Notat om indvendig efterisolering - Videncenter for ...
Notat om indvendig efterisolering - Videncenter for ...
Notat om indvendig efterisolering - Videncenter for ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Indvendig <strong>efterisolering</strong>:<br />
Sådan dimensioneres løsninger, s<strong>om</strong> giver holdbare konstruktioner<br />
Forfattere:<br />
Seniorkonsulent Ruut Peuhkuri, civ.ing, ph.d, Passivhus.dk Aps<br />
Professor Carsten Rode, civ.ing, ph.d, DTU-‐Byg<br />
Februar 2010<br />
Gregersensvej 2<br />
Bygning 2<br />
2630 Taastrup<br />
Telefon 7220 2255<br />
info@ByggeriOgEnergi.dk<br />
www.ByggeriOgEnergi.dk
INDHOLD<br />
1. Formål ..............................................................................................................................................................3<br />
2. Baggrund ..........................................................................................................................................................3<br />
3. Klimaskærmens bygningsfysik og potentielle problemer ved <strong>indvendig</strong> <strong>efterisolering</strong>......................4<br />
4. Hvordan vælger, projekterer og vurderer man den rigtige (<strong>indvendig</strong>e) <strong>efterisolering</strong>sløsning?.....8<br />
5. Valg af materialer til <strong>indvendig</strong> <strong>efterisolering</strong> ........................................................................................14<br />
6. Hvad skal der tages i hensyn ved udførelse?............................................................................................15<br />
7. Litteratur .......................................................................................................................................................16<br />
<strong>Videncenter</strong> <strong>for</strong> energibesparelser I bygninger skaber viden <strong>om</strong> konkrete og praktiske muligheder <strong>for</strong> at reducere energi<strong>for</strong>bruget i bygninger.<br />
2
1. Formål<br />
Nærværende notat har til <strong>for</strong>mål at supplere de mange gode råd fra både SBi Anvisning 221 og Byg-<br />
Erfa bladet ”Indvendig <strong>efterisolering</strong> af ældre mure”. <strong>Notat</strong>et beskriver en beregningsmæssig metode<br />
<strong>for</strong> konkret projektering, dimensionering og vurdering af den bedste løsning til <strong>indvendig</strong><br />
<strong>efterisolering</strong> og svarer på:<br />
• Hvordan regner man på <strong>indvendig</strong> <strong>efterisolering</strong>?<br />
- Skal man lave dynamiske simuleringer? Hvilke beregningsprogrammer er velegnede?<br />
- Hvad skal man simulere? Er det godt nok med de termiske <strong>for</strong>hold?<br />
- Skal man regne flerdimensionelt?<br />
• Hvordan vurderer man robusthed af en løsning?<br />
• Hvilke dele af konstruktionen er kritiske?<br />
Fokus <strong>for</strong> notatet er på projekteringen, og der<strong>for</strong> henvises til de nævnte udgivelser og specielt til<br />
Byg-Erfa bladet angående den praktiske udførelse.<br />
2. Baggrund<br />
Indvendig <strong>efterisolering</strong> kan især <strong>for</strong> bygninger med bevaringsværdige facader være den eneste<br />
mulighed <strong>for</strong> at nedbringe varmetabet gennem ydervægge. Indvendig <strong>efterisolering</strong> er dog alt andet<br />
lige den næstbedste løsning i <strong>for</strong>hold til udvendig <strong>efterisolering</strong>. Der er eksempelvis følgende<br />
ulemper:<br />
• Der opstår kuldebroer ved skillevægge og etagedæk, hvilket fører til en mindre reduktion af<br />
varmetabet end ønsket.<br />
• Det er meget vigtigt - men svært - at tætne på indersiden af <strong>efterisolering</strong>en <strong>for</strong> at undgå, at<br />
fugtig indeluft trænger ud i konstruktionen, hvor der er fugtføls<strong>om</strong>me materialer. Disse er<br />
mere sårbare efter den <strong>indvendig</strong>e <strong>efterisolering</strong>, <strong>for</strong>di de nu ligger koldere, og dermed bliver<br />
den relative luftfugtighed alt andet lige højere.<br />
• Den gamle facade bliver koldere, og der kan nemmere opstå frostskader.<br />
• Isoleringen tager plads indendørs, MEN samtidigt kan rummene udnyttes bedre – helt ud til<br />
ydervæggen.<br />
I SBi Anvisning 221 er der en række eksempler på, hvordan isoleringen placeres ved <strong>for</strong>skellige<br />
detaljer ved facaden, fx skillevægge, etagedæk og vinduer. I anvisningen understreges vigtigheden<br />
af, at samlingerne mellem dampspærren og de eksisterende konstruktioner er lufttætte, og at alt<br />
snavs og organisk materiale fra den gamle overflade skal fjernes helt før isoleringsarbejdet.<br />
Der nævnes også i anvisningen, at man kun må udføre <strong>indvendig</strong> <strong>efterisolering</strong>, hvis konstruktionen er<br />
tæt mht. slagregn. En luftspalte mellem den oprindelige konstruktion og den <strong>indvendig</strong>e<br />
<strong>efterisolering</strong> <strong>for</strong>bedrer ikke den fugttekniske ydeevne af konstruktionen, hvis der allerede er en tæt<br />
dampspærre på den varme side af isoleringen.<br />
Men der er kun spars<strong>om</strong>me råd <strong>om</strong>, hvor meget eller lidt isolering, der kan bruges. I anvisningen<br />
