INOM
EXAMENSARBETE BYGGTEKNIK OCH DESIGN, GRUNDNIVÅ, 15 HP
STOCKHOLM SVERIGE 2020,
En fuktteknisk analys av konstruktionsmaterial
En undersökning och diskussion av trä jämfört med konventionella material
ERIK MÅRTENSSON NORDÉN SEBASTIAN ANDERSSON
KTH
SKOLAN FÖR ARKITEKTUR OCH SAMHÄLLSBYGGNAD
TRITA-ABE-MBT- 2043
En fuktteknisk analys av konstruktionsmaterial
En undersökning och diskussion av trä jämfört med konventionella material
A moisture engineering analysis of construction materials
A study and discussion of wood compared to conventional materials
Författare: Erik Mårtensson Nordén
Sebastian Andersson
Uppdragsgivare: Skanska Sverige AB Näringslivshandledare: Henrik Samrell
Sebastian Grette
Examinator: Annika Gram, KTH ABE
Akademisk handledare: Anders Kumlin, Anders Kumlin AB Examensarbete: AF179X – 15 hp
Utbildning: 180 hp - Byggteknik och design Godkännandedatum: 2020-06-17
Sammanfattning
Byggbranschen står i nuläget inför en utmaning att minska
klimatbelastningen av byggandet och bygga mer miljövänligt. Det finns idag en önskan om att undersöka möjligheten till att i större utsträckning kunna använda sig av mer trä vid byggnationer.
Sett till dagens mer konventionella material är trä mer fuktkänsligt. Det innebär att det lättare kan uppstå till exempel mögel och mikrobiell påväxt i träkonstruktioner. I Boverkets Byggregler och Miljöbalken framkommer det att byggnader ska utformas på ett sådant sätt att skador som kan påverka hälsan negativt inte ska förekomma.
Rapporten har undersökt om det ur ett fukttekniskt perspektiv är möjligt att byta ut bärande material mot KL-trä vid storskalig byggproduktion.
Simuleringar av fyra olika konstruktionsdelar har gjorts med betong
respektive KL-trä som bärande konstruktion. Resultatet av simuleringarna visade att det inte åligger någon risk för fuktskador i detaljerna med de olika materialen. Studien visar på att det rent teoretiskt är möjligt, men att rätt förutsättningar krävs för att förebygga uppkomsten av fuktskador ute i produktionen. Det kan vara svårt att garantera att fuktskador undviks vid produktion med KL-trä utan väderskydd, således är väderskydd något som måste användas för att undvika att fuktrelaterade skador uppstår under och efter produktionsskedet. En välarbetad fuktsäkerhetsplan är väsentligt för att bygga fuktsäkert, att använda sig av branschstandarden ByggaF kan vara ett värdefullt verktyg för att uppfylla det.
Nyckelord: Betong, Boverkets byggregler, ByggaF, Fukt, Fuktskador, KL- trä, Väderskydd, WUFI.
Abstract
The construction industry stands in front of a challenge to decrease their climate footprint in order to build more environmentally friendly. There is currently a desire to investigate the possibility to use wood to a larger extent. Compared to the more conventional building materials, wood has a higher risk of being damaged due to moisture, which can lead to mold growth. In Boverket’s Building Regulations its stated that buildings are to be designed to ensure that conditions detrimental to human health are avoided.
The report has investigated the moisture-technical possibilities of using cross-laminated timber, CLT, instead of concrete in large-scale
constructions.
Moisture simulations of four different structural parts has been conducted with concrete and CLT as the supporting structure. The simulations showed that there is no theoretical risk of moisture damage. The study shows that it is possible to change the materials, but that the right conditions are
required to protect and prevent the occurrence of moisture damages during production. At present, there is no possibility to guarantee that moisture damages on CLT is avoided without the use of weather protection. A well- worked moisture safety plan is essential for a moisture-proof production phase, the use of industry standard ByggaF can be a valuable and vital tool to ensure it.
Key words: Boverket’s building regulations, ByggaF, Concrete, Moisture, Moisture related damages, CL-timber, Weather protection, WUFI.
Förord
Vi vill börja med att tacka Skanska Sverige AB för möjligheten att utföra detta examensarbete tillsammans med dem. Vi vill tacka alla som ställt upp på våra intervjuer och frågor under resans gång samt till våra handledare på Skanska, Henrik Samrell och Sebastian Grette. Deras kunskap och stöd har varit viktig för arbetet och har hjälpt oss att driva rapporten framåt.
Ett speciellt och särskilt tack vill vi rikta till vår akademiska handledare Anders Kumlin, Anders Kumlin AB. Utan hans stora kunskaper och vidgade kunskaper inom området hade det varit svårt att forma denna rapport.
Under utbildningen har han öppnat upp ämnet fukt och delat med sig av sina kunskaper, vilket även har gällt under den här tiden med
examensarbetet. Det har gjort det möjligt att skriva om ämnet fukt. Detta innebär kunskaper att ta med sig in i framtiden.
Till sist vill vi tacka våra familjer och studiekollegor för inspiration, stöd och roliga stunder under studietiden.
Stort tack till er alla!
Sebastian Andersson Erik Mårtensson Nordén Stockholm, 2020-06-17.
Innehållsförteckning
1 Inledning ... 1
1.1 Bakgrund ... 2
1.2 Syfte ... 3
1.2.1 Frågeställningar ... 3
1.3 Avgränsningar ... 4
2 Definitioner ... 5
3 Teoretiskt ramverk ... 8
3.1 Trä ... 8
3.1.1 Korslimmat trä ... 10
3.2 Betong ... 11
3.2.1 Produktionsmetoder ... 12
3.3 Fuktkällor ... 13
3.4 Boverkets byggregler ... 15
3.4.1 Kapitel 6 ... 15
3.5 Bygga fuktsäkert ... 18
3.6 AMA HUS 18... 20
3.7 Kritisk relativ fuktighet ... 21
3.8 Konsekvenser av fukt i trä ... 22
3.8.1 Mikroorganismer ... 23
3.8.1.1 Mögel ... 23
3.8.1.2 Röta ... 24
3.8.2 Rörelser ... 25
3.8.2.1 Trä ... 25
3.8.2.2 KL-Trä ... 26
3.9 Konsekvenser av fukt i betong ... 27
3.10 Sanering ... 28
3.11 Väderskydd ... 29
3.12 Skanskas fuktsäkerhetsarbete... 31
3.12.1 Fuktsäkerhet ... 31
3.12.2 Förbuds- och varningslista ... 32
3.13 Klimatdata ... 33
3.14 Referensobjekt ... 35
4 Metod ... 36
4.1 Litteraturstudie ... 36
4.2 Intervjuer ... 37
4.3 Konstruktionsdetaljer ... 37
4.4 Simuleringar ... 38
5 Indata vid simuleringar ... 39
5.1 WUFI ... 39
5.2 Detaljer ... 41
5.2.1 4-K-20-6-0081 ... 41
5.2.2 4-K-41-6-0121 ... 42
5.2.3 4-K-41-6-0132 ... 43
5.2.4 4-K-41-6-0131 ... 44
6 Resultat ... 45
6.1 Sammanställning av intervjuer ... 45
6.2 Simuleringar ... 47
6.2.1 4-K-20-6-0081 ... 47
6.2.1.1 Betong ... 48
6.2.1.2 KL-Trä ... 49
6.2.2 4-K-41-6-0121 ... 50
6.2.2.1 Betong ... 51
6.2.2.2 KL-Trä ... 53
6.2.3 4-K-41-6-0132 ... 55
6.2.3.1 Betong ... 56
6.2.3.2 KL-Trä ... 58
6.2.4 4-K-41-6-0131 ... 60
6.2.4.1 KL-Trä ... 61
7 Diskussion ... 63
8 Slutsats ... 69
8.1 Fortsatta studier ... 70
9 Referenser ... 71
10 Bilagor ... i
1
1 Inledning
För att minska belastningen på klimatet vid nybyggnationer behöver vi hitta nya och smartare sätt att bygga på. En del av en lösning på problemet kan vara att bygga mer med trä. Trä är ett förnybart material och har den
egenskapen att det är ett material som binder upp koldioxid. Tillverkning av trä bidrar med mindre utsläpp av koldioxid än exempelvis betong och stål (Svenskt Trä, u.å.).
Vid användandet av trä kan vissa problem uppstå, varav fukt är ett av problemen. Rapporten kommer att undersöka i vilken utsträckning det går att byta ut material, i redan projekterade detaljer, mot trä ur en fuktteknisk synpunkt.
