UTFACKNINGSVÄGG AV LÄTTBETONGBLOCK I PASSIVHUS

Malin Sundemo

Frederic Sörensson

EXAMENSARBETE 2010 BYGGNADSTEKNIK

CURTAIN WALL OF LIGHTWEIGHT CONCRETE IN PASSIVE HOUSE

Malin Sundemo

Frederic Sörensson

Detta examensarbete är utfört vid Tekniska Högskolan i Jönköping inom ämnesområdet byggnadsteknik. Arbetet är ett led i den treåriga högskoleingenjörsutbildningen. Författarna svarar själva för framförda åsikter, slutsatser och resultat. Handledare: Madjid Taghizadeh Examinator: Peter Johansson Omfattning: 15 (C-nivå) Datum: 2010-08-10 Arkiveringsnummer:

Postadress: Besöksadress: Telefon: Box 1026 Gjuterigatan 5 036-10 10 00 (vx) 551 11 Jönköping

Abstract

1

Abstract This report intends through a case study to investigate if lightweight concrete is appropriate as main material in the outer wall of a seven storey residential building. A technical design is carried out in accordance with the definitions and requirements for passive houses, given by FEBY’s1 “Demand specification for passive houses”. A literature review is also carried out for a comparison between regular bolt wall and light weight concrete wall, with a focus on the safety of moisture. The lightweight concrete block used in the report is as a celblock produced by the company H+H Sweden AB. The methods used have resulted in compliance with requirements and recommendations from authorities. Calculations of energy, noise and moisture risk assessment has been carried out. The work has resulted in the conclusion that the lightweight concrete itself is not able to isolate in the extent necessary to obtain chosen U-value of 0,1 W/m2 ° C, without getting to thick. Therefore additional insulation is needed. There are few relevant reference objects built with only light weight concrete. A villa in Lomma, Sweden, has been designed but is not yet built. The house has no additional insulation and the climate screen consists only of light weight concrete and plaster. The multi storey building designed within this report has generally large windows, also to the north, which in passive house context is unusual. The large window areas result in greater thermal bridges around the windows and greater losses of heat through transmission. As compensation a very low U- value of 0,1 W/m2 ° C was set as a prerequisite from the start ensuring a positive energy balance. This action has proved necessary when implemented energy balance calculation resulted in the heating demand of 42 kWh/m2 per year. Maximum allowable energy for a passive house is according to FEBY under 50 kWh/m2 per year. There are several advantages identified when using light weight concrete. All problems related to moister are avoided with this completely mineral material. Light weight concrete offers good thermal insulation by its porosity. It has heat storing properties during the winters. The material is fireproof and free from chemicals. Together with additional insulation a quiet and healthy indoor environment is derived. It has been difficult to find potential risks of using concrete in the climate screen of a passive house. Passive house technology is relatively new, and passive house technology with concrete is even newer. In fact, the villa in Lomma is said to be the first in Sweden carried out in light weight concrete. A minor estimation upon the costs of a the insulated light weight concrete wall, contra a wood bolt wall has proved the light weight concrete wall to be twice as expensive. Perhaps the future will prove risks that have not yet been revealed?

1 Forum För Energieffektiva Byggnader - Forum for energy efficient buildings

Sammanfattning

2

Sammanfattning

Detta examensarbete avser att genom fallstudie undersöka lättbetongens lämplighet som huvudmaterial i klimatskal till ett sjuvånings bostadshus. En projektering sker enligt de definitioner och krav för passivhus som följer av FEBY: s2 ”Kravspecifikation för passivhus”. En litteraturstudie utgör bakgrund till jämförelse mellan regelvägg och lättbetongvägg med fokus på fuktsäkerhet. Det lättbetongblock som använts för rapportens genomförande är ett celblock som tillverkas av H+H Sverige AB. Metoderna som använts har inneburit beaktande av krav och rekommendationer från myndigheter. Beräkningar för energi, buller samt fuktriskbedömning har utförts. Arbetet har resulterat i slutsatsen att lättbetong självt inte klarar att isolera i den omfattning som krävs för att uppsatt mål avseende U- värde skall erhållas, utan att väggen blir för tjock. Därmed är kompletterande isolering en näst intill grundläggande åtgärd. Det finns få relevanta referensobjekt som uppförts med just lättbetong. En villa i skånska Lomma har projekterats, men är ännu inte färdigställd. Huset saknar kompletterande isolering och består därmed enbart av lättbetong. Sjuvåningshuset har över lag stora fönsterpartier, även mot norr, vilket i passivhussammanhang är ovanligt. De stora fönsterareorna resulterar i större köldbryggor kring fönstersmygar. Som kompenserande åtgärd mot köldbryggorna valdes för väggen ett lågt U- värde på 0,1 W/m2°C som riktvärde redan från start. Denna åtgärd har visat sig nödvändig då genomförd energibalansberäkning resulterat i uppvärmningsbehov på 42 kWh/m2 och år. Maximalt tillåtna energibehov för passivhus är enligt FEBY 50 kWh/m2. Fördelarna som identifierats med just lättbetong är flera. Alla de problem som kan uppkomma till följd av fukt undviks med detta helt mineraliska material. Lättbetong ger god värmeisolering genom dess porositet, täthet och jämn värmefördelning med värmelagrande egenskaper vintertid. Materialet är brandsäkert, fritt från kemikalier, och ger tillsammans med isolering en tyst inomhusmiljö. Det har varit svårt att hitta potentiella risker med att använda lättbetong i utfackningsvägg till passivhus. Passivhustekniken är relativt ny, och passivhustekniken med lättbetong är ännu nyare. Faktum är att nämnd villa i Lomma sägs vara det första i Sverige utförd i lättbetong. En mindre kostnadsberäkning för regelvägg och lättbetongvägg har visat på lättbetongväggen som ett klart dyrare alternativ. Kanske kommer framtiden att bevisa risker som ännu inte uppdagats?

