Fugtkursus 2014 Introduktion (BR10, fugtteori, diffusionsberegning, øvelser) Opgaver og beregning Afleveringsopgave og opfølgning Side 1 2014 Kursets mål og evaluering Mål: Opnå fortrolighed med grundlæggende fugtteori, fugttransportmekanismer og forståelse for vanddampdiagrammet. Foretage kvalificeret fugtanalyse af en konstruktion ved en steady-state diffusionsmodel dels ved grafisk analyse og dels ved anvendelse af beregningsprogram. Evaluering: Afleveringsopgave (afleveret og godkendt) medfører at kurset er bestået Side 2 2014 Fugtkursus Webside http://sva.ict-engineering.dk/course/fugt/ Side 3 2014 1
Bygningsreglement 2010 (BR10) Bygninger skal sikres mod skadelig akkumulering af kondensfugt som følge af fugttransport fra indeluften. Bygninger skal desuden sikres mod opsugning af fugt fra undergrunden. Kritisk fugtindhold Risiko for skimmelvækst Fugtteknisk dokumentation Side 4 2014 BR10: Fugt og holdbarhed Fugt i bygningsdele og konstruktioner kan medføre skimmelvækst, nedbrydning af materialer, nedsat isoleringsevne mv. vandbelastning fra omgivelserne minimeres vand og fugt afledes fra bygningen konstruktionerne yder beskyttelse mod indtrængning af vand konstruktionerne kan modstå normale vand- og fugtpåvirkninger der ikke opstår skadelig kondens på og i konstruktioner; herunder på overflader. Side 5 2014 BR10: Klimapåvirkninger under udførelse Våde fugtfølsomme materialer samt materialer og bygningsdele med skimmelsvamp skal ikke indbygges i opførelsesperioden undgå materialer og byggetekniske løsninger, der er unødigt fugtfølsomme. afsættes tid til udtørring af byggematerialer og -konstruktioner hensigtsmæssig opbevaring af byggematerialer. fælles faciliteter til opbevaring af fugtfølsomme materialer. opførelse under total inddækning cost-benefit analyse af totalinddækning af byggeriet under opførelsen Side 6 2014 2
BR10: Kritisk fugtindhold Kritisk fugtindhold kan enten fås hos producenten eller leverandøren kritiske fugtindhold med hensyn til skimmelvækst for et materiale er kendt og dokumenteret ellers kan et fugtindhold i materialet, der er i ligevægt med en relativ luftfugtighed på 75 % på materialets overflade normalt anvendes som kritisk fugtindhold I byggetilladelsen kan stilles krav om at der foretages måling eller anden form for dokumentation fra en fugtsagkyndig, der efterviser opfyldelse af krav om kritisk fugtindhold i konstruktioner og materialer. Side 7 2014 BR10: Kvalitetssikring Fugtmålinger og visuel inspektion for skimmelsvampe emballering og håndtering på fabrik transport til byggeplads opbevaring på byggeplads håndtering og indbygning udtørring og opvarmning dokumentation af kontrol Også materialer, der er mindre følsomme over for fugt bør løbende undersøges for fugtindhold, så det sikres, at aptering af fugtfølsomme materialer som tapet, trægulve og skabe ikke bygges ind før bygningen er tilstrækkeligt tør. Side 8 2014 BR10: Fugtteknisk dokumentation forskrifter for kvalitetssikring som foreskrevet i projektets udførelsesgrundlag; herunder arbejdsbeskrivelser. kontroldokumentation af fugttekniske forhold under udførelsen resultater af fugtmålinger. Som supplement til den fugttekniske dokumentation kan gennemføres en systematisk visuel kontrol for skimmelvækst. Side 9 2014 3
Fugtstrategiplan (Bygge og miljøteknik A/S) Dispositionsfasen Konstruktionsprincip og udførelsesmetode Projekteringsfasen Fugtkriterier, krav til dokumentation og kvalitetssikring Udførelsesfasen Fugtmålinger, udtørringsprincipper, dokumentation Driftsfasen Kontrolmålinger Desuden orienterende fugtkriterier http://www.byggeteknik.com/uploads/docs/bmt_datablade/fugtstrategiplan.pdf Side 10 2014 Husstøvmider Bedste leve- og formeringsvilkår ved 17-32 C og 55-75% RF Lever af menneskeskel i din seng! Støvmideallergi: Tørret støvmideafføring Side 11 2014 Skimmelsvamp Lever af dødt organisk materiale Elsker overflader med RF > 80% Allergiske reaktioner Kan udvikle astma Årsager til svamp: Gammel vandskade Utætheder Nye huse med for dårlig udluftning Indbygning af våde materialer Side 12 2014 4
