Trefiberbasert isolasjon i bindingsverksvegger

Transkript

1 Trefiberbasert isolasjon i bindingsverksvegger Undersøkelse av fuktforhold i laboratorieforsøk og sammenligning med simuleringer i WUFI Erik Lunde Bygg- og miljøteknikk Innlevert: juli 2014 Hovedveileder: Stig Geving, BAT Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet Institutt for bygg, anlegg og transport

2

3 NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR BYGG, ANLEGG OG TRANSPORT Oppgavens tittel: Trefiberbasert isolasjon i bindingsverksvegger - Undersøkelse av fuktforhold i et laboratorieforsøk og sammenligning med simuleringer i WUFI. Dato: Juli 2014 Antall sider (inkl. Bilag): 105 Masteroppgave X Prosjektoppgave Navn: Erik Lunde Faglærer/veileder: Stig Geving, professor, Institutt for Bygg, Anlegg og Transport (BAT), NTNU Eventuelle eksterne faglige kontakter/veiledere: Ole Aunrønning, avdelingsingeniør, BAT, NTNU Ekstrakt: Oppgaven tar for seg oppsettet og gjennomføring av et laboratorieforsøk og sammenligning av resultater med simuleringer i WUFI. Perspektivet er fuktforhold i trefiberisolasjon i bindingsverksvegger. Laboratorieforsøket er todelt. Det undersøker endimensjonal fukttransport gjennom isolasjonsmaterialet samt todimensjonale forhold. 1D-forsøket består av et rutenett på 15 forsøksceller, upåvirket av andre faktorer enn materialsjiktene og klimaet inne og ute. 2D-forsøket består av fem stykk, vanlig vegghøye bindingsverksfakk, hvor fuktopptak i stenderverk og naturlig konveksjon vil påvirke fuktfordelingen over veggen. I forsøket loggføres relativ fuktighet og temperatur i isolasjonen. I 2D-forsøket loggføres også fuktigheten i topp- og bunnsvillen. Materialene i forsøket: Kledning Fermacell. Dampbrems: PE-folie (Tommen Gram Dampsperre), DELTA Luxx, INTELLO eller ingen folie. Isolasjon: Hunton Trefiberisolasjon (plater og innblåst) og Glava Proff 35 (mineralull for sammenligning). Veggtykkelse:300mm. Vindsperre: Hunton Vindtett 12 mm og 50 mm (laget av 2 x 25 mm Hunton Vindtett plater) og Tyvek. Klemlekter: 36 x 48 mm. Klima som testelementene blir utsatt for er tredelt og består av to vinterscenarioer med lavt og middels fukttilskudd og ett vårscenario med lavt fukttilskudd. Resultatene fra forsøksperioden viser forskjellene i fuktegenskapene til isolasjonstypene. Trefiberisolasjonen har høyere totalt fuktinnhold, men generelt lavere relativ fuktighet mot ytterside av vegg. Mineralullen har vesentlig raskere reaksjonstid på utørking og oppfukting. Begge isolasjonstypene når fuktnivåer som er kritiske med tanke på biologisk vekst. Simuleringene i WUFI viser delvis samsvar med forsøket. Bruk av klimafil fra laboratoriet fungerte ikke som klimabelastning i WUFI, årsaken er ukjent. Konklusjon Trefiberisolasjonen er mindre avhengig av innvendig dampsperre. Trefiberisolasjonen vil holde et akseptabelt fuktnivå i bindingsverksvegger med de belastninger som er testet i dette forsøket. Stikkord: 1. Trefiberisolasjon 2. Fuktforhold 3. Bindingsverksvegger 4. Laboratorieforsøk X. (sign.) I

4 II

5 III Forord% Dennemasteroppgavenerbasertpåetlaboratorieforsøkmedtrefiberbasertisolasjoni bindingsverksveggersomharblittkjørtiklimarommenetilntnuvåren2014.totyper trefiberisolasjontestesmotulikevindcogdampsperrermedtankepå fuktopptak/opptørking.oppgavenshensikterogsååsammenligneprøveresultatene medsimuleringsresultaterfrawufi ogdermedundersøkeomwufi kanvalideres somsimuleringsprogramfortrefiberisolasjonenflexogzellfrahuntonfiberas. Bakgrunnogvurderingskriterierforevalueringenavresultatenekommeristartenav oppgaven,etterfulgtavhvordanlaboratorieforsøketerbygdogutført.oppgaven avsluttesmedresultaterfrabådelaboratorietogsimuleringsprogrammetsamten evalueringavdisseogisolasjonsmaterialetsytelserunderforsøket. MasteroppgavenbyggerpåminprosjektoppgaveTrefiberbasert*isolasjon*i* bindingsverksvegger* *oppsett*av*laboratorieforsøk*for*undersøkelse*av*fuktforhold (Lunde2013). OppgavenerendelavfleretekniskeundersøkelserutførtavSINTEFByggforskpå oppdragavhuntonsomønskeråfåundersøktfukttekniskeegenskaperitrefiberbasert isolasjon.minprosjektoppgavehøsten2013haddetilhensiktåklargjøreforet laboratorieforsøksomskullevidereføresidennemasteroppgaven,slikatdetskulle væretilstrekkeligmedtidtilågjennomføreetomfattendelaboratorieforsøkogen analyseavresultatene. Prosjektoppgavenvaraltsåenrenforberedelsetilforsøketsomblegjennomførti masteroppgaven.dedeleravprosjektoppgavensomerrelevantformasteroppgaven brukesher. Ilitteratursomjegikkekommernærmerinnpåidenneoppgavenbehandlesandre egenskaperenntrefiberisolasjonensisolasjonsevne,f.eks.termisklagringskapasitet, lyddempningogpåvirkningavinneklimaetbådefuktmessigmenogsåmedtankepå emisjoner.etannetperspektivsomjeghellerikkegårnærmereinnpåerdet miljømessigesomnåogsåpregerutviklingenibyggebransjen. Medminbakgrunnsomtømrerharoppgavenharværttiltalendeoginteressantiforhold tilåkunneværemedpåenmuligutviklingibyggebransjenogfåjobbemeddengodt kjentebindingsverksveggenmedennyvinklingogetnyttisolasjonsmateriale. Detåfullføreetforskningsprosjekternoejegertakknemligforåhafåttværeendelav ogenhendelsejegkommertilåtamedmegvidereogsomerstoltav. JegønskeråretteentakktilavdelingsingeniørOleAunrønningforhjelpmed laboratorietekniskeelementerogloggføringavforsøket.jegtakkerforskningsdirektør JonasHolmeogforskningslederPetraRüthervedSINTEFforgodediskusjonerrundt oppsettogresultatevaluering. Sist,menikkeminst,ønskerjegåtakkeStigGeving,professorvedInstituttforBygg, AnleggogTransport(BAT)vedNTNU,forgodveiledningogtilretteleggingavoppgaven.

