9789144123936 by Smakprov Media AB

TILLÄMPAD BYGGNADSFYSIK

BENGT-ÅK E PE TER SSON

Kopieringsförbud Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares och studenters begränsade rätt att kopiera för undervisningsändamål enligt Bonus Copyright Access kopieringsavtal är förbjuden. För information om avtalet hänvisas till utbildningsanordnarens huvudman eller Bonus Copyright Access. Vid utgivning av detta verk som e-bok, är e-boken kopieringsskyddad. Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter eller fängelse i upp till två år samt bli skyldig att erlägga ersättning till upphovsman eller rättsinnehavare. Studentlitteratur har både digital och traditionell bokutgivning. Studentlitteraturs trycksaker är miljöanpassade, både när det gäller papper och tryckprocess.

Art.nr 7789 ISBN 978-91-44-12393-6 Upplaga 6:1 © Författaren och Studentlitteratur 2001, 2018 www.studentlitteratur.se Studentlitteratur AB, Lund Omslagslayout: Francisco Ortega

Printed by GraphyCems, Spain 2018

Innehåll Innehåll 3 Nomenklatur 11 Förord 17 1

Den effektiva byggnaden 25

Generella funktionskrav 33

2.1 2.2 2.3

Energihushållning 36 Komfort och hälsa 48 Beständighet och livslängd 55

Byggnadsfysikalisk dimensionering 61

3.1 3.2

Aktiv del i hela byggprocessen 61 Funktionskrav att uppfylla 64 3.2.1 Fuktskydd – skydd mot vattenånga och vatten 64 3.2.2 Värmeskydd – skydd mot oönskad värmetransport 65 3.2.3 Nederbördsskydd – skydd mot regn och snö 66 3.2.4 Vindskydd – skydd mot utomhusluftens påverkan i värmeisoleringsskikten 67 3.2.5 Luftläckageskydd – skydd mot inomhusluftens påverkan på konstruktionen 67 3.2.6 Tjälskydd – skydd mot frost 68 Identifiering av klimatbelastningar 68 3.3.1 Fuktkällor 69 3.3.2 Värmekällor 70 3.3.3 Lufttryck och luftrörelser 70

3.3

Innehåll

3.4

Metoder för dimensionering – verifiering 71 3.4.1 Fuktsäkerhetsprojektering 71 3.4.2 Bedömning av resultaten – fuktsäkerhet 72 3.4.3 Verifiering av fuktsäkerheten 73 3.4.4 Kvantitativ bestämning – metod 73 3.4.5 Kvalitativ bedömning – metod 74 3.4.6 Beprövade lösningar – metod 74 3.4.7 Projektering och verifiering av energianvändningen 75 3.4.8 Checklistor vid dimensioneringen 75 3.4.9 Plan för byggnadsfysikalisk dimensionering 76

Klimat, energihushållning och beständighet – gränsvärden 79

4.1

Uteklimat 79 4.1.1 Temperatur och fuktighet 81 4.1.2 Vind och nederbörd 88 4.1.3 Solstrålning 94 4.1.4 Nattutstrålning 99 4.1.5 Klimat i mark 100 4.1.6 Tjäle och frostfritt djup i mark 102 Inneklimat 105 4.2.1 Temperatur och fuktighet 105 4.2.2 Radon 111 4.2.3 Andra luftföroreningar 113 Ventilation och luftläckage – luftomsättning 114 Energihushållning – NNE-byggnader, energiprestanda och primärenergital 116 4.4.1 Förluster och tillskott i uttrycket primärenergital EPpet 120 Andra former av lågenergibyggnader 124 Byggfukt och uttorkning 125 4.6.1 Byggfukt 125 4.6.2 Uttorkning av byggfukt 129

4.2

4.3 4.4

4.5 4.6

Innehåll

4.7

4.8

Materials beständighet 134 4.7.1 Trä och träbaserade produkter 134 4.7.2 Betong, lättbetong, tegel och bruk 138 4.7.3 Golvprodukter 138 Normalt klimat i byggnadsdelar 139

