17.07.2013 Views

litteraturstudie, materialedata og vurdering af egnethed for temperatur

litteraturstudie, materialedata og vurdering af egnethed for temperatur

litteraturstudie, materialedata og vurdering af egnethed for temperatur

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

LITTERATURSTUDIE,<br />

MATERIALEDATA OG VURDERING AF<br />

EGNETHED FOR TEMPERATUR- OG<br />

FUGTFORHOLDSMODEL<br />

Fugtteknisk grundlag <strong>for</strong> fastsættelse <strong>af</strong> designværdier <strong>for</strong><br />

varmeledningsevnen ud fra deklarerede værdier <strong>for</strong> varmeisoleringsmateriale<br />

i typiske bygningskonstruktioner<br />

Claus Rudbeck<br />

Carsten Rode<br />

INSTITUT FOR BYGNINGER OG ENERGI<br />

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET<br />

SAGSRAPPORT<br />

SR-0011<br />

2000<br />

ISSN 1396-402X


LITTERATURSTUDIE; MATERIALEDATA OG VURDERING AF EGNETHED FOR<br />

TEMPERATUR- OG FUGTFORHOLDSMODEL<br />

Forord<br />

Den <strong>for</strong>eliggende rapport er rapporteringen <strong>for</strong> første del <strong>af</strong> projektet “Fugtteknisk grundlag <strong>for</strong><br />

fastsættelse <strong>af</strong> designværdier <strong>for</strong> varmeledningsevnen ud fra deklarerede værdier <strong>for</strong> varmeisoleringsmateriale<br />

i typiske bygningskonstruktioner” finansieret <strong>af</strong> Energistyrelsen (projekt 99/0052).<br />

Projektet er udført i et samarbejde mellem Institut <strong>for</strong> Bygninger <strong>og</strong> Energi, Danmarks Tekniske<br />

Universitet <strong>og</strong> Dansk Standard.<br />

Rapporten behandler følgende emner:<br />

1. Verifikation <strong>af</strong> <strong>egnethed</strong> <strong>for</strong> den <strong>temperatur</strong>- <strong>og</strong> fugt<strong>for</strong>holdsmodel, der tænkes benyttet<br />

2. Litteratursøgning: Varmeledningsevnens fugtpåvirkelighed fokuserende på hygroskopiske<br />

materialer<br />

3. Indsamling <strong>af</strong> <strong>materialedata</strong>, der er nødvendig <strong>for</strong> senere beregning<br />

Lyngby, maj 2000<br />

Claus Rudbeck


I. INDHOLDSFORTEGNELSE<br />

I. INDHOLDSFORTEGNELSE .............................................I<br />

1. INDLEDNING ........................................................ 1<br />

2. VARMELEDNINGSEVNE FOR MATERIALER ............................ 3<br />

2.1 FUGTENS INDVIRKNING PÅ VARMELEDNINGSEVNEN FOR ISOLERINGSMA-<br />

TERIALER ........................................................ 3<br />

2.2 DEKLARERET VÆRDI OG DESIGNVÆRDI FOR VARMELEDNINGSEVNE .. 5<br />

3. MODEL TIL BEREGNING AF FUGTFORHOLD ........................... 7<br />

4. FUGTTRANSPORT I DET HYGROSKOPISKE REGIME .................... 9<br />

4.1 MODELLERING AF FUGTTRANSPORT I DET HYGROSKOPISKE REGIME .. 9<br />

4.2 VALIDERING AF MODELLERING I DET HYGROSKOPISKE REGIME ..... 10<br />

4.2.1 Måling på Isofloc cellulose-isolering i gammastrålingsudstyr .............. 10<br />

4.2.2 Validering ved målinger udført <strong>af</strong> NIST .............................. 11<br />

4.2.3 MATCH, Glaser-metode <strong>og</strong> målinger på cellulose-isolering ............... 13<br />

4.2.4 Måling <strong>og</strong> beregning <strong>af</strong> <strong>temperatur</strong>- <strong>og</strong> fugt<strong>for</strong>hold i lette tagkonstruktioner .. 13<br />

4.2.5 Fugtindhold <strong>og</strong> <strong>temperatur</strong> i vægelementer ............................ 14<br />

4.2.6 Lette ydervægge med mineraluld, cellulose <strong>og</strong> hør ...................... 15<br />

5 FUGTTRANSPORT I DET OVERHYGROSKOPISKE OMRÅDE ............. 17<br />

5.1 FUGTTRANSPORT I DET OVERHYGROSKOPISKE OMRÅDE ............ 17<br />

5.2 VALIDERING AF MODEL FOR KONSTRUKTIONER MED CELLULOSE<br />

ISOLERING ...................................................... 17<br />

5.3 VALIDERING AF MODEL FOR KONSTRUKTIONER MED POREBETON ... 21<br />

6. DESIGNVÆRDIER FOR VARMELEDNINGEVNE ........................ 23<br />

6.1 INTERNATIONALT ARBEJDE MED RELATION TIL EN ISO 10456 ........ 23<br />

7. KONKLUSION ...................................................... 29<br />

8. LITTERATURLISTE ................................................. 31<br />

i


1. INDLEDNING<br />

I <strong>for</strong>bindelse med indførelse <strong>af</strong> europæiske standarder på byggeområdet er det ved hjælp <strong>af</strong> disse<br />

muligt at beregne varmeledningsevnen <strong>for</strong> <strong>for</strong>skellige materialer under hensyntagen til<br />

fugtindholdet i disse materialer. Beregningen <strong>af</strong> varmeledningsevnen <strong>for</strong>egår ved en modificering<br />

<strong>af</strong> den målte “tørre” varmeledningsevne med en række faktorer. Dette repræsenterer en nyskabelse<br />

i <strong>for</strong>hold til den indtil nu gældende praksis i Danmark, hvor varmeledningsevnen <strong>for</strong> materialer har<br />

været pålagt en række tillæg <strong>for</strong> at tage hensyn til fugtindhold, anvendelse etc.<br />

Korrektionen <strong>for</strong> fugt<strong>for</strong>hold er specielt <strong>af</strong> betydning <strong>for</strong> isoleringsmaterialer. I de senere tid er der<br />

fokuseret meget på både håndtering <strong>af</strong> traditionelle isoleringsmaterialer samt udvikling <strong>og</strong><br />

anvendelse <strong>af</strong> alternative isoleringsmaterialer. Da n<strong>og</strong>le <strong>af</strong> disse alternative isoleringsmaterialer kan<br />

ophobe betragtelige fugtmængder hvis fugten er tilstede i omgivelserne, er det vigtigt at<br />

fugt<strong>for</strong>hold <strong>for</strong> disse isoleringsmaterialer i konkret anvendte konstruktioner kan bestemmes<br />

korrekt. En måde at <strong>for</strong>etage sådanne bestemmelser er ved numerisk modellering <strong>af</strong> fugt<strong>for</strong>hold<br />

i bygningskonstruktioner.<br />

Ved numerisk modellering <strong>af</strong> fugt<strong>for</strong>hold i bygningskonstruktioner opbygges (oftest EDBbaserede)<br />

modeller <strong>af</strong> konstruktionerne. Disse modeller inkluderer en række beskrivende<br />

parametre, bl.a. fysiske dimensioner, materialeparametre, randbetingelser etc. Da bl.a.<br />

randbetingelser er fluktuerende <strong>for</strong>etages undersøgelserne gennem en veldefineret periode.<br />

For at kunne fæste lid til resultaterne fra den numeriske modellering er det vigtigt at de benyttede<br />

numeriske modeller er korrekte. Korrekt skal her ikke opfattes som om at modellen skal beskrive<br />

sandheden ved det undersøgte naturfænomen. I stedet henfører brugen <strong>af</strong> termen korrekt til at<br />

modellen med god tilnærmelse kan beskrive de undersøgte fænomener. Som det er typisk <strong>for</strong> at<br />

eftervise nøjagtigheden <strong>af</strong> en model, benyttes en sammenligning mellem resultater fra målinger<br />

<strong>og</strong> resultater fra brug <strong>af</strong> modellen. På baggrund <strong>af</strong> en sådan validering kan modellen enten<br />

<strong>for</strong>kastes eller accepteres.<br />

Til brug <strong>for</strong> opbygningen <strong>af</strong> modeller <strong>af</strong> konstruktioner med alternative isoleringsmaterialer blev<br />

en række personer kontaktet <strong>for</strong> oplysninger. Personerne kan groft set opdeles i danske<br />

producenter <strong>af</strong> eller interesseorganisationer <strong>for</strong> alternative isoleringsmaterialer samt udenlandske<br />

<strong>for</strong>sknings- <strong>og</strong> standardiseringsorganisationer. I denne rapport er resultatet <strong>af</strong> kontakten til de<br />

udenlandske <strong>for</strong>sknings- <strong>og</strong> standardiseringsorganisationer beskrevet i <strong>af</strong>snit 6.1.<br />

Samtalerne med danske producenter <strong>af</strong> eller interesseorganisationer <strong>for</strong> alternative isoleringsmaterialer<br />

blev <strong>for</strong>etaget d. 4. februar 2000 til følgende personer <strong>og</strong> med følgende resultater:<br />

Claus Skov, Miljøisolering: Anbefalende kontakt med Hans Dollerup <strong>og</strong> Kurt Stokbæk. Omtale<br />

<strong>af</strong> et tysk tidsskrift (Økobau), der en gang om året havde en artikel med sammenligning <strong>af</strong><br />

<strong>for</strong>skellige “organiske <strong>og</strong> syntetiske isoleringsmaterialer”. Mente at Hans Dollerup havde styr<br />

på indholdet i det tyske tidsskrift.<br />

1


Hans Dollerup, Lands<strong>for</strong>eningen <strong>for</strong> Økol<strong>og</strong>isk Byggeri: Brugbare resultater kunne måske findes<br />

fra n<strong>og</strong>le tyske <strong>og</strong> amerikanske undersøgelser. Egentlige referencer kunne d<strong>og</strong> ikke nævnes.<br />

Kurt Stokbæk, Lands<strong>for</strong>eningen <strong>for</strong> Økol<strong>og</strong>isk Byggeri: Anbefalende at tage kontakt med<br />

producenter <strong>af</strong> alternative isoleringsmaterialer, men tilføjede at det d<strong>og</strong> var tvivlsomt om de<br />

ønskede oplysninger kunne udleveres fra disse producenter. Kurt Stokbæk mente at producentersikkert<br />

kun ville udlevere censurerede rapporter eller rapporter hvor vi skulle overholde en<br />

tavshedspligt.<br />

Senere blev der taget telefonisk kontakt til producenter <strong>af</strong> alternative isoleringsmateriale (Niels<br />

Bak, HBC <strong>og</strong> Borry Henriksen, Ecofiber). Disse producenter blev <strong>for</strong>eslået <strong>af</strong> Kurt Stokbæk. Efter<br />

kontakterne er der ikke modtaget n<strong>og</strong>et skriftligt materiale, <strong>og</strong> kontakterne har der<strong>for</strong> ikke h<strong>af</strong>t<br />

n<strong>og</strong>et nævneværdigt resultat.<br />

2


2. VARMELEDNINGSEVNE FOR MATERIALER<br />

2.1 FUGTENS INDVIRKNING PÅ VARMELEDNINGSEVNEN FOR<br />

ISOLERINGSMATERIALER<br />

Når en bygning skal opføres er det et krav i de danske bygningsreglementer (Bygningsreglement<br />

1995 <strong>og</strong> Bygningsreglement <strong>for</strong> småhuse 1998) at der <strong>for</strong>etages beregninger <strong>af</strong> U-værdier,<br />

varmetabsramme eller energiramme alle baseret på U-værdi beregnet i DS-418 (1986) baseret på<br />

den praktiske varmeledningsevne ë praktisk. Beregning <strong>af</strong> det dimensionerende varmetab <strong>for</strong>etages<br />

efter <strong>for</strong>eskriften i DS-418 (1986) mens beregning <strong>af</strong> energi<strong>for</strong>bruget til opvarmning kan <strong>for</strong>etages<br />

ved brug <strong>af</strong> mere eller mindre komplicerede beregningsrutiner ofte ved hjælp <strong>af</strong> EDB-baserede<br />

pr<strong>og</strong>rammer, eksempelvis SBI (1995, 1999). Fælles <strong>for</strong> alle disse beregninger er at de kræver at<br />

de beregnede konstruktioners termiske egenskaber er kendte - <strong>og</strong> dette kræver blandt andet<br />

kendskab til varmeledningsevnen <strong>for</strong> de enkelte materialer. Varmeledningsevnen opgives i<br />

tabelværker hovedsagelig som en konstant værdi u<strong>af</strong>hængig <strong>af</strong> andre parametre, men til brug <strong>for</strong><br />

detaljerede beregninger er det nødvendigt at inkludere såvel varmeledningsevnens <strong>af</strong>hængighed<br />

<strong>af</strong> <strong>temperatur</strong> <strong>og</strong> fugtighed. At varmeledningsevnen <strong>af</strong>hænger <strong>af</strong> fugtindholdet <strong>af</strong>spejles blandt<br />

andet i de anførte varmeledningsevner <strong>for</strong> tegl i DS-418 (1986) hvor indvendigt murværk har en<br />

væsentlig lavere varmeledningsevne end udvendigt murværk netop på grund <strong>af</strong> et lavere<br />

fugtindhold. I dette tilfælde er <strong>for</strong>skellen mellem vameledningsevnen <strong>for</strong> tørre <strong>og</strong> fugtige tegl<br />

anslået til ca. 15%, dvs. at varmetabet gennem fugtig tegl er 15% større end gennem tør tegl.<br />