6 IV

7 V Sammendrag% BrukenavogproduksjonavtrefiberbasertisolasjonerliteniNordeniforholdtilresten aveuropa.huntonfiberasiverksetteridissedagerplaneneomegenproduksjon.forå kvalitetssikreproduktenesanvendelsesområde/hvilkekombinasjoneratvindsperrerog fuktbremsersomeregnetønskerdeenundersøkelseavproduktetsbygningsfysiske egenskaperrelaterttilfuktopptak. Masteroppgaven%erendelavflereundersøkelserutførtavSINTEFByggforskpå oppdragfrahunton.formålet%medoppgavenvaråundersøkeogdokumentere fuktforholdibindingsverksveggermedhuntontrefiberisolasjon.oppgavenredegjør foroppsettoggjennomføringavetlaboratorieforsøkogsammenlignerresultatenemed simuleringeruførtiwufi. Kapasitetiklimaromogtid/arbeidskapasitetharbegrensetantallvarianterav materialkombinasjonerogklimavarianter. Isolasjonsvariantene%som%er%undersøkt,%Flex%og%Zell,erhenholdsvisenfastplateog løsfiberforinnblåsing..deleveresfrahuntonundernavnenehunton Trefiberisolasjon (plater/innblåst).isolasjonsmaterialetharenvarmekapasitetpå 2100j/kgKogharhygroskopiskeegenskapersomgirenstorfuktbufferingskapasitet. Varmekonduktivitetener0,038og0,040W/mKforFlexogZell. % Laboratorieforsøketertodelt.Detundersøkerendimensjonalfukttransportgjennom isolasjonsmaterialetienforsøksveggsombestårav15forsøksceller600x600mm, upåvirketandrefaktorerennmaterialsjikteneogklimaetinneogute.2dcforsøketerfem stykk,vanligvegghøyebindingsverksfakk,hvorfuktopptakistenderverkognaturlig konveksjonvilpåvirkefuktfordelingenoverveggen.iforsøketloggføresrelativfuktighet (RF)ogtemperaturiulikedybderoghøyder(2DCdelen)iisolasjonen.I2DCforsøket loggføresogsåfuktighetenitoppcogbunnsvillen. Materialene%iforsøket;KledningFermacell.Dampbrems;PECfolie(Tommengram dampsperre),delta Luxx,INTELLO ellerikkenoefolie.isolasjon;hunton Trefiberisolasjon (plateroginnblåst)ogglavamineralull(forsammenligning). Veggtykkelse;*300mm.Vindsperre;*HuntonVindtett12mmog50mm(lagetav2x25 mmhuntonvindtettplater)ogtyvek.klemlekter;36x48mm. Materialenesomerbruktiforsøketerforhåndskondisjonerttilca70%RF. Målesystemetiforsøketbestårihovedsakav60sensorersommålerrelativfuktighet ogtemperatur.loggføringenharforegåttautomatisk.deterogsåmontert trefuktsensoreritoppcogbunnsvillide5fullskalaveggelementene.trefuktenermålt manueltmedmotstandsmåler. % Klima%somtestelementeneblirutsattforertredeltogbestårav;tovinterscenarioer medlavogmiddelsfukttilskuddogettvårscenariomedlavtfukttilskudd. Resultatene%avforsøketviserforskjelleneifuktegenskapenetilisolasjonstypene. Trefiberisolasjonenharhøyeretotaltfuktinnhold,menjevntoverlavereRFmot

8 yttersideavveggsammenlignetmedmineralull.mineralullenharvesentligraskere reaksjonstidpåutørkingogoppfukting.beggeisolasjonstypenenåriforøskets klimabelastningområdersomerkritiskemedtankepåbiologiskvekst.simuleringenei WUFI viserettydeligsamsvarmellomsimuleringerogforsøkfordeenkletilfellenei 1DCveggen.Vedenmerkompleksklimabelastningfremkomikkeresultatersomtilsierat WUFIkanleggestilgrunnforsimuleringavmaterialkombinasjonerutenytterligere undersøkelserellerverifisseringavsorpsjonsegenskaper.oppgavenkanikkeentydig identifisereårsaken. Konklusjon% Trefiberisolasjonenklarersegminstlikebrasommineralullunderdetestede klimabelastningene.deerogsåmindreavhengigdampsperrenssdcverdier. Resultateneviserattrefiberisolasjonharinteressantebygningsfysiskeegenskaper relaterttilfuktopptakogfukttransport/konveksjon,egenskaperkanværefordelaktige veddematerialkombinasjonerogklimabelastningersomertestetidetteforsøket. VI

9 Abstract% TheuseandproductionofwoodfibreCbasedinsulationissmallintheNordiccountries comparedtotherestofeurope.huntonfiberasiscurrentlyimplementingplansto startproducingwoodfibrecbasedinsulation.inordertoverifytheproducts fieldof utilitisation,andwhichcombinationsofwindbreakersandvaporretardersthatare suitable,huntonhaverequestedtestsoftheproducts buildingphysicalproperties regardingmoistureaccumulation. ThisthesisisapartofaresearchprojectcommissionedbyHuntonandcarriedoutby SINTEFByggforsk.Theaimofthethesisistoinvestigateandsubstantiatemoisture conditionsintimberframecbuiltwallswithhuntontrefiberisolasjon (Woodfibre insulation).thethesisgivesanaccountofthesetupandtheimplementationofa laboratorytest,andcomparestheresultsofthetestwithsimulationscarriedoutin WUFI. Thenumberofmaterialconditionsandclimaticscenariostestedwererestricteddueto thelimitedcapacityoftheclimaticroomandthetimeframeofthestudy. The%insulation%products%that%have%been%examined%areFlex%and%Zell,asolidplate andloosefibredesignedforinsufflation,respectively,bothofferedbyhuntonas.the insulationmaterialhasathermalcapacityof2100j/kgkandhashygroscopicproperties thatgivealargemoisturebuffercapacity.thethermalconductivityis0.038and0.040 W/mKforFlexandZell,respectively. The%laboratory%testissplitintwoparts.FirstitlooksatoneCdimensionalmoisture transporttroughtheinsulationmaterialinatestwallconsistingof15testcells (300x600x600mm),unaffectedbyotherfactorsthanthematerialcompositionusedin eachcellaswellasoutdoorandindoorclimate.secondly,five2dctestshavebeen carriedoutwithanormalheightframecbuiltwallpart(300x600x2400mm),where moistureuptakeinthestudpartitionsandnaturalconvectionhaveaffectedthe moisturedispersioninthewall.thetestslogrelativehumidity(rh)andthe temperatureindifferentdepthsandheights(the2dcpart)oftheinsulation.the2dcpart alsologsthehumidityinthetopandgroundbeam. The%materials%used%inthetestare:indoors*cladding:Fermacell ;vapour*barrier:pec foil(tommengramdampsperre),delta Luxx,INTELLO ornofoil;insulation: HuntonTrefiberisolasjon (platesandinsufflated)andglavamineralwool(for comparisononly);wall*thickness:*300mm.sheating;*huntonvindtett 12mmand50 mm(madeof2x25mmhuntonvindtett plates)andtyvek ;Hug*barges:36x48mm Thematerialsusedinthetesthavebeenconditionedtoapproximately70%RH. VII

10 The%measuring%systemofthetestconsistsof60sensorsmeasuringrelativehumidity andtemperature.thelogginghasbeenautomatic.woodmoisturesensorshavebeen riggedinthetopandgroundbeamsinthefivefullscalewallelements.thewood moisturehasbeenmeasuredmanuallywithanohmmeter. Thetestelementshavebeenexposedtothreeclimatic%scenarios;twowinterscenarios withlowandmediummoisturecontributions,andonespringscenariowithlow moisturecontribution. Thetest%results%showthedifferenceinthemoisturecharacteristicsoftheinsulation types.thewoodfibreinsulationhashighertotalmoisturecontent,butaconsistently lowerrhagainsttheoutersurfaceofthewallthanthemineralwool.themineralwool ontheotherhand,hasasubstantiallyfasterresponsetimeofdehydrogenationand wetting.bothtypesofinsulationapproachlevelsofmoisturethatarecriticalwhen consideringbiologicalgrowth.thewufi simulationsareinaccordancewiththetests oftheonecdimensionalwall.themorecomplexclimaticstrainscenariosdidnotyield resultsthatindicatethatwufi canbereliedontosimulatecombinationsofmaterials withoutfurtherinvestigationsorverificationofsorptioncapacities.thethesishasnot beenabletounambiguouslyidentifythereasonforthis. The%conclusion%ofthethesisisthatwoodfibreinsulationmanagedjustaswellas mineralwoolinthetestedclimaticscenarios.thewoodfibreinsulationisless dependentonthesdcvaluesofthevapourbarrier.thelaboratorytestsshowthatwood fibreinsulationholdsinterestingbuildingphysicspropertiesrelatedtomoistureuptake andtransport/convection.thesearepropertiesthatcanbeadvantageousinthe combinationsofmaterialsandclimaticscenariosthathavebeentested. VIII

11 Innholdsfortegnelse% FORORD...III% SAMMENDRAG... V% ABSTRACT... VII% 1 INNLEDNING FORMÅL BAKGRUNN GJENNOMFØRINGSMODELL BEGRENSNINGER%OG%AVKLARINGER GRUNNLAG%FOR%VURDERINGER MATERIALPARAMETRE FLEX ZELL BIOLOGISK%VEKST, KRAV%TIL%DAMPSPERRESJIKT HYGROSKOPISKE%EGENSKAPER LABORATORIEFORSØK HENSIKTEN%MED%FORSØKET FORSØKSVEGGER DCFORSØKET DCOPPSETTET FORSØKSMATERIELL INNBLÅSINGAVZELL VALG%AV%KLIMA KLIMASTYRINGEN KONDISJONERING%AV%ISOLASJONSMATERIALER MÅLESYSTEM RF/TCSENSORER TREFUKTELEKTRODER TREFUKTMÅLINGER RESULTATER LOGGFØRING%OG%BEHANDLING%AV%DATA SAMMENLIGNING%AV%FORSØKSELEMENTENE%1D_VEGGEN EFFEKTENAVISOLASJONSTYPE,TETTESJIKTA12,D ENDRINGIRFFORISOLASJONSTYPEFOGM,TETTESJIKTA12,PE EFFEKTENAVTREFIBERISOLASJONSVARIANT,TETTESJIKTA50,D EFFEKTENAVISOLASJONSTYPE,TETTESJIKTT,D EFFEKTENAVULIKEVINDSPERRERPÅFLEX,INNVENDIGTETTESJIKTD EFFEKTENAVULIKEDAMPBREMSERPÅFLEX,UTVENDIGTETTESJIKTA EFFEKTENAVULIKEDAMPSPERRERPÅFLEX,UTVENDIGTETTESJIKTA ALTERNATIVOPPBYGNINGMEDFLEX,IFORHOLDTILTYVEK,MINERALULLOGPECFOLIE...38 IX