Material – egenskaper och funktioner 143

5.1 5.2 5.3

Funktionskrav att uppfylla 144 Egenskaper – definitioner 144 Funktion – material 146 5.3.1 Material som värmeisolering 147 5.3.2 Material som vind- och lufttätning 150 5.3.3 Material som diffusionsspärr 151 5.3.4 Material som vattentätning 152 5.3.5 Andra vanliga byggnadsmaterial 153

Funktionskrav och utföranden 157

6.1

Tak 158 6.1.1 Kalltak 161 6.1.2 Tak med begränsad ventilation – varianter 166 6.1.3 Parallelltak – tak med litet ventilationsutrymme 167 6.1.4 Tak med litet vindsutrymme 168 6.1.5 Kommentarer till tak som ventileras 169 6.1.6 Motflödestak – kalltak med en annorlunda funktion 173 6.1.7 Varmtak – varianter 174 6.1.8 Betongtak 175 6.1.9 Lättbetongtak med utvändig värmeisolering 177 6.1.10 Lättbetongtak med invändig värmeisolering 178 6.1.11 Omvända tak och duo-tak 179 6.1.12 Träullsplattak 182 6.1.13 Plåttak 183

Innehåll

6.2

6.3 6.4

Väggar 186 6.2.1 Ytterfasad av olika material 192 6.2.2 Lätta väggar 195 6.2.3 Tunga väggar 197 Fönster 199 Grunder 207 6.4.1 Golv på mark 210 6.4.2 Källarväggar 219 6.4.3 Krypgrunder 223

Tillämpad luft, värme och fukt 231

7.1

Lufttryck och luftrörelser i konstruktioner 232 7.1.1 Lufttryck 232 7.1.2 Luftflöden 239 Värmetransport i konstruktioner 242 7.2.1 Ledning 242 7.2.2 Strålning 250 7.2.3 Konvektion – värme 257 7.2.4 Strålning och konvektion vid ytor – värmeövergångsmotstånd 259 7.2.5 Ledning, strålning och konvektion i luftspalter – luftskikts värmemotstånd 261 Värmeisolering i hus och konstruktioner – NNE-byggnader (nära-nollenergibyggnader) 263 7.3.1 Byggnaders energibalans 263 7.3.2 Klimatskärmens transmissionsförluster Qt – gränsvärde 264 7.3.3 Klimatskärmens värmeisoleringvärde Um – gränsvärde 267 7.3.4 Dimensionering av klimatskärmens delar – Ui 268 7.3.5 Samband mellan fönster–dörrars och övriga klimatskärmens värmeisolering 271 7.3.6 Korrigeringar för att beräkna U-värden 272

7.2

7.3

Innehåll

7.4

7.5

7.6

7.7

8 8.1

8.2

8.3

8.4

7.3.7 Tjälfri grundläggning – värmeisolering 291 7.3.8 Värmebalanser för ventilerade utrymmen 293 Energibehov och effektbehov 301 7.4.1 Energibehov 301 7.4.2 Effektbehov 302 7.4.3 Tidskonstant 303 Ekonomisk dimensionering 304 7.5.1 Energisparkostnadsmetoden 305 7,5,2 Årskostnadsmetoden 306 Fukt i hus och konstruktioner 310 7.6.1 Fukt i luft 311 7.6.2 Fukt i material 315 Fukttransport i konstruktioner 319 7.7.1 Diffusion – ångtransport 320 7.7.2 Kondensation och avdunstning vid ytor 326 7.7.3 Konvektion – ångtransport 330 7.7.4 Kapillärsugning – vattentransport 332 7.7.5 Fuktbalanser för ventilerade utrymmen 333 Beräkningsmetodik med resistanser 339 Totalt värmemotstånd RT 340 8.1.1 Byggnadsdelar med homogena materialskikt 340 8.1.2 Byggnadsdelar med sammansatta materialskikt 341 Temperatur – platta på mark 351 8.2.1 Temperatur mitt under en platta på mark 351 8.2.2 Golvtemperatur längs yttervägg 353 Temperatur- och fuktfördelning – väggar och tak 356 8.3.1 Temperaturfördelning 357 8.3.2 Ånghaltsfördelning – ingen kondensrisk 362 8.3.3 Ånghaltsfördelning – kondensrisk – uttorkning 365 8.3.4 Ånghaltsfördelning genom tjock värmeisolering – kondensrisk 371 Uttorkning betongplattor och betongväggar 373

