detta tyder på att det inte finns någon risk för mögelpåväxt för vägg 3.

Simulationen från WUFI Bio visar ”grönt” ljus på både ut- och insidan av isoleringen, det vill säga att vägg 3 bedöms att fungera, se bilaga 10.2 Kiruna vägg 3.

Eftersom den kritiska perioden ligger mellan juni till augusti då ånghalten är högre utomhus än inomhus. Träskivan hindrar en stor det av vattenångan att transportera sig inåt under den kritiska perioden i jämförelse med om det skulle vara en gipsskiva där istället. Gipsskivan har 8,3 som

ångmotstånd faktor och ett Sd-värde på 0,1m, på grund av gipsskivans låga värden skulle RF ökas från

77% till 81% vid insida isolering.

MU tjocklek spelar en roll när det kommer till vatteninnehållet i skiktet. Ju tjockare skikt desto mindre vatteninnehåll under den kritiska perioden.

Figur 45 - Isoplehts för insidan av isoleringen (vägg 3, Kiruna)

RF 83% RF 95%

(52)

6.2.4 Vägg 4

På utsidan av isoleringen är RF 92%, 84% och 76% vid respektive 0˚C, 5˚C och 10˚C. Insidan av isoleringen är RF ca 34% och 75% vid respektive 5˚C och 10,5˚C. Detta tyder på att det inte finns någon risk för mögelpåväxt för vägg 4.

Simulationen från WUFI Bio visar ”grönt” ljus på både ut- och insidan av isoleringen, det vill säga att vägg 4 bedöms att fungera, se bilaga 10.2 Kiruna vägg 4.

Träskivan på utsida isolering har 200 som ångmotståndsfaktor med ett Sd-värde på 2,4m, MU har 1,3

ångmotståndfaktor med ett Sd-värde på 0,325m och plywoodskivan på insidan har 700 som

Sd-värdet för materialen i denna vägg är starkare än i vägg 3 när det kommer till träskivan och MU på

grund av att tjocklen på dessa material är större än i vägg 3. Detta leder till bättre resultat i Kiruna

RF 83% RF 95%

RF 80%

(53)

Figur 49 - Isoplehts för insidan av isoleringen (vägg 1, Stockholm)

6.3 Stockholm

6.3.1Vägg 1

På utsidan av isoleringen är RF 83%, 79% och 77% vid respektive 0°C, 5°C och 10°C. Insidan av isoleringen är RF 69% och 96% vid respektive 7°C och 10.5°C. Detta tyder på att det finns en hög risk för mögelpåväxt på insidan av isoleringen, samt låg risk på utsidan av isoleringen för vägg 1.

Simulationen från WUFI Bio visar ”rött” ljus på insidan av isoleringen, samt ”grönt” på utsidan av isoleringen, det vill säga att vägg 1 inte bedöms att fungera, se bilaga 10.2 Stockholm vägg 1.

De höga värdena beror på att större delen av året är det högre ånghalt utomhus än var det är inomhus, det vill säga att ångtransportsriktning är utifrån och in mot ishallen. Dessutom har vägg 1 en ångspärr vid insida isolering och detta hindrar väggen från att ventileras.

RF 95%

RF 80% RF 83%

Figur 48 - Isoplehts för utsidan av isoleringen (vägg 1, Stockholm)

RF 83% RF 95%

(54)

6.3.2 Vägg 2

På utsidan av isoleringen är RF 87%, 82% och 79% vid respektive 0°C, 5°C och 10°C. Insidan av isoleringen är RF 67% och 81% vid respektive 7°C och 10.5°C. Detta tyder på att det är låg risk för mögelpåväxt för vägg 2.

Simulationen från WUFI Bio visar ”grönt” ljus på både ut- och insidan av isoleringen, det vill säga att vägg 2 bedöms att fungera, se bilaga 10.2 Stockholm vägg 2.

Träskivan på utsida har 200 som ångmotståndsfaktor med ett Sd-värde på 5m, MU har 1,3

ångmotståndfaktor med ett Sd-värde på 0,325 och träskivan på insidan har 200 som ångmotståndfaktor

med ett Sd-värde på 2m.

Träskivan passar bättre in på insidan jämfört med en plywoodskiva eftersom att plywoodskivan har ett Sd-värde på 7m när tjockleken på skivan är 10mm. Detta skulle fungerat bra i Kiruna men inte i

Stockholm då det har ett varmare klimat.

(55)

6.3.3 Vägg 3

På utsidan av isoleringen är RF 86%, 82% och 80% vid respektive 0°C, 5°C och 10°C. Insidan av isoleringen är RF 67% och 81,5% vid respektive 7°C och 10°C. Detta tyder på att det är låg risk för mögelpåväxt för vägg 3.