Fugtindhold i luft Forholdet mellem den mængde vanddamp, der er i luften og den mængde vanddamp luften maksimalt kan indehold ved en given temperatur. Relativ luftfugtighed RF [%] Side 13 2014 Vanddampindhold og relativ luftfugtighed ude Luftens fugtighed varierer over året Sommer: RF 75% vanddampindhold 10 g/m³ Vinter: RF 90% vanddampindhold 5 g/m³ [g/m 3 ] 14 100% 12 95% 10 90% 8 85% 6 80% 4 75% 2 70% 0 65% Efterår Vinter Forår Sommer Side 14 2014 Fugtudvikling ved brusebad Badeværelse 90 80 Slukker bruseren 70 60 Humidity(%rh) High Alarm rh Åbner vindue 50 Tænder bruseren 40 30 Side 15 2014 5
Damptryk i Pa Damptryk i Pa Vanddampindhold i g/m³ Vanddampindhold i luft Vanddampindhold afhænger af temperatur og RF høj temperatur højt vanddampindhold høj RF højt vanddampindhold Vanddampindhold i g/m³ 100% RF 25 20 80% RF 60% RF 15 40% RF 10 5 20% RF 0-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 Temperatur i i C ºC Side 16 2014 Damptryk Damptryk i Pa 100% RF 3500 80% RF 3000 60% RF 2500 2000 40% RF 1500 1000 20% RF 500 0-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 Temperatur i ºC C Side 17 2014 Relativ fugtighed inde RF inde afhænger af Tilstand ude (temperatur og RF) temperatur Fugttilførsel inde Damptryk i Pa 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Opvarmning af udeluft -10-5 0 5 10 15 20 25 30 Temperatur i i C ºC fugttilførsel inde 100% RF 80% RF 60% RF 40% RF 20% RF Side 18 2014 6
Fugtighedsklasser (fugtbelastningsklasse) Fugtighedsklasse Bygningens anvendelse 1 Tørre lagerhaller 2 Kontorer og butikker 3 Industribygninger uden fugtproduktion Beboelsesbygninger med lav aktivitet 4 Beboelsesbygninger med høj aktivitet Skoler og institutioner Sportshaller Køkkener og kantiner 5 Svømmehaller Fugtig industri Bade- og omklædningsrum Side 19 2014 Fugttransportmekanismer Diffusion Konvektion Kapillarsugning http://www.indiana.edu/~phys215/lecture/lecnotes/lecgraphics/diffusion2.gif Side 20 2014 Temperaturforløb gennem en konstruktion Lineært for hvert homogent lag Lineært hvis x-aksen er isolanser (R-værdier) t i t 1 t 2 ti t1 t2 t3 t4 tu t 3 t 4 t u R1 =Rio R2 Indv. overgang R3 Isolering R4 Ruo Udv. overgang Side 21 2014 7
Damptrykforløb gennem en konstruktion Lineært for hvert homogent lag Lineært hvis x-aksen er dampdiffusionsmodstande (Z-værdier) Pi =P1 P2 P3 P4=Pu Z2 Z3 Z4 Isolering Side 22 2014 Grafisk bestemmelse af kondens Skæring mellem damptryk og mætningsdamptryk P m,i P m,1 P i P 1 P2 P m,2 Lag 1 Lag 2 Lag 3 P m,3 = P mu P 3=P u Z 1 Z 2 Z 3 Side 23 2014 Kondensberegning ved diffusion Side 24 2014 8
Tryk i Pa Tryk i Pa Damptryk gennem konstruktionen 2500 2000 1500 1000 Damptryk før evt. korrektion Damptryk (korrigeret) M ætningsdamptryk 500 (indvendig) (udvendig) 0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 Isolering Dampdiffusionsmodstand, Z (GPa m² s/kg) Side 25 2014 Fugtophobning c Damptryk ophobning c ind c ud c ind Pi Z i hvor og c ud Pu Z u INDE Lag 1 Lag 2 Lag 3 UDE ΔPi Damptryk før korrektion Damptryk efter korrektion Mætningsdamptryk ΔPu Zi Zu Dampdiffusionsmodstand, Z Side 26 2014 Udtørring 2500 2000 Laggrænse med kondens fra foregående månded 1500 1000 Damptryk før evt. korrektion M ætningsdamptryk Damptryk (korrigeret) 500 0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 Dampdiffusionsmodstand, Z (GPa m² s/kg) Side 27 2014 9
