311. udgave Marts 2011 Projektering af tage med tagpap Varmeisolering TOR Tagpapbranchens Oplysningsråd Anvisning 31, 1. udgave
TOR har til formål at udbrede kendskabet til den rette anvendelse og opbygning af tagkonstruktioner, hvortil der anvendes tagpap, membraner eller folier. TOR har endvidere til formål, at værne om og udbygge branchens omdømme, gennem saglig oplysning om miljømæssige, samfundsmæssige og forbrugermæssige forhold med relation til branchen. Redaktion og udarbejdelse Civilingeniør Tommy Bunch-Nielsen Civilingeniør Georg Christensen Diplomingeniør Nanna Dahl Pedersen Tilrettelæggelse og produktion Tegl / Mads P. Bjerre Tryk Frederiksberg Bogtrykkeri A/S Copyright Tagpapbranchens Oplysningsråd Dr. Neergaards Vej 15, DK-2970 Hørsholm Tlf: 4566 0711 Fax: 4566 4922 E-mail: info@tor.info www.tor.info 31, 1. udgave marts 2011 Oplag 3.000 eksemplarer ISBN nr. 978-87-994381-0-5
Projektering af tage med tagpap Varmeisolering
1. Indledning Denne TOR-anvisning 31 Varmeisolering knytter sig til Bygningsreglement 2010, BR10, og afløser de tidligere udgaver af TOR-anvisning 22.5 med samme titel, men med henvisning henholdsvis til BR95 og BR-S-98 og for 2. udgaves vedkommende til BR08. I BR10 er der i forhold til BR08 sket en væsentlig skærpelse af energikravene såvel til bygninger generelt som til U-værdier for tage og ovenlys samt for linietab ved samlinger mellem tag og ovenlysvinduer. Bestemmelserne i BR10 omfatter også renovering og de nærmere regler herfor findes i denne TOR-anvisning. I denne forbindelse er det i BR10 specielt betonet, at gennemførelse af energibesparende foranstaltninger på eksisterende bygningsdele (ikke udskiftning) er begrænset til de foranstaltninger, som har den fornødne rentabilitet og som kan gennemføres fugtteknisk forsvarligt. Bemærk, at ved tagudskiftning skal der isoleres op til dagens standard uanset rentabilitet. Dette gælder således, hvis f.eks. et fladt tag ændres til et tag med rejsning. Som i de tidligere bygningsreglementer er isoleringskrav til tag- og loftkonstruktioner primært baseret på krav om opfyldelse af en energiramme for bygningen suppleret med et krav om en maksimal U-værdi, et maksimalt linietab i forbindelse med indbygning af tag-/loftvinduer samt et maksimalt transmissionstab pr. m 2 klimaskærm (ekskl. døre og vinduer). Hvorvidt energirammen er opfyldt sker ved at eftervise, at bygningens energibehov er mindre end lovgivningens energiramme for den pågældende bygningskategori. Denne eftervisning sker på grundlag af DS 418 og er nærmere omtalt i SBi-anvisning 213 Bygningers energibehov. I forbindelse med tilbygninger, ombygninger, sommerhuse, pavilloner og delvis opvarmede bygninger kan opfyldelse af bygningsreglementets energikrav også eftervises efter andre metoder. 4
Indholdsfortegnelse 1. Indledning... 4 2. Energiramme... 6 2.1 Forhøjet energiforbrug... 7 2.2 Høje bygninger... 7 3. Varmetabsramme... 8 4. Varmeisolering i tagkonstruktioner. 11 5. Sommerhuse og tilbygninger hertil. 14 6. Rum kun opvarmet til 5 C... 14 7. Ovenlys og tagvinduer... 14 8. Ændret anvendelse og tilbygninger. 16 9. Enkeltforanstaltning ved ombygning, vedligeholdelse og udskiftning... 16 10. Større ombygninger og andre energimæssige forandringer... 17 10.1 Rentabilitet... 17 11. Fremgangsmåde ved beregning af rentabilitet... 20 11.1 Eksempel på beregning af rentabilitet... 20 12. Afvigelser fra bestemmelserne... 22 13. Linietab for samlingen omkring ovenlys og tagvinduer... 23 13.1 Eksempel beregning af linietab. 24 14. Ovenlys, tagvinduer og rytterlys... 25 14.1 Eksempel... 25 15. Varmeisoleringsmaterialer... 27 16. U-værdier... 28 16.1 Typiske U-værdier... 28 16.2 Kolde tage (ventilerede) mod loftrum... 29 16.3 Kolde tage (paralleltage)... 30 16.4 Varme tage... 32 16.5 Udvendig merisolering af kolde tage... 34 16.6 Udvendig merisolering af varme tage... 38 16.7 Omvendte tage og duo-tage... 38 16.8 Kileskåret isolering... 40 Gældende TOR-udgivelser... 41 Litteratur... 42 Stikordsregister... 43 5
2. Energiramme Det centrale begreb ved energiberegninger for nye bygninger er som tidligere den såkaldte energiramme, som er et udtryk for det maksimalt tilladelige energibehov for bygningen pr. m 2 pr. år under specificerede omstændigheder. Ved denne beregning tages der hensyn til solindfald, personvarme og bygningens varmeakkumulerende egenskaber. Bortset fra sommerhuse kræves der en energirammeberegning for alle nye bygninger. Energirammekravet er dog som omtalt suppleret med et krav om maksimale tilladelige U-værdier og maksimale linietab (kuldebroer) for at undgå unødigt energitab samt fugtproblemer (kondens og misfarvning) på klimaskærmens indvendige overflader. For at sikre, at klimaskærmen som helhed udføres med en rimelig isoleringsevne, er der yderligere suppleret med et krav om et maksimalt transmissionstab i W pr. m 2 klimaskærm. Ved denne beregning medtages ikke arealet af døre og vinduer samt transmissionstabet gennem disse. BR10 [kwh/m 2 pr. år] I tabel 2.1 er angivet energirammekravet for forskellige bygningskategorier samt kravene for, at bygningerne kan klassificeres som lavenergibygninger klasse 2015. Energirammen (E) udtrykker det maksimale behov for tilført energi til opvarmning, ventilation, køling og varmt brugsvand pr. m 2 pr. år opvarmet etageareal (a). Hertil kan som det fremgår af tabellen tillægges et antal kwh pr. år (b), (a og b afhænger af bygningskategori) divideret med det samlede opvarmede etageareal (A). Energirammen, angivet i kwh/m 2 pr. år, kan derfor udtrykkes som: E = a + b/a, hvor a = tilført energi i kwh/m 2 pr. år b = energitillæg i kwh pr. år A = det samlede opvarmede etageareal i m 2 Lavenergiramme 2015 [kwh/m 2 pr. år] 52,5 + 1650 A 71,3 + 1650 A 30 + 1000 A 41 + 1000 A Boliger, Kollegier, Hoteller m.m. X X Skoler, kontorer, Institutioner m.m. X 1) X Tabel 2.1: Energirammekrav til forskellige bygningskategorier samt krav til energiramme for lavenergibygninger klasse 2015, kwh/m 2 pr. år, a + b/a. 1) Ved beregning af energirammen indgår energiforbrug til belysning. 6