bringes en op<strong>for</strong>dring til, at isoleringstykkelser over 100 mm skal vurderes mht. til den fugttekniske<br />
ydeevne af den nye konstruktion. Men der er ikke angivet nogen konkret fremgangsmåde hertil.<br />
<strong>Videncenter</strong> <strong>for</strong> energibesparelser I bygninger skaber viden <strong>om</strong> konkrete og praktiske muligheder <strong>for</strong> at reducere energi<strong>for</strong>bruget i bygninger.<br />
3
Anvisningen tager heller ikke stilling til, hvilke materialer er egnede, eller ikke kan anbefales til de<br />
<strong>for</strong>skellige typer konstruktioner.<br />
I et Byg-Erfa blad ”Indvendig <strong>efterisolering</strong> af ældre mure” understreges også <strong>for</strong>delene ved udvendig<br />
<strong>efterisolering</strong> frem <strong>for</strong> den <strong>indvendig</strong>e <strong>efterisolering</strong>. Hvis man nu alligevel skal isolere <strong>indvendig</strong>t,<br />
k<strong>om</strong>mer bladet med mange rigtig gode råd <strong>om</strong> udførelsen, fx vigtigheden af grundig afrensning af<br />
den gamle <strong>indvendig</strong>e overflade <strong>for</strong> al maling, tapet, tapetklister og snavs. Det er nemlig netop<br />
gamle tapeter, der kan danne meget gunstig grobund <strong>for</strong> mikroorganismer s<strong>om</strong> skimmelsvamp.<br />
Det vil være umuligt at give løsninger <strong>for</strong> alle tænkelige detaljer i den eksisterende bygningsmasse.<br />
Der<strong>for</strong> giver dette notat den projekterende nogle overordnede retningslinjer <strong>for</strong>, hvordan man finder<br />
frem til den bedste og mest sikre løsning.<br />
I notatet beskrives flere <strong>for</strong>skellige mulige metoder. Forskellen ligger i realistiske <strong>for</strong>ventninger <strong>for</strong><br />
graden af ekspertviden og adgang til specielt beregningsværktøj. Metoderne spænder fra det<br />
avancerede til det mest simple, s<strong>om</strong> stadig kan accepteres. Det kan måske være, at den mest<br />
avancerede metode giver det ”rigtigste” svar, men en simpel metode kan også bruges langt hen ad<br />
vejen.<br />
Alt i alt indebærer de beskrevne beregningsmæssige metoder en del kvalificerede overvejelser, hvor<br />
indsigt i fugtteorien og erfaring med konkrete projekter er nødvendigt.<br />
3. Klimaskærmens bygningsfysik og potentielle problemer ved<br />
<strong>indvendig</strong> <strong>efterisolering</strong><br />
En bygnings klimaskærm holder basalt set indeklima og udeklima adskilt. Den skærmer mod regn,<br />
vind og kulde. Men klimaskærmen evne til at sikre den termiske adskillelse, afhænger af<br />
isoleringsevnen og tætheden. Eksempelvis udfører en uisoleret og utæt ydervæg denne opgave<br />
dårligt, men til gengæld er selve væggen lun helt ud til ydersiden. I mange tilfælde er dette<br />
<strong>for</strong>klaringen på, at gamle huse fungerer godt, men har et stort energi<strong>for</strong>brug.<br />
Når man ønsker at <strong>for</strong>bedre indeklimaet − at få lunere overflader og mindre risiko <strong>for</strong> skimmelsvamp<br />
− samtidigt med at man vil reducere energi<strong>for</strong>bruget, er det bygningsfysisk (dvs. varme- og<br />
fugtteknisk) bedst at udføre isoleringen udefra: Den gamle facade trænger alligevel ofte opfriskning<br />
og bliver således <strong>for</strong>nyet og holdt tør og varm af den udvendige isolering, <strong>for</strong>udsat at konstruktionen<br />
ellers er dimensioneret og udført korrekt. Figur 1 illustrerer denne <strong>for</strong>skel i temperaturen i den<br />
oprindelige mur mellem ud- og <strong>indvendig</strong>e <strong>efterisolering</strong>sløsning. Ved udvendig <strong>efterisolering</strong> er den<br />
gamle mur varm, hvorimod ved <strong>indvendig</strong> <strong>efterisolering</strong> bliver muren kold, og ydervæggens samlinger<br />
danner en kuldebro. Kuldebroen giver et større varmetab og en lavere temperatur på den <strong>indvendig</strong>e<br />
overflade end ved den udvendige <strong>efterisolering</strong>, se også Tabel 1.<br />
<strong>Videncenter</strong> <strong>for</strong> energibesparelser I bygninger skaber viden <strong>om</strong> konkrete og praktiske muligheder <strong>for</strong> at reducere energi<strong>for</strong>bruget i bygninger.<br />
4
(a) (b)<br />
Figur 1: Det bygningsfysiske <strong>for</strong>skel mellem (a) 100 mm udvendig og (b) 100 mm <strong>indvendig</strong> <strong>efterisolering</strong>. Vandret snit af<br />
massiv murstensvæg på 0,33m ved skillevægssamling (øverst). Nederst Termisk 2D-beregning af en stationær situation: Tinde<br />
= 20 °C og Tude = -1,1°C.<br />
På figurerne er der tegnet isotermer, der viser temperatur<strong>for</strong>løbet i konstruktionen. Pilene angiver<br />
retningen og størrelsen af varmestrømmen. Betegnende <strong>for</strong> kuldebroen er, at varmestrømspilene<br />
løber i <strong>for</strong>skellige retninger, og de største pile angiver, hvor kuldebroen er værst.<br />
<strong>Videncenter</strong> <strong>for</strong> energibesparelser I bygninger skaber viden <strong>om</strong> konkrete og praktiske muligheder <strong>for</strong> at reducere energi<strong>for</strong>bruget i bygninger.<br />
5
Tabel 1: Varme- og linjetab per løbende meter konstruktion (eksemplet fra Figur 1) og det laveste temperatur ved<br />