Størrelsen <strong>af</strong> <strong>for</strong>øgelsen <strong>af</strong> varmeledningsevnen <strong>af</strong>hænger d<strong>og</strong> <strong>af</strong> de aktuelle fugt<strong>for</strong>hold i<br />

materialet samt <strong>af</strong> det aktuelle materiale <strong>og</strong> <strong>for</strong>øgelsen <strong>af</strong> varmeledningsevnen må der<strong>for</strong> ikke<br />

betragtes som en generel størrelse.<br />

Tilsvarende kan det <strong>og</strong>så findes at varmetabet gennem fugtig isolering er større end varmetabet<br />

gennem tør isolering. Som før gælder det <strong>og</strong>så her at størrelsen <strong>af</strong> denne <strong>for</strong>øgelse <strong>af</strong>hænger <strong>af</strong><br />

typen <strong>af</strong> materiale samt <strong>af</strong> de herskende fugt<strong>for</strong>hold i materialet gennem tiden. Den tidsmæssige<br />

<strong>af</strong>hængighed er vigtig at få pointeret, idet fugt<strong>for</strong>holdene i klimaskærmskonstruktioner varierer<br />

gennem dagene, månederne <strong>og</strong> året, hvor variationerne typisk er årsperiodiske med mindre der<br />

sker fugtophobning i materialerne.<br />

Sammenhængen mellem varmeledningsevne <strong>og</strong> fugtindhold i materialer er beskrevet i EN ISO<br />

10456 (1999) hvor nedenstående <strong>for</strong>mel 2.1 skal benyttes til at trans<strong>for</strong>mere et fugtindhold i et<br />

materiale til en varmeledningsevne <strong>for</strong> materialet under hensyntagen til fugtindholdet. Formel 2.1<br />

er resultatet <strong>af</strong> en kombination <strong>af</strong> <strong>for</strong>mel 1 <strong>og</strong> <strong>for</strong>mel 5 fra EN ISO 10456 (1999).<br />

ψ λ = λ ⋅e<br />

2 1<br />

f ⋅( ψ −ψ<br />

)<br />

2 1<br />

I <strong>for</strong>mel 3.1 benyttes følgende betegnelser:<br />

ø1 Fugtindhold (volumen-procent) under betingelse 1<br />

Fugtindhold (volumen-procent) under betingelse 2<br />

ø 2<br />

3<br />

(2.1)


fø ë1 ë2 Konverterings-koefficient <strong>for</strong> fugt<strong>for</strong>hold (<strong>for</strong> volumen-procent-beregninger)<br />

Varmeledningsevne <strong>for</strong> materiale under betingelse 1<br />

Varmeledningsevne <strong>for</strong> materiale under betingelse 2<br />

hvor tilstand 1 typisk er <strong>for</strong>hold <strong>for</strong> deklareret ë-værdi <strong>og</strong> tilstand 2 er de aktuelle <strong>for</strong>hold på<br />

årsbasis i konstruktioner.<br />

Beregninger kan <strong>og</strong>så <strong>for</strong>etages hvis der haves kendskab til fugt<strong>for</strong>holdene i materialet angivet<br />

som vægt-procent. I så fald erstattes ø 1 <strong>og</strong> ø 2 med u 1 <strong>og</strong> u 2, <strong>og</strong> f ø erstattes med fu i <strong>for</strong>mel 2.1.<br />

Værdier <strong>af</strong> f ø <strong>og</strong> f u er opgivet <strong>for</strong> n<strong>og</strong>le materialer i EN ISO 10456 (1999) <strong>og</strong> EN 12524 (2000).<br />

En kort gennemgang <strong>af</strong> disse to standarder er at finde i <strong>af</strong>snit 2.2.<br />

Som før anført er fugt<strong>for</strong>hold i materialerne i en klimaskærmskonstruktion ikke stabile <strong>og</strong> det vil<br />

der<strong>for</strong> være nødvendigt at <strong>for</strong>etage beregninger <strong>af</strong> disse fugt<strong>for</strong>hold i materialerne. Beregningerne<br />

kan enten <strong>for</strong>etages under antagelse <strong>af</strong> stationære inde- <strong>og</strong> udeklimabetingelser eller under<br />

antagelse <strong>af</strong> transiente inde- <strong>og</strong> udeklimabetingelser. Samtidig skal det ved gennemførelsen <strong>af</strong><br />

beregningerne <strong>og</strong>så vurderes om fugttransport både ved diffusion, kapillarsugning samt ved andre<br />

transport<strong>for</strong>mer skal medtages i beregningerne. Foretages beregningerne under stationære <strong>for</strong>hold,<br />

kan disse udføres med simple håndberegninger, mens instationære klimatiske betingelser kræver<br />

brugen <strong>af</strong> EDB-baserede beregningsmodeller.<br />

Foretages beregningerne under stationære <strong>for</strong>hold vil konstruktionernes fugtkapacitet ikke kunne<br />

udnyttes i beregningerne <strong>og</strong> det er der<strong>for</strong> kun muligt at sige n<strong>og</strong>et om gennemsnits<strong>for</strong>holdene <strong>for</strong><br />

konstruktionerne <strong>for</strong> en periode. Inden<strong>for</strong> den periode kan både højere samt lavere fugt<strong>for</strong>hold<br />

eksistere. Benyttes stationære beregninger når varmetabet incl. påvirkninger fra fugt<strong>for</strong>hold i<br />

konstruktionen skal beregnes, vil det der<strong>for</strong> give sig udslag i fejl i <strong>for</strong>hold til en gennemregning,<br />

hvor fugt<strong>for</strong>holdene blev beregnet gennem året <strong>og</strong> deres indflydelse på varmetransporten kunne<br />

tages i korrekt regning.<br />

I <strong>for</strong>bindelse med overslagsberegning <strong>af</strong> fugttransport <strong>og</strong> fugt<strong>for</strong>hold er det nemmest at begrænse<br />

transportprocesserne til kun at medtage fugttransport ved diffusion, der er fugttransport i<br />

dampfase. Denne type beregning finder sit modstykke i varme-relaterede beregninger hvor kun<br />

varmeledning gennem materialer tages i regning. Tilnærmelsen med kun at medtage fugttransport<br />

ved diffusion kan godtages hvis der ikke <strong>for</strong>egår andre <strong>for</strong>mer <strong>for</strong> fugttransport. Bliver<br />

fugtindholdet i materialerne <strong>for</strong> stort vil der d<strong>og</strong> optræde fugt i væskefase, der vil kunne suges<br />

gennem porerne i materialet ved kapillarsugning. Kapillarsugning kræver tilstedeværelsen <strong>af</strong> et<br />

åbent poresystem i materialet, hvilket findes i mange <strong>af</strong> de almindelig brugte byggematerialer<br />

såsom tegl, porebeton, isoleringsmaterialer etc. Hvis materialer med et åbent system benyttes i<br />

konstruktioner der ønskes modelleret, så bør såvel transportprocesser ved diffusion <strong>og</strong><br />

kapillarsugning medtages i beregningsmodellen.<br />

4


2.2 DEKLARERET VÆRDI OG DESIGNVÆRDI FOR VARMELEDNINGSEVNE<br />

For isoleringsmaterialer er der i litteraturen ofte specificeret mere end en værdi <strong>for</strong> varmeledningsevnen<br />

<strong>af</strong> hvert <strong>af</strong> materialerne. Grunden til nødvendigheden <strong>af</strong> de <strong>for</strong>skellige værdier er, at mens<br />

en <strong>af</strong> dem betegner varmeledningsevnen under laboratorie<strong>for</strong>hold, så betegner den anden <strong>af</strong> disse<br />

værdier varmeledningsevnen under realistiske brugs<strong>for</strong>hold. Da betegnelserne <strong>for</strong> disse<br />

varmeledningsevner bliver brugt gennem resten <strong>af</strong> rapporten, findes det vigtigt at vise definitionerne<br />

<strong>for</strong> begreberne, give en kort <strong>for</strong>klaring til disse definitioner samt i kort <strong>for</strong>m at beskrive de<br />

gældende standarder inden<strong>for</strong> området.<br />

De to værdier <strong>for</strong> varmeledningsevne <strong>for</strong> materialer benævnes deklareret værdi <strong>for</strong> varmeledningsevne<br />

<strong>og</strong> design værdi <strong>for</strong> varmeledningsevne. Disse defineres som nedenstående, der er oversat<br />

fra EN ISO 10456 (1999).<br />

Deklareret værdi <strong>for</strong> varmeledningsevne: Forventet værdi <strong>af</strong> varmeledningsevne <strong>for</strong> et<br />

bygningsmateriale eller -produkt, der er bestemt ud fra målte data under reference betingelser mht.<br />

<strong>temperatur</strong> <strong>og</strong> fugtighed. Den deklarerede værdi skal gives <strong>for</strong> et specificeret konfidensinterval <strong>og</strong><br />

skal være knyttet til en <strong>for</strong>nuftig <strong>for</strong>ventet levetid under normale betingelser.<br />

Design værdi <strong>for</strong> varmeledningsevne: Værdi <strong>af</strong> varmeledningsevne <strong>for</strong> et bygningsmateriale eller<br />

-produkt under specifikke eksterne <strong>og</strong> interne beingelser der kan betragtes som værende typiske<br />

<strong>for</strong> brugen <strong>af</strong> dette materiale eller produkt når det indbygges i en bygningskomponent.<br />

Mens den deklarerede værdi <strong>for</strong> varmeledningsevnen kan findes <strong>og</strong> er gældende <strong>for</strong> laboratoriemålinger,<br />

så er der behov <strong>for</strong> <strong>af</strong> modificere denne værdi, hvis varmeledningsevnen skal være<br />

gældende under realistiske klimatiske <strong>og</strong> brugs-betingelser. Omregningen mellem disse to værdier<br />

<strong>for</strong>etages efter standardiserede metoder, hvor metoden der tager højde <strong>for</strong> ændring i fugtindholdet<br />

er beskrevet i EN ISO 10456 (1999). Metoden kræver en række <strong>materialedata</strong>, hvor en stor del<br />

<strong>af</strong> disse er at finde i EN 12524 (2000). I det følgende findes en kort beskrivelse <strong>af</strong> de to<br />

standarder.<br />

EN ISO 10456:1999 Building materials and products - Procedures <strong>for</strong> determining declared and<br />

design values<br />

Standarden beskriver metoder til bestemmelse <strong>af</strong> deklareret- <strong>og</strong> design-værdien <strong>for</strong> varmeledningsevnen<br />

<strong>af</strong> termisk hom<strong>og</strong>ene bygnings-materialer <strong>og</strong> -produkter. Standarden kan desuden benyttes<br />

til at beregne varmeledningsevnen <strong>for</strong> et materiale <strong>for</strong> et sæt klimatiske betingelser, hvis<br />

varmeledningsevnen er kendt <strong>for</strong> et andet sæt klimatiske parametre. Metoden er gyldig <strong>for</strong> designværdier<br />

<strong>for</strong> ude<strong>temperatur</strong>en i intervallet -30EC - +60EC. I standarden er givet konverteringskoefficienter<br />

<strong>for</strong> en række materialer, men desværre er de alternative isoleringsmaterialer meget dårligt<br />

repræsenteret i disse tabeller. I standarden er der kun anført konverteringskoefficient <strong>for</strong> et<br />

5


materiale (løsfyldt celluloseisolering) <strong>for</strong> en densitet.<br />

EN 12524: 2000 Building materials and products - Hygrothermal properties - Tabulated design<br />

values<br />

Standarden viser en række tabulerede værdier relateret til beregninger <strong>af</strong> varmeledningsevne i<br />

henhold til EN ISO 10456. Som det <strong>og</strong>så var tilfældet <strong>for</strong> ovennævnte standard, er konverteringskoefficienter<br />

<strong>for</strong> alternative isoleringsmaterialer meget dårligt repræsenteret i disse tabeller. I<br />

standarden er der kun anført konverteringskoefficient <strong>for</strong> et materiale (løsfyldt celluloseisolering)<br />

<strong>for</strong> en densitet.<br />

6


3. MODEL TIL BEREGNING AF FUGTFORHOLD<br />

Som anført i <strong>for</strong>rige kapitel er der behov <strong>for</strong> en EDB-baseret beregningsmodel, med mulighed <strong>for</strong><br />

inkludere fugttransport både ved diffusion <strong>og</strong> kapillarsugning, hvis varmeledningsevnen, korrigeret<br />

<strong>for</strong> varierende fugt<strong>for</strong>hold, skal kunne beregnes <strong>for</strong> en række materialer. Der findes en række<br />

EDB-baserede beregningsmodeller med mulighed <strong>for</strong> at beregne den koblede varme- <strong>og</strong><br />

fugttransport i en konstruktion gennem tiden der inkluderer modellering <strong>af</strong> fugttransport ved både<br />

diffusion <strong>og</strong> kapillarsugning. En liste med denne række <strong>af</strong> beregningsmodeller er opbygget i et<br />

projekt <strong>af</strong> det Internationale Energi Agentur (Hens 1996). Hovedparten <strong>af</strong> disse beregningsmodeller<br />

er beregnet til brug i lukkede <strong>for</strong>skerkredse <strong>og</strong> tilgængeligheden til sådanne modeller er der<strong>for</strong><br />

begrænset.<br />

En <strong>af</strong> modellerne, der er tilgængelig, findes i beregningspr<strong>og</strong>rammet MATCH (Moisture and<br />

Temperature Calculations <strong>for</strong> Constructions of Hygroscopic Materials) der er udviklet i<br />

<strong>for</strong>bindelse med et ph.d.-studium ved det daværende Laboratoriet <strong>for</strong> Varmeisolering på Danmarks<br />

Tekniske Universitet.<br />

Det følgende er en dansk oversættelse <strong>af</strong> en beskrivelse <strong>af</strong> MATCH. Den engelske beskrivelse kan<br />

findes på hjemmesiden <strong>for</strong> Institut <strong>for</strong> Bygninger <strong>og</strong> Energi, DTU (IBE 1999).<br />