2 Forum För Energieffektiva Byggnader.

Sammanfattning

Nyckelord

Klimatskal

Köldbrygga

Passivhus

Lättbetongblock

Utfackningsvägg

U- värde

Energibehov

3

Sammanfattning

Begreppsförklaring BASTA – En databas som vägleder vid val av produkter. Syftet är att genom rekommendationer medverka till att fasa ut farliga kemiska ämnen från produkter. Byggvarubedömningen – En standard för bedömning av varor och produkter ur miljösynpunkt. Energibehov – En byggnads beräknade energianvändning. Erhålls genom att multiplicera effektförlust med gradtimmar. Enstegstätning – I en enstegstätad väggkonstruktion saknas den mellanliggande luftspalt som separerar regnskyddet från vindtätningen. FEBY (Forum för energieffektiva byggnader) – Ett forum instiftat av svenska myndigheter i syfte att ta fram kravspecifikationer och råd för uppförande av energieffektiva byggnader. Gradtimmar – Ett tal som beskriver energibehovet på en viss ort. Den genomsnittliga skillnaden för temperaturen ute och inne på en given ort multipliceras med vald tidsperiod angiven i timmar. Klimatskal – Avser byggnadens samlade klimatskyddande system, exempelvis ytterväggen tillsammans med dörrar och fönster. Köldbrygga – Skikt som genom avbrott i byggnadens isolerande system minskar isolerförmågan, exempelvis en regel i isolerskikt eller tätning mellan anslutande delar. Lambda-värde (betecknas λ, [W/m˚C]) – Är ett värde på ett materials värmeisoleringsförmåga som också kallas värmekonduktivitet. Ju lägre värde desto bättre förmåga har materialet att isolera. Passivhus – En byggnad vars uppvärmning sker genom passiv värmetillförsel, exempelvis värme från personer, elektriska apparater och solinstrålning. För att klara uppvärmning under vinterhalvåret kan anslutning till exempelvis fjärrvärmenät vara nödvändigt. Om så sker är maximalt tillåten energiförbrukning 50 kWh/m2 och år. God täthet är en grundförutsättning för att skapa en energisnål byggnad. Passivhus definieras av FEBY genom “Kravspecifikation för passivhus”. Psi-värde (betecknas Ψ) – Värmeförlustkoefficient vid anslutningar mellan byggnadsdelar. Parameter för beräkning av köldbryggor.

4

Sammanfattning

5

RF (Relativ fuktighet) – Talar om hur mycket vattenånga luften innehåller i förhållande till hur mycket vattenånga luften kan innehålla vid en viss temperatur. Om luften innehåller maximalt med vattenånga är den mättad och den relativa fuktigheten är 100 %3. Tvåstegstätning – I en tvåstegsättad väggkonstruktion är regnskyddet separerat från vindtätningen genom en luftspalt. Utfackningsvägg – Avser en icke bärande yttervägg. R- värde – Kvoten mellan ett materials tvärsnittslängd och dess lambda-värde. Används för att beräkna isolerförmågan hos en konstruktion. U-värde [W/m2˚C] – 1 / R. Värdet används för att mäta isolerförmåga i en konstruktion. Ju lägre värde desto bättre.

3 www.smhi.se (Acc. 2010-05-31)

Innehållsförteckning

Innehållsförteckning

1  Inledning .................................................................................... 8 

1.1  BAKGRUND ................................................................................................................................. 8 1.1.1  Bakgrund till syfte och mål ............................................................................................... 8 

1.2  SYFTE OCH MÅL .......................................................................................................................... 8 1.2.1  Syfte .................................................................................................................................. 8 1.2.2  Mål .................................................................................................................................... 8 

1.3  METOD ........................................................................................................................................ 9 1.4  VERIFIERING ............................................................................................................................. 10 1.5  AVGRÄNSNINGAR ..................................................................................................................... 10 1.6  DISPOSITION ............................................................................................................................. 11 

2  Teoretisk bakgrund ................................................................ 12 2.1  KRAV ........................................................................................................................................ 12 

2.1.1  Energikrav ...................................................................................................................... 12 2.1.2  Ljudkrav .......................................................................................................................... 13 2.1.3  Brandkrav ....................................................................................................................... 13 

2.2  MATERIALBESKRIVNING ........................................................................................................... 15 2.2.1  Lättbetongblock .............................................................................................................. 15 2.2.2  Lättbetong generellt ........................................................................................................ 16 

2.3  RISKKONSTRUKTIONER ............................................................................................................. 16 2.4  ENERGISNÅLT BYGGANDE ......................................................................................................... 17 

2.4.1  Historik och uppkomst .................................................................................................... 17 2.4.2  Utbredning ...................................................................................................................... 18 2.4.3  Referensprojekt ............................................................................................................... 19 

3  Genomförande ........................................................................ 20 3.1  FALLSTUDIE AV ETT PROJEKT .................................................................................................... 20 3.2  BERÄKNINGAR .......................................................................................................................... 22 

3.2.1  Energibehov .................................................................................................................... 22 3.2.2  Fuktriskbedömning ......................................................................................................... 31 3.2.3  Buller .............................................................................................................................. 31 

3.3  ANALYS – REGELVÄGGAR ......................................................................................................... 33 3.3.1  Analys av regelvägg för passivhus .................................................................................. 37 

4  Resultat .................................................................................... 38 4.1  KLIMATSKAL- KONSTRUKTIONER ............................................................................................. 38 

4.1.1  Yttervägg ......................................................................................................................... 38 4.1.2  Källarvägg och grund ..................................................................................................... 43 4.1.3  Takkonstruktion .............................................................................................................. 44 

4.2  REGELVÄGG – ALTERNATIV KONSTRUKTION ............................................................................ 47 

5  Slutsats och diskussion ........................................................... 48 5.1  METODDISKUSSION ................................................................................................................... 48 

5.1.1  Verifiering - energibehov ................................................................................................ 48 5.2  RESULTATDISKUSSION .............................................................................................................. 49 5.3  SLUTSATSER ............................................................................................................................. 52 

6  Referenser ................................................................................ 54 

7  Sökord ...................................................................................... 56 

6

Innehållsförteckning

7

8  Bilagor ...................................................................................... 57 

Inledning

1 Inledning Denna rapport är skriven inom kursen Examensarbete som avslutande del på det treåriga byggnadsingenjörsprogrammet vid Tekniska Högskolan i Jönköping. Syftet med rapporten är att kartlägga nackdelar med regelvägg i passivhus och målsättningen är att kunna föreslå ett bättre alternativ.