Innehåll

Beräkningsmetodik med konduktanser 377

9.1

9.4

Värmeflöde – konduktanser och U-värden 378 9.1.1 Byggnadsdelar med homogena materialskikt 379 9.1.2 Byggnadsdelar med sammansatta materialskikt 380 9.1.3 Golv på mark eller isolerad mark i krypgrunder 388 Temperaturer 390 9.2.1 Temperaturfördelning 390 Fuktfördelning och kondensberäkning 393 9.3.1 Ånghaltsfördelning – ingen kondensrisk 393 9.3.2 Ånghaltsfördelning – kondensrisk – uttorkning 396 Klimatskärmens lufttäthet 399

Övningar 401

9.2 9.3

10.1 Lufttrycksdifferenser 402 10.2 Luftflöden 404 10.3 Värmeledning 405 10.4 Temperaturfördelningar 408 10.5 Strålning 411 10.6 Konvektion – värme 413 10.7 Värmebalanser 414 10.8 Totalt värmemotstånd RT 415 10.9 Värmegenomgångskoefficient U 422 10.10 Fukt i luft 429 10.11 Fukt i material 431 10.12 Diffusion – ångtransport 432 10.13 Ånghaltsfördelning 435 10.14 Kondensering och uttorkning 441 10.15 Fuktkriterier och värmeisolering 448 10.16 Konvektion – ångtransport 453 10.17 Värme- och fuktbalans 458 © Författaren och Studentlitteratur

Innehåll

Bilagor 465

I II

Klimatdata 465 Gränsvärden och korrektioner – energihushållning i NNE-byggnader 480 III Korrektioner för U-värdesberäkning 483 IV U-värden för fönsters glasdel och fönsterspalters värmemotstånd 486 V Luftskikts värmemotstånd 488 VI Materialskikts värmemotstånd 489 VII Krypgrunders ventilation 489 VIII Jordarters värmemotstånd 590 IX Relativa strålningstal och konvektiv värmeöverföringskoefficient 591 X

Deklarerad värmledningsförmåg dekl för vanliga värmeisoleringsmaterial 492

Deklarerad värmeledningsförmåga dekl för andra vanliga byggnadsmaterial 495 XII Materials värmekapacitet 497 XIII Ånggenomsläpplighet och ånggenomgångsmotstånd för material och skikt 498 XIV Byggfukt i material 500 XV Fuktjämvikt – sorptionskurvor 501 XVI Mättnadsånghalt g/m³ per 0,1 °C 505 XVII Konstruktionsexempel 507 XI

Referenser och litteratur 517 Sakregister 523

3 Byggnadsfysikalisk dimensionering

3.1 Aktiv del i hela byggprocessen Inom byggnadstekniken liksom inom andra tekniska områden används begreppet dimensionering för att med hjälp av olika metoder utforma olika tekniska lösningar. För att speciellt säkerställa den värme- och fukttekniska funktionen för en byggnads klimatskärm är det oftast nödvändigt att genomföra en fullständig byggnadsfysikalisk dimensionering. Denna byggnadsfysikaliska dimensionering definierar sådana åtgärder i byggprocessen som för byggnaden ska bidra till    

god inomhusmiljö och god komfort låg energiförbrukning god beständighet rimlig miljöbelastning,

samt att byggnaden inte får skador eller olägenheter som direkt eller indirekt orsakas av  fukt  luft  temperaturförhållanden. För husbyggnader kan man konstatera att byggnadsfysiken påverkar hela byggnadsprocessen, från byggherrens tidiga planering till förvaltningen © Författaren och Studentlitteratur