Anvendelsesmuligheder<br />

Beregning <strong>af</strong> fugttransport i bygningskonstruktioner har hidtil været baseret på fremgangsmåder,<br />

der <strong>for</strong>udsætter stationære tilstande, <strong>og</strong> som ikke tager hensyn til materialernes hygroskopiske<br />

evne det at de absorberer <strong>og</strong> tilbageholder fugt, selv uden at være kondensvåde.<br />

Med MATCH´s numeriske model beregnes <strong>temperatur</strong> <strong>og</strong> fugtprofilerne instationært, dvs. under<br />

hensyntagen til materialernes termiske <strong>og</strong> fugtmæssige kapacitet. Ved at opdele tiden i små steps<br />

ned til 1 times varighed, er det muligt, at medregne den indflydelse på fugttransporten det har, når<br />

konstruktioner udsættes <strong>for</strong> kortvarige, intensive <strong>temperatur</strong>gradienter som ved solbestråling.<br />

Beregningsprincip<br />

MATCH benytter en kontrolvolumenmetode (FCV) til at beregne det instationære <strong>for</strong>løb <strong>af</strong> såvel<br />

de termiske som de fugtmæssige parametre. Konstruktionslagene er inddelt i mindre kontrolvolumener,<br />

<strong>og</strong> i tiden diskretiseres til step á 1 time eller mindre. For hvert tidsstep beregnes <strong>for</strong> hver<br />

kontrolvolumen strømmene <strong>af</strong> varme <strong>og</strong> fugt ind <strong>og</strong> ud gennem volumenet, samt hvor den<br />

oplagres. Fugttransporten beskrives som damptransport efter Fick´s lov, hvor de drivende<br />

damptryk løbende findes <strong>af</strong> lagenes fugtindhold <strong>og</strong> materialernes sorptionskurver. Overførsel <strong>af</strong><br />

latent varme ved <strong>for</strong>dampning <strong>og</strong> kondensation i konstruktionen indgår som korrektion til<br />

<strong>temperatur</strong>profilets udvikling. Det er yderligere muligt at medregne fugttransport på væske<strong>for</strong>m<br />

<strong>for</strong> de materialer, hvis væsketransportparametre kendes.<br />

7


Test Reference År (TRY)<br />

Til at beskrive klimaet i konstruktionens udendørs omgivelser anvendes et testreferenceår, TRY,<br />

der på timebasis indeholder værdier <strong>for</strong> klimaparametre som <strong>temperatur</strong>, fugtighed, solstråling <strong>og</strong><br />

vindhastighed. Referenceårene, der udover <strong>for</strong> Danmark <strong>og</strong>så findes <strong>for</strong> et stort antal europæiske<br />

lande <strong>og</strong> <strong>for</strong> lokaliteter i USA, består <strong>af</strong> måledata <strong>for</strong> udvalgte, repræsentative perioder, der er<br />

stykket sammen til hele år. Alternativt kan MATCH læse filer med data fra målinger på et konkret<br />

projekt, eller med data, der repræsenterer særlige <strong>for</strong>mer <strong>for</strong> udeklima, som f.eks. på ydersiden <strong>af</strong><br />

en kældervæg.<br />

Indeklima<br />

Indeklimaet er beskrevet ved månedsvist konstante værdier <strong>af</strong> luft<strong>temperatur</strong>, <strong>og</strong> enten relativ<br />

fugtighed eller en værdi, der udtrykker en <strong>for</strong>skel i fugtkoncentrationen mellem ude <strong>og</strong> indeluft.<br />

Herved haves på simpel vis en metode til at beskrive de hygrotermiske tilstande i de fleste<br />

bygninger eller efter en given klimaklassespecifikation.<br />

Konstruktionstyper<br />

MATCH kan regne de hygrotermiske tilstande i alle bygningskonstruktioner, der er karakteriseret<br />

ved overvejende at have en 1dimensional geometri <strong>og</strong> hvori muligheden <strong>for</strong> konvektive<br />

transport<strong>for</strong>mer ikke er tilstede. Typisk vil der være tale om konstruktioner som vægge, flade <strong>og</strong><br />

skrå tage, der adskiller et ude fra et indeklima. Ved brug <strong>af</strong> særlige klimadata er MATCH d<strong>og</strong><br />

<strong>og</strong>så blevet benyttet til at beskrive <strong>for</strong>holdene i andre inden <strong>og</strong>/ eller udendørs konstruktioner.<br />

Materialebibliotek<br />

Til MATCH er knyttet en samling termiske <strong>og</strong> fugtmæssige data <strong>for</strong> ca. 70 gængse byggematerialer,<br />

der umiddelbart kan benyttes i hver enkelt beregning, blot med materialets navn som reference.<br />

8


4. FUGTTRANSPORT I DET HYGROSKOPISKE REGIME<br />

Hygroskopiske <strong>for</strong>hold er de oftest <strong>for</strong>ekommende <strong>for</strong>hold i bygningskonstruktioner, dvs. at der<br />

eksisterer en ligevægt mellem fugtindhold i materialerne <strong>og</strong> fugtindholdet i den omgivende luft.<br />

For at kunne <strong>for</strong>udsige fugt<strong>for</strong>hold i konstruktioner, er det vigtigt at benyttede modeller valideres<br />

med analytiske løsninger eller målte resultater. Valideringen <strong>af</strong> MATCH, der er den benyttede<br />

beregningsmodel <strong>og</strong> som er beskrevet i kapitel 3, <strong>for</strong>etages ved at beskrive hvordan modelleringen<br />

<strong>af</strong> fugttransport i det hygroskopiske regime udføres samt ved at sammenligne resultater <strong>af</strong> sådanne<br />

beregninger med resultater fra en række gennemførte målinger.<br />

4.1 MODELLERING AF FUGTTRANSPORT I DET HYGROSKOPISKE REGIME<br />

Som nævnt i kapitel 2, er diffusion en <strong>af</strong> transport<strong>for</strong>merne <strong>for</strong> fugt i bygningsmaterialer.<br />

Transport ved diffusion kan beskrives ved Ficks lov (<strong>for</strong>mel 4.1, hvor Ficks lov er opstillet på<br />

differential <strong>for</strong>m) <strong>og</strong> skyldes <strong>for</strong>skel i vanddamptryk henover materialet.<br />

g<br />

v<br />

p<br />

= −<br />

z<br />

Δ<br />

i<br />

hvor følgende betegnelser benyttes<br />

gv Fugttransport [kg/m 2 s]<br />

Äp Forskel i vanddamptryk henover materiale [Pa]<br />

Fugtdiffusionsmodstand [Pa*m 2 *s/kg]<br />

z i<br />

9<br />

(4.1)<br />

For hvert tidsskridt i beregningsmodellen, <strong>for</strong>etages beregninger <strong>af</strong> vanddamptransportkoefficienten<br />

på baggrund <strong>af</strong> de beregnede fugtindhold <strong>for</strong> hvert kontrolvolumen i modellen. Ud fra denne<br />

vanddamptransportkoefficient kan fugttransporten ved diffusion fra et kontrolvolumen til et andet<br />

beregnes.<br />

Ved randen <strong>af</strong> modellen, hvor materialerne støder op mod et indeklima eller et udeklima, benyttes<br />

samme metode. D<strong>og</strong> inkluderes der her et bidrag på grund <strong>af</strong> den konvektive fugtovergangsmodstand<br />

på henholdsvis inderside <strong>og</strong> yderside.<br />

For at finde effekten <strong>af</strong> denne fugttransport på de aktuelle fugt<strong>for</strong>hold i materialet, introduceres<br />

kontinuitetssætningen i beregningerne. Kontinuitetssætningen udtrykker at flowet ind i et<br />

kontrolvolumen skal være lig med flowet ud <strong>af</strong> kontrolvolumerne på nær det, der bliver oplagret<br />

i kontrolvolumet. Det nye fugtindhold i kontrolvolumerne beregnes ud fra det gamle fugtindhold<br />

med tillæg <strong>af</strong> den beregnede oplagring gennem tidsskridtet. Da fugtindholdet d<strong>og</strong> ikke er ligefrem<br />

proportionalt med partialtrykket <strong>for</strong> vanddamp, må sorptionskurver introduceres. Disse kurver<br />

giver den ulineære sammenhæng mellem fugtindhold i et materiale <strong>og</strong> partialtrykket <strong>for</strong> vanddamp.


På baggrund <strong>af</strong> disse oplysninger kan fugtindholdet i kontrolvolumerne beregnes <strong>for</strong> det<br />

kommende tidsskridt <strong>og</strong> beregningen gennemføres.<br />

En detaljeret beskrivelse <strong>af</strong> beregningsmodellen kan findes i (Pedersen 1990).<br />

4.2 VALIDERING AF MODELLERING I DET HYGROSKOPISKE REGIME<br />

For at kunne vurdere om en givet fugt-beregningsmodel kan benyttes til at beregne fugt<strong>for</strong>hold<br />

i isoleringsmaterialer, som det er ønsket i henhold til kapitel 2, er det nødvendigt med en validering<br />

<strong>af</strong> beregningsmodellen. Valideringen kan enten være i <strong>for</strong>m <strong>af</strong> en analytisk validering eller i <strong>for</strong>m<br />

<strong>af</strong> en empirisk validering.<br />

En analytisk validering <strong>for</strong>etages ved sammenligning mellem beregningsmodellens resultater <strong>og</strong><br />

resultater fra en analytisk model. Fordelen ved en analytisk model er at <strong>for</strong>deling <strong>af</strong> <strong>temperatur</strong> <strong>og</strong><br />

fugt (eller andre parametre) kan bestemmes eksakt når den analytiske løsning kendes. Ulempen<br />

ved en analytisk løsning er d<strong>og</strong> at analytiske løsninger enten ikke kan findes <strong>for</strong> andet end<br />

specialtilfælde eller at de er meget besværlige at opstille. Validering mod resultater fra en analytisk<br />

løsning er d<strong>og</strong> mulig i visse tilfælde.<br />

En empirisk validering <strong>for</strong>etages ved sammenligning mellem beregningsmodellens resultater <strong>og</strong><br />

resultater fra eksperimentelle undersøgelser. De eksperimentelle undersøgelser kan enten <strong>for</strong>etagen<br />

indendørs i et kontrolleret klima eller udendørs under påvirkning <strong>af</strong> udeklimaet. Ved at vælge den<br />

rette instrumentering <strong>af</strong> den eksperimentelle opbygning samt at indsætte de rette <strong>materialedata</strong> <strong>og</strong><br />

randbetingelser i beregningsmodellen, fås det grundlag der skal til <strong>for</strong> at kunne gennemføre<br />

valideringen. For en beregningsmodel <strong>af</strong> den beskrevne type (1-dimensional koblet varme- <strong>og</strong><br />

fugtteknisk beregningsmodel) vil de eksperimentelle aktiviteter være begrænset til måling <strong>af</strong> fugt<strong>og</strong><br />

<strong>temperatur</strong><strong>for</strong>hold i en opbygget konstruktion. Af hensyn til sammenligningen med<br />

beregningsmodellens resultater bør den opbyggede konstruktion i dette tilfælde udvise 1dimensionale<br />

varme- <strong>og</strong> fugtstrømme. En række <strong>af</strong> sådanne valideringer er <strong>for</strong>etaget <strong>og</strong> beskrevet<br />

i de følgende <strong>af</strong>snit. Beskrivelserne i de næste <strong>af</strong>snit er opstillet i kronol<strong>og</strong>isk orden.<br />

4.2.1 Måling på Isofloc cellulose-isolering i gammastrålingsudstyr<br />

I <strong>for</strong>bindelse med udarbejdelsen <strong>af</strong> et eksamensprojekt ved det daværende Laboratoriet <strong>for</strong><br />

Bygningsmateriale på Danmarks Tekniske Universitet blev der i 1993 <strong>for</strong>etaget en bestemmelse<br />

<strong>af</strong> sorptionsisotermer <strong>for</strong> Isofloc, der er et cellulose-baseret isoleringsmateriale. Forsøg samt<br />

resultater <strong>af</strong> disse er beskrevet i (Isaksen 1993).<br />

I projektet blev en <strong>for</strong>søgsmodel <strong>af</strong> en tagkonstruktion opbygget i laboratoriet. Ved hjælp <strong>af</strong><br />

termoelementer <strong>og</strong> et gammastrålingsudstyr (til fugtmåling) blev værdier <strong>for</strong> <strong>temperatur</strong>- <strong>og</strong><br />

fugt<strong>for</strong>hold i tagmodellen tilvejebragt. Fugt<strong>for</strong>delingen i isoleringslaget blev bestemt både ved<br />

vejning <strong>af</strong> de enkelte isoleringslag samt ved brug <strong>af</strong> ovennævnte gammastrålingsfugtmåleudstyr.<br />

Fra gammastrålingsfugtmåleudstyret blev der d<strong>og</strong> ikke opnået brugbare resultater.<br />

En tilsvarende model <strong>af</strong> tagkonstruktionen blev simuleret i MATCH. En sammenligning <strong>af</strong> de to<br />

serier <strong>af</strong> resultater viser at <strong>temperatur</strong>kurverne har samme <strong>for</strong>m men at der til tider er <strong>for</strong>skel på<br />

10


<strong>temperatur</strong>en i henholdsvis målingerne <strong>og</strong> beregningerne. Årsagen til denne <strong>for</strong>skel er ikke<br />

nærmere beskrevet. En sammenligning <strong>af</strong> fugt<strong>for</strong>delingen i de to resultat-serier viser <strong>og</strong>så en<br />

<strong>for</strong>skel, hvilket Isaksen henfører til en utæt <strong>for</strong>søgsmodel; indlægges en tilsvarende utæthed i<br />

MATCH-modellen ses en god overensstemmelse undtagen i det nederste lag i konstruktionen. Her<br />

menes årsagen til <strong>for</strong>skellen at være en uønsket konvektion langs konstruktionens sider eller en<br />

utilstrækkelig bestemmelse <strong>af</strong> <strong>materialedata</strong>.<br />