2.1 FORHØJET ENERGIFORBRUG For bygninger eller bygningsafsnit med behov for f.eks. et højt belysningsniveau, ekstra meget ventilation, et stort forbrug af varmt brugsvand eller lang benyttelsestid eller bygninger med stor rumhøjde forhøjes energirammen med et tillæg, der modsvarer det beregnede energiforbrug hertil. Procesenergi som f.eks. ventilation af stinkskabe indgår ikke i energirammen. Se SBi-anvisning 213. 2.2 HØJE BYGNINGER For bygninger med høje rum, dvs. bygninger med en rumhøjde på mere end 4,0 m, kan energirammen forøges med et tillæg. Tillægget gives til f.eks. industrihaller og sportshaller, såfremt arealet af bygningens klimaskærm divideret med etagearealet overstiger 3,0. Tillægget beregnes som forskellen mellem energibehovet for bygningen med en fiktiv rumhøjde på 2,8 m, der overholder energirammen og energibehovet for bygningen med den aktuelle rumhøjde. Har den høje bygning vinduer og porte m.v., der udgør mere end 22 % af gulvarealet, nedskaleres arealet af vinduerne og portene i målestoksforholdet 2,8 m/ aktuel højde. De nærmere regler for beregning af energiforbrug fremgår af SBi-anvisning 213. 7
3. Varmetabsramme Foruden eftervisning på grundlag af energirammen, er det for sommerhuse og tilbygninger muligt alternativt at eftervise, at bygningslovgivningens krav er overholdt ved beregninger baseret på varmetabsrammen og/eller ved overholdelse af U-værdi til de enkelte bygningsdele (se tabel 4.1). Ved varmetabsrammen forstås det samlede varmetab for bygningen, som svarer til U-værdikravene til de enkelte bygningsdele med et maximalt vindues- og dørareal på 22 % - for sommerhuse dog 30 %. Se henholdsvis tabel 3.1 og 3.2. Ved benyt- Bygningsdel mod rum opvarmet til > 15 C telse af varmetabsrammen må de enkelte U-værdier for tilbygninger ikke overskride værdierne angivet i tabel 3.3 venstre kolonne. For sommerhuse må U-værdier ikke overskride værdierne i tabel 3.2. Hvis det i forbindelse med ombygninger til andre anvendelsesformål, der kræver et væsentligt større energiforbrug, ikke er muligt at opfylde U-værdikrav til taget, så kan en tilsvarende energimængde ved en energirammeberegning spares f.eks. ved merisolering af andre dele af klimaskærmen eller ved installation af solvarmeanlæg, varmepumpeanlæg eller solceller. U-værdier [W/m 2 K] Ydervægge og kældervægge mod jord 0,15 Skillevægge mod rum, der er uopvarmede eller opvarmet til en temperatur, der er mere end 5 C lavere end temperaturen i det aktuelle rum Terrændæk, kældergulve mod jord og etageadskillelser over det fri eller over et ventileret kryberum Loft- og tagkonstruktioner, herunder skunkvægge, flade tage og skråvægge direkte mod tag For vinduer og yderdøre, herunder ovenlys, glasvægge, porte og lemme mod det fri eller mod rum, der er uopvarmede eller opvarmet til en temperatur, der er mere end 5 C lavere end temperaturen i det aktuelle rum (gælder ikke ventilationsåbninger på under 500 cm 2 ) 0,40 0,10 0,10 1,40 Ovenlysvinduer og ovenlyskupler 1,70 Linietab [W/mK] Fundamenter 0,12 Samling mellem ydervæg, vinduer eller yderdøre, porte og lemme 0,03 Samling mellem ovenlysvinduer og ovenlyskupler 0,10 Tabel 3.1: Ændret anvendelse og tilbygninger. Tabellen benyttes som udgangsværdier ved beregning af varmetabsramme ved tilbygninger. Tabellen viser endvidere de maksimale U-værdier ved en ombygning i forbindelse med en ændret anvendelse med væsentlig større energiforbrug. 8
Bygningsdel U-værdier [W/m 2 K] Ydervægge og kældervægge mod jord 0,25 Skillevægge og etageadskillelser mod rum, der er uopvarmede 0,40 Terrændæk, kældergulve mod jord og etageadskillelser over det fri eller over et ventileret kryberum. 0,15 Loft- og tagkonstruktioner, herunder skunkvægge, flade tage 0,15 Vinduer, yderdøre, ovenlysvinduer og ovenlyskupler mod det fri eller mod rum, der er uopvarmede 1,80 Linietab [W/mK] Fundamenter 0,15 Samling mellem ydervæg, vinduer eller yderdøre, glasvægge, porte og lemme 0,03 Samling mellem tagkonstruktion og vinduer i tag 0,10 Tabel 3.2 Sommerhuse. Tabellen benyttes som udgangsværdier for beregning af varmetabsramme for sommerhuse. 9
Bygningsdel U-værdier [W/m 2 K] Nye bygninger Energiramme og varmetabsramme Enkeltforanstaltninger ved ombygning, vedligeholdelse og udskiftning Varmetabsramme, dimensionerende Ydervægge og kældervægge mod jord 0,30 0,20 Skillevægge mod rum, der er uopvarmede eller opvarmet til en temperatur, der er mere end 8 C lavere end temperaturen i det aktuelle rum. Etageadskillelser mod rum, der er uopvarmede eller opvarmet til en temperatur, der er mere end 8 C lavere end temperaturen i det aktuelle rum Terrændæk, kældergulve mod jord og etageadskillelser over det fri eller over et ventileret kryberum 0,40 0,40 0,20 0,12 Etageadskillelser under gulve med gulvvarme mod rum, der er opvarmede 0,50 0,12 Loft- og tagkonstruktioner, herunder skunkvægge, flade tage og skråvægge direkte mod tag For vinduer og yderdøre, herunder ovenlys, glasvægge, porte og lemme mod det fri eller mod rum, der er uopvarmede eller opvarmet til en temperatur, der er mere end 5 C lavere end temperaturen i det aktuelle rum 0,20 0,15 1,80 1,65 Linietab [W/mK] Fundamenter omkring rum, der opvarmes til mindst 5 C 0,40 0,12 Fundamenter omkring gulve med gulvvarme. 0,20 0,12 Fundamenter 0,20 0,12 Samling mellem ydervæg og vinduer eller yderdøre, porte og lemme 0,06 0,03 Samling mellem tagkonstruktion og vinduer i tag eller ovenlys 0,20 0,10 Tabel 3.3: I venstre kolonne er vist de maksimale U-værdier og linietab ved anvendelse af energi- eller varmetabsramme iht. BR10. I højre kolonne er vist de tilsvarende maksimale U-værdier og linietab i forbindelse med enkeltforanstaltninger ved ombygning, vedligeholdelse og udskiftning 10
4. Varmeisolering i tagkonstruktioner etc. I tabel 4.1 er der, foruden kravene til nyt byggeri, vist hvorledes der ved ændret anvendelse (til formål med væsentligt større energiforbrug) og tilbygninger foruden energirammen som alternativ kan anvendes en varmetabsramme, hvor der som udgangspunkt for beregningerne anvendes en i lovgivningen fastsat største værdi for U-værdi og linietab for de enkelte bygningsdele. Ved anvendelse af varmetabsrammen (tilbygninger) tages der som udgangspunkt, at tagkonstruktioner højst må have en U-værdi på 0,10 W/m 2 og et linietab på 0,10 W/mK, som det fremgår af tabel 4.1. For at undgå en særlig dårligt isolerende tagkonstruktion ved anvendelse af varmetabsrammen, må U-værdien dog ikke overstige 0,20 W/m 2 K og linietabet ikke overstige 0,20 W/mK som angivet i tabel 3.3 venstre spalte. Ved et linietab forstås det ekstra varmetab, som følge af kuldebroer, som opstår pr. løbende meter af samlingen udover varmetabet imellem de to bygningsdele som samles. Bemærk, at det af lovgivningen fremgår, at der skal tages hensyn til linietabet ved samling mellem tag og ovenlys, men ikke til samlingen mellem tag og væg, som illustreret på figur 4.1. Endelig må arealet af vinduer etc. i tilbygningen ikke overstige 22 % af det opvarmede areal af tilbygningen. Bemærk, at hvis en bygning skal kunne klassificeres som en lavenergibygning klasse 2015, så skal alle værdier i de tre kolonner i tabel 4.1, som angiver det maximale varmetab i W pr. m 2 klimaskærm, reduceres med 1 W/m 2. Arealberegning Krav til linietab Arealberegning Ingen krav til linietab Krav til linietab Figur: 4.1: Krav til linietab ved vinduer og ovenlys, men ikke ved samling mellem tag og væg. 11
