Skimmelpotentiale i Moderne Krybekældre

Transkript

1 Skimmelpotentiale i Moderne Krybekældre Inspektion, Undersøgelse og Teoretisk Analyse af det Hygrotermiske Miljø i Etablerede moderne krybekældre Thomas Boesen, s Morten Møller Jensen, s M.Sc. Eng. DTU - Institut for Byggeri og Anlæg 2012 DTU BYG - Institut for Byggeri og Anlæg August 2012 Vejleder Professor Carsten Rode Lektor Søren Peter Bjarløv

2

3

4 RESUME EMNEORD Skimmelpotentiale, krybekælder, hygrotermisk miljø, luftskifteanalyse I dette speciale er resultaterne fra kortlægningen af syv nyere krybekældre ventileret med udeluft præsenteret. Der er fokus på konsekvenserne af design -og materialevalg i forhold til risikoen for skimmelvækst. Råd og skimmelvækst er foruden at være mistænkt for at lede til allergi ved infiltrering i indemiljø, også blandt de tidligste indikatorer for irreversibel nedbrydning af konstruktioner. Med re-introduktionen af krybekælderen, i forbindelse med boligbyggeri af præfabrikerede flade- og volumenelementer, blev et ellers neutraliseret problembarn i forhold til råd og skimmel aktualiseret igen. Det er derfor af stor vigtighed at få klarlagt om tidligere tiders udfordringer i forbindelse med krybekældrene er blevet korrekt adresseret, da det ellers er med risiko for nedsat levetid for boligerne, samt brugernes helbred. De syv krybekældre er på baggrund af designløsninger for ventilation og fundament inddelt i tre underkategorier; traditionelt design, enkelt åbning i gavl og søjleløsningen. Krybekældrene blev, udover designvurderingen, undersøgt mht. til frekvens af luftskifter, temperatur og RF. Temperatur og RF blev bl.a. benyttet til at bestemme skimmelpotentialet for relevante materialer i krybekælderen. Resultaterne viser, at uanset krybekælderløsning, så er håndteringen af overfladevand, i form af dræn, og jordfugt i form af høj diffusionsmodstand mod terræn, afgørende for det hygrotermiske miljø. Isolering af krybekældre med lave ventilationsfrekvenser har vist sig værdifuld i sommerperioden, da den afskærmer det nedkølede jordvolumen fra at påvirke RF. Isolering af fundament kan med fordel undlades, hvis der er risiko for høje RF-værdier. Udfordringen med at få skabt et stabilt miljø under kraftigt ventilerede krybekældre, i dette speciale benævnt søjleløsningen, synes ikke at være tilstrækkelig løst. For to af de undersøgte krybekældre har designet og materialevalg ledt til tydelig skimmelaktivitet efter mindre end fem års brug. Foreløbige resultater tyder dog på, at der ved bedre styring af især nedbør kan skabes bæredygtige design selv ved høje ventilationsfrekvenser. i

5 ABSTRACT Keywords Mould potential, crawl spaces, hygrothermal environment, air change analysis This dissertation contains the results from a survey conducted on seven newer crawl spaces all vented by outside air. The main issues to be accounted for are the consequences of design and material-decisions related to the risk of mould growth. Rot and mould is being related to health concerns when infiltrated to inner environment as well as being an early warning of irreversible decomposition of constructions. The re-introduction of the crawl space came with the introduction of prefabricated units. And hereby an old connecting related to rot and mould was actualised again. Therefore it cannot be outstretched too much how important it is to make sure old challenges regarding the crawl spaces are addressed, thus the life expectancy and health of the inhibitors are not jeopardised. The seven crawl spaces are based on design decisions divided into three sub categories; traditional design, single opening in gable and pillared solution. The crawl spaces where besides being evaluated on the design, investigated with regard to frequency of air change, temperature and relative humidity (RH). Temperature and RH are amongst other things utilized to calculate the mould potential in the crawl spaces for relevant materials. Results shows, that no matter the crawl space category, treatment of surface water (drainage) and moisture in soil (high level of vapour resistance towards ground) are crucial to the hygrothemal environment. Insulation in crawl space with low air changes, has proven worthy during summer, due to its capability to protect RH from being influenced by the cooled ground volume. Insulation of foundation can be omitted if one fears too high levels of RH during summer. The problem regarding the creation a stable environment in highly vented crawl spaces, in this dissertation named pillared solution, does not seem sufficiently solved. In two of the investigated crawl spaces design solutions and choice of material have in five years time led to severe attacks from mould. Though, preliminary results show that by better protection against downpour it is possible to design sustainable highly vented crawl spaces. ii

6 FORORD Dette speciale er udarbejdet som afsluttende eksamen ved kandidatprogrammet Danmarks Tekniske Universitet ved Institut for Byggeri og Anlæg, DTU BYG. Specialet er udarbejdet i perioden medio februar 2012 til primo august Specialet kunne ikke være gennemført uden uvurderlig og essentielt hjælp fra en lang række personer. Empiriindsamlingen har været fuldstændig afhængig af den store samarbejdsvilje som, der er udvist for alle mennesker, der gav os adgang til deres private sfære på de selv de skæveste tider af dagen. I den forbindelse skal der også siges en stor tak Martin Petersen, der startede hele empiriindsamlingen i efteråret Målingerne af luftskifterne i krybekældrene kunne kun lade sig gøre fordi KAB-fonden støttede projektet med en bevilling på kr Vi ønsker også at takke vores vejledere DTU BYG Professor Carsten Rode og lektor Søren Peter Bjarløv for deres konstruktive sparing i forbindelse med forløbet. En særlig tak skal rettes til Niels Christian Bergsøe for hyggelig sparing i forbindelse med udformningen af luftskiftemålinger og til Thure Ralf fra COMSOL A/S med hjælp til opsætning af model. Forfatterne deler ansvaret for samtlige af specialets kapitler ligeligt. Til slut skal der siges en stor tak til Nanna Nygaard, Anne Blind, Anne Marie Boesen og Joakim West for deres store hjælp i forbindelse med afslutningen af specialet mht. opbakning og korrekturlæsning. iii

7 INDHOLDSFORTEGNELSE 1. INDLEDNING KRYBEKÆLDEREN PROBLEMFORMULERING OG DELSPØRGSMÅL De undersøgte Krybekældres Design Kategorisering af krybekældrene Traditionelt design Enkelt åbning i gavl Søjleløsning DELKONKLUSION Analyse af luftskiftet Metode til analyse af luftskiftet PFT-metoden PFT-metoden anvendt i undersøgelsen af krybekældrene Forbehold for PFT-undersøgelsens resultater De tre krybekælderkategorier Traditionelt design Enkelt åbning i gavl Søjleløsning Delkonklusion Model for skimmelpotentialet Estimeret tid for skimmelvækst ved konstant temperatur og RF

8 4.2 Skimmelpotentialet Skimmelpotentialet ved ugunstige forhold Anvendelse af modellen Analyse af Tidsskridtet, dt Undersøgelsen Resultater Diskussion Delkonklusion Skimmelpotentialet i de tre krybekælderkategorier Metode til analyse af skimmelpotentialet De tre krybekælderkategorier traditionelt design Enkelt åbning i gavl Søjleløsningen Delkonklusion Teoretisk Beregningsmodel Modellen Antagelser og begrænsninger Programmet COMSOL COMSOL Interface Processer og transporter af varme og fugt Ventilation HEAT TRANSFER IN SOLID Lufttryk VAPOUR TRANSPORT

9 6.4 Analyse og Diskussion af COMSOL-resultater Modeldesign af Base Line i COMSOL Termisk verificering Præsentation af temperatur for BL Luftskifte Fordeling af fugtindhold RF-fordeling Skimmelpotentiale i BL Forslag til udvikling af beregningsmodel i COMSOL Delkonklusion/opsummering Diskussion Traditionelt Design Enkelt åbning i gavl Søjleløsning Opsummering Konklusion Bibliograf Indholdsforklaring af appendiks

10 INDHOLDSFORTEGNELSE AF FIGURER Figur 1 Problemformulering Figur 2 - Delspørgsmål Figur 3 - Delspørgsmål Figur 4 - Delspørgsmål Figur 5 - Lokation for undersøgt bebyggelse i SøndergårdBo, Måløv Figur 6 -(tv) Snit af fundament- og krybekælderkonstruktion. (th) Indgang til krybekælder gennem lyskasse.. 19 Figur 7 - Plantegning af bebyggelse i SøndergårdBo med markeringer af ventilationsåbninger og indgang til krybekælder Figur 8 Lokation af undersøgt bebyggelse i Sophienborg, Hillerrød Figur 9 - Boligblog i Sophienborg Figur 10 - fundamentplan for Sophienborg Figur 11 - Lokation af undersøgte bebyggelser i Bryggerengen, Helsinge Figur 12 - Tegning af fundamentsplanen Figur 13 - Nedgang og ventilationsåbning til krybekældrene i Bryggerengen Figur 14 -(Tv) Fuldt udviklet svamp i krybekælderen i Bryggerengen nr. 47. (Th) Observeret skimmel og Lecasten i krybekælderen i Bryggerengen nr Figur 15 - Lokation af undersøgt bebyggelse i Ullerødparken, Hillerød Figur 16 - Snittegning af konstruktionen i Ullerødparken Figur 17 -(Tv) Isolering af installation i krybekælderen (Th) Krybekælderen under terrasserede Figur 18 (Tv) Snitstegning af gulvkonstruktion (Th) Observering af skimmel på ikke-trykimprægneret træ Figur 19 - Lokation af undersøgt begyggelse i Vildrosen, København S Figur 20 - Installationer der bryder gulvkonstruktionen i Vildrosen. Efterladt uhensigtsmæssigt Figur 21 - Lokation af bebyggelse ScandiByg, Løgstør Figur 22 Illustration af opsamlingsrør Figur 23 (tv.) fundamentsplan for SøndergårdBo med markering af ventilationsåbninger og forsøgsopstilling for PFT-måling. (th.) Fundamentsplan for Sophienborg Figur 24 lodret snit af ventilationsprincippet i SøndergårdBo Figur 25 Dagligt snit for SøndergårdBo. Difference mellem krybekældermiljø og udeklima Figur 26 Dagligt snit for Sophienborg. Difference mellem krybekældermiljø og udeklima

11 Figur 27 (tv.) ventilationsåbning i Bryggerengen nr. 34 inklusiv skateboard med HOBOlogger. Bemærk rist i top af billed (th.) Ventilationsåbning i Bryggerengen nr. 47 med hønsenet foran indgang til krybekælder Figur 28 - fundamentsplan for Bryggerengen nr. 47 med markering af ventilationsåbninger og forsøgsopstilling for PFT-måling Figur 29 - Dagligt snit for Bryggerengen nr. 34. Difference mellem krybekældermiljø og udeklima Figur 30 - Dagligt snit for Bryggerengen nr. 47. Difference mellem krybekældermiljø og udeklima Figur 31 De røde pile indikerer luftskiftet i rummet under huset. Retningen på luftskiftet afhænger af de lokale vejrforhold under huset og udenfor. Som udgangspunkt antages retningen styret af vindretningen. Metoden er anvendt på projekterne Vildrosen og Solbuen Figur 32 fundamentsplan for Vildrosen med markering af ventilationsåbninger og forsøgsopstilling for PFTmåling Figur 33 fundamentsplan for Ullerødparken med markering af ventilationsåbninger og forsøgsopstilling for PFTmåling Figur 34 - fundamentsplan for ScandiByg med markering af ventilationsåbninger og forsøgsopstilling for PFTmåling Figur 35 - Dagligt snit for Vildrosen. Difference mellem krybekældermiljø og udeklima Figur 36 Timelige observationer af temperatur og fugtiginhold i rondel ophængt i krybekælder under prøvebolig i ScandiByg Figur 37 Tid for skimmelvækst under konstant forhold Figur 38 Grænseværdi for skimmelvækst Figur 39 Skimmelpotentiale for limet fyrretræ for varierende tidsskridt Figur 40 Fremskrivning af Skimmelpotentiale for limet fyrretræ med C effektiv = Figur 41 Skimmelpotentialer for limet fyrretræ med C effektiv = Figur 42 Spredning af Observationer for Vildrosen Figur 43 Spredning af observationer for traditionelt design Figur 44 Målt data for Sophinenborg, inklusiv skimmelpotentiale for Benchmarkingmaterialer og krybekælderrelevante materiale Figur 45 - Målt data for SøndergårdBo, inklusiv skimmelpotentiale for Benchmarkingmaterialer og krybekælderrelevante materiale Figur 46 Spredning af observationer for Enkelt åbning i gavl

12 Figur 47 - Målt data for Bryggerengen 34, inklusiv skimmelpotentiale for Benchmarkingmaterialer og krybekælderrelevante materiale Figur 48 - Målt data for Bryggerengen 47, inklusiv skimmelpotentiale for Benchmarkingmaterialer og krybekælderrelevante materiale Figur 49 Difference af Temperatur, RF og skimmelpotentiale af Benchmarking for (nr. 34 nr. 47) Figur 50 - Målt data for Ullerødparken, inklusiv skimmelpotentiale for Benchmarkingmaterialer Figur 51 - Målt data for Vildrosen, inklusiv skimmelpotentiale for Benchmarkingmaterialer Figur 52 - Timelige observationer af temperatur og fugtiginhold i rondel ophængt i krybekælder under prøvebolig i ScandiByg Figur 53 - Skimmelpotentiale for Viitanens referencemateriale i de skes krybekældre Figur 54 - Oversigtstegning af konstruktion med angivelse af mekanismer. De stiplede linjer angiver adiabatiske grænseflader. Rød farve angiver termiske mekanismer. Blå farve angiver fugt-mekanismerne. 1) Konduktion: inkluderende konvektion og stråling, 2) Advektion, 3) Starttemperaturen, 5) Varmestrømme og interne randbetingeler, 6) Diffusionsstrøm i luft, 7) Start RF, 8) Konstant fugtkoncentration i jordoverfladen, 9) Advektion Figur 55 - Modeltræ i COMSOl Figur 56 - Tryktabet af de enkelte bidrag fra bestemmelsen af ventilationsparametrene. Inkluderer tryktab ved friktion, åbning (ind og ud), metalrist samt det totale tryktab Figur 57 - Design af krybekælderkonstruktionen, Base Line med dimensioner. Mål i mm Figur 58 - Temperaturvariation i Base Line-modellen til 4 vilkårlige tidspunkter. (Øv. tv.) 1. januar, nat (3600s). (Øv. th.) 4. februar, aften (5.5836e6). (Ned. tv.) 20. maj, morgen ( e7). (Ned. th.) 3. september, middag ( e7) Figur 59 - Gennemsnitlig temperaturvariation [C] i krybekælderen for 1 år Figur 60 - Krybekælderens luftskifte [kg/s] med ydre Figur 61 -(tv.) Gennemsnitligt fugtindhold [kg/m3] i luften i krybekælderen for ét år. De røde markeringer er ekstremer (th.). Den mættede fugtkoncentration i luften som funktion af temperaturen, vsat Figur 62 - Gennemsnitlige temperaturer ved jordoverfladen i krybekælderen. (Blå) Overfladetemperatur af jord. (Rød) Overfladetemperatur af luften ved jorden. (Grøn) Differencen mellem jord og luft. De røde markeringer er lokale ekstremer Figur 63 - Gennemsnitlig relativ fugtig i luften i krybekælderen. (tv.) Fast fugtkoncentration på jordoverfladen på 100%. (th.) Fast fugtkoncentration på jordoverfladen på 90%

13 Figur 64 - Forskel i relativ fugtighed for de faste fugtkoncentrationer af jordoverfladen på 100% og 90% for ét år Figur 65 - Skimmelpotentiale i krybekælderen beregnet for ét år. (Blå) Beregnet for en fast jordkoncentration på 100 %.(Rød) Beregnet for en fast jordkoncentration på 90 %.(Grøn) forskellen mellem blå og rød Figur 66 - Forskelle i temperatur, RF og skeimmelpotential Sophinborg -SøndergårdBo... Fejl! Bogmærke er ikke defineret. Figur 67 - Spredning af observationer for Traditionelt Design... Fejl! Bogmærke er ikke defineret. Figur 68 - Forskelle i temperatur, RF og skeimmelpotential Brggerengen nr. 34 nr Fejl! Bogmærke er ikke defineret. Figur 69 - Spredning af observationer for bebyggelserne i Bryggerenden... Fejl! Bogmærke er ikke defineret. 7

14 8

15 1. INDLEDNING Dette speciale adresserer de aktuelle udfordringer, der er opstået med re-introduktionen af den kolde krybekælder. Dette gøres ved at analysere konsekvenserne af de valg, der er truffet i forbindelse med design af naturligt ventilerede krybekældre under nyere velisolerede boliger, der er opført af flade- og volumenelementer. Det er i særdeleshed interessant at få kortlagt, om de anvendte løsninger adresserer de problemstillinger, der opstod i forbindelse med energieffektiviseringerne af eksisterende krybekældre, i form af råd og skimmelskader. Til at kortlægge kvaliteten af de løsninger, der er anvendt i krybekældrene, vil skimmelpotentialet som funktion af temperatur og den relative fugtighed (herfra RF) blive beregnet for en række naturligt ventilerede nyere krybekældre vha. en empirisk udviklet beregningsmodel (Viitanen, 1997). Et vigtigt parameter for den temperaturafhængige RF er frekvensen af luftskifter (Kurnitski, 2000). For at kunne kvalificere sammenhængen mellem krybekælderdesign og RF yderligere, vil frekvensen for luftskifter blive bestemt for nogle af de undersøgte krybekældre ved brug af passiv sporgas-metode også kaldet PFT-metoden efter Perfluorocarbon Tracer (Bergsøe, 1992). Luftskiftet er i høj grad styret af designløsningerne i form af størrelse og antal af ventilationsåbninger. I specialet vurderes syv nyere krybekældre mht. om design og materialevalg afspejler anbefalingerne fra SBi 224 (2009). Som supplement til analysen er der taget indledende skridt til udvikling af en numerisk beregningsmodel med softwaren COMSOL. Modellen er baseret på opgavens empirifelt. Forventningen er, at en sådan model vil kunne fungere som supplement til de faktiske observationer og således styrke mulighederne for at optimere eksisterende unikke designs, samt sikre korrekt design for fremtidige projekter. Nærværende kapitel 1 vil redegøre for opgavens genstandsfelt, problemformulering samt specialets struktur. 1.1 KRYBEKÆLDEREN I perioden fra 1900 frem til 1960 erne blev der bygget et stort antal boliger med krybekælder (Petersen, 2011). Krybekælderen løftede de sårbare træ- og træbaserede gulvkonstruktioner væk fra den fugtige jord og sikrede, i tilfælde af store mængder overfladevand, at krybekælderen, og ikke de indvendige gulve, blev oversvømmet. Endvidere skabte krybekælderen en unik mulighed for at skjule installationer samtidig med, at de var tilgængelig for inspektion eller reparation. 9

16 Den naturlige ventilering af krybekælderen foregik via åbninger i fundamentet over terræn. Om end krybekælderen var energitung, fungerede den glimrende i forhold til fugt. Et øget fokus på energibesparelser fristede efter 1960 erne mange til at efterisolere ned mod krybekælderen eller begrænse ventilation. Begge indgreb ændrede de hygrotermiske miljøer omkring de sensitive konstruktionsmaterialer med efterfølgende risiko for svamp og råd. For at adressere problemet, blev der udarbejdet klare anbefalinger til, hvordan forbedringer og renoveringer skulle udføres i forbindelse med krybekældre (BYG-ERFA 19, og SBi 224,2009). Skaderne med råd og skimmel var dog så grelle, at det medførte en opbremsning i etableringen af krybekældre i nybyg (Bunch-Nielsen, 2009). RE-INTRODUKTION I midten af 00 erne er der opstået et stærkt ønske om at kunne anvende præfabrikerede træ- og træbaserede flade- og volumenmoduler til lavt boligbyggeri. En del af disse byggerier er således allerede taget i brug, og i øjeblikket er KAB, det tidligere Københavns Almindelige Boligselskab, ved at opføre 500 boliger af volumenmoduler. Præfabrikationen, der foregår under beskyttede forhold på en fabrik, giver mulighed for bedre kvalitet og ensartethed, og samtidig nedsættes risikoen for skadelig opfugtning af materialerne under byggeprocessen. Af hensyn til fremføring af installationer, og for at kunne præfabrikere dæk mod terræn 1, er det mest hensigtsmæssigt at anvende en krybekælderkonstruktion frem for en terrændækskonstruktion. Med bygningsreglementet, krav om at der i nyt byggeri 2 skal etableres niveaufri adgang ved alle indgangsdøre, medfører ofte, at krybekælderens bund ligger under omgivende terræn med risiko for vandindtrængning fra omgivelserne. Endvidere må ventilationsåbningerne nødvendigvis placeres meget lavt og ofte under terrænniveau, hvilket reducerer de trykforskelle fra vinden, der driver den naturlige ventilation. Der er i øjeblikket flere aktører på markedet for præfabrikerede træ- og træbaserede elementer, der alle har udviklet eget design for bedst at imødekomme kravet om niveaufri adgang samt korte og sikre byggeperioder. SKIMMELSVAMP Med re-introduktionen af krybekælderen og de nye omstændigheder mht. niveaufri adgang er problematikken omkring skimmelsvamp i træ- og træbaserede konstruktionselementer igen højaktuel. Skimmelsvamp og 1 ScandiByg tester i øjeblikket løsninger med terrændæk. På nuværende tidspunkt er der dog ingen resultater. 2 Fritstående enfamiliehuse til privatbrug kan fritages. 10

