Krav til z-værdi i tæthedsplanet i lette ydervægge med biogene materialer ved forskellige fugtbelastningsklasser: Materialeparametres betydning for anvendelse i fugttekniske robuste konstruktioner

Hofmann, Lars

4. semester

Master i Bygningsfysik

2024

2024-06-04

51 pages

I Danmark er der et politisk mål om at reducere CO2 aftrykket frem mod 2030, og et af tiltagene er indførelse af livscyklusberegning af bygningens klimaaftryk. Der stilles i bygningsreglementet krav til grænseniveauer for hvor meget CO2, der må udledes i bygningens levetid, hvis bygningen er mere end 1000 m2. De biogene materialer optager CO2 under væksten, og fungerer som et CO2 lager i bygningens levetid. Dette har medført et øget incitament til at anvende træ og andre biogene materialer, som alternativer til de mere energi tunge materialer. I den danske byggebranche er der mange traditionelle konstruktioner, som er udviklet gennem flere år til robuste konstruktioner, som kan modstå de påvirkninger de bliver udsat for i bygningens levetid. Der er gennem flere år anvendt både tunge, men også lette konstruktioner, som træskelet vægge. Træskellet vægge skal udføres fugtteknisk robuste, og tidligere har der oftest været anvendt mineralulds isolering og membraner til tætningsplanet. Hvis vi fremover skal anvende flere biogene materialer i konstruktionerne, skal der opbygges nye traditionelle konstruktioner, og udgangspunktet herfor kan begynde med analyser og beregninger, som kan understøtte anvendelsen af biogene materialer. Formålet med denne rapport er, at undersøge hvilke krav der sættes for vanddampdiffusionsmodstanden i tæthedsplanet og vindspærren i en traditionel opbygget træskelet konstruktion ved anvendelse af forskellige biogene isoleringsmaterialer. Der er i rapporten udført hygrotermiske simuleringer af en traditionel let ydervægskonstruktion med mineraluld i fugtbelastningsklasse 1, 2 og 3, for at fastlægge mindstekravet til vanddampdiffusionsmodstanden i vindspærren og tæthedsplanet. herefter udskiftes isoleringsmaterialet til biogene materialer, og det undersøges om forholdene mellem vindspærren og tæthedsplanet er det samme. Det undersøges om krav til vindspærre og tæthedsplan ændres, hvis U-værdien ændres fra 0,15 W/m2K til 0,10 W/m2K. Den fugtteknisk robuste konstruktion analyseres ift. LIM-kurverne for 4. 8 og 16 dage om der er risiko for skimmelvækst Yderligere undersøges andre materialeparametre og forhold, som kan have indflydelse på fugtforholdene i konstruktionen og dermed vanddampdiffusionsmodstanden i vindspærre og tæthedsplan. Rapporten konkluderer at det er teoretisk muligt at anvende biogene materialer, og samtidig opnå en fugtteknisk robust konstruktion. Vanddampdiffusionsmodstanden på tæthedsplanet for de biogene materialer varierer mellem 8 og 13 GPa s m²/kg i konstruktioner med en U-værdi på 0,10 W/m2K, hvor vindspærren har en værdi på 1 GPa s m²/kg. Beregninger viser også at andre materialeegenskaber på vindspærren har indflydelse på resultatet, bl.a. den termiske modstand, men også ventilationen i det ventilerede hulrum mellem regnskærm og vindspærre har betydning for konstruktionen.

