KL-träplatta på mark: En fallstudie avseende fuktegenskaper och projekteringsmöjligheter för en grundplatta på mark av KL-trä

KL-TRÄPLATTA PÅ MARK -

En fallstudie avseende fuktegenskaper och

projekteringsmöjligheter för en grundplatta på mark av KL-trä

CLT BASE – A case study on a CLT base regarding moisture characteristics and design

possibilities

Karl Kaj Gustafsson

Institutionen för Tillämpad Fysik och Elektronik

Examensarbete för Magisterexamen i Byggteknik, 30 hp Master Thesis for Degree of Master of Science (One year), 30 credits

VT 2020

ii

Sammanfattning

Hur skapas ny kunskap?

Studier som denna har sin utgångspunkt i den kunskap som tagits fram genom tidigare forskning och arbeten, kunskap som genom år och mängder av andra studier förfinats och med små steg sedermera utvecklats till att skapa standardiserade arbetsförfaranden och slutligen - ny kunskap, åter igen. I den här studien har ambitionen varit att släppa den trygga sarg som de vetenskapliga artiklarna utgör, och testa på att studera något ostuderat. Syftet med studien är att utreda huruvida en platta på mark kan bli mer klimatpositiv, mer tidseffektiv, mer lättbearbetad, och dessutom mer ekonomisk. Detta kanske inte förefaller så ”nydanande” som ingressen ger upphov till, men syftet är dock sedermera inte tänkt att uppnås med justerade vct-tal eller justering av sprickbredd för armering – detta är tänkt att uppnås genom att helt ersätta betongen. Närmare bestämt med KL-trä, det vill säga: en KL-träplatta på mark. För varför skulle det konceptet vara orimligt? Behåll markberedningen, behåll L-elementen och cellplasten, och byt sedermera ut betongen mot en likaså hållfast, likaså bearbetbar, och dessutom förnybar huvudkomponent. Konceptet har bedömts intressant nog för att få utgöra huvudämnet i denna studie.

Studien struktureras kring att försöka utreda två specifika intressen som anses ha stor betydelse för huruvida en KL-träplatta på mark kan anses praktiskt tillämpbar, tillika lämplig. Dels utreds huruvida KL-träplattans byggnadsfysikaliska egenskaper kan förväntas kompatibla sett till syftet med konceptet, dels undersöks KL-träplattans potential som byggprodukt med stöd av erfarenhetsåterföring från entreprenörer med gedigen kunskap om grundläggning, KL-trä och grundinstallationer.

Studien har resulterat i en föreslagen utformning för KL-träplattan, samman med en utvärdering av hur denna kan uppskattas prestera vid jämförelse med en betongplatta på mark avseende ett antal primära hållpunkter. Konceptets byggnadsfysikaliska egenskaper har därtill utvärderats med handberäkning baserad på praktisk byggnadsfysik, samt med fuktberäkningsverktyget WUFI® PRO 6.2.

De slutsatser som kunnat dras är att KL-träplattan har en potential att spara in åtminstone hela fem dygn i arbetstid under montageskedet vid jämförelse med en betongplatta. Mycket tack vare det smidiga montaget och uteblivandet av torktid (!). Därtill resulterade den byggnadsfysikaliska undersökningen i att KL-träplattans RF stabiliserades vid 30 %, vilket motsvarar normal RF inomhus.

Framgent bör KL-träplattan absolut utredas vidare, och då främst avseende förfining av dess ingående komponenter, så att en ekonomisk utredning kan göras baserat på konceptet. Med en ekonomisk analys till hands bör det sedermera vara inom räckhåll med en provning i skala 1:1, från vilken en faktisk analys av omkostnader och resursåtgång kan ställas. Ja, KL-träplattan har verkligen infriat förhoppningen om att konceptet skulle vara konkurrenskraftigt med betongplattan, och när nu konceptet finns i det vetenskapliga forumet, finns det förhoppningsvis de kollegor som vill vidareutveckla konceptet!

iii

Abstract

How do you create new knowledge?

Studies like these are based on knowledge that have been achieved through prior research, knowledge that has been refined throughout the years by the work of many and subsequently developed into - new knowledge, all over again. In this particular study, the ambition has been to let go of the ropes of scientifically safe articles and predefined work so to speak, and try to study something not studied. The purpose of the study is to investigate whether a concrete base can be more climate positive, more time efficient, and furthermore less expensive. This may not seem as a very ”revolutionary idea” as it may have come off as. However, this is not meant to be achieved with adjusted w/c-ratios or adjustments to crack width for reinforcements in the base – this is meant to be achieved by replacing the concrete itself.

Specifically by replacing it with CLT. That is: The study aims to analyse the potential of a CLT base.

And why would´nt this be a plausible concept? Maintain the earthworks and the EPS, and simply substitute the concrete with an equally strong, manageable and also renewable main component, which is that of CLT. The concept has been considered interesting enough to be chosen as the main topic of this study.

The study is based on trying to investigate two specific interests that are considered to be of great importance when assessing the CLT base. Which is it´s feasibility regarding it´s qualities concerning building physics, and also it´s practical feasibility, both interests assessed in relation to it´s planned purpose of implementation. The later of the specific interests conducted with the support of professionals in earthworks, building foundations and CLT as well as in installations. The study has resulted in a suggested design for the CLT base, along with an evaluation of how the concept can be expected to perform by comparisson with a standard concrete base regarding certain specifics. In addition, the concepts qualities regarding building physichs has been evaluated through calculations by hand, as well as with the moisture characteristics tool WUFI® PRO 6.2. The conclusions that could be drawn, suggests that the CLT base implied a decreased demand of workrelated resources corresponding to at least five days, which is a substantial amount of time during the process. This much because of the fact that the CLT base does´nt require drying out (!). In addition, the investigation of the concepts building physics characteristics showed that the CLT base ought to correspond to an RH of ca: 30 % after stabilising, which corresponds to normal indoor RH.

The CLT base should definitely be investigated further, and especially considering defining it´s respective components even more specifically. By conducting such a study, the likeliness of managing a realistic economic study of the concept ought to increase. Subsequently, the CLT base could be test built in 1:1 scale, after which a reasonable analysis could be conducted. And now, when the concept has made it´s premier to the scientific ether - I solemnly hope that a fellow colleague will continue to furthermore develop the CLT base concept in the future!

iv

Förord

Detta examensarbete omfattar 30 högskolepoäng och utgör den avslutande kursen för min studietid vid Institutionen för Tillämpad Fysik och Elektronik (TFE) vid Umeå Universitet. Arbetet har genomförts under perioden januari 2020 – juni 2020, med stöd från Intressanta Hus AB i Västerås samt från TFE.

Jag vill rikta ett varmt tack till:

 Marcus Olsson, Konstruktör vid Intressanta Hus AB, Västerås.

- För det stöd jag fått i det dagliga arbetet med studien, och för många intressanta diskussioner.

 Thomas Olofsson, Professor vid TFE, Umeå Universitet.

- För de utmärkta tips jag fick under mitt besök hos er på TFE, och för din tro på idén med KL- träplattan, er nyfikenhet gav en extra skjuts inför kommande arbete med studien.

 Annika Moström, Universitetslektor vid TFE, Umeå Universitet.

- För att ni hjälpte mig komma igång med studien på distans med allt det administrativa det innebar - och inte minst för mina fyra år som er lärjunge på TFE.

Vill också rikta ett varmt tack till tre personer som varit mig behjälplig med den konceptuella utformningen av KL-träplattan:

 Håkan Simu, Projekteringssamordnare, Intressanta Hus AB, Västerås

 Daniel Wilded, Produktchef KL-trä, Martinsons AB, Bygdsiljum

 Juhamatti Huoviala, Arbetsmiljöspecialist, Tyréns AB, Umeå

- För att ni tog er tiden att besvara mina frågor - och således med betydelse bidra till att studiens innehåll testades- inte endast mot teoretisk vetenskap, utan även gentemot den praktiska vetenskapen inom grundläggningsteknik.

… Slutligen vill jag rikta ett varm tack till Intressanta Hus AB i Västerås:

- För att jag fått skriva mitt examensarbete på kontoret.

… För 13 pkt Zoegas Mezzo

… 5 påsar Riesen

… Och 5 påsar Rollo Västerås, 2020-06-15

v

Förkortningar

BBR Boverkets föreskrifter (BFS) 2011:6.

KL-Trä Korslaminerat trä ( på engelska CLT – Cross Laminated Timber)

IH Intressanta Hus AB, Västerås

WUFI® PRO 6.2. Fuktberäkningsprogram från Fraunhofer Institut für Bauphysik.