17 anden biologisk aktivitet er et af de tydeligste tegn på nedbrydning af organiske materialers mekaniske egenskaber. Skimmelsvamp forkorter således konstruktioners levetid, hvilket samlet set ændrer bygningers levetid. Endvidere er sporerne fra skimmelsvamp usundt for mennesker og dyr, og det er højt på listen over allergi-fremmende stoffer, når det infiltreres ind i inde-miljøerne (Kurnitski, 2002). Den traditionelle krybekælder har været genstand for flere store studier. Bl.a. har et finsk studie (Kurnitski, 2000), kortlagt konsekvenserne af luftskifte, varmeisolering og kontrol af fordampning. Et lignende amerikansk studie (Karagiozis, 2005), hvor konsekvenserne for varmetabet, på baggrund af ændringer i ventilation og varmeisolering, er kortlagt. Endelig har et finsk studie (Viitanen, 1997) udviklet en matematisk model til beregning af skimmelpotentialet for mange forskellige materialer under fluktuerende forhold (Peuhkuri, 2010), og et svensk studie (Isaksson, 2010) har bekræftet modellens validitet. Den videnskabelige litteratur indenfor den moderne og lavere beliggende krybekælder er begrænset til to rapporter, der tager udgangspunkt i samme studie, af henholdsvis Petersen (2011) og Bjarløv (2011), hvori seks krybekældre under boliger af flade- og volumenelementer blev analyseret på baggrund af temperatur, RF, indstiksmålinger (fugt-niveau) og biologiske prøver. Der forligger ingen videnskabelig data for konsekvenserne af den lave krybekælders formåen målt over længere perioder. Med udgangspunkt i et solidt empirisk studie bidrager denne opgave dermed til at udfylde et hul i litteraturen om, hvorvidt udfordringerne med fugt i og omkring krybekældrene er tilfredsstillende håndteret i forhold til design ved re-introduktionen af krybekælderen. Netop i disse år, hvor interessen for at bygge med volumenelementer over kolde krybekældre er tiltagende, er det af højeste prioritet at få italesat udfordringerne og skabt konsensus om de bæredygtige løsninger. 11

18 1.2 PROBLEMFORMULERING OG DELSPØRGSMÅL Problemformulering Hvordan påvirker designet af den naturligt ventilerede krybekælder risikoen for skimmelsvamp og virker det nye tiltag - kraftig ventilering - forbedrende på værdierne for temperatur og relativ fugtighed? Kapitel 2 Kapitel 3 Metoder: SBi 178 (1993) og SBi 224 (2009) Data: Inspektioner og projektmateriale Metode: SBi (2009), PFTmetode Data: Luftskiftemålinger og Data fra HOBO-logger Delspørgsmål 2 Delspørgsmål 1 Hvordan er krybekældrene under boliger af flade - og volumenelementer designet, og efterfølges de relevante SBi-anbefalinger? Hvad er luftskiftet i de undersøgte Hvor stort er det faktiske luftskifte i krybekældre, og hvordan påvirker det krybekældrene og hvilke konsekvenser har målte luftskifte forholdene i det for dem? krybekælderen? Kapitel 4 og 5 Metode: Viitanen (1997) og Kurnitski (2000) Data: Data fra HOBO-logger Delspørgsmål 3 Hvordan påvirkes skimmelpotentialet i krybekælderen af ventilation, varmisolering og fordampning af fugt fra terræn? Kapitel 8 Konklusion FIGUR 1 PROBLEMFORMULERING Som illustreret af Figur 1 vil problemformuleringen blive besvaret via tre af hinanden følgende analyser, der hver især besvarer et delspørgsmål. Gennem besvarelsen af problemformuleringen vil der tilvejebringes ny unik viden om de hygrotermiske miljøer i krybekældre under nyere boliger af præfabrikerede træ- og træbaserede flade- og volumenelementer. 12

19 Forventningen er, at resultaterne vil tilvejebringe så anvendelige resultater, at allerede eksisterende krybekældre med kritiske miljøer vil kunne få iværksæt de rigtige udbedringer, samt at endnu ikke opførte krybekældre vil kunne få optimeret designe. DELSPØRGSMÅL 1: Hvordan er krybekældrene under boliger af flade - og volumenelementer designet, og efterfølges de relevante SBi-anbefalinger? FIGUR 2 - DELSPØRGSMÅL 1 Formålet med kapitel 2, hvori delspørgsmål 1 besvares, er at vurdere, hvordan eksisterende viden indenfor feltet er anvendt i de nye krybekælderdesign. På baggrund af syv undersøgte kolde krybekældre synes det rimeligt at inddele de kolde krybekældre i tre kategorier: Traditionel krybekælder, enkelt åbning i gavl og søjleløsningen. Forskellen ligger i ventilationen og dermed indirekte i fundamentløsningen. Inddelingen af krybekældrene forbedrer muligheden for at kvalificere sammenligningerne på tværs af empirien, og samtidig giver den mulighed for at se specifikt på optimeringsmuligheder indenfor én af kategorierne uden støj fra andre resultater. Krybekælderen er et kendt emnefelt indenfor den akademiske forskning, og SBi-anvisningerne 178 (1993) og 224 (2009) har begge afsnit dedikeret til design af krybekældre. De undersøgte krybekældre vil blive beskrevet med udgangspunkt i eksisterende anbefalinger fra SBi 178 (1993) og 224 (2009) samt relevante videnskabelige artikler ((Kurnitski, 2000) og (Karagiozis, 2005)). Der vil være fokus på håndteringen af vand, materialevalg og de valgte materiales anvendelse. Undersøgelsen er gennemført via visuel inspektion af de syv krybekældre, samt gennemgang af projektmateriale, der er blevet udleveret fra bygherre til kommuner i forbindelse med byggesagsbehandling. DELSPØRGSMÅL 2: Hvor stort er det faktiske luftskifte i krybekældrene, og hvilke konsekvenser har det for dem? FIGUR 3 - DELSPØRGSMÅL 2 Formålet med delspørgsmål 2, der besvares i kapitel 3, er at fastsætte frekvensen for luftskifter i de krybekældre, der fungerer godt såvel som dem, der fungerer mindre godt. Resultaterne kan være af stor betydning for optimeringsmulighederne indenfor de eksisterende krybekældre. Anbefalingerne om luftskifter i SBi 178 (1993) og 224 (2009) er baseret på forholdet mellem ventilationsåbningerne og grundarealet af 13

20 krybekældrene. Hvilke luftskifter anbefalingen afstedkommer, er ikke diskuteret af SBi, da fysiske omgivelser omkring boligerne i alt for høj grad er afgørende for den faktiske ventilation. Luftskifterne er bestemt ved brug af passiv sporgas-metode (PFT) i fem af de syv undersøgte krybekældre, og analyseret dels på baggrund af ventilationsratio og dels på anbefalinger fra andre studier. DELSPØRGSMÅL 3: Hvordan påvirkes skimmelpotentialet i krybekælderen af ventilation, varmisolering og fordampning af fugt fra terræn? FIGUR 4 - DELSPØRGSMÅL 3 I kapitel 4 og 5 besvares specialets sidste delspørgsmål gennem en analyse af de målte temperaturer og RFværdier. Data for disse parametre er indsamlet for seks af de syv krybekældre. Dataindsamlingen er sket med HOHO-loggers. Den korrekte balance mellem ventilation, varmeisolering og begrænsning af jordfugt er individuel for den enkelte krybekælder. Parametre som kvalitet af jord, varmestrøm gennem gulvkonstruktion og risiko for indtrængende vand er alle ubekendte og medfører, at to ens krybekældre aldrig vil kunne fungere ens til trods for identiske designs. Skimmelpotentialet for krybekældrene vil blive beregnet med henblik på at analysere de hygrotermiske miljøer. Skimmelpotentialet er materialeafhængigt, og det er således muligt at lave analyser for det samme materiale i alle krybekældrene for således at få klarlagt forskellige materialers anvendelighed under forskellige hygrotermiske miljøer. Indledningsvis var der et ønske om at opstille en teoretisk model, der kunne bestemme de hygrotermiske miljøer for et relevant krybekælderdesign. Tidligere er det lykkedes forfatterne af dette speciale at opstille en en-dimensionel model i MATLAB, hvorfor arbejdet med en to-dimensionel model påbegyndtes. Den teoretiske model blev forsøgt etableret i softwaren COMSOL, men modellen aldrig syntes at regne rigtigt, hvorfor fokus blev rettet mod det i problemformuleringen beskrevne. Arbejdet med modellen er alligevel medtaget i dette speciale, da erfaringerne vil kunne bruges ved fremtidig forskning. Arbejdet med opbygningen af den teoretiske model er behandlet i kapitel 6. 14

21 2. DE UNDERSØGTE KRYBEKÆLDRES DESIGN I dette kapitel vil specialets delspørgsmål 1 blive besvaret: Hvordan er krybekældrene under boliger af fladeog volumenelementer designet, og efterfølges de relevante SBi-anbefalinger? Spørgsmålet besvares på baggrund af en udførlig undersøgelse af, de nævnte, syv udvalgte krybekældre. Analyserne er, som sagt, baseret på visuelle inspektioner af krybekældrene, samt gennemgang af projektmateriale fundet hos de relevante kommuner. Der er, ved inspektionen, gennemført uformelle samtaler med enkelte beboere og andre interessenter. Det vil fremgå tydeligt, hvor analysen er baseret på udsagn fra nævnte samtaler. Det er vigtigt at få klarlagt, hvorvidt skader forårsaget af råd og skimmel på boliger skyldes dårlig anvendelse af viden, såsom grov afvigelse fra eksempelvis SBi-anvisninger. Den visuelle inspektion og den viden, der er erfaret bliver aktivt brugt i resten af specialet, når forholdene i krybekælderen analyseres. I kapitlet vil de syv undersøgte krybekældre blive kategoriseret med inspiration hentet fra SBi 178 (1993) og 224 (2009), og denne kategorisering vil være gennemgående i resten af specialet. Kategoriseringen i kapitel 2 er således udgangspunkt for alle efterfølgende analyser i forbindelse med besvarelse af problemformuleringens delspørgsmål 2 og 3. Det skal understreges, at alle beskrivelser og vurderinger er relateret til den unikke bolig. Alle undersøgte boliger er opført som en del af et boligområde (bebyggelsen), men det er kun én bolig og dens krybekælder, der er undersøgt. Generaliseringer om hele bebyggelsen skal derfor tages med forbehold. Eksempelvis kan kommentarer som store mængder organisk affald eller utilstrækkelig dræning ikke forventes at være repræsentative for hele bebyggelsen. 2.1 KATEGORISERING AF KRYBEKÆLDRENE Som nævnt er krybekælderen et velkendt konstruktionssystem, der er udmærket beskrevet i allerede eksisterende litteratur (Kurnitski, (2000), SBi 178 (1993) og 224 (2009), Isaksson (2010), Karagiozis (2005), Petersen (2011) og Bjarløv (2011)). Statens Byggeforskningsinstitut (SBi) har med særskilte kapitler i SBi 178 (1990) og SBi 224 (2009) forsøgt at kontrollere kvaliteten af design i forbindelse med renovering/ombygning af krybekældere og ved etablering af nye. I SBi 224 (2009) findes der således beskrivelser af tre typer krybekældre: 1) Traditionel kold krybekælder, 2) Varm krybekælder og 3) Kraftigt ventileret, kold krybekælder. De krybekældre, der udgør empirien i denne opgave, indeholder alle klare lighedstræk med beskrivelserne fra SBi 224 (2009), hvorfor det er valgt at inddele de undersøgte krybekældre i tre underkategorier, som nævnt i 15

22 gennemgangen af delspørgsmål 1 i kapitel 1. Denne kategorisering er foretaget for at give et mere retvisende sammenligningsgrundlag, og er primært udført med udgangspunkt i fundering og ventilation. Gennem kategoriseringen af opgavens empiri kompenseres der for manglende undersøgelser af bl.a. luftskifter i to af krybekældrene. Således er minimum en af krybekældrene i hver af de tre kategorier undersøgt mht. luftskifter (se Tabel 1). De tre kategorier er baseret på subjektive vurderinger fra forfatternes side. Udgangspunktet og inspirationen til kategoriseringen er fra SBi 178 og 224 (1993 og 2009) samt Kurnitski (2002), der hedder som følger: Traditionelt design Enkelt åbning i gavl Søjleløsning En kort motivation for inddelingen findes før præsentationerne af de enkelte kategorier. For at sikre ensartethed og tilstrækkelig indsigt i den enkelte krybekælder med henblik på besvarelsen af problemformulering, er hver bebyggelse og bolig beskrevet efter den samme struktur: En kort beskrivelse af arkitekturen og de fysiske omgivelser - primært med henblik på at vurdere lufttilførslen. Ventilation af krybekælderen. Fundament og konstruktion på baggrund af visuelle observationer, fundne tegninger og projektmateriale. Beskrivelse af hvordan installationerne er ført ind og ud af huset og om hvorvidt relevante installationer evt. er isoleret. Indtryk og observationer gjort af forfatterne på baggrund af indhentede oplysninger om projektmaterialet, samt udsagn fra beboere eller andre interessenter. Hvis intet andet er beskrevet, er det forfatternes subjektive vurdering, der står at læse under dette punkt. 16

23 TABEL 1 - OVERSIGT OVER DE UNDERSØGTE KRYBEKÆLDRE OG HULRUM OG DE GENNEMFØRTE UNDERSØGELSER Bebyggelse Kategori Lokalitet Opførelsesår Type Undersøgelser SøndergårdBo Traditionelt design Bækholmen, Måløv Boksmodul Temp. & RF, visuel inspektion Sophienborg Traditionelt design Dalles Have, Hillerød Boksmodul Temp. & RF, visuel inspektion, luftskifte Bryggerengen 34 Enkelt åbning i gavl Bryggerengen, Helsinge Fladeelementer Temp. & RF, visuel inspektion Bryggerengen 47 Enkelt åbning i gavl Bryggerengen, Helsinge Fladeelementer Temp. & RF, visuel inspektion, luftskifte Vildrosen Søjleløsning Th. Koppels Allé, Kbh. SV Boksmodul Temp. & RF, visuel inspektion, luftskifte Ullerødparken Søjleløsning Solbuen, Hillerød Boksmodul Temp. & RF, visuel inspektion, luftskifte ScandiByg Søjleløsning Løgstør Boksmodul Temp. & RF (rondel), visuel inspektion, luftskifte 2.1.1TRADITIONELT DESIGN Krybekældrene i Sophienborg og SøndergårdBo er kategoriseret som traditionelt design. Det skyldes den tydelige inspiration fra SBi 178 (1993). Det anvendte design består grundlæggende af et randfundament oplagt på søjler. Det oprindelige terræn er dækket af et vandledende gruslag. Ventilationen sker via mange små åbninger i fundamentet beskyttet af rist. Ratio mellem ventilationsåbninger og grundareal vurderes til ca. 1/500, og frekvensen for luftskifter forventes således at være i den lave ende. 17

24 SØNDERGÅRDBO, MÅLØV Adresse Bækholmen, Måløv Bygherre BoKlok A/S (IKEA/Skanska) Arkitekter Tegnestuen Vandkunsten A/S Ingeniør Dines Jørgensen & Co. Landsskabsarkitekter Tegnestuen Vandkunsten A/S Entreprenør Skanska Danmark Administration BoKlok A/S Producent Moelven Byggemodul A/S Opførelsesår FIGUR 5 - LOKATION FOR UNDERSØGT BEBYGGELSE I SØNDERGÅRDBO, MÅLØV 18

25 Beskrivelse af området SøndergårdBo er et rækkehusbyggeri i et nyt boligområde beliggende omkring en ca. 600 m lang kunstigt anlagt sø. SøndergårdBo består af 39 boliger i to etager fordelt på 10 rækkehusblokke. Hver bolig består af fire boksmoduler. Bebyggelsesplanen sørger for udsigt til søen fra alle arealerne mellem rækkehusene. I nordvendt retning, foran boligernes indgangspartier, er der opført depotrum til de enkelte boliger. Som oversigtsbilledet antyder, er der god plads mellem rækkehusene, og adgangen for luft og lys synes uhindret. Fundament og konstruktion Der er placeret randfundamenter i beton ovenpå punktfundamenter på en pude af drænende grus. Randfundamenterne er isoleret med 50 mm polystyren på indvendig side og med 100 mm isolering under randfundamentet til yderligere beskyttelse mod kulde fra terræn og udeklima. Bunden af krybekælderen er ligeledes isoleret med 50 mm polystyren. Bunden i krybekælderen er udført med fald mod facader i alm. grus. Der er udlagt dampspærre under polstyrenet, der langs facaderne er knækket ud under fundament, således at evt. indtrængende vand fra nedbør eller kondens bliver ledt til omfangsdræn uden for randfundamentet, se Figur 6 (tv). FIGUR 6 -(TV) SNIT AF FUNDAMENT- OG KRYBEKÆLDERKONSTRUKTION. (TH) INDGANG TIL KRYBEKÆLDER GENNEM LYSKASSE Gulvkonstruktionen er dækket med vindspærre og af tegningsmaterialet fremgår det, at gulvkonstruktionen er udført med dampspærre på den varme side af isoleringen. Adgangen til hulrummet sker via lave døre i gavlene af bygningen som vist på Figur 6 (th.). Der er en åbning i bunden af lyskassen således, at overfladevand kan ledes væk fra bygningen og ned i det drænende lag. 19

26 Ventilation af krybekælderen foregår via små åbninger i randfundamentet. Åbningerne er beskyttet mod skadedyr af en metalrist. Åbningerne er kun placeret langs boligens facader, og ventilationen er således tosidig, se Figur 6 Installationer Installationer til boligerne er ført op via krybekælderen under relevante rum. Relevante ledninger er isoleret. Indtryk og observationer Hulrummet synes i fin stand og udover en begrænset mængde mekaniske skader påført polystyrenisoleringen, fremstår rummet, som beskrevet i projektmaterialet. Der er ingen synlige tegn på organiske materialer, og der er ligeledes ikke observeret nogen biologisk aktivitet. Vindspærren er holdt på plads med gummibånd, der er hæftet oppe i trækonstruktionen med kramper. Ved midlertidig fjernelse af polystyrenisoleringen mod terræn, fremstår dampspærren mod terræn tydeligt våd på undersiden. Der hører to boliger til den undersøgte krybekælder. FIGUR 7 - PLANTEGNING AF BEBYGGELSE I SØNDERGÅRDBO MED MARKERINGER AF VENTILATIONSÅBNINGER OG INDGANG TIL KRYBEKÆLDER 20

27 SOPHIENBORG, HILLERØD Adresse Dalles Have, 3400 Hillerød Arkitekter BoKlok og Tegnestuen Vandkunsten Entreprenør Skanska Danmark Administration BoKlok A/S Producent Moelven Byggemodul A/S Opførelsesår FIGUR 8 LOKATION AF UNDERSØGT BEBYGGELSE I SOPHIENBORG, HILLERRØD Beskrivelse af området Den nordlige del af Sophienborg er anlagt omkring Dalles Have og den sydlige del omkring Mette Friis Have. Hvert afsnit består af syv toetagers vinkelbygninger. Parkering sker på flisebelagte arealer ud til boliggaderne. I områdets vestlige hjørne er udlagt et fælles grønt område mellem bebyggelsens to afsnit, hvilket består af en græsplæne med buske og træer. Alle vinkelbygninger har samme struktur, og den indvendige side af vinklen 21

28 danner sammen med en lav depotbygning et lille gårdrum. Der synes at være god plads omkring bebyggelserne til indtrængende luft og lys. FIGUR 9 - BOLIGBLOG I SOPHIENBORG Fundament og konstruktion Hvert hus består af 12 volumenelementer, som er opstillet på et randfundament, der er oplagt på punktfundamenter. FIGUR 10 - FUNDAMENTPLAN FOR SOPHIENBORG Grundet manglende adgang (designløsning) er der ikke foretaget inspektion af krybekælderen. Ifølge projektmaterialet fremsendt til Hillerød Kommune i forbindelse med godkendelse af projektet, er gulvkonstruktionen udstyret med vindspærre mod hulrum, men ikke med dampspærre. Det er ligeledes uklart, om der er ventilationsåbninger mellem de forskellige rum i krybekælderen. Indledningsvis er det vurderet, at de mørke pletter på fundamentstegningen markerer ventilationsåbningerne, se Figur 10, men en optælling ved bebyggelsen viser en uoverensstemmelse med tegningsmaterialet idet, der 22

29 er talt 21 (Petersen, 2011) åbninger, mens tegningen indikerer et langt større antal. Producent og entreprenør er dog den samme som ved bebyggelsen SøndergårdBo i Måløv, hvorfor en række af designløsningerne forventes at være de samme. Dette diskuteres nærmere i kapitel 3 og 4. Installationer Forfatterne har intet kendskab til installationerne i bebyggelsens krybekælder. Indtryk og observationer Intet relevant at bemærke. OPSUMMERING AF TRADITIONELT DESIGN Krybekælderen under boligen i SøndergårdBo bærer mange lighedstræk med anbefalingerne for en traditionel kold krybekælder. Alle organiske materialer er beskyttet med vindspærre mod miljøet i krybekælderen. Isoleringen af både fundament og terrændæk i SøndergårdBo giver indtryk af, at man har ønsket at sikre sig højere temperaturer i krybekælderen end, hvad jordvolumen og indemiljøet kan bidrage med. Petersen (2011) konstaterer, at der er 50 mm isolering på inderside af randfundamenter i Sophienborg lig løsningen i SøndergårdBo, og af tegningsmaterialet fremgår det, at gulvkonstruktionen er beskyttet med vindspærre. Da producent og entreprenør er den samme for både Sophienborg og SøndergårdBo er det nærliggende, at også Sophienborg er udstyret med dampspærre mod terræn og måske varmeisolering. Kategorien Traditionel Design minder meget om løsningen kendt fra SBi 178 (1993) og 224 (2009) ENKELT ÅBNING I GAVL De to boliger i Helsinge (nr. 34 og 47) er begge ventileret via én enkelt åbning i hver ende af dobbelthuset. Ventilationsåbningen er udført som en lyskasse med åbning indtil krybekælder under terræn. Åbningen er etableret gennem randfundamentet og er relativt stor. Da hele området er bygget på en skråning, er dybden af krybekælderen ikke ens i de to bygninger, f.eks. er rummet i nr. 34 så lavt, at adgang ikke er mulig. Ventilationsprincippet er dog det samme, hvorfor luftskifterne forventes at være i samme størrelsesorden. Boligerne er markant forskellige fra de andre undersøgte boliger. Dels er de opført af fladeelementer, og dels er ventilationen først etableret efter færdiggørelse. Dette vil blive behandlet yderligere i afslutningen af afsnittet. 23