<strong>indvendig</strong> overflade i hjørnet ved en stationær situation:Tinde = 20 °C og Tude = -1,1 °C.<br />
Varmetab [W/m] Linjetab [W/mK]<br />
Lavest overfladetemperatur<br />
Uisoleret 74,9 0 17,2<br />
100 mm <strong>indvendig</strong> 21,1 0,15 16,7<br />
100 mm udvendig 18,7 0 19,2<br />
Temperatur<strong>for</strong>holdene bestemmer selvfølgelig ikke i sig selv, hvor god og holdbar en konstruktion er.<br />
Den relative fugtighed, og specielt varigheden af de k<strong>om</strong>binerede temperatur- og relativ<br />
fugtigheds<strong>for</strong>hold, bestemmer <strong>om</strong> der er risiko <strong>for</strong> fx skimmelvækst i konstruktionen. Her spiller de<br />
materialer, der indgår i konstruktionen, også en stor rolle; nogle materialer er meget holdbare, mens<br />
andre nemt bliver angrebet af mikro-organismer selv efter kort eksponeringstid.<br />
En <strong>for</strong>enklet og dermed også en nemt tilgængelig metode <strong>for</strong> vurdering af temperatur- og fugt<strong>for</strong>hold<br />
i og <strong>om</strong>kring en klimaskærmskonstruktion er metoden <strong>om</strong> kritisk overfladetemperatur angivet i SBi<br />
Anvisning 224. Ved beregninger udført med de så kaldte dimensionerende ude- og indetemperatur<br />
<strong>for</strong> fugtberegninger (se Tabel 2), kan den <strong>indvendig</strong>e overflades relative fugtighed bestemmes. Den<br />
må ikke overstige 75%, da det er den gældende, vejledende grænse <strong>for</strong> <strong>for</strong>øget risiko <strong>for</strong><br />
skimmelvækst. Afhængig af den aktuelle fugtbelastningklasse, dvs. fugt<strong>for</strong>holdene i indeluften, er<br />
den kritiske overfladetemperatur bestemt i Tabel 2.<br />
Tabel 2: Den kritiske overfladetemperatur ved <strong>for</strong>skellige fugtbelastningsklasser. SBi Anvisning 224.<br />
Randbetingelse <strong>for</strong><br />
beregning<br />
<strong>Videncenter</strong> <strong>for</strong> energibesparelser I bygninger skaber viden <strong>om</strong> konkrete og praktiske muligheder <strong>for</strong> at reducere energi<strong>for</strong>bruget i bygninger.<br />
[°C]<br />
Kritisk overfladetemperatur ved fugtbelastingsklasse<br />
Tude Tinde 1 2 3 4<br />
-1,1 °C 20 °C 8,7 °C 13,2 °C 16,8 °C 19,8 °C<br />
Udover ren holdbarhed eller føls<strong>om</strong>hed over<strong>for</strong> skimmelsvampe, fungerer <strong>for</strong>skellige materialer vidt<br />
<strong>for</strong>skelligt i konstruktionen på det bygningsfysiske plan. Materialers fugttransportegenskaber<br />
bestemmer, hvordan de vil fungere s<strong>om</strong> en del af konstruktionen. Fugten kan diffundere i porøse<br />
materialer eller blive transporteret konvektivt med luftstrømme i gennemgående sprækker eller<br />
porer i materialet. Endeligt er nogle finporøse materialer kapillært aktive ved høje luftfugtigheder,<br />
og der<strong>for</strong> kan vand fra slagregn opfugte et bygningsmateriale s<strong>om</strong> mursten meget hurtigt.<br />
6
Efters<strong>om</strong> fugten i <strong>for</strong>m af vanddamp fra indeluften i den kolde tid drives indefra og udadtil, skal man<br />
sørge <strong>for</strong> at have et luft- og damptæt lag inderst i konstruktionen <strong>for</strong> at undgå fugtophobning i<br />
konstruktionen, specielt hvis den udvendige isolering ikke er ventileret. (Det lufttætte lag må godt<br />
sidde yderst, bare det ikke er diffusionstæt). Det samme princip med et luft- og damptæt lag inderst<br />
i konstruktionen gælder i endnu højere grad <strong>for</strong> den <strong>indvendig</strong>e <strong>efterisolering</strong>.<br />
En principiel beskrivelse af de involverede fugtmekanismer er illustreret i Figur 2. For den<br />
grundlæggende beskrivelse af fugt<strong>for</strong>hold i bygninger, inklusiv fugttransport og fugt i materialer og<br />
konstruktioner, henvises der til relevante fagbøger, bl.a. SBi Anvisning 224 <strong>om</strong> Fugt i bygninger.<br />
Figur 2: En principtegning af fugtens bevægelser <strong>om</strong>kring en detalje i ydervæggen<br />
<strong>Videncenter</strong> <strong>for</strong> energibesparelser I bygninger skaber viden <strong>om</strong> konkrete og praktiske muligheder <strong>for</strong> at reducere energi<strong>for</strong>bruget i bygninger.<br />
7
Typiske fugtproblemer med <strong>indvendig</strong> <strong>efterisolering</strong> kan groft deles i to kategorier, s<strong>om</strong> dog ofte<br />
optræder sammen og <strong>for</strong>stærker den samlede effekt:<br />
• Når man isolerer en klimaskærmskonstruktion indefra, bliver de gamle dele af konstruktionen<br />
koldere end før, og dermed stiger den relative luftfugtighed af disse.<br />
• Det er svært at udføre tætte samlinger mellem den nye efterisolerede del af klimaskærmen<br />
og de eksisterende konstruktioner s<strong>om</strong> etagedæk og skillevægge. Dette fører til, at den<br />
fugtige indeluft kan slippe ind i konstruktionen.<br />
Den <strong>for</strong>stærkede effekt opstår, når den nu koldere, oprindelige klimaskærmskonstruktion, bliver<br />
opfugtet af fugt fra indeluften pga. disse utætheder. Da bliver de eksisterende konstruktioner med<br />
organisk materiale meget sårbare. Der<strong>for</strong> skal man være specielt opmærks<strong>om</strong><br />