Simulationen från WUFI Bio visar ”grönt” ljus på både ut- och insidan av isoleringen, det vill säga att vägg 3 bedöms att fungera, se bilaga 10.2 Stockholm vägg 3.

Träskivan på utsida isolering har 200 som ångmotståndsfaktor med ett Sd-värde på 5m, MU har 1,3 ångmotståndfaktor med ett Sd-värde på 0,39 och träskivan på insidan har 200 som ångmotståndfaktor med ett Sd-värde på 2m.

Vägg 3 har en isoleringstjocklek på 300mm medan vägg 2 har 250mm och detta leder till ett bättre resultat för vägg 3 på grund av att väggen har ett tjockare isoleringsskikt. Plåt är det utvändiga

materialet för denna vägg och har ett Sd-värde på 1500m, detta medför att vattenångan har det svårare att ta sig igenom materialet på grund av det höga värdet.

RF 83% RF 95%

RF 80%

Figur 52 - Isoplehts för utsidan av isoleringen (vägg 3, Stockholm)

Figur 53 - Isoplehts för insidan av isoleringen (vägg 3, Stockholm) RF 83%

RF 95%

(56)

6.4 Lund

6.4.1 Vägg 1

På utsidan av isoleringen är RF 82,5%, 81% och 79% vid respektive 0°C, 5°C och 10°C. Insidan av isoleringen är RF 72% och 98,5% vid respektive 7°C och 10°C. Detta tyder på att det finns en hög risk för mögelpåväxt på insidan av isoleringen, samt låg risk på utsidan av isoleringen för vägg 1.

Simulationen från WUFI Bio visar ”rött” ljus på insidan av isoleringen, samt ”grönt” på utsidan av isoleringen, det vill säga att vägg 1 inte bedöms att fungera, se bilaga 10.2 Lund vägg 1.

De höga värdena beror på att det är högre ånghalt utomhus än inomhus under hela året, det vill säga att fuktkällan är utomhusluften under hela året, vilket innebär att ångtransporsriktning är utifrån och in mot ishallen. Dessutom har vägg 1 har en ångspärr vid insida isolering och detta hindrar väggen från att ventileras.

(57)

6.4.2 Vägg 2

På utsidan av isoleringen är RF 81%, 79% och 76% vid respektive 0°C, 5°C och 10°C. Insidan av isoleringen är RF 68% och 81% vid respektive 7°C och 10,5°C. Detta tyder på att det finns en låg risk för mögelpåväxt för vägg 2.

Simulationen från WUFI Bio visar ”grönt” ljus på både ut- och insidan av isoleringen, det vill säga att vägg 2 bedöms att fungera, se bilaga 10.2 Lund vägg 2.

som ångmotståndfaktor med ett Sd-värde på 0,325 och träskivan på insidan har 200 som

ångmotståndfaktor med ett Sd-värde på 2m.

Eftersom Lund året om har högre ånghalt utomhus än inomhus så fungerar plåt som ett bra utvändigt material på grund av att den har ett väldigt högt Sd-värde på 1500m.

RF 83% RF 95%

RF 80%

Figur 56 - Isoplehts för utsidan av isoleringen (vägg 2, Lund)

(58)

6.4.3 Vägg 3

På utsidan av isoleringen är RF 81%, 79% och 76% vid respektive 0°C, 5°C och 10°C. Insidan av isoleringen är RF 67% och 82% vid respektive 7°C och 10°C. Detta tyder på att det finns en låg risk för mögelpåväxt för vägg 3.

Simulationen från WUFI Bio visar ”grönt” ljus på både ut- och insidan av isoleringen, det vill säga att vägg 3 bedöms att fungera, se bilaga 10.2 Lund vägg 3.

som ångmotståndfaktor med ett Sd-värde på 0,39 och träskivan på insidan har 200 som

Denna vägg tillskillnad från vägg 2 har träpanel som utvändigt material med ett Sd-värde på 5,6m

vilket är betydligt lägre än plåtens 1500m. Detta gör att vattenångan lättare kan ta sig in i träpanelen i jämförelse med plåten, vilket ger vägg 2 de bättre resultaten.

(59)

6.5 Gimo

6.5.1 Vägg 1

På utsidan av isoleringen är RF 87%, 84% och 86% vid respektive 0°C, 5°C och 10°C. Insidan av isoleringen är RF mellan 90% och 98% vid 10˚C. Detta tyder på att det finns en låg risk för mögelpåväxt på utsidan av isoleringen, samt en förhöjd risk på insidan av isoleringen för vägg 1. Simulationen från WUFI Bio visar ”gult” ljus på insidan av isoleringen, samt ”grönt” på utsidan av isoleringen, det vill säga att vägg 1 inte bedöms att fungera, se bilaga 10.2 Gimo vägg 1.