3 Byggnadsfysikalisk dimensionering

och driften av byggnaderna. Det är därför mycket viktigt att den byggnadsfysikaliska dimensioneringen finns med redan tidigt i byggprocessen, där den kan innebära värdering och beräkningar för alternativa tekniska innovationer och lösningar, värdering av kvaliteter, samt även kommunikationer mellan olika aktörer (figur 3.1).

BYGGPROCESSEN FÖRVALTNINGSPROCESSEN

utredning produktbestämning produktframställning PRODUKTBESTÄMNING

programskede projekteringsskede PROJEKTERINGSSKEDE

förslagshandlingar

huvudhandlingar bygghandlingar

Viktigt ! att den byggnadsfysikaliska dimensioneringen finns med tidigt i byggprocessen

Figur 3.1 Genom att aktivt medverka för korrekta värme- och fukttekniska lösningar skapas förutsättningar för sunda byggnader med lång brukstid.

Många allvarliga problem som påverkar komfort och hälsa hos de personer som vistas i byggnader kan härledas till bristande byggnadsfysikalisk funktion. Den primära orsaken kan vara bristande kunskaper om material och konstruktioner, eller produktionsmetoder som medfört ur byggnadsfysikalisk synpunkt felaktiga val av material och utföranden. Det kan också vara ändrade brukarvanor hos de boende, eller förändrade användningar av byggnaderna, vilket förändrat förutsättningarna för värme, fukt och luft i byggnaderna och deras konstruktioner. En tidig byggnadsfysikalisk analys och bedömning skulle sannolikt påvisa funktionen och möjliggöra korrekta utföranden i såväl nybyggnader som ombyggnader och andra förändringar i befintliga hus.

3.1 Aktiv del i hela byggprocessen

Exempel på byggnadsfysikaliska överväganden för olika utförandealternativ I upphandlingsskedet  önskemål om god ljudisolering kan kräva tjockare betongplattor, som i byggskedet ger större fuktinnehåll och därmed längre torktider  önskemål om kort byggperiod kan ge otillräcklig uttorkning  val av lätt eller tung stomme kan påverka förutsättningarna för passiv solvärme, nattsänkning av inomhustemperaturen etc. I projekteringsskedet  val av konstruktionslösning, exempelvis ventilerande eller massiva konstruktioner  val av olika ångtäta skikt, olika material med olika fuktlagringsegenskaper etc.  den termiska isoleringens utförande som kan göras på olika sätt och därmed göra det mer eller mindre känsligt för fuktpåverkan och nedsatt funktion. I produktionsskedet  olika förutsättningar för uttorkning av byggfukt för vinterbyggen respektive sommar/höstbyggen  dyrare betong liksom vakuumbehandling reducerar torktiden  material som klassas som utbytbara kan i själva verket ha mycket olika egenskaper vad gäller fukt, lufttäthet och motsvarande, vilket förutsätter precisering av de byggnadsfysikaliska egenskaperna likaväl som underhandskontakter med konstruktören. Även i driftsskedet är det viktigt att vara medveten om byggnadens byggnadsfysikaliska funktion vad gäller värme, fukt- och luftförhållanden. Speciellt bör uppmärksammas  förändringar i användandet av byggnaden eller i brukarnas vanor, vilket kan förändra fuktförhållanden med fuktskador som följd  minskad ventilation i självdragsventilerade hus kan öka fuktbelastningen skadligt mycket  förändring av ventilation eller ventilationssystem och lufttäthet i byggnaden medför oftast andra lufttrycksförhållanden över byggnadskonstruktionen med risk för luftläckage och fuktskador

3 Byggnadsfysikalisk dimensionering

 reparationer och renoveringsarbeten medför ofta ändrade förutsättningar för värme-, fukt- och luftförhållanden, vilket måste särskilt beaktas och nödvändiga byggnadstekniska åtgärder vidtas för att säkerställa konstruktionens byggnadsfysikaliska funktion.