30 BRYGGERENGEN Adresse Bryggerengen, Helsinge Arkitekter Uffe Harrebeks Tegnestue Landsskabsarkitekter Tegnestuen Vandkunsten A/S Entreprenør Aktivgruppen Producent Delta House, Letland Opførelsesår Nr. 47 Nr. 34 FIGUR 11 - LOKATION AF UNDERSØGTE BEBYGGELSER I BRYGGERENGEN, HELSINGE Beskrivelse af området Bebyggelsen består af 10 dobbelthuse anlagt med halvdelen på hver side af et fælles parkeringsområde. Alle husene er i én etage og opført af fladeelementer. Boligerne er placeret i det nordvestligste hjørne af et større boligområde. Fra bebyggelsen er der udsigt over resten af området. 24

31 Indgangen til dobbeltboligerne foregår af separat sti mellem husene. Mellem dobbelthusene er der anlagt små haver med græs og lavere bevoksning. Der er god plads mellem husene og der synes uhindret adgang for luft og lys. Fundament og konstruktion FIGUR 12 - TEGNING AF FUNDAMENTSPLANEN Der foreligger intet tegnings- eller projektmateriale hos Gribskov Kommune. Alle beskrivelser er således på baggrund af observationer og samtaler med beboere. Reelle observationer er kun gjort i nr. 47, hvorfor beskrivelser af nr. 34 udelukkende er baseret på samtaler og sparsomme visuelle observationer. Hele bebyggelsen er anlagt på en stabil pude af sand eller grus. Fladeelementerne er monteret på insitu-støbte punktfundamenter. Mellem punktfundamenterne, langs bygningens ydersider, er der muret blokke i letbeton, således at husets grundplan defineres. Se Figur 12. Mod terræn er der etableret et klaplag i beton, hvilket er etableret efter støbningen af punktfundamenterne. Gulvkonstruktionen mod hulrummet er afsluttet med et lag krydsfiner. I (Petersen, 2011) er det beskrevet, at der bag krydsfineren er udspændt dampspærre, men dette er ikke blevet konstateret ved undersøgelsen i Såfremt den faktisk er synlig og tilgængelig nedefra, må det formodes, at den er placeret på den kolde side af isoleringen. Adgangen til hulrummet under bygningen sker via ventilationsåbningen. 25

32 FIGUR 13 - NEDGANG OG VENTILATIONSÅBNING TIL KRYBEKÆLDRENE I BRYGGERENGEN På Figur 13 er der kun hønsenet foran indgangen, da risten i niveau med terræn er midlertidigt fjernet. Installationer Installationer og rørføringer er ført ind og ud af huset via krybekælderen. I forbindelse med vådrum synes rørføringen ind i huset at være samlet på et sted og støbt fast hele vejen fra betonlag mod terræn til gulvkonstruktion. Dette kan ikke endeligt bekræftes, da krydsfinerforskallingen ikke er fjernet. Afløb fra køkken er ført u-isoleret ned lokalt. Indtryk og observationer Oprindeligt er husene udført uden ventilation af hulrum under bolig, og denne ventilation er således etableret efterfølgende. Ventilationen er etableret som en konsekvens af, at der blev konstateret for meget fugt i gulvene. Ifølge beboerne skyldes fejlen ophobet fugt i forbindelse med montagen af fladeelementerne, hvor de har fået lov til at stå ubeskyttede i al slags vejr efter arbejdsdagens ophør. Den manglende ventilation af krybekælderen har således bevirket, at vandet ikke har kunnet diffundere ud. Det er, så vidt vides, besluttet, at samtlige huse i bebyggelsen skal have udskiftet gulvene som konsekvens af fugtskader. Pedersen (2011) har foretaget biologiske prøver og fundet biologisk aktivitet i form af forskellige skimmelarter i både nr. 34 og 47. Under inspektion af hulrummet under nr. 47 er der, som i Petersen (2011), blevet konstateret store mængder organisk materiale - primært byggeaffald. Det kunne også konstateres, at det etablerede betonlag, støbt ovenpå terræn, er dårligt udført således, at der flere steder er huller i betonen. Gruset under betonen virker dog tørt, hvilket skyldes bebyggelsen høje beliggenhed. Bunden af gulvkonstruktionen, udført i krydsfiner, er flere steder revet løs således, at gulvisoleringen bliver fuldt synlig. 26

33 I nr. 47 er der blevet observeret én fuldt udviklet svamp, se Figur 14, og indtil flere indtørrede svampe. Krydsfinerforskallingen, der ikke er fjernet, er flere steder angrebet af skimmel. Det kan ikke konstateres om den biologiske aktivitet er påbegyndt før eller efter etableringen af ventilation. Den subjektive oplevelse af hulrummet er dog, at rummet føles tørt og sundt, hvorfor det er forfatternes vurdering, at den biologiske aktivitet er tilbage fra tiden før ventilation. FIGUR 14 - (TV) FULDT UDVIKLET SVAMP I KRYBEKÆLDEREN I BRYGGERENGEN NR. 47. (TH.) OBSERVERET SKIMMEL OG LECA-STEN I KRYBEKÆLDEREN I BRYGGERENGEN NR. 47 OPSUMMERING FOR ENKELT ÅBNING I GAVL Intentionen med krybekældrene i Bryggerengen har været at etablere en varm krybekælder som beskrevet i SBi 178 (1993). Det støbte betonlag mod terræn peger også i den retning. Ingen af de to forfattere erindrer at have konstateret dampspærre under betonen i forbindelse med huller i den ufuldstændige støbning. Den tørre fornemmelse i krybekælderen kan skyldes store varmestrømme fra boligen ned i krybekælderen. Hvis krybekælderen er planlagt som varm, kan det undre, at der ikke er nogen isolering langs fundamentet. En forklaring herpå kan være, at krybekælderen oprindeligt var fyldt med isolering af Leca-sten, se Figur 14 (th.), og senere tømt for materialet igen. Det synes ikke realistisk, at skader, i den størrelsesorden der er tale om, kan ske på baggrund af vindbåren fugt på så kort tid. I dag fremstår krybekælderen som en ventileret krybekælder, der er ventileret via en enkelt åbning i hver ende. SBi 178 (1993) opererer med en varm krybekælder med svag ventilering fra enkelt åbning i gavl på ca. 50 cm 2. Ventilationsåbningerne i Bryggerengen er cm 2. Der er mange løsninger fra krybekælderen, der har sit udgangspunkt i anbefalingerne, men historikken og efterfølgende tilpasninger får krybekældrene under Bryggerengen til at fremstå som en hybrid. 27

34 2.1.3 SØJLELØSNING De tre resterende krybekældre Vildrosen, Ullerødparken og ScandiByg er alle vurderet i samme kategori. Det særligt kendetegnende ved denne kategori er den klare inspiration fra pavillonbyggeriet, hvor boligen svæver over terræn og tillader betydelige mængder luftgennemstrømning under bygningen. Ventilationen af de tre boliger i kategorien sker tosidigt via terrassedæk på begge sider af boligen. Ved ophold under boligen i forbindelse med inspektion, oplever forfatterne en tydelig fornemmelse af at være udenfor. I SBi 224 (2009), der er udgivet efter at Vildrosen og Ullerødparken er bygget, beskrives typen som kraftigt ventilerede kolde krybekældre. Af vigtige anbefalinger er dampspærre mod terræn fastholdt af gruslag, samt at alle træprodukter, der er frit eksponeret, skal være af trykimprægneret træ. Vildrosen og Ullerødparken står på linjefundamenter under samlingerne mellem boksmodulerne i deres længderetning og ScandiBygs moduler er tilsvarende monteret blot på runde punktfundamenter. 28

35 ULLERØDPARKEN, HILLERØD Adresse Solbuen , 3400 Hillerød Arkitekter ONV Arkitekter Entreprenør - Administration FO Byg & Bo, Estland Opførelsesår FIGUR 15 - LOKATION AF UNDERSØGT BEBYGGELSE I ULLERØDPARKEN, HILLERØD Beskrivelse af området Ullerødparken består af rækkehuse, der er opført omkring tre boliggader. Ankomsten til bebyggelsen sker fra Solbuen, hvorfra de tre boliggader med tilhørende parkeringsarealer leder ind til bebyggelserne. Hver boliggade afsluttes af huse i tre etager, der omkranser en lille pladsdannelse, mens husene langs boliggaderne er to etager. Mellem grupperingerne af boliger omkring boliggaderne og parkeringsarealer er der tilhørende grønne arealer. Mod nord, øst og vest afgrænses bebyggelsen af et plantningsbælte, der med tiden vil danne læ i det åbne landskab. 29

36 Fundament og konstruktion Adgangen til hulrummet under boligen sker ved midlertidig fjernelse af terrassebrædder. FIGUR 16 - SNITTEGNING AF KONSTRUKTIONEN I ULLERØDPARKEN. I en gravet rand med skrå sider på begge sider af byggeriet spænder boksmodulet mellem to linjefundamenter i beton. Fundamenterne løber i hele boksmodulets længde. Terrasserne hænger på boksmodulet i den ene side, mens de væk fra boligen hviler på fliser sat i terrænet. Hele den bærende konstruktion er udført i træ. Af projektmaterialet fremgår det, at bundremmen samt andet synligt tømmer skal udføres i trykimprægneret træ. Gulvkonstruktionen afsluttes med vindspærre holdt på plads af trykimprægnerede lister. Under vådrum og køkken er der placeret et ekstra lag mineraluld, der er omkranset af ubehandlet krydsfiner. Langs facaderne af rækkehusene er der etableret omfangsdræn, og terrænet falder fra midt under boksmodulet jævnt ud mod begge facader. Drænet skal sikre hurtig og effektiv afledning af den nedbør, der uundgåeligt vil blive ført ned i krybekælderen via sivning gennem terræn eller gennem terrassedæk. Der har ikke kunne konstateres dampspærre mod terræn i hverken projektmateriale eller på den faktiske bebyggelse. Det har ligeledes ikke været til at konstatere, hvorvidt der er etableret dampspærre i gulvkonstruktionen. 30

37 FIGUR 17 -(TV) ISOLERING AF INSTALLATION I KRYBEKÆLDEREN (TH.) KRYBEKÆLDEREN UNDER TERRASSEREDE Installationer Alle installationer er ført op i boligen på ét sted, og installationerne er pakket ind i en kasse af isoleringsbats. Se Figur 17 (tv). Ifølge en beboer er indpakningen gennemført inden for det seneste år grundet frosne installationer forrige vinter. Indtryk og observationer Ved adgang til hulrum under bebyggelse konstateres det, at beboerne har lagt en dug ud over terrassedækket. Dette er gjort på begge sider af boligen. Dugen har primært haft funktion af net til sikring mod, at mindre legemer tabes ned mellem terrassebrædderne, og det konstateres, at den i høj grad tillader gennemstrømning af luft. Konsekvenserne for luftskiftet og indtrængning af nedbør er derfor negligerbare. FIGUR 18 (TV) SNITSTEGNING AF GULVKONSTRUKTION (TH) OBSERVERING AF SKIMMEL PÅ IKKE-TRYKIMPRÆGNERET TRÆ Langs hele den ene facade i hele blokken (seks boligenheder) er terrænet kraftigt opfugtet. Det sandede grus, som terrænet er bygget op af, er nærmest 100% vandmættet. Vandet kan muligvis komme fra det grønne areal foran terrassen, da dette skråner let ned mod huset, men da skrænten, Figur 17 (th.), ikke synes våd, virker 31

38 dette ikke sandsynligt. Mere nærliggende synes muligheden for, at drænet enten ikke er etableret eller ikke fungerer efter hensigten. Det konstateres, at bundremmen ikke, som vist i projektmaterialet, se Figur 18 (tv.), er udført i trygimprægneret træ, samt at vindspærren er holdt på plads af ubehandlet organiske træmateriale. Ved forsøg på at kortlægge den kraftige opfugtning, bliver det konstateret, at en del af den bundrem, der ikke er etableret i trykimprægneret træ, er ramt af skimmel. Om skaderne er sket allerede under udførelsen af bebyggelsen, eller om skimmelforekomsten er opstået undervejs grundet det våde miljø, kan ikke fastlås. I forbindelse med at flere beboere klagede over, at de ikke har kunnet opvarme boligen i løbet af vinteren tilstrækkeligt Bjarløv (2011), og administrator af boligerne samtidig har konstateret meget stort varmeforbrug, er boligerne blevet thermo-fotograferet. Billederne viser tegn på store varmestrømme omkring de oplukkelige døre- og vinduespartier i facaderne. Administrators foreløbige konklusion går på, at nedbøjninger i den bærende trækonstruktion har medført, at de oplukkelige vinduespartier er vredet skæve, og ikke længere lukker tilstrækkelig tæt. Den mulige nedbøjning kan skyldes tidlig svækkelse af tømmerets bæreevne grundet for højt fugtindhold. At fugtindholdet synes højt, bliver bekræftet af Petersen (2011), der ved indstiksprøver har fået resultater, der ligger omkring 18% 3. I samme studie er der blevet taget biologiske prøver på overfladen af den synlige konstruktion, der viser tre typer levende skimmelsvamp. I forbindelse med indpakningen af installationerne, som ifølge en beboer skyldes frostskader, skal det også nævnes, at den undersøgte bolig har elektrisk strøm løbende fra teknikrummet og ned under huset. Det kan ikke bekræftes, hvad denne strøm beskytter, men ledningen er forsynet med et skilt, der opfordrer folk til ikke at afbryde forbindelsen. 3 20% anses almindeligvis som nedre grænse for risiko for råd. 32

39 VILDROSEN Adresse Thomas Koppels Allé, København S Bygherre Fonden for billige boliger Arkitekter ONV Arkitekter og Ternestuen Mejeriet A/S Landsskabsarkitekter Algreen og Bruun Entreprenør Kodumaje og diverse fagentrepriser Administration Kuben Producent Kodumaja, Estland Opførelsesår FIGUR 19 - LOKATION AF UNDERSØGT BEGYGGELSE I VILDROSEN, KØBENHAVN S Beskrivelse af området Bebyggelsen består af rækkehuse, og det nærliggende byområde rummer både etagehuse og helårs haveforeninger. Mod vest afgrænses området af et tætbevokset krat og mod syd løber jernbanen til Sverige bagved en støjvold. Bebyggelsen består af seks blokke i to etager, og midt i bebyggelsen indrammer tre af blokkene et stort grønt fællesareal med græs og lav beplantning. Hver bolig har et depotskur i forbindelse med 33

40 indgangspartiet. Skuret skærmer boligen fra de fælles adgangsveje, og etablerer således et lille afskærmet gårdrum. Alle boligerne har en lille træterrasse foran og bagved, der ligger i niveau med terræn. Der synes at være god plads mellem husene således, at lys og luft har fri adgang. Fundament og konstruktion Krybekælderen i Vildrosen er udført stort set magen til Ullerødparken, som beskrevet ovenfor. Af væsentlige forskelle er dog, at Vildrosen har stålprofiler, der spænder mellem fundamenterne, samt at der er udlagt dampspærre mod terræn. Dampspærren er fastholdt af godt 50 mm grus. Installationer Rørindføringen er samlet midt i boligen. Vindspærren i dette område er fjernet. Endvidere er en del af isoleringen fra gulvkonstruktionen ligeledes blevet fjernet, hvorfor to sæt af varmtvandsrør fremstår uisoleret. Trækrøret til elinstallationen er ført så voldsomt gennem dampspærre mod terræn, at dampspærren lokalt er trukket op af gruset og hullet omkring trækrøret er unødigt stort. Et afløb, med en længere passage med minimalt fald, er blevet varmeisoleret. Se Figur 20. FIGUR 20 - INSTALLATIONER DER BRYDER GULVKONSTRUKTIONEN I VILDROSEN. EFTERLADT UHENSIGTSMÆSSIGT Indtryk og observationer Sammenlignet med Ullerødparken fremstår Vildrosen meget tør. Der er lokalt tendens til mørke pletter, der godt kunne ligne indledende stadier til egentlig skimmelsvamp. Omfanget er dog ikke voldsomt og krybekælderen synes usund som i Ullerødparken. Det kan undre, at det ekstra lag isolering under vådrum og køkken er hæftet med lister af krydsfiner i dårlig kvalitet. Der ligger spredt efterladt byggeaffald. Arbejdet med fremføring af installationer er ikke godt. Varmtvandsledninger er blottet og større områder af gulvkonstruktion 34

41 fremstår med unødigt ødelagt isolering. I den forbindelse er det svært at vurdere, om vindspærren er trukket med op i gulvkonstruktionen eller om den er skåret, hvor krydsfineren startet, se Figur

42 LØGSTØR Adresse Flere steder i Hovedstadsområdet. Aktuelt fra Løgstør og ScandiBygs egen udstillingsbolig Bygherre KAB (Hovedstanden) Entreprenør ScandiByg Administration KAB Producent ScandiByg Opførelsesår FIGUR 21 - LOKATION AF BEBYGGELSE SCANDIBYG, LØGSTØR Beskrivelse af området ScandiBygs to prøveboliger er placeret på virksomhedens areal på Tolstrupvej. Arealet ligger 35 m hævet over Limfjorden. Mod syd er et naturligt hegn af store graner eneste fysiske barriere af betydning. Bebyggelsen 36

43 består af to ens boligenheder i et rækkehus/dobbelthus i to etager. Boligerne er udstyret med terrassedæk i træ både foran og bagved. De to boligers terrasser er adskilt af et hegn udført i lette træmaterialer. Da der produceres volumenelementer på området, kan der i perioder være opmagasineret store mængder materialer tæt op af boligerne. Omfanget af opmagasinering forventes dog ikke på noget tidspunkt at udgøre en væsentlig begrænsning for luftstrømmene omkring boligerne. Fundament og konstruktion Adgangen til hulrummet under boligen foregår via en, til formålet etableret, lem i gulvkonstruktionen inde i boligen. Almindeligvis vil der ikke være adgang til hulrummet, men adgang til rummet kan om nødvendigt etableres ved udgravning langs bebyggelsens gavle. Volumenelementet er sat på to I-profiler, der gør det ud for en bjælke med understøtter af punktfundamenter i beton. I-profilerne løber i længederetningen af elementet. Undersiden af gulvkonstruktionen ned mod hulrummet er udført af 50 mm isolering, der er mekanisk fastholdt. Bag isoleringen er en 6 mm krydsfinerplade behandlet med skimmeldræbende middel (Handberg, 2012). Oven på terræn er udlagt 100 mm vasket grus. 50 mm inde i gruslaget, er der udlagt dampspærre. Gruset er udlagt med fald fra midt under volumenelement og ud mod facaderne. Der er nedgravet omfangsdræn til at bortlede indtrængende overfladevand og jordfugt. Installationer Alle installationer er ført ind og ud centralt under installationsrummet ca. i midten af boligen Indtryk og observationer Hulrummet under bygningen virker sundt og tørt. Som det er tilfældet med de to andre krybekældre i kategorien Søjleløsning, er der en klar oplevelse af at være under en bolig, der er svævende over terræn. Der er efterladt en del byggeaffald, der dog ingenlunde synes angrebet af fugt. Dampspærren mod terræn er synlig omkring punktfundamter, hvorved der kan noteres mindre huller i afdækningen mod terræn. OPSUMMERING FOR SØJLELØSNING I alle design har der tydeligvis været fokus på at afskærme den organisk og sensitive gulvkonstruktion. Det er gjort med enten vindspærre eller behandlede krydsfinerplader. I tilfældene Vildrosen og Ullerødparken kan det undre, at det nogle steder er valgt at lade vindspærren være fastholdt af netop ubehandlede organiske materialer. Den store usammenhæng med udemiljøet stiller store krav til varmeisolering af varmtvandinstallationer eller afløb med lille hældning. ScandiByg har frihøjde flere steder omkring 400 mm således, at 37

44 inspektion eller ligefrem renovering er meget besværlig. SBi 224 (2009) anbefaler en frihøjde på 600 mm for ordentlige arbejdsforhold. Vildrosen og Ullerødparken tillader meget nedbør via terrassebrædderne, hvorfor dræningsforholdene skal være i orden. Fugt fra jorden skal ligeledes begrænses ifølge SBi 224 (2009). Her har Ullerødparken, som den eneste, ikke dampspærre. Der er tydelig overensstemmelse mellem de tre krybekældre fra søjlekategorien og det, der er præsenteret som kraftigt ventilerede krybekældre i SBi 224 (2009). Da boligerne er opført før SBi 224 (2009) bliver udgivet, kan de ikke kritiseres for ikke at have udnyttet netop den anbefaling. Vurderes design i retroperspektiv er de faktiske designvalg, så er de faktisk forud for anvisningen med undtagelse af Ullerødparken, der ikke har udlagt dampspærre og benytter meget sensitivt tømmer som bundrem. 2.2 DELKONKLUSION Alle 7 undersøgte krybekældre har store ligheder med designanbefalingerne fra SBi. De to traditionelle krybekældre, Sophienborg og SøndergårdBo, har endvidere bevidst eller ubevidst ladet sig inspirere af/udnyttet Kurnitskis (2002) og Karagiozis (2005) resultater for kraftigt isolerede krybekældre. Det har således været muligt at underinddele krybekældrene i tre kategorier: 1) Traditionelt design er kendetegnet ved randfundament langs hele klimaskærmen og med mange små ventilationsåbninger i fundamentet. Sophienborg og SøndergårdBo befinder sig med al tydelighed i denne kategori. Udfordringen, i forbindelse med niveaufri adgang, er, for Sophienborgs vedkommende, løst ved at etablere kombinerede terrassedæk og ramper foran alle indgangspartier. I SøndergårdBo er ventilationsåbningerne langs facaden med indgangspartier sænket under terræn og luften føres via en lyskasse ned til åbningen, se Figur 6. Ventilationsforholdet i krybekældrene er i størrelsesorden 1/ og således matchende SBI 178 (1993) krav til kold ventileret krybekælder. 2) Enkelt åbning i gavl er kendetegnet ved tosidet ventilering i form af én stor åbning i hver gavl. De to boliger fra Bryggerengen fremstår som en hybrid mellem flere løsninger. Indledningsvis synes problematikken omkring niveaufri adgang løst ved at sænke krybekælderen og designe krybekælderen som varm krybekælder med støbt bund. Da dette er gået galt, formentlig grundet store mængder byggefugt 4, er der valgt at udnytte en løsning fra SBi 178 (1993), hvor der i varm 4 Udsagn fra beboere. 38