EPS Expanderad Polystyren (även känd som cellplast) U-värde Värmegenomgångskoefficient [W/m²K].

RF Relativ Fuktighet [%].

SMHI Sveriges Meteorologiska och Hydrologiska Institut.

vi

Innehållsförteckning

Sammanfattning ... ii

Abstract ... iii

Förord ... iv

Förkortningar ... v

1 Introduktion ... 1

1.1 Problembakgrund ... 1

1.2 Syfte och ambition... 2

1.3 Metod och material ... 3

1.3.1 Praktisk Byggnadsfysik ... 3

1.3.2 WUFI® PRO 6.2 ... 4

1.3.3 Litteraturstudier och personlig kommunikation ... 4

1.4 Extern handledning ... 5

1.5 Avgränsningar ... 6

2 Teori ... 7

2.1 Grundläggning – Betongplatta på mark ... 7

2.2 Ny teori – Grundläggning med KL-träplatta på mark ... 12

2.3 Material ... 21

2.3.1 Värmeisolering - Cellplast ... 21

2.3.2 Radonskydd ... 22

2.4 Byggnadsfysik ... 23

2.5 WUFI® PRO 6.2 ... 24

3 Genomförande - Litteraturöversikt ... 27

3.1 Voter och grundberedning ... 27

3.2 Vidare avseende fuktkänslighet ... 28

3.3 Lim ... 29

3.4 Bearbetbarhet... 30

3.5 Montage ... 31

3.6 Efter montage – Den anmärkningsvärda tidsbesparingen ... 32

vii

4 Genomförande - Fuktprojektering ... 33

4.1 Beräkningar – Praktisk byggnadsfysik ... 33

4.2 U-värde ... 34

4.3 Risk för ytkondensation ... 34

4.4 Risk för kondens inuti konstruktionerna ... 34

4.5 Beräkningar – WUFI® PRO 6.2 ... 34

5 Resultat – Värme- och fuktberäkningar ... 36

5.1 Resultat – Praktisk byggnadsfysik... 36

5.1.1 U-värde ... 36

5.1.2 Risk för ytkondensation ... 36

5.1.3 Risk för kondens inuti konstruktionen ... 37

5.2 Resultat – WUFI® PRO 6.2 ... 37

6 Diskussion och slutsatser ... 45

6.1 Tolkning och analys av resultat – Praktisk byggnadsfysik... 45

6.1.1 U-värde ... 45

6.1.2 Risk för ytkondensation ... 46

6.1.3 Risk för kondens inuti konstruktion ... 46

6.2 Tolkning och analys av resultat – WUFI® PRO 6.2 ... 46

6.2.1 Fall 1 och 2 ... 47

6.2.2 Fall 3 och 4 ... 47

6.2.3 Kommentar på WUFI® PRO 6.2. ... 48

6.3 Tolkning och analys av innehåll – Litteraturstudie ... 49

6.4 Studiens slutsatser ... 50

7 Tolkning och analys av studie – Avgränsningars inverkan ... 51

8 Förslag på framtida arbete ... 55

8.1.1 Hållfasthet för KL-träplattan – Vidare komponentanalys ... 55

8.1.2 Ekonomiska aspekter avseende KL-träplattan kontra Betongplattan ... 55

8.1.3 Provning av KL-träplatta ... 56

9 Referenser ... 57

viii Bilaga A ... A-1 Bilaga B ... B-1 Bilaga C ... C-1 Bilaga D ... D-1 Bilaga E ... E-1

1

1 Introduktion 1.1 Problembakgrund

Klimatutvecklingen utmanar den moderna hustillverkaren.

Den som är verksam projektör inom småhusbranschen kan med jämna mellanrum uppmärksammas på att energikraven planeras skärpas i Boverkets Byggregler (BBR). Senast i augusti 2019 presenterade Boverket ett förslag på skärpta energikrav i avsnitt 9, med intentionen att implementera förändringarna i BBR under juli 2020. Ofta innefattar de skärpta kraven exempelvis att referenstal för prestanda såsom Primärenergifaktorer och U-värden skärps i BBR. De skärpta kraven, samt nyttjandet av fler ur energisynpunkt hållbara material, utgör värdefulla redskap i arbetet att föra en mindre klimatnegativ hustillverkning. Det kan utan nämnvärd svårighet argumenteras för att den negativa klimatutvecklingen verkligen utmanar den verksamme - denna studie ämnar anta utmaningen.

I ljuset av den rådande klimatutvecklingen presenteras i denna studie en föreslagen produktutveckling i linje med en klimatsmartare framtid för hustillverkning. I studien utreds hur en KL-träplatta skulle reda sig som alternativ till betongen hos en gjuten betongplatta på mark vid ytlig grundläggning.

Förhoppningen, tillika förväntningen med studien, är att KL-träplattan som konstruktionselement ska lyckas matcha de positiva egenskaper som betongplattan besitter, och därmed möjliggöra att ersätta en ur energisynpunkt icke hållbar byggkomponent med en mer hållbar.

Idén till studien uppkom under en projekteringssession hos hustillverkaren Intressanta Hus AB i Västerås (IH). I samband med att en avtalshandling granskades för en villa, drogs paralleller mellan den gjutna betongplattan på entréplan och de KL-träbjälklag som var aktuella att nyttja som mellanbjälklag.

Jämförelsen grundades dels i de två byggkomponenternas inbördes olika miljöpåverkan, dels i hur de var olika avseende omfattning i montage. De inledande jämförelserna relaterade till hållfastheten hos dem, under vilka den mer eller mindre intuitiva slutsatsen drogs att ett KL-träbjälklag, vars goda förmåga att bära över påtagliga spännvidder, givetvis kan bära last helt understödd. En potentiell utformning av KL-träplattan började visualiseras:

”… 100 mm KL-träbjälklag monterade halvt i halvt som övre skikt…”

”... 200 mm Vot, även den monterad halvt i halvt, och överlappad av de övre KL-träbjälklagen…”

”… L-element och cellplastskivor som omgivande ytskikt, liksom vid gjuten betongplatta…”

Tanken på denna potentiella KL-träplatta gav upphov till ytterligare, nästan ledande frågeställningar såsom:

”… KL-träplattan bör kunna ta upp punktlaster...?”

”… KL-träplattan bör vara formstabil nog att bibehålla sin utformning...?”

2

”… KL-träplattan bör vara golvvärmekompatibel (CNC-infrästa slingmönster) ...?”

”… Vid nyttjande av L-element och cellplast i grund bör KL-träplattan vara väderskyddad...?”

Det kritiskt rationella tänkandet följde sedermera naturligt efter de optimistiska reflektionerna, och två frågeställningar som återkom i syfte att falsifiera det önskvärda utfallet var:

 KL-träplattorna blir ju flera, och skarvning blir det därtill. Är det verkligen möjligt att utföra grunden så pass plan att KL-träplattorna samverkar i lod med varandra?

Samt:

 Utöver den förmodade svårigheten att åstadkomma ett tillräckligt plant grundarbete – Skulle KL-träplattan verkligen gå att montera i praktiken?

Reflektionerna kring den potentiella KL-träplattan resulterade i denna studie.

1.2 Syfte och ambition

Syftet med studien är att utvärdera huruvida produkten KL-träplatta på mark skulle kunna nyttjas som alternativ till gjuten betongplatta på mark. En fullgod utvärdering av denna byggkomponent skulle ta en påtaglig mängd tid och resurser i anspråk, då i synnerhet avseende ett fullskaligt test såsom provning i skala 1:1. I relation till denna aspekt har studien avgränsats till att undersöka två specifika intressen, två delmål vilka är:

1. KL-träplattans byggnadsfysikaliska lämplighet.

Intentionen med studiens första delmål är att med hjälp av handberäkning och datorstöd försöka utvärdera KL-träplattans byggnadsfysikaliska lämplighet avseende specifika värme- och fukttekniska egenskaper. Då KL-träplattan på förhand bedöms ha relativt fördelaktiga värmetekniska egenskaper vid jämförelse med en grundplatta i betong, kommer fokus att kretsa kring KL-träplattans fukttekniska egenskaper. Dess ånggenomgångsmotstånd, risken för fuktutfällning och eventuella följder av dessa utfall kommer att ges störst utrymme i studien.