1.1 Bakgrund

1.1.1 Bakgrund till syfte och mål

En byggnads täthet är avgörande ur energibesparingssynpunkt. Passivhus som uppförs med regelstomme har en plastfolie på den varma sidan av väggen för att undvika att varm inneluft vid temperaturskillnad mellan inne och ute, samt övertryck diffunderar genom väggen och fäller ut fukt på träreglar i det kallare träregelskiktet längre ut i konstruktionen. Under en byggnads livscykel riskeras plastfolien att perforeras vid om- och tillbyggnader, samt av de boende som inte sällan saknar insikt i plastfoliens vitala roll i klimatskalets funktion. Återställning efter ombyggnad och brukande av en träregelvägg med många ingående byggdelar, som är beroende av varandra för att bibehålla energiprestanda, är svårt att säkerställa under hela byggnadens beräknade livstid. Det är därmed intressant att undersöka om det går att uppför en tät byggnad utan plastfolie och om denna byggnad kan klassas som ett passivhus. Lättbetong är ett värmeisolerande material, det är därmed intressant att undersöka dess lämplighet som huvudmaterial i klimatskal i passivhus.

1.2 Syfte och mål

1.2.1 Syfte

Syftet med arbetet är att finna bättre konstruktionslösningar för utfackningsväggar i passivhus.

1.2.2 Mål

Målet är att finna svar på frågan om lättbetongens lämplighet som konstruktionslösning för utfackningsväggar i passivhus. Lättbetong beskrivs av olika tillverkare som ett problemfritt och lätthanterligt alternativ. Varför har då inte lättbetong använts tidigare under passivhusteknikens historia? För att ta reda på detta ställs följande frågor:

8

Inledning

Är lättbetongblock lämpligt att använda som murverk i klimatskal för passivhus ur följande byggnadstekniska aspekter:

• Fuktsäkerhet? • Ljud? • Brand? • Köldbryggor? • Isolerförmåga?

Passivhustekniken är ett relativt nytt koncept att bygga efter vilket föranleder följande frågor:

• Är lättbetong mer lämpligt än regelvägg att använda i passivhus? • Hur ser historien ut kring lättbetong som ingående material i passivhus?

1.3 Metod För att uppnå målet används metoden fallstudie. Denna består av dels projektering och dels litteraturstudie vilket bedöms nödvändigt för att få kännedom om passivhustekniken och materialet lättbetong. De båda delmomenten bedöms komplettera varandra genom att upplysa om dels teori och dels tekniska aspekter. Projektering För att kunna erfara de problem som projektörer eventuellt stött på är projekteringsarbetet nödvändigt som komplement till litteraturstudierna. Materialet måste sättas in i ett sammanhang, antas fylla en funktion. Detta för att kunna utvärderas i den roll det ska ha, nämligen att isolera ett bostadshus från kyla, vatten och vind. Projekteringen kommer att ske med arkitekternas ritningar som delvis kommer att utgöra underlag för den energibalansberäkning som arbetet kommer att innehålla. Att parallellt med denna studie projektera ett klimatskal av lättbetong är tänkt som ett experiment som syftar till att få upp ögonen för de problem som eventuellt kan tänkas ligga bakom och utgöra orsak till att så få referensobjekt existerar. Projekteringen kommer att innefatta granskning av produkter ur miljösynpunkt. Litteraturstudie Litteraturstudien kommer att omfatta sökande i litteratur som berör både passivhustekniken, och lättbetong som material samt dess historia. Exempel på litteratur som kommer att studeras är faktaböcker, tekniska rapporter, nyhetsartiklar, produkt- och varubeskrivningar. För att ta reda på lättbetongens lämplighet kommer den föreslagna utfackningsväggen att jämföras med konceptet regelvägg. Denna litteraturstudie bygger på en analys av

9

Inledning

tre olika regelväggtyper som av SP presenteras som säkrare och modernare förslag på ytterväggar. Dessa tre varianter har framarbetats mot bakgrund av uppdagade fuktskador i putsade regelväggar. En studie har även gjorts för en passivhusvägg från Isover för att ta reda på erforderlig väggtjocklek.

1.4 Verifiering Verifieringen av de framkomna resultaten kommer att ske med hjälp av energibalans-, buller- och fuktriskberäkning, där kontroll sker om de framarbetade konstruktionerna tillsammans klarar givna krav i lagtext och rekommendationer. För att verifiera brandsäkerheten har materialets egenskaper vägts mot krav från BBR. Verifieringen av den del av arbetet som omfattar litteraturstudien och jämförelsen mellan regel- och lättbetongvägg kommer att ske genom slutledningar i löpande text i kapitel 5.2 Resultat.

1.5 Avgränsningar Vissa dimensioner, exempelvis tjocklek på grundplattan, har mest fastställts för att U- värdeberäkningar ska kunna utföras. Avvikande från denna typ av dimensioner kommer dock inte att påverka klimatskalets egenskaper nämnvärt. Rapporten har inte inneburit några djupare studier av några befintliga geotekniska förhållanden. U- värdesberäkningarna för grunden och källarväggen kommer att göras med förutsättningen att marken till största del består av silt. Bedömning av brandegenskaper hos materialen i konstruktionerna kommer att begränsas till celblocket. Att fastställa alla ingående material i det samlade klimatskalet skulle innebära ett för stort arbete. Därmed sker bedömningen på en övergripande nivå där själva konstruktionernas brandsäkerhetsegenskaper bedöms. Ritningarna kommer att visa detaljanslutningar mellan grund- källarvägg, yttervägg- bjälklag och yttervägg- tak, men inte detaljanslutningar kring fönster och dörrar, då detta skulle bli mer av detaljprojektering.

Alternativet vanlig betong kommer inte att beröras på något djupare plan, eftersom det inte är ett tänkbart alternativ från uppdragsgivaren. Vanlig betong i sig isolerar inte i samma höga grad som lättbetong, därmed bör inte betong användas i klimatskalet. Ett grundläggande önskemål från uppdragsgivaren är en väggkonstruktion med så hög grad av homogenitet som möjligt, alltså så få skikt som möjligt. Därmed är lättbetong ett lämpligt material att utreda.

10

Inledning

11

1.6 Disposition

I kapitel ett, efter inledningen, beskrivs bakgrund till arbetets syfte. Därefter beskrivs uppkomsten av den byggnad som rapporten behandlar samt en presentation av initiativtagaren och dess önskemål med examensarbetet.

Andra kapitlet omfattar beskrivning av förutsättningarna för rapporten i form av myndighetskrav och materialbeskrivning av den produkt som uppdragsgivaren vill ha utredd.

Tredje kapitlet omfattar genomförandet av arbetet. Detta presenterar det projekt som används i fallstudien, redovisar genomförda metoder i form av beräkningar och en analys av litteratur.

Fjärde kapitlet redovisar resultat av fallstudien och litteraturstudien. Här presenteras konstruktioner som arbetats fram, energibalans samt jämförelse mellan olika regelväggar och vägg av lättbetong.