12 4.2.9 BETYDNINGENAVPECFOLIEOGDELTA LUXXFORFLEXOGMINERALULL,UTVENDIGTETTESJIKT TYVEK SAMMENLIGNING%AV%VEGGELEMENTENE%I%2D ITOPPENAVVEGGENE TREFUKTISVILLENE KONVEKSJONIVEGGELEMENTENE WUFI%SIMULERINGENE VALG%AV%DATA%OG%TESTMETODE VALIDERING%AV%WUFI %OG%INNPUTTPARAMETERE RESULTATER%FRA%WUFI ÅRSSIMULERING%I%WUFI DRØFTING%AV%RESULTATENE KONKLUSJON ANBEFALINGER%TIL%VIDERE%ARBEIDER MULIGE%FEILKILDER MULIGEFEILKILDERILABORATORIEFORSØKET MULIGEFEILKILDERVEDKLIMASTYRING MULIGEFEILKILDERIWUFI SIMULERINGENE LITTERATURLISTE...58 VEDLEGG%1:%SORPSJONSKURVER%TIL%ALTERNATIVE%ISOLASJONSMATERIALER VEDLEGG%2:%KONDISJONERING%AV%TREFIBERISOLASJON...64 FLEX...64 ZELL...65 VEDLEGG%3:%KALIBRERING%AV%RF/T%SENSORER...67 VEDLEGG%4:%MATLABSKRIPT...73 VEDLEGG%5:%RESULTATER%FRA%CELLENE%I%1D_VEGGEN VEDLEGG%6:%RESULTATER%FRA%VEGGELEMENTENE...82 VEDLEGG%7:%TREFUKTMÅLINGER%I%TOPP%OG%BUNNSVILL...85 VEDLEGG%8:%SENSORPLASSERINGER%I%1D%OG%2D%VEGGEN...88 X

13 Figurliste Figur1:Gjennomføringsmodellavoppgaven....3 Figur2:Flex10cmisolasjonsmatter(Hunton2013b)...4 Figur3:Zellblåseisolasjon(Hunton2013a)...5 Figur4:Elementersommåværetilstedeforatbiologiskvekstskalforekomme(Geving &Holme2010)...5 Figur5:Farekartforsoppangrep(Trondstad,2003gjengittiClementzetal.2011)...6 Figur6:Fuktinnholdietmateriale(Künzel1995)...7 Figur7:SorpsjonskurverfraWUFI,Pavaflex(Trefiberisolasjonsplate)ogWoodfibre insulationboard(annentypetrefiberisolasjon),spruse(renttreverk,gran)og IsoverGW(glassullisolasjontilsvarendeGlava)...8 Figur8:Skisseavklimarommetsoppbygningmedplasseringavegnestyringsenheterog forsøksveggene...9 Figur9:Oppbygningavtestveggeni1D forsøket,med15testcellerogenekstracelle hvorkondisjoneringavstartfuktenogdensitetentilzellblemålt Figur10:PåføringavHey di smøremembranmedsikkerhetsremseihjørnet,forå hindrefuktpåvirkningfrastenderverketi1dcforsøket.førstebildeviser sikkerhetsremsenogpriming.andrebildeviserettstrøkmembran.tredjebilde, trestrøk...12 Figur11:Plasseringavsensoreriforsøkssellene...12 Figur12:InnfestingavRF/TsensoreriCelle10medZell.Fiskesenenerfestetmedsmå skurer...13 Figur13:Tettingavledningsgjennomføringidampsperreoginnvendigkledning...13 Figur14:Oppbygningav2DCforsøket Figur15:PlasseringavRF/Tsensorerogtrefuktsensoreriveggelementene Figur16:DetaljavRF/TCsensorermidtiveggelement.Rødsensorliggerbak vindsperren,orangesensorligger50mminniisolasjonen Figur17:DetaljavRF/TCsensorogtrefuktmålereibunnsvill,liktitoppsvillen. Skrueparreneerfargekodetoghar25mmavstandmellomseg.Deter100mm mellomhvertparr Figur18:InnblåsingavZelliveggelementene...18 Figur19:Strekkidampbremsenetterinnblåsing Figur20:Fukttilskuddinorskeboliger(Geving&Holme2012) Figur21:Loggførtklimabelastningunderlaboratorieforsøket Figur22:Veiingav200mmFlexisolasjonsplateunderkondisjonering Figur23:TørkingavZellitotønner,medparalleltforsøk Figur24:KalibreringavRF/TCsensorer Figur25:MonteringavRF/TCsensoreriFlex...26 Figur26:MonteringavRF/TCsensorerielementermedZell...26 Figur27:Monteringavtrefuktsensoreribunnsvillen...27 Figur28:Bærebarelektroniskfuktmåler,GMH3830,brukttiltrefuktmålinger...28 Figur29:Måleplatefortrefuktmålinger...28 Figur30:EffektenavisolasjonstypemedA12,D,Celle1(F),9(Z)og12(M)...31 Figur31:EndringiRFforisolasjonenmedA12ogPE,Celle2(F)og13(M)...32 Figur32:EffektenavtrefiberisolasjonsvariantmedA50,D,Celle4(F)og10(Z)...33 Figur33:EffektenavisolasjonstypemedTyvek ogdelta Luxx.Celle7(F),11(Z),og 14(M)...34 XI

14 Figur34:EffektenavvindsperrepåcellermedFlexisolasjon ogdelta Luxx...35 Figur35:EffektenavdampsperrepåcellermedA12ogFlexisolasjon...36 Figur36:EffektenavdampsperrepåcellermedA50ogFlexisolasjon...37 Figur37:Celle15,2,5,8sammenligningermedstandardcellenT,M,PE,FP Figur38:SammenligningavFlexogmineralull,sammensetningtabell Figur39:Detaljavcelle7(F)og14(M)medD,Ute...40 Figur40:Detaljavcelle8(F)og15(M)medPE,Ute Figur41:Sensorerbakvindsperreitoppenavalleveggelementene...41 Figur42:Midledetrefuktmålingerfrakantenogflatentiltoppogbunnsvilleni veggelement1.k=kantenavsvillen,f=flaskenavsvillen...42 Figur43:Midledetrefuktmålingerfrakantenogflatentiltoppogbunnsvilleni veggelement5.k=kantenavsvillen,f=flaskenavsvillen...43 Figur44:SammenligningavWUFI (W)ogforsøksresultater,celle Figur45:SammenligningavWUFI (W)ogforsøksresultater,celle Figur46:Sammenligningavdamptrykk,WUFI ogforsøksresultater,celle Figur47:Prosentvisforskjellidamptrykkicelle14,0%=damptrykketiforsøkscellen.49 Figur48:Sammenligningavdamptrykk,WUFI ogforsøksresultater,celle Figur49:Prosentvisforskjellidamptrykkicelle Figur50:MDRYsimuleringavcelle1og Figur51:Sorpsjonskurvertilalternativeisolasjonsmaterialer(Hansenetal.1999). Saueull,stråogcelluloseisolasjonsammenlignesmedglassullogsteinullogperlitt Figur52:Maltlabskripttilmidlingavdata...73 Figur53:Resultaterfracelle1,A12,F,D.S28Cbakvindsperre,S29C50mminn,S30Cinnside dampsperre...74 Figur54:Resultaterfracelle2,A12,F,PE.S31Cbakvindsperre,S32C50mminn,S33C innsidedampsperre...74 Figur55:Resultaterfracelle3,A12,F,I.S34Cbakvindsperre,S35C50mminn,S36Cinnside dampsperre...75 Figur56:Resultaterfracelle4,A50,F,D.S37Cbakvindsperre,S38C50mminn,S39Cinnside dampsperre...75 Figur57:Resultaterfracelle5,A50,F,PE.S40Cbakvindsperre,S41C50mminn,S42C innsidedampsperre...76 Figur58:Resultaterfracelle6,A50,F,U.S43Cbakvindsperre,S44C50mminn,S45Cinnside dampsperre...76 Figur59:Resultaterfracelle7,T,F,D.S46Cbakvindsperre,S47C50mminn,S48Cinnside dampsperre Figur60:Resultaterfracelle8,T,F,PE.S49Cbakvindsperre,S50C50mminn,S51Cinnside dampsperre Figur61:Resultaterfracelle9,A12,Z,D.S2Cbakvindsperre,S1Cinnsidedampsperre Figur62:Resultaterfracelle10,A50,Z,D.S5Cbakvindsperre,S4C50mminn,S3Cinnside dampsperre Figur63:Resultaterfracelle11,T,Z,D.S6Cbakvindsperre,S7Cinnsidedampsperre Figur64:Resultaterfracelle12,A12,M,D.S59Cbakvindsperre,S58Cinnsidedampsperre...79 Figur65:Resultaterfracelle13,A12,M,PE.S57Cbakvindsperre,S52Cinnside dampsperre Figur66:Resultaterfracelle14,T,M,D...80 XII

