Vurderinger av inneklimaet i kirkerommet og for nytt orgel med foreløpig anbefaling av aktuelle forbedringer for Hvasser kirke Notat utarbeidet 29/1-2015 1
Kort om kirken Hvasser kirke ble oppført i1903 i tre- og lafteverk som senere i 1912 ble påbygd. Den er bygget som en langkirke med 180 sitteplasser og med et totalt bruttoareal rundt 175 m 2 (basert på opplysninger fra KA s kirkebyggdatabase). Kirken består av stort kirkerom med orgelgalleri (se foto av kor og skip med orgelgalleri med hovedinngang nedenfor). De øvrige mindre rom består av sakristier og våpenhus. Kirken har ingen vernestatus, men har altertavle, malerier, prekestol og døpefont fra oppføringen av kirkebygget. Kor og alterområde med fremre del av kirkeskip (foto hentet fra KA s kirkebyggdatabase) Kirkeskip med orgelgalleri og våpenhus/hovedinngang (foto hentet fra KA s kirkebyggdatabase) Rundt 500-600 mennesker sogner til kirken. Kirken er stort sett i bruk til gudstjenester (normalt hver tredje søndag) og til et mindre antall begravelser/bisettelser og vielser (mest i sommerhalvåret). Ellers er det få andre aktiviteter som gjennomføres i løpet av året i denne kirken. Foranledning og hensikt Kirken har nylig fått installert et nytt Steinmeyerorgel som er satt i normal drift etter intonasjon og stemming, se skisse av orgelfasade og foto under klargjøringen av orgelet nedenfor. Orgelet har mekanisk traktur til både hovedverk og svellverk inndelt i 13 stemmegrupper. Skisse av ferdig installert nytt Steinmeyer orgel (kopi av skisse mottatt fra Tjømø-KF) Nytt orgel under oppføring og drift (foto mottatt fra Tjømø-KF) Orgelet har vært i normal drift siden påsken i 2014. I løpet av denne tiden har det vært økt interesse og engasjement rundt orgelets driftsmessige forhold hos både menighet og ansatte. Dette har medført stort fokus på kirkens inneklima og faren for tørr luft i kirkerommet og rundt det nye orgelet. Det er i den forbindelse kommet til uttrykk mange ulike syn og meninger om hva som kreves for å gi orgelet de tilstrekkelige og akseptable driftsmessige. Riktignok er det et overveldende ønske og krav om installasjon av system for mekanisk luftfukting i kirkerommet for å hindre problemer med for tørr luft vinterstid. Fra og med 2012 og frem til i dag er det gjennomført målinger av temperatur og luftfuktighet i kirkerommet hver uke både før og etter installasjon av nytt orgel. Både orgelleverandør og orgelkonsulent har uttrykt at behovet for installasjon av system for luftfukting bør vurderes nærmere, når resultater fra de gjennomførte målinger foreligger for inneværende fyringssesong. Allerede nå midtveis i måleperioden foreligger det en del data og resultater som indikerer, hvordan oppvarmingen påvirker inneklimaet i kirkerommet og for det nye orgelet. 2
Akseptabelt termisk inneklima og driftsmessige forhold for orgler Det har vært en utbredt oppfatning at jevn oppvarming med en mest mulig stabil lufttemperatur i kirkerommet opp mot ønsket brukstemperatur (eller det temperaturnivået orgelet er stemt ved) er det beste for orgelets funksjon og klanglige forhold. Derimot er omlegging og gjennomføring til mer brukstilpasset oppvarming med lav hviletemperatur kombinert med rask oppvarming til ønsket brukstemperatur være til større skade og uheldig for orglene. Dette er også hevdet fra kompetent orgelekspertise og spesielt fra orgelbyggere med sin største erfaringsbakgrunn fra kirker og orgler nede i Europa. Med dette som utgangspunkt ble det for en del år siden gjennomført en relativt grundig undersøkelse og studie for å kartlegge disse forhold i noen forskjellige kirker og deres orgler. Denne undersøkelsen hadde stort fokus på hvordan orglenes funksjon og klanglige forhold ble påvirket av type oppvarming og driftsrutiner gjennom en hel fyringssesong, se vedlagte hovedrapport fra denne undersøkelsen