I kapitel fem för diskussion kring metodval och resultat. I detta kapitel presenteras en slutsats och en samlad rekommendation kring lättbetongblockens lämplighet som ingående material i passivhus.

Rapporten avslutas med referenser, sökord och bilagor med ritningar och beräkningar.

Teoretisk bakgrund

12

2 Teoretisk bakgrund

2.1 Krav

2.1.1 Energikrav

Energimyndigheten presenterar genom Forum för energieffektiva byggnader, FEBY, rapporten ”Kravspecifikation för passivhus”, version 2009. FEBY: s definition av begreppet passivhus i ovan nämnd rapport är att uppvärmning skall ske genom värmetillförsel via hygienluftsflödet. Värmen kan därmed tillföras via tilluftsdon, vilket i sig dock inte är ett krav. Det finns möjlighet att med hjälp av värmepump överföra värmeenergi i frånluft till vattenburet distributionssätt inom byggnaden och samtidigt hålla sig inom definitionen för passivhus. Följande presenteras som råd från FEBY: Då berörd byggnad ligger i klimatzon III anges att ventilationssystemet bör reducera värmeförlusterna med 70 %, jämfört med vad som hade varit fallet vid självdragsystem. För byggnader som ligger i de övriga två klimatzonerna är kraven högre för hur mycket ventilationssystemet ska reducera. Vad gäller energi för varmvatten bör möjlighet till individuell mätning finnas, samt resurseffektiva ettgreppsblandare. Användning av ettgreppsblandare medför en sänkning av vattenvolymen på 20 %. Det övergripande rådet som anges är att tillförd energi för uppvärmning och varmvatten inte bör överstiga 50 kWh/m2 och år. Detta om byggnaden har annat uppvärmningssätt än direktverkande el. Andra råd ges för byggnader i klimatzonerna I och II samt för byggnader som är elvärmda. De krav som ställs på luftläckning genom klimatskalet är att detta inte får överstiga 0,30 l/sm2 vid en tryckdifferens på 50 Pa. Vidare ställs det krav på ingående fönster och glaspartier i fasaden. Dessa får ha ett maximalt U-värde på 0,9 W/m2˚C. Enligt BBR4 ska byggnader vars golvarea Atemp överstiger 60 m2 utrustas med anordning som återvinner minst 70% av värmeförlusterna i ventilationsluften. Resultat av myndighetskrav Mot bakgrund av dessa råd och krav kommer byggnaden att projekteras med ett FTX- aggregat med verkningsgrad om minst 70%. Vidare kommer konstruktioner med låga U-värden att väljas. Dessa val kommer att presenteras och motiveras. 4 Boverkets Byggregler 16 (BFS 2008:20)

Teoretisk bakgrund

13

2.1.2 Ljudkrav

SS 25 267 ställer krav på högsta bullernivå som gäller för bostäder. Enligt standarden indelas ljudnivåerna i fyra ljudklasser; klass A, klass B, klass C och klass D, där A är högsta ljudklassen. Lägsta kravet som Boverket ställer på ett bostadshus är klass C. För denna klass gäller enligt tabell 2.1.2.1:

Tabell 2.1.2.1 hämtad ur SS 25 267:2004, utgåva 3 s.16

Ett krav som ställs i den svenska standarden är att byggnadens ytterväggar dimensioneras så att värdena i tabellerna ovan inte överskrids mer än maximalt tre gånger per natt, från kl. 22:00 till 06:00. När beräkningar för dimensionering görs utgår man från de ljudkällor som avger mest buller, så som tung trafik, flygplan och tågtrafik.

2.1.3 Brandkrav

I BBR kapitel 5 anges de krav som ställs angående brand. Byggnader kan utföras enligt tre brandklasser; Br1, Br2 och Br3. Beroende på byggnadstyp samt vilka skaderisker eventuell brand skulle innebära för människor, sker klassindelningen enligt BBR kapitel 5.21. ”Byggnader med tre eller flera våningsplan bör utföras i klass Br1.”5 Flerbostadshuset som skall upprättas på Västra kajen har sju våningar och hamnar under kategorin Br1. BBR 5:631 behandlar de brandkrav som ställs på en yttervägg i klass Br1. I kraven anges att yttervägg i denna brandklass ska utformas så att:

5 Allmänt råd i BBR (BFS 2005:17)

Teoretisk bakgrund

• väggkonstruktionen uppfyller den brandavskiljande funktion den ska ha i förhållande till andra brandceller,

• brandspridning längs fasadytan och i väggen begränsas för att göra brandsläckning genomförbart samt med hänsyn till byggnadens funktion,

• begränsning sker till att brand sprider sig via fönster,

• väggens ytskikt inte faller ner vid brand. Undantag till detta är nedfall av glassplitter, mindre putsbitar och mindra liknande föremål som inte förhindrar brandsläckning.

Tillhörande råd till ovanstående anger: En yttervägg som enbart innehåller obrännbara material eller är sektionerad på ett sätt att brand inte kan sprida sig förbi brandcellsskiljande byggnadsdelar gör att kraven för brandspridning i ytterväggen uppfylls. Då flerbostadshuset är näst intill kvadratiskt finns inga fönster mellan två brandceller som är i väggvinkel med varandra. Inga fönster är heller parallella mot varandra utan att lägenhetsskiljande väggar finns emellan. Därmed är det enda allmänna rådet som bör tas i beaktning för detta projekt att fönstren mellan brandceller bör ha minsta avståndet 1,2 meter eller ha lägsta klass E15. Vidare i BBR 5:72 anges att en byggnad som ligger i tomtgräns eller 4,0 meter från denna ska utformas så att brandspridning begränsas till intilliggande byggnader. Dock behövs detta krav inte uppfyllas om byggnaden ligger på ett avstånd som är över 8,0 meter till grannbebyggelse. Som allmänt råd till denna bestämmelse anges att byggnader högre än två våningar bör utföras med brandvägg.