Studiens första delmål utgör alltså underlag för den beräkningstekniska undersökning som bedrivits i syfte att utreda fuktegenskaperna hos KL-träplattan. I denna kontext är tanken att en i teorin framtagen platta på mark av KL-trä utvärderas avseende dess värme- och fukttekniska egenskaper med hjälp av beräkningar inom praktisk byggnadsfysik, samt med fuktberäkningsprogrammet WufiPro®6.2. Därtill är tanken att en traditionell betongplatta på mark genomgår densamma projektering i syfte att producera jämförbara referensvärden sinsemellan koncepten. I avsnitt 6 Diskussion och slutsatser analyseras och jämförs sedermera de resultat som åstadkommits, varpå en rimlighetsanalys förs över beräkningarnas utfall, samt huruvida dessa främjar potentialen hos konceptet KL-träplatta på mark i praktiken.

3 2. Att utreda KL-träplattans potential som byggprodukt med hjälp av erfarenhetsåterföring från

produktionskedjan

Intentionen med studiens andra delmål är att utreda och redogöra för KL-träplattans potential, dess rimlighet som produkt. Att med utgångspunkt i diverse frågeställningar med relevans för funktionen hos en platta på mark, undersöka vilken potential KL-träplattan kan uppskattas ha. För att uppnå detta har en grupp utvalda aktörer delgivits information om KL-träplattan och i samband med detta fått besvara frågor och föra resonemang kring ett antal gemensamma frågeställningar rörande KL-träplattan.

Undersökningen analyserades fortlöpande under studien, och utreddes vidare med stöd av vetenskapliga artiklar och relaterad facklitteratur.

Ambitionen är att försöka skapa ny kunskap om KL-träplattan med hjälp av erfarenheten från de aktörer som besitter specifik kunskap när det kommer till de enskilda områdena KL-trä, grundläggning, entreprenad, m.fl. Den subjektiva åsikten är att kunskapen om KL-trä som material avseende exempelvis brand och hållfasthet redan finns som sådan. Men tanken är att det i detta fall vore väldigt intressant, inte minst relevant, att undersöka vad de med den praktiska erfarenheten har att sia om när det kommer till KL-träplattan och dess potential. Denna erfarenhetsåterföring värderas högt då själva syftet med studien är att utreda huruvida KL-träplattan är en framtida potentiell produkt.

1.3 Metod och material

I detta avsnitt beskrivs de metoder som nyttjats för att genomföra denna studie. De utgörs av såväl teoretiska som tekniska metoder och är disponerade enligt:

 Praktisk Byggnadsfysik.

 WUFI® PRO 6.2.

 Litteraturstudier och personlig kommunikation.

I samband med presentationen av vardera metod ges en övergripande redogörelse för det material som nyttjats i samband med denna.

1.3.1 Praktisk Byggnadsfysik

Med praktisk byggnadsfysik avses i denna studie de ingenjörsmässiga antaganden och handberäkningar som beskriver fysikaliska transportegenskaper hos värme och fukt i byggnader. Den kunskap som erfordrats för att genomföra de beräkningar som presenteras i denna studie har inhämtats från relevanta böcker och Standarder, och presenteras närmre i avsnitt 2.4 Byggnadsfysik.

4 Den ena av studiens två tekniska undersökningar i samband med utredningen av KL-träplattans byggnadsfysikaliska lämplighet, grundar sig i att projektera för fukt- och temperaturförloppet under stationära förhållanden hos KL-träplattan. Detta gjordes med handberäkningar baserade på praktisk byggnadsfysik med fokus på KL-träplattans uppskattade U-värde, samt dess fuktegenskaper avseende kondensationsrisk. I tillägg utfördes även dessa beräkningar för en traditionell betongplatta på mark, detta för att skapa referensvärden att jämföra produkten KL-träplatta på mark gentemot.

1.3.2 WUFI® PRO 6.2

Den andra av studiens två tekniska undersökningar genomfördes parallellt med handberäkningarna med hjälp av det datorstödda fuktberäkningsprogrammet WUFI® PRO 6.2. Med detta program utvärderades fukt- och temperaturförhållandena genom KL-träplattan vid tidsberoende förhållanden. Även till denna undersökning utfördes beräkningar för en traditionell betongplatta på mark i syfte att skapa referensvärden för jämförelse med KL-träplatta på mark. En betydande ambition med nyttjandet av WUFI® PRO 6.2 var att eftersträva ett komplement till handberäkningarna. Detta i syfte att dels utvärdera överrensstämmelsen mellan resultaten från respektive metod, dels att på ett effektivt sätt illustrera fukt- och temperaturvariationerna genom konstruktionerna med hjälp av programvaran.

WUFI® PRO 6.2 redogörs för närmare i samband med presentationen av de beräkningar som utfördes med dess hjälp i avsnitt 2.5 WUFI® PRO 6.2.

1.3.3 Litteraturstudier och personlig kommunikation

Studien har till stor del grundats på att utreda de omständigheter som har relevans under projekteringen av en grundplatta på mark. Dessa omständigheter har i sin tur utforskats genom litteraturstudier och personlig kommunikation, och presenteras i avsnitt 3 Genomförande - Litteraturöversikt.

Litteraturstudierna representerar material från böcker inom berörd disciplin, men information har även inhämtats från vetenskapliga tidskrifter och från de olika lagrum som är applicerbara till berört ämnesområde.

De litteraturstudier som utförts har underbyggts av personlig kommunikation med personer som representerar olika aktörer vanligen involverade under en grundläggningsprocess (dessa personer presenteras närmre under följande avsnitt 1.4 Extern handledning. Denna kommunikation anses värdefull för studien då detta kan anses vara en ”spekulativ studie”. Med det menas i detta fall att studien förmodas ha få referensobjekt att jämföras med, och att det i och med det blir svårt att anta rimliga utfall avseende i synnerhet den praktiska tjänligheten hos KL-träplattan. Att då tillgodose studien med erfarenheten och åsikterna från dessa personer anses högst relevant och för innehållets skull nödvändigt.

Nödvändigt är det också att poängtera att den teori som presenteras i avsnitt 3 Genomförande - Litteraturöversikt, innefattar inkorporerad analys, vilket innebär att en analyserande diskussion förs

5 parallellt med den teori som presenteras. Denna metod används i syfte att på ett sammanhängande sätt redogöra för vilka slutsatser som kan dras av det innehåll som kapitlet i fråga presenterar.

1.4 Extern handledning

Studien har utförts med stöttning i form av handledning från yrkesverksamma personer inom byggbranschen med erfarenhet av husprojektering och grundläggning. Dessa har valts med avsikten att de ska representera olika aktörer inom en tänkbar produktionskedja för konceptet KL-träplatta på mark, och med avsikten att deras yrkesspecifika kunskap ska vara ideal för det valda problemområdet och för denna studie. Dessa personer har konsulterats löpande under genomförandet av studien för att reflektera över den information som bearbetats i avsnitt 3 Genomförande - Litteraturöversikt. De presenteras nedan med en kort redogörelse för vilken roll de spelat i denna studies framställning.

 Marcus Olsson, Byggnadsingenjör – Intressanta Hus AB, Västerås.

Marcus har som K-projektör stöttat studien med kompetenta åsikter avseende konstruktionstekniska frågor. Marcus har även svarat för den dagliga handledningen, och på så vis varit förste person att konsultera vid behov.

 Håkan Simu, Projekteringssamordnare – Intressanta Hus AB, Västerås.

Håkan har som erfaren projekteringssamordnare stöttat studien med sin breda erfarenhet av teknisk projektplanering och samverkansarbete. Då grundläggningen av en villa i många fall utgör ett samverkansarbete mellan flertalet aktörer, har Håkan med sin kompetens på ett föredömligt sätt kunnat bidra med väl grundade antaganden och uppskattade utfall avseende KL-träplattans eventuella konsekvenser för dessa parter.

 Daniel Wilded, Produktchef KL-trä Martinsons AB, Bygdsiljum

Daniel har varit vänlig att ta sig tiden till att besvara de frågor som uppstått avseende studiens primära konstruktionsmaterial KL-trä. Att förankra just Daniels åsikter om KL-trä i studien anses högst värdefullt, detta då Daniel har mångårig erfarenhet av verksamheten på en av de ledande KL- träfabrikerna i Sverige.

 Juhamatti Huoviala, Arbetsmiljöspecialist – Tyréns AB, Umeå

Juhamatti har med gedigen erfarenhet som betongarbetare stöttat studien vid frågor avseende den traditionella grundläggningsmetoden gjuten betongplatta på mark. Juhamatti, som nu mer arbetar som arbetsmiljöspecialist, har även konsulterats avseende de för/nackdelar som KL-träplattan kan ha avseende arbetsmiljörelaterade frågor. Detta ansågs intressant mht. Studiens syfte att utreda KL- träplattans tekniska genomförbarhet.