3.2 Funktionskrav att uppfylla En byggnadsfysikalisk dimensionering är ett behövligt tillvägagångssätt för att skapa förutsättningar för väl fungerande byggnader, som uppfyller de övergripande funktioner och mål om utnyttjande och drift som beskrivits ovan. För att uppnå dessa funktioner och mål, vilka mer eller mindre beror av varandra, måste också ett antal delfunktioner uppfyllas. Genom att formulera funktionskrav för varje sådan delfunktion, så att de svarar mot respektive klimatbelastning, kan man med en byggnadsfysikalisk dimensionering systematiskt ta hänsyn till alla de former av klimatbelastningar som förekommer i praktiken. Dessa funktionskrav kan formuleras var för sig, även om man måste ta hänsyn till att de på olika sätt beror av varandra i den sammanhållna konstruktionen och byggnaden. Följande funktionskrav täcker således in hela klimatskärmens byggnadsfysikaliska funktion, och gås igenom i avsnitten 3.2.1–3.2.6:      

fuktskydd värmeskydd nederbördskydd vindskydd luftläckageskydd tjälskydd.

3.2.1 Fuktskydd – skydd mot vattenånga och vatten Med fuktskydd avses material eller materialskikt som tar hand om förekommande fuktbelastning i form av vattenånga och fritt vatten på sådant sätt, att fuktskador inte uppstår och att konstruktionens funktion i 64

3.2 Funktionskrav att uppfylla

övrigt inte äventyras (exempelvis så att inte värmeisoleringsmaterialet blir fuktigt eller vått och därav reducerar sin värmeisoleringseffekt). Fuktskyddet måste därmed undanröja risken för skadlig påverkan från ångtransport och vattentransport enligt följande:    

fuktkonvektion fuktdiffusion kapillärsugning byggfukt

 gravitation

exempel på åtgärd: lufttäthet, lufttäta skikt exempel på åtgärd: diffusionstäta skikt exempel på åtgärd: kapillärbrytande skikt exempel på åtgärd: bygg torrt, tillräckliga torktider alternativt vakuumsugning av betong exempel på åtgärd: vattenavledning från konstruktionen, marklutning från byggnaden, dränerande skikt intill grundmur.

Ett fuktskydd kan även utgöras av fuktlagrande material i konstruktionen som medger uppfuktning och därefter uttorkning i tillräcklig grad för att bära tillfälliga fuktbelastningar. Sådan fuktbuffring kan huvudsakligen ske för dygnsvisa variationer. Utöver alternativen med fuktskyddande skikt och material kan fuktskydd skapas med hjälp av värmeisolerande material, vilket finns eller placeras på sådant sätt i konstruktionen att dess fuktförhållanden gynnas, normalt genom att konstruktionen hålls varmare. Exempelvis medför utvändig värmeisolering av en byggnadsstomme varmare och därmed torrare material i stommen än med invändig isolering.

3.2.2 Värmeskydd – skydd mot oönskad värmetransport Med värmeskydd avses värmeisolerande material i konstruktionen som rätt inbyggt tillsammans med övriga material ger tillräcklig värmeisoleringseffekt med hänsyn till önskad energihushållning och komfortabel och hälsosam inomhusmiljö. Värmeskydd för en konstruktion innebär att minimera värmetransporterna ledning, strålning och konvektion genom att:  eliminera ofrivillig ventilation – infiltration exempelvis: god lufttäthet i konstruktionens alla delar och anslutningar