14

Teoretisk bakgrund

15

2.2 Materialbeskrivning

2.2.1 Lättbetongblock

Stommen i klimatskalet kommer att vara celblock av lättbetong från H+H Sverige AB. Lättbetong generellt är ett isolerande material på grund av dess höga porositet. Celblocket från H+H finns i densitetsklasserna 300, 400 och 550 [kg/m3]. Klass 300 är den mest isolerande varianten med λdekl 0,076 W/m ̊C. Blocken finns i ett flertal olika dimensioner. Celblocket tillverkas av sand, cement, kalk, gips, aluminiumpulver och vatten, vilket gör det helt mineraliskt och därigenom miljövänligt. Spill från fabrik och byggproduktion kan krossas och återvinnas. Lättbetong har hög motståndskraft mot brand, men sämre ljudisoleringsförmåga än vanlig betong. Celblocket kan användas antingen som bärande- eller utfackningsvägg i kombination med inre stomsystem. Celblocken staplas på varandra och fogas samman med ett tunnfogslim från tillverkaren. Fogen blir tunn, endast 2 mm, vilket gör att köldbryggorna mellan blocken minimeras. Puts kan anbringas direkt på blocken, och insidan kan spacklas eller tunnputsas.6 Produkten rekommenderas av Byggvarubedömningen.

Bildkälla: www.hplush.se (Acc. 2010-02-04)

Figur 2.2.1.1 visar aktuellt celblock.

6 www.hplush.se (Acc. 2010-02-04)

Teoretisk bakgrund

16

2.2.2 Lättbetong generellt

Ordet lättbetong är en samlingsterm för ett flertal liknande kategorier. Celblocket från H+H är en typ av lättbetong som mer specificerat kallas ”ånghärdad gasbetong” som år 1940 fick namnet ”Ytong”. Det uppfanns i mitten av 1920- talet av teknologie doktor Axel Eriksson och började 1929 tillverkas under mer storskaliga industriella former. Vid mitten av 1990- talet fanns det runt om i världen ett sextiotal leverantörer som tillverkade på licens.7 Uppkomsten av lättbetong har sin grund i ambitionen att åstadkomma ett material som har både värmeisolerande och bärande egenskaper. Högre grad av porositet ger högre värmeisoleringsförmåga, men lägre hållfasthet. Väggens primära egenskap, bärande eller isolerande, är en central parameter vid valet av densitetsklass. Lättbetongbyggnader bidrar erfarenhetsmässigt till god täthet8 genom den massiva konstruktionens höga ångmotstånd, varför plastfolie (kallas även ångspärr) inte är nödvändigt. Möjligheten att uppföra ett passivhus utan plastfolie är eftersträvansvärd då plastfoliens viktiga roll under en byggnads hela livscykel tenderar att negligeras.

2.3 Riskkonstruktioner Debatten kring problem med fuktskador i putsade fasader har primärt berört organisk tunnputs direkt på cellplast utanför träregelstomme. Denna variant är oförsvarbar ur fuktsäkerhetssynpunkt med anledning av de olika skiktens sätt att hantera fukten sinsemellan. Den organiska tunnputsen är tätare än mineralisk puts och cellplast har tio gånger högre ångmotstånd än mineralull9 vilket gör att fukt som eventuellt trängt in i konstruktionen stängs inne mellan cellplasten och putsen. Byggfukt i träreglar kan även stängas in i konstruktionen mellan ångspärren och den putsade cellplasten, vilket innebär att träet inte ges möjlighet att torka ut. Tomas Gustavsson, civ ing, tekn. lic., diskuterar riskkonstruktioner i artikeln ”Puts stänger in fukt mellan två täta skikt”, publicerad i Husbyggaren nr 4, 2007. I denna artikel hänvisar Gustavsson till en metod rekommenderad av SP, Statens Provningsanstalt. SP föreslår enligt artikeln metoden att vid träregelstomme anbringa putsen på en mineralfiberskiva som monteras utanför en ventilerande luftspalt. Putsen blir med denna metod en skyddande yttre skärm vars fukttekniska egenskaper skiljs från konstruktionens i övrigt. Gustavsson menar dock att denna metod saknar autenticitet i bemärkelsen att det som i traditionell mening avser putsad fasad endast imiteras, och att effekten med värmetröga solida mineraliska väggkonstruktioner inte erhålls.

7 Lättbetonghandboken. Utgivare: Siporex AB och Yxhult AB. 1993. Sid 6. 8 Ibid. Sid 20. 9 SP Rapport 2009:16. s. 24

Teoretisk bakgrund

17

2.4 Energisnålt byggande

2.4.1 Historik och uppkomst

Bostads- och servicesektorn har sedan 1970 och fram till idag stått för en stor andel av energiförbrukningen i Sverige. Enligt en rapport som statens energimyndighet tagit fram, Energiläget 2009, uppgår användandet för dessa sektorer till närmare 40 % av energiförbrukningen i landet under denna tidsperiod10. Trots en ökning av antalet bostäder på över 40 % sedan 1970 fram till 2008 har andelen av den totala energianvändningen i Sverige varit relativt jämn fram till 2000 inom bostads- och servicesektorn. Därefter har användningen minskat, detta beroende bland annat på ökat användande av värmepumpar och energieffektivare apparater. Fossila bränslen var fram till 1970-talet den främsta energikällan och stod för ca 70 % av landets energitillförsel11. Då oljekrisen slog till 1973, med följden höga oljepriser, blev detta en starkt påverkande faktor till att diskussion om användning av andra energikällor startade. Kärnkraften som var en alternativ källa blev 1979 en stor politisk fråga efter en olycka som inträffat i Harrisburg. Samtidigt växte politiken inom miljö och frågor om växthuseffekten och klimatförändringarna satte prägel på energianvändningen. Energipolitiken inriktade sig därför mer på energieffektiva lösningar som var skonsammare för miljön. Genom subventioner från staten experimenterades nya lösningar fram där forskning inom solfångare, värmepumpar och värmelagring blev de väsentliga områdena.12 Då bostäderna stod för en stor andel av energianvändningen gick diskussioner kring hur en minskning av energianvändandet skulle vara möjlig. Tidigt konstaterades att beteendet hos människan spelade in lika mycket som det tekniska. Dock är det svårt att styra människans vanor och mycket lite forskning bedrevs också inom detta område. Genom detta blev byggnadernas utformning mer aktuell. Klimatskalets termiska förmåga, hur bra isoleringsförmåga ytterkonstruktionerna har, fick allt större betydelse. Ju effektivare klimatskalet håller inomhustemperaturen desto mindre blir värmebehovet för byggnaden. Detta ställer krav på god täthet och ventilation för att inomhusklimatet ska vara hälsosamt.13 För att främja en hållbar utveckling har man i Sverige tagit fram lagar som reglerar energianvändningen för byggnader. Dessa lagar finner man i miljöbalken, plan- och bygglagen (PBL) samt Boverkets byggregler (BBR). Under 2007 bildades FEBY som ställer krav och ger råd för lågenergihus och däribland passivhus14.