45 krybekælder etableres enkelt ventilationsåbning i hver gavl. Hvor SBi 178 (1993) anbefaler åbninger af 50 cm 2, er de etablerede åbninger godt 6-8 gange større. Med så store ventilationsarealer (ratio ca. 1/500) bliver krybekælderen at regne for kold og sammenblandingen af designløsninger får krybekælderen til at fremstå som en hybrid. 3) Søjleløsningen er kendetegnet ved en tosidet ventilering via terrassedæk foran og bagved boligen. Ratio er 1/100 for ScandiByg, mens den er 1/45 for både Vildrosen og Ullerødparken. ScandiByg har således noget lavere ventilationsratio end de to andre, der har ratio lig den i SBi 224 (2009) anbefalede for pavillonbyggerier. Alle krybekældrene har sikret, at den bærende del af gulvkonstruktionen er beskyttet mod miljøet i krybekælderen med enten vindspærre eller krydsfinerplader behandlet med skimmelhindrende middel. Det kan dog undre, at både Vildrosen og Ullerødparken begge vælger at holde dele af deres vindspærre fast med organiske materialer. Indenfor alle underkategorier er der blevet fundet unikke tilpasninger, der gør dem yderst interessante at undersøge i forhold til ventilation, RF og potentielt varmetab. For i højere grad at kunne kvalificere ventilationsforholdet og således diskutere konsekvenserne af designløsninger i forhold til reel ventilation, er der behov for yderligere viden om luftskifterne. Frekvensen for luftskifter er målt og analyseret i kapitel 3. 39

46 3. ANALYSE AF LUFTSKIFTET Formålet med følgende kapitel er at besvare delspørgsmål 2: Hvor stort er det faktiske luftskifte i krybekældrene og hvilke konsekvenser har det for dem? En forudsætning, for at sikre et krybekældermiljø med lang levetid for konstruktionen, er, at RF holdes konstant under grænseværdien for skimmelaktivitet (80 %). Et afgørende værktøj i bestræbelserne herpå er at finde den rette mængde ventilation. Viden om forholdet mellem ventilationsratio og det faktiske luftskifte vil bidrage med brugbar information om designudformning, således at ventilationen kan holdes på et minimum af hensyn til temperaturgradient mellem indre bolig miljø og krybekælder uden, at fugtniveauet bliver for stort. Følgende kapitel vil præsentere metode og resultater af luftskiftemålingerne, der, som sagt, er blevet foretaget i fem af de syv krybekældre, samt analyse af de målte luftskifters konsekvenser for krybekældermiljøet. 3.1 METODE TIL ANALYSE AF LUFTSKIFTET I følgende afsnit introduceres kort (PerflourcabonTracer-metoden (PFT-metoden)), og en række forbehold, der kan have indflydelse på PFT-metodens resultater PFT-METODEN Luftskifteundersøgelserne er blevet gennemført ved udnyttelse af passiv sporgas-metoden, PFT-metoden. Det er en passiv multi-sporgas-metode baseret på princippet om konstant dosering. Sporgassen frigives kontinuerligt med en kendt rate fra en sporgaskilde, som består af et lille metalhylster, der i den ene ende er lukket til med en silikoneprop, hvor igennem gassen diffunderer. Registrering af den gennemsnitlige sporgaskoncentration i rumluften sker ved passiv opsamling i opsamlingsrør, som består af et lille glasrør med en adsorbent, der er beslægtet med aktivt kul. Opsamlingsrørene analyseres i laboratoriet ved termisk desorption og gaschromatografi (Bergsøe, 2012). Målinger med PFT-metoden gennemføres over en given periode, og resultatet af målingerne er de gennemsnitlige ventilationsforhold i måleperioden. Afhængig af måleomstændighederne kan måleperiodens varighed være mindre end et døgn og op til flere uger eller måneder (Bergsøe, 1992). Metoden udnytter, at sporgassen spredes ud i den omgivne luft, og via ventilationsretningen bliver ført forbi opsamlingsrørene. Mængden af opsamlet gas udtrykker, hvor stor en luftstrømning der har været fra kilde til opsamlingsrør. 40

47 Emissionsraten for sporgassen er temperaturafhængig. Fejlen ved en forkert temperaturangivelse er i omegnen af 4 % pr grad ved 22 o C og mindre lavere stigende temperaturer ved ca. 22 o C (forventlingt 2-4% ved 14 o C) PFT-METODEN ANVENDT I UNDERSØGELSEN AF KRYBEKÆLDRENE PFT-metoden er udviklet med henblik på at bestemme luftskifter i boliger. Én sporgaskilde vurderes tilstrækkeligt til at dække et areal på ca m 3 ved 20 og et forventet luftskifte på 2-3 gange i timen (Bergsøe, 1992). Netop fordi metoden er udviklet til indendørsluftskifter, hvor luftstrømmene i højere grad er kendt, er der benyttet ekstra mange opsamlingsrør (3-6 per kilde) således, at flest mulige luftstrømme registreres. For at undgå overeksponering, med risiko for ustabile resultater, er afstanden mellem kilde FIGUR 22 ILLUSTRATION AF OPSAMLINGSRØR og opsamlingsrør forsøgt holdt længere end 2.0 meter. Metoden tillader flerzonemålinger med forskellige sporgasser, men da alle undersøgte krybekældre blev fortolket som en enkelt zone, er der kun anvendt en type sporgas. PFT-metoden giver ikke et kontinuerligt resultat for luftskiftet, men derimod et gennemsnitligt resultat for den undersøgte periode. Det er derfor besluttet at lade måleperioden løbe minimum i en uge med det håb, at alle vejrtyper inkluderes og målingerne således repræsentative. Sporgaskilderne og opsamlingsrørene er placeret i hulrummene under boligerne enten ved nedhængning fra loftet eller ved at være tapet fast til en træpind. Se Figur 22. Placering i rummene er beskrevet i de følgende afsnit, hvor resultaterne også behandles. I forbindelse med præsentation af luftskifteresultaterne for de enkelte krybekældre er forsøgsopstillingerne vist på figur. Tallene i figurerne indikerer opsamlingsglassets position i resultatarket, som findes i bilag 05, mens værdien i procent er fraktionen af sporgas i det enkelte opsamlingsrør. Fraktionerne er primært anvendt til at diskutere luftstrømningerne kvalitativt. De kan ikke bruges som absolutte værdier til at redegøre for luftstrømme, da afstanden mellem opsamlingsrør og sporgaskilde(r) ikke er ens (Bergsøe, 2012). Målingerne i Ullerødparken er vanskeliggjort, idet to opsamlingsrør forsvandt og et tredje blev beskadiget. Grundet manglende viden om de opsatte HOBO-loggers er temperaturerne i måleperioderne ikke logget, hvorfor temperaturen, der bruges til at bestemme mængden af sporgas, er estimeret ved sammenligning af målte data fra krybekældere sidste år og data fra DMI. Resultatet af luftskiftet er baseret på den samlede 41

48 mængde akkumuleret sporgas, der er opfanget i måleperioden, hvorfor det udtrykte luftskifte er en gennemsnitsværdi for måleperioden. I bilag 06 findes tabeller, der beskriver vejr- og klima forholdene for måleperioden. Den efterfølgende analyse af den opsamlede sporgas kræver udstyr, der umiddelbart ikke er adgang til i DTUregi. Derfor er opgaven med analysen af sporgasserne udliciteret til Niels Christian Bergsøe fra SBi i Hørsholm FORBEHOLD FOR PFT-UNDERSØGELSENS RESULTATER Forud for bestemmelse af luftskifter ved PFT-metoden, vurderes antallet af nødvendige sporgaskilder med udgangspunkt i, at én kilde kan dække et volumen på ca m 3 med 2-3 timelige luftskifter ved 20. I tilfælde af under- eller overvurdering kan der således opstå situationer, hvor mængderne af opsamlet sporgas enten er så store, at der kan forekomme mistanke om utilsigtet forurening, eller så små at mindre unøjagtigheder i aflæsningen kan få signifikant indflydelse på det beregnede luftskifte. Udgangspunktet for resultaterne er således baseret på en indledningsvis subjektiv vurdering af det forventede luftskifte i krybekælderen. Da forsøgene er meget ressourcekrævende i form af arbejdstimer, adgang til krybekælder og materiel, har det kun været muligt at gennemføre ét enkelt forsøg per krybekælder. Såfremt resultaterne af luftskifterne efterfølgende er forskellige fra de forventede, må der således tages forbehold for dette i analysen. Den afgørende parameter for et vinddrevet luftskifte i krybekælderen er vindtrykket. Det er derfor en prioritering gennem forsøgsfasen, at vejret i perioden er tilstrækkeligt varieret, således at det resulterende gennemsnit er baseret på data, der er indsamlet under alle slags vejrtyper. Måleperioden er primært præget af et højtryk, der resulterer i mange solskinstimer. Af Tabel 2 ses middelvindhastigheden og de maksimale hastigheder for relevante perioder. 42

49 TABEL 2 VEJRDATA FRA VEJRSTATIONER I RELEVANTE MÅLEPERIODER Middel [m/s] Vindstød [m/s] Uge Hillerød Nordsjælland Thisted Nordjylland METODE TIL BESTEMMELSE AF TEMPERATUR OG RF I perioden januar 2011 til marts 2012 er et monitoreringsarbejde af temperatur og relativ luftfugtighed udført i 6 beboelser på Nordsjælland jf. kapitel 2. I hver af de undersøgte krybekældre blev der opsat et stk. HOBOlogger. Petersen (2011) stod for opsætningen af HOBOloggerne vedrørende hans projekt. Forfatterne af dette speciale har stået for aflæsningen af loggerne. Loggeren er indstillet til at registrere temperatur og RF én gang i timen. HOBO-loggeren er funktionel indenfor temperatur-intervallet Temperaturmålingen driver 0,1 per år, mens RF driver mindre end 1 % per år, (Onsetcomp, 2012). Observationerne, benyttet i denne opgave, er ikke kalibreret. TABEL 3 OVERSIGT OVER PLACERING AF HOBOLOGGERE Bebyggelse Krybekælder Udendørs Sophienborg X Resultater fra Ullerødparken SøndergårdBo X X Bryggerengen 34 X Bryggerengen 47 X HOBO-logger opsat i carport i nærheden HOBO-logger opsat i carport i nærheden Vildrosen X X Ullerødparken X X ScandiByg Rondel i krydsfiner DMI fra Thisted 43

50 HOBO-loggers, der er opsat i krybekældre, er monteret oppe under gulvkonstruktionen omtrent midt i rummet, mens loggers udendørs er placeret således, at de er beskyttet mod direkte sollys og nedbør. Omvendt sidder loggers ikke mere beskyttet end, at de bør kunne lave tilfredsstillende målinger af udendørsmiljø uden for meget støj. 3.2 DE TRE KRYBEKÆLDERKATEGORIER Følgende afsnit indeholder en analyse af resultaterne for luftskiftemålingerne og analysen Inde mod ude. Analysen er opdelt efter krybekælderkategori. Kategoriseringen er baseret på boligernes ventilationsprincip, som blev præsenteret i kapitel 2. Eventuelle forskelle indenfor kategorierne vil ligeledes fremgå af enten tekst eller figur TRADITIONELT DESIGN I boligerne SøndergårdBo og Sophienborg bliver krybekælderen ventileret via små ventilationsåbninger i randfundament. SøndergårdBo har en ratio mellem ventilationsareal og grundareal på ca. 1/400, mens Sophienborg har ca. 1/570. SBi 178 (1990) anbefaler 1/500. Ventilationsåbningerne er forskelligt placeret i de to krybekældre, idet Sophienborg har åbninger i både facader og gavle, se Figur 24, mens SøndergårdBo kun har åbninger i facaderne, se Figur 23. Alle åbninger, for begge boliger, er udstyret med gitter, som beskrevet af Miljøstyrelsen. 44

51 FIGUR 23 (TV.) FUNDAMENTSPLAN FOR SØNDERGÅRDBO MED MARKERING AF VENTILATIONSÅBNINGER OG FORSØGSOPSTILLING FOR PFT-MÅLING. (TH.) FUNDAMENTSPLAN FOR SOPHIENBORG. For SøndergårdBo er der yderligere den detalje, at facaden med indgangspartiet har hævet terræn (kravet om niveaufri adgang), hvilket bevirker, at ventilationen føres ind i krybekælderen via en lyskasse, se Figur 24. På modsatte facade er fire af de otte ventilationsåbninger placeret inde bag hævede terrassekonstruktioner således, at luften skal passere mellem brædderne, hvilket potentielt nedsætter det vinddrevne luftskifte. Sophienborg har lignende træterrasser omkring ventilationsåbningerne de steder, hvor der er ind- og udgang fra boligen. For Sophienborg er alle ventilationsåbninger hævet over terræn. FIGUR 24 LODRET SNIT AF VENTILATIONSPRINCIPPET I SØNDERGÅRDBO RESULTAT AF LUFTSKIFTEMÅLING FOR TRADITIONELT DESIGN Der er kun udført luftskiftemåling i SøndergårdBo og resultatet for luftskiftet er 1.83 h og baseret på en gennemsnitlig temperatur på 15.7 i krybekælderen. Hvorvidt størrelsen af luftskiftet er passende afhænger af de resulterende temperatur- og RF-værdier. Se følgende afsnit. 45

52 Den relative fordeling af sporgas i opsamlingsrørene antyder, at især rør 7, Figur 23 (tv), har stået for tæt på sporgaskilden. Omvendt synes der at have været for dårlig adgang for sporgas til opsamlingsrør 6 og 8. Placering af disse tættere på opsamlingsrør 6 og 8 bør overvejes ved eventuelle nye forsøg. Målinger af luftskiftet, i hulrummet under boligen, er målt i perioden Det relative ventilationsareal er mindre for Sophienborg, hvorfor det ikke er urealistisk at forvente et tilsvarende lavere luftskifte. Omvendt er betydningen af åbninger langs alle facader, som tilfældet er for Sophienborg, ukendt og kan betyde, at den mindre ratio udlignes via åbninger til flere sider. RESULTATER AF INDE MOD UDE FOR TRADITIONEL DESIGN De relativt små luftskifter målt i SøndergårdBo er forventelige sammenlignet med resultaterne for differencen mellem inde- og udemålingerne, se Figur 25. Af begge figurer fremgår det, at der hele året er en markant forskel mellem ude og inde, hvorfor der i praksis er tale om to forskellige miljøer. Forventningen, til udviklingen i differencen, er, at de to værdier stiger og falder modsat hinanden, da størrelsen på RF er afhængig af temperaturen. Hvis koncentrationen af fugt i luften er konstant, vil RF stige ved faldende temperatur og omvendt falde, hvis det bliver varmere. I praksis konstateres dette i krybekælderen, især henover sommerperioden, hvor luften på trods af store mængder fugt stadig har lave RF-værdier. Når luften ventileres ned i krybekælderen, hvor temperaturen, grundet inertien fra jordvolumen, er køligere, stiger RF. Dette ses også af Figur 25 og Figur 26 for de SøndergårdBo og Sophienborg, hvor temperaturen i løbet af sommeren er lavere end udeluften og RF i krybekældrene derfor stiger i forhold til udemiljøet. Om vinteren er forløbet i praksis det modsatte og RF er således lav i krybekældrene henover vinteren. Dette ses også af resultaterne for de to krybekældre, se Figur 25 og Figur 26. De høje temperaturer i krybekældrene er, særligt om vinteren, til stor gavn for energiforbruget. Med differencer over 15 mellem krybekældrene og udeklimaet, er energibesparelsen betydelig, sammenlignet med eksempelvis krybekældre med lavere temperaturer såsom søjleløsningen. Generelt er der tendens til, at de udtrykte differencer for Sophienborg er lidt fladere end SøndergårdBo, hvilket kan hænge sammen med en højere frekvens for ventilationsskifterne. Dette ville i så fald være modsat forventningen, da ventilationsratio er mindre her end for SøndergårdBo. 5 Data er fra DMI og observationerne er fra Københavns Lufthavn. Middelvind er målt 10 m over terræn og temperaturen er målt 2 m. over terræn. 46

53 Temp [C] SøndergårdBo Dags snit - Difference med udeklima RF [%] Temp RF FIGUR 25 DAGLIGT SNIT FOR SØNDERGÅRDBO. DIFFERENCE MELLEM KRYBEKÆLDERMILJØ OG UDEKLIMA Temperaturdifferencerne mellem de to boliger, i vinterperioderne, er så små, at der er for mange ubekendte til at evt. designforskelle kan være svære at vurdere. Varmestrømmen fra indemiljøet og ned i krybekælderen kan således have betydning for den resulterende temperaturforskel. Varmstrømmen kan variere med forskellige indetemperaturer eller dårlig termisk modstand i gulvkonstruktionen, bebyggelserne imellem. Temp [C] Sophienborg Dags snit RF [%] Temp RF FIGUR 26 DAGLIGT SNIT FOR SOPHIENBORG. DIFFERENCE MELLEM KRYBEKÆLDERMILJØ OG UDEKLIMA 47

54 Der kan således udledes bedre konklusioner fra sommermånederne, da der ingen opvarmning er indenfor og forskellen i temperatur mellem krybekælder og indemiljø er så lille, at ventilationen sandsynligvis har større indflydelse på temperaturen, end varmestrømmen over gulvkonstruktionen har. Det vides fra den visuelle inspektion, at SøndergårdBo har 100 mm varmeisolering mod terræn. Dette skulle beskytte krybekælderen fra jordvolumens inerti og således øge temperaturen i krybekælderen i løbet af sommeren.. Da Sophienborg faktisk har lavere ekstremer om sommeren, kan forklaringen enten være, at der er brugt varmeisolering, der er tykkere end 50 mm mod terræn eller også bekræfter vores data blot teorien om, at luftskiftet faktisk er større end i SøndergårdBo. OPSUMMERING Luftskifteresultaterne for det traditionelle design overrasker en lille smule. Den lavere ventilations-ratio for Sophienborg forventedes i praksis at kunne ses i form af større ventilation i SøndergårdBo, hvor der blev målt 1.83 h ved PFT-metoden. Analyse af temperaturdifferencer, mellem krybekælder-miljø og udemiljø for de to krybekældre, indikerer dog et større luftskifte for Sophienborg. Temperaturdifferencerne for de to krybekældre giver resultater som forventet og især om vinteren er der høje temperaturer i den traditionelt ventilerede krybekælder med lav ratio, hvilket, såfremt RF ikke er for høj, giver gode forudsætninger for små varmestrømme gennem gulvkonstruktionen ENKELT ÅBNING I GAVL De to undersøgte huse, Bryggerengen 34 og 47, er, som sagt, begge ventileret via en enkelt åbning i hver af gavlene. Grundet manglende frihøjde i nr. 34 er der kun foretaget luftskifteundersøgelse i nr. 47. Ventilationsåbningen i begge bebyggelser er placeret under terræn, og luften presses først gennem en rist (se top af Figur 27 (tv)) i terrænniveau, og derefter gennem et finere trådnet (påmonteret hønsenet, se Figur 27 (th.)) inden det passerer helt ind i hulrummet under bygningen. Åbningerne måler i praksis ca x 300 mm. Ratio mellem arealåbning og grundareal er for nr. 341/495, mens det for nr. 47 er 1/373. Forskellen skyldes, at der, grundet mindre frihøjde under huset i nr. 34, ganske enkelt ikke har kunnet etableres et større hul. Hvorfor hullet ikke i stedet er gjort bredere, kan skyldes lyskassens dimensioner eller statiske overvejelser omkring fundament. 48

55 FIGUR 27 (TV.) VENTILATIONSÅBNING I BRYGGERENGEN NR. 34 INKLUSIV SKATEBOARD MED HOBOLOGGER. BEMÆRK RIST I TOP AF BILLEDE (TH.) VENTILATIONSÅBNING I BRYGGERENGEN NR. 47 MED HØNSENET FORAN INDGANG TIL KRYBEKÆLDER Jf. beskrivelsen i afsnit er ventilationsåbningerne etableret efter, der er konstateret fugtskader i gulvkonstruktionen. Der er således tale om en, i udgangspunktet, varm krybekælder, der er blevet omdannet til en kold krybekælder. Ratio for ventilationsåbningen indikerer dog, at det er forsøgt at opnå egenskaberne for en traditionelt ventileret kold krybekælder. Figur 27 er gældende for begge boliger og ventilationsåbningernes placering fremgår ligeledes af billederne. Som nævnt er frihøjden forskellig i de to krybekældre. At der faktisk er adgang til krybekælderen i nr. 47 skyldes i høj grad, at terrænet for hele bebyggelsens 10 dobbelthuse skråner med nr. 47 som det lavest beliggende. Terrænet omkring boligen er hævet med opfyld, men bunden af krybekælderen skråner, og følger således det oprindelige terræn. RESULTAT FOR LUFTSKIFTEMÅLING FOR ENKELT ÅBNING I GAVL Grundet betonlaget mod terræn er, sporgasser og opsamlingsrør hængt ned fra loftet. Det er blevet tilstræbt, at rørene hænger med samme afstand til gulvkonstruktionen til trods for store forskelle i terrændækkets niveau. 49

56 FIGUR 28 - FUNDAMENTSPLAN FOR BRYGGERENGEN NR. 47 MED MARKERING AF VENTILATIONSÅBNINGER OG FORSØGSOPSTILLING FOR PFT-MÅLING Der er, som nævnt, kun udført luftskiftemåling i nr. 47, og her er resultatet for luftskiftet 4.1 h baseret på en gennemsnitlig temperatur på 13 i krybekælderen. Hvorvidt resultatet for luftskiftet er af en passende størrelsesorden i forhold til at skabe et sundt hygrotermisk miljø, vil blive analyseret i de følgende afsnit. Placering og nummerering fremgår af Figur 28. Der synes at være en fin fordeling af sporgas i rørene, hvorfor forsøgsopstillingen vurderes brugbar. Dog måtte et af rørene bortsorteres grundet urealistiske værdier (Bergsøe, 2012). Målinger af luftskiftet i hulrummet under boligen er målt i perioden Det relative ventilationsareal for nr. 34 er mindre end for nr. 47, hvorfor der umiddelbart forventes en mindre frekvens for luftskiftet. De fysiske omgivelser for de to krybekældre er identiske, hvorfor der ikke forventes forskelle i forudsætninger for luftskiftet. 6 Data er fra DMI og observationerne er fra Sjælsø Flyvestation(Hørsholm). Middelvind er målt 10 m over terræn og temperaturen er målt 2 m. over terræn. 50