Studenterrapport Uddannelse: Master i Bygningsfysik Semester: 04 Titel på projekt: Krav til z-værdi i tæthedsplanet i lette ydervægge med biogene materialer ved forskellige fugtbelastningsklasser Projektperiode: Februar – juni 2024 Vejledere: Torben Valdbjørn Rasmussen Nickolaj Feldt Jensen Studerende: _____________________ Lars Hofmann Antal normalsider: Ca. 51 sider af 2400 anslag Afleveringsdato: 7. juni 2024  Resume I Danmark er der et politisk mål om at reducere CO2 aftrykket frem mod 2030, og et af tiltagene er indførelse af livscyklusberegning af bygningens klimaaftryk. Der stilles i bygningsreglementet krav til grænseniveauer for hvor meget CO2, der må udledes i bygningens levetid, hvis bygningen er mere end 1000 m2. De biogene materialer optager CO2 under væksten, og fungerer som et CO2 lager i bygningens levetid. Dette har medført et øget incitament til at anvende træ og andre biogene materialer, som alternativer til de mere energi tunge materialer. I den danske byggebranche er der mange traditionelle konstruktioner, som er udviklet gennem flere år til robuste konstruktioner, som kan modstå de påvirkninger de bliver udsat for i bygningens levetid. Der er gennem flere år anvendt både tunge, men også lette konstruktioner, som træskelet vægge. Træskellet vægge skal udføres fugtteknisk robuste, og tidligere har der oftest været anvendt mineralulds isolering og membraner til tætningsplanet. Hvis vi fremover skal anvende flere biogene materialer i konstruktionerne, skal der opbygges nye traditionelle konstruktioner, og udgangspunktet herfor kan begynde med analyser og beregninger, som kan understøtte anvendelsen af biogene materialer. Formålet med denne rapport er, at undersøge hvilke krav der sættes for vanddampdiffusionsmodstanden i tæthedsplanet og vindspærren i en traditionel opbygget træskelet konstruktion ved anvendelse af forskellige biogene isoleringsmaterialer. Der er i rapporten udført hygrotermiske simuleringer af en traditionel let ydervægskonstruktion med mineraluld i fugtbelastningsklasse 1, 2 og 3, for at fastlægge mindstekravet til vanddampdiffusionsmodstanden i vindspærren og tæthedsplanet. herefter udskiftes isoleringsmaterialet til biogene materialer, og det undersøges om forholdene mellem vindspærren og tæthedsplanet er det samme. Det undersøges om krav til vindspærre og tæthedsplan ændres, hvis U-værdien ændres fra 0,15 W/m2K til 0,10 W/m2K. Den fugtteknisk robuste konstruktion analyseres ift. LIM-kurverne for 4. 8 og 16 dage om der er risiko for skimmelvækst Yderligere undersøges andre materialeparametre og forhold, som kan have indflydelse på fugtforholdene i konstruktionen og dermed vanddampdiffusionsmodstanden i vindspærre og tæthedsplan. Rapporten konkluderer at det er teoretisk muligt at anvende biogene materialer, og samtidig opnå en fugtteknisk robust konstruktion. Vanddampdiffusionsmodstanden på tæthedsplanet for de biogene materialer varierer mellem 8 og 13 GPa s m²/kg i konstruktioner med en U-værdi på 0,10 W/m2K, hvor vindspærren har en værdi på 1 GPa s m²/kg. Beregninger viser også at andre materialeegenskaber på vindspærren har indflydelse på resultatet, bl.a. den termiske modstand, men også ventilationen i det ventilerede hulrum mellem regnskærm og vindspærre har betydning for konstruktionen. In Denmark, there is a political goal to reduce the CO2 footprint towards 2030 and one of the measures is the introduction of life cycle calculation of the building's climate footprint. The building regulations require limit levels for how much CO2 may be emitted during the buildings lifetime if the building is more than 1000 m2. The biogenic materials absorb CO2 during growth and act as a CO2 store during the life of the building. This has led to an increased incentive to use wood and other biogenic materials as alternatives to the more energy-intensive materials. In the Danish construction industry, there are many traditional constructions that have been developed over several years into robust constructions that can withstand the influences they are exposed to during the building's lifetime. Over the years, both heavy and light constructions, such as wooden frame walls, have been used. Timber-framed walls must be made moisture-technically robust, and in the past mineral wool insulation and membranes for the sealing plane have most often been used. If we are to use more biogenic materials in the constructions in the future, new traditional constructions must be built, and the starting point for this can begin with analyzes and calculations that can support the use of biogenic materials. The purpose of this report is to investigate which requirements are set for the water vapor diffusion resistance in the density plane and the wind barrier in a traditional wooden frame construction using different biogenic insulation materials. In the report, hygrothermal simulations of a traditional light outer wall construction with mineral wool in moisture load classes 1, 2 and 3 have been carried out, in order to determine the minimum requirement for the water vapor diffusion resistance in the wind barrier and the density plane. then the insulation material is replaced with biogenic materials, and it is examined whether the conditions between the wind barrier and the density plane are the same. It is investigated whether requirements for wind barriers and density plan are changed if the U-value changes from 0.15 W/m2K to 0.10 W/m2K. The moisture-technically robust construction is analyzed according to the LIM curves for 4, 8 and 16 days if there is a risk of mold growth. In addition, other material parameters and conditions are investigated, which may influence the moisture conditions in the construction and thus the water vapor diffusion resistance in the wind barrier and tightness level. The report concludes that it is theoretically possible to use biogenic materials, and at the same time achieve a moisture-technically robust construction. The water vapor diffusion resistance on the density plane of the biogenic materials varies between 8 and 13 GPa s m²/kg in constructions with a U-value of 0.10 W/m2K, where the wind barrier has a value of 1 GPa s m²/kg. Calculations also show that other material properties of the wind barrier have an influence on the result, i.a. the thermal resistance, but also the ventilation in the ventilated cavity between the rain screen and the windbreak is important for the construction.

Download
Vis denne rapport i AAU Studenterprojekter