• ved <strong>indvendig</strong> <strong>efterisolering</strong> af lette klimaskærmskonstruktioner<br />
• ved eksempelvis tunge ydervægge med etagedæk af træ<br />
Nogle erfaringer med <strong>indvendig</strong> isolering af ældre etageejend<strong>om</strong> med træetagedæk viser ifølge Byg-<br />
Erfa bladet dog, at <strong>for</strong>holdene ved bjælkeenderne alligevel ikke nødvendigvis bliver så problematiske<br />
i praksis.<br />
• I det tunge byggeri er nogle detaljer <strong>om</strong>kring ydervæggens samlinger potentielt<br />
problematiske, specielt ved tunge skillevægge og etagedæk af beton: Ved <strong>indvendig</strong><br />
<strong>efterisolering</strong> danner disse en betydelig kuldebro, hvor overfladetemperaturen i hjørnerne<br />
kan være så lav, at der opstår skimmelvækst ved høj relativ fugtighed af rumluften.<br />
• Indvendig <strong>efterisolering</strong> af kældervægge er meget risikabelt og må i mange tilfælde frarådes.<br />
Hvis isoleringen ikke kan udføres udvendig, så skal kælderen <strong>for</strong>blive uisoleret med hensyn til<br />
fugt<strong>for</strong>hold. En undtagelse er isolering med kalciumsilikatplader, der vil tillade<br />
kældervæggens udtørring indad. Gamle kældervægge er oftest udført uden nogen <strong>for</strong>m <strong>for</strong><br />
fugtspærre og bliver opfugtet af den fugtige jord, regnvand og sågar grundvand. I SBi<br />
Anvisning 221 vises en løsningen med <strong>indvendig</strong> isolering ned til 300 mm under terræn og<br />
udvendig isolering imod jord. Denne løsning kan godt bruges ud fra den bygningsfysiske<br />
funktion, men er ikke optimal at udføre i praksis fx pga. kældervinduerne.<br />
4. Hvordan vælger, projekterer og vurderer man den rigtige<br />
(<strong>indvendig</strong>e) <strong>efterisolering</strong>sløsning?<br />
Når man står over<strong>for</strong> opgaven at skulle projektere og dimensionere en <strong>efterisolering</strong>sløsning, er der<br />
en række spørgsmål, der skal besvares, inden den endelige løsning er fastlagt. Den første er:<br />
Kan udvendig <strong>efterisolering</strong> bruges?<br />
<strong>Videncenter</strong> <strong>for</strong> energibesparelser I bygninger skaber viden <strong>om</strong> konkrete og praktiske muligheder <strong>for</strong> at reducere energi<strong>for</strong>bruget i bygninger.<br />
8
Hvis svaret er ”Ja”, så er sagen på mange måder <strong>for</strong>holdsvis enkel: Der findes en række<br />
standardløsninger at vælge imellem, og der <strong>for</strong>ventes ikke alvorlige problemer med dem.<br />
Isoleringstykkelsen kan langt hen ad vejen vælges ud fra den ønskede U-værdi, ønsker til at reducere<br />
energi<strong>for</strong>bruget og økon<strong>om</strong>i. Dette tilfælde behandles ikke yderligere ved denne lejlighed.<br />
Hvis svaret er ”Nej”, skal der tages stilling til følgende spørgsmål:<br />
• Hvor meget isolering kan/skal der bruges?<br />
• Hvordan opbygges konstruktionen?<br />
• Hvilke materialer kan bruges/må ikke bruges?<br />
• Hvordan gøres konstruktionen tæt?<br />
• Findes der ”Godkendte” detaljer og systemer?<br />
Dernæst er det næste skridt at finde de steder, hvor de potentielle problemer i ydervæggen kan<br />
opstå: Dette er typisk ved ydervæggens samlinger: skillevægge, etagedæk, vinduer, tagkonstruktion,<br />
kældergulv. Der findes k<strong>om</strong>mercielle standardløsninger <strong>for</strong> <strong>indvendig</strong>e <strong>efterisolering</strong>sløsninger med<br />
moderate isoleringstykkelser, fx 50 mm eller 70 mm, men i stedet <strong>for</strong> blot at vælge en<br />
isoleringstykkelse bør man undersøge, hvilken tykkelse der giver den bedste k<strong>om</strong>bination af ønsket Uværdi<br />
og fugtteknisk holdbar løsning af den efterisolerede ydervæg.<br />
I det følgende gives der en step-by-step fremgangsmåde <strong>for</strong> at vælge isoleringstykkelse, først <strong>for</strong> den<br />
enklere metode ”Rådgivermetoden”, så den avancerede beregningsmetode ”Forskermetoden”.<br />
Rådgivermetoden<br />
Den samme problemstilling med kritiske detaljer, fx <strong>om</strong>kring en kuldebro, kan analyseres relativt<br />
godt vha. et rent termisk 2D-værktøj. Det er den næstbedste løsning i <strong>for</strong>hold til <strong>for</strong>skermetoden<br />
beskrevet længere nede.<br />
Den praktiske <strong>for</strong>klaring på, at man kan benytte en todimensional termisk simuleringsværktøj til den<br />
fugttekniske analyse af detaljerne, er, at man i stigende <strong>om</strong>fang under alle <strong>om</strong>stændigheder skal<br />
bestemme kuldebroerne i <strong>for</strong>hold til energiberegningerne og dermed udføre netop sådanne<br />
beregninger. Denne metode er således baseret på en <strong>for</strong>udsætning <strong>om</strong>, at den projekterende har<br />
viden <strong>om</strong> og adgang til termiske, men ikke nødvendigvis hygrotermiske 2D-værktøjer. Her gælder det<br />
også, at hvis detaljen vurderes at have 3D-effekter, må man udføre en 3D beregning.<br />
1. Man udvælger nogle af de detaljer, der anses mest kritiske og modellerer dem med et 2D<br />
varmeteknisk værktøj, fx HEAT2 eller Therm. S<strong>om</strong> randbetingelser vælges konstant inde- og<br />
udetemperatur. Ifølge SBi Anvisning 224 kan der i Danmark ved sådanne beregninger bruges<br />