10 Energiläget 2009, Statens Energimyndighet, Kapitel 4 Energianvändning, s. 70-74 11 Ibid. 12 Aktiviteter för passivhus, En innovations omformning i byggprocesser för energisnåla bostadshus, Wiktoria Glad, 2006, s.1-15 13 Ibid. 14 www.energieffektivabyggnader.se (Acc. 2010-04-07)

Teoretisk bakgrund

18

2.4.2 Utbredning

Tyskland, Österrike och Schweiz är de länder i Europa som har störst erfarenhet av att bygga passivhus. Det var teknologie doktor Wolfgang Feist som utvecklade begreppet passivhus. Han grundade även passivhusinstitutet i Tyskland, där de första passivhusen byggdes 1991. Den svenske arkitekten Hans Eek sägs ha byggt ett passivhus redan 1978. Vem som egentligen var först är svårt att fastställa. Säkert är däremot att de tre länderna ligger i klar framkant. En starkt bidragande orsak är högre energipriser, vilket resulterat i statliga subventioner för byggande av energisnåla byggnader. Totalt finns det ungefär 10 000 färdiga lägenheter i tidigare nämnda länder, vilket kan jämföras utvecklingen i Sverige (se figur 2.4.2.1). I Österrike är passivhusstandard sedan länge norm vid nybyggnation, något som man i Tyskland beräknar införa först 2014.15

Figur 2.4.2.1. Bilden visar utvecklingen av antalet lägenheter i passivhus i Sverige under perioden 2002- 2009. Bildkälla: http://www.passivhuscentrum.se/marknaden.html (Acc. 2010-04-23) Från svenska politiker anses statliga premier, kompetenta projektledare, bättre tillgång till tekniska komponenter och möjlighet till individuell energimätning vara det som behövs för att byggandet av passivhus ska ta ordentlig fart i Sverige och för att medvetenheten i landet ska öka. Förslag (Motion 2008/09:C442 Premie för passivhus, av Cecilie Tenfjord-Toftby (m)) diskuterar möjligheten till att införa en premie för energisnålt byggande, liknande den man erhåller som miljöbilsägare. Många olika politiska styrmedel föreslås från olika partier för att bana väg mot en grönare svensk byggbransch.

15 www.riksdagen.se. Motion 2008/09:C448 Energismart byggande. (Acc. 2010-03-17)

Teoretisk bakgrund

2.4.3 Referensprojekt

Vad gäller svenska passivhus är regelvägg det vanligaste. Utbredningen av passivhus av lättbetong är mycket blygsam. Vid sökningar efter för rapporten relevanta projekt att referera till hittades artikeln ”Första passivhuset i lättbetong” publicerad på Sydsvenskan.se av Karl G Jönsson, 2010-03-02. Huset (se bild 2.4.3.1) är ritat av Metro Arkitekter i Malmö och lanseras i samarbete med en skånsk entreprenör samt H+H som leverantör av lättbetong. Huset är planerat att börja byggas i Lomma utanför Malmö under våren 2010 och beräknas stå klart ett år efter byggstart. Villan är på 178 m2 och har projekterats med FTX- aggregat, solfångare och ett elbatteri för extra kalla dagar. Celblocken har en densitet på 275 kg/m3 och är 500 mm breda. Det framgår av artikeln att ingen extra isolering fordras. Denna solida vägg skulle ge ett U-värde på drygt 0.15 W/m2˚C, vilket är 50 % högre än den vägg som föreslås för flerbostadshuset vid Västra kajen. Villan är kvadratiskt och därmed energieffektiv, precis som det flerbostadshus som projekteras i denna rapport. En kvadratisk form är att föredra då ytterväggytan minimeras. Teoretiskt är sfärisk form den mest energieffektiva för en byggnad, exempelvis Globen i Stockholm. Även om villan i Lomma ännu inte är byggd och utvärderad, verkar det som att upphovsmännen till byggnaden är positiva till valet av produkt.

Bild 2.4.3.1 Bilden visar en illustration (från Metro Arkitekter) av vad som kallas det första passivhuset av lättbetong i Sverige. Källa: www.sydsvenskan.se (Acc. 2010- 03- 01)

19

Genomförande

20

3 Genomförande

3.1 Fallstudie av ett projekt I Jönköpings kommun ingår Västra kajen vid Munksjön som en del i Stadsbyggnadsvisionen. Det kommunala bostadsbolaget Bostads AB Vätterhem och det kooperativa bostadsbolaget Riksbyggen är byggherrar för uppförande av bostadsbebyggelse på denna plats (se bild 3.1.1). I september 2008 gick Bostads AB Vätterhem och Riksbyggen ut med en formgivningstävling. På den tänkta marken vill byggherrarna uppföra flerbostadshus med tilltalande arkitektur och kvalitativa lägenheter för de boende. Då byggherrarna avser att ta hand om sin egen förvaltning framgick det i tävlingsprogrammet som en önskan att området skulle delas i två likvärdiga delar. Antalet byggnadskroppar samt lägenheter specificerades inte i programmet. Däremot ville man att marken skulle utnyttjas på ett effektivt sätt och för ett kvalitativt boende skulle hänsyn tas till att varje lägenhet fick tillgång till utsikt över Munksjön. I underlaget var man även tydlig med att man skulle ta hänsyn till att bakomliggande byggnader skulle ha tillgång till utsikt över Munksjön.16

Bild 3.1.1. Karta som visar husens placering vid västra kajen i stadskärnan.

16 www.arktitekt.se/s49775/f8990 (Acc. 2010-05-02)

Genomförande

21

Upphandling av ritningar skedde genom ett öppet kvalificeringsförfarande varefter fem arkitektkontor inbjöds att delta i projekttävlingen. Tham & Videgård Hansson AB i Stockholm presenterade det vinnande förslaget. Förslaget som vann består av två flerbostadshus med vardera sju våningar. Byggnaderna är förskjutna i förhållande till varandra och placerade efter fastighetens gränser. Det yttre skalet i fasaden består av ett raster som ger ett unikt utseende till byggnaderna och med en tanke från arkitekternas sida att samtidigt skapa ett utrymme mellan det privata rummet och samhället utanför. Byggnaden kommer att antas ha ett klimatskal bestående av lättbetongblock. Detta klimatskal, som presenteras under kapitlet Resultat, tillsammans med ritningar från arkitekterna utgör grundförutsättningarna för rapportens beräkningsdel. Byggnaden ligger till höger av de två tänkta byggnaderna (se bild 3.1.2). Bostads AB Vätterhem kommer att stå som förvaltare av detta bostadshus.17