Några frågeställningar som kommer tas upp i rapporten är: hur hanteras fuktprojekteringen i dagsläget, om detaljerna uppfyller kritisk relativ fuktighet i dagsläget samt vilka risker och möjligheter som eventuellt kan uppstå vid användning av trä. Dessa frågor kommer att besvaras med hjälp av litteraturstudier, intervjuer, simuleringar och tidigare erfarenheter.
Anledningen till författarnas val att undersöka ämnet fukt och dess olika problem är ett intresse för ämnet som sådant. Detta intresse väcktes under en inriktningskurs, Skademekanismer av fukt, och författarna ville därför fördjupa sin kunskap inom ämnet.
2
1.1 Bakgrund
När samhället vill öka andelen trä som används i olika typer av
byggnationer behöver det i större utsträckning kontrolleras att fukt inte blir ett problem i byggnaderna. I det inledande stycket på kapitel 6:1 i Boverkets Byggregler (BBR, BFS 2011:6) kan följande text finnas: ”Byggnader och deras installationer ska utformas så att luft- och vattenkvalitet samt ljus-, fukt-, temperatur- och hygienförhållanden blir tillfredsställande under byggnadens livslängd och därmed olägenheter för människors hälsa kan undvikas” (BBR, BFS 2011:6). Vidare under kapitel 6:51 i BBR (BFS 2014:3) finns följande textutdrag: ”Byggnader ska utformas så att fukt inte orsakar skador, lukt eller mikrobiell växt som kan påverka hygien eller hälsa.” (BFS 2014:3).
Detta är något som ibland kan vara svårt att uppfylla när trä används som byggnadsmaterial. En orsak till det är att kritisk relativ fuktighet för
mögelpåväxt för trä ligger mellan 75–80 % och för betong ligger den mellan 90–95 %. Detta gäller vid en temperatur på ungefär 22˚C (Arfvidsson, Harderup & Samuelsson, 2017).
En annan stor orsak till att det uppstår fuktproblem i träbyggnationer är att det finns en kunskapsbrist inom området. Följande skrivs i rapporten Inriktning för träbyggande (2018):
Traditionella byggmaterial, såsom stål och betong, har länge dominerat bostadsbyggandet vilket skapat en kunskapsbrist hos många aktörer om träbyggandet (t.ex. kring funktions- och säkerhetskrav). Kunskapsbehovet är stort i flera delar av
byggandets värdekedja, från flera delar av beställar- och
byggledet till akademin och utbildningsväsendet, för en fortsatt utveckling och efterfrågan (Näringsdepartementet, 2018, s. 12).
Vikten av en gedigen fuktprojektering, ett fuktsäkert utförande och kunskapen att tillämpa det teoretiska i praktiken är i dagsläget stort.
3
1.2 Syfte
Syftet är att undersöka om det går att byta ut material i projekterade konstruktionsdetaljer mot trä; är det möjligt, med hänsyn till den
fukttekniska problematiken, att använda sig av trä i detaljen utan att riskera skador av olika slag. Det finns en önskan från Skanska om att undersöka möjligheten till att använda sig av mer trä vid storskalig produktion.
Undersökningen ska också belysa hur Skanska Sverige AB arbetar med fuktprojektering i dagsläget. Resultatet av undersökningen är tänkt att öka förståelsen och kunskapen inom det undersökta området.
Konstruktionsdetaljerna som granskas kommer omfatta detaljer som ofta lider av fuktskador i klimatskalet.
1.2.1 Frågeställningar
Studiens syfte uppnås genom att besvara följande frågeställningar:
• Hur hanteras fuktprojekteringen idag?
o Beaktas framtida klimat (eventuella förändringar)?
o Hur kontrolleras det att detaljen är fuktsäker?
o Vad för kunskap och erfarenhet har företaget av fuktprojektering med trä som huvudkomponent?
• Går det att byta ut bärande material mot trä med hänsyn till den fukttekniska problematiken?
o Uppfylls kritisk RF i dagsläget? Vad händer vid användning av trä istället?
o Vilka risker och möjligheter kan eventuellt uppstå vid användning av trä?
• Behöver väderskydd användas under produktionsskedet?
4
1.3 Avgränsningar
Detaljerna som används i rapporten tillhör ett enskilt byggnadsverk och ett specifikt projekt. Det innebär att resultatet av materialbytet i detaljerna är specifikt för just det enskilda projektet. Syftet är att visa att det kan vara möjligt att använda trä i en större utsträckning med hänsyn till
fuktproblematiken.
Rapporten kommer inte ta hänsyn till hur eventuella fuktproblem påverkar hållfasthet- och brandegenskaper. Hänsyn kommer inte heller tas till energi-, hälso- och sociala aspekter. Klimatet som rapporten baseras på kommer enbart utgå från Stockholm, Sverige.
5
2 Definitioner
Följande definitioner kommer från facklitteraturen inom området
rapporten avhandlar. Dessa förklaringar kan anses vara etablerade inom området.
Anisotropt material
”Material med olika fysikaliska egenskaper i olika riktningar.”
(Skogsencyklopedin, refererad i Skogen, u.å.).
Densitet
”Kvoten mellan materialets massa och dess volym. För porösa material skiljer man mellan skrymdensitet, som avser hela materialmängden inklusive porer, och kompaktdensitet, som avser materialet utan porer”.
Anges i enheten [kg/m3], (Arfvidsson, et al., 2017, s. 14).
Fibermättnadspunkt
”Vid 28–30% fuktkvot, fibermättnadspunkten, är cellväggarna mättade med vatten. Vatten utöver denna fuktnivå påverkar inte träets egenskaper, t.ex. hållfasthet och rörelse”, (Arfvidsson, et al., 2017, s. 53).
Fukt
”Vatten i gasfas, vätskefas eller fast fas. Med fukt avses oftast vattenånga, vatten i vätskeform eller is inuti eller på ytan av annan materia”,
(Arfvidsson, et al., 2017, s. 11).
Fukthalt
”Kvoten mellan förångningsbart vattens massa och total volym”. Anges i enheten [kg/kg], (Arfvidsson, et al., 2017, s.14).
Fuktkvot
”Kvot mellan förångningsbart vattens massa och materialets massa”. ”Avser massa material i torrt tillstånd”. Anges i enheten [kg/kg]. (Arfvidsson, et al., 2017, s. 14).
6 Fuktspärr
”Skikt som ska hindra eller minska fukttransport i ångfas och i vätskefas utan vattenövertryck, ofta kapillärsugning” (Arfvidsson, et al., 2017, s. 13).
Hysteres
”Vi noterar att sortpionskurvan för absorption och desorption inte är lika.
Ett material som fuktas upp och sedan torkas ut följer således olika
jämviktsfuktkurvor, detta benämns hysteresis eller hysteres.” (Arfvidsson, et al., 2017, s. 333).
Kondensation
”Fasövergång i luft från vattenånga till vatten i vätskefas då den relativa fuktigheten är 100 %” (Arfvidsson, et al., 2017, s. 12).
Kritisk relativ fuktighet
Den relativa fuktighet där ett material riskerar skador av olika slag om intervallet överskrids under en viss tid. Anges ofta i enheten [%] och förkortas RFKrit (Arfvidsson, et al., 2017).
Relativ fuktighet (RF)
”Kvot av verklig ånghalt och ånghalt vid mättnad vid given temperatur”.
Anges ofta i enheten [%]. (Arfvidsson, et al., 2017, s.14).
Sorptionskurva
”Förhållande mellan fuktinnehåll i ett poröst material och den relativa fuktigheten i den omgivande luften vid jämvikt som erhålls vid noggrant kontrollerad temperatur och relativ fuktighet. Sorptionskurvan som erhålls vid absorption (uppfuktning) skiljer sig i allmänhet från kurvan som erhålls vid desorption (uttorkning).” (Arfvidsson, et al., 2017, s. 15).
7 Vattencementtal (vct)
Kvoten mellan mängd vatten och mängd cement i betongen.
w/c är den engelska beteckningen. Det står för water to cement ratio.
w står för mängden vatten. c står för mängden cement.
𝑣𝑐𝑡 =𝑤 𝑐
(Burström, 2007).
Väderskydd
”Ett väderskydd är en temporär konstruktion som används när man vill täcka över eller kapsla in en yta där man arbetar med en byggnad eller en anläggning, för att skydda arbetstagare och byggnadsverk från klimatisk påverkan (väder och vind). I ett väderskydd ingår alltid ett tak, men även väggar kan ingå.” (Arbetsmiljöverket, 2020).