4.2.2 Validering ved målinger udført <strong>af</strong> NIST<br />

En sådan undersøgelse blev <strong>for</strong>etaget ved National Institute of Standards and Technol<strong>og</strong>y, USA<br />

<strong>og</strong> blev rapporteret <strong>af</strong> (Rode <strong>og</strong> Burch 1995). I undersøgelsen indgik 6 vægtyper, der alle blev<br />

opbygget <strong>og</strong> undersøgt i en kaliberet hot box. En kalibreret hot box er en opstilling, der ofte<br />

benyttes til at undersøge varmetabskoefficienter <strong>for</strong> bygningsdele. I den anvendte type hot box er<br />

det muligt at tilvejebringe et kontrolleret klima, både <strong>temperatur</strong> <strong>og</strong> relativ fugtighed, på begge<br />

sider <strong>af</strong> den opbyggede konstruktion. De undersøgte vægtyper var opbygget <strong>af</strong> pladebeklædninger<br />

på inder- <strong>og</strong> yderside (gips på inderside <strong>og</strong> træ på yderside), isolering imellem pladebeklædningerne<br />

<strong>og</strong> eventuelt ovefladebehandlet med en dampbremsende maling. I <strong>for</strong>skellige niveauer fra<br />

overfladen blev <strong>temperatur</strong>følere, fugtfølere <strong>og</strong> varmestrømsmålere placeret i alle vægtyperne.<br />

De 6 vægtyper blev derefter udsat <strong>for</strong> en kombination <strong>af</strong> <strong>temperatur</strong>- <strong>og</strong> fugthold, som vist i tabel<br />

4.1.<br />

Tabel 4.1 Klimatiske påvirkninger i kalibreret hot box <strong>for</strong> 6 <strong>for</strong>skellige vægtyper svarende til<br />

<strong>for</strong>år, sommer, efterår <strong>og</strong> vinter<br />

“Årstid” Periode<br />

[døgn]<br />

Målekammer (indeklima) Klimakammer (udeklima)<br />

Temperatur<br />

[EC]<br />

11<br />

RF<br />

[%]<br />

Temperatur<br />

[EC]<br />

RF<br />

[%]<br />

Vinter 1 21.2EC 50% 7.2EC 5%<br />

Forår/efterår 6 21.2EC 50% 7.2±8.0EC 5%<br />

Vinter 34 21.2EC 50% 7.2EC 5%<br />

Forår/efterår 7 21.2EC 50% 7.2±8.0EC 5%<br />

Sommer 14 21.2EC 50% 32.2EC 5%<br />

I det i kapitel 3 beskrevne beregningspr<strong>og</strong>ram blev en række modeller <strong>af</strong> de undersøgte<br />

konstruktioner opbygget. For hver <strong>af</strong> disse modeller, blev resultaterne <strong>af</strong> beregningerne<br />

sammenlignet med de målte resultater fra eksperimenterne. En gr<strong>af</strong>isk præsentation <strong>af</strong><br />

sammenligningen er vist i (Rode <strong>og</strong> Burch 1995) <strong>og</strong> gengivet i figur 4.1.


Figur 4.1 Sammenligning <strong>af</strong> målinger <strong>og</strong> beregninger på 6 <strong>for</strong>søgsopstillinger gengivet fra<br />

(Rode <strong>og</strong> Burch 1995)<br />

Som det ses <strong>af</strong> figur 4.1, så er <strong>af</strong>vigelsen mellem de målte <strong>og</strong> beregnede værdier <strong>af</strong> fugtindholdet<br />

på indersiden <strong>af</strong> træbeklædningen relativ lille. Ingen <strong>af</strong> de seks sammenligninger <strong>af</strong> resultater har<br />

en standard<strong>af</strong>vigelse på mere end 1.32 % fugtindhold (vægt). Resultsammenligningen viser at det<br />

som oftest er skaleringsfejl der er skyld i <strong>for</strong>skellene. Konklusionen i (Rode <strong>og</strong> Burch 1995) er at<br />

<strong>for</strong> de vægtyper der er undersøgt kan modellen <strong>for</strong>udsige vame- <strong>og</strong> fugt<strong>for</strong>hold i konstruktionerne<br />

12


så længe fugt<strong>for</strong>holdene er i det hygroskopiske område. Undersøgelse <strong>af</strong> varme- <strong>og</strong> fug<strong>for</strong>hold i<br />

det overhygroskopiske <strong>for</strong>hold er ikke <strong>for</strong>etaget i undersøgelserne <strong>af</strong> (Rode <strong>og</strong> Burch 1995).<br />

4.2.3 MATCH, Glaser-metode <strong>og</strong> målinger på cellulose-isolering<br />

En sammenligning, hvor resultater fra hhv. MATCH <strong>og</strong> den traditionelle Glaser-metode er holdt<br />

op mod eksperimentelle data, er <strong>for</strong>etaget <strong>af</strong> (Steiner 1995). Steiner beskriver her en opstilling<br />

bestående <strong>af</strong> en kasse isoleret med et cellulose-baseret materiale hvor transport <strong>af</strong> varme <strong>og</strong> fugt<br />

er begrænset til kun at <strong>for</strong>egå i én dimension. Med udgangspunkt i <strong>for</strong>søgsopstillingen<br />

gennemføres 2 sæt målinger der behandler henholdsvis udtørring <strong>og</strong> opfugtning. For begge <strong>for</strong>søg<br />

holdes fugtindholdet i isoleringen så lavt diffusion kan regnes som værende den eneste<br />

fugttransportmekanisme.<br />

Udtørringen <strong>af</strong> cellulose-isoleringen blev <strong>for</strong>etaget ud fra startbetingelserne: 20EC <strong>og</strong> 90% RF.<br />

Ændring i fugtindholdet opgives <strong>af</strong> Steiner kun <strong>for</strong> hele mængden <strong>af</strong> isolering; d<strong>og</strong> er det <strong>og</strong>så<br />

muligt at <strong>for</strong>etage vægtmålinger <strong>af</strong> de enkelte lag <strong>af</strong> cellulose-isoleringen. En sammenligning viser<br />

at udtørringen i følge Glasers metode, <strong>for</strong>egår med en meget større hastighed end hvad<br />

måleresultaterne viser, <strong>og</strong> at <strong>for</strong>skellen mellem disse to resultat-serier øges med tiden.<br />

Sammenlignes resultaterne fra MATCH <strong>og</strong> de gennemførte målinger er der en bedre overensstemmelse,<br />

men <strong>for</strong>skellen mellem målte <strong>og</strong> beregnede værdier er stadig tydelig. Forskellen mellem<br />

målte <strong>og</strong> MATCH-beregnede værdier mindskes d<strong>og</strong> med tiden, <strong>og</strong> efter 30 dages målinger er<br />

<strong>for</strong>skellen negligerbar. Forskellen henfører Steiner d<strong>og</strong> til brug <strong>af</strong> <strong>for</strong> lave vanddampmodstandstal<br />

i MATCH-modellen. Fugt<strong>for</strong>delingen i de enkelte isoleringslag er ifølge Steiner god, selvom der<br />

ikke præsenteres materiale til underbygning <strong>af</strong> denne påstand.<br />

Opfugtnings<strong>for</strong>søget blev <strong>for</strong>etaget i en Hotbox med mulighed <strong>for</strong> at regulere den relative<br />

luftfugtighed i både det varme <strong>og</strong> kolde kammer. Under <strong>for</strong>søget blev kassen med celluloseisolering<br />

vejet med jævne mellemrum.<br />

Sammenlignes resultater <strong>af</strong> beregninger (med henholdsvis MATCH <strong>og</strong> Glaser) <strong>og</strong> målinger findes<br />

igen overensstemmelse med hensyn til <strong>for</strong>løbet <strong>af</strong> udtørringen. Igen ses det d<strong>og</strong> <strong>af</strong> materialet i<br />

(Steiner 1995) at der er en <strong>for</strong>skydning mellem de enkelte dataserier. Steiner <strong>for</strong>klarer <strong>for</strong>skellen<br />

med at der i måleopstillingen kan være små fugtovergangsmodstande mellem materialelag som<br />

ikke er medtaget i beregningerne.<br />

Steiner ender med at konkludere at en-dimensional varme- <strong>og</strong> fugttransport kan simuleres effektivt<br />

med de nuværende simulerings-pr<strong>og</strong>rammer. Steiner slutter d<strong>og</strong> med at anføre at de uoverensstemmelser<br />

der blev fundet mellem målinger <strong>og</strong> beregninger ikke er ualmindelige. Uoverensstemmelserne<br />

<strong>for</strong>klares i begge tilfælde som mangelfuld beskrivelse <strong>af</strong> materialer eller randbetingelser i<br />

modelleringen.<br />

4.2.4 Måling <strong>og</strong> beregning <strong>af</strong> <strong>temperatur</strong>- <strong>og</strong> fugt<strong>for</strong>hold i lette tagkonstruktioner<br />

Som en del <strong>af</strong> sit ph.d.-projekt udførte Stig Geving en række målinger på lette tagkonstruktioner<br />

isoleret med konventionelle isoleringsmaterialer <strong>og</strong> disse målinger blev i projektet sammenlignet<br />

13


med beregninger udført med MATCH samt en række andre modeller til <strong>for</strong>udsigelse <strong>af</strong> varme- <strong>og</strong><br />

fugt<strong>for</strong>hold i konstruktioner. Resultatet <strong>af</strong> disse sammenligninger er givet i (Geving 1997) <strong>og</strong> er<br />

tillige gengivet i kort <strong>for</strong>m her. Gevings sammenligning <strong>af</strong> beregningsmodeller inkluderer MATCH<br />

(Pedersen 1990), WUFI (Künzel 1995), MOIST (Burch <strong>og</strong> Thomas1993) <strong>og</strong> 1D-HAM<br />

(Hagentoft 1992). Af disse tager MATCH, WUFI <strong>og</strong> MOIST både fugttransport i damp- <strong>og</strong><br />

væskefase i regning mens 1D-HAM kun medtager fugttransport i dampfase. Ingen <strong>af</strong> modellerne<br />

medtager fugttransport ved luftbevægelser - altså konvektion.<br />

Sammenligningen <strong>af</strong> resultater fra målinger <strong>og</strong> resultater fra de fire varme- <strong>og</strong> fugtmodeller, hvor<br />

disse <strong>og</strong>så er sammenlignet med en simpel beregning ved brug <strong>af</strong> Glasers metode, viser at 1D-<br />

HAM, WUFI <strong>og</strong> MATCH viser n<strong>og</strong>enlunde ens resultater. Resultaterne er d<strong>og</strong> ikke i overensstemmelse<br />

med MOIST eller resultaterne fra målingerne. Geving <strong>for</strong>klarer dette med at der muligvis<br />

har været <strong>for</strong>styrrelser i målepunkterne pga. tilstedeværelse <strong>af</strong> høje fugtindhold eller muligvis<br />

kondens. At der var <strong>for</strong>skel mellem MOIST <strong>og</strong> de tre andre modeller (1D-HAM, WUFI, <strong>og</strong><br />

MATCH) tilskriver Geving <strong>for</strong>skelle i input parametrene.<br />

Sammenligningen <strong>af</strong> målinger <strong>og</strong> beregninger kan der<strong>for</strong> ikke bruges til andet end sådanne<br />

modeller bør bruges varsomt. Selv med veldokumenterede modeller er det muligt at få <strong>for</strong>kerte<br />

resultater hvis input parametrene er <strong>for</strong>kerte.<br />

4.2.5 Fugtindhold <strong>og</strong> <strong>temperatur</strong> i vægelementer<br />

Målinger på en række vægelementer i et <strong>for</strong>søgshus på Statens Bygge<strong>for</strong>skningsinstitut (SBI) har<br />

tillige muliggjort en sammenligning <strong>af</strong> resultater fra målinger <strong>og</strong> resultater fra beregninger med<br />

MATCH. Sammenligning mellem resultatet <strong>af</strong> målingerne fra SBI <strong>og</strong> beregningsresultater fra<br />

MATCH blev <strong>for</strong>etaget i et <strong>af</strong>gangsprojekt <strong>af</strong> (Rasmussen <strong>og</strong> Andersen 1999a). Rapporten har<br />

som <strong>for</strong>mål at analysere en række traditionelle ydervægskonstruktioner isoleret med alternative<br />

isoleringsmaterialer <strong>og</strong> på baggrund <strong>af</strong> disse analyser at give <strong>for</strong>slag til ud<strong>for</strong>mning <strong>af</strong> en række<br />

nye ydervægskonstruktioner til alternative isoleringsmaterialer.<br />

Arbejdet <strong>af</strong> Rasmussen <strong>og</strong> Andersen indeholder en sammenligning <strong>af</strong> målte <strong>og</strong> beregnede værdier<br />

<strong>af</strong> fugt<strong>for</strong>hold <strong>for</strong> en række konstruktioner isoleret med alternative isoleringsmaterialer. Disse<br />

sammenligner er omtalt i (Rasmussen <strong>og</strong> Andersen 1999b). Sammenligningen <strong>af</strong> de målte <strong>og</strong><br />

beregnede værdier er vigtig idet der ellers kan sås tvivl om beregningernes korrekthed.<br />

Sammenligningen tager udgangspunkt i resultater fra SBIs fugt<strong>for</strong>søgshus, hvor der er opstillet<br />

en række konstruktioner, her<strong>af</strong> en isoleret med papiruld, hvor <strong>temperatur</strong>- <strong>og</strong> fugt<strong>for</strong>hold løbende<br />

måles. For at kunne sammenligne resultaterne <strong>af</strong> disse målinger med resultater <strong>af</strong> beregninger med<br />

MATCH er der brug <strong>for</strong> en omregning <strong>af</strong> resultaterne fra fugtmålingerne (angivet i vægtprocent<br />