15 Figur67:Resultaterfracelle15,T,M,PE.S60Cbakvindsperre,S54Cinnsidedampsperre Figur68:Vegg1.A12,F,D,FP...82 Figur69:Vegg2.A50,F,D,FP...82 Figur70:Vegg3.A12,Z,D,FP...83 Figur71:Vegg4.A50,Z,D,FP...83 Figur72:Vegg5.A12,M,D,FP...84 Figur73:Trefuktmålinger,toppCogbunnsvilliveggelement Figur74:Trefuktmålinger,toppCogbunnsvilliveggelement Figur75:Trefuktmålinger,toppCogbunnsvilliveggelement Figur76:Trefuktmålinger,toppCogbunnsvilliveggelement Figur77:Trefuktmålinger,toppCogbunnsvilliveggelement Figur78:Oversiktoversensorplasseringeneogoppbygning,1DCveggen Figur79:Oversiktoversensorplasseringeneogoppbygning,2DCveggen XIII

16 XIV

17 Tabelliste% Tabell1:Testkombinasjoneri1DCforsøkmed15testceller,alletestkombinasjonenehar Fermacell sominnvendigkledning Tabell2:Testkombinasjoneri2DCforsøkmed5veggelementer.Alleveggelementenehar Fermacell sominnvendigkledning.deter4rf/tcsensorerog8trefuktsensoreri hvertelement...14 Tabell3:Materialerbruktiforsøketmednøkkelparametre...17 Tabell4:Planlagtklimaparametretillaboratorieforsøket...20 Tabell5:Virkeligklimabelastningpåforsøkselementene...21 Tabell6:Flexkondisjonert,leveranseCogtørrvekt...22 Tabell7:Zellkondisjonert,medtørrvekt,.Leveransefuktenerikkeveid,deneroppgitt avleverandør...23 Tabell8:Forkortelserbenyttetinavngivingavmaterialkombinasjoneroggrafer Tabell9:Sammenligningeravforsøkselementene...30 Tabell10:SammensetningerforsammenligningavcellermedFogD...35 Tabell11:SammensetningerforsammenligningavcellermedA12ogF...36 Tabell12:SammensetningforsammenligningavcellermedA50ogF...37 Tabell13:Sammensetningavcelleneforsammenligningmedstandardcellenmed T,M,PE...38 Tabell14:SammensetningerforsammenligningavTmedPEellerDfor isolasjonsvarianteneflexogmineralull...39 Tabell15:VeggsammensetningogSdverdier Tabell16:Temperaturforskjelliveggelementeroppeognede,antydningpåintern konveksjon...43 Tabell17:Transportmekanismerforfuktogvarmesomblirinkludertellerikkei WUFI (Künzel1995)...44 Tabell18:MaterialparrametrebrukttilsimuleringiWUFI 5.3Proog2D...45 Tabell19:FuktinnholdiFlex200mmisolasjonsmatte...64 Tabell20:KondisjoneringavFlex200mmisolasjonsmatte...64 Tabell21:TørkingavFlex200mmisolasjonsmatte...65 Tabell22:ResultaterfratørkingavZell Tabell23:TørkingavblåoggrønntønnemedZell Tabell24:KalibreringavRF/TCsensorerved50%RFog22,9 C...67 Tabell25:KalibreringavRF/TCsensorerved70%RFog23,2 C...70 XV

18 XVI

19 1 1 Innledning( Masteroppgavenerenvidereføringavminprosjektoppgavehøsten2013(Lunde2013). Denvarenrenforberedelsetillaboratorieforsøketsomerblittgjennomførti masteroppgaven.avdengrunnerdeleravprosjektoppgavenbenyttetidenneoppgaven utenhenvisningtilminegentekst.dettegjelderihovedsakibeskrivelsenav oppbygningenogoppsettetavforsøksriggen. 1.1 Formål Formåletmedmasteroppgavenvaråundersøkeogdokumenterefuktforholdi bindingsverksveggermedhuntontrefiberisolasjon (plater)oghunton Trefiberisolasjon (Innblåst),påoppdragfraHuntonFiberAS(heretteromtaltsom Hunton).IsolasjonsvariantenehettidligerehenholdsvisFlexisolasjon ogzell isolasjon.ioppgavenomtalesisolasjonsvariantenesomflexogzell,menmedfullt produktnavnitabellermedproduktinformasjon. UndersøkelseneserpåHuntonstrefiberbaserteisolasjonsineegenskapermedtankepå fuktakkumuleringogfordeling,sammenlignetmedmineralull.datagrunnlagetfra forsøksperiodenskulleogsåbrukestilvalideringavsimuleringsresultateri1dog2di fuktnogvarmetransportisimuleringsprogrammetwufi versjon5.2.valideringenvil viseomwufi kanbenyttestilnøyaktigeparameterstudier. ResultatenefraforsøketskalværemediHuntonsittbeslutningsgrunnlagforomdeskal satsesviderepåegenproduksjonavtrefiberbasertisolasjonsmaterialeinorge. 1.2 Bakgrunn BrukenavtrefiberbaserteisolasjonsproduktererliteniNordeniforholdtilandre isolasjonsmaterialer.ilandsomtyskland,østerrike,frankrike,polenogsveitsfinnes flereprodusenteravtrefiberisolasjon,jegnevnersteico(2014)glunz(2014)gutex (2014)Pavatex(2014)ogHomatherm(2014).INordenfinnermanproduksjoniSverige vedtermoträ(2014)ogthermocell(2014)idanmark.detharendaikkeblittstartet noenproduksjoninorge.medøktfokuspåklimautslipp,breeamnklassifiseringogco2n regnskapforbygninger,økerogsåinteressenformerklimavennligeprodukterpå markedet.huntoneriferdmedåstartekommersiellproduksjonavtrefiberbaserte isolasjonsmaterialerpågjøvikinorge.foråvurderekonkurransedyktighetentil materialeneønskethuntonåfåvurdertproduktetsbygningsfysiskeegenskaper. Fuktbufferevnen,defineresavPeuhkurietal.(2004)som (a)material sabilityto absorborreleasemoisturewiththeclimatethatsurroundsit,noededefinerersomen funksjonavpermeabilitetogsorpsjonseffekten.viderehevderdeatmaterialermedhøy buffereffektvilmodereresvingningerirelativfuktighet.itilleggkan materialswith goodbuffercapacity( )beexpectedtobemoreresistanttodamageduetohigh moistureloadsthanconstructionswith,eng.mineralwoolandperlite (Peuhkurietal. 2004). AvHunton(2012)fremhevesfuktopptaksevnentiltrefiberisolasjonsomtigangerså storsomhosmineralull.trefiberisolasjonenkanhahele20vektprosentfuktlagreti massen.laboratorieforsøkutførtavsalonvaaraetal.(2004)viseratfuktbufferevnentil trefibererstorogatdenharraskereuttørkingsegenskaperennrenttreverk.