månedsgennemsnittet <strong>for</strong> februar s<strong>om</strong> den ”dimensionerende udetemperatur”. Beregningen<br />
gennemføres stationært.<br />
2. Beregningsresultatet − temperatur de steder, der anses kritiske − vurderes med hensyn til<br />
risiko <strong>for</strong> skimmelvækst ud fra metoden i SBi Anvisning 224: Med udgangspunkt i typiske<br />
indeklima<strong>for</strong>hold <strong>for</strong> <strong>for</strong>skellige fugtbelastningsklasser kan den kritiske temperatur<br />
bestemmes. Kriteriet er, at den relative fugtighed i konstruktionen, specielt på den<br />
<strong>indvendig</strong>e overflade, ikke må overstige 75%.<br />
<strong>Videncenter</strong> <strong>for</strong> energibesparelser I bygninger skaber viden <strong>om</strong> konkrete og praktiske muligheder <strong>for</strong> at reducere energi<strong>for</strong>bruget i bygninger.<br />
9
3. Disse beregninger udføres s<strong>om</strong> minimum <strong>for</strong> flere varianter af isoleringstykkelse og<br />
konstruktionsløsninger.<br />
4. Nu tegner der sig et billede af <strong>for</strong>holdene ved det kritiske sted i konstruktionen s<strong>om</strong> funktion<br />
af isoleringstykkelsen og evt. konstruktionsløsningen. Dermed kan både isoleringstykkelsen og<br />
konstruktionsopbygningen nu bestemmes s<strong>om</strong> den løsning, hvor temperatur det kritiske sted<br />
er højest.<br />
5. Efters<strong>om</strong> der kun er blevet benyttet stationære beregninger, bør der gennemføres mindst<br />
endimensionale dynamiske fugtberegninger (fx Match) <strong>for</strong> vurderingen af materialevalget og<br />
placeringen af det tætte lag og graden af diffusionstæthed af de enkelte lag i den del af<br />
konstruktionen, hvor <strong>for</strong>holdene er endimensionale.<br />
6. Det endelige valg af løsning, inklusiv isoleringstykkelse og materialer, vurderes nu ud fra de<br />
aktuelle projektkriterier, sås<strong>om</strong> totaløkon<strong>om</strong>i eller C02 – besparelse.<br />
Forskermetoden<br />
1. Man udvælger nogle af de detaljer, der anses <strong>for</strong> mest kritiske og modellerer dem med et 2D<br />
varme- og fugtteknisk værktøj, fx programmerne Delphin eller Wufi2D. Hvis der fandtes<br />
tilsvarende 3D beregningsværktøj, burde man benytte det <strong>for</strong> de detaljer, der vurderes at<br />
have betydelige 3D effekter, fx en bjælkeende af træ eller stål. S<strong>om</strong> randbetingelser vælges<br />
enten dynamiske vejrdata <strong>for</strong> den aktuelle lokalitet (hvilket i Danmark betyder vejrdata <strong>for</strong><br />
København) eller månedsvis konstant inde- og udeklima. Slagregn bør inkluderes i<br />
beregningen <strong>for</strong> at kunne vurdere de ældre murede ydervægge. Beregningen gennemføres <strong>for</strong><br />
fx 10 år.<br />
2. Beregningsresultatet er temperatur og relativ fugtighed s<strong>om</strong> funktion af tid. De steder, der<br />
anses kritiske, fx på indersiden af den nye dampspærre ved skillevæg eller i bjælkeenden<br />
vurderes med hensyn til risiko <strong>for</strong> skimmelvækst mm. I tilfælde med dynamiske timeværdier<br />
<strong>for</strong> temperatur og relativ fugtighed et sted i konstruktionen s<strong>om</strong> beregningsresultat, er det<br />
oplagt også at benytte avancerede dynamiske beregningsmetoder <strong>for</strong> vurderingen af risiko <strong>for</strong><br />
skimmelvækst: enten bestemmelse af skimmelsvampeindeks (Hukka & Viitanen 1999) eller<br />
den biohygrotermiske metode (Sedlbauer & Krus 2003). For vurdering af risiko <strong>for</strong><br />
trænedbrydende svampe findes der også dynamiske beregningsmodeller (Viitanen et.al 2009)<br />
3. Disse beregninger udføres <strong>for</strong> flere varianter af isoleringstykkelse og konstruktionsløsninger.<br />
Ved den del af konstruktionen, hvor <strong>for</strong>holdene er endimensionale, kan også placeringen af<br />
det tætte lag og graden af diffusionstæthed af de enkelte lag vurderes.<br />
4. Nu tegner der sig et billede af <strong>for</strong>holdene ved det kritiske sted i konstruktionen s<strong>om</strong> funktion<br />
af isoleringstykkelsen og evt. konstruktionsløsningen. Dermed kan både isoleringstykkelsen og<br />
konstruktionens opbygning bestemmes s<strong>om</strong> den løsning, hvor risiko <strong>for</strong> fx skimmelvækst <strong>for</strong><br />
den langvarige dynamiske påvirkning bliver mindst. Efters<strong>om</strong> modellerne <strong>for</strong> vurderingen af<br />
skimmelrisiko også har sine begrænsninger, er det bedst at bruge resultaterne relativt i<br />
<strong>for</strong>hold til hinanden frem <strong>for</strong> s<strong>om</strong> absolutte tal. Erfaringen med modellerne viser nemlig, at<br />
de med <strong>for</strong>del kan bruges netop til sammenligning af løsninger (Peuhkuri et. al 2008).<br />
<strong>Videncenter</strong> <strong>for</strong> energibesparelser I bygninger skaber viden <strong>om</strong> konkrete og praktiske muligheder <strong>for</strong> at reducere energi<strong>for</strong>bruget i bygninger.<br />
10
5. Det endelige valg af løsning, inklusiv isoleringstykkelse og materialer, vurderes nu ud fra de<br />
aktuelle projektkriterier, sås<strong>om</strong> totaløkon<strong>om</strong>i eller C02 – besparelse.<br />
