Fukt och värmereglerande byggmaterial

25 november 2013

Trä kan buffra fukt

Trä kan buffra fukt

Klimatkomfort har allt mer kommit att bli en fråga om avancerad teknik som styrsystem, sensorer och komplexa ventilationssystem som kräver underhåll och specialkompetens. Här beskriver ekoarkitekt Björn Berge istället en robustare och enklare lösning i möjligheten att reglera inomhusklimatet med byggmaterial som kan buffra fukt och lagra värme:

Björn Berge: Vi er mange som har kjent på en uro i forbindelse med modellene som benyttes for beregning av bygningers energiforbruk og ventilasjonsbehov, blant annet fordi viktige egenskaper ved materialene er utelatt. U-verdien er ikke nok. Det er liten tvil om at også kombinasjon av varmeledningsevne og varmelagringsevne kan ha stor betydning. Et annet område er materialenes fuktegenskaper.
Nå har Treteknisk Institutt tatt tak i akkurat dette gjennom sitt WEEE-prosjekt (Wood – Energy, Emissions, Experience) med Kristine Nore som prosjektleder og der også studenter ved NTNU er engasjert.
Det er i første rekke to forhold som undersøkes:
Potensialet for redusert ventilasjonsbehov ved at trematerialets fuktregulerende egenskaper utnyttes
Potensialet for redusert oppvarmings- og kjølebehov ved utnyttelse av latent varme i faseovergangene mellom fuktopptak og fuktavgivelse
Når det gjelder betydningen for ventilasjonsbehovet, er utgangspunktet at inneluftas relative fuktighet er avgjørende for luftkvaliteten. Det optimale området ligger mellom 40 og 60 %, og med ubehandlet trepanel på innvendige overflater vil den vanligvis stabilisere seg der. Svingningene blir atskillig større med tette eller malte overflater. Med stort innslag av trevirke slipper man således å regulere luftfuktigheten med ventilasjon, og konsekvensen blir at ventilasjonsbehovet kan reduseres, kanskje så mye som 30-40 %. Dette vil ha store konsekvenser for energiforbruket og langt på vei ligne ut effekten av varmegjenvinningen i et balansert ventilasjonssystem.
I WEEE-prosjektet er det likevel utnyttelse av latent varme som er i hovedfokus. Varme avgis når vanndampen skifter fase og kondenserer i trevirket. Og omvendt når fuktigheten returnerer til lufta. Dette er i utgangspunktet et 0-sum-spill ved at det avgis like mye varme som kulde. I en rekke sammenhenger kan effekten likevel utnyttes til å redusere energiforbruket i huset. I en masteroppgave fra Silje Korsnes ved NTNU presenteres flere muligheter:
Ved økning i luftfuktighet, som ofte skjer om kvelden når sola går ned og lufta blir råere, «vil ubehandlede treoverflater fungere som en stråleovn». Dette faller sammen med brukstoppen i de fleste boliger og åpner for innhogg i begge ender av fyringssesongen.
Enda mer presis effekt kan oppnås i baderom som i utgangspunktet har husets høyeste temperatur for å ivareta komfortbehov. Hvis rommet er kledd med ubehandlet trevirke vil dampen fra dusjen raskt hentes opp og sørge for at romtemperaturen heves med akkurat de 2-3 gradene som skal til for at det skal være behagelig å tørke seg etterpå. Dermed kan temperaturen i baderommet reduseres tilsvarende på døgnbasis.
Og i vintersituasjonen på et møterom eller i et klasserom vil ubehandlet kledning i løpet av få minutter hente opp fuktbelastningen fra utånding og klær og omgjøre den til varme, slik at ekstra varmetilskudd blir unødvendig. Hvis det er varm sommer og i stedet trenges kjøling kan man krysslufte med fuktig luft gjennom natten og i pausen/friminuttet, som sørger for at temperaturen senkes et par grader når den opplagrede fuktigheten etterpå gis tilbake til rommet.
Det er WEEE’s ambisjon å komme fram til dimensjoneringsgrunnlag og beregningsverktøy for utnyttelse av trevirkets fukt- og energiregulerende egenskaper. Andre materialer har ikke vært undersøkt. Av et etterhvert rikt tilfang av utenlandsk forskning kan vi imidlertid lese at de fleste bygningsmaterialer med en viss porøsitet vil ha slike egenskaper. Dette omfatter så vel gips som betong, men det er bare kalkpuss og ubrent leire som fullt ut kan konkurrere med treverk.
I virkeligheten er dette alt sammen kunnskap som har vært utnyttet gjennom hele bygningshistorien til å forbedre inneklimakvalitet og redusere oppvarmingsbehov. Hovedbetingelsen var før som nå at porestrukturen ikke må tettes ved at materialene overflatebehandles eller inndekkes med diffusjonstette sjikt. Alternativt må det benyttes diffusjonsåpne produkter som silikatmaling og kalklutbehandling.
For beboere og byggherrer vil videreutvikling av denne kunnskapen føre til at energi kan spares, ventilasjonsanlegg og byggekostnader reduseres. På den andre siden blir det snakk om rene tapsprosjekter for så vel malingsbransjen som ventilasjonsbransjen. Det er kanskje derfor ikke så underlig at den stadig mer kommersielle oppdragsforskeren SINTEF hele tiden har forholdt seg apatisk og tildels direkte avvisende til alt som har med fuktregulerende materialbruk å gjøre. Problemet er at det også er denne institusjonen som i all hovedsak leverer premisser og energiberegningsverktøy knyttet til stadig nye byggeforskrifter. Vi får likevel håpe på at skottene mot NTI/NTNU ikke er helt pottetette og at man merker seg anbefalingene om at «materialers fuktregulerende egenskaper bør inngå i framtidige energiberegninger».
Anbefalte lesning:
WEEE http://www.treteknisk.no/fullstory.aspx?m=1153&amid=17150
Brueckner C, Nore K & Nyrud AQ Investigating latent heat exchange of untreated wood panels Norsk Treteknisk Institutt WEEE 2012
Heide V Miljøvennlig boligventilasjon. Sammenligning av klimagass-utslipp med naturlig- og balansert. NTNU 2012
Korsnes S Fukt- og varmeutveksling i innvendige overflater Masteroppgave NTNU 2012

Annonser

Kategorier