Värmekonduktivitet
”Värmekonduktiviteten λ definieras som den värmemängd som per sekund passerar genom en m2 av ett material med en meters tjocklek då
temperaturdifferensen är en grad. Ett lågt λ-värde innebär alltså en god värmeisolering.” Anges i enheten [W/mK]. (Sandin, 2010, s. 39).
Ånghalt
”Kvot av vattenångans massa och total volym. Ånghalt är detsamma som densitet för vattenånga”. Anges i enheten [g/m3]. (Arfvidsson, et al., 2017, s.
14).
Ånggenomsläpplighet (fukttransportförmåga)
”Ånggenomsläpplighet anger hur snabbt fukt kan transporteras genom materialet, huvudsakligen på grund av ångdiffusion. Transportkoefficienten är inte konstant utan ökar med ökande fuktighet i materialet”.
”Egenskapen är ofta av avgörande betydelse för fuktbeteendet. För materialskikt används i stället ånggenomgångsmotståndet som anger motståndet mot denna typ av fukttransport.” Anges i enheten [m2/s].
(Arfvidsson, et al., 2017, s. 37).
8
3 Teoretiskt ramverk
3.1 Trä
Materialet trä är av stor betydelse för sättet att bygga i Sverige historiskt sett. Byggnadstyper som främst konstruerats av trä i Sverige är småhus.
Under senare år har det tillkommit ett större intresse att åter börja bygga mer med trä igen. En anledning till det är ett ökande krav att minska byggnaders belastning av klimatet (Svenskt Trä, u.å.).
Trä är ett material som är mycket användbart i många olika delar av en byggnad. Det är exempelvis möjligt att använda trä som bärande material i konstruktioner, som finsnickerier av olika slag för utsmyckning invändigt och till olika syften utvändigt (Svenskt Trä, u.å.).
Det finns en mängd olika sorter av träslag som alla har egna och specifika egenskaper. Det förekommer även skillnader i egenskaper inom samma träslag. Densitet, hållfasthet och elasticitetsmodul är egenskaper som mäts i trä. Enligt Svenskt Trä (u.å.) kan egenskaperna variera enligt följande:
• Densitet ± 20 %
• Hållfasthet ± 40 %
• Elasticitetsmodul ± 35 %
När det syftas på trä som skall användas i konstruktionsdetaljer, vilket rapporten kommer avhandla, är det oftast träslaget gran som avses (Svenskt Trä, u.å.).
Något som är viktigt att ta med i diskussionen kring de ovanstående egenskaperna hos trä är att dessa egenskaper förändras beroende på fiberriktningen, där utgångspunkten är fibrerna i träet. De olika
riktningarna är; longitudinell-, tangentiell- och radiell riktning (TräGuiden, 2017).
9 Se Figur 1 nedan för de olika riktningarna.
Figur 1. Definition av fiberriktningar (TräGuiden, 2017).
Enligt Sandin (2010) har trämaterial med densiteten 500 kg/m3 ett beräknat λ-värde på 0,14 W/mK. Arfvidsson et al. (2017) refererar till Nilsson angående ånggenomsläppligheten för furu och gran, vinkelrätt fibrerna. Ånggenomsläppligheten varierar mellan 0,2–3,5 * 10-6 m2/s, se Tabell 1.
Tabell 1 – Ånggenomsläpplighet för furu & gran vinkelrätt fibrerna inom RF-intervall 35–
90 %, vid en ungefärlig temperatur av 20˚C (Nilsson, refererad i Arfvidsson, et al., 2017).
När det gäller ånggenomsläppligheten för gran i tangentiell riktning refererar Arfvidsson et al. (2017) till Hedenblad. Där skrivs det att
ånggenomsläppligheten varierar mellan 0,25–2,7 * 10-6 m2/s, se Tabell 2.
Tabell 2 – Ånggenomsläpplighet för gran i tangentiell riktning inom RF-intervall 35–90 %, vid en ungefärlig temperatur av 20˚C (Hedenblad, refererad i Arfvidsson, et al., 2017).
Relativ fuktighet [%] vid 20˚C
35–70 70–80 80–90
0,2–0,9 0,5–2,0 1,0–3,5
Relativ fuktighet [%] vid 20˚C
35–70 70–80 80–90 90–95
0,25–0,45 0,6–1,1 1,1–2,3 1,5–2,7
10 3.1.1 Korslimmat trä
Korslimmat trä, KL-Trä, är en form av hoplimmade brädor eller plankor.
Plankorna och brädorna limmas ihop i kors och kan då bilda olika typer av former, exempelvis pelare, balkar och skivor (TräGuiden, 2017). Se Figur 2 nedan.
Figur 2. Exempel på plattbjälklag i KL-Trä (TräGuiden. 2017).
KL-trä är ett flexibelt och hållfast material. Fastän materialet har en lägre densitet än andra material, klarar det fortfarande av att ta upp stora laster mot sin låga egentyngd. Det går att utforma KL-trä i olika typer av former vid tillverkning, vilket öppnar upp fler användningsområden för att
använda KL-trä vid byggnationer. Dessa aspekter gör att produktionen och användningen av KL-Trä har ökat kraftigt de senaste åren (TräGuiden, 2017). Se Figur 3 nedan.
Figur 3 - Tillverkad volym KL-Trä i Europa (TräGuiden, 2017).
11
3.2 Betong
Betong är ett material som kan användas i stort sett till alla typer av byggnationer. Det går att bygga allt från småhus till stora broar med hjälp av betong. Materialet består till stor del av någon typ av stenmaterial och grus, som kombineras sedan med cement, vatten och tillsatser. Dessa olika delar bildar sedan materialet betong. Det finns två huvudgrupper, betong och lättbetong (Betongindustri, u.å.).
Beroende på blandning av ovanstående ingredienser kommer betongen få olika egenskaper. Största ingrediensandelen består sanden och
stenmaterialet av. Det som får betongen att bli till ett ”material” är mixen av cement och vatten. Den mixen benämns som vattencementtal, vct. Ett högt vct innebär en större mängd vatten i betongen, ett mindre tal innebär mindre mängd vatten (Burström, 2007).
Enligt Sandin (2010) har betong med en densitet på 2300 kg/m3 ett
beräknat λ-värde på 1,7 W/mK. Enligt Hedenblad (refererad av Arfvidsson et al., 2017) varierar ånggenomsläppligheten i betong, välhydratiserad portlandcement, med vct 0,4 och 0,5 mellan 0,15–2,0 m2/s. Se Tabell 3 nedan.
Relativ fuktighet [%] vid 20˚C
35–70 70–80 80–90 90–95
VCT 0,4 0,15 0,25 0,35 0,5
VCT 0,5 0,15 0,25 0,7 2,0
Tabell 3 – Ånggenomsläpplighet för betong med VCT 0,4 & 0,5 inom RF-intervall 35–95
%, vid en ungefärlig temperatur av 20˚C (Hedenblad, refererad i Arfvidsson, et al., 2017).
12 3.2.1 Produktionsmetoder
Betong kan antingen gjutas på plats eller prefabriceras. Att platsgjuta betong innebär att en form fylls med färsk betong som sedan får stelna.
Prefabricerad betong kommer i färdiga element till en arbetsplats, exempelvis som en färdig yttervägg eller bjälklag (Burström, 2007).
Se Figur 4 för exempel på platsgjutning och Figur 5 för exempel på prefabricerade element.
Figur 4 - Betong gjuts i form på arbetsplats (Skanska, u.å.).
Figur 5 - Montering av ett prefabelement (Kerstin Stenberger, Skanska, 2015).
13
3.3 Fuktkällor
Fukt i byggnader kan härledas från olika källor. Ur ett
fuktsäkerhetsperspektiv bör dessa beaktas från fall till fall för att kartlägga riskerna som skulle kunna uppstå.
Figur 6 - Illustration över fuktkällor (Fuktsäker, u.å.).
Nederbörd
Nederbörd kan komma uppifrån och sidledes om det blåser samtidigt.
Denna nederbörd kan tas upp av materialet i konstruktionen. Nederbörden även tränga sig igenom otätheter, sprickor och liknande i delar av
konstruktionen (Arfvidsson, et al., 2017).