DS/EN ISO 13788 DS/EN ISO 13788 - beregningsmodel for fugtdiffusion En beregning for hver måned (med gennemsnit for udetemperatur og -RF) Startmåneden er den første der viser fugtophobning De efterfølgende måneder sættes RF til 100% dér hvor dugpunktet var i foregående måned Negativ fugtophobning svarer til udtørring Når den totale fugtophobning igen er 0 så beregnes herefter normalt Hvis fugtophobning efter 12 måneder så beskriv tiltag for at udtørre Desuden undersøges om RF på indvendige overflader overholder krav (som normalt er på max 75%) Benyt Moisture Analysis http://sva.ict-engineering.dk/moistureanalysis/dk/ Side 28 2014 DS/EN ISO 13788 Begrænsninger Diffusion er eneste fugttransport Der beregnes endimensionelt ingen inhomogene lag (dvs. ikke som energiberegning!) Der tages ikke højde for tyngdekraft eller fugtudledning på andre måder Modellen er statisk Konstante temperaturer og RF inde og ude som månedsgennemsnit Materialeparametre er uafhængige af temperatur og af fugtindhold Normalt vil en beregning altid være på den sikre side Hvis en beregning holder så er der ikke behov for yderligere tiltag Hvis beregning total set viser fugtakkumulering kan man i visse tilfælde beskrive tiltag for bedring Side 29 2014 Moisture Analysis fugtakkumulering Side 30 2014 10
Moisture Analysis - inddata Side 31 2014 Moisture Analysis uddata, månedsværdier Side 32 2014 Moisture Analysis uddata, oversigt Side 33 2014 11
P2 P3 Damptryk i Pa P2 P3 Spørgsmål 1. Hvorfor kan det være en fordel at kende dugpunktstemperaturen for indeluften? 2. Forklar ud fra vanddampdiagrammet hvorfor det en vinterdag kan betale sig at lufte ud selv om den relative luftfugtighed ude er højere end inde, måske på 100% RF Side 34 2014 Øvelser i vanddampdiagrammet 1. Hvor meget vanddamp kan der indeholdes i 1 m³ luft ved 14 C 2. I en almindelig bolig med relativ fugtighed på 40% og rumtemperatur 20 C, hvad er da dugpunktstemperaturen? 3. En øl tages fra køleskabet ved 5 C. Flasken bliver fugtig (danner kondens). Rumtemperaturen er 18 C, hvad er den relative fugtighed i rummet? 4. En køletaske med en madpakke og køleelementer har indre en temperatur på 0 C og overfladetemperaturen er ca. gennemsnittet af rumtemperatur og den indre temperatur. Når rumtemperaturen er 20 C hvad skal rummets relative fugtighed så være for at der netop ikke dannes kondens på køletaskens overflade? 5. Et uisoleret koldtvandsrør med overfladetemperaturen 8 C befinder sig i et rum med relativ fugtighed på 45% Hvis der netop dannes kondens på røret hvad er så rumtemperaturen? 6. Rumtemperaturen sænkes til 15 C, stadig med relativ fugtighed på 45% Hvis røret kondenserer, hvad skal temperaturen på rørets overflade da være? Side 35 2014 Grafisk bestemmelse af kondens ti t1 t2 t3 t4 tu Damptryk i Pa 3500 3000 2500 2000 1500 1000 100% RF 80% RF 60% RF 40% RF 20% RF R1 =Rio R2 R3 R4 Ruo 500 0 Indv. overgang Isolering Udv. overgang -10-5 0 5 10 15 20 25 30 Temperatur i ºC C Pi =P1 Pm,i Pi Pm,2 P4=Pu Pm,3 Pm,4 = Pm,u P4=Pu Z2 Z3 Z4 Z1 Z2 Z3 Isolering Isolering Side 36 2014 12
Øvelse bestem evt. kondens grafisk Indre overgangsisolans, R io = 0,25 Porebeton (100 mm): R = 0,45 (λ = 0,22) Z = 4,76 (d = 0,021) Mineraluld/Murbatts (100 mm): R = 2,56 (λ = 0,039) Z = 0,53 (d = 0,19) (108 mm): R = 0,14 (λ = 0,78) Z = 5,40 (d = 0,020) Ydre overgangsisolans, R uo = 0,04 Indre tilstand: 20 C, 60% RF Ydre tilstand: 0 C, 90% RF Porebeton 100 mm A-murbatts 100 mm 108 mm Enheder: λ: W/(mK), R: m²k/w d: kg/(gpa m s), Z: GPa m² s/kg Side 37 2014 Øvelse bestem evt. kondens grafisk Indre overgangsisolans, R io = 0,25 Beton (100 mm): R = 0,10 (λ = 1,0) Z = 12,5 (d = 0,008) Mineraluld/Murbatts (100 mm): R = 2,56 (λ = 0,039) Z = 0,53 (d = 0,19) (108 mm): R = 0,14 (λ = 0,78) Z = 5,40 (d = 0,020) Ydre overgangsisolans, R uo = 0,04 Indre tilstand: 20 C, 60% RF Ydre tilstand: 0 C, 90% RF Beton 100 mm A-murbatts 100 mm 108 mm Enheder: λ: W/(mK), R: m²k/w d: kg/(gpa m s), Z: GPa m² s/kg Side 38 2014 Øvelse evt. kondens, fugtophobning og -udtørring Overgangsisolanser Indre = 0,25 m²k/w Ydre = 0,04 m²k/w (108 mm): λ = 0,67 W/(mK) d = 0,019 kg/(gpa m s) Hulrum (125 mm): λ = 0,039 W/(mK) isolering λ = 0,625 W/(mK) ikke-vent. λ = 1,111 W/(mK) svagt vent. d = 0,19 kg/(gpa m s) (108 mm): λ = 0,78 W/(mK) d = 0,020 kg/(gpa m s) 108 mm Hulrum 125 mm 108 mm Tilstand inde: 20 C og 60% RF Tilstand ude 0 C og 90% RF Side 39 2014 13