57 Der er blevet konstateret mekanisk udsug i køkken og bad i nr. 34, hvorfor der forventes et betydeligt undertryk i boligen, når udsug er tændt. Den friske luft forventes trukket ind i boligen via friskluftventiler i vinduerne, men ved store trykdifferencer mellem krybekælder og bolig kan utætheder i gulvkonstruktionen også føre til indtrængende luft fra krybekælderen, der så igen vil drive yderligere luft ind i krybekælderen via ventilationsåbningerne i gavlene. Der har ikke været etableret adgang til boligen i nr. 47, men antallet af skorstene på tagene er identiske, hvorfor samme princip forventes for begge boliger. Historikken og kvaliteten, hvorved de to boliger er udført, gør, at evt. utætheder i gulvkonstruktionen kan være forventelige, hvorfor en stor del af ventilationen sandsynligvis er styret af udsuget i boligen over krybekælderen. RESULTATER AF INDE MOD UDE FOR ENKELT ÅBNING I GAVL Grundet den store ensartethed mellem krybekældrene i nr. 34 og 47 sammenlignes data via differencer mellem krybekælder og udemiljøet. Umiddelbart synes de to krybekældre at fungere omtrent ens, og de reagerer forventeligt på udemiljøets omskiftninger Bryggerengen nr. 34 daglig snit. Difference med udeklima Temp [C] RF [%] Temp RF FIGUR 29 - DAGLIGT SNIT FOR BRYGGERENGEN NR. 34. DIFFERENCE MELLEM KRYBEKÆLDERMILJØ OG UDEKLIMA Det høje luftskifte kombineret med viden fra de visuelle inspektioner om, at krybekælderen er uisoleret gør, at der er en forventning om at se relativt små forskelle mellem inde og ude jf. analysen fra traditionelt design. Derfor kan det overraske, at differencen, især om vinteren, er stort set identisk med den fundne i Sophienborg, der har et formodet ventilationsskifte på omkring halvdelen af det for Bryggerengen. En mulig forklaring herpå 51

58 er, at varmstrømmen over gulvkonstruktionen er stor nok til at varme krybekælderen op enten grundet meget høje indetemperaturer eller simpelthen via dårligt isolerende gulvkonstruktioner. I lyset af at ventilationsforholdet i enkelt åbning i gavl og traditionelt design omtrent identiske, kan det synes overraskende, at luftskiftet er så hyppigt. Kurnitski (2000) konstaterede, at i boliger med mekanisk udsug, kunne det deraf skabte undertryk drive næsten hele ventilationen i en krybekælder. 15 Bryggerengen nr. 34 daglig snit. Difference med udeklima 50 Temp [C] RF [%] Temp RF FIGUR 30 - DAGLIGT SNIT FOR BRYGGERENGEN NR. 47. DIFFERENCE MELLEM KRYBEKÆLDERMILJØ OG UDEKLIMA OPSUMMERING I forhold til at ventilationsratio kun er lidt lavere end for SøndergårdBo, er det lidt overraskende, at ventilationsskiftet er dobbelt så stort. En mulig forklaring er det undertryk i boligen, skabt af det mekaniske udsug, der også skaber undertryk i krybekælderen, hvorved luftskiftet stiger. Temperaturdifferencen mellem inde og ude og den deraf resulterende RF synes at være for store, luftskifte og varmeisoleringsforhold taget i betragtning. Forfatterne har derfor foreløbigt opstillet en teori om, at den høje temperatur i krybekældrene skyldes varmestrømmen fra boligens indre miljø. Såfremt idéen om det mekaniske udsug er styrende for luftskiftet, bør det overvejes, om boliger med krybekælder og utætte gulvkonstruktioner skal benytte udsug eller om balanceret ventilation er bedre. 52

59 3.2.3 SØJLELØSNING Designet af de tre krybekældre i den sidste kategori minder meget om det, der i SBi 224 (2009) kaldes en kraftigt ventileret kold krybekælder, og er at betragte som pavillonbyggeri. Omkring ventilationen er det vigtigt at nævne, at ventilationsratio mellem ventilationsåbning og grundareal af SBi 224 (2009) anbefales til at være 1/50. Den umiddelbare ventilationsratio for de tre krybekældre er bestemt til Vildrosen 1/45, Ullerødparken 1/45 og ScandiByg 1/100. Vildrosen og Ullerødparken er opført og produceret af det samme selskab og minder derfor om hinanden i en sådan grad, at det giver mening at præsentere ventilationsprincippet på samme tegning. Luftens adgang til kælderen foregår via terrassedækkene foran og bagved boligen. Det er skitseret på Figur 31, hvor de røde dobbeltpile indikerer den vindtrykstyrede ventilation ind og ud af krybekælderen. FIGUR 31 DE RØDE PILE INDIKERER LUFTSKIFTET I RUMMET UNDER HUSET. RETNINGEN PÅ LUFTSKIFTET AFHÆNGER AF DE LOKALE VEJRFORHOLD UNDER HUSET OG UDENFOR. SOM UDGANGSPUNKT ANTAGES RETNINGEN STYRET AF VINDRETNINGEN. METODEN ER ANVENDT PÅ PROJEKTERNE VILDROSEN OG ULLERØDPARKEN Hos ScandiByg føres luften også gennem terrassedækket. Forskellen er blot, at luften ledes ned i krybekælderen via en min. 100 mm bred og ca. 300 mm dyb spalte. Ventilationsåbningen løber langs hele længden af facaden på begge sider. Åbningen er etableret mellem boksmodulet og et specialdesignet betonelement, der dels agerer væg i spalten og samtidig stopklods for jord. Metalrist og terrassedæk hviler ligeledes på elementet. Under boligerne er der fuld udveksling af luft, idet boksmodulerne er placeret på punktfundamenter. I gavlene er jorden holdt ude ved afskærmning. RESULTAT FOR LUFTSKIFTEMÅLING FOR SØJLELØSNING Placeringen af sporgaskilder og opsamlingsrør fremgår af Figur 32 og Figur 33. Sporgaskilderne er så vidt muligt placeret midt i rummene, mens de seks opsamlingsrør er placeret symmetrisk på begge sider af krybekælderens midte. 53

60 RESULTAT AF LUFTSKIFTE FOR VILDROSEN Resultatet for luftskiftet var h baseret på en gennemsnitlig temperatur på 13 i krybekælderen. Retningen for ventilationen gennem hulrummet synes at være nogenlunde ens. 55 % af sporgassen er opsamlet i den ene ende mod 45 % i den anden ende. Yderligere indikerer de absolutte mængder af opsamlet sporgas, her udtrykt i procent, at gassen, straks den har forladt kilden, trækkes med ventilationen i en lige linje til et af de to midterste opsamlingsrør. Begge rør i midten har en øget opsamling i forhold til rørene langs væggene med faktor 2-3. Luftskiftet i hulrummet under boligen i Vildrosen er målt i perioden FIGUR 32 FUNDAMENTSPLAN FOR VILDROSEN MED MARKERING AF VENTILATIONSÅBNINGER OG FORSØGSOPSTILLING FOR PFT-MÅLING RESULTAT AF LUFTSKIFTE FOR ULLERØDPARKEN Resultatet for luftskiftet var 19.5 h og baseret på en gennemsnitlig temperatur på 11,5 i krybekælderen. Ved indsamling af måleudstyret kunne det konstateres, at der havde været aktivitet nede i hulrummet. Dette blev bekræftet af beboerne. Det kunne i den forbindelse konstateres, at to af opsamlingsrørene i den ene ende er blevet fjernet, mens det tredje er blevet rykket, se Figur 33. Mundingen på det efterladte rør er dækket af grus, hvilket antyder, at røret har været væltet og blevet genrejst et tilfældigt sted. I forbindelse med analysen er det omtalte rør sorteret fra. Der er således kun vurderet FIGUR 33 FUNDAMENTSPLAN FOR ULLERØDPARKEN MED MARKERING AF VENTILATIONSÅBNINGER OG FORSØGSOPSTILLING FOR PFT-MÅLING luftskifte på baggrund af rør fra den ene ende af hulrummet under boligen. 54

61 Den relative fordeling af opsamlet sporgas i rørene er dog meget lig resultaterne observeret i Vildrosen, hvor design og fysiske dimensioner er stort set identiske. Målinger af luftskiftet i hulrummet under boligen er målt i perioden RESULTAT AF LUFTSKIFTE FOR SCANDIBYG Resultatet for luftskiftet var h og baseret på en gennemsnitlig temperatur på 13 i krybekælderen. Placeringen af sporgas og opsamlingsrør er baseret på samme princip som for Vildrosen og Ullerødparken. Grundet det noget større rum er det dog valgt at skalere antallet med en faktor 2. Opstillingen for forsøget er beskrevet i Figur 34. Det skitserede rum er en fælles krybekælder for to boliger. Målingerne af luftskiftet i hulrummet under boligen er målt i perioden FIGUR 34 - FUNDAMENTSPLAN FOR SCANDIBYG MED MARKERING AF VENTILATIONSÅBNINGER OG FORSØGSOPSTILLING FOR PFT-MÅLING 7 Data er fra DMI og observationerne er fra Københavns Lufthavn. Middelvind er målt 10 m over terræn og temperaturen er målt 2 m. over terræn. 8 Der foreligger ikke eksakte udedata for området i den specifikke periode, hvorfor DMIs vejrdata for Thisted er anvendt som vejledende for vejret i perioden. Bemærk at vejrdata er for hele maj måned og ikke fra den specifikke periode. 55

62 De tre målinger viste et luftskifte på omkring 20 gange i timen. Det vil sige, at de er et stykke over det indledningsvis forventede. Umiddelbart er det overraskende, at de to (ScandiByg og Vildrosen + Ullerødparken) design opnår samme resultater med tanke på ratio. Ratio for ScandiByg er omtrent halvdelen af den for Vildrosen og Ullerødparken. En forklaring kan være forskellen i geografisk placering. Hvor Vildrosen og Ullerødparken har gennemsnitsværdier for vindhastigheden på 3,3 og 3,5 m/s, er den på 5,7 m/s for ScandiByg. De maksimale værdier for ScandiByg er dermed 2,5 m/s højere end for Vildrosen og Ullerødparken. Under alle omstændigheder kan det bekræftes, at ventilationsskifterne er meget høje sammenlignet med traditionelt design og enkelt åbning i gavl. RESULTATER AF INDE MOD UDE FOR SØJLELØSNINGEN Resultater for inde mod ude for søjleløsningen er baseret på målingerne fra Vildrosen. Dette skyldes, at der desværre ingen relevante data er for Ullerødparken grundet uregelmæssigheder ved opsætning af logger tilbage i vinteren Data fra Løgstør findes, som nævnt, som fugtmålinger og temperaturer i en rondel inde i et stykke krydsfiner, nedhængt i krybekælderen. Resultaterne herfra er således af en anden karakter, men vil alligevel blive anvendt til analyse af konsekvenserne af det målte luftskift. Den ventede sammenhæng mellem ratio for ventilationsåbningen og differencen i temperatur og RF mellem inde og ude ses af Figur 35. De store luftskifter i krybekælderen tillader ikke inertien fra jordvolumen at påvirke forholdene i krybekælderen, som det er tilfældet ved det traditionelle design, beskrevet i afsnit På trods af det høje luftskifte følger differencen fortsat tendenserne for de tidligere undersøgte kategorier for krybekældre. 56

63 Temp [C] Vildrosen Dags snit - Difference med udeklima RF [%] Temp RF FIGUR 35 - DAGLIGT SNIT FOR VILDROSEN. DIFFERENCE MELLEM KRYBEKÆLDERMILJØ OG UDEKLIMA Til trods for den samme ventilationsratio, er det langt fra sikkert, at Ullerødparken følger den samme tendens. I et studie fandt Petersen (2011), at for perioden november 2010 til januar 2011 er den gennemsnitlige temperatur- og RF-difference på henholdsvis 2,51 og 5,6 %-point. For Vildrosen er de tilsvarende værdier i Petersens (2011) studie 4,36 og -11,62% -point. Især skal det bemærkes, at vinterperioderne i alle de hidtil undersøgte krybekældre har medført højere temperatur i krybekælderen end uden for. RF kan derfor forventes lavere i krybekælderen, som det eksempelvis er tilfældet for Vildrosen, se Figur 35. I Ullerødparken er RF højere i krybekælderen i perioden fra november til januar. I absolutte tal er krybekælderens relative fugtighed for de tre måneder gennemsnitligt på 87,82 %. Den lave temperatur er formodentlig en årsag til den højere RF. En forklaring kan også være, at der er flydende vand på bunden af krybekælderen, og at fordampningen herfra ganske enkelt trækker energi ud af luften. Den teori hænger ligeledes sammen med observationen, gjort i forbindelse med inspektioner, at bunden i krybekælderens ene side er overmættet. Data for Ullerødparken er dog indsamlet over en kort periode, og særlige omstændigheder som 14 dages juleferie, kan have medført en mindre opvarmning og dermed sænket temperaturen i krybekælderen. Der er dog under alle inspektioner konstateret mudder, kraftig skimmelvækst på bundremme flere steder og meget høje RF-værdier. Dette indikerer, at der uanset juleferiens potentielle indflydelse som fejlkilde, er noget i krybekælderen, der ikke fungerer. Dertil skal lægges, at de observationer der er gjort i Ullerødparken i løbet af foråret ligeledes viser høje RF-værdier sammen med lave temperaturer. Dette vil blive behandlet yderligere i kapitel 5. 57

64 Resultaterne for temperaturen i krybekælderen under ScandiBygs prøvebolig i Løgstør synes at hænge udmærket sammen med de store luftskifter. Figur 36 udtrykker som nævnt temperatur og vandindhold i en rondel placeret i et stykke krydsfinér. Under antagelse af omtrent korrelation mellem temperatur i krydsfiner og omgivende miljø, er grafen for temperatur i krydsfiner brugbar til sammenligning af temperaturudviklingen i krybekældrene i ScandiByg og Vildrosen. Observationerne er fra d. 10. september og frem 17. april 2012, med de negative temperaturer observeret omkring overgangen mellem januar og februar I den samme periode er der observeret en difference på ca. 4 i Vildrosen, hvilket forventeligt skyldes negative ude emperaturer. Antages der ligeledes negative temperaturer i Løgstør synes der at være sammenhæng mellem krybekælderen i Løgstør og Vildrosen. Temperatur [C] Rondel i ScanduBYG Oktober Febuar April RF [%] 348_Temp 348_RF FIGUR 36 TIMELIGE OBSERVATIONER AF TEMPERATUR OG FUGTIGINHOLD I RONDEL OPHÆNGT I KRYBEKÆLDER UNDER PRØVEBOLIG I SCANDIBYG OPSUMMERING Alle tre krybekældre indikerer store luftskifter, helt som ventet jf. ratio for ventilationsåbningerne. Den beregnede størrelse på frekvensen for de tre luftskifter ligger ganske tæt, og jf. forbeholdene for resultater bestemt ved små mængder sporgas, skal resultaterne behandles med forbehold. 3.3 DELKONKLUSION Resultaterne for luftskifterne for de tre krybekælderkategorier er præsenteret i nedenstående Tabel 4. 58

65 TABEL 4 OVERSIGTSKEMA AF MÅLET LUFTSKIFTER BASERET PÅ ANGIVET GENNEMSNITSTEMPERATUR FOR MÅLEPERIODEN, SAMT VENTILATIONS-GRUNDAREAL RATIO Bebyggelse Periode Vol [m 3 ] Temp [ C] ACH [h -1 ] Ratio [-] SøndergårdBo ,7 1,8 1/395 Sophienborg /571 Bryggerengen /495 Bryggerengen ,1 1/373 Vildrosen , ,3 1/45 Ullerødparken ,5 11,5 19,5 1/45 ScandiByg /98 Luftskifterne blev kombineret med differencen mellem udeluft og krybekælder og brugt til at påvise konsekvenserne for de relative temperaturer og RF-målinger. Des større luftskifte des mindre difference. I Bryggerengen 47 blev der konstateret en mulig sammenhæng mellem mekanisk udsug i boligen og et forhøjet luftskifte i krybekælderen, og der blev således stillet spørgsmål ved det funktionelle i at have mekanisk udsug oven på krybekælder med tvivlsom lufttæthed. Alle undersøgte krybekældre påviste den forventede sammenhæng mellem stigning i temperatur for udemiljø og efterfølgende øget RF i krybekælder. Skal RF holdes under 80 % hele året, finder Kurnitski (2000), at en kraftigt isoleret krybekælder i traditionelt design bør have et luftskifte på 0.5 h, mens krybekældre uden fundamentisolering eller terrænisolering fungerer bedst ved luftskifter på 1-3 h -1. Ingen af de undersøgte krybekældre har luftskifter inden for disse intervaller. Miljøet i den traditionelle krybekælder (SøndergårdBo og Sophienborg) og Bryggerengen viste begge to omtrent samme temperaturdifferencer med udemiljøet. Årsagen til de varme miljøer, især hen over vinteren, skyldtes i begge tilfælde primært varmestrømme gennem gulvkonstruktionen fra indemiljøet. Grundet det lavere luftskifte i det traditionelle design bliver der brugt langt mindre energi end for Bryggerengen, hvor luftskiftet er omtrent af dobbelt størrelse. Havde Bryggerengen oprindeligt været designet som en kold krybekælder, dvs. med høj isoleringsgrad i gulvkonstruktion, havde krybekældertemperaturerne været langt lavere. For søjleløsningen har luftskifterne resulteret i stor overensstemmelse med udemiljøet. Hastigheden hvormed luften udskiftes er så høj, at differencen aldring overstiger 5 til trods for uisoleret terræn og varmestrøm fra bolig. 59

66 4. MODEL FOR SKIMMELPOTENTIALET I følgende kapitel bliver den empirisk udviklede model for potentialet for skimmelsvamp præsenteret (Viitanen, 1997). Modellen er et essentielt værktøj i bestræbelserne på at gennemføre en holistisk vurdering af det hygrotermiske miljø i krybekælderen og vil således spille en afgørende rolle for besvarelsen af problemformuleringens delspørgsmål 3. Indledningsvis er modellen præsenteret med hensyn til forudsætninger og begrænsninger. Anden del indeholder en analyse og vurdering af tidsskridtet, dt, anvendt i modellen for skimmelpotentialet. Vurderingen er afgørende for den videre anvendelse af modellen. Det har ikke været muligt at finde undersøgelser, der analyserer konsekvenserne af forskellige tidsskridt ved store datamængder. 4.1 ESTIMERET TID FOR SKIMMELVÆKST VED KONSTANT TEMPERATUR OG RF Den estimerede tid for initiering af skimmelvækst er primært reguleret af fugtaktiviteten, temperaturen, tid med kritisk eksponering og overfladekvaliteten af det undersøgte materiale. På baggrund af eksperimenter med konstant temperatur og RF har (Viitanen, 1997) udviklet en ligning for den estimerede tid (uger) for påbegyndende skimmelvækst: Ligning 1,,,,, = Det matematiske diagram, Figur 37, opstår ved anvendelse af ligning 1 for et stykke industrielt tørret finsk fyrretømmer, udsat for konstante fugt- og varmeforhold. Tømmeret er skåret af 80 til 90 år gammelt finsk fyrretræ. Prøverne er udtaget fra træets yderste lag således, at der er tale om relativt ungt og mere porøst træ (Viitanen, 1994) og er udskåret fra et område 7 mm under den oprindeligt tørrede overflade. Arealerne over graferne udtrykker den nødvendige tid for kritisk eksponering førend skimmelvækst initieres. 60

67 100 Tid for skimmelvækst under konstante forhold 95 RF [%] Temperatur [C] 7 dage 2 uger 4 uger 8 uger 16 uger FIGUR 37 TID FOR SKIMMELVÆKST UNDER KONSTANT FORHOLD I forbindelse med de selvsamme forsøg (Viitanen, 1997) blev der udviklet et indeks til at beskrive stadiet for skimmelvæksten. Dette indeks er blevet justeret flere gange i forbindelse med udvikling og forbedring af modellen, senest Peuhkuri m. fl (2010). Indekset er udelukkende baseret på visuelle observationer, og der ligger således ingen biologisk analyse såsom celleoptælling til grund for indekset (Viitanen, 1997). Det skal understreges, at den omtalte model udelukkende indikerer et potentiale og de beregnede værdier kan ikke anvendes som absolutte størrelser for faktisk vækst. Modellen udmærker sig ved sin store anvendelighed i forhold til monitorering af de undersøgte materialer. Modellen udnytter at træ, som er et hygroskopisk materiale, hurtigt bringes i fugtmæssig balance i forhold til det omgivende miljø. Skimmelpotentialet kan således bestemmes under antagelse om perfekt opblanding af temperatur og RF i det undersøgte rum. Antagelsen bevirker, at skimmelpotentialet for et undersøgt materiale kan bestemmes udelukkende med viden om temperatur, RF og tid for kritisk eksponering. 61

68 TABEL 5 INDEKS FOR SKIMMELVÆKST Indeks Vækst rate 0 Ingen vækst 1 Små mængder af skimmel på overfladen (mikroskop), lokale skimmelkolonier påbegyndt 2 Adskillige lokale skimmelkolonier på overfladen (mikroskop) 3 4 Visuel observation af skimmel på overfladen, < 10 % dækning, eller < 50 % dækning ved observationer i mikroskop Visuel observation af skimmel på overfladen, < 50 % dækning, eller > 50 % dækning ved observationer i mikroskop 5 Rigeligt af skimmelvækst på overfalden, > 50 % dækning 6 Tyk og kraftig vækst, dækning nær 100 % Forsøgene (Viitanen, 1997) viste ligeledes, at den kritiske RF for skimmelvækst, kan beskrives som en funktion af temperaturen. Baseret på forsøg i temperaturintervallet 5-40 fremkom følgende polynomiske grænseværdikurve: Ligning 2 = 0, ,160 3, , å 20 80%, å > 20 Senere forsøg med andre materialer, såsom polystyren og mineraluld, har påvist, at grænseværdien ved temperaturer over 20 justeres afhængigt af materialet. Dette er nærmere beskrevet i følgende afsnit. Se Tabel 6. 62