utført på oppdrag fra Riksantikvaren (RA) og Kirkens Arbeidsgiver og interesseorganisasjon (KA). Disse resultatene er tatt med og videre innarbeidet i noen faglige råd til de som ansvaret for oppvarming og drift av kirkebygg og indirekte skal sørge for akseptable driftsforhold for orgler i KA s veiledningshefte for «Kirkeoppvarming og inneklima Bevaringsmiljø, energibruk og forsvarlig oppvarming i kirkebygg». Praktiske anbefalinger i forhold til oppvarming og akseptabelt inneklima i forhold til gode driftsforhold for orgler er nærmere omtalt på side 21-22 og 34-40. (Denne veiledningen kan eventuelt bestilles gjennom KA s nettbutikk). Rådene fra KA s veiledning gir langt på vei anbefaling om at akseptabel luftfuktighet bør ligge mellom 40-50% RF for å oppnå stabile fysiske forhold og bevaring av treverk. Dette er stort sett det som også anbefales for orgler som i stor grad består av treverk. Luftfuktighet med betydelige avvik fra disse forhold kan også aksepteres, da de vanligste trematerialer og overflatebehandling i orgler ikke blir nevneverdig påvirket i kortere perioder. Derimot vil eksempelvis konstant eller lengre perioder med oppvarming rundt 20 o C føre til luftfuktighet ned mot 20% RF eller lavere ned mot -10 o C ute i kalde vinterperioder. Denne type oppvarming med jevn og konstant høy temperatur inne vil føre til uttørring og betydelig krymping av trematerialer og overflatebehandling med økt fare for skader og uheldige driftsforhold spesielt i orgelets mekaniske overføringer. Erfaringsvis et meget vanlig hørbart og meget sjenerende problem er såkalte «hylere» under spilling på orgelet som ofte inntreffer i kaldere vinterperioder med lav luftfuktighet. For å oppnå akseptable forhold må det enten tilføres mekanisk luftfuktighet til kirkerommet i orgelets umiddelbare nærhet eller senke temperaturen i luften inne i og rundt orgelet. Det siste er å foretrekke da bruk av luftfuktere (de fleste på markedet) erfaringsvis har lav kapasitet og rekkevidde til å skape den luftfuktighet som trengs, se vedlagte rapport for undersøkelse og målinger av inneklimaet i og rundt orgelet i Vår Frues kirke i Trondheim. Det finnes likevel noen systemer for luftfukting som har relativt god kapasitet og rekkevidde, men disse må plasseres og benyttes med forsiktighet og under god kontroll for å unngå utilsiktede fuktskader på orgel eller annet interiør og bygningsdeler i umiddelbar nærhet. De praktiske erfaringer så langt viser at aktiv senkning av lufttemperaturen primært i hele kirkerommet gir bedre kontroll i forhold til temperatur og luftfuktighet ute til enhver tid. Brukstilpasset oppvarming med lengre perioder med lav hviletemperatur kombinert med korte perioder med oppvarming til brukstemperatur. Samtidig er det ønskelig med å varme opp til lavest mulig lufttemperatur (mellom 17-19 o C) spesielt rundt og inne i orgel. Det er viktig at orgelet er stemt under og for omtrent samme nivå til brukstemperatur. Erfaringsvis vil 1 o C lavere temperatur føre til at den relative fuktigheten i luften stiger med 2-3% RF inne i kirkerommet. Dette er en fysisk lovmessighet som er viktig for å holde lavest mulig brukstemperatur med akseptabel termisk komfort for de som oppholder seg i kirkerommet - spesielt i kaldere vinterperioder. Dette gjelder også i hvileperioder, når kirkerommet ikke er i bruk. I meget kalde vinterperioder kan det være aktuelt å senke hviletemperaturen ned mot +5 o C og noe under for å oppnå akseptabel luftfuktighet. I kirker med liten bruk (i bruk 1-2 timer i uken eller lavere) med lange hvileperioder er dette realistisk å få gjennomført, mens i kirker med høyere bruk og aktivitet kan dette bli noe vanskeligere å få gjennomført i praksis. I disse kirker kan det være aktuelt med installasjon og supplerende drift av system med mekanisk luftfukting for å kunne opprettholde akseptabel luftfuktighet i og rundt orgler. Anbefalingen er likevel at det bør primært gjennomføres brukstilpasset oppvarming med lavest mulig hviletemperatur i kombinasjon med kortest mulig moderat brukstemperatur så langt det er mulig. Dette har vist seg å være det beste driftsmessig for de fleste orglers fysiske funksjon og klanglige forhold. 3
