Fugttekniske krav til isoleringslag i lette ydervægge uden dampspærre: Parameterstudier af sorptionskurver og diffusionsmodstande i WUFI

Abstract

Der observeres i byggesektoren en forøget interesse for biogene materialer, da deres anvendelse kan mindske udledning af drivhusgasser. Samtidig er der interesse, især blandt arkitekter, for at kunne bygge uden anvendelse af plast– ude-lukkende med organiske materialer. Der kan være forskellige grunde til at udføre en diffusionsåben let ydervæg uden traditionel plastbaseret dampspærre fx: dyr og vanskelig arbejdsproces ved udførelsen af tætte samlinger i dampspærren. Diffusionsåben konstruktion har også et potentiale i at forbedre indeklimaet. Imidlertid bør risikoen for kondens og skimmel vurderes, da de biogene materialer er meget fugtfølsomme. Formålet med dette speciale er at vurdere den fugttekniske robusthed af ydervægskonstruktioner opført uden brug af traditionel dampspærre som ofte er PE-folie. Gennem litteraturstudiet undersøges hvilke materialeparametre og lag i kon-struktionen, der har størst betydning for fugtforholdene i en let ydervæg. Der fokuseres på isoleringsmaterialet og dets egenskaber. Der er i denne rapport udført hygrotermiske simuleringer af lette ydervægge opført uden brug af dampspærre for at undersøge betydningen af variationer af materialeegenskaber, fx sorptionskurver og dampdiffusionsmodstand, samt for at undersøge hvilke krav eller anbefalinger der skal stilles til isoleringslag i disse konstruktioner i de forskellige fugtbelastningsklasser 1-3. Konstruktionens fugttekniske robusthed vurderes ud fra risikoen for skimmelvækst. Rapporten konkluderer at fugtkapacitet af de kommercielle biogene isoleringsmaterialer ikke har en stor betydning for den fugttekniske ydeevne af væggen, i modsætning til det der er påstået i litteraturen. Simuleringer viste, at ift. isoleringslag skal mindst 1 af de følgende forudsætninger være opfyldt, for at sikre fugttekniske robuste lette ydervægge uden dampspærre med PE-folie: • Høj diffusionsmodstand af isoleringslag (forekommer i kommercielle biogene isoleringsmaterialer fx kork, hampcrete, træfiberisolering med høj densitet) • Høj fugtkapacitet i RF-intervaller mellem 60 og 90% (fiktive materialer som evt. kan udvikles). Indledende simuleringer af vindspærrelag på baggrund af litteraturstudier konkluderer også, at høj fugtkapacitet af isoleringslag i kombination med høj isolans og høj permeabilitet af vindspærren, kan have en positiv effekt for fugtforholdene i en let ydervæg, hvis der samtidig anvendes en form for dampspærre / dampbremse.

An increased interest in organic building materials is observed in the construction industry, as their use can reduce greenhouse gas emissions. At the same time, there can be observed an increasing interest, especially among architects, for the constructions without the use of plastic - with organic materials only. There may be various reasons for choosing a diffusion-open lightweight exterior construction without a traditional plastic-based vapor barrier, e.g.: expensive and difficult work process, including the tightening of penetrations in the vapor barrier. Diffusion-open construction also has the potential to improve the indoor climate. However, the risk of condensation and mold should be assessed as the organic materials are very sensitive to moisture. The purpose of this report is to assess the moisture-robustness of an exterior wall constructed without the use of traditional plastic vapor barrier. The literature study examines which material parameters have the biggest impact on the moisture conditions in a light exterior wall. The focus is on the insulation material and its properties. In this report, hygrothermal simulations of lightweight exterior walls without the use of vapor barrier have been performed to investigate the significance of variations in material properties, e.g. equilibrium moisture content and vapor diffusion resistance, and to set the requirements for insulation layer in these constructions in the internal humidity classes 1-3. The moisture-robustness of the construction is assessed based on the risk of mold growth. The report concludes, that the moisture capacity of commercial organic insulation materials does not have a significant impact on the overall moisture performance of the wall, on the contrary to what has been suggested in the previous studies. Simulations showed that for insulation layer, at least 1 of the following requirements must be met, to ensure moisture-robust lightweight exterior walls without a traditional vapor barrier (PE foil): • High diffusion resistance of the insulation (occurs in some commercial organic insulation materials e.g. cork, hempcrete, high density wood-fiber insulation) • High moisture capacity of the insulation in RF intervals between 60 and 90% (materials that can be developed). Moreover, initial simulations of wind barrier layer based on literature studies conclude, that high moisture capacity of insulation layer in combination with high thermal resistance and high permeability of the wind barrier can have a positive effect on the moisture conditions in a light exterior wall, if a vapor barrier is present.

A master programme thesis from Aalborg University

Fugttekniske krav til isoleringslag i lette ydervægge uden dampspærre: Parameterstudier af sorptionskurver og diffusionsmodstande i WUFI

[Moisture performance requirements for insulation layer in lightweight exterior walls without vapor barrier: Parameter study of equilibrium moisture content and diffusion resistance in WUFI]