Maximal U-værdi og linietab ved tag-/ovenlys i tagkonstruktioner [W/m 2 K] / [W/mK] Maximalt varmetab pr. m 2 klimaskærm ekskl. vinduer og døre [W/m 2 ] BR10 kap. nr. Energiramme Varmetabsramme Kompenserende besparelser 0,20/0,20 0,15/0,10 0,10/0,10 5 W/m 2 6 W/m 2 7 W/m 2 7.2 Nye bygninger: - i 1 etage - på 2 etager - på 3 etager og derover X X X X X X X X X 7.3.1 Ændret anvendelse 12) og tilbygninger: - alternativ 1 - alternativ 2 X X X X 1) X 2) X 3) X X 11) 7.3.3 Tilbygninger X 4) X 6) X 5) 7) 7.4.2 Enkeltforanstaltninger ved ombygning, vedligehold og udskiftning 7.4.3 Større ombygninger > 25%. (Andre forandringer ifbm. ændret anvendelse som 7.3.1) 7.5 Sommerhuse: - nybygning og tilbygning - ombygning, vedligeholdelse, udskiftning 7.3.1 Midlertidige pavilloner < 3 år 7.3.2 Bygninger 5-15 C X 13) X 10) X X X X X 8) 10) 5) 9) X 10) X 5) 7) Tabel 4.1 12
Tabel 4.1: Krav til varmeisolering af tagkonstruktioner. For nye bygninger med høje rum, der kan sidestilles med byggeri i to eller tre etager og derover, er det tilsvarende transmissionstab henholdsvis 6 og 7 W/m 2 klimaskærm (ekskl. tabet gennem vinduer og døre). Vinduer omfatter også ovenlysvinduer og ovenlyskupler. 1) I én etage. 2) I to etager. 3) På tre etager og derover. 4) Varmetabsrammen omfatter kun tilbygningen. Dog kan det tidligere varmetab gennem den dækkede del af den eksisterende bygning medregnes i varmetabsrammeberegning. Dette gælder dog ikke for tagboliger. 5) Udgangsværdier ved beregninger baseret på varmetabsramme. 6) Ved varmetabsrammeberegninger må disse værdier ikke overskrides. 7) Max 22 % vinduesareal. 8) Gælder for énfamiliehuse kun hvis det er taget som ombygges eller ændres. 9) Max 30 % vinduesareal. 10) Under forudsætning af fornøden rentabilitet dog ikke ved udskiftning af tag. 11) Udgangsværdier for beregning af kompenserende energibesparelser. 12) Med væsentligt større energiforbrug. 13) Ved udskiftning af tag hvis byggetekniske forhold medfører, at kravene ikke kan opfyldes. 13
5. Sommerhuse og tilbygninger hertil De energitekniske beregninger kan baseres på varmetabsrammen, hvor der som udgangspunkt for tagkonstruktioner anvendes det generelle krav om en maximal U-værdi på 0,15 W/m 2 K og et maximalt linietab på 0,10 W/mK samt en begrænsning af vinduesarealet til 30 % af etage- arealet. Også ved ombygning, vedligeholdelse og udskiftning gælder de ovenfor nævnte værdier under forudsætning af fornøden rentabilitet. Ved anvendelse af varmetabsrammeberegninger betragtes et sommerhus som bolig også i vinterhalvåret. 6. Rum kun opvarmet til 5 C (eller kortvarigt mere) Det fremgår af BR10 kap. 7.1. stk. 5, at bygningsdele (herunder tage og ovenlys) der begrænser rum, som får tilført rigelig spildvarme f.eks. kedelcentraler eller bagerier - eller som ikke eller kun kortvarigt opvarmes over 5 C, skal varmeisoleres svarende til anvendelsen. Isoleringen skal derfor foretages ud fra en økonomisk vurdering eller komforthensyn. Bemærk, at der i BR10 ikke er krav til varmeisolering af kølerum, fryserum, skøjtehaller og lignende. 7. Ovenlys og tagvinduer Da ovenlysvinduer og tagvinduer bidrager betydeligt til bygningens energitab stilles der relativt strenge krav til disse bygningsdele, hvilket fremgår af tabel 7.1. Det ses af tabellen, at der stilles krav både til U-værdi og linietab. Det fremgår også af tabellen, at hvis der ikke anvendes energiramme ved beregningerne, så stilles der også krav til begrænsning af vinduesarealet herunder arealet af vinduer i tag-/loftkonstruktionen. Ved udskiftning af ovenlysvinduer (tagvinduer) må energitilskuddet gennem vinduet i opvarmningssæsonen ikke være mindre end 10 kwh/m 2 pr. år. De nærmere regler for beregningerne er angivet i BR10 bilag 6 i afsnit om vinduer. Ved udskiftning af ovenlysvinduer (tagvinduer) efter 01.01.2015 må energitilskuddet i opvarmningssæsonen ikke være mindre end 0 kwh/m 2 og U-værdien inklusive karm må højst være 1,40 W/m 2 K. 14
Maximal U-værdi og linietab ved ovenlys i tagkonstruktioner [W/m 2 K] / [W/mK] BR10 kap. nr. Energiramme Varmetabsramme Kompenserende besparelser 1,80/0,20 1,80/0,10 1,70/0,10 1,65/0,10 7.2 Nye bygninger X X 7.3.1 Ændret anvendelse 8) og tilbygninger: - alternativ 1 - alternativ 2 X X X X 1) 7.3.3 Tilbygninger X X X 2) 7) 7.4.2 Enkeltforanstaltninger ved ombygning, vedligehold og udskiftning 7.4.3 Større ombygninger > 25%. (Andre forandringer ifbm. ændret anvendelse som 7.3.1) X X 3) 9) 4) 9) 7.5 Sommerhuse: - nybygning og tilbygning - ombygning, vedligeholdelse, udskiftning 7.3.1 Midlertidige pavilloner < 3 år 7.3.2 Bygninger 5-15 C X X X X 2) 6) X 5) 2) 7) X 10) Tabel 7.1: Krav til varmeisolering af ovenlysvinduer og ovenlyskupler. 1) Udgangsværdier for beregning af eventuelle kompenserende besparelser. 2) Udgangsværdier for beregninger baseret på varmetabsramme. 3) Ved udskiftning uanset rentabilitet. 4) Under forudsætning af fornøden rentabilitet dog ikke ved udskiftning. 5) Under forudsætning af fornøden rentabilitet. 6) Max 30 % vinduesareal. 7) Max 22 % vinduesareal. 8) Med væsentligt større energiforbrug. 9) Ved udskiftning af ovenlysvinduer må energitilskuddet gennem vinduer i opvarmningssæson ikke være lavere end 10 kwh/m 2 år. (Se SBi anvisning 213). 10) Gælder også for tilbygninger. 15