<strong>for</strong> de bøgetræs-fugtdybler der er benyttet) til relativ fugtighed (som resultaterne fra MATCH er<br />

anført i). Denne omregning <strong>for</strong>etages via en sorptionskurve <strong>for</strong> bøgetræ.<br />

Resultatet er optegnet i et diagram i (Rasmussen <strong>og</strong> Andersen 1999b). Det indeholder d<strong>og</strong><br />

aspekter, der ikke umiddelbart lader sig <strong>for</strong>klare. Det kan diskuteres om det er korrekt at benytte<br />

en middel-funktion til at beskrive sammenhængen mellem relativ luftfugtighed <strong>og</strong> fugtindhold <strong>for</strong><br />

14


øgetræs-fugtdyblen, men som (Rasmussen <strong>og</strong> Andersen 1999b) anfører, så er der <strong>for</strong>modentlig<br />

andre usikkerheder der er større. Anderledes er det d<strong>og</strong>, hvis sammenhængen mellem relativ<br />

luftfugtighed <strong>og</strong> fugtindhold ved 80-100% relativ luftfugtighed granskes nærmere. Ved disse høje<br />

relativ luftfugtigheder, som ofte <strong>for</strong>ekommer i de undersøgte konstruktioner, optræder der en<br />

vendetangent i kurve, der beskriver sammenhængen mellem relativ luftfugtighed <strong>og</strong> fugtindhold.<br />

Et eksempel på konsekvensen <strong>af</strong> denne vendetangent er at et fugtindhold i bøgetræs-dyblen på<br />

enten 23 vægt-procent eller 30 vægt-procent begge vil blive “oversat” til en relativ luftfugtighed<br />

på ca. 95%. Da dette, <strong>og</strong> andre sammenligner, ikke stemmer overens med den fysiske virkelighed<br />

kan det være svært at fæste lid til den sammenligning <strong>af</strong> resultater fra henholdsvis målinger i SBIs<br />

fugt<strong>for</strong>søgshus <strong>og</strong> beregninger med MATCH-modellen.<br />

Analysen <strong>af</strong> de traditionelle ydervægskonstruktioner isoleret med alternative isoleringsmaterialer<br />

indeholder en optælling <strong>af</strong> antal dage hvor kombinationen <strong>af</strong> <strong>temperatur</strong> <strong>og</strong> fugt er over et kritisk<br />

niveau. For en konstruktion med et indvendigt bærende træskelet <strong>og</strong> en udvendig skalmur er<br />

antallet <strong>af</strong> kritiske dage ifølge beregninger højst <strong>for</strong> Rockwool <strong>og</strong> derefter følger (med lavere antal<br />

kritiske dage) konstruktioner med isoleringsmateriale baseret på Cellulose_3, Uld, Perlite,<br />

Cellulose_2 <strong>og</strong> Cellulose_1. Materialenavnene cellulose_1, _2 <strong>og</strong> _3 referer til tre <strong>for</strong>skellige<br />

samlinger <strong>af</strong> <strong>materialedata</strong> der bruges til beskrivelse <strong>af</strong> varme- <strong>og</strong> fugttransport i materialerne.<br />

Ud fra disse sammenligninger ser det umiddelbart ud til at celluloseisolering er at <strong>for</strong>etrække som<br />

isoleringsmateriale i ydervægskonstruktioner hvis målet er at undgå dage med kritiske<br />

kombinationer <strong>af</strong> <strong>temperatur</strong> <strong>og</strong> fugt. Denne konklusion vil d<strong>og</strong> blive taget op til yderligere<br />

diskussion senere i dette <strong>af</strong>snit.<br />

4.2.6 Lette ydervægge med mineraluld, cellulose <strong>og</strong> hør<br />

I <strong>for</strong>bindelse med et eksamensprojekt ved Institut <strong>for</strong> Bygninger <strong>og</strong> Energi, Danmarks Tekniske<br />

Universitet (Peuhkuri 2000) blev isoleringsmaterialers fugttekniske egenskaber i klimaskærmen<br />

undersøgt. Udover en undersøgelse <strong>af</strong> fugtindhold i typiske klimaskærme findes <strong>og</strong>så sammenligninger<br />

<strong>af</strong> målte <strong>og</strong> beregnede værdier <strong>for</strong> fugtindholdet i typiske konstruktioner isoleret med<br />

cellulose-isolering, hør-isolering <strong>og</strong> mineraluld.<br />

Undersøgelserne <strong>af</strong> Peuhkuri blev <strong>for</strong>etaget <strong>for</strong> typiske lette ydervægskonstruktioner med en<br />

isoleringstykkelse på 190 mm. Isoleringsmaterialerne i konstruktionerne var enten mineraluldsisolering<br />

fra Rockwool, hørisolering fra Heraklith eller celluloseisolering fra Ekofiber. Sorptionskurer<br />

<strong>og</strong> vanddamppermabilitet <strong>for</strong> de samme materialer blev bestemt i projektet “Varme- <strong>og</strong><br />

fugtekniske undersøgelser <strong>af</strong> alternative isoleringsmaterialer” (Hansen <strong>og</strong> Hansen 1999a, 1999b,<br />

1999c). Konstruktionerne er opbygget både med <strong>og</strong> uden dampspærre.<br />

I løbet <strong>af</strong> måleperioden, fra oktober 1999 til januar 2000, er udviklingen <strong>af</strong> fugtindholdet i de<br />

<strong>for</strong>skellige konstruktioner næsten ens; en <strong>for</strong>skel i fugtindhold kan kun findes yderst i isoleringslaget.<br />

Her er fugtindholdet i mineraluld <strong>og</strong> hør næsten ens mens fugtindholdet i celluloseisoleringen<br />

er lidt lavere. Ved indsættelse <strong>af</strong> en dampspærre i konstruktionerne sænkes den relative fugtighed<br />

i konstruktionerne med ca. 10 procentpoint.<br />

15


Konklusionerne angående sammenligningen <strong>af</strong> målinger <strong>og</strong> beregninger er givet i (Peuhkuri 2000)<br />

<strong>og</strong> er gengivet i lettere modificeret <strong>for</strong>m her:<br />

Mineraluld: Afvigelsen mellem målinger <strong>og</strong> beregninger er mindst <strong>for</strong> stenuld. I store træk<br />

kan beregningsresultaterne beskrive det målte fugtniveau, men har svært ved at<br />

“følge med” i de daglige udsving i den relative luftfugtighed.<br />

Cellulose: Fugtniveauet i cellulose er generelt lidt lavere ifølge beregningerne end ifølge<br />

målingerne. Desuden viser beregningerne meget stabile <strong>for</strong>løb, mens den relative<br />

luftfugtighed ifølge målingerne har svinget meget mere. Konstruktionen med<br />

dampbremse har til gengæld et højere fugtniveau ifølge beregningerne.<br />

Hør: Beregningerne viser meget ens <strong>for</strong>løb <strong>for</strong> både cellulose <strong>og</strong> hør. Der<strong>for</strong> er <strong>og</strong>så<br />

<strong>af</strong>vigelserne mellem beregninger <strong>og</strong> målinger stort set de samme, bortset fra<br />

yderst i konstruktionen, hvor beregningerne undervurderer den relative<br />

luftfugtighed mere <strong>for</strong> hør end <strong>for</strong> cellulose.<br />

Det anføres i (Peuhkuri 2000), at der kan være problemer med at en del <strong>af</strong> de <strong>materialedata</strong>, der<br />

benyttes til beregningerne, idet disse er fundet under stationære <strong>for</strong>hold. Dette er i modsætning<br />

til deres anvendelse i modellerne, idet de her indgår i ikke-stationære ligningssystemer, der bruges<br />

til at beskrive varme- <strong>og</strong> fugttransport.<br />

16


5 FUGTTRANSPORT I DET OVERHYGROSKOPISKE OMRÅDE<br />

Som det er vist i det <strong>for</strong>egående kapitel er der god overensstemmelse mellem målinger <strong>og</strong><br />

modelleringsresultater så længe der kun medtages fugttransport i det hygroskopiske område. I det<br />

hygroskopiske område <strong>for</strong>egår hovedparten <strong>af</strong> fugttransporten ved diffusion, <strong>og</strong> fugttransport i<br />

væske<strong>for</strong>m er ikke særlig udbredt.<br />

Da der er et ønske om at sikre validiteten <strong>af</strong> den benyttede beregningsmodel når såvel<br />

fugttransport i damp<strong>for</strong>m <strong>og</strong> i væske<strong>for</strong>m medtages er der behov <strong>for</strong> at sammenligne resultater fra<br />

modelleringer med resultater fra målinger på konstruktioner, hvor høje fugtindhold (<strong>og</strong> dermed<br />

mulighed <strong>for</strong> væsketransport ved kapillarsugning) findes.<br />

5.1 FUGTTRANSPORT I DET OVERHYGROSKOPISKE OMRÅDE<br />

Som nævnt i kapitel 2, er kapillarsugning en <strong>af</strong> transport<strong>for</strong>merne <strong>for</strong> fugt i bygningsmaterialer.<br />

Kapillarsugning kan <strong>for</strong>ekomme i alle porøse bygningsmaterialer, hvis indholdet <strong>af</strong> fugt er<br />

tilstrækkeligt højt til at fugt i flydende <strong>for</strong>m (vand) er til stede. Transporten <strong>af</strong> fugt i flydende <strong>for</strong>m<br />

i porøse bygningsmaterialer eksemplificeres ofte ved studie <strong>af</strong> væsketransport i kapillære rør. Hvis<br />

sådanne rør er fyldt med vand <strong>og</strong> der er en tryk<strong>for</strong>skel mellem rørets to ender vil vandet bevæge<br />

sig mod enden hvor det laveste tryk findes under påvirkning <strong>af</strong> friktionskræfter fra rørets sider.<br />

Ved lave hastigheder vil flowet være laminart <strong>og</strong> flowet vil der<strong>for</strong> være proportionalt med<br />

trykgradienten (Pedersen 1990).<br />

Flowet gennem porøse bygningsmaterialer kan beregnes ved hjælp <strong>af</strong> Darcys lov, der er opstillet<br />

i <strong>for</strong>mel 5.1.<br />

g K P ∂ h<br />

w = −<br />

∂x<br />

hvor følgende betegnelser benyttes<br />

gw Fugttransport [kg/m 2 s]<br />

K Hydraulisk ledningsevne<br />

Det anføres at der i <strong>for</strong>mel 5.1 ikke er taget hensyn til tyngdekr<strong>af</strong>ten, da dens effekt, <strong>for</strong> de fleste<br />

bygningsmaterialer, kan negligeres.<br />

5.2 VALIDERING AF MODEL FOR KONSTRUKTIONER MED CELLULOSE<br />

ISOLERING<br />

17<br />

(5.1)<br />

Hvor valideringen <strong>af</strong> den benyttede beregningsmodel i <strong>af</strong>snit 4.2 kun var gældende i det<br />

hygroskopiske område, er der i dette <strong>af</strong>snit et ønske om at <strong>for</strong>etage en validering <strong>af</strong> beregningsmodellen<br />

<strong>for</strong> det overhygroskopiske område. Som det blev anført i <strong>af</strong>snit 4.2 kan en sådan validering


enten <strong>for</strong>etages ved sammenligning mellem modellens resultater <strong>og</strong> resultaterne fra analytiske<br />

modeller eller ved sammenligning med resultater fra målinger. Ligesom der var tilfældet i <strong>af</strong>snit<br />

4.2, hvor resultaterne fra beregningsmodellen blev sammenlignet med resultater fra målinger,<br />

<strong>for</strong>etages en sådan sammenligning <strong>og</strong>så her.<br />

Som resultater fra måling benyttes resultaterne fra en måleserie, der er <strong>for</strong>etaget på Statens<br />

Bygge<strong>for</strong>skningsinstitut. Måleserien indeholder resultater fra et <strong>for</strong>søg hvor der er målt endimensional<br />

fugttransport <strong>og</strong> fugt<strong>for</strong>hold i en kasse indeholdende et cellulosebaseret isoleringsmateriale.<br />

Målingerne er ikke endeligt <strong>af</strong>sluttet, men dele <strong>af</strong> <strong>for</strong>søgsresultaterne har været<br />

tilgængelige. (Nicolajsen 2000). Et lodret snit gennem kassen med er vist i figur 5.1.<br />

Figur 5.1 Forsøgsopstilling til bestemmelse <strong>af</strong> fugtindhold i kasse med papirisolering<br />

påtrykt konstante klimatiske betingelser<br />

Til <strong>for</strong>søgsopstillingen, vist i figur 5.1, skal knyttes en række kommentarer. Opstillingen består <strong>af</strong><br />

to kamre, hvor det øverste holdes på en konstant <strong>temperatur</strong> på 5EC ved hjælp <strong>af</strong> et termostatstyret<br />

vandbad. Mellem dette kammer <strong>og</strong> det nederste kammer (der er fyldt med isolering) er indsat<br />

en metalplade der eliminerer fugttransport fra papirulden til vandbadet. Kammeret med papiruld<br />

er <strong>for</strong>synet med 6 <strong>temperatur</strong>- <strong>og</strong> fugtfølere <strong>og</strong> kammeret er på siden <strong>af</strong>skærmet fra <strong>temperatur</strong>påvirkninger<br />

ved påsætning <strong>af</strong> isolering. Nederst er opstillingen <strong>af</strong>sluttet med en gipsplade.<br />

I den undersøgte beregningsmodel blev opbygget en model <strong>af</strong> konstruktionen der er vist i figur<br />

5.1. For at kunne undersøge fugt<strong>for</strong>delingen igennem konstruktionen blev papirisoleringslaget i<br />

modellen opdelt i fem delelementer. Fugt<strong>for</strong>delingen kunne da bestemmes i hvert <strong>af</strong> de fem<br />

18


delelementer. Som ved de udførte <strong>og</strong> beskrevne <strong>for</strong>søg påtrykkes konstante klimatiske betingelser<br />