Luftfukt
Luften innehåller olika mängder fukt, det varierar under året beroende på hur vädret utomhus är och hur inomhusklimatet är. Generellt är det en högre mängd fukt inomhus än utomhus. Detta på grund av att det alltid finns ett fukttillskott när byggnaden används. Detta fukttillskott kan sedan variera beroende hur byggnaden används. Om fukthalten i luften uppnår mättnadsånghalten bildas kondens (Arfvidsson, et al., 2017).
14 Byggfukt
Byggnadsmaterial kan ha ett överskott av fukt lagrat när det byggs in i byggnaden. Materialet kommer avge denna fukt tills det har torkat. Därför bör mängden fukt som finns i ett material beaktas innan inbyggnadstillfället för att kontrollera att fuktskador inte uppstår i byggnaden på grund av det (Arfvidsson, et al., 2017).
Läckage
Läckage kan komma från byggnadens installationer. Det kan vara svårt att upptäcka läckage i installationer som är dolda i konstruktionen. Därför bör det redan under projekteringen beaktas vad som skulle kunna hända vid ett eventuellt läckage. Vatten kan tränga genom byggnadens klimatskal i
samband med nederbörd av olika slag, vilket är viktigt att vara medveten om (Arfvidsson, et al., 2017).
Markfukt
Genom grundvatten och nederbörd binder marken till sig fukt. Denna fukt kan transporteras kapillärt eller via ånga och således spridas sig till material och byggnader som är i kontakt med marken. I marken är den relativa fuktigheten 100 % (Arfvidsson, et al., 2017).
15
3.4 Boverkets byggregler
Boverkets byggregler, BBR, innehåller råd och föreskrifter vilka ska uppfylla plan- och bygglagen, PBL, samt plan- och byggförordningen, PBF. Detta gäller vid ny-, om- och tillbyggnationer. I BBR är det framförallt kapitel 6 som behandlar ämnet fukt (BBR, BFS 2011:6).
3.4.1 Kapitel 6
Under kapitel 6 i BBR (BFS 2011:6) tas områdena hygien, hälsa och miljö upp. Dessa tre parametrar gäller för en byggnads inomhusmiljö. Följande sägs i det allmänna stycket under kapitel 6:1 i BBR (BFS 2011:6):
”Byggnader och deras installationer ska utformas så att luft- och
vattenkvalitet samt ljus-, fukt-, temperatur- och hygienförhållanden blir tillfredsställande under byggnadens livslängd och därmed olägenheter för människors hälsa kan undvikas” (BBR, BFS 2011:6).
Detta är huvudsyftet med hela kapitel 6 i BBR (BFS 2011:6). Projekteringen och produktionen av en byggnation måste utföras på ett sådant sätt att citatet ovan kan uppfyllas.
Kapitel 6:2 (BBR, BFS 2011:6) behandlar området luft, där 6:24 behandlar mikroorganismer. Här tas det upp att en byggnad med tillhörande
installationer skall utformas på ett sådant sätt att mikroorganismerna inte kan påverka människors hälsa på ett negativt sätt. Allmänna råd,
tillhörande kapitel 6:24 (BBR, BFS 2011:6) gör kopplingen till kapitel 6:52 i BBR (BFS 2014:3). Där beskrivs materials kritiska RF. Under kapitel 6:255 i BBR (BFS 2011:6) tas området lufttäthet upp. Under allmänna råd anges att byggnadens klimatskärm ska vara lufttät. Om inte, riskeras byggnadens fuktsäkerhet i form av inläckage. 6:531 behandlar reglerna om lufttätheten (BBR, BFS 2011:6).
16 I kapitel 6:5 i BBR (BFS 2011:6) behandlas ämnet fukt utförligt. Under den allmänna rubriken i kapitlet 6:51 (BBR, BFS 2014:3) återfinns följande text:
”Byggnader ska utformas så att fukt inte orsakar skador, lukt eller
mikrobiell växt som kan påverka hygien eller hälsa.” (BBR, BFS 2014:3).
Detta skall uppfyllas genom att fukttillståndet i en specifik detalj inte får överstiga det kritiska fukttillståndet, kritisk RF, för de material som kan finnas i detaljen. Det beskrivs under kapitel 6:53 (BBR, BFS 2014:3). Under kapitlets allmänna råd redogörs för hur en detalj kan kontrolleras med avseende på dess fukttillstånd och fuktsäkerhet. Enligt det allmänna rådet finns tre sorters metoder för att göra en sådan bedömning (BBR, BFS 2014:3).
• Kvantitativt – Att göra beräkningar och/eller prover som visar på den förväntade fuktfördelning och tillstånd över byggdelen. Exempel på detta kan vara materialprover, datorsimuleringar och kontroller ute på en byggarbetsplats.
• Beprövat – Det finns dokumenterade erfarenheter och kontroller av byggdelen som visar att den utan problem har fungerat minst 10 år.
• Kvalitativt – Det finns anvisningarna och instruktioner om hur dessa ska tillämpas samt utförandeexempel från branschen, handböcker eller provresultat. Den här metoden bygger på de två ovanstående två metoderna. Kombineras de två metoderna finns förutsättningar för den kvalitativa metoden (BBR, BFS 2019:2).
Under kapitel 6:511 (BBR, BFS 2011:6) som handlar om olika definitioner med avseende på fukt, finns BBR:s definition av en
fuktsäkerhetsprojektering. ”Systematiska åtgärder i projekteringsskedet som syftar till att säkerställa att en byggnad inte får skador som direkt eller indirekt orsakas av fukt. I detta skede anges även de förutsättningar som gäller i produktions- och förvaltningsskedet för att säkerställa byggnadens fuktsäkerhet.” (BBR, BFS 2011:6).
17 Material har specifika värden för vad som är dess högsta fukttillstånd. Det högsta fukttillståndet är ett värde som inte skall överskridas och utgår från materialets kritiska RF. Det här behandlas i kapitlen 6:52 och 6:53 (BBR, BFS 2014:3). När kontroller utförs för att se om värdet på högsta
fukttillståndet understigs, ska kontrollen göras under det fukttillstånd som är mest ogynnsamt för byggnaden (BBR, BFS 2014:3). Där kritisk RF inte kan säkerställas gäller följande: ”Om det kritiska fukttillståndet inte är väl undersökt och dokumenterat ska en relativ fuktighet (RF) på 75 % användas som kritiskt fukttillstånd.” (BBR, BFS 2014:3).
18
3.5 Bygga fuktsäkert
Bygga fuktsäkert, ByggaF, är en metod och branschstandard som används vid fuktsäkerhetsprojektering. Metoden behandlar hela kedjan vid
byggnationer, från planering till förvaltning. ByggaF bygger på fyra stadier för fyra olika användare (Fuktcentrum, 2013).
Figur 7 – Uppbyggnad av användningen av ByggaF (Fuktcentrum, 2013).
Figur 7 ger en överblick av arbetsgången i ByggaF. De olika rutorna i
figuren beskriver respektive användares arbetsuppgifter och ansvar utifrån metoden (Fuktcentrum, 2013).
De fyra olika stadierna är: De fyra användarna är:
• Planering • Byggherrar
• Projektering • Projektörer
• Produktion • Entreprenörer/leverantörer
• Förvaltning • Förvaltare
19 Till ByggaF finns det bilagor i olika former som används till metoden
(Fuktcentrum, 2015). I bilagan Byggherrens fuktsäkerhetskrav och krav på aktiviteter (Fuktcentrum, 2013) finns det information om de krav som ställs inom olika områden. Det finns olika krav för de olika användarna.
I denna bilaga redogörs för krav rörande områdena mikrobiell tillväxt och fukt i trä. Två av kraven är att det inte får finnas mikrobiell påväxt och fuktkvoten för träet får inte vara högre än 16 %. För att säkerställa att träet inte har en fuktkvot över det nämnda, säger ByggaF att väderskydd måste användas för att kunna uppnå kravet. Uppnås inte de ställda kraven kan detta i värsta fall innebära att materialet måste skickas tillbaka. ByggaF säger också att ämnet fukt skall finnas med i en projektering och under möten som tillhör den (Fuktcentrum, 2013).
Under tiden byggnaden uppförs är det viktigt att det görs regelbundna avstämningar kring fuktens påverkan. Detta kan göras på olika sätt. Det kan vara genom fuktmätningar, möten som rör området och att säkerställa att de planer som finns för projektet följs. Det är av vikt att allt detta
dokumenteras och att personalen har tillräcklig kompetens för att kontrollera fuktens påverkan (Fuktcentrum, 2013).