8. Ændret anvendelse og tilbygninger Hvis en bygning ombygges til et andet formål og dette indebærer et væsentligt større energiforbrug eller der sker inddragelse af f.eks. udhus til beboelse eller der påbygges en ny tagetage, skal der ske en generel opgradering af klimaskærmen (tag og ovenlysvinduer) til dagens isoleringsniveau. Energitekniske beregninger kan baseres på energirammen som for nye bygninger. Hvis det byggeteknisk ikke er muligt at leve helt op til dagens isoleringskrav, skal den manglende ydeevne erstattes af andre energimæssige løsninger (f.eks. solfangere, solceller eller varmepumper), der kompenserer herfor uanset rentabilitet. Hvis der for tilbygninger anvendes varmetabsrammeberegninger, må vinduesarealet ikke overskride 22 %. Kravene til U-værdier for tage og ovenlys/ ovenlyskupler fremgår af tabel 4.1 og tabel 7.1 under tabellernes punkter 7.3.1 og 7.3.3 (BR10 kapitel nr.). 9. Enkeltforanstaltninger ved ombygning, vedligeholdelse og udskiftning Hvis der gribes ind i en eksisterende tagkonstruktion skal denne opgraderes til dagens isoleringsniveau som vist i tabel 4.1 pkt. 7.4.2 under forudsætning af fornøden rentabilitet. Der skal således f.eks. foretages rentabel isolering i forbindelse med lægning af ny tagdækning i form af ny tagdug eller overpap på eksisterende tag. opgradering til dagens isoleringsniveau uanset rentabilitet. Ved udskiftning af tagkonstruktion kan byggetekniske forhold betyde, at isoleringskrav ikke kan opfyldes. Den manglende ydeevne skal så erstattes af andre energimæssigt løsninger, der kompenserer herfor. De samme forhold gælder ved udskiftning af ovenlys- og tagvinduer. Hvis der derimod foretages en udskiftning af tagkonstruktionen skal der ske en 16
10. Større ombygninger og andre energimæssige forandringer Ved en større ombygning skal der iht. BR10 kap. 7.4 ske en opgradering af de enkelte dele af klimaskærmen og installationerne således, at dagens krav på energiområdet kan opfyldes. Det vil for tagets vedkommende sige til 0,15/0,10 og for ovenlysvinduer til 1,65/0,10 samt et maximalt vinduesareal på 22 %. En sådan opgradering skal dog kun foretages i den udstrækning den enkelte foranstaltning har den fornødne rentabilitet, defineret som: Årlig besparelse levetid 1,33 investering 10.1 RENTABILITET Ved beregning af rentabilitet for alle fornyelser i klimaskærmen dvs. også for tagbelægninger er der i BR10 fastsat en levetid på 40 år. Rentabilitet er i BR10 defineret som energibesparelsen udregnet i kr. over 40 år divideret med omkostningerne til en given foranstaltning. Begge kan udregnes i kr./m 2 eller i kr. for alle arbejder på taget, hvor foranstaltningen foretages. Den fastsatte grænse for den fornødne rentabilitet på 1,33 svarer til, at foranstaltningen vil være tilbagebetalt inden for 75 % af den forventede levetid dvs. 40 år. Udtrykket for energibesparelsen kan overslagsmæssigt beregnes som: E = U 100 40 kr./m 2 U er forskellen mellem U-værdierne før og efter opgradering af tagets isolering. Faktoren er en rimelig nøjagtig omregningsfaktor baseret på antallet af graddage, varmemedie, opvarmningsanlæg og pris på opvarmningsmediet og 40 er det antal år som foranstaltningen antages at ville virke. I figur 10.1.1 er vist en graf, som angiver sammenhængen mellem omkostninger til energiforbrug i kr./m 2 og tykkelsen af tagets isolering i mm på henholdsvis den lodrette akse og den vandrette akse. På kurven ses at grænsenytteværdien aftager dvs. at de sidste mm navnlig ved store isoleringstykkelse giver relativt mindre besparelser og er derfor mindre rentable. Herudover er der under den vandrette akse i den øverste af de to linier vist energibesparelsen E i kr./m 2 pr. år ved de viste spring i den ekstra isolering og i den nederste linie den netop rentable omkostning (faktor 1,33) til det viste spring i isoleringstykkelsen. Det ses f.eks. at ved, at forøge isoleringstykkelsen fra 200 mm til 300 mm opnås en energibesparelse på 5,50 kr./m 2 pr. år og at denne omkostning højst må være 165 kr./m 2 for at være økonomisk rentabel. Bemærk, at hvis en tagdækning alligevel stod overfor en fornyelse f.eks. efter 30 år, så er det kun selve isoleringen og arbejdet med isoleringen, der skal medregnes og ikke omkostninger til tagdækning. Omvendt, hvis taget er i god stand og pr. definition må forventes at ville kunne holde i endnu 20 år, så er det kun halvdelen af omkostningerne til tagdækningen, der skal medregnes ved den energibesparende foranstaltning. 17
Energiforbrug kr/m² U-værdi W/m²K 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0,9 0,8 Formler 0,7 0,606 0,6 Energiforbrug (kr/m² år): E = U 100 0,5 Energibesparelse (kr/m² år): E = U 100 0,333 0,4 0,3 Rentabel isolering (kr/m²): 0,175 0,2 I < ( E 40) I 1,33 0,12 0,1 0,09 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Isoleringstykkelse (mm) 300 9022 15,80 475 5,50 165 3,00 90 1,80 54 E = Energibesparelse (kr/m² år) I = Rentabel investering (kr/m²) Figur 10.1.1: Grafen angiver sammenhængen mellem omkostninger til energiforbrug i kr./m 2 og tykkelsen af tagets isolering. Der kan være tilfælde, hvor en opgradering til dagens krav ikke er rentabel og der kan da være en mindre omfattende rentabel foranstaltning, som vil nedbringe energiforbruget og så er det denne foranstaltning, der skal gennemføres. Et eksempel herpå for en tagkonstruktion er angivet senere i afsnit 11.1. Ved en større ombygning er der to tilfælde, hvor en opgradering er krævet selv om den pågældende konstruktion eller installation ikke indgår i ombygningen. Det gælder, hvis ombygningen overstiger: y25% af klimaskærmens areal Til klimaskærmens areal henregnes tag, ydervægge, vinduer, yderdøre, terrændæk og krybekælderdæk. Kravet betyder, at der samtidig med ombygningsarbejdet skal ske en opgradering af de øvrige dele af klimaskærmen, selv om disse ikke er berørt af ombygningen såfremt det er rentabelt for hver enkelt foranstaltning for sig. y 25% af ejendomsværdi minus grundværdi Ved fastsættelse af ejendomsværdi anvendes seneste offentlige vurdering af ejendoms- og grundværdi. Ved opgørelsen skal en planlagt ny tilbygning ikke indgå. Til installationer henregnes varmeanlæg, ventilationsanlæg, køleanlæg og varmtvandsinstallation. Hvis der sker en modernisering af køkken og bad indgår alene udgifterne til de nævnte installationer i udgifterne til investeringen, mens udgifter til f.eks. gulvog vægbeklædning, køkkenskabe, hårde hvidevarer og sanitet ikke medregnes. Indvendig indretning som f.eks. opsætning af lette skillevægge i en kontorbygning ind- 18