Gipsskivan på utsida isolering har 8,3 som ångmotståndsfaktor med ett Sd-värde på 0,1m, MU har 1,3

ångmotståndfaktor med ett Sd-värde på 0,1625m och plywoodskivan på insidan har 700 som

Gimos klimatdata visar att ånghalten är högre utomhus än inomhus större delen av året, detta leder till att ångtransportsriktningen är inåt nästan hela året. Gipsskivan har ett lågt Sd-värde, på grund av detta

transporteras vattenångan enkelt igenom gipsskivan. Därefter hindras vattenångan från att

transporteras ut genom plywoodskivan på grund av PE-folien. RF i insida MU börjar stiga i juni och når maximala värdet under augusti.

Figur 60 - Isoplehts för utsidan av isoleringen (vägg 1, Gimo)

Figur 61 - Isoplehts för insidan av isoleringen (vägg 1, Gimo) RF 83% RF 95%

RF 80%

RF 95% _{RF 83%}

(60)

6.5.2 Vägg 2

På utsidan av isoleringen är RF 86%, 84% och 79% vid respektive 0°C, 5°C och 10°C. Insidan av isoleringen är RF är 81% mellan 10˚C till 12˚C. Detta tyder på att det finns en låg risk för

mögelpåväxt för vägg 2.

Detta höga RF-värde på insidan av isoleringen nås i mitten av augusti och fortsätter fram till slutet av september då det ligger mellan 70% och 80%.

Simulationen från WUFI Bio visar ”grönt” ljus på både ut- och insidan av isoleringen, det vill säga att vägg 2 bedöms att fungera, se bilaga 10.2 Gimo vägg 2.

Anledningarna till de resultaten är både materialval samt tjockleken i jämförelse med tidigare väggen som hade sämre resultat. Träskivan på utsida MU har ett Sd-värde på 2m och ångmotståndfaktor på

200, det vill säga att den har högre Sd-värde i jämförelse med gipsskivan i vägg 1. Detta leder till att

vattenångan inte transporteras lika lätt som i vägg 1 som hade en gipsskiva på utsidan av isoleringen. dessutom transporteras vattenångan ut ur väggen eftersom ingen PE-folie är placerad på insidan av isoleringen.

Figur 62 - Isoplehts för utsidan av isoleringen (vägg 2, Gimo) RF 83%

(61)

6.5.3 Vägg 3

På utsidan av isoleringen är RF 86%, 85% och 79% vid respektive 0°C, 5°C och 10°C. Insidan av isoleringen är RF 62% och 78% vid respektive 7 ˚C och 10˚C. 78% är det högsta värdet som RF når vid insidan av isoleringen. Detta höga RF-värde nås i mitten av augusti och fortsätter fram till slutet av september då den ligger mellan 70% och 78%. Detta tyder på att det finns en låg risk för mögelpåväxt för vägg 3.

Simulationen från WUFI Bio visar ”grönt” ljus på både ut- och insidan av isoleringen, det vill säga att vägg 3 bedöms att fungera, se bilaga 10.2 Gimo vägg 3.

Träskiva (softwood) på utsidan har 200 som ångmotståndsfaktor med ett Sd-värde på 2,4m, MU har

1,3 ångmotståndfaktor med ett Sd-värde på 0,325m och plywoodskivan på insidan av MU har 700 som

Till skillnad från vägg 2 så har vägg 3 ett tjockare MU-skikt samt tjockare träskiva på utsida isolering. Ökningen av tjockleken leder till högre Sd-värde för både MU och träskivan som i sin tur leder till att

vattenångan har det svårare att transportera sig utifrån och in jämfört med vägg 2. Dessutom sjunker vatteninnehåll i MU med 0,15 kg/m³ på grund av tjocklekens ökning.

Figur 65 - Isoplehts för insidan av isoleringen (vägg 3, Gimo) Figur 64 - Isoplehts för utsidan av isoleringen (vägg 3, Gimo)

RF 95%

RF 83%

(62)

7. Slutsats

Resultaten från denna studie visar att det inte går att placera en ångspärr på insidan av isoleringen eftersom väggen inte får möjlighet att ventileras. I Kiruna går det däremot att placera en ångspärr på insidan av isoleringen på grund av att ånghalten utomhus är lägre än inomhus större delen av året. Valet av material och dess placeringsordning i väggkonstruktionerna har visat sig vara betydande eftersom olika material har olika egenskaper, särskild när det kommer till fukttransportsmotstånd Sd

-värde. De gäller framförallt på de delar av Sverige där det är högre ånghalt utomhus än inomhus. Där passar det inte att placera en gipsskiva på utsida isolering samtidigt som det placeras en plywoodskiva på insida isolering. Detta för att gipsskivan har mycket lägre ångtransportsmotstånd än

plywoodskivan. Då kommer en större mängd vattenånga att transportera sig inåt genom gipsskivan och samtidigt få svårare att transportera sig utåt genom plywoodskivan. Dessutom bestämmer tjockleken på skiktet hur starkt Sd-värde som ett material kan få, ju tjockare skikt på materialet desto

starkare Sd-värde kommer det att få.