6

1.5 Avgränsningar

I detta avsnitt presenteras de avgränsningar som gjorts i syfte att uppnå studiens delmål. De avgränsningar som gjorts motiveras övergripande av begränsade resurser i mån av tid och ekonomiskt svängrum. I syfte att följa upp och reflektera över den inverkan dessa avgränsningar kan tänkas ha haft på studien, presenteras ett subjektivt resonemang i avsnitt 7 Tolkning och analys av studie – Avgränsningars inverkan.

De avgränsningar som gjorts i studien presenteras nedan i enklaste form, utan närmare motivering än som angetts ovan.

 Vid beskrivningen av en betongplatta på mark vid ytlig grundläggning i avsnitt 2.1 Grundläggning – Betongplatta på mark, redogörs endast för stegen fr.om. Färdig grundberedning. Dvs. att schaktning, beredning av dränerande grusbädd, installationer (rördragning av VA, el och vent.) inte kommer beskrivas närmare än att de omnämnes.

Detsamma gäller vid beskrivningen av en KL-träplatta på mark i avsnitt 2.2 Ny teori - Grundläggning med KL-träplatta på mark.

 En komplett fuktsäkerhetsprojektering av ett byggnadsprojekt kan utan svårighet göras till ett omfattande arbete, med hänsyn tagen till detta har studien avgränsats till att utreda specifika fukt- och temperaturförhållanden enligt följande:

- Identifierandet av fuktbelastningar - Uppskattning av fukttillstånd

- Riskanalys baserad på resultat från ovanstående

 KL-träplattans byggfukt har i studien inte ansetts utgöra ett överskott, utan KL-träplattan har antagits vara i fuktjämvikt med omgivningen i en normaluppvärmd villa.

 WUFI® PRO 6.2 ger användaren möjlighet att demonstrera en påtaglig mängd information. Till denna studie kommer dock den relativa fuktighetens balans i KL-träplattan att vara den av störst intresse, och den enda som redovisas i avsnitt 5.2 Resultat – WUFI® PRO 6.2.

 Den ekonomiska aspekten avseende KL-träplattans genomförbarhet kommer endast att diskuteras kring i studien. Diskussion och tolkningar kommer att göras utifrån ekonomiska perspektiv för att besvara studiens syfte, men några konkreta undersökningar av ekonomiska omständigheter utförs inte. Detta motiveras med att studien först och främst ämnar utröna huruvida KL-träplattan har potential att nyttjas som byggnadsteknisk lösning, och då avseende dess fuktrelaterade egenskaper samt dess praktiska genomförbarhet.

7

2 Teori

I detta avsnitt presenteras de ämnesområden som studien berör. Under respektive ämnesområde redogörs för de eventuella begrepp, metoder, funktioner och vetenskapliga samband som avhandlas i studien och som bör kännas till innan fortsatt läsning. De är indelade efter respektive ämnesområde enligt:

 Grundläggning – Betongplatta på mark.

 Ny teori – Grundläggning med KL-träplatta på mark.

 Material.

– Värmeisolering.

– Radonskydd.

– KL-trä.

 Byggnadsfysik.

 Ventilation och uppvärmning.

 WUFI® PRO 6.2.

2.1 Grundläggning – Betongplatta på mark

Inledningsvis introduceras läsaren för byggkomponenten ”Betongplatta på mark”, vilken är den vanligaste husgrunden till IH´s villor, och i denna studie schablonkomponenten för konceptet KL- träplatta på mark. Läsarkretsen till denna studie har troligen kunskap om platta på mark som anläggningsmetod, men genom att avhandla dess komponenter och egenskaper kan en jämförelse mellan platta på mark av betong resp. KL-trä bli mer greppbar. I denna studie undersöks betongplatta på mark vid ytlig grundläggning. Med ytlig grundläggning avses i detta fall en husgrund vars totala tjocklek vilar i centrumlinje med yta omgivande mark. Detta förtydligas genom att belysa den förmodade problematiken med att nyttja en KL-träplatta i Souterräng, eller som bas till källare, då risken för fuktskador utan vidare kan anses mer påtaglig. I och med att studien syftar till att utvärdera ett alternativ till gjuten platta på mark så redogörs den för med avsikten att åtminstone övergripande inkludera de olika arbetsstegen på byggplats. Under beskrivningen av de olika delkomponenterna och arbetsstegen för en gjuten betongplatta på mark, inkorporeras jämförelsen med KL-träplattan därefter, en förhoppning med detta är att läsaren ska få en känsla för omfattningen av resp. arbetsmoment, och på så vis bilda en subjektiv uppfattning för den eventuella potentialen med KL-träplattan som alternativ till betongplattan.

Gjutningen föranledes av undergrundens bearbetning och efterföljande beredning av dränerande lager och installationsdragning. Denna kommer inte beskrivas närmre, utan utgångsläget bestäms till att denna redan är genomförd. I det fallet syns nu på plats för grunden en avjämnad grusbädd med uppskjutande installationer. Samtliga installationer är givetvis synkroniserade mot vart i plattan de skall gå upp, varför plattans formbyggnad måste placeras ut på rätt plats i relation till detta. Inledningsvis markeras

8 ytterhörnen för markplattan ut med murarsnöre alternativt med laser, detta i relation till redan fastställda hörnpositioner från arbetet med markberedningen. Därefter placeras L-hörnelement ut, vilka presenteras enl. Figur 1 (Finja Betong AB 2020). Dessa hörnelement utgörs av en 90° L-formad Expanderad Polystyren (EPS) försedd med ett 8–10 mm tjockt exteriört betongytskikt. Dessa hörnelement förekommer i regel med hållfasthetsklass S200 (S200 = cellplasten har en hållfasthet om 200 kPa vid korttidsbelastning).

Figur 1: Hörnelementen vid gjutning av grundplatta med L-element (Finja Betong AB 2020).

Till en villa ska L-elementens höjd uppnå 400 mm, detta för att rymma en invändig grundisolering om 300 mm, samt ett övre betongskikt om 100 mm. Ovanpå L-elementens bas lämnas utrymme för en vot om 300 x 300 mm, dvs. en efter gjutning liknelse till kantbalk av betong, vilken tar upp linjelaster och punktlaster från ytterväggar. Votutrymme om 200 alternativt 300 mm´s höjd lämnas även vid ev.

bärande innerväggar och punktlaster. Efter att hörnelementen placerats ut placeras L-element ut mellan dessa och bildar på så vis långsidor, se Figur 2 (Finja Betong AB 2020). Dessa har samma uppbyggnad som hörnelementen men är raka.

Figur 2: L-elementet, med namnet inspirerat av dess utformning (Finja Betong AB 2020).

9 För att sammanfoga Hörn- och L-element med varandra pressas en Fixeringskil ned i överkant i skarven mellan de angränsande elementen, se Figur 3 (Finja Betong AB 2020), och en Spikplåt i nederkant, se Figur 4 (Finja Betong AB 2020).

Figur 3: Fixeringskilen monteras i överkant mellan två angränsande L-element (Finja Betong AB 2020)

Figur 4: Spikplåten monteras i nederkant mellan två angränsande L-element (Finja Betong AB 2020)

Vid det här laget har en rektangulär form uppnåtts för den blivande grundplattan i det fall byggnaden saknar burspråk, vilket är fallet i denna studie. Nästa steg är att motfylla grunden utifrån med kapillärbrytande grus, detta för att säkra gjutformen från förflyttning till följd av dels arbete utfört i gjutformen, men i huvudsak från det tryck som uppstår vid betongfyllningen. Detta kan göras provisoriskt till en början och sedan slutföras ordentligt alldeles innan gjutning. Efter den inledande motfyllningen är det dags att placera ut Cellplastskivor, se Figur 5 (Finja Betong AB 2020).

Cellplastskivorna är i regel av EPS, men kan variera i hårdhet. Vanligtvis är dem i hållfasthetsklass S200 vid voter och S80-100 i övrigt. Cellplastskivorna monteras i tre lager, med förskjutna skarvar.

10

Figur 5: Cellplastskivor utgör den invändiga grundisoleringen för platta på mark (Finja Betong AB 2020).

Cellplastskivorna fästes i varandra med Plastspik, se Figur 6 (Finja Betong AB 2020), lämpligen ca fyra per m².

Figur 6: Plastspikarna används för att förbinda cellplastskivor med varandra (Finja Betong AB 2020).