Enligt examensarbetet av Johansson och Stenfeldt (2013) kan användningen av ByggaF vara ett bra sätt att undvika fuktskador i
byggnader. I examensarbetet har det framkommit att de olika typer av fall som undersökts och analyserats hade kunnat dra nytta av ByggaF.
Johansson och Stenfeldt (2013) pekar i sin slutsats på att: ”Fallstudierna har visat att med ett korrekt användande av ByggaF kan man upptäcka och förhindra flertalet fuktskador. Det påvisar nyttan i att använda sig av detta hjälpmedel.” (Johansson & Stenfeldt, 2013, s. 33).
20
3.6 AMA HUS 18
AMA står för Allmän material- och arbetsbeskrivning. Det är det
gemensamma språket för byggbranschen och fungerar som ett referensverk för att under byggprocessens alla skeden beskriva hur ett arbete ska utföras för att säkerställa kvalitén som efterfrågas (Svensk Byggtjänst, u.å.).
Med hänsyn till fuktperspektivet är RA Hus särskilt intressant, där råd och anvisningar finns utifrån rådande lagar och svensk standard (Arfvidsson, et al., 2017). Exempelvis finns information om hur kontroll av relativ fuktighet samt fukt- och ytfuktkvot ska genomföras på ett godtagbart och korrekt sätt (Svensk Byggtjänst, 2018). Det finns även råd och anvisningar för
exempelvis beställare att entreprenören ska arbeta med en specifik kontrollplan, exempelvis ByggaF. Det vill säga att ett förebyggande fuktsäkerhetsarbete sker under byggprocessen. Denna anvisning finnes under YSK.42 (Svensk Byggtjänst, 2018).
AMA Hus 18 - HSD hänvisar till att målfuktkvoten för virke inte ska överstiga 16%. Vid inbyggnad ska virkets yta inte ha en högre fuktkvot än 18%. ”Trä och träbaserade komponenter ska vid inbyggnad ha en fuktkvot som så nära som möjligt överensstämmer med jämviktsfuktkvoten i den färdiga konstruktionens klimat, för undvikande av stora fuktrörelser och andra olägenheter.” (Svensk Byggtjänst, 2018).
21
3.7 Kritisk relativ fuktighet
Olika byggnadsmaterial har olika kritiska nivåer av relativ fuktighet, RFKrit. Överskrids dessa nivåer finns det en risk för att olika sorters materialskador kan uppstå (Arfvidsson, et al., 2017). I ett utdrag från BBR (BFS 2014:3) avsnitt 6:52 framkommer:
För material och produkter där mögel och bakterier kan växa ska man använda kritiska fukttillstånd som är väl undersökta och dokumenterade. Vid bestämning av kritiska fukttillstånd ska hänsyn tas till eventuell nedsmutsning av materialet eller produkten. Om det kritiska fukttillståndet inte är väl undersökt och dokumenterat ska en relativ fuktighet (RF) på 75 %
användas som kritiskt fukttillstånd (BBR, BFS 2014:3).
I Tabell 4 framkommer kritiska nivåer för relativ fuktighet vid en temperatur omkring 22˚C.
Material RFKrit (%) vid 22˚C
Trä 75–80 1–2)
Mineralull och andra isoleringsmaterial
90–95 1)
Betong 90–95 1–2)
Asfaltpapp 90–95 1)
Nedsmutsat material 75–80 2)
Fuktspärr 100 3)
Tabell 4 – Kritiska nivåer för relativ fuktighet.
1) (Johansson, Samuelson, Ekstrand-Tobin, Mjörnell. Sandberg & Sikander, 2005).
2)(Johansson, 2014). 3) (Arfvidsson, et al., 2017).
22
3.8 Konsekvenser av fukt i trä
När trä blir påverkat av fukt reagerar materialet på olika sätt beroende på vilken egenskap och riktning som avses, trä är alltså ett anisotropt material.
Vid en fuktkvot mellan 28–30 % anses materialets fibermättnadspunkt vara uppnådd (Arfvidsson, et al., 2017).
Den relativa fuktigheten i materialet varierar med dess fukthalt. Kurvan som påvisar detta kallas för sorptionskurva. Det finns en kurva som visar på uppfuktning av ett material och en kurva som visar uttorkning av ett
material. Dessa kurvor skiljer sig åt, jämfört med varandra. Detta beror på att materialet är hysteresis (Arfvidsson, et al., 2017).
Se Figur 8 & 9 nedan för sorptionskurvor av träslagen gran och furu.
Figur 8 – Sorptionskurva Furu 510 kg/m3. Figur 9 – Sorptionskurva Gran 420 kg/m3.
(TräGuiden, 2017).
23 3.8.1 Mikroorganismer
3.8.1.1 Mögel
Enligt Svenskt Trä (u.å.) finns en risk att mögel kan påverka människors hälsa och välmående. Mögel angriper trä och kan visa sig genom
missfärgningar på materialets yta. För att det skall kunna växa mögel på ytan, krävs det rätt RF på träets yta. I samband med rätt RF, omgivande temperatur och tidsspann finns det olika stora risker för påväxt. Påväxt kan även inträffa om det finns smuts på materialets yta. Mögelpåväxt bör
undvikas på alla material till allra högsta grad (Svenskt Trä, u.å.).
I Figurerna 10 & 11 nedan visas ett exempel på mögel samt risken för mögelpåväxt.
Figur 10 – Kritiska fukttillstånd för trä. Figur 11 – Mögelpåväxt hos trä.
(Svenskt Trä, u.å.).
24 3.8.1.2 Röta
Röta är en form av svampangrepp, vilket påverkar träets hållfasthet och dess utseende. För att röta skall kunna utvecklas i materialet krävs det att materialet är fibermättat. Det krävs också en tillgång till syre, näring och korrekt temperatur för att träet skall riskera att drabbas av röta (Svenskt Trä, u.å.).
Enligt Figur 12 nedan från Svenskt Trä (u.å.) visas förutsättningarna som krävs för att angrepp av röta ska uppstå.
Figur 12 – Risk för rötangrepp (Svenskt Trä, u.å.).
25 3.8.2 Rörelser
3.8.2.1 Trä
Trä kan svälla och krympa beroende på dess fuktinnehåll. Beroende på vilken fiberriktning som avses, kan materialet expandera olika mycket.
Träslagen gran och furu är ungefär jämlika när det gäller rörelser (TräGuiden, 2017).
Enligt Arfvidsson et al. (2017) hänger rörelser i träet ihop med den relativa fuktigheten, som Figur 13 nedan visar. Den största delen av rörelserna inträffar då den relativa fuktigheten i träet passerar 75 %. Ungefär 50 % av de totala rörelserna inträffar då RF är över 75 %. Då den relativa
fuktigheten ligger på nivån 20–75 %, inträffar ungefär 30 % av de totala rörelserna (Arfvidsson, et al., 2017).
Figur 13 – ”Samband mellan svällning och relativ fuktighet φ för träbaserade material.”
(Arfvidsson, et al., 2017, s. 15).
26 3.8.2.2 KL-Trä
KL-Trä kan även det svälla och krympa beroende på dess fuktinnehåll.
Rörelserna blir dock inte lika storafrån KL-Trä jämfört med massivt trä.
Anledningen till det är sättet som KL-Trä är konstruerat på. Det är
uppbyggt på ett sådant sätt som medför att rörelserna av fuktpåverkan tar ut varandra. Det blir fler riktningar för träet att röra sig i, vilket innebär att den totala rörelsen blir mindre till följd av detta (TräGuiden, 2017).
Figur 14 nedan visar hur KL-trä rör sig vid uttorkning.
Figur 14 – Krympning hos en kub av KL-Trä av barrträ med sidan 100 mm vid torkning från 20 % till 10 % fuktkvot (TräGuiden, 2017).
27
3.9 Konsekvenser av fukt i betong
Som tidigare beskrivits innebär ett högre VCT för betong att det finns en högre andel vatten i betongen. Vid tillverkning av betong kommer en viss mängd av det vattnet att bindas i processen. Ett högre VCT för betongen medför att det finns mer vatten som inte binds i processen och därför måste torkas ut på något sätt. Ett lägre VCT för betongen kommer då innebära motsatsen, att det blir mindre mängd vatten att torka ut (Arfvidsson, et al., 2017).