(23EC, 60% RF på “inderside” <strong>og</strong> 5EC, 95% RF på “yderside”) på den opbyggede konstruktion.<br />

Forsøgsresultaterne omtalt i (Nicolajsen 2000) indeholder både måling <strong>af</strong> fugt<strong>for</strong>hold (angivet som<br />

vægtprocent) i <strong>for</strong>skellige dele <strong>af</strong> isoleringen samt måling <strong>af</strong> vægt <strong>af</strong> den totale isoleringsmængde<br />

incl. eventuelt bidrag fra fugthobning i isoleringen.<br />

De målte fugtindhold (angivet som vægtprocent) kan ses i søjlediagrammet i figur 5.2. I figur 5.2.<br />

er fugtindholdet i papiruldsisoleringen angivet <strong>for</strong> hver <strong>af</strong> de seks niveauer som målingerne er<br />

<strong>for</strong>etaget <strong>for</strong>. Målepunkt 1 er i toppen <strong>af</strong> isoleringslaget (mod den kolde side), målepunkt 2 er 3<br />

cm fra toppen <strong>og</strong> målepunkt 3, 4 <strong>og</strong> 5 er placeret henholdsvis 8, 13 <strong>og</strong> 18 cm fra toppen <strong>af</strong><br />

isoleringen. Målepunkt 6 er placeret i bunden <strong>af</strong> isoleringslaget.<br />

40.0<br />

35.0<br />

30.0<br />

25.0<br />

20.0<br />

15.0<br />

10.0<br />

Fugtindhold i vægt %<br />

5.0<br />

0.0<br />

Føler nr.<br />

Fugtophobning i papirisolering<br />

1 2 3 4 5 6<br />

Figur 5.2 Måling <strong>af</strong> fugtindhold (vægtprocent) i <strong>for</strong>skellige dele <strong>af</strong> <strong>for</strong>søgsopstilling med<br />

papiruld påtrykt konstante klimatiske betingelser. Føler 1 er placeret nær den<br />

kolde side <strong>og</strong> føler 6 er placeret nær den varme side<br />

19<br />

16-10-98<br />

19-10-98<br />

21-10-98<br />

23-10-98<br />

26-10-98<br />

04-11-98<br />

17-11-98<br />

01-12-98<br />

14-12-98<br />

23-12-98<br />

07-01-99<br />

11-01-99<br />

26-01-99<br />

09-02-99<br />

23-02-99<br />

10-03-99<br />

19-03-99<br />

08-04-99<br />

24-04-99<br />

12-05-99<br />

04-06-99<br />

02-07-99<br />

02-09-99<br />

04-10-99<br />

08-11-99<br />

10-12-99<br />

20-01-00<br />

I figur 5.2 er målepunktet angivet ud <strong>af</strong> x-aksen mens fugtindholdet er angivet ud <strong>af</strong> y-aksen. For<br />

hvert målepunkt er der <strong>for</strong>etaget en række målinger <strong>af</strong> fugtindholdet gennem tiden <strong>og</strong> det ses at<br />

fugtindholdet i de enkelte punkter stiger gennem tiden. Specielt bør det bemærkes at fugtindholdet<br />

i den nederste del <strong>af</strong> isoleringen (målepunkt 1-3) i lange perioder er over 30% (vægt). Til disse


esultater bør der knyttes den kommentar at målemetoden med modstandsmåling i trædybler ikke<br />

kan skelne mellem fugtindhold over 30%. Målingerne <strong>af</strong> fugtindholdet i isoleringen kan d<strong>og</strong><br />

benyttes til at vise at der sker en ophobning <strong>af</strong> fugt i den opbyggede konstruktion.<br />

Til validering <strong>af</strong> den opbyggede beregningsmodel benyttes målingerne <strong>af</strong> den totale vægt <strong>af</strong> den<br />

opbyggede kasse med papirisolering. Målingerne <strong>af</strong> den totale vægt har den <strong>for</strong>del, sammenlignet<br />

med de andre gennemførte målinger, at resultaterne ikke risikerer at komme uden<strong>for</strong> et<br />

gyldighedsområde. Ulempen ved disse målinger er d<strong>og</strong> at det ikke er muligt ud fra resultaterne<br />

at bestemme fugtindhold i de <strong>for</strong>skellige lag <strong>af</strong> konstruktionen.<br />

I figur 5.3 er resultaterne <strong>af</strong> vægtmålingerne vist. Til sammenligning er resultaterne <strong>af</strong> de udførte<br />

beregninger med beregningsmodellen opbygget i MATCH <strong>og</strong>så vist i figur 5.3.<br />

Vægt <strong>af</strong> kasse <strong>og</strong> isolering [g]<br />

9500<br />

9000<br />

8500<br />

8000<br />

7500<br />

7000<br />

6500<br />

12-10-98 01-12-98 20-01-99 11-03-99 30-04-99 19-06-99 08-08-99 27-09-99 16-11-99 05-01-00 24-02-00<br />

Dato<br />

Figur 5.3 Sammenligning <strong>af</strong> målinger <strong>og</strong> beregninger <strong>af</strong> vægt (incl. fugt) <strong>for</strong> kasse med<br />

papirisolering<br />

20<br />

Beregnet<br />

Som det ses <strong>af</strong> resultaterne <strong>af</strong> vægt<strong>for</strong>søget sammenlignet med de udførte beregninger er der en<br />

god overensstemmelse mellem målinger <strong>og</strong> beregninger. Fra omkring midten <strong>af</strong> juni 1999 <strong>og</strong><br />

fremad er det d<strong>og</strong> muligt at observere en <strong>for</strong>skel mellem de målte <strong>og</strong> beregnede resultater. På dette<br />

tidspunkt er fugtindholdet i isoleringen, i følge resultaterne fra beregninger, i gennemsnit 50%<br />

(vægt) varierende fra over 1000% (vægt) i toppen til 14% (vægt) i bunden. Efter dette tidspunkt<br />

viser resultaterne en stabilisering i vægten <strong>af</strong> kasse+isolering+fugt mens modellen beregner at<br />

fugtindholdet i modellen <strong>for</strong>tsat stiger.<br />

Måling


Forskellen mellem resultater fra målinger <strong>og</strong> beregninger, der viser sig i perioden efter juni 1999<br />

skyldes sandsynligvis en under<strong>vurdering</strong> <strong>af</strong> den vandmængde (kondensat) der suges nedad i<br />

isoleringen mod den varme side. Samtidig bør det <strong>og</strong>så anføres at beregningsresultaterne først<br />

<strong>af</strong>viger fra måleresultaterne når det gennemsnitlige vandindhold (vægt) overstiger 50%. Så store<br />

vandmængder bør der ikke kunne findes som gennemsnit i isoleringslaget i en konstruktion isoleret<br />

med papiruld - eller <strong>for</strong> den sags skyld andre isoleringsmaterialer.<br />

På baggrund <strong>af</strong> den udførte sammenligning må det konkluderes at der må tages <strong>for</strong>behold <strong>for</strong> at<br />

benytte beregningsmodellen til beregning <strong>af</strong> konstruktioner hvor væsketransport <strong>for</strong>modes at spille<br />

en rolle indtil materialeegenskaber <strong>for</strong>efindes <strong>og</strong> disses brug sammen med modellen er verificeret.<br />

Dette er hovedemnet <strong>for</strong> en senere række <strong>af</strong> undersøgelser i dette projekt, som <strong>for</strong>ventes<br />

<strong>af</strong>rapporteret medio 2000.<br />

5.3 VALIDERING AF MODEL FOR KONSTRUKTIONER MED POREBETON<br />

Foruden sammenligning mellem målte <strong>og</strong> beregnede værdier <strong>af</strong> fugtindhold i en <strong>for</strong>søgsopstilling<br />

isoleret med celloluseisolering, findes tillige andre sammenligninger mellem målte <strong>og</strong> beregnede<br />

værdier; d<strong>og</strong> <strong>for</strong> et andet materiale. Materialet der er brug til denne sammenligning er en, fra<br />

starten, fuldkommen vandmættet cylinder <strong>af</strong> porebeton. Sammenligningen mellem målte <strong>og</strong><br />

beregnede resultater er beskrevet i Pedersen (1990) <strong>og</strong> gengivet her i uddrag.<br />

Sammenligningen <strong>for</strong> porebeton kan bruges til at undersøge hvorvidt MATCH kan beregne varme<strong>og</strong><br />

fugt<strong>for</strong>hold i materialer med ikke-diffusionslignende fugttransportprocesser. Sådanne processer<br />

er både at finde i porebeton <strong>og</strong> i alternative isoleringsmaterialer.<br />

Vandindholdsprofilerne i porebetoncylindrene blev målt ved brug <strong>af</strong> et røngtenstrålingsudstyr.<br />

Disse vandindholdsprofiler er vist i højre side <strong>af</strong> figur 5.4. I venstre side <strong>af</strong> figur 5.4 er vist de<br />

beregnede vandindholdsprofiler <strong>for</strong> porebetoncylinderen fundet ved brug <strong>af</strong> MATCH.<br />

21


Figur 5.4 Beregnede <strong>og</strong> målte <strong>for</strong>deling <strong>af</strong> vand (vol-%) gennem en periode (Pedersen<br />

1990)<br />

Figur 5.4 viser <strong>for</strong>delingen <strong>af</strong> fugt (vand) i porebetoncylinderen. Overordnet set er der en<br />

udmærket overensstemmelse mellem de målte <strong>og</strong> de beregnede resultater; d<strong>og</strong> er der enkelte<br />

mindre uoverensstemmelser mellem de to sæt data. I den første time <strong>af</strong> beregningerne er der ikke<br />

en så god overensstemmelse mellem de to sæt data, idet fugtprofilet ved overfladen har den<br />

<strong>for</strong>kerte hældning. Efter 2½ døgn <strong>for</strong>bliver fugtindholdet (i henhold til målingerne) omkring 40%,<br />

mens det tilsvarende ikke kan ses <strong>for</strong> beregningerne. Gradienten <strong>for</strong> fugtprofilet ved overfladen<br />

er der<strong>for</strong> heller ikke ens <strong>for</strong> de to sæt data så længe fugtindholdet er over 20%. Slutteligt er<br />

udtørringen en anelse mindre <strong>for</strong> de beregnede resultater end <strong>for</strong> de målte. Det sidste er tydeligt<br />

idet det gennemsnitlige fugtindhold er større i modellen end i den målte porebetoncylinder.<br />

I <strong>for</strong>bindelse med de gennemførte beregningerne skal det bemærkes at resultaterne <strong>af</strong> beregningerne<br />

er følsomme over<strong>for</strong> de parametre der benyttes til at beskrive materialet med. Da materialeparametrene<br />

ikke kan bestemmes helt eksakt vil dette <strong>og</strong>så påvirke resultaterne <strong>af</strong> beregningerne. D<strong>og</strong><br />

kan det <strong>for</strong> alle beregningerne iagttages at <strong>for</strong>men <strong>af</strong> kurverne er ens, dvs. at der kun er tale om<br />

en evt. skaleringsfejl, hvilket må betyde at modellens håndtering <strong>af</strong> de fysiske processer er korrekt.<br />

22


6. DESIGNVÆRDIER FOR VARMELEDNINGEVNE<br />

Kendskab til fugtindhold i isoleringsmaterialer kan benyttes til udregning <strong>af</strong> korrektionsfaktorer<br />

<strong>for</strong> varmeisoleringsevnen <strong>for</strong> isoleringsmaterialer i henhold til EN ISO 10456 (1999).<br />

Korrektionsfaktorerne kan senere hen benyttes til at udregne designværdier <strong>for</strong> varmeledningsevnen<br />

<strong>for</strong> isoleringsmaterialer.<br />

Designværdien <strong>for</strong> varmeledningsevnen <strong>for</strong> isoleringsmaterialerne er kun gældende under<br />

specifikke <strong>temperatur</strong>- <strong>og</strong> fugt<strong>for</strong>hold, <strong>og</strong> da disse ændres gennem tiden er designværdien ikke en<br />

konstant størrelse. Ved design <strong>af</strong> bygninger etc. er en varierende vameledningsevne d<strong>og</strong> ikke en<br />

rar størrelse at skulle håndtere, hvor<strong>for</strong> det tilstræbes at denne gøres til en konstant værdi vægtet<br />

efter de klimatiske betingelser. Da EN ISO 10456 er et internationalt dokument, ville det være<br />

<strong>for</strong>målstjenligt om beregningen <strong>af</strong> den konstante designværdi <strong>for</strong> varmeisolerinsevnen <strong>og</strong>så blev<br />

udført på samme måde i de lande der har adopteret EN ISO 10456. For at undersøge dette, blev<br />

der rundsendt en <strong>for</strong>espørgsel til <strong>for</strong>skningsinstitutioner <strong>og</strong> standardiseringsorganer i en række<br />

lande <strong>for</strong> at høre om det nuværende arbejde med EN ISO 10456 <strong>og</strong> relaterede dokumenter.<br />

Forespørgslen bestod oftest i en standardtekst der er gengivet i følgende <strong>af</strong>snit sammen med svar<br />

fra de kontaktede personer:<br />

6.1 INTERNATIONALT ARBEJDE MED RELATION TIL EN ISO 10456<br />

In connection with an ongoing research project at the Technical University of Denmark, we are<br />

currently trying to assess the use or the plans to use the upcoming standard EN ISO 10456<br />

“Building materials and products -- Procedures <strong>for</strong> determining declared and design thermal<br />

values”.<br />

The background of the project is that we in Denmark are using the traditional approach to<br />

calculate a declared value <strong>for</strong> the thermal conductivity of an insulation material by addition of<br />

a number of factors thereby taking into account the effect of moisture, construction practise etc.<br />

