Dokumentationsrapport for demonstrationsprojektet

Transkript

1 Bygge- og Miljøteknik ApS Dokumentationsrapport for demonstrationsprojektet Projektet er gennemført som et led i Energistyrelsens udviklingsprogram for miljø- og arbejdsmiljøvenlig isolering under projektnummeret 75664/ Vores sag nr.: R December 2001 Staktoften 20 Telefon: Telefax: Giro: Reg.nr.: CVR: Homepage: DK-2950 Vedbæk (+45) (+45) bmt@bmd.dk

2 Dokumentationsrapport Projektnr / Vores sag nr. R Halmballehus i Munksøgård - fælleshus opført af ejerbogruppen i bebyggelsen 1. Forord Ud fra både miljømæssige og omkostningsmæssige synspunkter har der i de senere år været vist stor interesse for at opføre bygninger med vægge og tage af halmballer. Et sådant hus er i blevet opført som fælleshus af en beboergruppe i bebyggelsen Munksøgård ved Roskilde. Den her foreliggende rapport beskriver de overvejelser som blev gjort både ved planlægningen og selve byggeriet som grundlag for valg af materialer og byggetekniske løsninger. Der skulle således på forsvarlig måde tages hensyn til fx varmetekniske, fugttekniske og brandtekniske forhold samt ikke mindst gældende myndighedsbestemmelser på disse områder. Det kan oplyses, at der parallelt med det her beskrevne projekt gennemføres et andet projekt hvori der foretages omfattende målinger af fugtforhold i konstruktionerne igennem en periode på ca. et år. Disse målinger forventes afsluttet i sommeren 2002 og vil blive rapporteret særskilt. Det her rapporterede projekt har fået stillet midler til rådighed af Energistyrelsens udviklingsprogram for miljø- og arbejdsmiljøvenlig isolering under projektnummeret 75664/ December 2001 Georg Christensen Civilingeniør Bygge- og Miljøteknik ApS Merete Østergaard Krapper Arkitekt m.a.a. Ejerbogruppen Munksøgård

3 Dokumentationsrapport Projektnr / Vores sag nr. R Indholdsfortegnelse: 1. Forord 2. Baggrund 3. Bebyggelsens udformning 4. Myndighedsbehandling 5. Husets og konstruktionernes udformning 6. Ydervægge 7. Gulvkonstruktion 8. Tagkonstruktion, første udgave 9. Tagkonstruktion, forbedret udgave 10. Solfangere 11. Arbejdsprocessen 12. Fugttekniske overvejelser 13. Konklusion 14. Bilag 1, fotos 15. Bilag 2, figurer

4 Dokumentationsrapport Projektnr / Vores sag nr. R Baggrund 3. Bebyggelsens udformning 4. Myndighedsbehandling En række personer med interesse for økologi erhvervede i 1997 et område i Trekronerkvarteret nordøst for Roskilde med henblik på at opføre et boligbyggeri efter økologiske principper. Endvidere skulle det pågældende byggeri være baseret på et omfattende fællesskab. Bebyggelsen blev inddelt i fem bogrupper med 20 boliger i hver. De enkelte bogrupper omfattede ejerboliger, andelsboliger, lejeboliger, ældreboliger samt ungdomsboliger. De tre sidstnævnte grupper blev administreret af Roskilde boligselskab. Øst for bebyggelsen findes et åbent område, som er forpagtet af beboerne og hvor der drives økologisk jordbrug, dyrkes økologiske haver samt hvor der er mulighed for husdyrhold. Bebyggelsen er overordnet udformet ud fra økologiske principper og med mindst mulig belastning af miljøet. Dette opnås i form af lokale kredsløb for energi, vand og affald samt ved valg af miljøvenlige byggematerialer. Beslutningen om at anvende halmballer til opførelse af ejerboligernes fælleshus blev truffet i foråret 1999 efter en række fjernsynsudsendelser, hvor opførelsen af Sten Møllers halmballehus blev beskrevet. Med dette materialevalg fandtes det også muligt at holde opførelsesprisen nede samtidig med, at der blev opnået et kvalitativt unikt hus. Huset er tegnet af arkitekt m.a.a. Merete Østergaard Krapper med Arne Birkø og Flemming Abrahamsen som konsulenter på materialer og konstruktioner. Anvendelsen af utraditionelle materialer og konstruktioner stiller naturligvis myndighederne på en ikke helt ukompliceret opgave. Ikke desto mindre gav Roskilde Kommune allerede i midten af 1999 den fornødne byggetilladelse, uden at der var tale om dispensationer fra byggeloven eller andre særlige krav på grund af det utraditionelle byggeri. På det brandtekniske område skal der i forsamlingsrum som her med et areal på mindre end 100 m 2 anvendes mindst klasse 2 beklædninger. De 20 mm lerpuds på halmballevæggene opfylder rigeligt dette krav. Loftfladen

