Bruk av "smarte" treelementer til rehabilitering av fasader

Transkript

1 Norsk bygningsfysikkdag 2013 UBC Ullevaal Buisness Class, Oslo 27 november 2013 Bruk av "smarte" treelementer til rehabilitering av fasader Berit Time SINTEF Byggforsk Teknologi for et bedre samfunn 1

2 Innhold TES Energy Façade og SmartTES (Innovation in timber construction for the modernisation of the building envelope) Innledning og bakgrunn Timber Element System (TES) Fasader, Prinsipper og Muligheter Demonstrasjonsprosjekter Noen bygningsfysiske problemstillinger Bruk av OSB plate som dampbrems Integrasjon av tekniske systemer; ventilasjonskanaler i elementer Teknologi for et bedre samfunn 2

3 Ref. Cronhjort 2012 Teknologi for et bedre samfunn 3

4 Bakgrunn Vår aldrende bygningsmasse 70 % av den europeiske bygningsmassen er boliger Behov for oppgradering og en bærekraftig urban utvikling En trebasert løsning gunstig miljøregnskap Bedre energistandard, mer energieffektive og bedre bygninger (inneklima, komfort og bokvalitet) Industrialiserte prefabrikkerte løsninger (mindre arbeid på byggeplass) Før Etter Teknologi for et bedre samfunn 4

5 Målsetning Hovedmålet med prosjektet er å forbedre metoder for energieffektiv modernisering av bygninger med prefabrikkerte treelementer Modernisierung die 2. Chance der Architektur! Teknologi for et bedre samfunn 5

6 TES elementer.eller på norsk prefabrikkerte treelementer Prinsipp Teknologi for et bedre samfunn 6

7 Illustrasjon: TUM "Smarte" fasader Multifunksjonelle fasader aktive elementer i prefabrikkerte treelementer Teknologi for et bedre samfunn 7

8 Oppgradering, fortetting, forandring med systemer basert på prefabrikkerte treelementer! Teknologi for et bedre samfunn 8

9 Ill. Modernisering med evt. utvidelse Teknologi for et bedre samfunn 9

10 Endra krav og behov nye funksjoner Ill. Teknologi for et bedre samfunn 10

11 Horisontal utvidelse og lastfordeling Ill: TUM Teknologi for et bedre samfunn 11

12 Teknologi for et bedre samfunn 12

13 Oppgradering med prefabrikkerte elementer og brannkrav Rapport som viser retningslinjer for Norge, Tyskland og Finland under utarbeidelse Teknologi for et bedre samfunn 13

14 Teknologi for et bedre samfunn 14

15 Teknologi for et bedre samfunn 15

16 Photo: TUM Teknologi for et bedre samfunn 16

17 Risør videregående skole Teknologi for et bedre samfunn 17

18 Teknologi for et bedre samfunn 18

19 Teknologi for et bedre samfunn 19

20 Teknologi for et bedre samfunn 20

21 Teknologi for et bedre samfunn 21

22 Teknologi for et bedre samfunn 22

23 Teknologi for et bedre samfunn 23

24 Teknologi for et bedre samfunn 24

25 Teknologi for et bedre samfunn 25

26 SmartTES Fuktrisiko i prefabrikkerte treelementer (TES elements) med OSB/3 plater som dampbrems Prinsippiell oppbygging av veggelement For situasjonen dampbrems heller enn dampsperre Teknologi for et bedre samfunn 26

27 Utfordringen Passive house components Thick wall construction Renovation measures Outside Structural stability Inside SmartTES Prefabricated elements Moisture performance Wood in buildings Water vapour resistance Air tightness Wind barrier Sd value < 0.5 m Vapour barrier Sd value > 10 m Vapour retarder Sd value =? Teknologi for et bedre samfunn 27

28 Measurements Average Sd values as a function of RH SmartTES Teknologi for et bedre samfunn 28

29 Casestudy Fredrik Selmers vei 4 Numerical investigation SmartTES OSB/3 Board type 1 (Low values) OSB/3 Board type 3 (High values) Tabulated values [EN 13986] [EN ISO 10456] Dry cup conditions s d value [m] Wet cup conditions 1,326 0,838 5,601 1,306 0,600 0,360 Teknologi for et bedre samfunn 29

30 Risiko for muggvekst Numeriske beregninger SmartTES Teknologi for et bedre samfunn 30

31 Risiko for muggvekst Numeriske beregninger SmartTES Teknologi for et bedre samfunn 31

32 Kort oppsummert om OSB plater som dampbrems SmartTES Økt interesse for bruk av OSB plater som dampsperre Oppgitte Sd verdier i norske og internasjonale standarder er misvisende Målinger viser store forskjeller for plater fra ulike produsenter OSB plater er bedre egnet som dampbrems enn som vindsperre Numeriske beregninger viser at muggvekstrisikoen for en veggkonstruksjon i en kontorbygning lokalisert i Bergen er liten med dampbrems av OSB plater (både for det mest dampåpne og de mest damptette OSB platene) Teknologi for et bedre samfunn 32

33 Integrasjon av ventilasjonskanaler i prefabrikkerte elementer (TES elementer) Intergrasjon av ventilasjonskanaler med fokus på evaluering av montering/innstallasjonsprinsipp varmetap fuktrisiko lydproblematikk Ill.: TUM PS! Draft til SINTEF Byggforsk prosjektrapport foreligger utgis iløpet av året Teknologi for et bedre samfunn 33

34 Ett av flere mulige løsningsprinsipper Teknologi for et bedre samfunn 34

35 TES elementer med integrerte ventilasjonsrør på eksistende vegger Teknologi for et bedre samfunn 35

36 Finsk prosjekt sosialboliger oppgradering Teknologi for et bedre samfunn 36

37 Temperaturfall i ventilasjonskanal som funksjon av tykkelsen på overdekkende isolasjon Masonry wall Temperature decrease per m ventilation duct (oc/m) 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 Ø 100 mm duct Ø 125 mm duct External insulation cover (mm) Teknologi for et bedre samfunn 37

38 Eksempel : Betydning for veggens U verdi en tenkt fireetasjers bygning med TES elementer på en eksisterende murverksvegg Masonry wall 50mm external insulation 100mm external insulation cover Original/ Existing wall U value (W/m 2 K) U value with TES element (W/m 2 K) U value with TES element corrected for ventilation pipes (W/m 2 K) Calculations with 10 m facade witdh per vertical inlet duct Include the effect of extra heat loss due to reduced insulation thickness Include the heat loss from the pipe Does not include the effect of reduced heat exchanger efficiency Teknologi for et bedre samfunn 38