Fuktsäkra parallelltak - En studie av risken för mögelpåväxt i parallelltak med variabel ångbroms

Abstract (Swedish)

Today, it is important that the houses that are built are environment-friendly. Houses that are environmental friendly has often thick insulation and a framework in wood. To be able to do that, it is important to avoid mould growth. In this report, the risk of mould growth will be examined in a ventilated roof, situated in Lund, Stockholm, Borlänge and Luleå. The part of the roof that will be examined in this report is the roof beams. The study will examine if the risk of mould growth can be reduced with a smart vapour retarder. A smart vapour retarder absorbs the moisture in the air and opens up. The relative humidity is in general higher on the warm months. That means that the smart vapour retarder opens up in the summer, which allows the roof to dry on the inside. When the relative humidity is low on the inside, the smart vapour retarder works as a regular vapour retarder.
A study of whether a typical ventilated roof will be affected of problems with mould growth in these four towns will also be done. The report will also handle the most critical parameters that are affecting the risk of mould growth.

To examine this, simulations has been done in the computer program WUFI. In the simulations, one or several parameters has been varied at the same time. This is done because of the uncertainties that are in the simulations and also because that gives the information about the critical parameters. With the results of the simulations, the risk of mould growth is calculated with the MRD-model. The MRD-Model is a method to design a construction to avoid mould growth. The model is based on the critical time a material is exposed to a climate where mould can grow. The simulations show that the smart vapour retarder only can reduce the risk in cases when problems will occur anyway. The critical parameters, regarding risk of mould growth are in general:
• The amount of rain that is leaking in through the roof membrane or to the Masonite board
• The vapour tightness of the board, creating the air gap
• The colour of the roof
• The amount of air changes in the air gap
• The leakage trough the vapour retarder in combination with a steam tight board.
The simulations also shows that the location of the building has a big impact on the risk of mould growth. The risk is highest in Lund, lowest in Borlänge and somewhere between in Stockholm and Luleå. The effect of a parameter can vary based on the location.

The original case will not be affected by mould growth in any of the examined locations. In Lund especially, the margin is small. A change of a single parameter like the amount of rain leaking in, or the colour of the roof can cause problems with mould growth.

Abstract (Swedish)

För att kunna bygga miljövänliga hus, med tjock isolering och träregelstomme, är det en förutsättning att husen byggs fuktsäkra. I denna rapport undersöks risken för mögelpåväxt i ett parallelltak beläget i Lund, Stockholm, Borlänge och Luleå. Den del av parallelltaket som uppsatsen fokuserar på är takbalkarna. Studien omfattar en undersökning av om en variabel ångbroms kan användas för att reducera risken i ett parallelltak. En variabel ångbroms är en ångbroms som öppnar upp sig när den relativa fuktigheten är hög. Den relativa fuktigheten är generellt sett högst under årets varma månader. På så sätt kan konstruktionen torka ut på insidan.

En undersökning görs också för huruvida ett typiskt parallelltak klarar av de fuktbelastningar som vanligtvis förekommer utan att angripas av mögelpåväxt. Rapporten redovisar även hur olika parametrar påverkar risken för mögelpåväxt.

För att undersöka detta har simuleringar gjorts i datorprogrammet Wufi. I simuleringarna har ett flertal parametrar varierats för att ta reda på deras inverkan på fuktsäkerheten. Detta då simuleringarna har flertalet osäkerheter, samtidigt som en blick ges över vilka parametrar som är kritiska. Med hjälp av resultaten från simuleringarna har risken för mögelpåväxt beräknats med MRD-modellen. MRD-modellen är en dimensionerande metod för att beräkna risken för mögelpåväxt. Den baseras på den kritiska tiden ett material vistas i en miljö där mögel kan växa under gynnsamma former. Simuleringarna visar att den variabla ångbromsen enbart minskar risken för mögelpåväxt i de fall där mögelproblem ändå kommer att uppstå. De parametrar som är generellt är mest kritiska med avseende på risk för mögelpåväxt är följande:
• Regninträngning i råspont eller luftspaltbildande skiva
• Ångtäthet för luftspaltbildande skiva
• Takets yttre kulör
• Takets ventilation
• Läckage genom ångspärren i kombination med en ångtät luftspaltbildande skiva
Simuleringarna visar även att klimatet är av stor betydelse. Mögelrisken förändras mycket för de olika orterna. Risken är störst i Lund, i Luleå och Stockholm är risken ungefär lika stor och i Borlänge är risken lägst. Olika parametrars betydelse kan förändras något baserat på vilken ort huset är beläget i.