5 Dokumentationsrapport Projektnr / Vores sag nr. R består af 25 mm fyrretræsbrædder uden bagved liggende hulrum, hvilket også opfylder kravet til en klasse 2 beklædning. Der var i første omgang projekteret med et 20 mm lerlag imellem loftbrædder og halmballer, hvilket dog blev udeladt med kommunens godkendelse. De massive afbarkede stammer, der er anvendt som bjælker og søjler er vurderet at have en brandmodstandsevne som mindst svarer til BD-30 konstruktioner. Halmballerne, som udgør de isolerende lag i vægge og tag, indgår ikke i de bærende konstruktioner og er derfor ikke vurderet i denne sammenhæng. 5. Husets og konstruktionernes udformning Der er tale om et længehus med saddeltag med udvendige dimensioner på 28,5 x 9,0 m. Med de ret tykke halmballevægge på ca. 40 cm beklædt med ca. 2cm puds på begge sider, er det bebyggede areal på 272 m 2 og nettoarealet 225 m 2. Foruden det fælles opholdsrum indeholder huset en fælles varmefordelingscentral for ejerbogruppen, et fællesvaskeri, et køkken, et toilet, et læserum, et depotrum og et gæsterum. Derudover indeholder huset to stk. hems på hver ca. 60 m 2 beliggende for hver ende af opholdsrummet. Endvidere er der midt i det fælles opholdsrum anbragt en masseovn som anvendes til fællesbygningens opvarmning. En plan og tværsnit af huset er vist på figur 1 og figur 2. Der er tale om en bærende trækonstruktion med kraftige bjælker og to rækker søjler med en afstand på 3,45 m. Både bjælker og søjler består af afbarket rundtømmer. I ydervæggene findes en stigeafstand på 1,15 m. Imellem stigerne er der udfyldt med halmballer. Fotos fra opførelsen fremgår af bilag 1. Både søjler og stiger står på et betonfundament med en mellemliggende fugtisolering af PE-folie. I loftet hviler halmballerne direkte på de 25 mm tykke fyrretræsbrædder, der udgør loftbeklædningen. Husets bærende konstruktioner er beregnet af rådgivende ingeniør Erik Hansen, som er tilsluttet statikerordningen. Husets indervægge er ikke-bærende og består af 20 cm tykke ubrændte lersten. Disse er svummet for at få en passende jævn overflade som basis for en senere overfladebehandling.

6 Dokumentationsrapport Projektnr / Vores sag nr. R Ydervægge 7. Gulvkonstruktion 8. Tagkonstruktion, første udgave Husets ydervægge består af 40 cm tykke halmballer som er indpasset imellem stigerne i væggen. De er pudset på begge sider med en ca. 20 mm tyk lerpuds. Denne vægkonstruktion er ved varmetabsberegninger af brugerne ansat til at have en U-værdi på 0,12 W/m 2 K, hvilket svarer til en let ydervægskonstruktion isoleret med ca. 30 cm mineraluld. Vinduerne er fabriksfremstillede, og er af træ. De er forsynet med energiglas med en U-værdi på ca. 1,1W/m 2 K. Figur 3 viser en opstalt af sydfacaden. Gulvet består af et drænlag af cm blåmuslingeskaller med mindst tykkelse langs husets længste midterakse. Hvis der skulle trænge vand ind i drænlaget vil vandet derfor kunne afledes imod facaderne oven på det meget stive lerlag, som er underlag for drænlaget. Ovenpå blåmuslingelaget er udlagt et ca. 15 cm tykt lerlag, som udgør en solid plade svarende til en betonplade i en traditionel terrændækkonstruktion. Her ovenpå er udlagt et plankegulv på strøer med en underliggende isolering af 100 mm polystyrengranulat. Der er ikke anvendt fugtspærre i gulvet, da lerlaget, som danner underlag for trægulve, har ligget i så lang tid, at det må anses for at være helt udtørret. Gulvbrædderne er overfladebehandlet med oliering, hvilket giver en så diffusionsåben overflade, at mindre fugtmængder nedefra let vil kunne diffundere gennem gulvoverfladen. Taget er et saddeltag med en hældning på 28 grader, og loftet følger taghældningen. De 25 mm loftbrædder med fer og not hviler på spærene af 175 mm rundtømmer og de 40 cm tykke halmballer er udlagt direkte oven på loftbrædderne. Oven på halmballerne er der i tagets faldretning udlagt 25 mm træskaller med en afstand på ca. 10 cm for at sikre en vis ventilation over halmballerne. Oven på træskallerne ligger der en 1 mm tyk PE folie oven på hvilken der ligger et lag Tefond dug fæstnet til sternbrædderne. På denne dug er der udlagt et cm lag blåmuslingeskaller som vandafledende lag oven på den vandtætte Tefond dug.