Bild 3.1.2 Bilden visar det vinnande förslaget som Tham & Videgård Hansson tagit fram. Den svarta byggnaden i bild kommer att behandlas i denna rapport. Bildkälla: www.arktitekt.se/s49775/f8998 (Acc. 2010-05-02) Underlag En av grundförutsättningarna för denna rapport är de ritningar som arkitekterna tilldelat projektgruppen. Examensarbetet berör ett färskt förslag vars ritningsunderlag inte var fullständigt då arbetet startade. Detta har resulterat i antaganden och kvalificerade gissningar avseende fönstersättningen på två av fasaderna på den aktuella byggnaden. Dessa gissningar och antaganden är dock baserade på korrekta planritningar och kompletta fasadritningar för det intilliggande huset. Eftersom ambitionen är att byggnaden ska projekteras som ett passivhus, har vissa fönsterpartiers areor på den norra fasaden omformats för att skapa större väggyta och

17 www.arktitekt.se/s49775/f8998 (Acc. 2010-05-02)

Genomförande

22

färre köldbryggor kring fönstren. Dessa förändringar kommer att skapa bättre förutsättningar att uppnå en energieffektiv byggnad, dock utan att några direkt drastiska förändringar sker med byggnadens arkitektoniska uttryck. Arkitekternas förslag kommer att respekteras och försök till bevarande av deras ursprungliga förslag kommer att prägla arbetet.

3.2 Beräkningar

3.2.1 Energibehov

Beräkningar för det totala energibehovet görs utifrån beräkningsmanualen Energy and Buildings av Robert Öman 2009. Forum för energieffektiva byggnader, FEBY, har tagit fram ”Kravspecifikation för passivhus, version 2009”. Från denna kommer en del värden och ekvationer att användas. Beräkningarna baseras på de ritningar som arkitektkontoret Tham & Videgård Hansson AB delget projektgruppen. Totalt energibehov = Qtot*Gradtimmar – QGratis Qtot = QT+QL = m*Cp+∑Ujust*A+∑ψ*l 18 Gradtimmar = (Ti –Tu)*24*antal dagar per månad

QGratis = antal dagar i månaden*(Qperson + Qprocess + QV) + Qsol Relevanta värden Antal lägenheter i flerbostadshuset: 40 hushåll Planerat antal boende: 86 personer Antal våningar: 7 BOA plan 1: 284 m2 BOA plan 2-7: 6*467 m2 = 2802 m2 Atemp = 3086 m2 (uppvärmd area, bostadsyta inklusive schakt och inneväggar) Abjälklag = 434 m2 (area för bjälklag genom vilken transmission sker från garaget) Transmission - QT

För att beräkna transmissionen för en byggnad måste beräkningar för hur stor värmegenomgången är i de olika byggnadsdelarna göras samt beräkna läckaget för köldbryggorna. Hur stort energibehovet är på grund av transmission beräknas därför enligt följande formel:

18 Energy and Buildings, Robert Öman, 2009

Genomförande

QT = ∑Ujust*A+∑ψ*l Ujust = värmegenomgångskoefficienten för byggnadsdel (W/˚C) A = arean genom vilken värmetransport sker (m2) Ψ = värmeförlustkoefficient vid anslutningar mellan byggnadsdelar l = längden mellan byggnadsdelar där värmegenomgång sker (m) U-värde för vägg, tak och golv finns uträknat i bilaga 1, U-värdena för fönster och dörrar finns presenterat på hemsidan hos leverantören Elitfönster. Följande gäller för de ingående byggnadsdelarna:  Byggnadsdelar 

Area bostad (m2) Ukorr (W/˚C)

Ujust*A (W/˚Cm2) 

       Tak  434,000 0,093 40,362 Väggar  867,920 0,100 86,792 Golv  434,000 0,110 43,400 Fönster  381,280 0,800 305,024 Fönster2  313,120 0,900 281,808 Dörrar  133,920 0,900 120,528 Summa AB om  2564,24 Summa Ujust*A  877,914 

Tabell 3.2.1.1 Transmission som sker genom byggnadsdelarna För köldbryggor gäller följande: För att beräkna värmegenomgången som kommer att ske vid köldbryggorna behöver Ψ(psi)-värdena först beräknas. Dessa beräkningar finns i bilaga 5. De framräknade psi (ψ)- värdena multipliceras med respektive längd av köldbryggan och presenteras i nedanstående tabell 3.2.1.2. Punktköldbryggor elimineras genom att balkonger vilar på pelare och inte spänns in i bjälklaget genom fasaden.  Köldbryggor  ψ  Längd l (m) 

ψ*l (W/˚C) 

       Vertikal anslutning vid yttervägg  0,051 81,000 4,131 Anslutning yttervägg‐takbjälklag  0,059 93,200 5,499 

Anslutning yttervägg‐golvbjälklag  0,030 93,200 2,796 

Fönstersmygar  0,018 1350,200 24,304 Dörrsmygar  0,018 316,000 5,688     Summa ψ*l  42,417 

Tabell 3.2.1.2 Transmission som sker genom köldbryggorna

23

Genomförande

24

QT = 877,914+42,417= 920,331 W/˚C QT = 920,33 W/˚C FEBY har som krav för passivhus att Um < 0,5 19 Um beräknas med följande formel: Um = (∑Ujust*A+∑ψ*l)/summa AB om För flerbostadshuset gäller: Um = 920,331/2564,24 = 0,36 < 0,5 Byggnaden klarar därmed kravet som FEBY anger för passivhus. Luftväxling Luftväxlingen beräknas med utgång från den totala luftomsättningen som sker i byggnaden med följande formel: QL = m*Cp*värmeväxling m = massflöde (kg/s) Cp = specifik värmekapacitet för luft, 1010 J/kg˚C m = ρ*n*V ρ = luftens densitet, 1,2 kg/m3 (då luftens temperatur är 20 ˚C) n = luftomsättning = q/h (luftflödet/byggnadens takhöjd) V = byggnadens invändiga volym n = (totalt luftflöde*sekunder per timma)/rumshöjd Enligt Boverkets Byggregler, BBR 2008, gäller för bostäder att lägsta flödet för ventilationen skall motsvara 0,35 l/s och m2 golvarea.20 Förutsättningar: Luftflödet för flerbostadshuset = 0,5 oms/h Luftflöde på grund av luftläckaget = 0,05 oms/h Takhöjd = 2,6 m Atemp = 3 086 m2 Volym = 3 086*2,6 = 8 023,6 m3 Värmeåtervinning genom värmeväxlare = 70%