Ett tak av det basfall som gjorts, med de mest realistiska antagandena, klarar sig från mögelpåväxt i samtliga orter. I framför allt Lund är dock marginalen liten och förändring av en enstaka parameter som kulör eller regninträngning kan medföra problem.

Popular Abstract (Swedish)

I dagens situation råder det i många delar av Sverige bostadsbrist. Byggbranschen står alltså inför en stor utmaning att bygga i högt tempo på ett miljövänligt och kostnadseffektivt sätt. För att lyckas med detta är det viktigt att inte fel som försvårar byggandet uppstår. Att projekteringsunderlaget stämmer gör att risken för fel minskar drastiskt. Det är dock många parametrar som kan göra att fuktproblem uppstår, dessutom är framtidens klimat osäkert. Byggs dagens hus fuktsäkra och hur går det att bygga för att minska risken ytterligare?

Taket är en av de mest utsatta delarna av en byggnad. I det befintliga byggnadsbeståndet beräknas ungefär en tredjedel av alla tak ha någon typ av skada som behöver åtgärdas. En stor andel av skadorna går att härleda till fukt. Att åtgärda dessa skador beräknas kosta ungefär 35 miljarder kronor. Ur miljösynpunkt är trä ett väldigt bra material, som binder istället för att avge koldioxid. Den stora miljönyttan förloras dock om skador som kräver åtgärder uppstår. Att bygga rätt från början är alltså oerhört viktigt.

Ett av de vanligare sätten att bygga tak på är ett så kallat parallelltak. Med det avses ett tak där isoleringen ligger parallellt med takets lutning. Ett parallelltak är vanligen uppbyggt med takpannor ytterst. Takpannorna bärs av läkt som gör att en luftspalt bildas. Därefter följer ett lager papp som skyddar takpanelen. Takpanelen är ofta gjord av råspont. Under råsponten finns ytterligare en luftspalt, och en luftspaltbildande skiva. Den luftspaltbildande skivan är monterad på takbalkarna, mellan vilka isoleringen ligger. Innanför detta skikt är en ångspärr planerad. Utanpå denna är en beklädnadsskiva, vanligen av gips, monterad.

En produkt med syfte att bygga säkrare tak och väggar är en variabel ångbroms. Denna används istället för ångspärren. Syftet med en ångspärr är att bidra till lufttäthet och att skydda mot fuktig luft inifrån. Den variabla ångbromsen fungerar som en vanlig ångspärr vintertid. På sommaren, när den relativa fuktigheten är hög inomhus, absorberar den variabla ångbromsen den invändiga fukten. När detta sker öppnar den variabla ångbromsen upp sig. På så sätt möjliggörs invändig uttorkning av konstruktionen under årets varmare månader. Den variabla ångbromsen gör dock inte att lufttätheten försämras.

Syftet med detta examensarbete är att undersöka om de parallelltak som byggs idag är fuktsäkra. I examensarbetet undersöks också vilka parametrar som styr risken för mögelpåväxt, samt om variabla ångbromsar kan reducera risken. Detta har gjorts med teoretiska beräkningar för variabel ångbroms och traditionell ångspärr för orterna Lund, Stockholm, Borlänge och Luleå, med klimatdata från 1990-1998.