7 Dokumentationsrapport Projektnr / Vores sag nr. R Der er ikke anvendt dampbremse under loftbrædderne, da det blev skønnet, at der på grund af hulrummet imellem træskallerne som lå oven på halmballerne ville være så god ventilation, at der ikke kunne ske fugtophobning. Den her beskrevne konstruktion viste sig ikke at leve op til forventningerne. Ejerbogruppen frygtede, at der ville opstå utætheder i tagdækningen som følge af gang på taget, idet muslingeskallerne har ret skarpe kanter. Derudover begyndte Tefond dugen at skride ned, da den ikke var tilstrækkelig fastholdt. Resultatet var, at dugen og blåmuslingeskaller gled ned og lå som en pølse langs tagkanten og en del blåmuslingeskaller havnede på jorden ud for facaden. I tagryggen er et rytterlys i omkring halvdelen af husets længde. Rytterlyset er forsynet med energiglas med en U-værdi på 1,1 W/m 2 K. Rytterlysets placering ses på fotoet af huset på rapportens forside. 9. Tagkonstruktionen, forbedret udgave Ved ombygningen blev det søgt at komme de her konstaterede problemer til livs ved at ændre konstruktionen som beskrevet nedenfor og vist på figur 4. Først blev alt tagmateriale over halmballerne dvs. blåmuslingeskaller, Tefond dug, PE-folie og træskaller fjernet. Endvidere blev der udskiftet syv halmballer som viste sig at være blevet opfugtede som følge af utætheder i tagdækningen. Ved genopbygningen blev halmballerne først afdækket med et tyndt lerlag for at forhindre brandspredning i hulrummet over halmballerne som følge af en vildfaren raket. Herefter blev der oplagt 100 mm høje spær som blev fastholdt med gevindstænger igennem halmballerne ned til de underliggende bjælker. Oven på spærene blev der fastsømmet 19 mm vandfaste krydsfinerplader med en bitumenprimer til beskyttelse imod fugt i ombygningsperioden. Herefter blev der igen først udlagt en PE-folie og dernæst en Tefond dug i lange baner over kip. Tefond dugen blev lagt med knopperne opad for at give blåmuslingeskallerne lidt mere gnidningsmodstand. De to lag dug er begge i samlingerne skruet ned i den underliggende krydsfiner ved hjælp af et dækbrædt.

8 Dokumentationsrapport Projektnr / Vores sag nr. R Solfangere 11. Arbejdsprocessen 12. Fugttekniske overvejelser På tagfladen mod syd er anbragt 78,84 m 2 Batec solfangere fordelt på 36 stk. solfangerpaneler af typen Batec BA22. Den nærmere typebetegnelse er 2116 type 7A. Den opsamlede varme føres til en forrådsbeholder i bygningens teknikrum og benyttes til supplering af varmtvandsforsyningen i ejerbogruppen. Arbejdet med opførelsen af ejerbogruppens fælleshus har taget lang tid, blandt andet fordi ingen af deltagerne havde en håndværksmæssig uddannelse, men alene et godt håndelag og stor interesse for arbejdet. Huset er endnu ikke (december 2001) helt færdigt, men det er alligevel i en så færdig stand, at det kan anvendes af ejerbogruppen. Fællesvaskeriet har dog allerede fungeret i længere tid. Der har på grund af de utraditionelle materialer og konstruktioner været meget ad hoc arbejde. Ikke desto mindre må det konstateres, at et hus af den pågældende type har kunnet lade sig opføre baseret på ikke-faglig og frivillig arbejdskraft. For god ordens skyld skal det dog bemærkes, at opmuring af indvendige lerstensvægge og pudsning af ydervægge er foretaget af faglærte håndværkere. På nær PE-folie til beskyttelse imod fugtopstigning igennem betonfundamenterne har der ikke været anvendt dampspærrer eller dampbremser for at forhindre fugt i at trænge ind i konstruktionerne det være sig ved kapillarsugning, diffusion eller konvektion. For de lerpudsede vægge fandtes dette synspunkt forsvarligt, da alle materialer er meget åbne over for diffusion også på ydersiden og fordi mindre fugtmængder let vil kunne absorberes i halmen som har en god fugtkapacitet. Dette betyder, at eventuelt ophobede fugtmængder let vil kunne afgives, når forholdene igen tillader dette. I tagkonstruktionen sikrede i første omgang hulrummet over halmballerne imellem træskallerne og i den forbedrede udgave hulrummet imellem spærene at fugt indefra ville kunne ventileres bort til det fri. I gulvkonstruktionen anses fugtforholdene for at være forsvarlige uden særlig fugtbeskyttelse fordi der findes et effektivt virkende kapillarbrydende lag af blåmuslingeskaller, og fordi det udlagte lerlag er