Brugen af instationære hygrotermiske (flerdimensionale) beregninger sammen med dynamisk<br />
vurdering af skimmelrisikoen hører til den absolutte ekspertviden inden<strong>for</strong> bygningsfysik. Der<strong>for</strong><br />
gennemgås i det følgende en stadig detaljeret, men noget enklere fremgangsmåde, der ikke er<br />
urealistisk at gennemføre i <strong>for</strong>bindelse med almindelig projekteringsarbejde.<br />
Forskellen på de to metoder<br />
De to beskrevne fremgangsmåder er principielt meget <strong>for</strong>skellige. Den avancerede <strong>for</strong>skermetode<br />
<strong>for</strong>udsiger bedst de typiske varme- og fugttekniske <strong>for</strong>hold og varigheden af disse i en konstruktion,<br />
mens sammenspillet mellem temperatur- og fugt<strong>for</strong>hold fremstilles meget <strong>for</strong>enklet i den enklere<br />
rådgivermodel. Derimod vurderes risikoen <strong>for</strong> skimmelvækst på den sikre side ved at benytte den<br />
enkle vurdering jf. SBi Anvisning 224, dvs. højst 75% RF.<br />
Kvalitetssikring<br />
Endelig gælder det <strong>for</strong> al modellering og beregning, at resultaterne er stærkt afhængige af de<br />
benyttede input data. Her spiller materialeværdierne en stor rolle. For at man skal kunne vurdere<br />
rigtigheden af beregningsresultatet, er det altid en god ide at udføre nogle føls<strong>om</strong>hedsanalyser. Disse<br />
går ud på at ”teste” resultaterne <strong>for</strong> betydningen af usikkerhederne ved input parametrene. Man skal<br />
s<strong>om</strong> udgangspunkt prøve at angive de mest realistiske materialeværdier.<br />
Begge metoder indeholder en del ”vurderinger”, fx med hensyn til netop materialedata, og hvor det<br />
kritiske sted i konstruktionen findes. Bestemmelse af disse kræver indsigt i fugtteorien og erfaring<br />
med konkrete projekter.<br />
Eksempel på ”Rådgivermetoden”<br />
I det følgende er analyseret en typisk situation, s<strong>om</strong> den projekterende kan k<strong>om</strong>me ud <strong>for</strong> i<br />
<strong>for</strong>bindelse med en <strong>indvendig</strong> <strong>efterisolering</strong>ssag. Der er valgt et typisk bygningsfysisk problempunkt i<br />
<strong>for</strong>m af en kuldebro i <strong>for</strong>bindelse med samling af ydervæggen og en skillevæg.<br />
Der benyttes den mere pragmatiske ”Rådgivermetode”, hvor der undersøges vha. termiske 2Dberegninger,<br />
<strong>om</strong> løsningen er problematisk <strong>for</strong> nogle isoleringstykkelser. Metoden går ud på at<br />
bestemme temperaturerne de kritiske steder i den efterisolerede konstruktion, fx i dette tilfælde<br />
ved dampspærren i samlingen mellem ydervæg og skillevæg. Desuden vurderes det, <strong>om</strong> det kan give<br />
risiko <strong>for</strong> fugt<strong>for</strong>hold, der kan føre til <strong>for</strong>ringelse af indeklima (skimmelsvampevækst).<br />
Detaljen modelleres (se Figur 3) i en passende detaljeringsgrad i fx HEAT2. Randbetingelserne <strong>for</strong><br />
den stationære beregning er s<strong>om</strong> beskrevet i SBi Anvisning 224: Tinde = 20 °C og Tude = -1,1 °C. Pilen i<br />
Figur 3 viser det kritiske sted, hvor temperaturen bestemmes. Beregningerne udføres <strong>for</strong> <strong>for</strong>skellige<br />
isoleringstykkelser <strong>for</strong> at danne et billede af sammenhængen mellem varmetab og eventuel<br />
kuldebroeffekt. Figur 4 viser dels temperatur<strong>for</strong>løbet i den uisolerede konstruktion og dels i den<br />
efterisolerede konstruktion.<br />
<strong>Videncenter</strong> <strong>for</strong> energibesparelser I bygninger skaber viden <strong>om</strong> konkrete og praktiske muligheder <strong>for</strong> at reducere energi<strong>for</strong>bruget i bygninger.<br />
11
Figur 3: Det fugtmæssigt kritiske punkt i konstruktionen findes på bagsiden af gipspladen tættest på skillevæggen. Vandret<br />
snit af den efterisolerede detalje ved pudset skillevæg.<br />
Figur 4: Temperatur<strong>for</strong>løb i konstruktionen ifølge 2D beregning af kuldebroen i <strong>for</strong>bindelse med en samling af massiv<br />
murstensvæg og en skillevæg af mursten. a) Før <strong>efterisolering</strong>, b) <strong>efterisolering</strong> med 100mm.<br />
<strong>Videncenter</strong> <strong>for</strong> energibesparelser I bygninger skaber viden <strong>om</strong> konkrete og praktiske muligheder <strong>for</strong> at reducere energi<strong>for</strong>bruget i bygninger.<br />
12
Når beregningsresultaterne aftegnes s<strong>om</strong> funktion af isoleringstykkelsen, fås Figur 5.<br />
Figuren illustrerer, hvordan varmetabet reduceres mest med de første centimeter af isoleringen.<br />
Effekten aftager med isoleringstykkelsen. Temperaturen af det kritiske sted i konstruktionen finder<br />
derimod sit minimum ved 50-100 mm <strong>indvendig</strong> <strong>efterisolering</strong>. Ligeledes er linjetabskoefficienten og<br />
dermed kuldebroeffekten størst <strong>for</strong> isoleringstykkelserne <strong>om</strong>kring 100 mm (se Tabel 3). Til<br />
sammenligning giver tilsvarende udvendig <strong>efterisolering</strong> ingen kuldebro og dermed en noget højere<br />
<strong>indvendig</strong> overfladetemperatur (Figur 5 og Tabel 3).<br />