går heller ikke ved opgørelsen af arbejdets omfang. 10.1.1 Undtagelse for énfamiliehuse Det er vigtigt at bemærke, at de ovenfor angivne regler ikke gælder for énfamiliehuse som i denne sammenhæng omfatter fritliggende énfamiliehuse, dobbelthuse, rækkehuse, kædehuse, gruppehuse o.lign. Det må dog anbefales, at man for denne bygningsgruppe alligevel søger at gennemføre rentable energimæssige forbedringer i forbindelse med større ombygninger. 19
11. Fremgangsmåde ved beregning af rentabilitet Hvis der på et varmt tag udlægges ny tagdækning, skal der iht. BR10 samtidig foretages en efterisolering, hvis dette er økonomisk rentabelt. Fremgangsmåden ved rentabilitetsberegningen er følgende: 1. Først fastlægges den nødvendige ekstraisoleringstykkelse for at opnå U = 0,15 W/m 2 K. 2. Det konstateres om det rent byggeteknisk er muligt at isolere i den givne tykkelse og om foranstaltningen er rentabel. 3. a. Hvis foranstaltningen er rentabel gennemføres den. b. Hvis foranstaltningen ikke er rentabel f.eks. fordi tagkanter skal forhøjes så vælges den største isoleringstykkelse, som kan udføres uden forhøjelse af tagkanter m.v. og det undersøges, om rentabiliteten er større end 1,33. 4. Hvis ingen foranstaltninger er rentable, skal der ikke foretages yderligere og der kan udlægges en ny tagmembran uden underliggende isolering. 11.1 EKSEMPEL PÅ BEREGNING AF RENTABILITET Et varmt tag med lille hældning står overfor en fornyelse af tagdækningen. Derfor skal der gennemføres beregninger, som viser i hvilken udstrækning der samtidig skal efterisoleres. Ejendommen har et tagareal på 600 m 2 og er fra 70 erne, hvor kravet til tagkonstruktionen var U = 0,45 W/m 2 K, hvilket var kravet i bygningsreglementerne fra 1961-1982, hvor kravet i BR82 blev skærpet til 0,40 W/m 2 K og i BR95 til 0,20 W/m 2 K. I henhold til BR10 skal det ved udlægning af en ny tagmembran samtidig vurderes, om det er rentabelt at efterisolere taget og såfremt en opgradering helt til dagens krav ikke er mulig skal det undersøges, om der kan gennemføres mindre omfattende efterisoleringsarbejder. I den her foreliggende situation skal der, hvis det er rentabelt, efterisoleres til en U-værdi på højst 0,15 W/m 2 K, hvorfor den forbedrede tagkonstruktion skal have en isolans R tot på: R tot = 1/U tot = 1/0,15 = 6,67 m 2 K/W Den eksisterende tagkonstruktions isolans R eks er: R eks = 1/0,45 = 2,22 m 2 K/W Der mangler således en isolans R ny på: R ny = R tot - R eks = 6,67-2,22 = 4,45 m 2 K/W Med et isoleringsmateriale med λ = 0,037 W/mK bliver den ekstra isoleringstykkelse t: t = R ny λ = 4,45 0,037 = 165 mm Rentabiliteten heraf beregnes, idet det antages, at tagkanterne må forhøjes. Besparelsen i energiudgift i kr. med en oliepris på C kr./l bliver: B = ΔU C P T A, hvor ΔU = Forskel i U-værdi før og efter foranstaltningen i W/m 2 K 20
C = Oliepris i kr./l P = Omregningsfaktor. (Afhænger af varmemedie, nyttevirkning og opvarmningsanlæg). T = Forventet levetid i år A = Bygningsareal i m 2 For et almindeligt oliefyret opvarmningsanlæg kan omregningsfaktoren typisk sættes til P = 10. Med en anslået oliepris på kr. 10,00 kr./liter bliver besparelsen over 40 år i eksemplet således: B = (0,45-0,15) 10 10 40 600 = kr. 720.000 I forhold til blot udlægning af ny tagdækning bliver merprisen (a) for isolering og en nødvendig forhøjelse af tagkanter: a = 950 kr./m 2 Investeringen I bliver: I = a A = 950 600 = kr. 570.000 Rentabiliteten R bliver: R = B/I = 720.000/570.000 = 1,26 1,33 Denne efterisoleringsforanstaltning er derfor ikke rentabel ved valg af 40 års levetid. Det antages i stedet, at det er muligt at efterisolere med 100 mm isoleringsmateriale uden forhøjelse af tagkanterne. Derfor skal rentabiliteten heraf undersøges. Isolansen af 100 mm isolering med λ = 0,037 W/mK bliver: R ny = t/λ = 1,100/0,037 = 2,7 m 2 K/W R tot = R eks + R ny = 2,22 + 2,70 = 4,92 m 2 K/W U tot = 1/R tot = 1/4,92 = 0,20 m 2 K/W Besparelse: B = U C P T A B = (0,45-0,20) 10 10 40 600 = kr. 600.000 De ekstra 100 mm isolering (uden forhøjelse af tagkanter) koster a = 550 kr./m 2. Investering: I = a A = 550 600 = kr. 330.000 Rentabiliteten: R = 600.000/330.000 = 1,81 1,33 Det er således denne foranstaltning, der skal gennemføres. For tagpaptage med et underliggende uudnyttet tagrum vil det normalt være rentabelt at anbringe yderligere isoleringsmateriale oven på den eksisterende isolering. Ved efterisolering af ventilerede flade trætagkonstruktioner er det vigtigt, at de fugttekniske forhold bedømmes inden der træffes beslutning om at lukke ventilationsåbninger. Reglerne for hvilke mindste isoleringstykkelser, der kan anvendes med samtidig lukning af tagets ventilation fremgår af TOR-anvisning 30 og SBi-anvisning 224. 21
Ved en ombygning, der er et led i en væsentlig anvendelsesændring, skal energiforbedringen gennemføres uanset om ændringen er rentabel dette gælder også for énfamiliehuse. Bemærk, at hvis der foretages en tagudskiftning, skal tagets isolering føres op til dagens standard dvs. til en U-værdi på 0,15 W/m 2 K og et linietab på 0,10 W/mK uanset rentabiliteten. 12. Afvigelser fra bestemmelserne I forbindelse med ombygning og andre forandringer i bygningen gælder en række undtagelser for de energitekniske krav. Undtaget er således kirker, fredede bygninger og bygninger, som er en del af et fredet fortidsminde samt bevaringsværdige bygninger, der er omfattet af en bevarende lokalplan, tinglyst bevaringsdeklaration eller bygninger udpeget i kommuneplanen som bevaringsværdige. Hensyn til byggeteknik og arkitektur kan dog også begrunde en undtagelse fra reglerne. Tvivlstilfælde kan forelægges kommunalbestyrelsen til afgørelse. 22