3 Byggnadsfysikalisk dimensionering

 skydda mot transmissionsförluster – köldbryggor exempelvis: tillräcklig värmeisolering så homogent som möjligt med ett minimun av köldbryggor  skapa förutsättningar för tillräckligt höga yttemperaturer exempelvis: eliminering av köldbryggor, tillräcklig värmeisolering  undvika störningsrisk för värmeisoleringen på grund av luftrörelser och vätskerörelser exempelvis: lufttäta skikt, ång- och vattentäta skikt. Värmeskydd kan dessutom skapas då konstruktionen till viss del kan utjämna termiska dygnsvariationer eller dämpa tillfälliga temperaturändringar genom  värmelagringsegenskaper exempelvis: tung stomme eller andra tunga material och beklädnader  byggnadens respons på köldknäppar, värmeböljor, driftsavbrott etc. exempelvis: tung stomme eller andra tunga material och beklädnader.

3.2.3 Nederbördsskydd – skydd mot regn och snö Med nederbördsskydd avses ett eller flera materialskikt på yttertak och ytterväggar inklusive markkonstruktioner, som tar hand om regn, slagregn och snö, så att det inte tränger in i konstruktionerna och medför skador. Nederbördsskydd innebär att eliminera skaderisker som följd av nederbörd genom att:  utestänga regn och snö från konstruktionen - vattenavledning med vattentäta tätskikt eller konstruktioner exempelvis: enskiktstäckning resp. takpannor på underlagstäckning - avleda vattnet från byggnaden exempelvis: häng- och takrännor med avledning - avleda yrsnö att ta sig in på kallvinden via takfotsöppningar exempelvis: horisontell vindavledare vid takfot utefter fasaden  acceptera nedfuktning och uttorkning av fukttåligt och frostresistent material, eventuellt med bakomvarande luft- och dräneringsspalt exempelvis: skalmur av fasadstenstegel, lättbetongväggar eller fasadputs

3.2 Funktionskrav att uppfylla

 skydda fasadmaterial mot skvättande regnvatten från mark exempelvis: avsluta träpanelbrädor tillräckligt högt ovanför marken  dränering för markkonstruktioner exempelvis: dränerande markmaterial och dräneringsledningar.

3.2.4 Vindskydd – skydd mot utomhusluftens påverkan i värmeisoleringsskikten Med vindskydd avses materialskikt som förhindrar påtvingade luftrörelser från vindtryck och därmed konvektionsvärmeförluster i värmeisoleringsmaterial i konstruktioner. Vindskydd skapas genom att:  applicera vindskyddande materialskikt på luftgenomsläppliga värmeisoleringsmaterials ytor där lufttrycksdifferenser kan tänkas förekomma exempelvis: vindtät skiva mot mineralullsisolering i ventilerande luftspalt  täta utvändigt förekommande fogar och otätheter mellan byggdelar och i anslutningar exempelvis: tätning av fogarna mellan förtillverkade byggelement, täta otätheter i anslutningarna mellan olika byggnadsdelar.

3.2.5 Luftläckageskydd – skydd mot inomhusluftens påverkan på konstruktionen Med luftläckageskydd, ibland uttryckt som luftäthet, avses att konstruktionen är så lufttät med hänsyn till normalt förekommande lufttrycksdifferenser att luftläckaget är så litet att det inte medför någon konvektionsfukt från inomhusluften till konstruktionens inre delar som kan förorsaka fuktskador. Lufttäthet skapas genom att:  förse konstruktioners hela insida inklusive anslutningar med ett lufttätt skikt exempelvis: heltäckande lufttät folie eller papper på träregelkonstruktioner

3 Byggnadsfysikalisk dimensionering

 konstruktionen är helgjuten eller tät murad utan sprickor och otätheter exempelvis: platsgjuten betongkonstruktion, murade konstruktioner  konstruktionens insida tätas i förekommande skarvar exempelvis: tätning av fogarna mellan förtillverkade betong- eller lättbetongelement, speciell tätning mellan olika byggnadsdelar.

