Ventilerad luftspalt i yttervägg : luftomsättningar och konvektiv fukttransport
Allvarliga fuktproblem i ytterväggar med regelstomme av trä och fasadskikt av puts på isolering har under senare delen av 2000-talet konstaterats i Sverige. Ett alternativ byggsätt för den putsade fasaden är att putsa mot ett skivunderlag som sitter monterat mot läkt så att en luftspalt bildas. Om spalten i över- och underkant kan kommunicera med utomhusluften så kommer vind och temperaturskillnader (termik) att få luften i spalten att strömma så att en luftomsättning uppstår. Därmed kan skadlig fukt genom konvektion transporteras bort från väggen. Det finns dock en stor kunskapsosäkerhet om hur stor luftomsättningen i en spalt över tid blir. Med denna förutsättning är det svårt att uppskatta och jämföra storlek på möjlig konvektiv fukttransport för olika spaltutformningar. Detta arbete har utförts i syfte att beskriva samband mellan spaltutformning, luftomsättning och konvektiv fukttransport för en spalt bakom puts på skiva. Speciellt intresse har i detta avseende ägnats åt att bestämma skillnader mellan två typer av luftspaltsbildande läkt som är vanligt förekommande i praktiken – vertikalt ställda träläkt respektive horisontellt lagda, perforerade stålläkt. Genom teoretiska studier har ekvationer och modeller för att kunna räkna på luftströmning och värme- fuktbalans i en öppen spalt identifierats. För att verifiera beräkningsmodellen för luftströmning genomfördes experiment i en fullskalig spaltuppställning i laboratorium. Efter korrigering av några faktorer i den teoretiska modellen var överensstämmelsen mellan teori och experimentella resultat inom en felmarginal på 10%. För att mäta luftrörelser i spalter vid exponering mot uteklimat byggdes experimentväggar med höjd 2.15 m och söderorientering i ett provhus. Efter mätningar med lufthastighetsgivare kunde den genomsnittliga luftomsättningen under perioden oktober till februari uppskattas till intervallet 230-310 oms/h för spalt med vertikala läkt. För spalter med perforerade stålläkt var luftomsättningen 60-70% lägre. Genom detaljanalys av mätresultat redovisas i arbetet ett antal slutsatser om hur vind respektive termik influerade luftomsättningen i experimentväggarnas spalter. Utifrån generella klimatdata och en förenklad drivkraftsmodell där dygnet delats upp i en ljus och en mörk del redovisas beräkningar av luftomsättning i experimentväggarnas spalter. Avvikelse mellan beräkningsresultat och mätresultat var mindre än 20%. Samma metodik användes även för att beräkna luftomsättning för ett antal fiktiva varianter av de faktiska experimentväggarna, till exempel ljus fasadkulör istället för mörk. Med den samlade kunskapen som grund tillämpas ekvationer från teoriavsnitt för att beräkna storlek på konvektiv fukttransport (gram per dygn) och fuktutbyte (gram per dygn och m2) i spalter med varierande utformning och vid varierande yttre klimatbetingelser. Resultaten visar på betydande skillnader beroende på vilka förutsättningar som föreligger. Vid ett fukttillstånd där fukt kan avdunsta direkt från spaltytorna till spaltluften skiljer beräknat fuktutbyte med en storleksordning 100. De stora skillnaderna är en följd av spaltens geometri men även av kulör, årstid och väderstreck. Liten spaltbredd, ljus fasadkulör och norrorienterad fasadriktning visas vara ogynnsamma faktorer för fuktutbytet. När transport av fukt till spaltluften måste ske via diffusion genom ett ”torrt” materialskikt närmast spalten dämpas fuktutbytet kraftigt. Vid stort ånggenomgångsmotstånd i det ”torra” skiktet tenderar fuktutbytet för de studerade fallen att bli nära utjämnat. I denna fas är den mest avgörande faktorn för storleken på fuktutbytet årstiden med ett vår- sommarklimat som väsentligt fördelaktigare än ett höst- vinterklimat. För att visa på betydelsen av beräknade fuktutbyten redovisas avslutningsvis jämförande uttorkningsberäkningar för fallet med en blöt vindskyddsskiva av gips i anslutning till spalten. Resultaten visar på små skillnader i uttorkningstid mellan spalter med bredd 25 och 40 mm utförda med vertikala läkt, speciellt om detaljutformningen vid spaltöppningarna begränsar strömningsarean. En utformning med liggande stålläkt förlänger uttorkningstiden jämfört med vertikala träläkt, speciellt om fasaden är ljus eller norrorienterad. Ett utmärkande resultat är att en liten spaltbredd (< 10 mm) är mycket ogynnsam för uttorkningstiden som, beroende på de exakta materialvalen, kan vara i paritet med de uttorkningstider som erhålls när fasaden helt saknar luftspalt och har ett fasadskikt av puts på isolering.
Materials Engineering, Moisture transport, Drying time, Strapping, Ventilation drying rate, Air change rate, Thermal balance, Ventilated cavity, Moisture balance, EIFS
Networked Digital Library of Theses and Dissertations
Avd Byggnadsmaterial, Lunds tekniska högskola