13. Linietab for samlingen omkring ovenlys og tagvinduer Beregningerne tager udgangspunkt i DS 418 kap. 6.12.4. Herfra stammer figur 13.1 og 13.2, som viser principperne for fastlæggelse af de geometriske forhold ved beregningerne af linietabet som følge af kuldebroen forårsaget af lysningspanelet. Linietabet afhænger af lysningspanelets højde over tagisoleringen (benævnt samling) og isoleringstykkelsen i lysningspanelet. Karm Samling Lysningspanel ml. ovenlys og tagisolering Isoleringstykkelse i samling Figur 13.1: Geometriske forhold ved beregning af linietab ved ovenlysvinduer. (Dampspærre ikke vist). Karm Samling Lysningspanel ml. tagvindue og tagkonstruktion Isoleringstykkelse i samling Figur 13.2: Geometriske forhold ved beregning af linietab ved tagvinduer. (Dampspærre ikke vist). Karm over samling medregnes til ovenlysets U-værdi. Den del af lysningspanelets højde, som indgår i beregningerne (samlingen) måles fra oversiden af isoleringen i selve taget til undersiden af karmen i ovenlys og til oversiden af isoleringen på siden af karmen i tagvinduer. Det forudsættes, at der er tale om en trækarm og at isoleringens varmeledningsevne i lysningspanelet er højst 0,04 W/mK. Linietabet som følge af lysningspartiet er angivet i tabel 13.1. Ved andre højder og isoleringstykkelser kan der interpoleres i tabellen. Hvis ikke lysningspanelet er isoleret på samme måde langs alle fire sider (f.eks. hvis ovenlys/tagvindue ligger direkte an mod spær uden mellemliggende isolering) bestemmes linietabet ved at vægte værdierne for arealerne med 0 (ingen isolering) og den aktuelle isoleringstykkelse. Højde af samling [mm] Tykkelse af isolering i samling [mm] 0 25 50 75 Linietab [W/mK] 0 0,05 0,03 0,02 (0,01) 50 0,15 0,08 0,05 0,04 100 0,25 0,13 0,08 0,06 200 0,45 0,23 0,14 0,11 300 0,65 0,33 0,20 0,16 Tabel 13.1: Linietabet i W/mK samling omkring ovenlys og tagvinduer. 23
13.1 EKSEMPEL BEREGNING AF LINIETAB Der skal bestemmes linietab i et lysningspanel omkring et ovenlysvindue på 1 x 1m. Ovenlyset er indlagt imellem to spær (ingen isolering i lysningspanelet). Der er anvendt 50 mm isolering på de to andre sider af lysningen. Lysningspanelets højde over tagisoleringen ( samling på figur 13.1) er 0,125 m. Fabrikanten af ovenlys har ved deklarering af ovenlysets U-værdi allerede taget hensyn til kuldebroen som følge af trækarmen. Dette betyder, at denne løsning lige netop lever op til dagens krav om et maksimalt linietab på 0,2 W/mK ved anvendelse af energirammeberegninger. Med en samling i lysningspanelet på 125 mm og en gennemsnitlig isoleringstykkelse i lysningspanelet på 50 mm opnås ved interpolation i tabel 13.1 et linietab på 0,095 W/mK. Denne løsning er således acceptabel i de tilfælde, hvor bygningsreglementets krav er et linietab på højst 0,1 W/mK (se tabel 7.1). Karmen udgør en væsentlig kuldebro og bør derfor være medregnet ved deklaration af ovenlysets eller tagvinduets U-værdi. Uisoleret lysningspanel 125 mm Isoleret lysningspanel Såfremt karmen ikke er medregnet findes der i DS 418 kap. 6.12.4 (Annex H) detaljerede retningslinier for, hvordan der skal beregnes et tillæg til U-værdien for at kompensere for det ekstra varmetab gennem ovenlys, karm og ramme. 50 mm Figur 13.3: Fastlæggelse af udstrækning af henholdsvis lysningspanel og ovenlysets U-værdi. Af tabel 13.1 fremgår ved interpolation, at linietabsværdien for de to isolerede sider er 0,095 W/mK og for de to uisolerede sider 0,30 W/mK. Det vægtede linietab bliver derfor (2 0,095 + 2 0,30)/4 = 0,2 W/mK. 24
14. Ovenlys, tagvinduer og rytterlys Ved udskiftning af ovenlysvinduer må energitilskuddet gennem vinduet i opvarmningssæsonen ikke være mindre end 10 kwh/m 2 pr. år. Det er valgfrit, om man ved energiberegninger som transmissionsareal anvender det udvendige overfladeareal eller et areal svarende til det udvendige karmmål. For et buet ovenlys, kan det typisk betyde en forøgelse af transmissionsarealet på 20 %. Ved beregning af det tilladte vinduesareal, skal der anvendes det samme transmissionsareal ved beregning af U-værdi som anvendes ved energiberegninger. For andre om- og udbygninger, f.eks. karnapper og kviste, bestemmes transmissionsarealet af de udvendige mål. 14.1 EKSEMPEL Det beregnes, hvilken ekstra tykkelse isolering, der skal anvendes i et tag, som i forvejen er projekteret med et ovenlysareal på 22 %, men hvor det ønskes at placere endnu fire ovenlysvinduer. Det forudsættes, at de oprindeligt projekterede ovenlys lever op til Bygningsreglementets krav både, hvad angår U-værdi og linietab og at det samme er tilfældet for tagets varmeisolering. Beregningerne gennemføres i dette tilfælde baseret på udvendige karmmål. Tagflade 20 m Nye ovenlys 1,2 m 1,2 m 50 m U-værdi = 1,65 W/m²K Linietab = 0,10 W/mK Figur 14.1.1: Hal, hvori der suppleres med fire ovenlys. Der findes følgende data: Der er tale om en hal med fladt tag på 50 x 20 m = 1000 m 2. Der er i forvejen indbygget 220 m 2 (22 %) ovenlys, som lever op til bygningsreglementets krav både, hvad angår U-værdi og linietab. Der ønskes imidlertid placeret endnu fire 1,2 m x 1,2 m ovenlys, som også lever op til kravene. Det ekstra varmetab ønskes kompenseret ved en forøget isoleringstykkelse i den resterende tagflade. I dette tilfælde baseres beregningerne på de udvendige karmmål. Det forøgede ovenlysareal: 4 1,2 1,2 = 9,76 m 2 Eksisterende ovenlys i alt 220 m² Tagfladearealet: 1000 - (220 + 9,76) = 770,24 m 2 4 stk. nye ovenlys Ekstra transmissionstab fra tag: 9,76 1,65 + 4 4,8 0,1 = 18,0 W/K 25
Der skal således kompenseres for 18,0 W/K. Udgangspunktet for kompensationen for det ekstra transmissionstab som følge af de fire ovenlys er 0,10 W/m 2 K. Det vil sige et transmissionstab på: 770,24 0,10 = 77,02 W/K. Varmetabet pr. m 2 tagflade skal derfor bringes ned til: (77,02-18,0)/770,24 = 0,077 W/m 2 K. Nødvendig ny isoleringstykkelse med et isoleringsmateriale med λ = 0,039 W/mK bliver: (1/0,077-1/0,10) 0,039 = 0,116 m ~ 12 cm. Dette betyder, at den gennemsnitlige isoleringstykkelse skal øges med ca. 56 mm fra f.eks. 375 til 430 mm, når det tilladelige vinduesareal overskrides med ca. 1 % (9,76 m 2 ). 26
15. Varmeisoleringsmaterialer Der findes en række isoleringsprodukter til varmeisolering af kolde og varme tage samt til omvendte tage og duo-tage. I tabel 15.1 er givet en oversigt over typiske egenskaber og anvendelsesmuligheder. λ dekl. i tabellen er den såkaldt deklarerede varmeledningsevne. Isoleringsmateriale Densitet [kg/m 3 ] Varmeledningsevne λ dekl. [mw/m K] Anvendelse Blød mineraluld 15-30 32-40 Kolde tage Mineraluld tagisolering 80-180 34-40 Varme tage og udvendig merisolering Ekspanderet polystyren, EPS 1) 15-30 32 41 Varme tage og udvendig merisolering PIR/PUR 20-30 22-28 Varme tage og udvendig merisolering Ekstruderet polystyren, XPS 25-40 34-38 Omvendte tage og duotage Celleglas 40-60 38 50 Varme tage Tabel 15.1: Densitet og varmeledningsevne for isoleringsmaterialer til tage. 1) Med mindre der findes anden dokumentation bør EPS-materialer ikke anvendes før 6 uger efter produktion for at undgå krympning, der kan være op til 0,5 %. 27