3.2.6 Tjälskydd – skydd mot frost Med tjälskydd avses att undanröja risken för skador på byggnader som följd av tjällyftning i marken. Tjäle är då marken med sitt markvatten fryser till is och expanderar och marken häver sig över normal nivå. Tjälen tränger ner olika djupt i olika delar av landet beroende på klimatet. Tjäle kan förorsaka sprickor och andra sättningsskador i byggnader till följd av tjällyftning och tjällossning. Tjälskydd kan skapas genom att:  tillföra undergrunden tillräcklig värme exempelvis: begränsa värmeisoleringen under grundplattan  minska värmeförlusterna från marken runt byggnaden exempelvis: öka markisoleringen runt byggnaden  grundlägga byggnaden på tjälofarlig mark alternativt på frostfritt djup i marken exempelvis: grus och sten är material som inte är tjälfarliga, frostfritt djup i marken varierar i landet från cirka 1,1 m i söder till 2,5 m längst i norr.

3.3 Identifiering av klimatbelastningar De klimatbelastningar som verkar på byggnader och byggnadskonstruktioner härrör både från utomhusklimatet och inomhusklimatet. Inomhusklimatet är dessutom en funktion av utomhusklimatet. För konstruktioner mot mark utgör markens värme- och fuktegenskaper och vatteninnehåll deras klimatiska påverkan. Klimatets olika delbelastningar är också beroende av varandra, exempelvis sjunkande lufttemperatur som medför ökande fuktighet som i sin tur kan leda till kondens på eller i konstruktioner, fuktrörelser och 68

3.3 Identifiering av klimatbelastningar

dimensionsförändringar etc. Likaså kan samtidiga olika delbelastningar medföra svårare total klimatisk belastning på konstruktioner, exempelvis då regn förekommer i samband med vind vilket medför slagregn. Slagregn är en betydligt svårare klimatbelastning än enbart regn. I följande kapitel 4 beskrivs och kvantifieras olika typer av klimatbelastningar, såsom temperatur och fuktighet, vind och regn, solstrålning, klimat i mark, inneklimat, byggfukt etc. När det gäller konstruktioners reaktion på klimatpåverkan är det dessutom så att den beror både på klimatpåverkans art och intensitet och på materialens och konstruktionens egenskaper och uppbyggnad, vilket har betydelse för val av material och konstruktionsutformningar. För att skapa översikt över de olika typerna av klimatbelastningar, delas de upp i nedanstående tre huvudgrupper, vilka definieras under följande rubriker:  fuktkällor  värmekällor  lufttryck och luftrörelser.

3.3.1 Fuktkällor Med fuktkällor menas sådana belastningar som har med vatten och vattenånga att göra, såsom:     

nederbörd (regn, snö, hagel) luftfukt (inomhus, utomhus) markfukt byggfukt läckage.

Nederbörden avser regn, snö eller hagel ofta, men inte alltid, i samband med mer eller mindre hård vind. Luftfukten avser vattenångan såväl i inomhusluften som i utomhusluften. Markfukten avser såväl markvatten som vattenångan i marken.

3 Byggnadsfysikalisk dimensionering

Byggfukten är normalt den mängd vatten och vattenånga som efter nybyggnad ska lämna materialen och konstruktionen tills fuktjämvikt råder med omgivningen; kan även förekomma efter ombyggnader eller vattenskador. Läckage avser otätheter i konstruktionen som släpper igenom vatten eller luftfukt.

3.3.2 Värmekällor Med värmekällor menas sådana belastningar som medför uppvärmning oavsett om det sker från särskilda värmealstrare eller genom värmeförluster från angränsande konstruktioner. Det kan vara:    

uppvärmning från installationer (kaminer, radiatorer etc.) solstrålning in i byggnader och på klimatskärmens ytor värmetransport från angränsande byggnader, rum värmeavgivning från människor och apparater.

Dessa värmetillskott balanseras naturligt på ett eller annat sätt, exempelvis genom att det medför:  värmeförluster genom transmission och ventilation  nettoförluster i vattensystemet  värmelagring i material i konstruktionen eller annan massa (inventarier etc.)  artificiell kylning.