20 Hansenetal.(1999)harsammedefinisjonavfuktbufferevnen.Idereshovedrapportfra forsøkeneviseradsorpsjonsnogdesorpsjonskurveneathygroskopiske isolasjonsproduktersomcelluloseharvesentlighøyerefuktopptaksevneennmineralull. Sorpsjonskurveneforcelluloseisolasjonenerganskeliksomvanligtrevirkeavgran,hvis ensammenlignerverdienegittivektn%frahansenetal.medsorpsjonskurvergitti GevingogThue(2009). Dehygroskopiskeegenskapenetiltreverkgjøraltsåattrefiberbasertisolasjonharandre egenskapermedtankepåfukttransportogfordelingienkonstruksjonenndet mineralullprodukterhar.foråsenærmerepådette,erdetsattopptotestveggeri klimarom.ideneneveggenblefukttransportenkartlagtiendimensjon(1d)(testvegg med15småceller,600x600mm),mensfukttransportenidenandre(fullskalan)veggen ertestettodimensjonalt(2d)(testveggmed5fakk,600x2400mm),fukttransport påvirketavvanligefaktorersominternkonveksjon,fuktopptakistenderverketog trykkforskjeller. HuntonharbesluttetåbyggeutproduksjonsanleggetsittpåGjøvikfor,istarten,åkunne produseredenløsetrefiberisolasjonenzell.dettegjøresforåkunnekonkurreremed andreaktørerpåprisidagensmarked.detvilogsåstyrkehuntonsmiljøprofiliforhold tiltransportutslipp(homleid2014).ienrapportomisolasjonsmaterialeravtrevirke konkludererberge(2007)medattrefiberisolasjonharetstortpotensiale,menat produksjonenbørværelokalforgodeutslagimiljøregnskapene Gjennomføringsmodell Laboratorieforsøkgirmulighetentilåtestesammensetningeravmaterialer underkontrollerteforhold,somgjøratbetydningenavenkeltfaktorerletterekan undersøkes.tidshorisontenogstyringssystemenetilgjengeligforforsøketgjørat forholdeneerforenkletiforholdtiletnormaltbelastningsmiljøsomvillevariertmere overdøgnetogfradagtildag.resultatenefraetforsøkkangigrunnlagforvalideringav simuleringsprogrammeroggrunnlagforkontrollavkalkulasjonermedulike materialbrukskombinasjonerogklimaforhold.hvissimuleringenestemmergodt overensmedlaboratorieforsøketkandetenkeltutarbeidesestimaterfornye materialsammensetningerogandreklimaforhold(vinha2007) Gjennomføringenavoppgavenharværtfiredelt Gjennomgangavbakgrunnslitteratur Gjennomføringavlaboratorieforsøket Datasimuleringermedklimabelastningenloggførtilaboratorieforsøket Evalueringogsammenligningavresultatene EnmodellavgjennomføringenfrastarttilslutterpresentertiFigur1. 2

21 Figur(1:(Gjennomføringsmodell(av(oppgaven.( 1.3 Begrensningerogavklaringer Masteroppgavenomhandleretlaboratorieforsøkpåtoveggelementeriklimarommettil NTNUBAT/SINTEFogenvalideringavsimuleringerfraWUFI vurdertoppmotde målteverdieneilaboratorieforsøket.oppgavenbeskriverforsøksoppsettetogevaluerer resultateneiforsøketmedtilhørendenødvendigteoriforåbegrunneargumentasjonen rundtresultatene.itilleggviloppsettetiwufi ogevalueringavparametereogutdata sammenlignesmedresultatenefrafullskalaforsøket. Huntonleverertotypertrefiberisolasjon,enfastmattekaltFlexogenløsvariantmyntet påinnblåsingkaltzell(hunton2013b).oppgavenerbegrensettilåomhandedisseto typenetrefiberisolajson.dampbremserogvindtettingiforsøksveggeneerdels produkterfrahunton,delsprodukterfraandrekonkurerendeleverandører. Dengenerelleoppbygningenvilbeståav: Vindsperre(HuntonVindtett 12mmeller50mmellerTyvek ) Isolasjon,300mm(Flex,ZellellermineralullfraGlava) Dampbrems(DELTA Luxx,PENfolie,INTELLO,ellerutenfolieprodukt) Innvendigkledning(Fermacell ) VarianteneiforsøksoppsetteneervistiTabell1ogTabell2.Avplasshensyni forsøksveggene,15cellertil1dog5veggelementerfor2dnforsøket,erikkealle kombinasjoneneavvindsperre/dampbremstestetmedalletretyperisolasjon. IWUFIsimuleresbaredesammesammensetningenesomergjennomførti laboratorieforsøket.resultatenefraforsøketsammenlignesmedsimuleringsdataenefra WUFI.DervedkanmanvurdereomWUFI,basertpådeparameterdatasomidagbrukes fortrefiberisolajon,girtroverdigeresultater. 3

22 2 Grunnlag(for(vurderinger( Idettekapitteleterdetenkortgjennomgangavbakgrunnsinformasjonensomblebrukt vedvalgavforsøksoppsettogevalueringavforsøksnogsimuleringsresultatene. 2.1 Materialparametre. MaterialeneogderesnøkkelparametreerlistetiTabell3ikapittel3.3Forsøksmateriell. NårdetgjelderparameterinnstillingenetilWUFIerdetteomtaltikapittel5.2Validering avwufi oginnputtparametere. EgenskapenefordetoisolasjonstypeneFlexogZell,somerhovedfokusetioppgaven, gjennomgåsi2.1.1og Flex Flexisolasjonsmatter,vistiFigur2,beståravtrefiber,polyolefinogammonium phosphate(hunton2012).produktetklassifiseressomtreverkogregnesderforsomet økologiskmateriale(epa2002).dermederdetogsåinteressantåsepåiforholdtil klimaregnskapogzebnbygninger.tremassengirisolasjonsmaterialetenspesifikk varmekapasitetpå2100(j/kgk),envarmekonduktivitetpå0,038(w/mk)ogen densitet50(kg/m 3 )(Hunton2012). Varmekonduktivitetenmåltmedfluksmeterharvistsegåværedobbeltsåstori lengderetningenavisolasjonsmattenesomitverretningen(kaemmerlenetal.2010). Dettevilsiatkonveksjonvilkunneforegålettereimattenslengderetningsomtilsvarer oppoveriveggen.denneeffektenviltroligikkegjeldeforløsfiberisolasjonenzell,der fiberretningenblirmertilfeldig. Figur(2:(Flex(10cm(isolasjonsmatter((Hunton(2013b)( Zell Zell,vistiFigur3,erløsfibervariantenavtrefiberisolasjonenogermentforinnblåsing. Maskinensomblåserisolasjoneninniveggenerogsåutstyrtmedenkvernsomsørger foratisolasjonenerluftigogutenklumper.dettegjøratzellkankomprimeresfor transportimotsetningtilflex somharenkomprimeringsgradtilnærmetnullunder 4

23 lagring/transport.zellharsammevarmekapasitetsomflex,menharen varmekonduktivitetpå0,040(w/mk)ogdensitetenvarierermedkonstruksjonsdelens helningogtrykketvedinnblåsing.normaltliggerdensitetenfortakogveggerover45 gradermellom38og45(kg/m 3 )(Hunton2013c). Figur(3:(Zell(blåseisolasjon((Hunton(2013a)( 2.2 Biologiskvekst, Foratmuggvekstskalværeetfaremomentitreverk,måflereforutsetningervære tilstede.næring,temperaturogfuktmåværetilgjengeligoverenvisstid(geving& Holme2010).DetteerillustrertiFigur4.Ofteer80N85%relativfuktighet(RF)og+5 C bruktsomkriteriumforatvekstskalkunnestarte.dettilsvarerca20vektprosenti treverk.enavfaktoreneformikrobiologiskvekstertilgjengeligaktivtvannaw.iet hygroskopiskmaterialesomtreverkerlikevektmed100%rfdetsammesomaw=1.aw kandefineressomrf/100(hukka&viitanen1999).demesttolerantearteneavsopp kangromedawnedmot0,7.devanligstesoppartenetrivesbestmedverdierrundt0,9n 0,95(Holme2010).ForsøkgjennomførtavAyerst(1969)viseratdeflestearteneligger medgrenseverdierrundt0,8. Figur(4:(Elementer(som(må(være(tilstede(for(at(biologisk(vekst(skal(forekomme((Geving(&(Holme(2010)( SomvistiFigur5kanbiologiskvekstforekommeogsåvedlaveretemperaturer,og grensenevariereravhengigavsopptypeogtreslag(pandey&pitman2003).i 5