69 Koldt Varmt RF [%] Tørt Temperatur [C] FIGUR 38 GRÆNSEVÆRDI FOR SKIMMELVÆKST 4.2 SKIMMELPOTENTIALET Skimmelvæksten forventes at udvikle sig lineært under gunstige forhold. Til at inddrage tiden er ligning 3 blevet tilføjet et tidsskridt og skimmelpotentialet regnes på baggrund af daglige observationer af temperatur og RF. Ligning 3 h ; = 1 7,,,,, hvor dt er tidsskridtene målt i dage, T er temperaturen i, RH er den relative luftfugtighed i %, W træsorten (0=fyr og 1=gran) 9, SQ er materialets overfladekvalitet (0 = genskårede emner og 1 = oprindelig overflade) 10, ved andre materialer end træ =0,Potentialer M<1 skal fortolkes som ingen risiko for vækst (Viitanen, 2000). 9 I den originale artikel (Viitanen 1997) er det kun træprøver fra gran og fyr, der ligger til grund for udviklingen af modellen. Gran er mindre sensitivt overfor skimmelvækst jf. ligning (1), hvorfor W skal overvejes, hvis undersøgelsen foretages for andet end træ- eller træbaserede materialer. 10 I de oprindelige prøver, til grund for modellen, blev det undersøgt om samme træsort var mere sensitiv, hvis overfladen havde været skåret på ny efter kiln-udtørring på savværk. Alt tilgængeligt konstruktionstømmer er således kiln-tørret fra 63

70 Værdierne er koefficienter, der er afhængige af det undersøgte materiale. repræsenterer intensiteten af skimmelvæksten, mens repræsenterer tilpasningen af væksten, når skimmelpotentialet nærmer sig de maksimale værdier i intervallet 4 < < 6. Ligning 4 = max [1,, 0] hvor M er det til tiden t i-1 beregnede skimmelpotentiale og det maksimale skimmelpotentiale afhænger af de til enhver tid gældende forhold udtrykt i ligning 5 Ligning 5 = Som nævnt har yderligere forsøg vist, at modellen også kan tilpasses andre materialer. I et studie (Peuhkuri m.fl., 2010) blev en række materialer undersøgt under fluktuerende varme- og fugtforhold for at bestemme de specifikke koefficienter A, B og C. Værdierne for A, B og C fremgår af Tabel 6. TABEL 6 VÆKSTPARAMETRE, K 1. MATERIALEPARAMETER K 2 OG STYRENDE RF-VÆRDI FOR FORSKELLIGE MATERIALER Materialer Yngre fyrretræ -reference Sensitivitets klasser Meget sensitivt, ms k 1 k 2 (M max ) RF min M<1 M 1 A B C % Limede træprodukter, papirbeklædte skumprodukter, gran Sensitivt, s 0,578 0,386 0, Beton, lega- og letbeton, glasuld, polyester m. uld Medium modstandsdygtigt, mm 0,072 0, ,5 85 Polystyren isolering, ubeklædt skumprodukter Modstandsdygtigt, m 0,0033 0, savværk. Forsøg viser, at gen-skåret træ er mere modstandsdygtigt overfor skimmelvækst, da skimmelsporene efter kilntørringen har bedre vækstbetingelser på overfladen end inde i tømmeret (Viitanen, 1994). 64

71 4.2.1 SKIMMELPOTENTIALET VED UGUNSTIGE FORHOLD Modellen for skimmelpotentialet tager også hensyn til udviklingen under ugunstige forhold for skimmelvækst. Dette inkluderer ikke kun, når kravet til ikke er opfyldt se Figur 38, men ligeledes hvis temperaturen er < 0 eller > 50, hvor der ikke er observeret skimmelvækst i forbindelse med forsøg (Viitanen,1997). Tilbagegangen i potentialet på overfladen er beskrevet som periodiske ændringer mellem henholdsvis gunstige og ugunstige forhold. Nedgangen i potentialet er beskrevet i ligning 6 Ligning 6 h ; 0,00133, å 6h = 0, å 6h 24h 0,000667, å > 24h hvor er potentialet og er tiden i timer (h), fra tidspunktet, når forholdene på overfladen ændres fra gunstige til ugunstige forhold. For længere perioder uden vækst i potentialet eller for modelleringer baseret på dags- eller ugeværdier, vil nedgangen i potentialet være lineært. Nedgangen i potentialet, beskrevet i ligning 6, er udregnet på baggrund af observationer gjort på Viitanens oprindelige referencematerialer. Ved at tilføje ligning 7 en konstant relativ materialekoefficient, kan tilbagegangen i potentialet for andre materialer ligeledes beskrives med udgangspunkt i reference-prøverne. Dette er udtrykt i ligning 6 efter et større opfølgende forsøg med fokus på at teste andre materialer under forhold med både vækst og nedgang (Peuhkuri m.fl., 2010). Ligning 7 = hvor / er nedgangen for det enkelte materiale, / er den oprindelige tilbagegang for referencematerialet og er den konstante relative materialekoefficient. Se Tabel 7. 65

72 TABEL 7 MATERIALEPARAMETER FOR OPBREMSNING I VÆKST VED UGUNSTIGE FORHOLD C effektivt Beskrivelse Materialer 1 Reference, korte perioder Ungt fyrretræ, sapwood 0,5 Tydelig nedgang Gas beton (højt indhold af organiske materialer) 0,25 Begrænset nedgang Glasuld, ubehandlede skumprodukter, grantømmer, beton 0,1 Næsten ingen nedgang Polystyren isolering, polyester uld, letbeton 4.3 ANVENDELSE AF MODELLEN Det beregnede er skimmelpotentialet og kan således udelukkende bruges til at beskrive risikoen for skimmel ikke en faktisk vækst. Viitanen (1997) efterviste selv en udmærket korrelation mellem den observerede skimmelvækst under kontrollerede forhold og det beregnede potentiale. Resultaterne lå inden for intervallet 25 %. Et svensk studie (Isaksson et al, 2010) testede modellen under fluktuerende forhold. Ved at anbringe materialeprøver, udsat for skimmelsporer, på tre forskellige ventilerede lofter og i to forskellige kolde krybekældre, blev emner analyseret og skimmelvæksten vurderet med udgangspunkt i indekset i Tabel 5. Temperatur og RF blev logget i hele perioden. Formålet var at teste Viitanens model under virkelige forhold. Resultaterne viste fin sammenhæng mellem det beregnede og det observerede dog med en del store fejl for enkelte af observationerne. En af forklaringerne er muligvis den subjektive vurdering af skimmelvæksten på det undersøgte samt systematiske fejl om hvilken side af emnet, der skulle observeres. Konklusionen på forsøget var, at skimmelmodellen regnede noget konservativt, altså overvurderede risikoen for skimmel i fluktuerende miljøer. En væsentlig detalje er forekomsten af svampesporer. Er der ingen bakterier tilstede, kan skimmelvæksten ikke initieres. Både Viitanen (1997) og Isaksson et al. (2010) podede materialeprøverne med svampespore for at optimere muligheden for vækst. Generelt er viden om skimmelvæksten, især i nedgangsperioder, meget begrænset, hvorfor beregnede potentialer for faktiske krybekældre med cykliske konditioner, bedst anvendes til relativ sammenligning mellem forskellige krybekældre udsat for de samme vejrforhold. 4.4 ANALYSE AF TIDSSKRIDTET, DT I nærværende afsnit vil konsekvensen af tidsskridtet dt blive analyseret. Formålet med analysen er at få klarlagt, hvor sensitiv modellen for skimmelpotentiale er overfor ændret dt. En del af modellen er baseret på 66

73 observationer, gjort på timebasis, mens eksempelvis differentielligningen der beskriver væksten, i sit udgangspunkt er baseret på dagsobservationer. Der er således ikke nogen anbefaling for, hvilke tidsskridt der bedst beskriver udviklingen i skimmelpotentialet. Til brug for analysen af tidsskridtet er data fra Vildrosen anvendt. Analysen indebærer, at skimmelpotentialet beregnes med hhv. timeobservationer, dagsgennemsnit og ugentlige gennemsnit. Data er nøjagtigt de samme, men antallet af beregnede observationspar er forskellig UNDERSØGELSEN Efter at data fra Vildrosen er blevet valgt til at gennemføre analysen, skal materialet, der undersøges, ligeledes fastlægges. Området under vådrum og køkken midt i krybekælderen er udstyret med et ekstra lag isolering. Dette ekstra lag er omkranset af et materiale, der bedst kan karakteriseres som et limet træprodukt. Der er sandsynligvis tale om krydsfiner. Således er skimmelpotentialet, for krydsfiner (limet træ) i fyr, blevet beregnet med de korrekte koefficienter. Skimmelpotentialet blev bestemt for tre tidsskridt dt; Timeobservationer. Daglige gennemsnit ved midnat baseret på 24 forudgående timeobservationer. Ugentlige gennemsnitsobservationer baseret på 168 forudgående timeobservationer. Undersøgelsen blev gennemført både for en 14 måneders periode samt en femårig periode. Da der ikke eksisterer data for mere end ca. et år, er de faktiske observationer gjort cykliske således, at der antages ens vejr fem år i træk Resultater Som det ses af nedenstående resultater i Figur 39, er det tidsskridtet for dt=1 time, der opnår størst potentiale. Potentialet efter et år er dog så lavt, at eventuel vækst ikke ville kunne observeres jf. Tabel 5. Ved en femårs fremskrivning, som passer udmærket med den faktiske alder for boligen, er skimmepotentialet vokset. Ifølge indekset skal der således være begyndende tegn på skimmelvækst. Observationerne i Vildrosen viser netop, at krydsfineren har små mørke pletter i overfladen, hvilket kunne indikere skimmelsporer. Ellers kan det konstateres, at des mindre tidsskridt des større potentiale. 67

74 2 Skimmelpotentiale for limet fyr (krydsfiner) Time_basis Uge_basis Dags_basis FIGUR 39 SKIMMELPOTENTIALE FOR LIMET FYRRETRÆ FOR VARIERENDE TIDSSKRIDT Skimmelpotentiale for limet fyr (krydsfiner) over fem år Time_basis Uge_basis Dags_basis FIGUR 40 FREMSKRIVNING AF SKIMMELPOTENTIALE FOR LIMET FYRRETRÆ MED C EFFEKTIV = DISKUSSION Det er svært at vurdere, hvilken af tidsskridtene der bedst gengiver virkelig skimmelvækst. Dertil er usikkerheden i vurderingen af den fremvoksede skimmel i observationerne for stor. Modellen udtrykker udelukkende et potentiale og ikke en absolut værdi for skimmelvækst. Sikkert er det dog, at tidsskridtet kan have meget store konsekvenser for vurderingen af potentialet pga. akkumulering ved fremskrivning, såfremt det ene tidsskridt vælges frem for det andet. Hvor en analyse, på baggrund af timeobservationer, ville resultere 68

75 i en kritisk vurdering, ville en analyse baseret på ugentlige gennemsnit give en langt mere afdæmpet kritik af et evt. design, og det ses bl.a. af potentialerne i slutningen af 2015 på Figur 40, hvor differencen mellem ugeskridtet og timeskridtet er på ca. 1-indekspoint. TABEL 8 BEREGNEDE SKIMMELPOTENTIALER Slut potentiale Max potentiale 15 mnd 60 mnd 15 mnd 60 mnd Time Dag Uge Som Isaksson et al. (2010) konkluderede, er modellen svær at bruge på arbitrære materialer i fluktuerende miljøer. Der må ligeledes stilles spørgsmål ved vurderingen af det undersøgte materiale fra krybekælderen. Det er antaget, at det undersøgte materiale er baseret på fyr-produkter, men dette vides ikke, hvorfor det mulige sammenfald mellem skimmelpletter på overfladen jf. Figur 20 og det beregnede potentiale, på baggrund af tidsskridt på en time, kan være tilfældigt. Ligeledes mener forfatterne til dette speciale, at en afgørende detalje for skimmelpotentialet er vurderingen af tilbagegangen eller forsinkelsen under udtørringsperioder. I den gennemførte beregning blev der anvendt en materialekoefficient på 0.3. Hvis en højere værdi på 0.8 var blevet anvendt under antagelse af, at den yderste fyrretræs-strimmel var af en anden kvalitet, ville grafen se ud som nedenfor i Figur 41. Det maksimale potentiale ville være omtrent det samme, da opbygningen forløber kontinuerligt og næsten uden afbrydelser henover sommeren og det tidlige efterår. I de relativt tørre vinter- og forårsperioder ville nedgangen i potentialet således være så kraftigt, at indeks ville gå i 0. 69

76 Skimmelpotentiale for limet fyr (krydsfiner) over fem år med høj materialekoefficient Time_basis Uge_basis Dags_basis FIGUR 41 SKIMMELPOTENTIALER FOR LIMET FYRRETRÆ MED C EFFEKTIV = DELKONKLUSION Det korte tidsskridt er det mest konservative, idet det resulterer i de største potentialer for alle krybekældrene. Isaksson et al. (2010) fandt, at modellen overvurderede den faktiske vækst en smule, men det vides ikke, hvilket tidsskridt der blev anvendt. Ved fremskrivning af potentiale for Vildrosen kunne der konstateres en rimelig sammenhæng mellem observation af mørke pletter på krydsfiner og det beregnede skimmelpotentiale for limet træ. Modellen egner sig bedst til relative studier mellem forskellige materialer i det samme miljø eller til undersøgelse af et materiale, udsat for forskellige miljøer. Såfremt materialeparametrene er behæftet med for meget tvivl, kan fraktionen af observationer, der overskrider de opsatte grænseværdier for kritiske RF-værdier, give et indtryk af potentialet for skimmel. Figur 42 viser observationer for Vildrosen på basis af daglige gennemsnit. Des større fraktion af observationsparrene over RF crit, des større potentiale for skimmel. Metoden kan også bruges til at sammenligne to sæt af observationer. 70

77 Observationer på dagsbasis 100 RF [%] Temp [C] RF_crit Observationer Lineær (Observationer) FIGUR 42 SPREDNING AF OBSERVATIONER FOR VILDROSEN 71

78 5. SKIMMELPOTENTIALET I DE TRE KRYBEKÆLDERKATEGORIER Dette afsnit vil besvare specialets delspørgsmål 3: Hvordan påvirkes skimmelpotentialet i krybekælderen af ventilation, varmisolering og fordampning af fugt fra terræn? Spørgsmålet vil blive besvaret ved anvendelse af den skimmelmodel, der blev præsenteret i kapitel 4. Resultaterne er baseret på data om temperatur og RF i krybekældrene, indsamlet med HOBO-loggers og de faktiske observationer gjort under de visuelle inspektioner. Resultaterne fra dette afsnit er baseret på de absolutte værdier fundet i krybekældrene og tilbyder således unik viden om, hvordan skimmelpotentialet udvikler sig i tre forskellige typer krybekældre set over flere årstider. De fundne forskelle i skimmelpotentialet vil kunne bruges til at kvalificere debatten om designløsninger i krybekældre. 5.1 METODE TIL ANALYSE AF SKIMMELPOTENTIALET Skimmelpotentialet for de tre krybekælderkategorier vil blive præsenteret ensartet. På baggrund af de observationer og optegnelser der er gjort i forbindelse med inspektionerne i krybekældrene, er det mest sensitive materiale fra hver krybekælder udvalgt, og skimmelpotentialet bestemt. Om end resultatet af undersøgelsen af tidsskridtet, dt, ikke var entydigt, er det valgt at beregne skimmelpotentialet med tidsskridt af en times varighed. Dels giver det de mest konservative resultater, og dels var korrelationen mellem det beregnede og det observerede fornuftigt. Beregninger af skimmelpotentialet bliver gjort for maksimum tre forskellige materialer. De to første materialer er Viitanens (1997) referencemateriale og krydsfinerpladen, der også blev brugt i test af tidsskridt, se kapitel 3. Det sidste materiale er krybekælder-bestemt, og skal således være til stede i den faktisk undersøgte krybekælder. Når det er valgt at medtage to faste benchmarking-materialer, som ikke nødvendigvis findes i kælderen, er det for at øge sammenligningsgrundlaget. Eksempelvis er flere af skimmelpotentialerne for relevante materialer så små, at de ikke er sammenlignelige i et optimeringsøjemed. De steder, hvor potentialerne retfærdiggør det, i form af høje potentialer, er der lavet femårige fremskrivninger for potentialet. Fremskrivningerne er foretaget ved fremskrivning af de målte data. 72

79 Analyserne tager udgangspunkt i de tre kategorier af krybekældre, som blev præsenteret i kapital 2. Kategoriseringen er sket med udgangspunkt i designet af krybekældrene, der således har betydning for skimmelpotentialet. Kan RF holdes under den materialeafhængige kritiske værdi, RF crit, for materialet, er der ingen risiko for skimmelsvamp. I analysen af skimmelpotentialet vil de absolutte værdier for RF således også blive analyseret. 5.2 DE TRE KRYBEKÆLDERKATEGORIER TRADITIONELT DESIGN De to krybekældre under boligerne Sophienborg og SøndergårdBo er kategoriseret sammen grundet deres ens principper for ventilation samt det forhold, at begge er konstrueret og opført af samme aktører. Der er, som skrevet, desværre ikke adgang til Sophienborgs krybekælder (designvalg), hvorfor materialevalg og design ikke entydigt kan bekræftes. Det er valgt at undersøge polystyrenisolering for begge krybekældre, da den er konstateret i SøndergårdBo, og ifølge Petersen (2011) også er til stede i Sophienborg. Et udsagn, der synes at kunne bekræftes på baggrund af resultaterne både i denne undersøgelse såvel som i undersøgelsen i kapitel 3. RESULTATER Resultaterne for Sophienborg og SøndergårdBo vurderes at være gode, da skimmelpotentialet for de undersøgte materialer er lave, og fordi der er interessante forskelle for de to boliger til trods for de gode resultater. Som beskrevet i kapitel 3, er værdierne for RF i begge krybekældre meget forventelige. De følger en stort set identisk udvikling med Sophienborg som værende den af de to med marginalt højere værdier. Forklaringen herpå var et større luftskifte, der således resulterede i, at der blev ført mere fugtig sommerluft ned i krybekælderen, resulterende i de højere værdier for RF. På årsbasis ligger 17 % af observationerne over den kritiske grænseværdi for RF for SøndergårdBo, mens tallet for Sophienborg er 21 %. 73

80 RF [%] Temp [C] RF_crit Sophienborg SøndergårdBo Lineær (Sophienborg) Lineær (SøndergårdBo) FIGUR 43 SPREDNING AF OBSERVATIONER FOR TRADITIONELT DESIGN For polystyrenisoleringen gav beregningen et potentiale lig 0 for begge krybekældre gennem hele året. Ikke noget overraskende resultat, da materialet er meget resistent (Peuhkuri m.fl., 2010) samt at antallet af kritiske observationer, se Figur 43, ikke er stort. De to benchmarking-materialer resulterer i et anseeligt skimmelpotentiale. I forhold til de aktuelle krybekældre i kategorien traditionelt design, er de dog ikke interessante, da ingen af benchmarkingmaterialerne forefindes i hverken Sophienborg eller SøndergårdBo. Skimmelpotentiale [-] Sophienborg Ref.pot EPS.pot Limet træ pot RF Temp RF_crit Temp [C] og RF [%] FIGUR 44 MÅLT DATA FOR SOPHINENBORG, INKLUSIV SKIMMELPOTENTIALE FOR BENCHMARKINGMATERIALER OG KRYBEKÆLDERRELEVANTE MATERIALE 74

81 Med henblik på optimering af design er resultaterne for de to benchmarking-materialer dog af en mere interessant karakter. Skimmelpotentialet for Viitanens referencemateriale er næsten 33 % højere for Sophienborg både for tidsskridt på timebasis og på dagsbasis. Det samme gør sig gældende for krydsfineren. Gennemsnitsværdierne for krybekælderen, for hhv. temperatur og RF, synes små. Forskellen på de to boliger i temperatur er aldrig større end 1,1. Hvor Sophienborg er varmest om sommeren, er SøndergårdBo varmest om vinteren. Det bekræfter igen teorien om et større luftskifte i Sophienborg. Det større luftskifte øger i gennemsnit RF med 3 procentpoint i krybekælderen over de kritiske måneder fra juli til oktober. Denne difference bevirker, at antallet af kritiske observationer for perioden er 58% 11 for Sophienborg mod 49% 12 for SøndergårdBo. De højere vintertemperaturer i krybekælderen i SøndergårdBo kan også skyldes dårligt isolerede installationer. Skimmelpotentiale [-] SøndergårdBo Temp [C] og RF [%] Ref.pot Ref.EPS Ref.krydsfiner RF Temp RF_crit FIGUR 45 - MÅLT DATA FOR SØNDERGÅRDBO, INKLUSIV SKIMMELPOTENTIALE FOR BENCHMARKINGMATERIALER OG KRYBEKÆLDERRELEVANTE MATERIALE OPSUMMERING FOR TRADITIONELT DESIGN De to krybekældre fungerer glimrende i forhold til det valgte design. Ganske vist er potentialet højt for referencematerialet, men da dette ikke forekommer i krybekældrene, er det kun af interesse i en akademisk øvelse. Her blev resultatet brugt til at bekræfte teorien om, at et mindre luftskifte i krybekælderen faktisk ville forbedre miljøet især om sommeren, og det ville sandsynligvis også hæve temperaturen om vinteren således, 11 For referencematerialet Viitanen (1997) 12 For referencematerialet Viitanen (1997) 75