Betong tål att utsättas för en hög RF. Det tål att utsättas för värden upp till 90–95 % RF då den ungefärliga temperaturen är 22˚C. Vid de värdena förekommer det en risk för att mikrobiell påväxt ska uppstå (Arfvidsson, et al., 2017). Fukthalten då betongen anses vara vattenmättad kan variera kraftigt. Beroende på vilken betongsort som avses och hur den är blandad, kommer dess sorptionskurvor se olika ut (Arfvidsson, et al., 2017).
Figur 15 – Sorptionskurva för betong med VCT 0,5.
28
3.10 Sanering
Det finns olika metoder för att sanera och göra sig kvitt mikrobiell påväxt som kan uppkomma på material i samband med att en fuktskada uppstår. I SBUF-rapporten Sanering av mögelskador (Bloom, Must, Åmand, Peitzsch
& Larsson, 2010) undersöktes användningen av olika kemiska medel och värmekällor för att sanera mögelsvampar som återfinns bland fuktskadade hus. Rapporten pekar på att resultaten varierar beroende vad för slags kemiskt ämne eller värmekälla som används. Bloom, et al. (2010) visar på att mögelpåväxten eller toxinerna från möglet inte försvinner fullständigt genom användning av dessa saneringsmetoder.
I rapporten Fuktsäkerhet vid KL-träbyggande utan väderskydd (Olsson, 2019) framkommer det att slipning och kolsyreisblästring är en vanlig metod som används på byggarbetsplatserna för att sanera mögelpåväxt på fuktskadat trämaterial. ”Dock är det praktiskt svårt eller omöjligt att sanera allt eftersom det i regel finns oåtkomliga ytor framförallt där bärande delar ansluter mot varandra” (Olsson, 2019, s.41). Någon uppföljning om
saneringen ingick inte i den rapporten (Olsson, 2019).
Däremot visar en rapport från IVL Svenska Miljöinstitutet (Bloom,
Fjällström, Sahlberg & Antonsson, 2015) att mögel sprids till omgivningen via dammpartiklar som frigörs vid exempelvis slipning. Det eftersom möglet är bundet till partiklarna som frigörs från materialet. Även fast möglet är borttaget från byggnadsmaterialet fortsätter mycelet att avge partiklar till omgivningen som är skadliga trots att det är uttorkat. I
rapporten hävdas dessutom att intorkat mögel har en högre emissionshalt (Bloom, et al., 2015).
Vid arbete med mikrobiologiska organismer som kan påverka hälsan är det arbetsgivararen som ansvarar att utreda de hälsorisker som kan uppstå, bedöma riskerna och se till att korrekt skyddsutrustning används
(Arbetsmiljöverket, 2019).
29
3.11 Väderskydd
Vid byggnationer i utomhusklimat används ibland väderskydd för att skydda konstruktionen. Anledningarna kan vara många, där exempel kan vara skydd mot nederbörd och för att kunna torka ut fukt på ett kontrollerat sätt. Det finns många olika metoder och typer av väderskydd för
byggnationer. Vid varje projekt måste en analys och kontroll göras av vilken typ av väderskydd som passar just den produktionen bäst (TräGuiden, 2018).
Det som till största del styr vad för typ av väderskydd som är nödvändigt är byggnadens komplexitet och om prefabricerade metoder används i
produktionen. Att bygga med KL-Trä helt utan väderskydd är inte något som rekommenderas. Sker byggnationen utan väderskydd är det viktigt att eventuell fukt inte byggs in, det måste finnas en möjlighet för uttorkning.
Vid större byggnadsprojekt kan det vara svårt att bygga utan väderskydd i praktiken, då byggnaden inte bör lämnas utan ett tätt bjälklag. Där blir tidsaspekten vid montage en viktig fråga (TräGuiden, 2017).
Enligt TräGuiden (2017) finns det tre huvudsystem för väderskydd. Dessa är väderskydd på fasadställning, fasta eller rullbara takväderskydd och klättrande väderskydd. Figur 16 är exempel på ett klättrande väderskydd.
Figur 16 – Klättrande väderskydd (TräGuiden, 2017).
30 Det finns studier inom området med väderskydd och KL-Trä. Enligt Olsson i rapporten Fuktsäkerhet vid KL-Träbyggande utan väderskydd (2019) går det i stort sett inte att bygga utan väderskydd om fuktskador på KL-träet ska undvikas. Olsson (2019) skriver följande i sin slutsats:
Huvudslutsatsen är att det är svårt eller omöjligt att undvika mögelpåväxt vid byggnation av KL-trästomme utan
väderskydd. Detta är baserat på dessa fallstudier och den kunskap som finns i litteraturen att trä angrips lätt av mögel framförallt om det utsätts för fritt vatten eller höga fuktigheter (Olsson, 2019, s. 44).
I rapporten Väderskydd – En lathund för entreprenören drar Brycke och Martinsson (2018) liknande slutsatser. I sin slutsats skriver de:
Framöver ses en förväntad ökning av träbyggnad och det är viktigt att kunna säkerställa att fukt- och inomhusproblem inte uppstår i dessa byggnader. För att göra detta på ett
kostnadseffektivt och förutsägbart sätt föreslås här heltäckande väderskydd som grundläggande proaktiv åtgärd (Brycke och Martinsson, 2018, s. 55).
31
3.12 Skanskas fuktsäkerhetsarbete
3.12.1 Fuktsäkerhet
Syftet med Skanska Sveriges fuktsäkerhetsarbete grundar sig i
kvalitetssäkring för att undvika brister som leder till ekonomiska förluster och dåligt anseende. Utöver det finns det även lagar och regler som måste följas, bland annat Boverkets Byggregler (BFS 2011:6) kap 6 och
Miljöbalken (MB) 2 kap. 3 §. Nedan finns ett exempel ur Miljöbalken på vad som behöver följas:
Alla som bedriver eller avser att bedriva en verksamhet eller vidta en åtgärd skall utföra de skyddsåtgärder, iaktta de begränsningar och vidta de försiktighetsmått i övrigt som behövs för att förebygga, hindra eller motverka att
verksamheten eller åtgärden medför skada eller olägenhet för människors hälsa eller miljön. I samma syfte skall vid
yrkesmässig verksamhet användas bästa möjliga teknik.
Dessa försiktighetsmått skall vidtas så snart det finns skäl att anta att en verksamhet eller åtgärd kan medföra skada eller olägenhet för människors hälsa eller miljön (MB 2 kap. 3 §).
En fuktsakkunnig ska i tidigt projektskede tillsättas för att kartlägga projektets fuktsäkerhetskrav och riktlinjer. Detta ska grunda sig utifrån Skanskas tekniska lösningar, branschstandarden ByggaF samt krav som olika certifieringar kräver. Tillsammans syftar det till att lagar och regler ska kunna uppfyllas genom hela byggprocessen.
Under projekteringen ska varje disciplin av projektörer ha en
fuktsäkerhetsansvarig som ansvarar för att fuktsäkerhetsprojekteringen blir gjord. Löpande skall projektutvecklaren göra avstämningar med de olika discipliner som utför projekteringen för att kontrollera och följa upp
bestämda krav baserat på den fuktbelastning som förväntas. Särskild fokus i detaljprojekteringen ska utföras på genomföringar i klimatskalet,
gårdsbjälklag samt takterrasser.
Riskvärdering enligt Skanskas interna dokument ska även göras.
En fuktsakkunnig ska under projekteringen finnas tillgänglig att supporta projektörerna.
32 Även under produktionen ska det finnas en utsedd person som ansvarar för fuktsäkerheten. Uppföljning av fuktsäkerhetsarbetet samt dokumentation ska kontinuerligt göras av platsledningen och arbetsberedningar ska göras för de moment som ur fuktsynpunkt kan ses som kritiska. Även fuktronder ska utföras och dokumenteras, i samband med dessa ska fuktplanen
stämmas av. I slutet av produktionsprocessen skall all
fuktsäkerhetsdokumentations sammanställas av fuktsakkunnige med hjälp av fuktsäkerhetsansvarig för produktion. I denna sammanställning ingår resultat från bland annat fuktronder och fuktmätningar. Till driftskedet är det viktigt att det tagits fram drift och underhållsinstruktioner som skall efterföljas vid eventuella garanti- och eftermarknadsärenden som berör fukt (Skanska Sverige, 2017).