Efter att Cellplastskivorna placerats ut och eventuella installationsgenomföringar skapats genom dessa, är det så dags att montera golvvärmen. Delkomponenterna till golvvärmen placeras ut direkt ovanpå det övre lagret cellplast, se Figur 7 (Thermotech Scandinavia AB 2019). Denna produkt är mer eller mindre standard i IH´s huskatalog, och är uppskattad för dess komfortabla värmeledning, och inte minst för dess bidrag till en jämn inomhustemperatur. Vid ytskiktet slipad betong är den mer eller mindre nödvändig för att tillgodose komforten vid vistelse på golvytan.

11

Figur 7: Golvvärmeslingor för ingjutning i grund – i blickfånget en golvvärmefördelare (Thermotech Scandinavia AB 2019).

Efter att golvvärmen monterats är det dags att armera grundplattan. Utöver golvvärmen är hitintills alla de delkomponenter som presenterats av gjutformen även en del av grundläggningen hos konceptet KL- träplatta på mark. Armeringen saknar dock funktion i en KL-träplatta på mark och bortfaller! Någon beskrivning av montaget av dessa armeringskomponenter kommer därför inte att presenteras, detta motiveras av den inkompatibla jämförelsen mellan de två grundläggningstyperna. Arbetet med armeringen omfattar en stor del av grundläggningsarbetet, och motsvarar vid en generell villagrund en tidsåtgång om ca två arbetsdagar, och utöver anspråket på resurser medför denna stålkomponent som känt även en betydande miljöpåverkan i produktionsskedet, varför bortfallet av denna delkomponent förespråkar nyttjandet av en KL-träplatta på ett förnämligt sätt.

När husgrunden väl är armerad är det dags för gjutning och efterbehandling. Innan dess ses det till att gjutformen i sin helhet är stagad i sidled av erforderlig motfyllning, eventuellt med ramverk av formvirke om så krävs. Gjutningen innefattar flertalet arbetsmoment som av uppenbara skäl blir överflödiga vid nyttjandet av en KL-träplatta. Momenten beskrivs därför kortfattat i punktform:

 Gjutning

Betong levereras i regel färdigblandad från leverantör. Massan fördelas ut i husgrunden, startandes med voter och tillförs i ett svep. Massan vibreras med betongvibrator för att säkerställa erforderlig utfyllnad av instängda luftporer, och ytan slätas av med handsloda.

 Brädrivning

Grov slipning av betongytan i syfte att pressa ned större ballast och samtidigt rugga upp en finare yta redo för vidare efterbehandling.

12

 Stålglättning

Stålglättningen av betongplattan sker ofta i två steg, först med hel slipskiva, därefter med ett antal stålskär. Stålglättningen ger betongplattan en slät yta redo för att golvbeläggas efter härdningstiden.

Om en slipad betongyta önskas som ytskikt behöver ytterligare slipning genomföras framgent.

 Betongslipning – Finish

Om en slipad betongyta önskas sker slutbehandlingen av betonggolvet långt fram i byggprocessen.

Slipningen sker i flertalet steg efter önskemål på finish och efter behov beroende på plattans kvalitet.

Slutprodukten av en gjuten betongplatta på mark med L-element presenteras i genomskärning enl.

Figur 8 (Finja Betong AB 2020).

Figur 8: Sektion av en platta på mark - i detta fall utan golvvärme och med murad yttervägg (Finja Betong AB 2020).

2.2 Ny teori – Grundläggning med KL-träplatta på mark

KL-träplattan introduceras till läsaren likt vid gjuten betongplatta på mark i föregående avsnitt. Genom att steg för steg informera om de olika delkomponenter som är tänkta att ingå, ges avslutningsvis en genomgång avseende montaget av de respektive KL-träbjälklagen. Denna ”nya teori” presenteras för läsaren i direkt anknytning till avsnitt 2.1 – Grundläggning – Betongplatta på mark för att på bästa sätt uppmärksamma likheterna de två koncepten sinsemellan.

Inledningsvis kan det sägas att KL-träplattan i grova drag är tänkt att utformas ”precis” som grundplattan i betong med L-element, dock med KL-träbjälklag istället för betong, och med ett fåtal justeringar av

13 utformning och placering av delkomponenter. KL-träplattan är tänkt att nyttja sig av samma L- elementsprincip som vid betongplattan, med samma funktion och samma materialuppbyggnad, dock med en något modifierad form i syfte att säkerställa väderskyddet exteriört vid överkant av elementen.

Modifikationen utgörs av en 10° lutande överkant försedd med en droppblecksplåt. KL-elementet presenteras enl. Figur 9 (Gustafsson 2020). och är alltså gemensam för såväl hörn- som Raka KL- element.

Figur 9: KL-elementet - ett modifierat L-element ämnat för användning vid KL-träplatta på mark (Gustafsson 2020).

K-ritningen Figur 10a (Gustafsson 2020) visar hur en konsekvens av att behålla 100 mm cellplast i KL- elementets yttre vertikala del blir att denna del hamnar utanför ytterväggens exteriöra stomgräns, vilket kan innebära en riskkonstruktion till följd av exponeringen mot väder och vind. K-ritningen Figur 10b (Gustafsson 2020) visar hur det traditionella L-elementet inte utsätts för denna risk. Denna risk förs på tal i det här skedet i syfte att succesivt förklara vilka fuktkällor som tillkommer med KL-träplattan. Den eventuella risk för fuktskador som föreligger med denna lösning anses dock förhållandevis lätt att motverka med t.ex. ett plåtbleck eller en särskilt fuktavvisande beläggning monterad på ytterväggsstommen i det angränsande området. Något som utan svårighet kan appliceras oavsett om byggnaden byggs i lösvirke eller i fabrik.

14

Figur 10a: K-Grundritning för KL-platta på mark (Gustafsson 2020).

Figur 11b: K-Grundritning för Gjuten betongplatta på mark (Gustafsson 2020).

Cellplastskivorna är även de avsedda att användas vid nyttjandet av en KL-träplatta. Avvikande från vid gjutning med betong är att bredden för voterna bör anpassas för att passa lämpliga bredder för KL- träbjälklag, vilket kan ses i föregående Figur 10a. Votstorleken presenterad enl. Figur 10a är en uppskattning och i detta fall inte baserad på en erhållen linjelast, utan helt sonika baserad på antaganden och efterliknelse för att passa in i konceptet med L-element.

15 I och med färdigställandet av cellplastens montering är grundformen redo för montage av KL- träbjälklagen efter erforderlig motfyllning. Det kan argumenteras för att motfyllningen blir nog så viktig även vid nyttjandet av en KL-träplatta. KL-träbjälklagen motsvarar nämligen en sådan pass tyngd, så risken för att rubba L-elementen i samband med att de kranas på plats bör vara högst påtaglig vid oförsiktigt handhavande.

KL-träplattan genomgår som bekant ingen gjutningsprocess utan monteras mekaniskt som en sammansättning av flertalet prefabricerade bjälklagselement av KL-trä. Till en början är tanken att voterna placeras ut. Dessa är planerade att motsvara ett nedre bjälklag med tvärsnitt 100 x 380 mm, samt ett övre bjälklag om 100 x 475 mm. Figur 11 (Gustafsson 2020) visar ett tvärsnitt över denna votuppdelning samt det övre bjälklaget. I sitt plan fästes voterna sinsemellan med nedfräst spikningsplåt, vertikalt fästes voterna med mellanliggande limning samt med parallell skruvning c/c 900 mm.

Figur 12: K-Sektion över KL-träplattan där voter och övre bjälklag illustreras (Gustafsson 2020).

Det övre bjälklaget limmas först och främst i nedanvarande element, men skruvas även i voter under placering för yttervägg – Detta för att undvika synliga förbindare i det fall kunden vill ha övre bjälklaget som färdig golvyta. De övre bjälklagen förses även med en halvt-i-halvt skarvning längs dess resp.

långsidor. Dessa skarvar limmas och skruvas om bjälklaget planeras beläggas med övergolv, annars limmas de endast.