82 at varmetabet blev mindre. Kurnitski (2003) påviser, at ved kraftigt isolerede krybekældre, er et luftskifte på 0.5 h passende. En alternativ løsning til at optimere antallet af kritiske observationer kunne være at droppe fundamentsisoleringen således, at temperaturen i løbet af sommeren ville blive hævet, idet varmen i de øverste jordlag ville kunne udnyttes til at sænke RF. Det ville selvfølgelig også have konsekvener om vinteren, hvor krybkælderen ville blive kølet yderligere ned, med negativ effekt for energiforbruget ENKELT ÅBNING I GAVL Enkelt åbning gavl er kendetegnet ved, at ventilationen foregår via én stor åbning i hver gavl. Der er ingen isolering af hverken fundamenter eller krybekælderbund. I begge kældre er der støbt et betonlag til at bremse evt. fugt fra jordvolumen. Der er muligvis udlagt dampspærre under betonen. De to krybekældre adskiller sig fra hinanden ved at have forskellig frihøjde, hvorfor volumenerne er forskellige. Udover de to benchmarking-undersøgelser er det valgt at beregne skimmelpotentialet for letbeton. Letbetonen er anvendt til at mure randfundamentet op mellem punktfundamenterne. RESULTATER For referencematerialet er der vækst i 18,5% af observationerne for nr. 34 og 20% af observationerne for nr Skimmelpotentiale [-] Bryggerengen 34 Bryggerengen 47 RF_crit Lineær (Bryggerengen 34) Lineær (Bryggerengen 47) Aksetitel FIGUR 46 SPREDNING AF OBSERVATIONER FOR ENKELT ÅBNING I GAVL 76

83 For det udvalgte materiale, AAC, er potentialet næsten ikke registrerbart i nr. 47, og 0 gennem hele den beregnede periode for nr. 34. For krydsfinerpladen er situationen noget anderledes. I nr. 47 er skimmelpotentialet i midten af marts, dvs. kort tid inden den kritiske periode der løber hen over sommeren, helt oppe på indeks 3.5 se Figur 47. Ved fremskrivningen af skimmelpotentialet var der forventet store skimmelpotentialer for krydsfinerpladen, men tilsyneladende er væksten ikke kraftig nok, hvorfor skimmelpotentialet aldrig når højere end indeks 1,7. Selvom skimmelpotentialet indikerer risiko for faktisk vækst, viste beregningerne, at den faktiske værdi for skimmel ikke var nær så høj, som ventet. Det skal her bemærkes, at netop krydsfinerpladen er interessant, da den afslutter gulvkonstruktionen mod krybekælderen og er en del af den efterladte forskalling, omtalt i kapitel 2. Det interessante ved krydsfinerpladen skyldes, at der ved inspektionerne blev registreret store områder med skimmelsvamp, men der er ingen indikationer på dette i modellen. Såfremt den faktiske krydsfiner, der er anvendt i konstruktionen er mere sensitiv end den simulerede, kan det forklare divergensen mellem observationer og beregninger. I nr. 34 er potentialet aldrig over indeks 1, hverken for referencematerialet eller krydsfinerpladen, til trods for, at Petersen (2011) påviste biologisk aktivitet ved test. Historikken for Bryggerengen 34 og 47 bærer dog præg af Skimmelpotential [-] Bryggerengen Pot.AAC Pot.ref Pot. krydsfiner RF Temp RF_crit Temp [C] og RF [%] FIGUR 47 - MÅLT DATA FOR BRYGGERENGEN 34, INKLUSIV SKIMMELPOTENTIALE FOR BENCHMARKINGMATERIALER OG KRYBEKÆLDERRELEVANTE MATERIALE 77

84 mange uheldige omstændigheder, hvorfor det ikke umiddelbart kan sluttes om den skimmel, der blev fundet ved inspektion eller ved testene, skyldes nuværende forhold eller er resultatet af ophobet byggefugt. Skimmelpotentiale [-] Bryggerengen Pot.ref Pot. krydsfiner Pot. AAC RF Temp RF_crit Temp [C] og RF [%] FIGUR 48 - MÅLT DATA FOR BRYGGERENGEN 47, INKLUSIV SKIMMELPOTENTIALE FOR BENCHMARKINGMATERIALER OG KRYBEKÆLDERRELEVANTE MATERIALE Luftskifterne i de to krybekældre forventes at have nogenlunde samme frekvens. Det synes at kunne aflæses af Figur 49, hvoraf det fremgår, at temperaturen i de to krybekældre er stort set identiske uden for opvarmningssæsonen. Som det fremgår af udviklingen i skimmelpotentialet for de to krybekældre, er RF langt fra identiske i den målt periode. For den del af sommeren, hvor skimmelpotentialet vokser mest, er RF mellem 5 og 10 procentpoint større for nr. 47 end for nr. 34. Men temperaturforskellen tyder ikke på, at der er stor forskel på ventileringen i de to krybekældre. Det kan derfor således konstateres, at der, henover sommeren, må blive tilført fugt til nr. 47, som ikke tilføres nr. 34. Fra beregninger af skimmelpotentialet vides det, at nr. 47 har et langt højere potentiale end nr. 34. Dette ses også klart i Figur 49, hvoraf det fremgår, hvordan nr. 47 fremstår med markant højere RF hele året, til trods for det ens udeklima og nogenlunde ens ventilationsforhold. Og det er til trods for, at temperaturen kun er marginalt forskellig. 78

85 Difference mellem Bryggerengen 34 og 47 Skimmelpotentiale [-] Skimmelpoteniale RF Temp Temp [C] og RF [%] FIGUR 49 DIFFERENCE AF TEMPERATUR, RF OG SKIMMELPOTENTIALE AF BENCHMARKING FOR (NR. 34 NR. 47) OPSUMMERING Krybekælderen i nr. 34 har det laveste skimmelpotentiale af alle undersøgte krybekældre i forbindelse med dette studie. Derfor er det svært at forklare, hvorfor dens søsterbolig i nr. 47 er blandt de dårligste og tilmed har skimmelplamager på efterladt forskalling og sågar en fuld levende svamp. I forbindelse med luftskifteanalyserne blev der konstateret høje temperaturer i vintermånederne i nr. 47 til trods for, at krybekælderen ikke er isoleret, samt at luftskiftet burde fordre større nedkøling. Temperaturerne er også bekræftet af Petersen (2011). En mulig forklaring på de høje temperaturer kan være, at der er store varmestrømme mellem indemiljø og krybekælder SØJLELØSNINGEN Søjleløsningen er kendetegnet ved, at krybekældrene har stor ratio mellem ventilationsåbninger og grundareal, samt at der ikke er gjort tiltag for at holde krybekælderen varm i form af varmeisolering. I forbindelse med boliger, kategoriseret i søjleløsningen, er der logget temperatur og RF i Vildrosen og Ullerødparken. Som nævnt, er data fra Ullerødparken logget i en meget kort periode, hvorfor resultaterne desværre ikke så nemt lader sig sammenligne med resultaterne fra Vildrosen. For ScandiByg vil vurderingen af miljøet i krybekælderen blive gjort på baggrund af målinger for fugt og temperatur i rondeller. I ScandiByg er den organiske krydsfinerplade behandlet med skimmeldræbende middel. Det har ikke været muligt at 79

86 fastlægge det organiske materiale mere præcist end, at det er et stykke træ, der minder meget om krydsfiner, hvorfor der ud over referencematerialet også bliver foretaget beregninger for krydsfiner. Skimmelpotentiale [-] Ullerødparken Skimmelpoteniale Temp RF RF_crit Temp [C] og RF [%] FIGUR 50 - MÅLT DATA FOR ULLERØDPARKEN, INKLUSIV SKIMMELPOTENTIALE FOR BENCHMARKINGMATERIALER Det er kritisk for en krybekælder, at den i en forårsperioden ultimo marts til ultimo maj, har så lange perioder med konstante vækstbetingelser for skimmelsvamp og råd, som der er observeret ved inspektionerne. Ganske vist er skimmelpotentialet næsten ikke registrerbart, men i denne periode burde indeks helst være 0. Som det er diskuteret i kapitel 3, kan de store mængder vandmættet terræn initiere store mængder fordampning, der har store RF-værdier som konsekvens. Når det meget sensitive referencemateriale ikke opnåede højere indeksværdier, blev det besluttet ikke at regne de mere robuste materialer, da indeks ville være 0. Vildrosen viser også tegn på høje skimmelpotentialer især for referencematerialet. Men også benchmarkingmaterialet viser høje værdier, og fra afsnit 4.4 om tidsskridtet, dt, vides det, at potentialet ved fremskrivning kom ret højt op, samt at der var tendens til mørke pletter på det faktiske stykke tømmer i krybekælderen. Af Figur 51 fra Vildrosen ses det, hvor lang en periode RF er højere end grænseværdien. Temperaturen i denne periode er dog af en sådan størrelse, at væksten ikke andet end holder niveauet. Men hvis vinterperioden er et udtryk for forholdene om sommeren, er det kritisk. 80

87 Skimmelpotentiale [-] Vildrosen Temp [C] og RF [%] Pot.ref Pot.krydsfiner RF Temp RF_crit FIGUR 51 - MÅLT DATA FOR VILDROSEN, INKLUSIV SKIMMELPOTENTIALE FOR BENCHMARKINGMATERIALER Den røde linje i Figur 52 markerer fugtprocenten i rondellen i et stykke krydsfiner i ScandiByg. Grænsen for risiko for råd og skimmel ligger i nærheden af 20%, hvorfor der umiddelbart ikke synes nogen grund til bekymring. Temperatur [C] ScandiByg Rondel Oktober febuear april Fugtprocent i træ [%] 348_Temp 348_RF FIGUR 52 - TIMELIGE OBSERVATIONER AF TEMPERATUR OG FUGTIGINDHOLD I RONDEL OPHÆNGT I KRYBEKÆLDER UNDER PRØVEBOLIG I SCANDIBYG OPSUMMERING Resultaterne af beregningen for skimmelpotentialet, i krybekælderen, i Vildrosen viser et højt skimmelpotentiale for referencematerialet. Som det ses af Figur 52, er det den kritiske sommerperiode, der 81

88 resulterer i det høje potentiale. I lange perioder er RF større end RF crit og kombineret med høje temperaturer i krybekælderen, grundet det store luftskifte, er det ideelle vækstbetingelser for skimmelpotentialet. Modsat situationen i traditionelt design og Bryggerengen 34 er udtørringsperioden, der løber over vinteren og foråret ikke tilnærmelsesvis nok til at nedbringe skimmelpotentialet. Det ses, hvordan det høje niveau for skimmel fastholdes gennem hele vinteren, og derfor må forventes at stige yderligere i løbet af den næste periode, sommerperioden, hvor vækstbetingelse for skimmel er gunstige. Det er faktisk kun i perioden medio januar til primo februar, hvor Vildrosen har et længere ubrudt forløb med nedgang i potentialet. Resultatet fra Ullerødparken var overraskende til trods for den begrænsede datamængde. Om end en direkte sammenligning af skimmelpotentiale ikke lader sig gøre grundet måle-tidspunkterne, er det dog bemærkelsesværdigt så ofte, der synes at være vækst i skimmelpotentialet i en periode, hvor udtørring var ventet jf. erfaringerne fra luftskifteanalysen og beregningerne af skimmelpotentialet i krybekældrene i SøndergårdBo, Sophienborg og Bryggerengen 34. Ingen af de andre krybekældre viser tegn på så meget aktivitet så tidligt på året, hvilket er illustreret i Figur 50. Prøveboligen i ScandiByg havde for den undersøgte rondel ingen problemer med at holde sig under de 20% for måleperioden. 5.3 DELKONKLUSION Resultaterne påviser at krybekældre med dokumenteret dampspærre fungerer markant bedre end krybekældre uden. Karagiozis (2005) argumenterer for, at både fundamenter og terræn skal udstyres med dampspærre. Havde der ikke været dampspærre mod terræn i Sophienborg og SøndergårdBo ville skimmelpotentialet være af en helt anden karakter, og skimmelaktivitet på vindspærren ville ikke kunne udelukkes, såfremt de nødvendige skimmelsporer var tilgængelige. Vildrosen er faktisk udstyret med dampspærre. De mekaniske skader er af en sådan karakter, at de synes systematiske, hvorfor de må kunne forventes igen ved et lignende design. De områder hvor dampspærren ikke dækker, synes at være problematiske. Det er især de store arealer af skrænt samt zonen mellem skrænt og defineret krybekælder, der synes kritiske. Vejrligets påvirkning af de arealer må antages at medføre vandmættet overflade i længere perioder af året, hvilket populært sagt svarer til at have en vandpyt på hver side af krybekælderen. Hvis luften således ikke er fugtig inden den kommer under terrassedækket, så er den det i hvert fald inden den presses ind i krybekælderen. Der blev konstateret kraftig misfarvning på de bærende bjælker i terrassedækkets konstruktion. 82

89 Foruden at forbedre energiforbruget markant, så synes varmeisolering, især i bunden, at have en positiv indflydelse på skimmelpotentialet i løbet af sommeren. Resultaterne for SøndergårdBo viser, at den øgede temperatur i krybekælderen, ved blokering af kulden fra jordvolumen, reducerer RF. Det har ikke været muligt at vurdere eventuel effekt af øget isolering i søjleløsningen. De høje temperaturer i Enkelt åbning i gavl skyldtes ikke varmeisolering, snarere det modsatte, da manglende isolering af gulvkonstruktionen mod krybekælderen førte til store varmestrømme. Ikke uventet kan det derfor konkluderes, at dårlig isolering mod krybekælder leder til bedre hygrotermiske miljøer. De høje luftskifter i søjleløsningen har primært resulteret i lave temperaturer i vinterperioden. Kurnitski (2002) argumenterer endvidere for, at øget ventilation øger fordampningen, da fugt i jorden ved diffusion vil ledes mod overfladen. Den øgede ventilation resulterer dog også i faldende RF, Kurnitski (2002). Det kan forklare, hvorfor der blev konstateret gunstige vækstbetingelser for skimmel langt hen på vinteren. Resultaterne fra traditionelt design peger på, at en sænkning af ventilationsraten faktisk ville føre til endnu bedre hygrotermiske forhold Kurnitski (2002). Isolering af krybekælderdæk med begrænset ventilation synes at give optimale forhold for et godt hygrotermiske miljø i krybekælderen. Desuden bør der være meget fokus på ikke at have eksponeret organisk materiale. Klimaet i søjleløsningen har stort sammenfald med det ydre klima. Differencen for temperaturerne er dog tilstrækkeligt lave til, at resulterende RF alt for hyppigt overstiger grænseværdien. Analysen af krybekælderen under søjleløsningen (ScandiByg er i denne omgang udeladt) efterlader forfatterne med et klart indtryk af, at der er noget, der ikke fungerer i forbindelse med designet af krybekælderen. På baggrund af opnåede resultater kan søjleløsning, som praktiseret i Vildrosen og Ullerødparken, ikke anbefales. For den noget mere lukkede krybekælder fra ScandiByg er måledata af ikke samme format, og designet kan derfor ikke underkastes samme analyse. Der er tale om tydelige designforskelle, hvis formodede konsekvenser indbyder til optimisme. 1) Krybekælderen er mere lukket af for det ydre miljø, da nedbør har dårligere adgang, og 2) der er ikke store områder uden dampspærre, som det er tilfældet i Vildrosen, ved skrænterne under terrassekonstruktionen. Figur 53 sammenholder skimmelpotentialerne beregnet for Viitanens (1997) referencemateriale. Resultaterne opsummerer ganske udmærket forfatternes delkonklusion ovenfor. De to krybekældre fra søjleløsningen, Vildrosen og Ullerødparken, har markant aktivitet af skimmelpotential. Enkelt åbning i gavl præsenterer både det absolut laveste skimmelpotentiale i nr. 34, men også noget af det allermest kritiske i nr. 47. De to 83

90 traditionelt design, Sophienborg og SøndergårdBo, er den kategori, der klarer sig bedst, når resultaterne renses for støj. Skimmelpotentialet for Viitanens referencemateriale i de seks krybekældre Bryggerengen 47 SophienborgBo SøndergårdBo Bryggerengen 34 Ullerødparken Vildrosen FIGUR 53 - SKIMMELPOTENTIALE FOR VIITANENS REFERENCEMATERIALE I DE SKES KRYBEKÆLDRE 84

91 6. TEORETISK BEREGNINGSMODEL I dette kapitel vil vores påbegyndte numeriske beregningsmodel for kolde krybekældre blive præsenteret, afprøvet og vurderet. Intentionen er at skabe en generel model, der kan tilpasses unikke designs med hensyn til ventilation, varmeisolering og fugtforhold og således skabe et simuleringsværktøj, der kan anvendes til at udbedre eksisterende krybekældre og optimere kommende designs. Modellen skal være i stand til at beregne konsekvenserne af designændringer gennem parametriske studier. Problemstillingen er tidligere blevet belyst gennem omfattende studier, hvor f.eks. Kurnitski (2000) har udviklet en beregningsmodel. Kurnitski (2000)erkender dog, at beregningsmodellen og visse af resultaterne er unikke for den, i studiet, undersøgte bolig, og dermed ikke kompatibel til andre designs. Det lykkes, i et stort amerikansk studie (Karagiozis, 2005), at udvikle en model tilpasset forholdene i subtropiske klimaer på det amerikanske kontinent til parametriske studier. De samme begrænsninger som ved Kurnitski (2000) gør sig gældende for det amerikanske studie. Der findes derfor en række værktøjer, der er i stand til at regne for én eller to af forholdene ad gangen, men tilsyneladende eksisterer der endnu ikke et værktøj, som kan tilpasses det unikke design effektivt. 6.1 MODELLEN Afsnittet vil præsentere vores foreløbige numeriske beregningsmodel og resultater. FIGUR 54 - OVERSIGTSTEGNING AF KONSTRUKTION MED ANGIVELSE AF MEKANISMER. DE STIPLEDE LINJER ANGIVER ADIABATISKE GRÆNSEFLADER. RØD FARVE ANGIVER TERMISKE MEKANISMER. BLÅ FARVE ANGIVER FUGT-MEKANISMERNE. 1) KONDUKTION: INKLUDERENDE KONVEKTION OG STRÅLING, 2) ADVEKTION, 3) STARTTEMPERATUREN, 5) VARMESTRØMME OG INTERNE RANDBETINGELER, 6) DIFFUSIONSSTRØM I LUFT, 7) START RF, 8) KONSTANT FUGTKONCENTRATION I JORDOVERFLADEN, 9) ADVEKTION. 85

92 Figur 54 viser en krybekælderkonstruktion med fundamentet centralt i billedet. De stiplede linjer angiver de adiabatiske grænseflader. De røde tal referer til de mekanismer, der omhandler varmetransport, mens de blå relaterer sig til fugttransporten ANTAGELSER OG BEGRÆNSNINGER Modellen skal kunne fungere i praksis med en rimelig simuleringstid og under forskellige designs. Det er derfor nødvendigt at opstille en række antagelser og begrænsninger, der her vil præsenteres. 1) På baggrund af erfaringerne fra tidligere studier er modelleringen valgt foretaget i 2D. Janssen (2002) konkluderer således i et litteraturstudie (Mitalas (1981) og Shipp (1982)), at anvendelsen af beregninger i 2D frem for 3D er at foretrække grundet den kortere beregningstid og den begrænsede og ofte fejlbehæftede kompleksitet. ASHRAE benytter Wangs (1979) 2-dimensionelle arbejder som basis for varmetabsberegninger i jord. Af SBi 224 (2009) fremgår det at 3-dimensionale fugtberegninger er endnu kun på forskningsniveau, og anvendes kun i meget begrænset omfang til praktisk vurdering af konstruktioner. 2) For at begrænse mængden af materialer, anvendes DS418 (2002) beskrivelse af, hvorledes linjetabskoefficienterne for en fundamentsamling bør beregnes, både mht. gentagelser af simulering og opbygning. Som beskrevet i DS 418 indlægges en symmetrilinje 4 meter inde i krybekælderkonstruktionen. Ligeledes inkluderes et jordvolumen på 20x20 meter omkring konstruktionen for at opnå et retvisende billede af energilagringen i jorden og derved også varmetransporten. For at opnå stabile resultater, følges anbefalingen om, at der bør simuleres i ti år, hvor hele konstruktionens starttemperatur er givet til 8, og hvor resultaterne for det tiende år anvendes. 3) CFD-beregninger af luftstrømmene er meget tidskrævende (både ved opsætning og beregning), hvorfor disse undlades, når advektionen skal modelleres. I stedet modelleres advektion som hhv. en varmekilde og solute -kilde. Randbetingelserne, beskrevet med tallet 5 i Figur 54, henviser til hhv. startbetingelser samt de fluktuerende vejrforhold: Udetemperaturen, Tex h : Den udendørs relative fugtighed, RHex 86

93 Vindretningen Wind_direction Den meteorologiske vindhastighed, Wind_MetSpeed h : /. De nævnte værdier er fra data-sættet DRY CLIMATE DENMARK. Modellen i Figur 54 beregner temperaturen og fugtindholdet i luften og den fugt- og temperaturafhængige RF, for således at bestemme skimmelpotentialet. Intentionen er at udvikle en velfungerende BASE LINE, der kan fungere som reference for evt. parametriske studier. 6.2 PROGRAMMET COMSOL Vores Beregningsmodel opstilles i det kommercielle program COMSOL. COMSOL arbejder med begrebet Physics, der er de fundamentale ligninger indenfor den relevante transportform. Hver PHYSIC er underinddelt i forskellige beregningsmetoder efter eksempelvis tilstandsform eller potentiale. COMSOL-brugerfladen er skrevet på engelsk og anvender engelske termer og forkortelser. Disse vil i det følgende blive anvendt direkte og skrives med STORE BOGSTAVER COMSOL INTERFACE I COMSOL opbygges et model-træ, Figur 55,som i denne forbindelse inkluderer GLOBAL DEFINITIONS, MODEL 1 THERMAL MODEL, MODEL 2 VENTING PARAMETERS, INITIAL STUDY VENTING PARAMETERS, MAIN STUDY - HYGROTHERMAL, og RESULTS som hovedgrene. Afhængigt af kompleksiteten er der én eller flere MODELs. I modellen for dette speciale opereres der med to MODELs. 87