Foreløpige vurderinger av inneklima og driftsforhold for kirkens nye orgel En foreløpig vurdering av kirkens oppvarming og inneklima med hensyn til det nye orglet er basert på opplysninger fra telefonsamtaler med daglig leder av Tjømø kirkelige fellesråd og mottatte data fra utførte ukentlige målinger av lufttemperatur og fuktighet i kirkerommet de siste årene. Det er forutsatt benyttet kalibrert utstyr for de utførte målinger med resultater med tilstrekkelig nøyaktighet og pålitelighet. Videre er det samlet inn nødvendige data fra Meteorologiske Institutts værdatabase («Eklima») for samme tidsperiode som målingene er utført for. Det er viktig for å kunne gjennomføre en best mulig faglig vurdering av hvordan kirkens oppvarming påvirker inneklima under varierende ytre værforhold. Det er også viktig å understreke at de gjennomførte målinger med kun ukentlige avlesninger ikke vil kunne avdekke alle forhold med hensyn til hvordan oppvarmingen blir gjennomført og hvordan dette påvirker inneklimaet. Det er kun registrert maksimum og minimum for temperatur og fuktighet i luften på et sted i kirkerommet (nærmere oppgitt til fremre del av i kirkerommet) i løpet av en uke. Hvordan temperaturen og luftfuktigheten varierer i løpet av uken, blir dermed noe vanskeligere å dokumentere, selv om det opplyses at oppvarmingen skjer ved betydelig lavere temperatur, når kirkerommet ikke er i bruk. En nærmere gjennomgang og vurdering av de mottatte måledata (se vedlegg 1) indikerer følgende forhold: Brukstilpasset oppvarming med relativt lav hviletemperatur gjennomføres ned mot 10 o C i uker med antagelig ingen aktivitet (ved at registrert maksimums- og minimumstemperatur ligger mellom 10-13 o C) i fyringssesongen. Likevel viser målingene at det er registrert relativt høy maksimumstemperatur (mellom 21-23 o C) i de fleste av ukene i fyringssesongene som bekrefter at kirkerommet stort sett blir varmet opp til brukstemperatur minst en gang i uken. Hvor effektiv den brukstilpassede oppvarming gjennomføres er selvsagt noe vanskelig å fastlegge nærmere. Luftfuktigheten ligger stort sett over 40% RF ved registrert minimumstemperatur (ned mot 10 o C) for de fleste uker i fyringssesongene. Derimot synker luftfuktigheten under 40% RF i de kaldere vinterperioder i uker med en midlere temperatur ute under -2 o C til -3 o C. Dette viser at luftfuktigheten i kirkerommet ligger på et akseptabelt nivå i de mildere og moderat kalde vinterperioder ved en hviletemperaturer rundt 10 o C. Luftfuktigheten synker til under 40% RF ved registrert maksimumstemperatur (mellom 21-23 o C) for en del av ukene i fyringssesongene med lavere temperatur ute (oftest under 0 o C). Dette viser at oppvarming til høy brukstemperatur ofte fører til lavere luftfuktighet enn det som er akseptabelt. For enkelte uker synker luftfuktigheten ned mot 20% RF og enda lavere ved høy brukstemperatur i de kaldeste ukene. Ved korte oppvarmingsperioder (under 6-8 timer) til høy brukstemperatur vil dette erfaringsvis ikke medføre betydelig og uheldig påvirkning på kirkens nye orgel. Luftfuktigheten stiger opp mot 70% RF og høyere i kirkerommet om høsten for en del uker (antagelig med mye nedbør og høy luftfuktighet ute). Dette vil antagelig ikke medføre betydelige driftsmessige utfordringer for orgelet. Det kan imidlertid avhjelpes med å sette på noe varme i kirkerommet i disse perioder om nødvendig. Oppsummering og konklusjon så langt Det gjennomføres brukstilpasset oppvarming