24 trefiberisolasjonernæringtilstedesomtrefiberogenmåantaatdeterrisikoforat soppsporerfinnesimaterialet.avdengrunnviljegiforsøkeneværespesielt oppmerksompåfuktnogtemperaturnivåersomkangifareformuggvekst. Figur(5:(Farekart(for(soppangrep((Trondstad,(2003(gjengitt(i(Clementz(et(al.(2011)( Vedevalueringenavresultatenefralaboratorieforsøketvilfarenformikrobiologisk vekstblivurdert,dadetteeruønsketienkonstruksjon.iforsøkutførtavholme(2010) visesatitilfellerderrferover85%,harenøkningirfpå1%størrepåvirkningennen økningpå8gradercelsiusforutviklingenavdenbiologiskeveksten. IdensammePhDoppgavenpåviserHolmeatAsfaltvindtettplaterharbedre motstandsdyktighetmotbiologiskvekstenngungips,treverkogkryssfiner. Wood%fibre (hardboard)basedwindbarrierboardhaveacomparativelygratherresistancetomould growththanplasterboard%basedwind%barrerboards.bothintimeuntilproofofvisible growth andtheextentofgrowthafterincubatationperiods.. Holme(2010s.11)Den sammekonklusjonenstøttesav(mykleost&jansen2007)somogsåvisertilatbrukav dampåpnerullproduktersomvindsperreredusererfarenpågrunnavgode uttørkingsmuligheter. Materialkarakteristikkerogsåviktigfortidsforløpetførmuggvektoppstår(Doll2002) Paralleltmedforsøketidenneoppgavenerdetblittgjennomførtlaboratorieforsøkav SINTEFpåtrefiberisolasjonensegenskaperiforholdtilbiologiskvekst.Dessverreer ikkedissedataenefrigittennåogjegmåderforbaseremegpådegenerellefaregrensene somalleredeernevnt. Nårdetgjelderglassfiberisolasjonenerdetiutgangspunktetlitenæringtilstedemen medderetteforholdeneerdetogsåherfareforatmuggvekstkanoppstå(looetal. 2004). Behandlingavcellolusematerialermedsopphemmedestoffersomammonium phosphateogsodiumpolyborateharenpreventiveffektpåbiologiskvekstimaterialet (Herrera2005). 6

25 2.3 Krav(til(dampsperresjikt( VeddamptettingavbygganbefalerByggforskserien(2003)eninnvendigSdNverdipå minsttimeter(ekvivalentluftlagstykkelse).hvisikkedetinnvendigedampsjiktetharen dampmotstandpåtimeteranbefalesdetatforholdetmellominnvendigogutvendig dampmotstandharenfaktorstørreennti.ieuropaerdennefaktorenofterenærmere5 (Vinha2007).Avfolieproduktenesombenyttesilaboratorieforsøketerdetkun TommenGramDampsperresomoverstigerenSdNverdipåtimeteralene,meniflereav kombinasjonenesomnevnessenerevilforholdetværestørreennti.andre kombinasjonersomikketilfredsstilleranbefalingene(sdnverdiellerfaktormindreenn 10)ertestetforåseomfuktegenskapenetiltrefiberisolasjonengjørdetmuligåbenytte segavenmerinnadrettetdampåpenkonstruksjon.detteforåvurdereom trefiberisolasjonensegenskaperkanreduserebehovetforendamptettoppbygning. 2.4 Hygroskopiske(egenskaper( Figur6viserdetrestadieneforfuktinnholdforetmateriale.OmrådeAerdet hygroskopiskeområdetogsiernoeomhvormyefuktetmaterialekantaoppilikevekt meddenfuktigeluften.grensenliggerrundt95n98%rf(künzel1995). Figur(6:(Fuktinnhold(i(et(materiale((Künzel(1995)( SoneAerstorhostreverkforditrekanlagreopptilca35%vektprosentvanni celleveggene.enanneneffektdettegireratvarmekonduktivitetenikkeersåfølsomfor fuktsommineralull(hansenetal.1999)(kaemmerlenetal.2010). DehygroskopiskeegenskapenetiletmaterialepåvirkerhvorfortRFimaterialetendres. WUFIharsorpsjonskurverisindatabase.FireavdisseervistiFigur7.Forskjelleni stigningstalletvedrelativfuktighettilsvarerhvormyefuktsomlagresførrfimaterialet stiger.somviserharallevarianteneavtreverkhøyerestigningstallfrastartenav.dette gjelderspesieltiområdetfra60til90%rf.denneforskjellenvilgjenspeilesegsom buffereffekthvordetiresultateneertydeligatutviklingenirfiforholdtil mineralullisolasjonenerforsinket 7

26 Figur(7:(Sorpsjonskurver(fra(WUFI,(Pavaflex((Trefiberisolasjons(plate)(og(Wood(fibre(insulation(board(( (annen(type(trefiberisolasjon),(spruse((rent(treverk,(gran)(og(isover(gw((glassullisolasjon(tilsvarende(glava)( Denstørsteforskjellenmellommineralullogtrefiberliggeriområdetfra80til90%RF. DettekommerogsåtydeligfremiresultatenefraforsøketogisimuleringeniWUFI senereioppgaven.wufi harikkeflexisindatabase,pavaflexfraprodusenten Pavatex(2014)brukesderforisimuleringeneidenneoppgaven. Tidligereforskningpåalternativeisolasjonsmaterialersomcelluloseisolasjon(avpapir), saueullog(kompakt)treverk,samtandrehygroskopiskematerialer,harendelfelles medtrefiberisolasjon,bl.a.likhetenisorpsjonskurvene.dettevisesspesieltgodti Hansenetal.(1999)sinhovedrapportVarme%ogfugttekniskeundersøgelseraf alternativeisoleringsmaterialer.figur51frahansenfinnesivedlegg1:sorpsjonskurver tilalternativeisolasjonsmaterialer 8

27 3 Laboratorieforsøk( Idennedelenkommerengjennomgangavhvordanforsøketerdesignetogbygdforåfå etlaboratorieforsøksomtjenerhensiktenioppgaven. 3.1 Hensiktenmedforsøket Somtidligerenevntvarhensiktenmedlaboratorieforsøketåundersøkeog dokumenterefuktforholdibindingsverksveggermedtrefiberisolasjonavtypenflexog Zell,påoppdragfraHunton.Detblegjorttoparallelleforsøk,henholdsvisett1DNforsøk ogett2dnforsøk. 1Dprøveveggenbestårav15cellermedc/c600mmx600mm.Idenneveggenmåles fuktforholdeneupåvirketavandredrivkrefterennpotensialetmellomuteoginne.i2dn veggenmålesfuktforholdetpåvirketogsåavandrenaturligefaktorersomintern konveksjonogfuktopptakistenderverket.2dnveggenbeståravfemc/c600mmfakki fulletasjehøyde. Determineralullavglassfiberinoenavcellenei1DNveggenogidetenefakketi2DN veggenforåkunnesammenlignemedtrefiberisolasjonen.skisseravprøveveggeneer vistifigur9for1dnogfigur14for2dnveggen. ForsøketersattoppietavklimarommeneilaboratorienetilBATvedNTNU. Klimarommetblirdeltitreromavprøveelementenesomerbygdsomskilleveggerslik detfremgåravfigur8.irom1og2erdetstyringssystemerintegrertforåkontrollere klimaet.irom3bledetmontertenluftfukterogentermostatstyrtvarmekilde.klimaet, plasseringavtekniskeenheter,samtomtaleavprøveelementeneblirnøyere gjennomgåttipåfølgendekapitler. Luftfukter Figur(8:(Skisse(av(klimarommets(oppbygning(med(plassering(av(egne(styringsenheter(og(forsøksveggene(( 9