However, as we are soon to follow the standard EN ISO 10456 when calculating the declared<br />

value, the research project was initiated. What we propose in the project is that a number of<br />

typical building constructions are chosen and that numerical models (taking into account thermal<br />

and moisture transport) are constructed including the effect of climatic data on the constructions.<br />

The results of the models are the moisture content through time which (by using EN ISO 10456<br />

and EN 12524 - Building materials and components - Hygrothermal properties - Tabulated<br />

design values) may be converted into modifying factors <strong>for</strong> the thermal conductivity.<br />

What we, at the Technical University of Denmark, would like to hear is if there is any activity<br />

regarding the implementation of EN ISO 10456 at your university/institution or in the<br />

standardisation bodies of your countries. Are some research projects or other initiated and what<br />

are the results of these activities ?<br />

23


We are also interested in knowing the material behind the conversion coefficients <strong>for</strong> moisture<br />

content, given in EN ISO 10456 and prEN 12524 in particular <strong>for</strong> cellulose fibrous insulating<br />

materials.<br />

If you have any in<strong>for</strong>mation on the subject mentioned above, would you be so kind to in<strong>for</strong>m us<br />

of research activities, results of such activities, activities in your standardisation bodies and/or<br />

other contact persons.<br />

Ovennævnte <strong>for</strong>espørgsel blev <strong>af</strong> Institut <strong>for</strong> Bygninger <strong>og</strong> Energi, DTU samt en næsten<br />

enslydende fra Danske Standard sendt til omkring 60 personer inden<strong>for</strong> <strong>for</strong>skning <strong>og</strong> standardisering<br />

<strong>af</strong> bygningsmaterialer samt deres termiske egenskaber. Hovedvægten i udsendelsen var lagt<br />

på kollegaer i Norden, Nordeuropa samt USA <strong>og</strong> Canada. Begrundelsen <strong>for</strong> denne udvælgelse er<br />

at ekspertisen samt erfaringer med alternative isoleringsmaterialer hovedsagelig er at finde her.<br />

Uddrag <strong>af</strong> besvarelserne på ovennævnte <strong>for</strong>espørgsel er at finde efterfølgende sorteret i<br />

landerækkefølge. Uddrag skal i denne sammenhæng <strong>for</strong>stås sådan at der kun er udeladt hvad der<br />

betragtes som værende irrelevant eller personlige oplysninger uden tilknytningen til emnet ligesom<br />

en lang række svar der blot bestod <strong>af</strong> henvisning til de her gengivne er udeladt. Da enkelte <strong>af</strong><br />

besvarelserne er modtaget på tysk er disse oversat til engelsk.<br />

CANADA<br />

Mark Bomberg, National Research Council, email: Mark.Bomberg@nc.ca, 28. April 2000: In the<br />

US and Canada - nobody and nothing is done in this regard - people sell the laboratory dry<br />

values as the comparative basis. The only exception is aging of celluler plastics where we<br />

managed to produce a new standard on Long-term thermal per<strong>for</strong>mance of gas-filled foams.<br />

ENGLAND<br />

Brian Anderson, Building Research Establishment, email: AndersonB@bre.co.uk, 20. April <strong>og</strong> 4.<br />

Maj 2000:There is no particular activity in the UK concerning these standards. The product<br />

standards in TC 88 do not actually mention 10456, so it will not enter in the scheme of things <strong>for</strong><br />

declared values of insulating materials. It is referred to in 6946 etc so far as _design_ values are<br />

concerned.<br />

However, insulating materials will have declared values <strong>for</strong> <strong>temperatur</strong>e and moisture <strong>for</strong><br />

conditions that are typical, so that no correction would be applicable.<br />

Til et opfølgende spørgsmål om der er planer om udarbejdelse <strong>af</strong> korrektionsfaktorer <strong>for</strong><br />

hygroskopiske isoleringsmaterialer i <strong>for</strong>bindelse med EN ISO 10456 skriver Brian Anderson:<br />

“There are not any plans that I know of. However, I think that you are right that there may be<br />

some issues that need investigation in connection with hygroscopic materials”.<br />

24


FINLAND<br />

Jacob Fellman, Paroc, email: jacob.fellman@paroc.com, 18. April 2000: The ministry of<br />

Environment has a responsibility to change the Building Code, and I have been told that such<br />

a work is on the way. There could also be some projects going on, but I do not have detailed<br />

in<strong>for</strong>mation at the moment.<br />

Erkki Kokko, VTT (Technical Research Centre of Finland), email: Erkki.kokko@vtt.fi, 4. Maj<br />

<strong>og</strong> 11. Maj 2000: Have only few results concerning the actual problem. The actual problem is<br />

studied with moist masonry products in an ongoing EU-project (SP Borås, VTT)<br />

FRANKRIG<br />

Thierry Du<strong>for</strong>estel, EDF (Electricité du France), email: thierry.Du<strong>for</strong>estel@edf.fr,17. April 2000:<br />

If such research activity is carried out in France, I don't know anything about it. I'm generally<br />

well in<strong>for</strong>med and I'm almost sure that nothing is going on.<br />

HOLLAND<br />

Arie de Jong, NNI (Netherlands Standardization Institute), email: Arie.deJong@nni.nl, 1. Maj<br />

2000: We are just starting with a new standardization project to implement the various new<br />

standards from TC89 (and partly TC88). The question of conversion from declared values<br />

(without effect of water and <strong>temperatur</strong>e etc) to design values (with all conceivable effects taken<br />

care of) will be an important part.<br />

At this moment I am not aware of useful research data but in the coming months this certainly<br />

will be discussed. Although we have not planned major research we will need to include values<br />

<strong>for</strong> traditional and new products.<br />

Harold Brocken, TNO (Netherlands Organisation <strong>for</strong> Applied Scientific Research), email:<br />

h.brocken@bouw.tno.nl, 3. Maj 2000: As to my in<strong>for</strong>mation it will take until next year be<strong>for</strong>e EN<br />

ISO 10456 is implemented in standardisation bodies of our country (although I am not sure of<br />

that). - As far as I know in the Netherlands no research activities are planned on this matter in<br />

relation to implementation of EN ISO 10456 in the near future.<br />

Hans Oldengarm, TNO (Netherlands Organisation <strong>for</strong> Applied Scientific Research), email:<br />

J.Oldengarm@bouw.tno.nl, 23. Maj 2000: You asked us <strong>for</strong> in<strong>for</strong>mation on the moisture<br />

conversion coefficients, in particular <strong>for</strong> cellulose insulation.<br />

I was involved in a desk study that aimed to analyse the building physics problems <strong>for</strong> varous<br />

type of building construtions using cellulose insulation.We used the Match model from Carsten<br />

Rode <strong>for</strong> this purpose. We did not generate any new in<strong>for</strong>mation, but used known material<br />

properties from the Match model or from the suppliers.<br />

25


In the Netherlands NEN ISO 10456 is not referred to in the building regulations (yet). A new<br />

project was started recently to study the integral implementation of the new EN standards with<br />

respect to all thermal per<strong>for</strong>mance aspects into our building regulations.<br />

In the current standard a simple correction factor of 1.25 <strong>for</strong> the lambda design is used <strong>for</strong> all<br />

hygroscopic insulation materials.<br />

To my knowledge no further research activities have been carried out are will be started in the<br />

Netherlands.<br />

Den hollandske rapport, som Hans Oldengarm omtaler er modtaget på DTU. Som Hans<br />

Oldengarm er der d<strong>og</strong> ikke n<strong>og</strong>et ny viden at hente i rapporten.<br />

NORGE<br />

Harald Eide, Norges Byggstandiseringsråd, email: hei@nbs.no, 8. Maj 2000: EN ISO 10456 gir<br />

konverteringskoeffisientene <strong>og</strong> der er <strong>for</strong>mler <strong>for</strong> å finne korreksjonen. Det siste krever at man<br />

vet kondisjonen <strong>for</strong> den praktiske anvendelsen. For tørre konstruksjoner er det ikke noe problem,<br />

man kan ta f.eks fuktinnholdet <strong>for</strong> 20/50 fra tabell 2 i EN 12524. Og <strong>for</strong> litt fuktige "innvendige"<br />

konstruksjoner kan man bruke fuktinnholdet <strong>for</strong> 20/80. Men når man kommer utvendig end<strong>og</strong> i<br />

grunnen, så har vi ikke fuktinnholdet i EN 12524.<br />

Hans Boye Sk<strong>og</strong>stad, Norges bygg<strong>for</strong>skningsinstitutt, email: Hans-Boye.Sk<strong>og</strong>stad@bygg<strong>for</strong>sk.no,<br />

9. Maj 2000: Neither NBI nor Varmeisolasjonskontrollen (control body <strong>for</strong> thermal insulation<br />

in Norway) have any ongoing research activity around EN ISO 10456. But both organisations<br />

are interested in the matter and we have to follow the new standard. It was interesting to hear<br />

about your research project.<br />

Until now Varmeisolasjonskontrollen have used NS 8046 <strong>for</strong> determing design thermal values.<br />

But we will discuss EN ISO 10456 on the next meeting in Varmeisolasjonskontrollen on june<br />

13th. Varmeisolasjonskontrollen have discussed activity on how to determine moisture content<br />

in insulation used in special aplications.<br />

I have spoken with my colleague Stig Geving, and he had no further comments.<br />

SVERIGE<br />

Paul Lindroth, Boverket, email: paul.lindroth@boverket.se, 19. April 2000 <strong>og</strong> 2. Maj 2000: No<br />

special work of implementation regarding EN ISO 10456 or EN 12524 is currently going on in<br />

Sweden. However, work regarding EN ISO 6946 on the use of ÄU is being finalised.<br />

The correction-coefficients which can be found in EN12524 and EN ISO 10456 has been given<br />

to the working groups in the last few years. It is very difficult to determine who provided data <strong>for</strong><br />

which values. Data <strong>for</strong> the values were mainly provided by Joachim Achziger (Forchungsinstitut<br />

für Wärmeschutz, Gräfeling), Erich Panzhauser (Technical University Vienna, Wien), Brian<br />

Anderson and Chris Sanders (BRE Glasgow) and Per Ingvar Sandberg (SP, Borås).<br />

26


SCHWEITZ<br />

Thomas Frank, EMPA (Swiss Federal Laboratories <strong>for</strong> Materials Testing and Research), email:<br />

Thomas.Frank@empa.ch: No response has been received from Thomas Frank<br />

SVERIGE<br />

Per Ingvar Sandberg, Statens Pröningsanstalt, email: pi.sandberg@sp.se, 2. Maj 2000: Det<br />

følgende er et referat <strong>af</strong> en telefonsamtale mellem Claus Rudbeck, IBE <strong>og</strong> Per Ingvar Sandberg.<br />

Referatet er opringeligt i stikords<strong>for</strong>m, men er <strong>for</strong>søgt <strong>for</strong>muleret i flydende tekst.<br />

Sandberg refererede at der efter hans overbevisning ikke fandtes n<strong>og</strong>et refereret arbejde med<br />

hensyn til implementeringen <strong>af</strong> EN ISO 10456 eller brugen <strong>af</strong> fugtkorrektionsfaktorerne fra EN<br />

12524. P. I. Sandberg omtalte desuden at refererede kvalitative målinger på papiruldsprodukter<br />

var en mangelvare <strong>og</strong> at det der<strong>for</strong> ville være svært at finde data at sammenligne resultater <strong>af</strong><br />

beregninger mod. P. I. Sandberg omtalte en reference skrevet <strong>af</strong> ham selv publiceret i en ASTMpublikation<br />

i starten <strong>af</strong> 1990'erne. P. I. Sandberg var ikke sikker på at publikationen kunne<br />

benyttes, men den omtalte d<strong>og</strong> n<strong>og</strong>le målinger på cellulose-baseret isolering. Publikationen er<br />

idenficeret som værende ASTM Special Technical Publication 922, hvor det d<strong>og</strong> ikke er lykkedes<br />

at uddrage n<strong>og</strong>le data, der har kunne bruges i sammenligningen mellem målte <strong>og</strong> beregnede<br />

resultater i kapitel 4 <strong>og</strong> 5.<br />

TYSKLAND<br />

Norbert König, Institut für Bauphysic, Fraunhofer, email: koe@ibp.fhg.de, 2. Maj 2000: The EN<br />

ISO 10456 is later to replace the DIN 52612-02 on the influence of moisture, <strong>temperatur</strong>e and<br />

settlement. In the building regulations 2000, which is to be published this week, ISO 10456 is<br />

mentioned <strong>for</strong> the first time in section 2.7 on bricks. The prEN 12524 will later on replace DIN<br />

4108.<br />

Joachim Achtziger, Forschungsinstitut für wärmeschutz (FIW) e.v. München, 16. maj 2000: There<br />

are activities regarding the implementation of EN ISO 10456 in our standardisation work. On<br />

the basis of prEN 12524 Table 2 with a moisture content at 23EC, 80% RH and the moisture<br />

conversion coefficients we are able to calculate national design values.<br />

If a material is not quoted in Table 2, we measure the moisture content in the reference climate<br />

23EC / 80% RH and the thermal conductivity versus moisture content to define the f u or f Ø -<br />

Factor.<br />

The moisture content and moisture conversion coefficient of alternative insulating materials such<br />

as cellulose fibres sheep wool and flax are given in our material technical approvals. If you need<br />

further in<strong>for</strong>mation, I am back at my office next week.<br />

27


Ud <strong>af</strong> brevet som Joachim Achtziger sendte, ses det at der <strong>for</strong>egår aktiviteter hos FIW angående<br />

dette emne. På baggrund <strong>af</strong> ovenstående meddelse fra Joachim Achtziger er der <strong>for</strong>muleret et brev<br />

der er sendt til FIW, hvor der er bedt om uddybning <strong>af</strong> en række <strong>af</strong> de nævnte emner, bl.a. hvordan<br />

de klimatiske betingelser der benyttes til bestemmelse <strong>af</strong> design ë-værdieren bestemmes <strong>for</strong> et<br />

materiale i en konstruktion, hvilke fugt-relaterede konverteringskonstanter der benyttes <strong>for</strong> fåreuld<br />