I samarbete med Sweco i Halmstad har parallelltak tagits fram som ämne till examensarbetet. Frågeställningen har utformats tillsammans med Avdelningen för byggnadsfysik på Lunds Tekniska Högskola. En litteraturstudie har gjorts, där forskning om fuktsäkerhet har studerats. Litteraturstudien har även innefattat läsning om fukt, fukttransport och tak. För att få en bild av hur tak byggs idag har en ritningsgranskning gjorts, dessutom har frågor ställts till småhustillverkare om hur de bygger tak. Dessa moment har gett en bas för att kunna genomföra studien på bästa möjliga sätt.

Studien utfördes genom att göra teoretiska beräkningar i datorprogrammet Wufi. I Wufi beräknas temperatur och relativ fuktighet för varje timme som simuleringen görs för. Baserat på Wufis utdata beräknades risken för mögelpåväxt. I studien gjordes en känslighetsanalys där olika parametrar varierades. I många fall varierades parametrarna enskilt och i andra fall samtidigt. Anledningen till detta var att ta reda på hur stor påverkan de olika parametrarna har och om synergieffekter ges när de kombineras.

Resultaten visar att orten simuleringarna görs för är av väldigt stor betydelse. I Lund är risken störst för mögelpåväxt, i Stockholm är den näst störst, i Luleå tredje störst och minst i Borlänge. Det basfall som har använts visar att taket kommer att klara sig från mögelproblem i samtliga orter. I Lund är dock marginalen liten och förändring av enstaka parametrar kan medföra fuktproblem. Även skillnaden mellan de olika åren simuleringarna gjordes för kan vara markant. De parametrar som är kritiska är främst hur stor ventilationen är i den inre luftspalten, takets utvändiga kulör, hur mycket av regnvattnet som tränger in i råsponten eller den luftspaltbildande skivan, samt hur ångtät den luftspaltbildande skivan är. Läckaget inifrån kan också vara av stor betydelse, speciellt om den luftspaltbildande skivan är ångtät. Om olika parametrar kombineras leder detta ofta till synergieffekter.

Isolertjockleken är ofta diskuterad i dessa sammanhang. Mineralullstjockleken kan medföra lägre temperaturer i delar av konstruktionen, vilket kan öka risken. I denna studie blir dock förändringen relativt liten av en tjockare isolering. De fall där ökad isolering påverkar risken mest är ändå inte att betrakta som fuktsäkra, inte ens vid små isolertjocklekar.

Den variabla ångbromsen bidrar inte till att risken minskar, tvärtom är den ofta något högre. I de fall där den variabla ångbromsen ger en lägre risk kommer mögelproblem att uppstå oavsett vilket. En variabel ångbroms är mer än tre gånger så dyr som en traditionell ångspärr och den är därför inte ekonomiskt motiverad. En för stor tilltro till att produkter likt denna kan öka fuktsäkerheten kan även leda till att effekten av de fuktkällor som kommer att verka underskattas.

Vid denna typ av simulering är många parametrar osäkra. Det är svårt att förutspå framtida väder och med tanke på att klimatförändringar sker är detta ännu svårare. Av de fyra mest kritiska parametrarna är två av dessa, takets kulör och den luftspaltbildande skivans ångtäthet, sådana som kan väljas själv. Att välja dessa parametrar med avseende på fuktsäkerhet gör att taken kan byggas med mindre risk för fuktskador. Arbetet har även skapat en inblick över vilka delar som är viktigast vid denna typ av projektering.

• author: Eriksson, Oscar
• supervisor: Petter Wallentén
• organization: Division of Building Physics
• course: VBF820 20171
• year: 2017
• type: H3 - Professional qualifications (4 Years - )
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Fuktsäkerhet, Parallelltak, Wufi, Variabel ångbroms
• report number: 17/5097
• language: Swedish
• additional info: Examinator: Lars-Erik Harderup
• id: 8921413
• date added to LUP: 2017-07-18 10:37:04
• date last changed: 2017-07-18 10:37:04