Alle isoleringstykkelser i dette eksempel giver <strong>indvendig</strong>e overfladetemperaturer, der ligger over den<br />
kritiske temperatur <strong>for</strong> Fugtbelastningsklasse 2. Ved isoleringstykkelserne 50-100 mm ligger denne<br />
temperatur kun en smule under grænsen <strong>for</strong> Fugtbelastningsklasse 3. Det kan således konkluderes, at<br />
i dette tilfælde bør man isolere med mere end 100 mm. Den øvre grænse kan bestemmes ud fra<br />
projektøkon<strong>om</strong>i og ønskerne til det <strong>indvendig</strong>e areal.<br />
Overfladetemperatur<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
0 50 100 150<br />
0<br />
200<br />
Isoleringstykkelse<br />
T<br />
T (udvendig isolering)<br />
Fugtklasse 3<br />
Fugtklasse 2<br />
Varmetab<br />
Figur 5: Massiv murstensvæg ved en skillevæg af mursten. Den kritiske <strong>indvendig</strong>e overfladetemperatur i hjørnet og<br />
varmetabet s<strong>om</strong> funktion af isoleringstykkelsen. Til sammenligning er der angivet, hvad den <strong>indvendig</strong>e<br />
overfladetemperatur ville være i <strong>for</strong>bindelse med udvendig <strong>efterisolering</strong> med 100 mm. Der er også angivet de kritiske<br />
overfladetemperaturer ved de mest almindelige fugtbelastningsklasser 2 og 3.<br />
<strong>Videncenter</strong> <strong>for</strong> energibesparelser I bygninger skaber viden <strong>om</strong> konkrete og praktiske muligheder <strong>for</strong> at reducere energi<strong>for</strong>bruget i bygninger.<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
Varmetab [W/m]<br />
13
Tabel 3: Linjetabskoefficient <strong>for</strong> bygningsdetaljen s<strong>om</strong> funktion af <strong>efterisolering</strong>stykkelsen.<br />
Isoleringstykkelse Linjetabskoefficient [W/mK]<br />
0 -0,0<br />
50 0,13<br />
100<br />
<strong>indvendig</strong>t 0,15<br />
udvendigt 0,0<br />
150 0,14<br />
200 0,13<br />
5. Valg af materialer til <strong>indvendig</strong> <strong>efterisolering</strong><br />
Når der skal vælges materialer til <strong>indvendig</strong> <strong>efterisolering</strong>, er der nogle vigtige hensyn:<br />
• Man skal vælge isoleringsmaterialer med <strong>for</strong>holdsvis lav varmeledningsevne, da pladsen på<br />
indersiden altid vil være begrænset. I enkelte tilfælde, specielt i <strong>for</strong>bindelse med<br />
facadedetaljer, kan man overveje den noget dyrere vakuumisolering, s<strong>om</strong> til gengæld isolerer<br />
ca. fire gange bedre end almindelig mineraluld<br />
• Materialerne og specielt isoleringsmaterialet skal ikke være fugtføls<strong>om</strong>me: Der er risiko <strong>for</strong><br />
indtrængende slagregn gennem det gamle murværk og ligeledes risiko <strong>for</strong>, at fugtig indeluft<br />
alligevel kan trænge ind, trods ønsket <strong>om</strong> lufttæthed. Der<strong>for</strong> frarådes brugen af organiske<br />
isoleringsmaterialer.<br />
• Isoleringen skal være nem at udføre, uden der opstår betydelige kuldebroer. Dette kræver<br />
specielt en vurdering af materialevalget til de bærende elementer i <strong>efterisolering</strong>slaget.<br />
Valget af materialet er bl.a. afhængig af den gamle konstruktion og de belastninger, den udsættes<br />
<strong>for</strong>. I en række tilfælde, specielt i <strong>for</strong>bindelse med gammelt massivt murværk, vil man gerne<br />
undvære en dampspærre på indersiden af hensyn til optimal udtørring af konstruktionen. I disse<br />
tilfælde kan man med <strong>for</strong>del bruge isolering af kalciumsilikat. Kalciumsilikat har den egenskab, at<br />
den er kapillært aktiv, og dermed kan fugt, der eventuelt kan være opsuget i murværket pga. regn,<br />
s<strong>om</strong> kondens fra den fugtige indeluft eller pga. opstigende grundfugt, ledes ud af væggen, uden at<br />
der ophobes fugt i konstruktionen.<br />
<strong>Videncenter</strong> <strong>for</strong> energibesparelser I bygninger skaber viden <strong>om</strong> konkrete og praktiske muligheder <strong>for</strong> at reducere energi<strong>for</strong>bruget i bygninger.<br />
14
6. Hvad skal der tages i hensyn ved udførelse?<br />
Tætning<br />
Det kan ikke nævnes ofte nok, at valget af den <strong>indvendig</strong>e <strong>efterisolering</strong> kræver ekstrem fokus på<br />
konstruktionens lufttæthed og specielt lufttæthed af den <strong>indvendig</strong>e overflade. Især samlingerne<br />
mellem ydervæggen og skillevægge, etagedæk, vinduer, tagkonstruktion og kældergulv er vigtige.<br />
Gode råd <strong>om</strong> tætning af klimaskærmen findes fx i <strong>Videncenter</strong> <strong>for</strong> energibesparelser i bygningers<br />
notat <strong>om</strong> tætning af klimaskærm. Lufttætheden kan og bør måles med en trykprøvning.<br />
Rensning<br />
Det er lige så vigtigt at understrege, at de <strong>indvendig</strong>e overflader, der skal isoleres, skal renses <strong>for</strong><br />
organisk snavs og fugtføls<strong>om</strong>me materialer s<strong>om</strong> fx maling og tapet inklusiv tapetklister, og at bløde<br />
masonitplader skal fjernes helt.<br />
Særlig problemstilling ved ældre etagedæk af træ<br />
Problemstillingen ved de ældre etagedæk af træ i <strong>for</strong>bindelse med <strong>indvendig</strong> <strong>efterisolering</strong> er en<br />
