Uttorkning av träregelväggar efter översvämning

Abstract

With the climate change sea levels are rising which changes the boundary conditions for sites along
the coast. The County Administrative Board of Skåne has decided that new buildings should be built
at least 3 meters above sea level. Because of this decision the coastal municipalities have problems
with expanding further, and are really keen on finding alternative solutions in order to allow buildings
in exposed sites. One possible solution is to accept that floods may happen and to build in a floodproof
way in order to minimize the damages from flooding. Flood-proof buildings can mean either
watertight constructions or constructions that dry out easily after flooding. This master thesis examines
whether a typical Swedish house with a timber-frame can be dried out after flooding without risking
mould growth on the load bearing structure.
Floods are often devastating - almost all floods in Sweden during the last 110 years have affected
economic interests. The County Administrative Board of Skåne took the decision of banning new
construction below + 3 meters above sea level based on that the sea level is rising and the risk of
coastal floods will increase. However, from a historical point of view only 2.6 % of the floods in
Sweden during the last 110 years have been coastal floods.
The most important factors concerning a flood is the depth and its duration. Damage on property
increases with both those factors, therefore it is of outmost importance to limit them if possible. If it is
possible a house owner should take measures to prevent the flood from reaching the house, which can
be done with temporary or permanent measures.
In porous materials water is transported as both vapour and liquid, with moisture transport in the liquid
phase being faster than vapour transport. When a material dries it uses both transport mechanics.
Therefore the drying period is often longer than the period with absorption. The most important
parameter when it comes to drying out is the initial moisture content, and the moisture content is
determined by the time in contact with water. Other important factors are the temperature and relative
humidity.
The drying time after flooding is hard to assess, often a timber-framed building takes a few weeks to
dry out properly if the house owner does what is necessary to increase the drying rate. Previous field
tests have shown that it takes about 30 days for a timber-framed wall to dry if no special measures are
taken. With the help of the hygrothermal modelling tool WUFI it is possible to show that an increase
in temperature and decrease in the indoor relative humidity could reduce the drying time to 15 days.
Mould is often a problem when a property is water damaged. Mould growth can start when the relative
humidity is above 75 % and the temperature is above zero. The mould growth increases with increased
humidity and temperature. People living in a building contaminated with mould can experience bad
odour and inhaling mould spores can lead to allergies and hyper sensitivity.
Laboratory tests verified that water depth and flood duration are the most important factors when
trying to assess effect of flooding on timber framed walls. The tests also show that the capillary
transport starts instantly, however, the capillary rise is not really high. Moreover, the tests show that
the mould problem is real and should not be neglected, as mould growth was detected on some of the
specimens after a week.
Building flood proof constructions is difficult, instead it is recommended to use flood proof materials
that are better suited for drying out. The flood water is often contaminated, in that case the materials in
the wall need to be replaced to prevent future problems.

Abstract (Swedish)