med relativt lav hviletemperatur i kirkerommet i fyringssesongene. Hvor effektivt dette gjennomføres er noe mer usikkert. De gjennomførte målinger ukentlig de siste årene både før og etter drift av nytt orgel viser så langt at luftfuktigheten ligger på et akseptabelt nivå (over 40% RF) for de fleste uker med registrert minimumstemperatur (hviletemperatur) ned mot 10 o C i fyringssesongen. Det er stort sett i oppvarmingsperioder med høy brukstemperatur at luftfuktigheten blir lavere enn akseptabelt og spesielt i de kaldere vinterperioder. Ut i fra dette synes det som det nye orgelet har relativt akseptable driftsmessige forhold med hensyn til luftfuktigheten i kirkerommet gjennom store deler av fyringssesongen. Forholdene kan selvsagt gjøres enda bedre med riktig styring av temperaturnivået i kirkerommet og spesielt rundt det nye orgelet. Installasjon og drift av utstyr eller system for mekanisk luftfukting synes så langt ikke å være aktuelt for kirkerom og orgel. Forslag til videre arbeid med forslag til forbedringer og tiltak Ut ifra de mottatte opplysninger og resultater fra utførte målinger av temperatur og luftfuktighet ukentlig de siste årene i kirkerommet er det utført ovennevnte faglig vurdering av hvordan inneklimaet blir påvirket av oppvarming under varierende ytre værforhold spesielt gjennom fyringssesongen. Riktignok er de utførte målinger ikke så detaljerte at det kan trekkes absolutte konklusjoner om kirkerommets oppvarming og inneklima mellom hver ukentlige avlesning. Likevel har det vært mulig 4
å trekke noen konklusjoner som vil danne grunnlaget og behovet for videre arbeid og aktuelle forbedringer av de inneklimatiske forhold i kirkerommet og rundt orgelet fremover. Gjennomføring av mer detaljerte målinger av temperatur og luftfuktighet i kirkerommet rundt og inne i orgelet (både i hovedverk og svellverk) og samtidig utenfor kirken som en viktig referanse på de ytre værforhold. Målingene bør gjennomføres med utplassering av dataloggere med en målefrekvens på 10-15 minutter som bør gjennomføres i en mest mulig representativ periode eksempelvis fra inneværende vinter og ut på våren. Hensikten er å oppnå enda bedre dokumentasjon på hvordan inneklimaet og luftfuktigheten i kirkerommet og rundt orgelet påvirkes av gjennomført oppvarming. Det synes så langt at det bør gjennomføres effektiv brukstilpasset oppvarming av kirken med både lavere hvile- og brukstemperatur for å oppnå høyere luftfuktighet i kirkerommet og rundt orgelet fremover. I den forbindelse anbefales installasjon og drift av et brukervennlig styringssystem for oppvarming i første omgang med god kontroll av temperatur, luftfuktighet og kirkens energibruk til enhver tid. KA fremforhandler i disse dager et automatisert styringssystem for oppvarming og andre viktige tekniske funksjoner med en leverandør som vil bli tilbudt kirkene om kort tid. Basert på flere års erfaringer med slike systemer og med de anbudsspesifikasjoner som ligger til grunn, vil denne type styringssystem ha de nødvendige funksjoner og brukervennlighet som er nødvendig for videre effektiv drift av de fleste kirkebygg. Dette er de umiddelbare forslag til foreløpige anbefalinger som bør være viktig å prioritere fremover. Samtidig ville nok høyst sannsynlig en gjennomføring av de anbefalte målinger resultere i en bevisstgjøring og et behov for en grundigere gjennomgang og vurderinger med hensyn til å oppnå enda mer effektiv drift av oppvarming og bedre kontroll med kirkerommets inneklima. Det kan derfor bli aktuelt og nødvendig å få utarbeidet et mer detaljert forslag til forbedringer og tiltak på sikt. 5
Vedlegg 1 Utførte målinger av temperatur og luftfuktighet i kirkerommet for Hvasser kirke fra 2012 til og med 2014 6
NB! Kalde vinterperioder med temperatur ute lavere enn -2 o C til -3oC er merket med gult. 7
8
9
10