3.12.2 Förbuds- och varningslista
Utöver det generella fuktsäkerhetsarbetet har Skanska Sverige även en förbuds- och varningslista. Där finns olika slags byggnationer och
produktionstekniker med, bland annat, på grund av att fuktsäkerheten inte kan garanteras under något skede av byggprocessen. Dessa förbud grundar sig i tidigare erfarenheter där problem med kondens, genomträngande vatten, fuktrörelser och mikrobiell påväxt uppstått. När det kommer till träbyggnader anser Skanska sig ha för lite erfarenhet för att kunna garantera kvalitén och undvika stora kvalitetsbristkostnader som kan orsakas av fukt och rörelsesprickor (Skanska Sverige, 2019).
33
3.13 Klimatdata
Klimatförändringar är en stor debatt runt om i världen i olika sammanhang.
I dagsläget råder en samsyn om att växthusgasutsläppen runt om i världen måste minska. Under slutet av 2015 antogs ett nytt avtal med mål om detta, Parisavtalet (Naturvårdsverket, 2019). Det finns olika simuleringar och analyser om hur klimatet kommer att förändras om inte målen i
Parisavtalet uppnås. Enligt Sveriges metrologiska och hydrologiska institut, SMHI (u.å.) ser det i dagsläget inte ut som målen i Parisavtalet kommer att uppnås.
Jämfört med tidigare år beräknas att nederbörden kommer att öka över tid.
Som det tidigare nämnts är nederbörd en av fuktkällorna som påverkar byggnader och som kan orsaka fuktproblem och skador. Det kan därför vara av intresse att få en uppskattning på den framtida mängden nederbörd. Se Figur 17 nedan för beräknad ökning av årsnederbörd i Stockholms län (SMHI, u.å.).
Figur 17 – Beräknad förändring av årsnederbörden jämfört med år 1961–1990 i Stockholms län. Scenario som liknar utsläppen i dagsläget (SMHI, u.å.).
34 Analyseras medeltemperaturen framkommer det att även den beräknas stiga över tid. I färska prognoser ser medeltemperaturen ut att stiga med mer än 2˚ Celsius från dagens ökning, inom en 60-årsperiod. Se Figur 18 nedan för beräknad ökning av årsmedeltemperaturen i Stockholms län (SMHI, u.å.).
Figur 18 – Beräknad förändring av årsmedeltemperaturen jämfört med år 1961–1990 i Stockholms län. Scenario som liknar utsläppen i dagsläget (SMHI, u.å.).
Byggnader som uppförs i nutid kan förväntas bestå över en lång tid framöver. Det är inte orimligt att anta att en byggnad kan tänkas ha en livslängd av 100 år framöver. Det kan därför vara viktigt att ta med eventuella förändringar av klimatet när byggnader projekteras, det kan annars finnas en risk för underdimensionering av byggnaden (Arfvidsson, et al., 2017).
35
3.14 Referensobjekt
Referensobjektet som rapporten kommer att basera sig på är en byggnad i Stockholm. Det är ett kontorshus där användningen är planerad till kontor, restauranger och caféer. Byggnadens stomme är i största grad uppbyggd av betong i olika former. Grunden består av en platta på mark. Ytterväggarna är uppbyggt som sandwichelement men även i form av glasväggar.
Innerväggarna finns i två olika former, i betong och som skivväggar.
Bjälklagen är av typen HD/f-bjälklag, där terrassbjälklaget är belagt med en sedummatta. Det finns även möjlighet att röra sig utomhus på
terrasbjälklaget, via trädäck. Ventilationen består av mekanisk till- och frånluft med återvinning, ett FTX-system. Uppvärmningen sker med hjälp av radiatorer samt konvektorer. Byggnaden kommer vid färdigställandet ha en BTA på cirka 24 000 m2, varav 12 000 m2 är lokalarea.
36
4 Metod
Rapporten kommer att använda sig av olika typer av metoder för att kunna svara på de ställda frågorna. De olika metoderna kommer att bestå av litteraturstudier, intervjuer samt simuleringar och egna fuktmekaniska kunskaper. Resultaten som rapporten kommer fram till är inte att betrakta som ett facit om vad som rätt eller fel när det gäller fukttekniska frågor.
Istället är rapporten tänkt att kunna användas som ett diskussionsunderlag kring eventuell hänsyn som behöver tas ur fuktsynpunkt vid
träbyggnationer. Det som framkommer i rapporten är författarnas egna åsikter.
4.1 Litteraturstudie
Det teoretiska ramverket kommer att bygga på en litteraturstudie.
Litteraturstudien kommer att bestå av böcker, lagtexter, artiklar, publicerad forskning, tidigare examensarbeten samt den interna informationen inom området som finns hos Skanska Sverige AB. Sökord som används vid inhämtning av publicerad forskning och examensarbeten är; fukt,
väderskydd, mögel, sanering, trä, korslimmat trä, klimat och fuktsäkerhet.
Böckerna utgörs av branschlitteratur, som även använts som kurslitteratur inom utbildningen.
Informationen som inhämtas från böcker, forskning och tidigare examensarbeten måste granskas noggrant för att kunna bedöma dess relevans. En stor del av informationen kommer från organisationer som förespråkar en större andel träbyggnationer. Det kan finnas en
intressekonflikt i informationen, vilket måste tas i beaktning. I rapporterna som granskas finns det också information som grundar sig i egna- och personliga åsikter om ämnet. Där bör noga beaktning av informationens användning göras.
37 Den interna informationen från Skanska Sverige AB bör beaktas ur ett öppet perspektiv. Då en av frågeställningarna som skall besvaras handlar om hur deras interna arbete inom området fungerar, bör informationen granskas på ett sådant sätt att upptäckten kan göras av eventuella brister och vad som fungerar bra i dagsläget.
4.2 Intervjuer
Intervjuerna som kommer att göras i den här rapporten kommer att bestå av telefon- och mailintervjuer. Intervjuerna sammanställs och skickas till den intervjuade för godkännande och säkerställande att de är tolkade korrekt. Intervjuerna kommer att göras med anställda från olika avdelningar och med olika positioner inom Skanska Sverige AB, där yrkesgrupperna jobbar inom produktion och projektering. Syftet med intervjuerna är att samla information om det interna arbetet med fuktsäkerhet och arbetet med eventuella förändringar i klimatet.
Personer som intervjuats arbetar i olika roller inom Skanska, vilket ger en bredare inblick om arbetet och en uppfattning om vilken fuktproblematik som stöts på i olika skeden och positioner. Informationen och svaren på frågorna är personliga åsikter från de som intervjuats.
4.3 Konstruktionsdetaljer
Detaljerna som kommer att undersökas är utförda detaljer tillhandahållna av Skanska Sverige AB. Detaljerna är utförda och kommer ifrån
referensobjektet. Detaljer som kommer att granskas är takdetaljer och olika typer av bjälklagsdetaljer.
38
4.4 Simuleringar
WUFI är ett simuleringsprogram som används för att beräkna värme- och fukttransporter i byggnaders konstruktionsdelar. Genom att använda programmet kan simuleringar över flera skikt göras och med olika värme- och fuktbelastningar som är dynamiska under lång tid (WUFI, 2020). För att godtagbart kunna genomföra och tolka simuleringar är det viktigt att ha kunskap om relevant indata om klimat och material samt om fuktmekanik (Arfvidsson, 2015).
Simuleringarna kommer att utgå från de material som redan finns i
programmet. I de fall där inte korrekt material finns att tillgå i programmet kommer ett likvärdigt material att användas vid simuleringen. Då det inte fullt ut går att tolka simuleringarna enskilt som ett svar på om materialbyte är möjligt kommer sannolikt inte eventuella likvärdiga material påverka utgången av simuleringarna. Simuleringarna kan tolkas som kvalificerade uppskattningar utifrån dess förutsättningar.
Fördelarna med att använda WUFI är att man lätt kan anpassa
konstruktionen och byta ut materialen i konstruktionens uppbyggnad.
Materialdata som används i programmet kommer från olika producenter och institut runt om hela världen. Som en följd av detta bortser
programvaran exempelvis hysteresis i materialen eftersom beräkningarna skiljer sig åt från land till land.
39
5 Indata vid simuleringar
5.1 WUFI
Detaljerna som studerats har simulerats två gånger vardera. En gång som dem ser ut i dagsläget och en gång där detaljernas bärande material byts ut mot KL-trä. De bärande materialen utgörs i dagsläget av plåt och betong.
Vid detaljer med plåt som bärande material antas plåten vara skarvad.
Skarvarna innebär att plåten inte längre anses vara helt tät. Vid simulering av sådana detaljer räknas inte plåten med och ersätts med omgivande klimat. Detaljer där betong, utformat som HD/f, är bärande material tas inte hela tjockleken med vid simuleringarna. Där minskas tjockleken med en uppskattning av hålens diameter i samma riktning. Det innebär att simuleringarna ger en mer korrekt bild av hur betongen fungerar.
