Experimental Investigation of the Hygric Properties of Bio-based Building Insulation Materials with Novel Apparatus and Procedure
Translated title
Eksperimentel undersøgelse af de hygriske egenskaber ved biobaserede bygningsisoleringsmaterialer med nyt apparat og procedure
Authors
Szefer, Greta ; Moric, Ivana ; Ljevakovic, Ronald
Term
4. Term
Education
Publication year
2021
Submitted on
2021-05-25
Pages
28
Abstract
This thesis investigates the moisture-related (hygric) properties of bio-based insulation materials using new, faster laboratory methods. Water vapor sorption isotherms—curves that show how much water a material holds at different relative humidity levels—were obtained with a Vapor Sorption Analyzer (VSA), which can capture dynamic sorption behavior. Water vapor diffusion was measured with an Oxygen Diffusion Apparatus 2020 (ODA 20) as a novel approach. Both methods are more time-efficient than common standards, enabling researchers to test more materials. Reliable hygrothermal material data are needed for heat and moisture simulations that predict transport inside materials, behavior over time under varying conditions, potential moisture problems in buildings, and indoor conditions and energy use. This is important for introducing new materials into construction, especially bio-based materials, which have environmental significance and may also offer good hygrothermal performance or more sustainable production. The study examines wood fibre board insulation, loose-fill paper wool, and loose-fill wood fibre. For loose-fill products, several densities were tested. Because of the materials’ physical structure, dry mass was determined at different oven temperatures. All values from the novel methods were compared with values from standard methods. Heat and moisture transport were also simulated in COMSOL using both the standard and experimental data sets.
Denne afhandling undersøger fugttekniske (hygriske) egenskaber ved biobaserede isoleringsmaterialer ved hjælp af nye, hurtigere laboratoriemetoder. Vanddampsorptionsisotermer—kurver, der viser, hvor meget vand et materiale optager ved forskellige niveauer af relativ fugtighed—blev målt med en Vapor Sorption Analyzer (VSA), som kan registrere dynamiske sorptionsforløb. Vanddampdiffusion blev målt med en Oxygen Diffusion Apparatus 2020 (ODA 20) som en ny tilgang. Begge metoder er mere tidseffektive end udbredte standardmetoder, hvilket kan gøre det muligt at teste flere materialer. Pålidelige hygrotermiske materialedata er nødvendige for varme- og fugtsimuleringer, der forudsiger transport af varme og fugt i materialer, langtidsegenskaber under varierende forhold, mulige fugtproblemer i bygninger, samt indendørs forhold og energiforbrug. Dette er vigtigt for at introducere nye materialer i byggeri, især biobaserede materialer, som har miljømæssig betydning og potentielt gode hygrotermiske egenskaber eller mere bæredygtig produktion. Undersøgelsen omfatter træfiberpladeisolering samt løsfyld af papiruld og træfiber. For løsfyld blev der målt ved flere densiteter. På grund af materialernes fysiske struktur blev tørvægten bestemt ved forskellige ovntemperaturer. Alle værdier opnået med de nye metoder blev sammenlignet med værdier fra standardmetoder. Derudover blev varme- og fugttransport simuleret i COMSOL med både standard- og eksperimentelle datasæt.
[This apstract has been rewritten with the help of AI based on the project's original abstract]