16 Vad avser genomföring för installationer är tanken att detta skulle kunna göras på två olika sätt. Det första alternativet, vilket förutsätter att VA, El och Vent. utförts med god precision, är att leverantören av KL-träbjälklagen genomför urtagen i fabrik. Detta skulle innebära att KL-bjälklagen vid leverans är redo för att sänkas ned på därför avsedd plats. Det andra alternativet är, och en kan argumentera för att detta skulle vara det klokare sett till sannolikheten för avvikande placeringar av installationer, att KL- träbjälklagen förses med urtag för installationer på byggplats. På så vis kan montörerna placera ut KL- träbjälklagen och successivt triangulera ut positionerna för urtag allt eftersom de monterar, något som torde säkerställa att KL-träbjälklagen ”passar”. Notera även att urtag för installationer kan och bör genomföras med viss rörelsemån. Denna mån beror av det svängrum som finns runtom den installation som avses, vilket ofta utgörs av exempelvis en innerväggs stomdimension eller den fria ytan bakom en planerad köksinredning. Efter att urtag genomförts tätas rörelsemånen med lämpligt fogskum. Det kan nämnas i sammanhanget att installationerna ska ha tätats med lämpliga rörgenomföringstätningar vid penetrering av radonmattan, det vill säga innan montage av KL-träbjälklagen (läs mer om radonskydd i avsnitt 2.3.2 Radonskydd).

I Figur 12–14 (Gustafsson 2020) illustreras i fyra steg hur ett montage av en mindre KL-träplatta är tänkt att genomföras. Notera att nedre och övre vot monteras omlott för att undvika generalskarv, samt att det övre lagret endast består av tre bjälklag!

17

Figur 13: Montage av KL-träplattans nedre vot (Gustafsson 2020).

18

Figur 14: Montage av KL-träplattans övre vot (Gustafsson 2020).

19

Figur 15: Montage av KL-träplattans övre bjälklag (Gustafsson 2020).

20 I och med att det övre KL-träbjälklaget placerats ut är KL-träplattan redo för provisoriskt väderskydd inför vidare byggnation  KL-träplattan är färdigmonterad! Figur 15 (Gustafsson 2020) ger en enklare representation av KL-träplattan efter färdigt husmontage.

Figur15: 3-Dimensionell visualisering av KL-träplatta på mark (Gustafsson 2020).

21

2.3 Material

Då studien fokuserar på KL-träplattans fukttekniska egenskaper anses det nödvändigt att överskådligt redogöra för de delkomponenter den planeras bestå av. Ambitionen är att redogöra för materialen på sådan nivå att läsaren ges möjlighet att förstå dess egenskaper, och specifikt dess syfte i konstruktionen.

Hur dessa material bedöms samverka i konstruktionen KL-träplatta på mark kommer analyseras i avsnitt 3 Genomförande - Litteraturstudier, detta efter att först ha genomfört erforderliga praktiska beräkningar i avsnitt 2.4 Byggnadsfysik och 2.5 WUFI® PRO 6.2.

Materialen presenteras enligt ordningen:

 Värmeisolering – Cellplast

 Radonskydd

 KL-trä

I samband med att ett material redogjorts för, bifogas en kort sammanfattning på kärnegenskaper, såsom vämekonduktivitet, vikt etc.

2.3.1 Värmeisolering - Cellplast

KL-träplattans isolering utgörs enligt tidigare av KL-elementen och de mellanliggande lagren cellplast.

Utöver denna isolering tillkommer traditionellt sett en tjälisolering som lägges ut runt en plattas omkrets. Denna värmeisolering, ofta en mineralullsskiva eller cellplast, syftar till att förhindra tjälen att tränga in i grunden, vilket kan leda till värmeförluster och i värre fall tjälskott.

Som det presenterades i avsnitt 2.2. Ny teori - Grundläggning med KL-träplatta på mark, så är tanken att isoleringen mot undergrunden ska utgöras av cellplast. Cellplasten tillverkas genom att plast av lämplig materialtyp expanderas i syfte att förse massan med luftporer. Dessa luftporer kan förses med antingen luft, vilket är vanligast, alternativt en annan gas för att uppnå än lägre värmeledning.

Polystyrencellplast utgör basen till den EPS-cellplast som ingår i KL-träplattan. Den har såväl god värmeisoleringsförmåga som kemisk beständighet mot angrepp från väder och vind. Vid användning till byggnation betonas det ofta att cellplasten besitter brandfarliga egenskaper, dessa egenskaper beaktas dock inte närmre i denna studie då cellplasten i detta fall är belägen ”utanför” konstruktionen.

22 Expanderad Polystyren (EPS)

Den variant på polystyrencellplast som är vanligt förekommande till grundläggning är Expanderad Polystyren (EPS). EPS framställs genom att små polystyrenplastkulor (2%) innehållande kolväte blandas med luft (98%) och hettas upp under tryck med ånga, varefter de lägges samman i en form och hettas upp på nytt. Efter den sekundära upphettningen smälter kulorna samman och kolvätet ersätts av luft, vilket ger materialet dess goda värmeisoleringsförmåga. Det som lämpar cellplasten till nyttjandet i en husgrund utöver dess låga värmeledningsförmåga, är dess förmåga att ta upp tryckkrafter. (Burström 2007, 467 - 470).

Cellplast av klass EPS S100 har egenskaperna:

 Värmekonduktivitet 𝜆𝜆_𝑑𝑑 = 0.037 W/mK.

 Brandklass F – inte bestämd (om ej flamskyddad är EPS mycket brandfarlig).

 Densitet = 20 kg/m³.

 Ej hygroskopiskt material.

(Burman 2007, 467 - 470)

Som det omnämnts i avsnitt 2.2. Ny teori – Grundläggning med KL-träplatta på mark, så består L- element (i detta fall KL-element) av EPS med den högre hållfasthetsklassen S200 eller likvärdigt. De skivor som placeras innanför ges som även det omnämndes hållfasthetsklassen S100. Något en kan fråga sig är huruvida inte cellplasten som nyttjas till KL-träplattan ska bestå av en högre hållfasthetsklass för att minimera deformation av denna vid belastning? Det kan förmodas att en hållfasthetsklass i spannet S150-S300 inte vore helt orimlig att nyttja till konstruktionen. Denna frågeställning dryftas vidare med åsikter från konsulterade representanter från byggbranschen i avsnitt 3 Genomförande - Litteraturstudier.

2.3.2 Radonskydd

Vid nybyggnation av typen grundläggning på mark behöver radonförebyggande åtgärder vidtas, detta även för markområden som visar på normal radonhalt (Boverket 2020). Det kan anses intressant att viss teori historiskt pekat på att en normaltjock betongplatta de facto ska ge ett fullgott skydd mot radon i bostadshus, detta då den mängd som diffunderar genom plattan är försvinnande liten vid normalt radonbördig mark (Clavensjö och Åkerblom, 2004). Åtgärder mot radon vidtas alltjämt vid nybyggnation i syfte att följa de riktlinjer som ställs från boverket och strålskyddsmyndigheten.

Vid IH´s entreprenader på mark med normal radonhalt är den vanligast förekommande åtgärden att placera ned en radonslang i grundens dränerande makadamlager för att tillgodose evakuering av gasen.

Denna kontinuerliga perforerade slang (ca 70–92 mm Ø) fördelas ut på grundbädden 1500 mm in från

23 ytterkant platta med ca 1500 mm c/c mellan de parallella dragningarna, och ansluter sedermera till ett tätt PVC-rör vid husgrunden. PVC-röret kan i sin tur kopplas vidare till en radonfläkt som mynnar ovan mark, och på så vis dränera den radonbördiga grunden på den radioaktiva gasen. En annan åtgärd som förekommer är att en radonmatta placeras i grundplattan, detta blir främst aktuellt då ett område har hög radonhalt. Denna matta av UV-stabiliserad polyetenplast placeras lämpligen mellan cellplastlagren och skyddar på så vis grundplattan mot såväl radon som ev. stigande markfukt (Icopal 2020). Som komplement till radonmattan förses rörgenomföringar med därför avsedda radonmanschetter och tätningstape. Det har även förekommit att åldersbeständig byggfolie nyttjats på samma vis som radonmattan, denna lösning har dock ogillats av sakkunniga, vilka menar att denna produkt (fastän polyetenplast) inte kan erbjuda ett lika fullgott skydd som radonmattan mot konvektion av gasen.

När det kommer till KL-träplattan kan det argumenteras för att det är lämpligt med att nyttja såväl radonslang i grunden samt en radonmatta mellan cellplastlagren med tillhörande rörgenomföringstätningar. Detta då KL-träplattan utöver rörgenomföringarna har ett antal skarvar, något som den helgjutna betongplattan saknar.

2.4 Byggnadsfysik

Den byggnadstekniska undersökningen av KL-träplattan fokuserar på att uppskatta dess fuktrelaterade egenskaper, det vill i detta fall säga dess uppskattade förmåga att uppnå tillräcklig diffusionstäthet. För att förstå teorin kring diffusion genom material behöver vissa grundläggande begrepp och beräkningssamband inom byggnadsfysik vara kända. Byggnadsfysiken som berörs i studien kan delas upp i tre övergripande delområden, värme och fukt, samt ventilation. Det är tillstånden, variationerna och hur dessa samverkar som ger upphov till de beräkningar som kan göras inom praktisk byggnadsfysik.