9 Dokumentationsrapport Projektnr / Vores sag nr. R Konklusion helt tørt, således at der ikke findes et byggefugtproblem, som skal iagttages. I hvilken grad disse synspunkter holder stik i virkeligheden vil vise sig i et parallelt løbende projekt, hvor der er indbygget 40 fugtmåleceller forskellige steder i konstruktionerne. Huset ventileres ved naturlig ventilation gennem en hætte i tagryggen. Ventilation fra toilet og det fælles vaskerum sker ved naturlig ventilation gennem vinduer. Aftræk fra tørretumbler føres dog igennem ventilationsåbning i ydervæg. Fugtforholdene i huset vil blive holdt under observation, og om nødvendigt vil der på et senere tidspunkt blive suppleret med mekanisk ventilation. Opførelsen af et halmballehus som fælleshus for ejerbogruppen har vist sig at føre til et meget velfungerende hus, som beboerne er berettiget stolte af og med glæde viser frem selv om det p.t. (december 2001) endnu ikke er helt færdigt. Ved sit unikke udseende og specielle materialevalg er huset blevet et symbol for hele Munksøgårdbebyggelsen. Selv om der har været tale om en lang byggeproces med en del problemer undervejs, så har erfaringen været, at denne form for byggeri på forsvarlig vis lader sig opføre også uden professionelle håndværkere. Dette gælder naturligvis ikke de områder, hvor myndighederne kræver autorisation for arbejdets udførelse. Resultatet kan også opfattes som en inspirationskilde for andre som ønsker at opføre huse efter lignende økologiske principper. For god ordens skyld skal det anføres, at prisen for fælleshuset bliver ca kr./m 2 heri dog ikke indregnet de mange timer, som er benyttet af ejerbogruppens medlemmer både ved planlægningen og udførelsen. Vedbæk, den 19. december 2001 Georg Christensen Civilingeniør Bygge- og Miljøteknik ApS Merete Østergaard Krapper Arkitekt m.a.a. Ejerbogruppen Munksøgård

10 Bilag 1 Fotobilag

11 1 Bilag 1 Foto 1: Punktfundamenter er udstøbt og de første bærende træstolper er under montering. Foto 2: Muslingeskaller er udlagt som kapillarbrydende lag og de bærende søjler langs husets midte er rejst.

12 2 Bilag 1 Foto 3: Stiger, som udgør den bærende del af halmballevæggene, vist inden placering af halmballer. Foto 4: Rundtømmer, som udgør den bærende del af tagkonstruktionen, er færdigmonteret.

13 3 Bilag 1 Foto 5: Halmballer placeres imellem stigerne i ydervæggene. Foto 6: Loftbrædder er monteret oven på rundtømmeret i tagkonstruktionen.

14 4 Bilag 1 Foto 7: Halmballer lægges direkte oven på loftbrædderne. Foto 8: Plastikdug oplagt på træskaller som underlag for muslingeskaller. (Konstruktionen senere ændret se tekst).

15 Bilag 2 Figurer

16 Depot Avisrum Spiserum Køkken Indgang (Gangbro 1. sal) (Gangbro 1. sal) Indgang Teknikrum Masseovn Gæste rum Toilet bad Vaskeri Rytterovenlys Taghældning 28 loftsbrædder Træskaller m. 10 cm afstand ø260 ø260 Snit Plasticdug (tefond) Muslingeskaller Der er også vist ovenlys på snittet, selvom det det ligger udenfor snitpilene. Rundtømmer ø=175 ø260 Bræddegulv i hems Bjælke: 63 x 150 mm Rem til bæring af bjælker ø260 Stige Lerstensvæg Halmballer med lerpuds ude og inde Plankegulv på strøer med 100 mm isolering af polystyrengranulat Dræn Lerlag Dræn Muslingeskaller Betonflise Betonfundament Betonpunktfundamant

17 Ovenlys Solpaneler Muslingeskaller, mm Tefond, kraftig plastikdug med "knopper" PE-Dug, 1.2 mm 19 mm krydsfiner med primer 100 mm spær, ventilation i mellem Lerlag, ca 20 mm Halmballer, 45 cm Loftbrædder, 25 mm Spær ø 175 mm Fig. 4 Opbygning af forbedret tagkonstruktion