I denna studie har det även visat sig att risken för mögelpåväxt existerar för ett antal väggar, dock är risken varierande beroende på hur mycket den aktuella fuktnivån överstiger den kritiska fuktnivån. Vid vissa väggar har fuktnivåerna överstigit den kritiska fuktnivån med en eller två procent, det vill säga att risken finns men den är mycket liten och kan därför accepteras då detta endast skett under en kort period. Andra väggar däremot översteg RF-kravet med exempelvis 15-20% och detta innebär en hög risk för mögelpåväxt.

Plats Kiruna Stockholm Lund Gimo

Väggar Vägg1 Vägg2 Vägg 3 Vägg4 Konv. Vägg Vägg1 Vägg2 Vägg3 Vägg1 Vägg2 Vägg3 Vägg1 Vägg2 Vägg3 Bedöms fungera X X X X X X X X X Bedöms inte fungera X X X X X

Tabell 15 - Bedömning av väggar.

Låg risk [mm/år] Förhöjd risk [mm/år]

(63)

8. Rekommendationer

Den globala uppvärmningen har lett till att medeltemperaturen i Sverige har ökat, om temperaturen fortsätter att stiga så kan det leda till att exempelvis Stockholms utomhusklimat blir likvärdigt med klimatet i Lund. Med denna vetenskap är det viktigt att arbeta utifrån de senaste klimatuppgifterna för att göra en mer konkret fuktteknisk bedömning.

(64)

9. Referenser

9.1 Tryckta källor

Nevander, L E. & Elmarsson, B. (2006). Fukthandbok Praktik och teori. 3. uppl. Stockholm: AB Svensk Byggtjänst.

Kenneth, S. (2010). Praktisk byggnadsfysik. 1:5. uppl. Lund: Studentlitteratur AB

Nilsson, L-O. (2004). Fuktpåverkan på material: kritiska fuktnivåer (en informationsskrift). (Rapport TVBM (Intern 7000-rapport); Vol. 7178). Avd Byggnadsmaterial, Lunds tekniska högskola.

9.2 Elektroniska källor

http://www.swehockey.se/omforbundet/forbundsinformation/allmantomsvenskishockey/ http://www.boverket.se/sv/byggande/halsa-och-inomhusmiljo/om-fukt-i-byggnader/ http://www.boverket.se/sv/byggande/halsa-och-inomhusmiljo/om-fukt-i-byggnader/ https://wufi.de/en/software/wufi-pro/ https://wufi.de/en/2017/03/31/wufi-bio/ https://www.kth.se/student/kurser/kurs/HS1020 https://www.kth.se/student/kurser/kurs/AF1711

Edeland, C., & Näsman, A. (2016). Incitamentsstruktur för svenska ishallar att spara energi

(Kandidatexamensarbete). Stockholm: Kungliga tekniska högskolan – Skolan för Industriell Teknik och management. Tillgänglig:

http://www.vintersportarenor.se/assets/incitamentstruktur.pdf

9.3 Datorprogram

(65)

10. Bilagor

Bilaga 10.1

Kiruna

Diagram 7 – Utom- och inomhusmedeltemperatur i Kiruna.

(66)

Stockholm

Diagram 9 - Utom- och inomhusmedeltemperatur i Stockholm.

(67)

Lund

Diagram 11 - Utom- och inomhusmedeltemperatur i Lund.

(68)

Gimo

Diagram 13 - Utom- och inomhusmedeltemperatur i Gimo.

(69)

Bilaga 10.2

Konventionell vägg

Figur 66 - Utsidan av isoleringen lyser grönt.

(70)

Figur 68 - Insidan av isoleringen lyser rött.

(71)

Kiruna

Vägg1

Figur 70 - Utsidan av isoleringen lyser rött.

(72)

Figur 72 - Insidan av isoleringen lyser grönt.

(73)

Vägg 2

(74)

(75)

Vägg 3

(76)

(77)

Vägg 4

(78)

(79)

Stockholm

Vägg 1

(80)

Figur 88 – Insidan av Isoleringen lyser rött.

(81)

Vägg 2

(82)

(83)

Vägg 3

(84)

(85)

Lund

Vägg 1

(86)

Figur 100 – Insidan av Isoleringen lyser rött.

(87)

Vägg 2

(88)

(89)

Vägg 3

(90)