I denna studie har ett avsnitt om fördjupad förståelse för den praktiska byggnadsfysiken förlänats till bilagesektionen, och delges av Bilaga A. Denna bilaga baseras på ett tidigare arbete av författaren till studien, ”Diffusionstäthet vid restaurering – En analys av restaureringsprocessen avseende byggnadsfysikalisk projektering och byggnadsvård”. Ett arbete som i sig har många gemensamma nämnare med denna, likaså fukttekniska studie. I bilagan presenteras de begrepp och beräkningssamband som är relevanta att känna till i studien för att kunna tillgodogöra sig av innehållet.

Det kan poängteras att vissa av de beräkningssamband som förekommer i bilagan gör det endast i syfte att härleda den bakomliggande fysiken. Dessa beräkningssamband är alltså inte nödvändigtvis nyttjade i sig i denna studie, utan endast presenterade för att underlätta för läsaren och för att ge djupare förståelse för fysiken som sådan.

24 Strukturen i studien anpassar sig även framgent till strategin att placera djupa teoretiska resonemang i bilagesektionen. Ambitionen med denna strategi är att bibehålla fokus på konceptet med KL-träplattan på mark, och på så vis bibehålla intresse utmed den tid läsaren tillgodoser sig av studien.

2.5 WUFI® PRO 6.2

I samband med denna studies fuktsäkerhetsprojektering kommer endimensionella beräkningar av fukt- och temperaturförlopp vid ostationära förhållanden att undersökas. I syfte att göra detta används programvaran WUFI® PRO 6.2. Denna datoriserade beräkningsprogramvara har allt mer ersatt äldre beräkningsmetoder för fukt- och temperaturförlopp, såsom Glasermetoden (se Bilaga A – Kondens inuti konstruktioner – Beräkningssamband), och är idag ett standardiserat verktyg vid fuktsäkerhetsprojektering för många branschaktörer. Programvaran möjliggör för användaren att dynamiskt simulera värme- och fuktförlopp genom en konstruktion under icke-stationära fukt- och temperaturförhållanden, något som kan argumenteras ge en realistisk uppskattning av hur dessa förlopp i verkligheten kan te sig. I denna studie har WUFI® PRO 6.2 ansetts vara ett lämpligt verktyg sett till syftet med den fukttekniska undersökningen, nämligen att initialt få en övergripande fingervisning för huruvida KL-träplattan har potential som grundprodukt avseende den fuktproblematik konstruktionen berörs av.

I denna studie delges teorin kring WUFI® PRO 6.2 genom Bilaga B i bilagesektionen, detta i syfte att bibehålla överblicken och läsligheten i huvuddokumentet. För den som önskar djupdyka i programvaran och dess tillämpning hänvisas denne lämpligen till dels Bilaga B, dels till användarmanualen som erbjuds på tillverkarens hemsida wufi.de (WUFI® 2020). En kortare introduktion till programmet och hur det kommer att nyttjas i denna studie presenteras alltjämt i detta avsnitt.

Programmet kan kort sagt liknas vid ett nyttjande av Glasermetoden, där en konstruktion med definierade värden för bl.a. v1ärmekonduktivitet och ångmotstånd utreds för att beskriva den förväntade RF-kurvan genom en konstruktion vid icke-stationära temperatur/fuktförhållanden i omgivningen. Den stora behållningen med nyttjandet av programmet är just den tidsbesparing det medför, då programmet genomför en stor mängd beräkningar (tidssteg om en timme sett över t.ex. fyra år) på endast minuter(!).

Andra anmärkningsvärt positiva egenskaper hos programvaran är att den tar hänsyn till fuktens kapillärtransport genom konstruktionen beroende på materialval, sorptionskurvan genom dessa, förväntad regnbelastning, samt effekterna av solstrålning. Med parametrar som dessa att ta till bruk kan ett realistiskt resultat rimligen förväntas. Det kan dock anses skäligt att emellanåt styrka de resultat som beräknats fram, t.ex. genom att parallellt genomföra en fuktberäkning med Glasermetoden eller likvärdigt verktyg, vilket görs i denna studie.

I denna studie nyttjas WUFI® PRO 6.2 till att fuktprojektera två specifika scenarion. Det ena scenariot avser grundkonstruktionens angränsning mot uteluften, och det andra avser angränsandet mot

25 nedanvarande mark. Dessa projekteringar genomförs för KL-träplattan, men även för en traditionell betongplatta på mark, detta i syfte att erhålla underlag för jämförelse mellan de två koncepten, således är det fyra Fall som utreds – Fall 1–4. Uppbyggnaden av dessa fyra fall i WUFI® PRO 6.2 redogörs för mer detaljerat i Bilaga B, men i syfte att kontextualisera programvarans grafiska egenskaper till läsningen i detta avsnitt, presenterar Figur 16 (Gustafsson 2020) hur Fall 1: KL-träplatta mot exteriör uteluft är uppbyggd. Det ni ser är användargränssnittet för WUFI® PRO 6.2, där konstruktionen för K- träplattan illustrerad i sektion utgör fond. Konstruktionen har delats in i segment, liknande skikten vid ett fuktprojekterande med Glasermetoden. Därutöver presenteras materialvalet i resp. skikt, skikttjocklekar, materialegenskaper m.m.

Figur 16: WUFI® PRO 6.2 - Uppbyggnaden av KL-träplattan i Fall 1 (Gustafsson 2020).

När de fall som fuktprojekteringen avser har definierats avseende sin resp. konstruktion, är nästföljande steg att vidta vidare definiering av yttre och inre förhållanden. Dessa steg genomgås dock närmre i Bilaga B.

När samtliga fall definierats till fullo är således beräkning av fallen det slutliga steg som återstår innan användaren kan analysera eftersökta resultat för studien. Användaren erhåller en rad resultatgrafik, såsom ev. mängd fuktutfällning i resp. skikt, totalt fuktinnehåll i konstruktionen och huruvida den torkar ut eller fuktas upp etc. Men det resultat som kommer granskas i denna studie och som på ett föredömligt sätt kan anses redovisa det skiftande temperatur- och fuktförloppet i konstruktionen, det är RF-kurvan, vilken nämndes tidigare. En RF-kurva från ett tidigare projekt av författaren till studien presenteras nedan enligt Figur 17. I Figur 17 kan resultatgrafiken utläsas för fuktprojekteringen av en yttervägg av typen Plankstomme, denna stomme var i huvudsak nyttjad under sent 1800 - tidigt 1900-tal. Idag är denna väggtyp långt ifrån godkänd sett till branschnormer för energihushållning, den undersökta väggen hade ett U-värde motsvarande 1,042 W/m²K, något att jämföra med det rekommenderade värdet från

26 BBR om 0,18 W/m²K. En kan utläsa hur RF-kurvan (grön linje/yta) har uppskattats fluktuera under den tidsperiod som specifikt antagits i beräkningen (fyra år), och på så vis varsko sig om var i konstruktionen RF kan förväntas bli hög/låg, dvs. i vilket skikt. Det är vidare möjligt att ta del av hur daggpunktstemperaturen (lila linjemarkering) står i relation till aktuell temperatur (röd linjemarkering) under ögonblicket för avläsning.

Figur 167: Resultatgrafik över fuktprojekterad konstruktion i WUFI® PRO 6.2 (Gustafsson 2020).

Vid analys av resultatgrafiken ska det åter omnämnas att dessa bör värderas med second opinion, med hjälp av t.ex. Glasermetoden.