særlig ud<strong>for</strong>dring. S<strong>om</strong> illustreret før, er det meget svært beregningsmæssigt at k<strong>om</strong>me med et<br />
kvalificeret bud på, <strong>om</strong> den efterisolerede konstruktion vil være holdbar: Efters<strong>om</strong> den gamle<br />
gulvkonstruktion med bræddegulv ikke kan laves 100% lufttæt, vil den fugtige indeluft have potentiel<br />
adgang til bjælkeenderne. Der<strong>for</strong> anbefales følgende:<br />
• At vurdere bjælkernes tilstand før isoleringsarbejdet. Træfugtighed af bjælkeenden måles<br />
med egnet udstyr (se SBi Anvisning 224) og dermed vurderes, <strong>om</strong> bjælkens bæreevne<br />
allerede er reduceret.<br />
• Træfugtigheden skal være under 15 %<br />
• Bæreevneen skal være intakt<br />
• Hvis bjælkelaget er i god stand, så er der umiddelbart ingen erfaringsmæssigt, der hindrer<br />
at gennemføre en god <strong>indvendig</strong> <strong>efterisolering</strong> dimensioneret efter denne vejledning.<br />
• Hvis fugtigheden allerede <strong>for</strong> den uisolerede konstruktion er <strong>for</strong> høj, eller bjælkens<br />
bæreevne er reduceret, så skal man IKKE efterisolere <strong>indvendig</strong>t. I stedet kan overvejes<br />
• Løsninger med indblæsning af isolering også i hulrummet <strong>om</strong>kring bjælkeenden (kan<br />
gøres − med <strong>om</strong>tanke − under alle <strong>om</strong>stændigheder <strong>for</strong> yderligere at kunne<br />
reducere varmetabet).<br />
• Udskiftning af bjælkerne og etablering af nye etagedæk. Nye etagedæk bør<br />
projekteres med henblik på, at den <strong>indvendig</strong>e <strong>efterisolering</strong> kan <strong>for</strong>tsætte<br />
uafbrudt så vidt s<strong>om</strong> muligt. Dermed reduceres kuldebroeffekten.<br />
Erfaringerne fra enkelte <strong>for</strong>skningsprojekter med fokus på <strong>indvendig</strong> <strong>efterisolering</strong> både i Danmark<br />
(SBi-Rapport 113, 1993) og i Tyskland (fx Protokollband Nr. 32, 2005) bekræfter nemlig, at de målte<br />
fugt<strong>for</strong>hold i bjælkeenderne i den efterisolerede løsning ligger under det kritiske.<br />
<strong>Videncenter</strong> <strong>for</strong> energibesparelser I bygninger skaber viden <strong>om</strong> konkrete og praktiske muligheder <strong>for</strong> at reducere energi<strong>for</strong>bruget i bygninger.<br />
15
For eksempel ligger relativ fugtighed af bjælkeenden under 65% over flere års målinger i ét af de<br />
tyske projekter, hvor konstruktionen fuldstændig ligner et typisk dansk etagedæk af træ.<br />
Efterisoleringstykkelsen i dette projekt er 80 mm (glasuld), og den målte relativ fugtighed indendørs<br />
ligger mellem 20-50% <strong>om</strong> vinteren og mellem 30-65% <strong>om</strong> s<strong>om</strong>meren. Forklaringen findes højst<br />
sandsynligt på lufttætheden af den udførte <strong>efterisolering</strong>: Risikoen <strong>for</strong> indtrængning af det fugtige<br />
indeluft er i dette tilfælde minimeret ved at lade dampspærren på den <strong>indvendig</strong>e side af<br />
<strong>efterisolering</strong>en <strong>for</strong>tsætte langs etagedækket, altså både på over- og undersiden af det ellers utætte<br />
træbjælkelag. Løsningen er enkel og sikker, men kræver nye gulv- og loftbelægninger.<br />
Forslaget i SBi Anvisning 221 <strong>om</strong> at udelade isoleringen <strong>om</strong>kring etagedæk tæt på ydervæggen, er<br />
dermed ikke nødvendigvis den eneste måde at sikre holdbarhed af bjælkeenderne.<br />
7. Litteratur<br />
Byg-Erfa (2009). Indvendig <strong>efterisolering</strong> af ældre mure. Byg-Erfa blad nr. (37) 09 10 29<br />
SBi Rapport 113 (1993). Indvendig <strong>efterisolering</strong> af en etageejend<strong>om</strong>. Byggeteknik, priser, erfaringer.<br />
Statens Bygge<strong>for</strong>skningsinstitut.<br />
SBi Anvisning 221 (2008). Efterisolering af etageboliger. Statens Bygge<strong>for</strong>skningsinstitut.<br />
SBi Anvisning 224 (2009) Fugt i bygninger. Statens Bygge<strong>for</strong>skningsinstitut.<br />
Hukka, A, and Viitanen, H. (1999). A mathematical model of mould growth on wooden material.<br />
Wood Science and Technology. 33 (6) 475-485.<br />
Peuhkuri, R.; Viitanen, H.; Ojanen, T. (2008). Modelling of mould growth in building envelopes.<br />
Proceedings of the IEA ECBCS Annex 41 Closing seminar, Copenhagen, June 19, 2008<br />
Protokollband Nr. 32. (2005) Faktor 4 auch bei sensiblen Altbauen: Passivhausk<strong>om</strong>ponenten +<br />
Innendämmung. Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser Phase III.<br />
Sedlbauer K. & Krus, M. (2003). A new model <strong>for</strong> mould prediction and its application in practice. In<br />
Research in Building Physics. Ed. by Carmelit et al. Proc. of 2nd International conference on Building<br />
Physics.<br />
Viitanen, H. ; Toratti, T.; Peuhkuri, R.; Ojanen, T. ; Makkonen, L.; Jämsä, S.; Ruokolainen, L. ;<br />
Räisänen, J. (2009) Modelling Durability of Wooden Structures. Proceedings of 4th International<br />
Building Physics Conference, Istanbul, Turkey, 2009<br />
<strong>Videncenter</strong> <strong>for</strong> energibesparelser I bygninger skaber viden <strong>om</strong> konkrete og praktiske muligheder <strong>for</strong> at reducere energi<strong>for</strong>bruget i bygninger.<br />
16