28 Forsøksvegger( Detertidligeregjennomførtflereforsøksommedulikvinklingog materialsammensetningserpåfuktiytterkonstruksjoner.langmans(2013)lister relevantefeltforsøkoglaboratorieforsøkisindoktoravhandling.detsammegjørvinha (2007,s67)medgrensebetingelserogkonklusjonerfra1979ogfremtil2007.Denevnte doktoravhandlingeneinneholderselvhvertsittoppsettavetlaboratorieforsøkpå yttervegger,henholdsvis1dnforsøkmedfuktstrømiéndimensjon,oget2dnforsøkhvor virkningenavkonveksjoniveggenogsåmåles.deleravderesoppsetningerblittbrukt sominspirasjonidetteforsøksoppsett. Avplasshensynsettesdetoppett1DNforsøkogett2DNforsøk.Førstnevnteharmedsine 15cellerkapasitettilåtestemangekombinasjoneravvindsperrerogdampbremsers effektpåfuktstrømmeniselveisolasjonsmaterialetupåvirketavkonveksjon,lekkasjer ellerfuktopptakirammeverket.2dnforsøketserpåhvordanisolasjonsmaterialet reagerermednaturliginternkonveksjoniisolasjonenogeventuellfuktutjevningmed stenderverket.deterikkeblittinstallertnoenformforlekkasjepunkterelleroppfuktede områderinoenavforsøksellementeneforåfremheveeventuelleeffektereller tydeliggjøreegenskapervedgittesituasjonersomvannlekkasje,byggfuktellerøkt konveksjonvedluftlekkasje. Itilleggtilisolasjonsmaterialetshygroskopiskeegenskaperundersøkesogså virkningeneavforskjelligekombinasjoneravvindsperrerogdampsperrerpåde forskjelligeisolasjonsmaterialene.iforsøketerdetbrukt3ulikevindsperrer.hunton Vindtett 12mm,HuntonVindtett 50mm(50mm=2plater25mm)ogTyvek.På varmsideavveggenerdetbrukt3ulikedampsperrer,henholdsvis0,15mmpenfoliefra TommenGram,DELTA LuxxdampbremsogINTELLO smartdampbrems.encelleer utendampbrems/folieprodukt.sominnvendigkledningbenytteshuntonsegne fiberarmertegipsplaterfermacell påalleprøveelementer.materialeneblirnærmere presentertidelkapittel3.3forsøksmateriell.testkombinasjoneneeromtalti1dnog 2DNoppsettet D;forsøket.( 1DNforsøketgjennomføresfortydeligåfåfremisolasjonsmaterialeneshygroskopiske egenskaperupåvirketavannetennfukttransportgjennommaterialsjiktene. Prøveveggenhar15cellersomgjørdetmuligåtesteogsammenligneflereforskjellige oppbygningsvarianteravforsøksmaterialene.oppbygningenavrammeverkettilde15 testcelleneervistifigur9mensdeaktuelletestkombinasjoneneergittitabell1. Selveveggenerbyggetinnieneksisterenderammeiklimarommethvorselve prøveveggenskillesfradenfastekonstruksjonenmedekspandertpolystyrenforåikke påvirkeforsøkselementene.rammeverketbeståravknbjelker(limtrestendre)48x300 mm,dekketavenhey di smøremembranpåførtitrelag.deterlagtsikkerhetsremser avfiberdukihjørnenederdetkanværefareforoppsprekingavmembranensintef (2009).MembranenerlagtetteranvisningfraproduktbladforHey di smøremembran (HEYDI2011).PåføringavmembranerillustrertibildeserieniFigur10.

29 Tabell(1:(Testkombinasjoner(i(1D]forsøk(med(15(testceller,(alle(testkombinasjonene(har(Fermacell (som( innvendig(kledning.( VARIABLE Vindsperre Hunton Vindtett X X X X X X Hunton Vindtett (2 x 25mm) X X X X Tyvek X X X X X Isolasjonsmateriale Flex isolasjon X X X X X X X X Zell isolasjon X X X Glava PROFF 35 X X X X Dampmotstand innvendig DELTA Luxx X X X X X X X X Tommen Gram Dampsperre X X X X X INTELLO X Uten dampbrems X Antall sensorer mm 600 mm 100 mm EPS K-bjelker 48x300 mm Tomt felt 600 mm Hey di smøremembran 300 mm 600 mm Ekstra celle til startfuktmåling i Zell 600 mm 600 mm 600 mm 600 mm 600 mm 100 mm Figur(9:(Oppbygning(av(testveggen(i(1D( forsøket,(med(15(testceller(og(en(ekstra(celle(hvor(kondisjonering( av(startfukten(og(densiteten(til(zell(ble(målt.(( 11

30 Figur(10:(Påføring(av(Hey di (smøremembran(med(sikkerhetsremse(i(hjørnet,(for(å(hindre(fuktpåvirkning( fra(stenderverket(i(1d]forsøket.(første(bilde(viser(sikkerhetsremsen(og(priming.(andre(bilde(viser(ett(strøk( membran.(tredje(bilde,(tre(strøk( Kubbingene,somdelerstenderåpningeneinniceller,erskruddskjultellerstikkskrud forikkeålageproblemermedheftentilsmøremembranen.dettegjøresforåhindre forstyrrelseavfukttransportengjennomveggenetilcelleneveddiffusjon,sorpsjoneller luftlekkasjer. Oppbygningenogplasseringavsensorer,erinspirertavVinha(2007).Sensorenemåler relativfuktighetogtemperatur(rf/t)ogplasserespåinnsidenavtettesjikteneisenter avdekvadratiskerutene.itilleggplasseresdetfrainnsidenavvindsperreneenekstra RF/TNsensor50mminniisolasjonenitiavprøveelementene.Plasseringeneav sensorenefremgåravfigur11.denekstrasensorenliggerisammelinjesomdeto foregåendesensoreneogvilgiresultatersomfortellermeromfordelingenavfukti prøveelementet.pågrunnavbegrensetkapasitetpåantallkanalerogføleretilrådighet, plasseresdentredjesensorenikuntiavelementene.testkombinasjonenesomer utstyrtmedtresensorervisesitabell1. 276mm 50mm Dampsperre 276mm 600mm Vindsperre Ute Inne Figur(11:(Plassering(av(sensorer(i(forsøkssellene(( 12

31 IcellenehvorZellskullebenyttesblesensorenefestetmedfiskesenesomerstrammet godtforåmotståforskyvelsevedinnblåsingenavisolasjonen.innfestingavsensorerer illustrertifigur12. Figur(12:(Innfesting(av(RF/T(sensorer(i(Celle(10(med(Zell.(Fiskesenen(er(festet(med(små(skurer.( Vindsperreneogdampbremseneerfestettilrammeverketmedenstripesilikon.Derdet erbenyttettolagmed25mmhuntonvindtett erdetfugetmellomplatenelangs ytterkanten.utvendigervindsperrenklemtmedlekterforåhindrelekkasjepunkter. InnvendigerfolienklemtmedlekterderZellerbenyttet,ogdirekteavFermacell platenialleandreceller. Foråunngålekkasjepunkterrundtsensorledningeneerdefestettilcelleveggenemed tapeellersmeltelim.detteforåhindreatledningeneflyttersegvedeneventuellliten belastningsenere.derledningeneføresutavtestelementeterdetfugetrikeligmed silikonbådepåinnsidenogutsidenavdampbremsen.gjennomføringeni Fermacellplatenerogsåfugetforåhindreluftlekkasjeinnbakkledningsmaterialet. TettingavgjennomføringenervistiFigur13. Figur(13:(Tetting(av(ledningsgjennomføring(i(dampsperre(og(innvendig(kledning( 13

32 D;oppsettet( Dentodimensjonaledelenavforsøketserpåetfakkavheleveggelementinormal størrelse.meddetteoppsettetvilmansehvordanfukttransporteniisolasjonsmaterialet ernårdetblirpåvirketavnaturligkonveksjoniisolasjonenogfuktomfordelingenover vegghøyden(langmans2013). Materialvalgeneertilnærmetdesammesomi1DNforsøket.Hovedforskjelleneratdet blirbenyttetinbjelkerfrahuntontrefiberasmedhuntonvindtettplateristeget. Stenderverketicelleneerikkeisolertfrafukteniisolasjonensliksomi1DNforsøket.De femforsøkselementeneerderimotskiltfrahverandreforåunngåpåvirkningerfrade andrematerialsammensetningene.skilleterlagdvedatstenderverketerdobletmed PENfoliemellomstenderne.Folienerfugetitoppogbunnforatikkelekkasjeravluft mellomprøveelementeneskalforekomme.figur14viserforsøksveggensoppbygning meddedobleinbjelkenemedplastfolientrukketut.alletestkombinasjonenefor2dn forsøketvisesitabell2. Tabell(2:(Testkombinasjoner(i(2D]forsøk(med(5(veggelementer.(Alle(veggelementene(har(Fermacell (som( innvendig(kledning.(det(er(4(rf/t]sensorer(og(8(trefuktsensorer(i(hvert(element.( VARIABLE Vindsperrer Hunton Vindtett X X X Hunton Vindtett (2 x 25mm) X X Tyvek Isolasjonsmateriale Flex isolasjon X X Zell isolasjon X X Glava PROFF 35 X Dampmotstand innvendig DELTA Luxx X X X X X Tommen Gram Dampsperre Uten dampbrems 14