Klimatförändringarna med stigande havsnivåer gör att förutsättningarna för vårt byggande måste
förändras i kustnära områden. Länsstyrelsen i Skåne har fattat ett beslut om att mark under +3 meter
över havet döms ut för bebyggelse. Kommunerna vid kusten får då mycket svårt att expandera, och
vill därför kunna hitta eventuella lösningar för att kunna bygga i utsatta lägen. En möjlig lösning är att
acceptera att översvämningar kan hända och bygga på ett fukttåligt sätt så att skadorna från
översvämningar minimeras. Fukttålighet i detta sammanhang kan till exempel uppnås genom helt täta
ytterväggar eller genom väggar som lätt kan torkas ut efter översvämning. Detta examensarbete
undersöker om det är möjligt att torka ut ett typiskt svenskt småhus med träregelstomme efter en
översvämning utan att riskera mögel i den bärande stommen.
Översvämningar är ofta förödande - nästintill samtliga översvämningar i Sverige de senaste 110 åren
har påverkat ekonomisk verksamhet. Länsstyrelsen i Skåne län har fattat beslutet om
exploateringsförbud under 3 m ö.h. med bakgrunden av stigande havsnivåer och ökad risk för
kustöversvämningar. Historiskt sett är det dock bara 2,6 % av Sveriges alla översvämningar som har
varit just kustöversvämningar.
De viktigaste skadepåverkande faktorerna vid översvämning är vattendjupet och hur länge
översvämningen varar. Skadorna ökar med båda faktorerna, därför är det av yttersta vikt att minimera
dessa. Om det finns möjlighet bör husägare försöka förhindra att översvämningen når huset
överhuvudtaget, detta genom tillfälliga eller permanenta åtgärder.
Vatten transporteras både i ång- och vätskefas i ett material där vätskefastransporten går i regel
snabbare. Uttorkning sker oftast som en kombination av transport i ångfas och vätskefas. Därför tar
det längre tid att torka ut ett material jämfört med hur snabbt det absorberar vätska. Den viktigaste
parametern vid uttorkning är hur fuktigt materialet är, och den regleras med hur länge materialet har
varit i kontakt med vatten. Andra viktiga faktorer är temperaturen och den relativa luftfuktigheten.
Uttorkningstiden efter översvämning är svår att bedöma, oftast tar det några veckor om husägaren tar
tillräckliga steg för att skynda på uttorkningen. Tidigare försök visar att uttorkningstiden för en
träregelstomme kan vara upp till 30 dagar om inga speciella åtgärder vidtas. Med hjälp av en
uttorkningsmodell i byggnadsfysikaliska beräkningsprogrammet WUFI går det att visa att med förhöjd
temperatur och sänkt relativ luftfuktighet inomhus kan uttorkningstiden förkortas till 15 dagar.
Mögel är ofta ett problem vid fuktskador, så även vid översvämningar. Mögelpåväxt kan börja om den
relativa luftfuktigheten är över 75 % och temperaturen är över noll. Mögelpåväxten ökar med stigande
temperatur och fuktighet samt varaktigheten av dessa gynnsamma randvillkor. Personer boende
mögeldrabbade hus kan uppleva dålig luft och inandning av mögelsporer kan leda till allergier och
överkänslighet.
Med hjälp av laboratorieförsök kunde det verifieras att det är vattendjupet och översvämningstiden
som är de viktiga faktorerna som påverkar skadornas omfattning. Försöken visar att även om
kapillärtransporten sker fort initialt så är den kapillära stighöjden inte hög, även efter en veckas tid har
inte vattnet omfördelats nämnvärt i en träregel. Dock visar de utförda försöken risken för mögel, då
vissa provkroppar uppvisade tydlig mögelpåväxt redan efter en vecka.
Det är svårt att bygga översvämningssäkra träkonstruktioner, det rekommenderas därför att använda
mer fuktsäkra material i trästommen (som underlättar uttorkningen). En svårighet är att vattnet vid
översvämning ofta är kontaminerat, och material i väggen måste behöver då bytas ut för att undvika
framtida problem.

Popular Abstract (Swedish)