16. U-værdier Til beregning af U-værdier anvendes den deklarerede varmeledningsevne λ dekl. Beregning af U-værdier foregår på basis af DS 418 og de deri angivne beregningsmetoder. Dansk Forening af fabrikanter af varmeisoleringsmaterialer (VIF) udgiver en U-værditabel, hvorfra følgende typiske overslagsmæssige U-værdier stammer. Figur 16.1.1: Varmt tag. Al isolering ligger over den bærende konstruktion. 16.1 TYPISKE U-VÆRDIER Varmetabet kan ikke ved nybyggeri baseres på faste U-værdier, idet der skal udføres en samlet beregning af, om energiforbruget ligger indenfor energirammen for den aktuelle bygningstype. Til orientering kan der dog anvendes orienterende U-værdier for varme tage, som angivet i tabel 16.1.1. Bygningstype Typiske orienterende U-værdier [W/m 2 K] Typiske isoleringstykkelser for varme tage [mm] Nybyggeri i flere etager (boliger, plejehjem, hotel m.v.) Nybyggeri i et plan (boliger, plejehjem, hotel m.v.) 0,08 350 400 0,10 325 350 Nybyggeri (erhverv, kontor, butik) 0,10 325 350 Tilbygninger/ombygninger 0,15 225 275 Tabel 16.1.1: Typiske orienterende U-værdier og isoleringstykkelser for varme tage. 28
16.2 KOLDE TAGE (VENTILEREDE) MOD LOFTRUM I det følgende er i tabel 16.2.1 vist U-værdier for f.eks. ventilerede tagkonstruktioner med et spær på 45 mm x 120 mm og isolering over eller evt. under spærfod. For andre dimensioner kan beregninger udføres efter DS 418 eller søges i U-værdi- tabel 2009 fra VIF. Der er tale om gitter- spærlofter, skrålofter, hanebåndslofter og skunkgulv/vægkonstruktioner, som vender mod et ventileret hulrum. Ventilation Spær Dampspærre Loftbeklædning t2 t1 t3 Konstruktionsprincippet er vist på figur 16.2.1. Figur 16.2.1: Ventileret tagkonstruktion med en spærfod på 45 mm x 120 mm. Udvendig beklædning er tagpap på et træunderlag og indvendig beklædning er 13 mm gipsplader. Ventileret tagkonstruktion over loftrum (fig. 16.2.1) t 3 mm t 1 mm t 2 : Isoleringstykkelse [mm] λ dekl. = 37 mw/m K 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 120 0,33 0,25 0,17 0,13 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07 45 120 0,25 0,20 0,14 0,12 0,10 0,09 0,08 0,07 0,07 Tabel 16.2.1: U-værdi for ventilerede tagkonstruktioner. Konstruktionen er beskrevet i figur 16.2.1. Der er regnet med et isoleringsmateriale med λ dekl. = 37 mw/m K. For andre isoleringstykkelser kan U-værdier ses i U-værditabel 2009 eller beregnes på grundlag af DS 418. 29
16.3 KOLDE TAGE (PARALLELTAGE) I tagkonstruktioner over rum med beskeden fugttilførsel, det vil sige fugtbelastningsklasse 1 og 2 (se afsnit 16.5) kan anvendes uventilerede træbaserede tagelementer i kombination med en såkaldt fugtadaptiv dampspærre. Der er dog en række vigtige begrænsninger ved anvendelse af en sådan dampspærre, hvilket vil fremgå af producenternes brochuremateriale, herunder f.eks. skyggeforhold på taget, orientering mod verdenshjørner og taghældning. For at forhindre uhensigtsmæssig intern konvektion i tagelementerne, bør disse udfyldes helt med isoleringsmateriale, i det mindste altid, når det gælder hældningstage. I figur 16.3.1 er vist princippet i en uventileret tagkonstruktion med en fugtadaptiv dampspærre og i tabel 16.3.1 U-værdier for forskellige isoleringstykkelser. En fugtadaptiv dampspærre ændrer fugttransportegenskaber ved en ændring i fugtforholdene i det miljø den fugtadaptive dampspærre befinder sig i. Tagdækning Tagunderlag Isolering Fugtadaptiv dampspærre Ribbe pr. 600 mm Loftbeklædning Figur 16.3.1: Tagkonstruktion (tagelement) med 45 mm spær pr. 600 mm. Loftbeklædning af 13 mm gipsplade og tagdækning af to lag tagpap på 12 mm krydsfiner. Uventileret tagelement (fig. 16.3.1) Isoleringstykkelse [mm] λ dekl. = 37 mw/m K 170 195 220 245 295 340 385 430 475 U-værdi i W/m 2 K 0,23 0,20 0,18 0,16 0,13 0,12 0,10 0,09 0,08 Tabel: 16.3.1: U-værdi for tagkonstruktion helt udfyldt med isoleringsmateriale. Konstruktion er beskrevet i figur 16.3.1. Der er regnet med et isoleringsmateriale med λ dekl. = 37 mw/m K. For andre isoleringstykkelser kan U-værdier ses i U-værditabel 2009 eller beregnes på grundlag af DS 418. 30
Tagdækning Tagunderlag Ventileret hulrum Isolering Dampspærre Ribbe pr. 600 mm Loftbeklædning Figur 16.3.2: Ventileret bjælkespærkonstruktion med 45 mm spær pr. 600 mm. Loftbeklædning af 13 mm gipsplade og tagdækning af to lag tagpap på 12 mm krydsfiner. Ventileret bjælkespærkonstruktion (fig. 16.3.2) Isoleringstykkelse [mm] λ dekl. = 37 mw/m K 245 295 345 395 445 490 U-værdi i W/m 2 K 0,15 0,13 0,12 0,10 0,09 0,08 Tabel 16.3.2: U-værdier for ventilerede bjælkespærkonstruktioner. Konstruktion er beskrevet i figur 16.3.2. Der er regnet med et isoleringsmateriale med λ dekl. = 37 mw/m K. For andre isoleringstykkelser kan U-værdier ses i U-værditabel 2009 eller beregnes på grundlag af DS 418. 31
16.4 VARME TAGE I varme tage placeres varmeisolering og tagdækning helt oven på tagets bærende konstruktion. U-værdien for et varmt tag afhænger tillige af den underliggende konstruktion, som i sig selv bidrager lidt til varmeisoleringsevnen for konstruktionen. Isoleringstype Opbygning af isoleringslag λ dekl. [mw/mk] 1-lagsløsning, mineraluld Tagplade: 34-40 2-lagsløsning, mineraluld eller dual-density 1) Overplade: 32-40 Underplade: 34-40 EPS 2) + mineraluld Mineraluld: 34-40 EPS: 32-41 EPS 2) + stenlag EPS: 32-41 Celleglas Celleglas 38-50 Tabel 16.4.1: Opbygning af isoleringslag i trædefaste varme tage. 1) Dual-density: Større densitet i øverste end i nederste lag 2) EPS: Ekspanderet polystyren 32
Konstruktion Totale isoleringstykkelse [mm] λ dekl. = 37 mw/mk 150 175 200 250 300 350 400 Trædæk 0,23 0,20 0,18 0,15 0,12 0,10 0,09 Stålplade 1) 0,22 0,20 0,17 0,14 0,12 0,10 0,09 Betondæk 100-200 mm 0,24 0,21 0,18 0,15 0,13 0,10 0,09 Letklinkebetondæk 200 mm 0,20 0,18 0,16 0,13 0,11 0,09 0,08 Tabel 16.4.2: Typiske U-værdier for varme tage isolerede med mineraluld eller polystyren [W/m 2 ]. 1) Hvis dampspærre anbringes direkte på ståldækket skal den være MK-godkendt til formålet. 33