33 48 mm Toppsvill K-bjelke 48 x 300 mm I-bjelke 45 x 300 mm 2310 mm Doble I-bjelker med PE-folie mellom 600 mm 645 mm 645 mm 645 mm 645 mm Bunnsvill K-bjelke 48 x 300 mm 3225,4 mm Figur(14:(Oppbygning(av(2D]forsøket.( EtlignendeoppsettidetsammeklimarommetbleogsåbruktavGaareogLøtveit(2012) ideresmasteroppgave.dehaddemedenoppfuktetbunnsvillisittforsøkmed innebygdetrefuktsensorer.deresmetodemedmonteringavskruersom elektrodepunketfortrefuktmålereblirkopiertimittforsøk,menledningenevilbliført utpåvarmsidedamåleapparatetvistesegåblipåvirketavlavetemperaturer. I2DNoppsettethartrefuktsensorenesplasseringutgangspunktietforsøkgjennomførti 2000,hvormantestetfukttilstandenitakNogveggkonstruksjonermedbindingsverkav tre(geving&uvsløkk2000).foråfåbedresikkerhetimåleresultatene,ersensorene duplisert.hensiktenmedtrefuktsensorene,vistifigur15ogfigur17,eråsehvordan omfordelingenavfuktivegghøydenpåvirkertoppogbunnsvillen.toppogbunnsvillen beståravenknbjelke,hvordeytterste48mmeravettstykketreverkupåvirketavlim. Langmans(2013)testetsomendelavsindoktorgradfulleveggelementermedtankepå konveksjoniklimarom.rf/tnsensoreneerplassertisammehøydesomilangmans forsøk;20cmfrabunnogtoppogenmidtifeltethøydemessig.denfjerdesensorenblir plassert50mminnenfordenmidterstesensorenforågienmulighetforsammenligning med1dncellene. Tettingenavveggelementeneharforegåttpåsammemåtesomfor1Dcelleveggen.I tilleggerhuntonvindtett platenklemtgodtrundttrefuktsensorenepåkantenav svillen.detteergjortforikkeåfåetlekkasjepunktrundtsensorene. 15

34 UTE Trefuktsensorer 200 mm 277,5 mm RF/T-sensor inntil vindsperre 1155 mm RF/T-sensor 50 mm inn i veggen Ledninger fra trefuktsensorene Trefuktsensorer 600 mm Figur(15:(Plassering(av(RF/T(sensorer(og(trefuktsensorer(i(veggelementene.( Figur(16:(Detalj(av(RF/T]sensorer(midt(i( veggelement.(rød(sensor(ligger(bak(vindsperren,( orange(sensor(ligger(50mm(inn(i(isolasjonen.( Figur(17:(Detalj(av(RF/T]sensor(og(trefuktmålere( i(bunnsvill,(likt(i(toppsvillen.(skrueparrene(er( fargekodet(og(har(25mm((avstand(mellom(seg.( Det(er(100mm(mellom(hvert(parr.(( 16

35 3.3 Forsøksmateriell( Deforskjelligematerialenesomerbruktiforsøketogderesnøkkelparametreergitti Tabell3.Materiellsomikkeeravbetydningforforsøketerikkelistet. Tabell(3:(Materialer(brukt(i(forsøket(med(nøkkelparametre.( Material Tykkelse sjikt λ d (W/mK) S d (m) Referanse (mm) Hunton Vindtett 12 0,048 0,2 (SINTEF 2013b) Hunton Vindtett (2 x 25mm) 50 0,048 0,4 (2 x 25mm) (SINTEF 2013b) Tyvek 1-0,023 (SINTEF 2011) Flex isolasjon 300 0, (µ) (Hunton 2012) Zell isolasjon 300 0, (µ) (Hunton 2013c) Glava PROFF ,035 - (Glava 2013) DELTA Luxx 1-2,0 (NORTETT) INTELLO 0,20 ±0,05 0,17 0,25 - >10 (Proclima 2013) Tommen Gram (SINTEF 2008) 0,15-40 Dampsperre Fermacell 12,5 - - (SINTEF 2012a) Hey di Membran 1-12,2 (SINTEF 2009) Hunton I-Bjelken 45 x (SINTEF 2013a) K-bjelken 48 x (SINTEF 2012b) InnblåsingavZell EnrepresentantfraNorsktrefiberisoleringASiBergenkommeden demonstrasjonsmaskinogblåsteveggelementeneogcellenehvorzellskullebenyttes. Innblåsingenbødpånoenutfordringer.IfølgeLygrensomutførteinnblåsingeni forsøkssveggenevardetikkeriktigdimensjonpåmunnstykketellergodnokpermeabel tettematteforreturluftidendemonstrasjonsmaskinenhanbenyttet(lygren2013) (Norsk_trefiberisolering_AS2013).Enannenutfordringvardetlillevolumettil1DN cellene.foråkontrollereatsensoreneikkebleforskjøvetunderinnblåsingenbledet foretattenkontrollmedhåndenforåkjenneomsensorenevarpåsinretteplass.avden grunnblehulletforinnblåsingenifullskalaveggelementenetattisammehøydesom sensoreneimidtplasseringen.innblåsingenunderutførelseervistifigur18. 17

36 Figur(18:(Innblåsing(av(Zell(i(veggelementene.( Figur(19:(Strekk(i(dampbremsen(etter(innblåsing.( Hulltakingkanhaførttilnoeujevntetthetpåisolasjonenrettvedhulletitilleggtilat tapensombenyttesforåtettedampbremsenikkeharsammedokumentertesd verdi somdampbremsen.denneforskjellenviltroligikkehastorinnvirkningpåmålingene sidennærmestesensorerplassert250mminniisolasjoneniforholdtildampbremsen ogmedtrefiberisolasjonensevnetilåsprefuktenvildettroligblitilnærmetsamme resultatersomomsensorenskulleværtplassertetannetstediforholdtil Innblåsingshullet. TilsistvistedetsegatDELTA Luxxdampbremsensomvarbenyttet,strakksegmye vedinnblåsing,slikatmonteringavgipsplatedirektepåsperrenblevanskeligå gjennomføre,bådepågrunnavtykkelsesforskjellenogfryktenforatdampbremsen skulleløsnehvisklemlektenebletattav.somenfølgeavdettebleklemlektenefuget tetteikanteneogfermacellplatenskruddutenpådisse.figur19visertydeligmagen cellenefikketterinnblåsingavzell. 18

37 3.4 ValgavKlima Klimaetilaboratorietblesatttilåsimuleretreforskjellige(scenarioer;(totypiske vintersituasjonermedmulighetforfuktakkumulasjonikonstruksjonen,ogetvårlig uttørkingsklima.alleklimaenevilha80%rfutendørsdadeternormaleverdierfor MoistureDisignReferensYear(MDRY)flerestederilandetideaktuelleklimasesongene (Geving&Thue2009). FuktklasseroginnendørsfuktbelastninggittiEN_ISO_13788(2013)baserersegpå prøveresultaterfravestneuropa,menanbefaleråbrukemålingerfraområdersomer relevanteforstedetenskalbygge.gevingogholme(2012)harutførtslikemålingeri NorgeogresultatetervistiFigur20.Fuktbelastingenherernoeannerledesennnivåene gittistandardeneniso13788ogdetergevingogholmesresultaterfor fuktbelastningensomerbenyttetidetteforsøket. Figur(20:(Fukttilskudd(i(norske(boliger((Geving(&(Holme(2012).( Vedvalgavfukttilskuddiklimaoppsetteterskillelinjenemellomlavt,mediumoghøyt fukttilskuddifigur20benyttet.detteergjortforatoppsettskalkunnetestesvedandre temperaturerenndetsomervalgtidenneoppgaven,medsammeforutsetningerav Norskklima.FukttilbelastningenogklimaparameterneiklimaoppsetteneergittiTabell 4.Klimaoppsett1(vinter)og3(vår)harlavtfukttilskudd,mensklimaoppsett2(vinter) harmiddelsfukttilskudd.fukttilskuddetig/m 3 eravhengigavtemperaturenutendørs sliksomvistifigur20.fukttilskuddetdefineresibyggforsksinhåndbok50,fukti bygninger,(geving&thue2009)somdifferansenmellomvanndampkonsentrasjonen (kg/m 3 )ilufteninnendørsogutendørs.fukttilskuddetoppgisvanligvisienheteng/m 3. Konsentrasjonenavfuktiinneluftenerenfunksjonavfuktproduksjonenihusetog antallluftskifteravluftvolumet. Medklimaoppsettnr.1ønskerjegåsepåettypiskklimasomkangifuktakkumuleringi konstruksjonen,avhengigavtettesjiktogmaterialparametre.medklimaoppsettnr.2er fuktbelastningenhøyereogdermedfukttransportpotensialetendastørre.hervildet værefareforkondensikonstruksjonermedlavsdnverdipåinnvendigesjikt.hensikten 19