<strong>og</strong> hør, samt om der er andre aktiviteter hos FIW der kunne have interesse. Ved rapportens<br />

<strong>af</strong>slutning var der d<strong>og</strong> ikke kommet svar på de stillede spørgsmål fra Joachim Achtziger.<br />

USA<br />

William B. Rose, UIUC (University of Illinios), email: w-rose1@uiuc.edu, 28. April 2000: Most<br />

of our measurements were with fiberglass insulation, though at least one test was with cellulose<br />

insulation. Our thermal measurements were not made with standard protocols. Much of our work<br />

has been on developing methods <strong>for</strong> doing remote continuous measurements of the moisture<br />

per<strong>for</strong>mance of cellulose insulation, rather than its thermal properties. There<strong>for</strong>e, I doubt that<br />

I would be of much help to you.<br />

En sammenfatning på ovennævnte bidrag er at selvom der er opmærksomhed omkring EN ISO<br />

10456 i hovedparten <strong>af</strong> de <strong>for</strong>espurgte lande, så er det meget småt med konkrete tiltag <strong>for</strong><br />

øjeblikket. Enkelte lande melder tilbage at tiltag er undervejs, men disse er stadig i deres vorden.<br />

På nuværende tidspunkt er det der<strong>for</strong> ikke muligt at søge konkret inspiration, eller følge allerede<br />

gennemført arbejde, fra andre <strong>for</strong>skningsinstitutioner <strong>og</strong> standardiseringsorganer. I <strong>for</strong>bindelse med<br />

ovennævnte udsendelse <strong>og</strong> tilbagemelding fra <strong>for</strong>skningsinstitutioner <strong>og</strong> standardiseringsorganer<br />

er der tillige vist betydelig interesse <strong>for</strong> projektets fremtidige resultater.<br />

28


7. KONKLUSION<br />

Som det er velkendt fra litteraturen er der en, til tider, betydelig indflydelse fra fugt på<br />

varmeledningsevnen <strong>for</strong> bygningsmaterialer. For at bestemme fugtens inflydelse på varmeledningsevnen<br />

er det nødvendigt at kunne bestemme fugt<strong>for</strong>holdene gennem tiden <strong>for</strong> de undersøgte<br />

konstruktioner <strong>og</strong> dette kræver adgang til validerede varme- <strong>og</strong> fugttekniske beregningsmodeller.<br />

Resultater fra disse modeller, MATCH - der er udviklet ved det daværende Laboratoriet <strong>for</strong><br />

Varmeisolering, Danmarks Tekniske Universitet, er blevet sammenlignet med resultater fra<br />

målinger der er <strong>for</strong>etaget på en række <strong>for</strong>søgsopstillinger. Sammenligningerne er opdelt så<br />

fugttransport/fugt<strong>for</strong>hold i hygroskopiske område behandles særskilt fra det over-hygroskopiske<br />

område.<br />

Validering <strong>af</strong> beregningsmodellen <strong>for</strong> det hygroskopiske område er <strong>for</strong>etaget ved sammenligning<br />

<strong>af</strong> beregninger med måleresultater fra en række fugt<strong>for</strong>søg på n<strong>og</strong>le opbyggede typiske<br />

vægkonstruktioner. Vægkonstruktionerne udmærkede sig ved at fugtstrømmene i dem var 1dimensionale<br />

hvilket muliggjorde en god sammenligning. Væggene var alle opbygget med<br />

mineraluldsisolering. Sammenligningen mellem målinger <strong>og</strong> beregninger viser god overensstemmelse.<br />

Validering <strong>af</strong> beregningsmodellen <strong>for</strong> det overhygroskopiske område pågår ved sammenligning<br />

<strong>af</strong> beregninger med måleresultater fra et <strong>for</strong>søg med fugttransport <strong>og</strong> fugtophobning i en<br />

konstruktion isoleret med papiruld. Forsøget, der ved <strong>af</strong>slutning <strong>af</strong> denne rapport stadig var under<br />

udførelse, udføres under konstante klim<strong>af</strong>orhold <strong>og</strong> varme- <strong>og</strong> fugtstrømmen gennem konstruktionen<br />

kan tilnærmes med en 1-dimensional strømning. Sammenligningen mellem målinger <strong>og</strong><br />

beregninger viser god overensstemmelse indtil det gennemsnitlige fugtindhold i papirisoleringen<br />

er over 50% (vægt). Fra dette tidspunkt at regne (efter ca. 11 måneders opfugtning) overvurderer<br />

beregningsmodellen fugtindholdet i konstruktionen. Sådanne høje fugtfohold bør d<strong>og</strong> ikke kunne<br />

findes i n<strong>og</strong>le konstruktioner idet det ville medføre store varmetab samt igangsætte nedbrydning<br />

<strong>af</strong> konstruktionen. Modellen passer der<strong>for</strong> ikke overens med målingerne, men en nærmere<br />

undersøgelse <strong>af</strong> dette, det høje fugt<strong>for</strong>hold i <strong>for</strong>hold hvad der normalt er acceptabelt taget i<br />

betragtning, <strong>af</strong>venter <strong>af</strong>slutning <strong>af</strong> det igangværende <strong>for</strong>søg med en detaljeret analyse <strong>af</strong><br />

resultaterne.<br />

Baseret på det to ovenstående delkonklusioner er hovedkonklusionen <strong>for</strong> valideringen <strong>af</strong><br />

beregningsmodellen, at beregningsmodellen kan beregne fugt<strong>for</strong>hold i isolerede konstruktioner<br />

med en tilstrækkelig god nøjagtighed <strong>for</strong> traditionelle isoleringsmaterialer. Sammenligningen<br />

mellem målinger <strong>og</strong> beregninger <strong>for</strong> et alternativt isoleringsmateriale (papiruld) er besværliggjort<br />

<strong>af</strong> at der ikke findes tilstrækkelig gode data til beskrivelse <strong>af</strong> materialeegenskaber. Beskrivelse <strong>af</strong><br />

væsketransport i alternative isoleringsmaterialer kræver sådanne data, hvilket er fokus <strong>for</strong> en<br />

senere undersøgelse der <strong>af</strong>sluttes medio 2000.<br />

En undersøgelse <strong>af</strong> aktiviteter med relation til projektet <strong>og</strong> specielt med relation til EN ISO 10456<br />

<strong>og</strong> dens anvendelse gav som resultat at der ikke er gennemført nævneværdige <strong>for</strong>sknings- eller<br />

29


standardiseringsaktiviteter ved udenlandske institutioner hvor viden kunne overføres, undtagen<br />

et enkelt tilfælde hvor der er opnået kontakt til en institution i Tyskland. Efter delprojektets<br />

<strong>af</strong>slutning vil der blive arbejdet videre med videnoverføring fra denne institution til Danmark.<br />

Generelt er erfaringen fra kontakten til de udenlandske institutioner <strong>og</strong> standardiseringsorganer<br />

at der er en betydelig interesse fra udlandet <strong>for</strong> resultater fra et videre arbejde inden<strong>for</strong> projektet<br />

område.<br />

Rapporten dokumenterer dermed et behov <strong>for</strong> at få udviklet en metode, der kan bruges sammen<br />

med de europæiske standarder EN ISO 10456 <strong>og</strong> EN 12524, hvor der <strong>for</strong> nuværende er et “hul”<br />

mellem EN ISO 10456 <strong>og</strong> DS/EN ISO 6946 “Bygningskomponenter <strong>og</strong> bygningsdele. Termiske<br />

værdier, isolans <strong>og</strong> transmissionskoefficient. Beregning” (beregning <strong>af</strong> U-værdier).<br />

30


8. LITTERATURLISTE<br />

Burch, D. M. <strong>og</strong> Thomas, W. C. (1993) MOIST. A PC pr<strong>og</strong>ram <strong>for</strong> predicting heat and moisture<br />

transfer in building envelopes, NIST Special publication 853, National Institute of Standards and<br />

Technol<strong>og</strong>ies, Washington D. C., USA<br />

Bygningsreglement (1995) Bygningsreglementet 1995, Bygge- <strong>og</strong> Boligstyrelsen<br />

Bygningsreglement <strong>for</strong> småhuse (1998) Bygningsreglement <strong>for</strong> småhuse 1998, Bygge- <strong>og</strong><br />

Boligstyrelsen<br />

DS-418 (1986) Dansk Ingeniør<strong>for</strong>enings regler <strong>for</strong> beregning <strong>af</strong> bygningers varmetab, 5. udgave,<br />

Danske Standard DS 418, Dansk Standard<br />

EN 12524 (2000) Building materials and products - Hygrothermal properties - Tabulated design<br />

values, EN 12524:2000, European Committee <strong>for</strong> Standardization, Brussels, Belgium<br />

EN ISO 10456 (1999) Building materials and products - Procedures <strong>for</strong> determining declared<br />

and design thermal values, ISO /FDIS 10456:1999(E), International Organization <strong>for</strong><br />

Standardization, Switzerland<br />

Geving, S. (1997) Moisture design of building constructions. Hygrothermal analysis using<br />

simulation models, Doktor ingeniøravhandling 1997:61, Institut <strong>for</strong> bygg- <strong>og</strong> anleggsteknikk,<br />

Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Trondheim, Norge<br />

Hagentoft, C.-E. (1992) Simplified analysis of combined heat, moisture and air transport <strong>for</strong> onedimensional<br />

cases, Report T1-S-92/04, IEA Annex 24, HAMTIE<br />

Hansen, K. K. <strong>og</strong> Hansen, E. J. d. P. (1999a) Alternativ isolering - kapillarsugning. Institut <strong>for</strong><br />

Bærende Konstruktioner <strong>og</strong> Materialer, Danmarks Tekniske Universitet<br />

Hansen, E. J. d. P.. <strong>og</strong> Hansen, K. K. (1999b) Alternativ isolering - sorptionsisotermer. Institut<br />

<strong>for</strong> Bærende Konstruktioner <strong>og</strong> Materialer, Danmarks Tekniske Universitet<br />

Hansen, E. J. d. P.. <strong>og</strong> Hansen, K. K. (1999b) Alternativ isolering - vanddamppermabilitet<br />

(kop<strong>for</strong>søg). Institut <strong>for</strong> Bærende Konstruktioner <strong>og</strong> Materialer, Danmarks Tekniske Universitet<br />

31


Hens, H. (1996) International Energy Agency 24: Heat, air and moisture transfer in insulated<br />

envelope parts, Final report, volume 1, task 1: Modelling, Laboratorium Bouwfysica, Leuven,<br />

Belgium<br />

IBE (1999) MATCH. URL http://www.ibe.dtu.dk/PROGRAMM/Match/Match.htm, Internetdokument<br />

dateret 6. juli 1999, Institut <strong>for</strong> Bygninger <strong>og</strong> Energi, Danmarks Tekniske Universitet<br />

Isaksen, K. (1993) Verificering <strong>af</strong> MATCH-pr<strong>og</strong>rammet vha. målinger i gammastrålingsudstyr.<br />

Eksamensprojekt. Laboratoriet <strong>for</strong> Bygningsmaterialer, Danmarks Tekniske Univeristet<br />

Künzel, H. M. (1995) Simultaneous heat and moisture transport in building components. Onead<br />

two-dimensional calculations using simple parameters, IRB Verlag, Stuttgart, Germany<br />

Nicolajsen, A. (2000) Udleverede måleresulateter i <strong>for</strong>bindelse med <strong>for</strong>søg “Fugtophobling i<br />

papirisolering” dateret 18. februar 2000, Statens Bygge<strong>for</strong>skningsinstitut<br />

Pedersen, C. (1990) Combined heat and moisture transfer in building constructions. ph.d.-thesis.<br />

Report 214. Laboratoriet <strong>for</strong> Varmeisolering, Danmarks Tekniske Universitet<br />

Peuhkuri, R. (2000) Isoleringsmaterialers fugttekniske egenskaber i Klimaskærmen. Eksamensprojekt.<br />

Institut <strong>for</strong> Bygninger <strong>og</strong> Energi, Danmarks Tekniske Universitet<br />

Rasmusen, N. <strong>og</strong> Andesen, C. (1999a) Fugt i konstruktioner. En analyse <strong>af</strong> alternative<br />

isoleringsmaterialers virke i ydervægskonstruktioner. Simuleret i MATCH. Institut <strong>for</strong> Bærende<br />

Konstruktioner <strong>og</strong> Materialer, Danmrks Tekniske Universitet<br />

Rasmusen, N. <strong>og</strong> Andesen, C. (1999b) Fugtindhold <strong>og</strong> <strong>temperatur</strong> i vægelementer - Målte<br />

værdier sammenholdes med MATCH-beregninger. Institut <strong>for</strong> Bærende Konstruktioner <strong>og</strong><br />

Materialer, Danmrks Tekniske Universitet<br />

Rode, C. <strong>og</strong> Burch, D. (1995) Empirical validation of a transient computer model <strong>for</strong> combined<br />

heat and moisture transfer, i Thermal Per<strong>for</strong>mance of the Exterior Envelopes of Buildings VI,<br />

Proceedings of the ASHRAE/DOE/BTECC Conference, December 1995, Clearwater Beach,<br />

Florida, USA, American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers,<br />

Atlanta, GA, USA<br />

SBI (1995) Bygningers energibehov. SBI-anvisning 184, Statens Bygge<strong>for</strong>skningsinstitut<br />

SBI (1999) Småhuse. SBI-anvisning 189, Statens Bygge<strong>for</strong>skningsinstitut<br />

32


Steiner, P. (1995) Experimental Verification of one-dimensional Heat and Moisture Transfer<br />

Model, page 481-486, in International Workshop on Mass-Energy Transfer and Deterioration of<br />

Building Components, Paris, January 9-11, 1995<br />

33

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!