16.5 UDVENDIG MERISOLERING AF KOLDE TAGE Udvendig merisolering af kolde tage er en sikker renoveringsmetode, som forbedrer både varmeisolering og fugtforhold på tagfladen. Den nødvendige merisolering fastlagt som forholdet imellem den eksisterende og den nye isolering kan bestemmes ud fra fugtbelastningsklassen for de underliggende rum, som vist på tabel 16.5.2. Tabel 16.5.1 viser den nødvendige merisolering. Konstruktion Eksisterende isoleringstykkelse [mm] Totale isoleringstykkelse [mm] λ dekl. = 37 mw/mk 100 150 200 250 300 350 400 Træ 1) 2) 75 0,20 0,16 0,13 0,11 0,10 0,09 0,08 100 0,18 0,15 0,12 0,11 0,09 0,08 0,07 125 0,17 0,14 0,12 0,10 0,09 0,08 0,07 Beton 100-200 mm 75 0,21 0,16 0,13 0,11 0,10 0,09 0,08 100 0,19 0,15 0,12 0,11 0,09 0,09 0,07 125 0,17 0,14 0,12 0,10 0,09 0,08 0,07 Stål 75 0,21 0,16 0,13 0,11 0,10 0,09 0,08 100 0,18 0,15 0,12 0,11 0,09 0,08 0,07 125 0,17 0,14 0,12 0,10 0,09 0,08 0,07 Letklinkebeton kl. 600: 200 mm 75 0,18 0,14 0,12 0,10 0,09 0,09 0,07 100 0,16 0,13 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07 125 015 0,12 0,10 0,09 0,08 0,07 0,07 Tabel 16.5.1: U-værdier for varme tage samt merisolerede kolde tage [W/m 2 K]. 1) Lukning af ventilation efter et år eller efter at det er konstateret, at tagkonstruktionen er tør. 2) Fastlæggelse af isoleringstykkelser ud fra fugtbelastningsklasser sker iht. tabel 16.4.2. 34
Fugtbelastningsklasse Isolans over membran ift. eksisterende isolans Principtegning 1 Lav + 2 g/m 3 1:1 2) 2 Middel + 4 g/m 3 1,5:1 3 Høj + 6 g/m 3 3:1 4 4:1-8:1 3) 5 Skal vurderes og beregnes for det enkelte tilfælde Tabel 16.5.2: Forholdet imellem den nye og den eksisterende isolans i et ventileret koldt tag, som efterisoleres udvendigt 1). 1) Lukning af ventilation efter et år eller efter det er konstateret, at tagkonstruktionen er tør. U-værdier fremgår af tabel 16.4.1 2) På det laveste sted kan accepteres 2:3. 3) Skal vurderes og beregnes for det enkelte tilfælde. 35
Den nødvendige isoleringstykkelse kan også beregnes med fugtsimuleringsprogrammer som f.eks. MATCH. Disse beregninger kan give lidt andre isoleringstykkelser og dermed også lidt andre forhold imellem de to isoleringstykkelser end anført i tabel 16.5.2. Skemaet for fugtbelastningsklasserne 1, 2 og 3 i tabel 16.5.2 er baseret på en lang række praktiske målinger på merisolerede tage over boliger og institutioner. Når de fugttekniske forhold i en bygning er fugtbelastningsklasse 4 og 5, skal der altid udføres en beregning af den nødvendige merisoleringstykkelse. Det er vigtigt, at der ikke indbygges fugt i den nye isolering, da der praktisk taget ikke ville kunne ske nogen udtørring. 14 g/m³ 80 % 12 4 + 5 70 % Luftens vanddampindhold [g/m³] 10 8 6 4 8 6 4 2 4 3 2 1 Udeluftens vanddampindhold 4 3 2 1 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % Indendørs relativ luftfugtighed (%) 2 10 % 0 jan apr jun sep dec Figur 16.5.1: Vanddampkoncentration i fugtbelastningsklasserne 1-5 og i udeluften over året. Baseret på (DS/EN ISO 13788, 2001) og referenceåret TRY. Indendørs relativ fugtighed er beregnet ved 20 C. På den lodrette akse til venstre er angivet den totale vanddampkoncentration samt fugttilskuddet (Δ) indenfor de enkelte fugtbelastningsklasser i afhængighed af årstiden. På den lodrette akse til højre er angivet den tilsvarende forventede relative luftfugtighed. 36
Fugtbelastningsklasser kan benyttes i forbindelse med fugtberegninger til at beskrive den fugtbelastning fra indeluften, som en konstruktionsdel er udsat for. Fugtbelastningsklasser er en forenklet metode til at beskrive, hvorledes fugtproduktionen indendørs og luftskiftet påvirker vanddampkoncentrationen i indeluften. Fugtbelastningsklasserne kan i opvarmede bygninger benyttes i forbindelse med vurdering af kondens på kuldebroer og den deraf følgende risiko for skimmelsvampevækst. Figur 16.5.1 viser forenklede, beregnede fugtbelastningsklasser i henhold til standarden DS/EN ISO 13788 (Dansk Standard, 2001) baseret på det danske referenceår TRY. Fugtbelastningsklasserne er vist både som indendørs vanddampkoncentration og som indendørs relativ fugtighed ved en lufttemperatur på 20 C. Den orienterende opdeling i fugtbelastningsklasser, som findes i tabel 16.5.3 gælder for de mest almindelige bygningsanvendelser. Fugtbelastningen nedefra kan variere meget for de forskellige bygningsanvendelser. Fugtmålinger i den aktuelle bygning (foretages bedst om vinteren eller efteråret) kan afsløre, om bygningen må rykkes op i en højere fugtbelastningsklasse. F.eks. kan bygninger med utilstrækkelig ventilation have et meget fugtigt indeklima. En bygning med overtryksventilation og befugtning giver normalt også en så stor fugtbelastning af tagkonstruktionen, at den må placeres i fugtbelastningsklasse 4 eller 5. Ved udvendig merisolering af kolde tage kan ventilationen af det oprindelige tag lukkes efter et års forløb eller når tagkonstruktionen er tør. De i tabel 16.5.1 givne U-værdier gælder, når ventilationen er lukket. klasse 1 klasse 2 klasse 3 klasse 4 klasse 5 Tørre lagerhaller Industribygninger uden fugtproduktion Haller uden tilskuere Idrætshaller Beboelsesbygninger med lav beboelsestæthed Kontorer, forretninger Institutioner (uden klimaanlæg) Beboelsesbygninger med høj beboelsestæthed Idrætshaller med mange tilskuere Storkøkkener, kantiner Bade- og omklædningsrum Specielle bygninger f.eks. vaskerier, bryggerier og svømmehaller Tabel 16.5.3: Vejledende indplacering af bygninger i fugtbelastningsklasser efter anvendelse. I fugtbelastningsklasserne 2 og 3 regnes der med almindeligt ventilerede bygninger, og at der ikke findes klimaanlæg. Bemærk, at tagkonstruktioner over svømmehaller er en særlig udsat konstruktion og at stort set al isolering bør placeres over taget (ved renovering den gamle tagdækning), der herefter fungerer som dampspærre. Det kan dog af hensyn til akustikken i det underliggende rum være nødvendigt at have en beskeden isolering i loftkonstruktionen. 37
16.6 UDVENDIG MERISOLERING AF VARME TAGE Udvendig merisolering af varme tage vil altid forbedre de fugttekniske forhold og reglerne for minimumtykkelser for merisolering, som beskrevet for kolde tage, gælder derfor ikke. Også i dette tilfælde er det dog vigtigt, at der ikke indbygges fugt i den nye isolering. Ved merisolering af varme tage, hvor den gamle isolering indeholder træbaserede materialer, skal de varme tage behandles på samme måde som kolde tage. 16.7 OMVENDTE TAGE OG DUO-TAGE Til tagterrasser, parkeringsdæk og taghaver anvendes ofte en opbygning som omvendt tag eller som duo-tag. Isoleringen over tagmembranen skal da udføres af ekstruderet polystyren (XPS) som har stor modstand mod vandoptagelse. I DS 418 er angivet en detaljeret beregningsmetode til fastsættelse af et tillæg til U-værdien. 38