94 FIGUR 55 - MODELTRÆ I COMSOL. I GLOBAL DEFINITIONS angives PARAMETERS både konstanter og de variable angives som INTERPOLATIONstabeller, som begge MODEL er kan trække fra. MODEL dækker over: lokale DIFINITIONS, som kun er tilgængelig for den enkelte model GEOMETRY, hvor i modellens geometri beskrives MATERIALS, hvori de enkelte domæners materialeegenskaber beskrives. Disse kan både være konstante værdier eller funktioner af variable Til sidst beskrives fysikkerne, se Figur 54, der giver en oversigt over de anvendte fysikker og respektive undermekanismer. Transporter af varme og fugt i luft og fast stof regnes med følgende to COMSOL-fysikkerne: Heat transfer - Heat transfer in solid og Chemical Species - Solute Transport. Lufttrykket i krybekælderen er bestemt ved brug af et hjælpe -script i softwaren MATLAB, der er understøttet af COMSOL, således at hele modellen 88

95 fortsat regnes fra COMSOL. Idéen er, at beregningerne til slut skal ende ud i Viitanens (1997) skimmelpotentiale. Et evt. skimmelpotentiale beregnes dog i Excel på baggrund af data bestemt med COMSOL. MATLAB-linket i COMSOL bruges til at bestemme lufttrykket i krybekælderen, og ventilationsparametrene er bestemt som optimering af et minimeringsproblem. Modellen er delt op i to MODELs. MODEL 2 regnes først, og beregner ventilationsparametrene på baggrund af input om ventilationsåbningerne ved en stationær model. Dette er uafhængigt af den egentlige krybekælders design. MODEL 1 kombinerer MATLAB og de tilkoblede hygrotermiske processer i en in-stationær model. De termiske processer er beskrevet i HEAT TRANSFER IN SOLID, og dækker over konduktion, konvektion og stråling, advektion, fordampning samt randbetingelser i form af varmestrømme. Fugttransporten inkluderer transport ved diffusion i luft, advektion, samt randbetingelser i form af fast koncentrationsværdi. 6.3 PROCESSER OG TRANSPORTER AF VARME OG FUGT Der er udviklet en Base Line-model (BL) for at kunne vurdere effekten af evt. forbedringer af design. I de efterfølgende afsnit vil modelopsætningen i COMSOL blive beskrevet med udgangspunkt i BL-modellen, som inkluderer følgende mekanismer: Ventilation Varmetransport i faste stoffer o Konduktion o Advektion o Startværdier o Overgangmodstande o Fordampning o Randbetingelser Lufttryk i krybekælder som funktion af ventilationen Fugttransport o Startværdier o Fugtkoncentration på jordoverflade o Advektion for fugt 89

96 6.3.1 VENTILATION Ventilationen beregnes i den stationære MODEL 1. Luftmængden, der transporters gennem én ventilationsåbning i krybekælderen, bestemmes ud fra følgende profil: Ligning 8 = Hvor (AK) ref og b er ventilationsparametre, Δp a er lufttryksdifferencen på hver side af åbningen. Δp a er en funktion af G a, hvorfor (AK) ref og b kan bestemmes som en optimering i et passende interval af G a. Lufttryksdifferencen afhænger af flere bidrag: tab ved åbningerne (på hver side), friktion i ventilationsrør og eventuelle metalriste, hvis formål er at holde skadedyr ude. Koefficienterne afhænger af åbningens udformning. Ventilationsparametrene er kun afhængige af geometrien, hvorfor orientering og antal åbninger ikke har indflydelse på beregningen. Det resulterende lufttryk for alle åbninger findes ved skallering med antallet af åbninger. Nedenfor ses formlerne for trykdifferencerne for henholdsvis; friktion (fric), indgangsåbning (in), udgangsåbningen (out), skadedyrsrist (net), samt de variable ζ net, f, Re, Af og Bf. Ligning 9 Ligning 10 Ligning 11 Ligning 12, = 2, = 2, = 2 90

97 , = 2 Ligning 13 = 2. Ligning 14 = Ligning 15 = Ligning 16 1 = Ligning 17 = Følgende parametre afhænger af konstruktionen: er længden af kanalen [ h : ], som i BL er tykkelsen af fundamentet, er den hydrauliske diameter [ h : ] beskrevet som 4A vent /P, hvor P er omkredsen af strømningstværsnittet, er arealet af ventilationsåbningen[ h : ]. Følgende parameter er defineret under PARAMTERS: og er åbningsparametre (henholdsvis 0.5 og 1), er luftens dynamiske viskositet (1.825e-5 ), er grovhedskoefficienten af materialet i ventilationsåbningen (0.0002m), er den procentdel af ventilationsåbningen, der er spærret af nettet, (90 %) og, er densiteten af udeluften(1.205 / ). 91

98 I COMSOL optimeres (AK) ref og b over regressionen af Ga i intervallet Ga1 og Ga2. Ligning 18 Det er ikke lykkes at finde relevante værdier for e vent eller net procent, hvorfor deres betydning for ventilationsparametrene undersøges. Ved at bestemme tryktabet i den modellerede konstruktion for en meteorologisk hastighed på 8 m/s og en metalrist, der er 90% lukket fås følgende plot, se Figur 56. Figuren udtrykker tryktabet for ventilationen fordelt på de forskellige tryktabende led. Af figuren fremgår det, at tryktabet for friktionen har mindst indflydelse på det samlede tryktab. Bidraget fra friktionen er så begrænset, at parameteren e vent bestemmes til den erfaringsbaserede værdi på 2mm for hele ventilationsåbningen. Af figuren ses det yderligere, at tryktabet fra metalristen er dominerende. Hvis net procent -værdien øges, forøges tryktabet fra metalristen ligeledes. Ved undersøgelse af produkter på markedet er det vurderet, at 90% lukkede riste er en rimelig antagelse. FIGUR 56 - TRYKTABET AF DE ENKELTE BIDRAG FRA BESTEMMELSEN AF VENTILATIONSPARAMETRENE. INKLUDERER TRYKTAB VED FRIKTION, ÅBNING (IND OG UD), METALRIST SAMT DET TOTALE TRYKTAB. 92

99 6.3.2 HEAT TRANSFER IN SOLID I denne fysik beskrives de termiske processer ved transport i fast stof. Hovedformlen, der løses, ses nedenfor. Ligning 19 + = + Hvor ρ er densitet af materialet h : /, C p er den specifikke varmekapacitet ved konstant tryk h : /, T er temperatur h : og den variable i denne fysik, t, er tiden h :, u trans er velocity vector h : /, k er den termiske konduktivitet h : /, Q er varmekilde h : /. Ved at sætte hastighedsvektoren u lig nul, beregnes der for ren konduktion. CONDUCTION Varmetransporten i hele modellen, modelleres som konduktion. Ved omskrivning af ligning 19 fås nedestående ligning 20. Konvektion og stråling ved den ydre jordoverflade modelleres som en overgangsmodstand, jf. DS418 (2002) eller Tabel 9. Ligeledes beskrives den transport af varme, der sker gennem luften i krybekælderen som konduktion, hvor konvektionen og stråling implementeres i form af overgangsmodstande på overflader for jord-, fundament- og krybekælderdæk, jf. DS418 (2002) og Tabel 9. Sidstnævnte er i COMSOL påført som INTERNAL RESISTANCE Ligning 20 ADVECTION = I stedet for at lave CDF-modelleringer af luftstrømmene, er ventilationsbidraget modelleret som en varmekilde i hele krybekælderens domæne. Varmekilden kommer til udtryk som Q i ligning 19, og er beskrevet som følger: Ligning 21 =, dirfact x y z Hvor C p er den specifikke varmekapacitet [ h : / ] og G a er luftmængden, der transporteres [ h : / ]. Lufttransportprofilen kan ses i afsnit Den geometriske factor, dirfact, angiver 93

100 forholdet mellem den faktiske x-længde og den, der angives ved simulering. Da G a bestemmes for hele krybekælderen, skal det faktiske volumen anvendes og ikke bare den simulerede krybekældervolumen. INITIAL VALUE Som beskrevet, er modellen opbygget, så den kan løses, som beskrevet i DS418 (2002) appendiks vedr. bestemmelse af linjetabskoefficienter. For at kunne acceptere beregningernes præcision, sættes den indledende temperatur i modellen lig 8. Ligning 22 = = 8 HEAT FLUX Varmestrømme anvendes langs interne og eksterne rande for at angive overgangsmodstande og påvirkning af eksterne temperaturer. I COMSOL er de beskrevet som følger Ligning 23 =h = Hvor n er normalvektoren, h er varmtransportkoefficienten h : /, T ext er temperaturen af den tilstødende væske langt væk fra randen i tilfælde af en konvektionsflux h : og q 0 er en varmestrøm h : /. CS EVAPORATION Ved at inkludere energien, der bruges ved fordampning af vand (EVAPORATION) fra jorden i krybekælderen, bør temperaturen på jordoverfladen ændres. Ifølge Kurnitski (2000) sænkes temperaturen over hele året, hvis der konstant foregår en fordampning fra terræn. Fordampningen indføres som en varmestrøm givet ved =, hvor g evap er drevet af differencen i fugttryk mellem jorden og den tilstødende luft. Ligning 24, = Ligning 25 94

101 =,, + Hvor er faseovergangstallet for H 2 O ved fordampning [ h : / ], er diffusionsmodstanden ved overgangen mellem jordoverflade og luft i krybekælderen [ h : / ] og er ekstra diffusionsmodstand fra eksempelvis varme- eller fugtbarrierer [ h : / ]. Fugttrykket er beskrevet for hhv. luft, pv Avg,csAir, og for jordoverfladen, pv Avg,csSoil, og er begge beregnet som gennemsnitsværdier. Ligning 26, = , 100 Ligning 27, =, , 100 RH100 er en fast værdi (1, svarende til 100% mættet). Den er inkluderet for at kunne variere fugtigheden ved jordoverfladen i krybekælderen. RH Avg,csAir er en gennemsnitsværdi af RF, som er en variabel, der beregner den relative fugtighed i hele konstruktionen. RF er en korrigeret værdi, som er forceret til at ligge mellem 0 og 1. RH beregnes som forholdet mellem den beregnede fugtmængde og den teoretiske øvre grænse for fugtindhold i luften, v sat, som er temperaturafhængig. Ligning 28 = > 1, 1, RANDBETINGELSER Temperaturpåvirkningen fra inde- og udemiljøet bliver påført modellen som varmestrømme med overgangsmodstande, som beskrevet i DS418 (2002). I COMSOL er det beskrevet som følger jf. Tabel 9 for R i. Ligning 29 =h 95

102 Ligning 30 h= 1 Hvor T ext og T in er hhv. ude og indetemperaturen. Overgangsmodstandene er gengivet i Tabel 9. TABEL 9 - OVERGANGSMODSTANDE Varmestrømmens retning Opad Vandret Nedad / 0,10 0,13 0,17 / 0,04 0,04 0,04 De indre modstande, grundet konvektion og stråling, er påført overfladerne i krybekælderen, og bliver i COMSOL beregnet som følger. Ligning 31 Ligning 32 = Ligning 33 Ligning 34 = = 1 = 1 96

103 6.3.3 LUFTTRYK Det er nødvendigt at kende luftrykket i krybekælderen for at kunne bestemme Ga. Med princippet om massebevarelse opstilles en masseligevægt, inkluderende trykket på hver af de fire side af konstruktionen samt det i krybekælderen. Alle strømme regnes som positive i retning mod krybekælderen. Dette resulterer i følgende ligning. Ligning 35, =,,,,, Lufttrykket på hver side af konstruktionen bestemmes med følgende formler, og er afhængig af den meteorologiske vindhastighed, V_met, samt parametrene for omgivelserne, κ og α, jf. Tabel 10. I BL anvendes Tæt bebygget. Faktoren c wp bestemmes på baggrund af vindretningen. Disse værdier er hentet fra AIVS (Air Infiltration and Ventilation Center) Low building tables, hvor det antages, at konstruktionens længde og dybde har ratio 1:2, og hvor langsiden er vinkelret på vindretningen ved 0 grader. H er højden af konstruktionen. Ligning 36, = 1 2 Ligning 37 = TABEL 10 - PARAMETRE TIL OMREGNING AF DEN METEOROLOGISKE VINDHASTIGHED TIL DEN LOKALE VINDHASTIGHED К α Fritliggende Landsby Tæt bebygget Bycentrum ASHRAE

104 6.3.4 VAPOUR TRANSPORT Fugttransporten modelleres som koncentrationen af vandindholdet i krybekælderens luft, det øverste jordlag og fundamentet. Hovedligningen i COMSOL er som følger. Ligning 38,, +, + Γ +, = + Modsat HEAT TRANSFER anvendes denne ikke direkte, men erstattes af FREE FLOW-mekanismen i beregningen for luften. FREE FLOW definerer højre side af ligningen, hvor, = 1 og, = 0. Da hastighedsvektoren u fortsat sættes lig 0, laves følgende omskrivning af hovedligningen. Reaktionsraten anvendes ikke. Ligning 39 = Γ +, =. +, Ligning 40, +. = Hvor. er diffusionskoefficienten [ h : / ] og er massekoncentrationen af fugt i et givet materiale [ h : / ]. Diffusionskoefficienten for vand i luft bestemmes i henhold til Schirmer s formel (Hens, 2007). Ligning 41, / = Hvor det totale lufttryk i krybekælderen anvendes og sættes lig det atmosfæriske lufttryk, = 1. INITIAL VALUE Indledningsvis antages luften at være mættet til niveau, svarende til RF ini. Dette angives i COMSOL som en INITIAL VALUE. Ligning 42 98

105 = Hvor RH ini er den indledende relative luftfugtighed. SOIL SURFACE VAPOUR CONCENTRATION I en forsimplet udgave af fugtberegningerne antages det, at jordbunden er fuldt mættet. Denne metode er tidligere beskrevet i litteraturen og flere forfattere antager, at metoden giver rimelige resultater. Det udnyttes i modellen ved at angive fugtkoncentrationen i bunden af krybekælderluftens volumen som RH100 = 100 %. Ligning 43 =, Ligning 44 = 100 ADVECTION Fugttransporten ved advektion inkluderer bidrag fra ventilation og er drevet af forholdet mellem densiteterne for vand og fugt, X i. I COMSOL kaldes denne mekanisme SOLUTE SOURCE og angives som S i i hovedligningen. Denne mekanisme er analog til HEAT SOURCE. Ligning 45 = Hvor Xex og Xcs er et vand-fugt-densitetsforhold, som beregnes som følger. Ligning 46 =, Ligning 47 = 99

106 6.4 ANALYSE OG DISKUSSION AF COMSOL-RESULTATER I følgende afsnit analyseres en række udtræk af en 10-års-simulering. Den termiske beregning søges verificeret ved sammenligning med tilsvarende beregninger i HEAT2. Temperaturen i krybekælderen analyseres og diskuteres i forhold til en forventet års-cyklus og størrelsen af luftskiftet holdes op mod de empiriske vurderinger. Dernæst diskuteres rigtigheden af den beregnede fordeling af fugtigheden og i forlængelse heraf RF og til sidst vurderes skimmelpotentialet MODELDESIGN AF BASE LINE I COMSOL Som beskrevet i bliver kun en del krybekælderens konstruktion beregnet på baggrund af anvisning i DS 418 (2002). Det fysiske design er inspireret af krybekælderen i SøndergårdBo, som indgår i de empiriske studier. FIGUR 57 - DESIGN AF KRYBEKÆLDERKONSTRUKTIONEN, BASE LINE MED DIMENSIONER. MÅL I MM Krybekælderen er modelleret 4m lang og 0.7m høj. Udvendigt terræn stopper 0.15m fra bunden af ydervægskonstruktionen. Bygningens indre miljø er adskilt fra krybekælderen med en gulvkonstruktion og en ydervæg. Gulvkonstruktionen regnes som 100mm tyk med en U-værdi på 0,1 og ydervæggen består af 25mm gips, 200mm isolering og 50mm tegl. Bygningen er 10meter bred (x), 15 meter lang (z) og 5.5 meter høj 100

107 (H). Der er otte ventilationskanaler langs hver facade og ingen i husets gavle. Hver ventilationskanal måler 230x75mm. Den faktiske krybekælder i SøndergårdBo adskiller sig på to væsentlige punkter fra den, i COMSOL, modellerede: 1) Halvdelen af ventilationskanalerne er gemt væk under terrassedæk eller sænket under terræn af hensyn til niveaufri adgang, se kapitel 2. Det ekstra tryktab fra konstruktionsforskellene er ikke implementeret i modellen. 2) SøndergårdBos krybekælder er inddelt i fire rum af tre betonskillevægge se Figur 7. Skillevæggene udgør fundamentet for volumenelementet. Skillevæggene er direkte forbundet med randfundamentet, og er ikke isoleret som resten af randfundamentet, hvorfor væggen udgør en signifikant kuldebro. De materialeafhængige koefficienter benyttet til COMSOL-beregningen ses af Tabel 11. TABEL 11 MATERIALEPARAMETRE Lambda Densitet Specifik varmekapacitet Viskositet Materiale / / / Luft Funktion Funktion Funktion 1.00E-05 Jord Beton Tegl Isolering Gulv Gips TERMISK VERIFICERING Den første undersøgelse går på modellens termiske egenskaber. Til eftervisning af disse er modellen blevet udsat for benchmarking med softwaren HEAT2. Modeldesignet tager udgangspunkt i BL, men forsimplet, da luftvolumen i krybekælderen er regnet med materialeparametrene for jord. COMSOL-modellen er påvirket af inde- og udeklimaet med respektive overgangsmodstande, mens alle andre mekanismer er slået fra. Simuleringerne regnes stationært. Sammenligningen med HEAT2 er baseret på varmetransporten per meter gennem de tre påvirkede flader; gulvkonstruktion, inderside af ydervæg samt ydersiden af væg og terræn. 101

108 TABEL 12 - VARMESTRØMME BEREGNET I COMSOL OG HEAT2 COMSOL HEAT2 Difference æ / % / % / % Den relative procentlige difference mellem HEAT2 og COMSOL (set i forhold til HEAT2) er præsenteret i Tabel 12. Differencen vurderes ikke af betydning, og det kan konkluderes, at programmerne regner ens, og at den termiske del i BL således virker. Differencerne for resultaterne kan skyldes opsætningen af mesh et PRÆSENTATION AF TEMPERATUR FOR BL Resultaterne for temperatur, varmestrømme og RF, for den beskrevne BL, vil i det følgende blive præsenteret. På Figur 58 ses temperaturfordelingen til fire vilkårlige tidspunkter i løbet af sæsonerne vinter, forår, sommer og efterår. Penetrationsdybden, som udtrykker temperaturpåvirkningen fra overfladen og ned i jordvolumen, er omtrent den samme for alle årstider. Der kan ligeledes konstateres en markant opvarmning af jordvolumen umiddelbart under krybekælder. På Figur 58 (Øv. Tv) og (Ned.tv) observeres små lommer i jorden, hvor temperaturen er forskellig fra de dybereliggende jordlag. Forskellen skyldes, at penetrationsdybden falder med lavere udetemperaturer. Temperaturen så at sige fanges mellem det store underliggende volumen og den manglende opvarmning fra udemiljøet. Lommen med varm luft forsvinder først, når der igen er balance i ligningssystemet. Når DS 418 (2000) anbefaler 10 gennemregninger, er det bl.a. for at komme af med uregelmæssigheder som ovenstående. 102

109 FIGUR 58 - TEMPERATURVARIATION I BASE LINE-MODELLEN TIL 4 VILKÅRLIGE TIDSPUNKTER. (ØV. TV.) 1. JANUAR, NAT (3600S). (ØV. TH.) 4. FEBRUAR, AFTEN (5.5836E6). (NED. TV.) 20. MAJ, MORGEN ( E7). (NED. TH.) 3. SEPTEMBER, MIDDAG ( E7) Figur 59 viser krybekælderens gennemsnitlige temperaturvariation over et år. De lokale 13 temperaturer fluktuerer mindre end udeklimaet. Temperaturvariationen kan tilnærmelsesvis siges at følge en sinuskurve ligesom udemiljøet. Dog er toppen af svingningen højere hen mod efteråret. Tendensen skyldes, at jorden under krybekælderen virker stabiliserende på temperaturen. Dog fluktuerer temperaturvariationen i krybekælderen mere end jordvolumens, hvilket kan forklares af krybekælderens lettere adgang til udeklimaet gennem advektion og luftens lavere densitet. Krybekælderens gennemsnitstemperatur svinger mellem 25.8 og Med lokale temperaturer menes den enkelte dagsvariation, der ses som lokale ekstremer. 103

110 FIGUR 59 - GENNEMSNITLIG TEMPERATURVARIATION [C] I KRYBEKÆLDEREN FOR 1 ÅR LUFTSKIFTE Luftskiftet Ga, ses på Figur 60. Beregningen giver aldrig ventilationsværdier på 0 kg/s, hvilket virker rimeligt, da det må antages, at der altid er en udveksling mellem krybekælderen og udemiljøet. Der regnes et maksimalt luftskifte på kg/s, svarende til 9.5h minimumsluftskifte på kg/s svarende til h og et gennemsnitligt luftskifte på kg/s svarende til 3.5 h. Til sammenligning havde SøndergårdBo et målt gennemsnitligt luftskifte på 1.8h over en 10-dags periode. Forskellen i luftskiftet kan skyldes, at ventilationsåbningerne på SøndergårdBo er sænket under terræn eller gemt bag terrassekonstruktionen, der således resulterer i et større tryktab og dermed lavere frekvens for luftskiftet. Størrelsesordenen for resultatet i det regnede vurderes dog som værende rimelig. 104

111 FIGUR 60 - KRYBEKÆLDERENS LUFTSKIFTE [KG/S] MED YDRE FORDELING AF FUGTINDHOLD Fugttransporten i luften, i krybekælderen, er simuleret vha. den temperaturafhængige diffusionsmodstand. Beregningerne af fugttransporten inkluderer ydermere transport ved advektion (drevet af den temperaturafhængige luft/fugt-ratio). Fugttransporten er således koblet med de termiske beregninger. Resultatet af fugttransportberegningerne ses på Figur 61 (tv.). Det er iøjefaldende, at fugtniveauet i løbet af sommeren har resultater over kg/m 3. Jf. Figur 61 (th.), der viser sammenhængen mellem temperatur og det maksimale fugtindhold i luft, vil en lufttemperatur på 25.5 maksimalt kunne rumme kg/m 3 fugt. Da værdien, kg/m 3, ikke er vores højest beregnede fugtmængde, og da temperaturen i krybekælderen ikke forventes at komme over 25.5, vurderes resultaterne ikke realistiske. 105