27

3 Genomförande - Litteraturöversikt

I detta avsnitt presenteras den litteraturstudie som utförts i syfte att utreda studiens andra av två delmål som presenterades i avsnitt 1.2 Syfte och ambition:

Frågeställning 2: Att utreda KL-träplattans potential som byggprodukt med hjälp av erfarenhetsåterföring från produktionskedjan

I syfte att leverera en analys som berör hela kedjan kring konceptet KL-träplatta på mark (bortsett från avgränsningar) avhandlas KL-träplattan i ett antal steg, dessa steg är:

 Voter och grundberedning

 Vidare avseende fuktkänslighet

 Lim

 Bearbetbarhet

 Montage

 Efter montage – Den anmärkningsvärda tidsbesparingen

3.1 Voter och grundberedning

KL-träplattan bygger på den beprövade grundläggningstekniken med L-stöd (L-element). Vid en första anblick av KL-träplattan kan det noteras att konceptet har voter tilldelade, liksom vid en grund förberedd för betong. Votarean motsvarar i regel en höjd om 200 + 100 mm samt en bredd om ca 430 mm, något som för KL-träplattan resulterat i två voter med tvärsnittsarean 100 x 380, resp. 100 x 475 mm. En frågeställning som dryftats är huruvida inte denna dimension på kantbalk är onödigt tilltagen? Wilded (2020) påpekar att det bör utredas vilken punktlast de dubbla voterna klarar av utan att antingen de själva deformeras alternativt den nedan belägna cellplasten, med förhoppningen att det i själva verket är erforderligt med endast en vot alternativt ingen alls. Detta resonemang kräver, som Wilded (2020) påpekade, att cellplasten ska kunna bibehålla sin form och funktion. Huoviala (2020) menar på att cellplasten bör tillmötesgå de uppställda kraven på deformationsbeständighet med tanke på att L-stöden har en hållfasthetsklass om 200 kPa, det vill säga motsvararande 20 ton per kvadratmeter, krafter som inte är aktuella för ett så litet projekt som en villa. Vidare har de inre cellplastlagren en hållfasthet om 100 kPa, vilka placeras i tre lager, så påverkan från cellplasten avseende deformation bör anses försumbar. Istället menar Huoviala (2020) att det arbete som utförts med den underliggande markberedningen blir väldigt viktig när det kommer till KL-träplattan. Vid jämförelse med betongplattan har ju denna i och med sin armerade och ”homogena” konstruktion en förmåga att ta upp

28 krafter i sitt eget plan, och på så vis inte nödvändigtvis samma benägenhet att visa tecken på att sättningar har skett i grundens underbyggnad. Detta kan märkas i flertalet fall där byggnader förlagts i geotekniskt instabila markområden enligt Simu (2020). Det som visat sig är att grundplattan i dessa fall ”svävat” på sina ställen då markytan sjunkit undan. I de fallen bibehåller grundkonstruktionen sin funktion och form till följd av betongens egenskaper att förbli plan. Detta kan å andra sidan förmodas bli ett problem med KL-träplattan, vars delkomponenter är ledat förbundna med mekaniska förbindare och lim. Troligen kan inte KL-träplattan visa på en sådan styvhet i sitt eget plan vid långtidsbelastning och samtidig deformation hos undergrunden, varför alltså undergrundens beredning och föregående geotekniska undersökning blir om möjligt viktigare än vid grundläggning med betongplatta. Huoviala (2020) menar hur som helst på att en grusbädd förberedd för grundläggning med platta på mark går att få jämn nog för konceptet KL-träplatta på mark så som det är beskrivet. Vidare resonerar Huoviala (2020) kring att friktionsjordar i regel är mer komplicerade att få jämna än kohesionsjordar, men att erfarenheten har visat på att cellplasten tar upp de flesta av ojämnheterna, varpå ytan av det övre cellplastlagret i regel håller avsedd plushöjd. En kan utan vidare analys tänka sig att KL-träplattans undergrund och övre grundberedning bör undersökas vidare för att finna förslag på lämplig utformning. Det ska dock betonas att en sådan undersökning bör förläggas till den praktiska arenan, och således inte endast undersökas med teoretiska studier. Det föreslås istället att KL-träplattan samman med lämplig grundberedning utreds med provning i skala 1:1 för att utreda detta vidare.

En annan aspekt av de dubbla voterna i KL-träplattan är att dessa, i och med sin låga placering i plattan, hamnar närmre markytan och således närmre markfukten. En alternativ lösning som uppmärksammats i andra projekt är att ett grundbjälklag av KL-trä har eleverats från marknivå, just för att undvika direktkontakt med marken och det fukttillskott den medför. Dessa bjälklag har då placerats på fasta ståndpunkter såsom gjutna plintar eller markskruv. Detta kliv från mark till plint kan dock verkligen anses utgöra själva gapet att överbygga, själva syftet med KL-träplattan och dess vara eller icke vara.

Förnuftet säger oss att risken för fuktangrepp på voterna föreligger, och att en placering av KL-träplattan i marknivå därför är onödigt riskabel, medan teoretiska beräkningar föreslår att konceptet går att utföra utan att denna risk föreligger – därefter måste helt enkelt förnuft vägas mot teoretisk bevisning, något som alltjämt kan kallas ingenjörens främsta uppgift.

3.2 Vidare avseende fuktkänslighet

Det övre KL-träbjälklaget kan vid jämförelse med voterna anses mindre utsatt för ”dold” fukt i och med dess övre läge. Möjlighet till uttorkning och inspektion av komponenten skiljer sig därför från nedanvarande voter, vilket gör komponenten desto mer pålitlig. I relation till fuktproblematik kan det å andra sidan belysas att det övre bjälklaget blir desto mer utsatt för väder och vind under ett montageskede. Avsikten är att KL-träplattan ska monteras på torrt underlag, samt att komponenten ska väderskyddas efter dess färdigställande, detta kan dock förstås vara lättare sagt än gjort i praktiken. Simu (2020) menar att de flesta av IH´s husstommar är täta utvändigt inom två dygn från husleverans. Med

29 tätt utvändigt menas att väggar och tak är på plats och att interiören således är väderskyddad inför färdigställandet av huset. Simu (2020) påpekar dock att sannolikheten för att KL-träplattan ska kunna hållas torr under väntan på husleverans är ytterst tveksam. Detta motiverat av dels omväxlande väder, och även det faktum att KL-träplattan om den exempelvis skulle plastas över, definitivt skulle bli blöt åtminstone ytligt till följd av kondenserad fukt på insidan av plasten. När det kommer till fuktproblematiken med KL-träplattan kan det kännas påkallat att dryfta komponentens hygroskopiska egenskaper, för till vilken grad kan en entreprenör förlita sig på att KL-träplattan torkar ut om den blivit uppfuktad? En subjektiv bedömning som kan göras är att denna byggfukt med största sannolikhet kommer att torka ut över tid. Detta motiverat av de många projekt som färdigställts med väderexponerat KL-trä, och som efter flertalet år inte visat på för hög fuktkvot eller mögelpåväxt därutav. Det anses därför inte nödvändigt att i denna studie utveckla argumentationen vidare angående KL-träs hygroskopiska egenskaper, annat än att notera vikten av dem, och att de kommer till sin rätt i konceptet KL-träplatta på mark. Intresseväckande är snarare åsikten att KL-trä inte bör väderskyddas. Detta har argumenterats i diverse forum, och liksom Simu (2020) förmodade, grundar sig argumenten ofta likväl i att väderskyddet snarare tillåter kondens och stänger inne byggfukt. En problematisk bieffekt av detta blir följaktligen att ytor som ska kläs in, inte kan det förrän ytorna tillåtits torka ut efter avtäckning (Svenskt trä 2020).

Vad avser det övre bjälklagets planerade fuktkällor, det vill säga ytorna för våtrum, kan konceptet med KL-träplatta anses genomförbart och potentiellt framgångsrikt. Wilded (2020) påpekar hur det är vanligt förekommande med flytspackling av urfrästa ytor i KL-träbjälklag, och att referensobjekten är många.

Onekligen ligger sanning i det Wilded (2020) nämner då KL-träbjälklag idag är en vanligt förekommande produkt till alla tänkbara inomhusmiljöer. Wilded (2020) konsulterades även i samband med studien avseende möjligheten att fräsa ur slingor för golvvärme i KL-träbjälklag, detta hade testats i tidigare projekt av kännedom för Wilded (2020), det hade dock varit en allt för kostsam metod och kunde inte konkurrera med flytande golvvärme från spårade spånskivor eller EPS. Med hänsyn tagen till den erfarenhet Wilded (2020) har av ämnet kan det antas skäligt att KL-träplattan i detta tidiga stadie projekteras med golvvärme som flytande komplement och inte som del av det övre bjälklaget via urfräsning.

3.3 Lim

En annan komponent som i många studier granskats under lupp är KL-träelementens vidhäftande beståndsdel lim, närmare bestämt PU-lim (Polyuretanlim), vilket används av så gott som samtliga tillverkare världen enligt Wilded (2020). En kan sporadiskt läsa artiklar som undersöker hur limmet verkar i samband med brand, eller huruvida limmet framkallar obehaglig lukt vid ev. rötangrepp osv.

En slutsats som dras i denna studie är att limmets inverkan för KL-träplattans funktion knappast kommer att ha betydelse, varför den försummas. Sett till exempelvis de projekt som genomförts med väderexponerade element och som därefter torkats ut och dessutom klätts, anses det inte rimligt att