Klimatförändringarna med stigande
havsnivåer leder till ökad
översvämningsrisk i kustnära områden.
Mark nära havet döms därför ut för
bebyggelse, men det är kanske möjligt att
efter en översvämning torka ut en yttervägg
på ett sådant sätt att den inte riskerar att få
mögelskador?
Länsstyrelsen i Skåne har fattat ett beslut om
att mark under +3 meter över havet inte bör
användas för nybyggnation. Kommunerna vid
kusten får då mycket svårt att expandera, och
vill därför kunna hitta eventuella lösningar för
att komma runt detta. En möjlig lösning är att
bygga hus som kan torka ut efter en
översvämning utan att riskera att mögel börjar
växa.
Översvämningar är ofta förödande, nästintill
samtliga översvämningar i Sverige har haft stor
påverkan på samhället. Länsstyrelsen i Skånes
beslut är fattat med bakgrunden om att
havsnivåerna stiger och därför kommer risken
för kustöversvämningar också att öka.
Historiskt sett är dock kustöversvämningar
relativt ovanliga i Sverige, därför finns det idag
brister i kunskapen och beredskapen.
Det som påverkar mest hur skadat ett hus blir
vid en översvämning är vattendjupet och hur
länge översvämningen varar. Skadorna ökar
med båda faktorerna, därför är det viktigt att
minimera dessa. Om det finns möjlighet bör
husägare försöka förhindra att översvämningen
når huset överhuvudtaget, detta kan göras
genom tillfälliga eller permanenta åtgärder.
Permanenta åtgärder kan vara murar eller
diken, medan tillfälliga åtgärder kan vara
sandsäckar eller uppblåsbara vallar så kallade
tubvallar.
Byggnadsmaterial fuktas upp snabbare än de
torkar, därför är det viktigt att minimera tiden
då byggnader är vattenfyllda för att på så sätt
minska uttorkningstiden efter en
översvämning.
Uttorkningstiden efter en översvämning är svår
att bedöma, oftast torkar huset på några veckor
om husägaren gör det myndigheter
rekommenderar. Tidigare försök visar att det
kan ta 30 dagar för ytterväggar att bli torra om
huset får självtorka. Med hjälp av en
uttorkningsmodell utförd i ett
beräkningsprogram går det att visa att med
höjd temperatur och sänkt relativ luftfuktighet
inomhus kan uttorkningstiden sänkas till 15
dagar. Även om uttorkningstiden halveras är
detta inte snabbt nog, risken för mögel är
fortfarande stor.
Mögel är ett vanligt problem vid fuktskador,
detta gäller såklart även vid översvämningar.
Mögel kan börja växa om den relativa
luftfuktigheten är över 75 % och temperaturen
är över noll grader. Mögelpåväxten ökar ju
varmare och fuktigare det blir och ju längre
dessa (för möglet) gynnsamma förhållanden
råder. Därför är det viktigt att huset snabbt
torkas ut så att mögelpåväxt inte kommer
igång. Personer boende i hus drabbade av
mögel kan uppleva dålig luft och inandning av
mögelsporer kan leda till allergier och
överkänslighet.
Med hjälp av utförda laboratorieförsök kunde
det verifieras att det är vattendjupet och
översvämningstiden som är de viktiga
faktorerna som påverkar skadornas omfattning
efter översvämning. Försöken visar att även
om vätsketransporten går fort initialt så stiger
inte vattnet högt inuti materialet, efter en
veckas tid har inte vattnet omfördelats
nämnvärt i en vertikal träregel. Dock visar
utförda försöken risken för mögel, då vissa
provkroppar visade tydlig mögelpåväxt redan
efter en vecka.
Det är i dagsläget mycket svårt att bygga helt
översvämningssäkra hus, det rekommenderas
istället att använda mer fuktsäkra material i
ytterväggen (som underlättar uttorkningen).
Även att använda fuktsäkra material kan vara
problematiskt då vattnet vid översvämning ofta
är kontaminerat, och då måste ändå material i
väggarna bytas ut för att undvika framtida
problem.

• author: Ranefjärd, Oskar
• supervisor: Eva Frühwald Hansson
• organization: Division of Structural Engineering
• alternative title: Drying of flooded timber framed walls
• course: VBK920 20161
• year: 2016
• type: H3 - Professional qualifications (4 Years - )
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Översvämning, Uttorkning, Träregelvägg, Mögel, WUFI
• report number: TVBK-5254
• ISSN: 0349-4969
• language: Swedish
• additional info: Examinator: Miklós Molnár
• id: 8885728
• date added to LUP: 2016-06-29 11:38:02
• date last changed: 2016-06-29 11:38:02