3.3.3 Lufttryck och luftrörelser Luftrörelser i konstruktioner är en klimatisk belastning i den meningen att de orsakas av lufttryck från klimatet runt om och i byggnaden. Lufttryck uppstår och varierar med temperaturen, med vädret med dess vindar, och med byggnadens eget fläktsystem, vilket samverkar till att bygga upp lufttryck och differenser över konstruktionerna. Dessa lufttrycksdifferenser skapar drivkrafter för luften att röra sig i och genom otäta konstruktioner och luftgenomsläppliga material och på olika 70

3.4 Metoder för dimensionering – verifiering

sätt försämra värmeisoleringsegenskaper och fuktsäkerheter med risker för ökande energibehov och besvärande och kostsamma fuktskador. Dock kan luftrörelser i vissa fall vara mindre skadliga eller till och med bidra till en förbättrad fuktfunktion. Det är ofta praktiskt att behandla dessa klimatbelastningar uppdelade på:  lufttryck som förorsakar luftläckage  luftrörelser som försämrar värmeisoleringsförmågan i material.

3.4 Metoder för dimensionering – verifiering Då man med byggnadsfysikalisk dimensionering avser alla åtgärder i byggprocessen som ska bidra till väl fungerande byggnader med hälsosam innemiljö och god komfort och med låg energiförbrukning och god beständighet, innefattas i princip alla de delar om skydd som beskrivits tidigare i kapitel 3.2. När det gäller värmeskyddet kan det förenklat sammanfattas med att en väl dimensionerad och korrekt utförd värmeisolering i klimatskärmen medverkar till en energieffektiv byggnad. Fuktfunktionen är något mer komplicerad. För denna gäller speciellt att den är beroende av de olika skydden (kapitel 3.2) och hur väl de fungerar i den färdiga konstruktionen. Så kan till exempel felaktigt placerad värmeisolering eller oönskade luftläckage i klimatskärmen medföra fuktskador i konstruktionen och äventyra både beständigheten och värmeisoleringen. I följande avsnitt beskrivs därför först metoder för fuktteknisk dimensionering och därefter metoder för projektering av byggnaders energianvändning.

3.4.1 Fuktsäkerhetsprojektering Redan tidigt i projekteringsskedet bör man vidta åtgärder för att säkerställa att byggnader inte får skador som direkt eller indirekt orsakas av fukt. Det underlättar väsentligt för det fortsatta projekteringsarbetet och dimensioneringsarbetet genom att nödvändiga gränsdragningar nu är

Bengt-Åke Petersson är associate professor i husbyggnadsteknik och byggnadsfysik vid Chalmers tekniska högskola och har lång erfarenhet av forskning och undervisning inom dessa områden.

TILLÄMPAD BYGGNADSFYSIK Boken behandlar tillämpningen av byggnadsfysikens värme, fukt och luft i husbyggnader, dess väggar, tak och grunder. Utgångspunkten är EU:s direktiv om byggnader med mycket hög energiprestanda (nära-nollenergibyggnader). Boken går igenom byggnadsfysikalisk dimensionering och hur den utifrån formulerade funktionskrav, definierade belastningar och beräkningar leder fram till korrekta och funktionsdugliga konstruktionslösningar, där övergripande mål som komfort, hälsa, energieffektivitet och god beständighet tas tillvara. Teori och beräkningar är anpassade till både konventionell motståndsberäkning och kretsanalys. I boken finns också ett stort antal övningar med fullständiga lösningar. Boken är skriven i första hand för civilingenjörsutbildningen och högskoleingenjörsutbildningen vid högskolor och universitet. Den lämpar sig därför också väl som referens och handbok för yrkesverksamma ingenjörer, arkitekter och fastighetsförvaltare.

Sjätte upplagan

Art.nr 7789

studentlitteratur.se