Utomhusklimatet vid simuleringarna har grundat sig i programmets
klimatdata från Stockholm, Sverige. Inomhusklimatet utgår från ISO 13788, där medeltemperaturen valts till 22˚C och fuktighetsklassen till ett.
Fuktighetsklass 1 innebär ett maximalt fukttillskott på 2 g/m3 och
minimum 1 g/m3. Simuleringarna har utförts utan regnavattenabsorption.
Startdatum i simuleringarna är första oktober, år 2020.
Samma ingångsvärden och material har använts i de olika simuleringarna för att ge ett resultat som i större utsträckning går att jämföra med
varandra. Det är viktigt att kontrollera skalan i graferna vid granskning av resultatet från simuleringarna. I Figur 19 och 20 visas klimatdata från WUFI som används vid simuleringarna.
40
Figur 19 – Utomhusklimat i Stockholm över ett år. Temperatur och relativ fuktighet.
Figur 20 – Inomhusklimat över ett år. Temperatur, relativ fuktighet och fukttillskott.
41
5.2 Detaljer
5.2.1 4-K-20-6-0081
Figur 21 – Utdrag från ritning 4-K-20-6-0081 i referensprojektet. Snitt A-A.
Detaljen kommer från ett utstickande bjälklag i referensobjektet. Det som är simulerat i WUFI är betongen och den underliggande isoleringen. Övriga material antas inte påverka då utomhusluft når isoleringen. Den relativa fuktigheten i detaljen i betongen antas vara 85 % och 50 % för isoleringen.
När betongen byts ut mot KL-trä antas RF i träet vara 65 %. Betongens tjocklek är 320 mm.
Utomhus
42 5.2.2 4-K-41-6-0121
Figur 22 – Utdrag från ritning 4-K-41-6-0121 i referensprojektet. Detalj A.
Detaljen kommer från terrassbjälklaget i referensobjektet. Simulerade material i detaljen är material från översta tätskiktet till insida HD/f- betong. Tätskikten antas ha ett sd-värde på 100 m vid simulering.
Isoleringens tjocklek antas till minimum, vilket är 200 mm. HD/f antas ha en tjocklek på 62mm, där resterande tjocklek upptas av hålföringen. VCT för HD/f antas till 0,5 och för pågjutningen till 0,4. RF i betongen antas till 85 %. Vid utbyte av HD/f och pågjutningen till KL-trä, antas RF till 65 %. I övriga material antas RF 50 %.
Utomhus
43 5.2.3 4-K-41-6-0132
Figur 23 – Utdrag från ritning 4-K-41-6-0132 i referensprojektet. Detalj B.
Detaljen kommer från terrassbjälklaget i referensobjektet. I WUFI väljs ett sedummaterial som liknar den tjocklek detaljen anger, cirka 50 mm. RF i sedumen antas till 100 % vid start. Tätskikten antas ha ett sd-värde på 100 m vid simuleringen. Isoleringens tjocklek antas till minimum, vilket är 300 mm. HD/f antas ha en tjocklek på 62mm, där resterande tjocklek upptas av hålföringen. VCT för HD/f antas till 0,5 och pågjutningen till VCT 0,4. RF i betongen antas till 85 %. Vid utbyte av HD/f och pågjutningen till KL-trä, antas RF till 65 %. I övriga material antas RF 50 %.
Utomhus
44 5.2.4 4-K-41-6-0131
Figur 24 – Utdrag från ritning 4-K-41-6-0131 i referensprojektet. Sektion A.
Detaljen kommer från taket på referensobjektet. Här väljs samma sedummaterial som används vid simulering av terrassbjälklag. RF i
sedumen antas till 100 % vid start. Papptäckningen antas ha ett sd-värde på 100 m, PE-folien till sd-värdet 87 m. Minsta tjockleken på isoleringen simuleras, totalt 240mm. Hänsyn tas inte till TRP vid simuleringen då den antas vara otät i sina skarvar. Då TRP byts ut mot KL-trä, antas RF till 65 % i träet. I övriga material antas RF 50 %.
Utomhus
45
6 Resultat
6.1 Sammanställning av intervjuer
Från intervjuerna med fuktsakkunniga har det tydligt framkommit att det finns en struktur och arbetsmetodik för att arbeta med fuktrelaterade frågor. Arbetet grundar sig i att upfylla de krav som ställs i Boverkets Byggregler, BBR, samt branschstandarden ByggaF för att dokumentera arbetet, upprätta fuktsäkerhetsbeskrivningar och klara kraven.
Inför fuktsäkerhetsprojekteringen gör en fuktsakkunnig en första
bedömning av sannolikheten och konsekvensen av eventuella fuktproblem för konstruktionen. Denna bedömning baseras på den sakkunnigas tidigare erfarenheter. Projektören får därefter göra en ytterligare riskbedömning för att visa om och hur hanteringen skett. Det är främst på genomföringar i klimatskalet fokus läggs vid kontroll av fuktsäkerheten under
projekteringen. Behovet är att veta om det är något som går att bygga ur en fuktmässig synpunkt och om det är något som är genomförbart i
produktionen på ett fuktsäkert sätt. Överlag används Skanskas
standardbyggdelar. Standardbyggdelarna är beprövade och vetskapen finns att dessa fungerar bra då erfarenheten är längre än 10 år och det har
fungerat utan problem.
Upplevelsen är att fuktfrågan får stå tillbaka och det framkommer
synpunkter om att det behöver bli en större medvetenhet i byggbranschen om fukt och problematiken kring det. Det finns en önskan att fler och fler förstår behovet av att bygga fuktsäkert. Även fast det blivit bättre sedan BBR börjat ställa krav finns det fortfarande utvecklingsområden att jobba med. Frågan lyfts om kunskapen finns i vad de fuktmässiga konsekvenserna vid användning av nya material och recept blir. Även fast produkterna är tillgängliga på marknaden saknas det referenser och vetskap om hur exempelvis torktider påverkas.
46 Någon riktig hänsyn till klimatförändringar tas inte vid fuktprojektering om det inte finns krav från beställare och/eller myndighet. Kraven som då brukar ställas är exempelvis på att klara av att omhänderta dagvattnet vid stora mängder nederbörd.
Under produktionsskedet anses det vara viktigt att förvara material på rätt sätt och att ha en torr arbetsplats, det finns ett behov att skydda sig mot nederbörd. Det är även viktigt att ha fuktssäkerheten i åtanke vid
kalkylberäkningen. Resurserna som möjliggör att det kan byggas fuktsäkert, i största grad pengar, behöver finnas i projektet. Det ska inte behövas ta genvägar på bekostnad av fuktsäkerheten på grund av undermålig kalkylering.
47
6.2 Simuleringar
6.2.1 4-K-20-6-0081
Figur 25 – Utdrag från Figur 21.
Utomhus
48 6.2.1.1 Betong
Figur 26 – Relativ fuktighet & temperatur i betongen över en period på 10 år. Avståndet är cirka 0,442m från utomhusluft.
Figur 27 – Totalt vatteninnehåll i betongen över en period på 10 år.
RF och det totala vatteninnehållet i betongen sjunker över den simulerade tiden, vilket kan ses ovan i Figur 26 & 27. RF i betongen ökar aldrig från det antagna startvärdet på 85 %, vilket innebär att materialet aldrig uppnår dess RFKrit. Efter 10 år har betongen RF under 60 %. Det totala
vatteninnehållet sjunker från strax under 77 kg/m3 till runt 42 kg/m3.
49 6.2.1.2 KL-Trä
Figur 28 – Relativ fuktighet & temperatur i träet över en period på 10 år. Avståndet är cirka 0,442m från utomhusluft.
Figur 29 – Totalt vatteninnehåll i träet över en period på 10 år.
RF och det totala vatteninnehållet i träet sjunker över den simulerade tiden.
RF i träet minskar från det antagna startvärdet på 65 % RF, till strax över 45 % på 10 år. Det innebär att träet aldrig når RFKrit. Vatteninnehållet i träet sjunker från 49 kg/m3 till en bit under 36 kg/m3. RF och temperatur kan ses i Figur 28, vatteninnehållet kan ses i Figur 29.
50 6.2.2 4-K-41-6-0121
Figur 30 – Utdrag från Figur 22.
Utomhus