19 Kravspecifikation för passivhus, version 2009, FEBY 20 BBR 6 (BFS 2006:12), kapitel 6:25130

Genomförande

25

n = ((0,5+0,05)*3 600)/2 600 = 0,7615384615 oms/h = 0,76 oms/h

m = 1,2*0,76*8 023,6 = 7 332,336 kg/h = (7 332,336 kg/h)/3 600 = 2,03676 kg/s m = 2,04 kg/s

QL = 2,04*1010*0,3 = 617,13828 W/˚C QL = 617,14 W/˚C

Värmeförluster Värmeförlusterna för byggnaden varje månad beräknas enligt följande formel: Q = (QT+QL)* Qgradtimmar Värmeförlusterna som ske för varje månad presenteras i tabell 3.2.1.4. Gradtimmar är ett tal som beskriver energibehovet på en viss ort. Den genomsnittliga skillnaden för temperaturen ute och inne på en given ort multipliceras med vald tidsperiod angiven i timmar21. För att veta hur stort energibehovet är under ett år kommer uträkningar att göras för varje månad. Gradtimmar beräknas enligt följande formel: QGradtim= (Ti –Tu)*24*antal dagar per månad Ti = inomhustemperaturen (20 ̊C enligt FEBY) Tu = utomhustemperaturen (medeltemperaturen för respektive månad) Exempel för januari månad: QGradtimmar = (20-(-3,6))*24*31 = 17 558,4 Månad Ti Tu Ti - Tu Gradtimmar Januari 20 -3,6 23,6 17 558,4 Februari 20 -3,8 23,8 15 993,6 Mars 20 -0,9 20,9 15 549,6 April 20 3,7 16,3 11 736,0 Maj 20 9,6 10,4 7 737,6 Juni 20 13,9 6,1 4 392,0 Juli 20 15,0 5,0 3 720,0 Augusti 20 14,1 5,9 4 389,6 September 20 10,2 9,8 7 056,0 Oktober 20 6,4 13,6 10 118,4 November 20 1,5 18,5 13 320,0 December 20 -2,0 22,0 16 368,0 Tabell 3.2.1.3 Gradtimmar för varje månad

21 Energieffektivisering, Del 1b, Samuel A. Berg, kapitel 1.5 s.30

Genomförande

Exempel för den totala värmeförlusten under januari månad: Q = (920,331+617,14)*17 558,4 = 26995,53 kWh Månad Transmission

(W/˚C) Luftväxling (W/˚C)

Gradtimmar Värmeförluster (kWh/månad)

Januari 920,33 617,14 17 558,40 26 995,53 Februari 920,33 617,14 15 993,60 24 589,70 Mars 920,33 617,14 15 549,60 23 907,06 April 920,33 617,14 11 736,00 18 043,76 Maj 920,33 617,14 7 737,60 11 896,34 Juni 920,33 617,14 4 392,00 6 752,57 Juli 920,33 617,14 3 720,00 5 719,39 Augusti 920,33 617,14 4 389,60 6 748,88 September 920,33 617,14 7 056,00 10 848,40 Oktober 920,33 617,14 10 118,40 15 556,75 November 920,33 617,14 13 320,00 20 479,11 December 920,33 617,14 16 368,00 25 165,33 Totalt

(kWh/år) 196 702,82

Tabell 3.2.1.4 Värmeförluster som sker från byggnaden

Gratisvärme

Gratisvärme består av flera faktorer. Dels tillför de boende överskottsvärme, personvärme, som kroppen utsöndrar då människan är i rörelse, pratar och andas. En bostad får även energi i form av processenergi som tillförs från hushållsapparater samt belysning. Solinstrålningen och den värme som avges från varmvatten som används tillför också energi i ett hushåll. Gratisvärme kommer att beräknas med följande formel:

QG = Qperson + Qprocess + Qvv + Qsol

Qperson = personvärme Qprocess = processenergin Qvv = värme från varmvatten Qsol = värme från solinstrålning

26

Genomförande

27

Personvärme

FEBY har tagit fram ett medelvärde för den värme som människan avger per dygn. Denna är satt till 47 W/per och dygn22.

Qperson = antal boende*värmeavgivning/per

Qperson = 86*47 = 4,042 kWh/dygn Qperson = 4,042 kWh/dygn

Processenergi

FEBY presenterar i sin kravspecifikation schablonvärden för den energi som apparater och inomhusbelysning tillför värmen. För flerbostadshus gäller 1040 kWh/(år, hushåll) samt 300kWh/(person, år)23. Med 40 hushåll och 86 inneboende ger detta följande processenergi för flerbostadshuset:

Qprocess = 40*1040+86*300 = 67 400 kWh/år Qprocess = 67 400/365 = 184,6575342 kWh/dygn = 184,66 kWh/dygn Qprocess = 184,66 kWh/dygn

Varmvatten

QV = VV*1160(Tv-Tkv)

VV = varmvattenmängden (m3) Tv = varmvattentemperatur ( ̊C) Tkv = temperatur på inkommande vatten ( ̊C)

Förutsättningar: Varmvattenförbrukning = 18 m3/person och år24 Antal boende = 86 personer

Med dessa förutsättningar fås en total årlig förbrukning av varmvatten på:

VV = 18*86 = 1 548 m3/år

Då ettgreppsblandare kommer att användas i alla lägenheter kan man räkna med en minskning av vattenanvändningen på 20%.

VV

= 1 548*0,8 = 1 238,4 m3/år

22 Kravspecifikation för passivhus, version 2009, FEBY, s.12 23 Ibid. 24 Kravspecifikation för passivhus, version 2009, FEBY, s.12

Genomförande

28

För att inte gynna en bakteriell tillväxt måste en temperatur på över 50 ̊C hållas på det cirkulerande varmvattnet enligt BBR 6:622. 25 För att tillväxten av legionellabakterier inte ska vara möjlig i stillastående varmvatten ska temperaturen för detta inte understiga 60 ̊C enligt tillhörande allmänna råd. I beräkningarna kommer den utgående varmvattentemperaturen (Tv) sättas till 65 ̊C. Det inkommande vattnet har varierande temperatur men ligger vanligtvis mellan 5 och 10 ̊C 26, i beräkningar kommer det inkommande vattnet, Tkv, att sättas till 7 ̊C.

QV = VV*1160(Tv- Tkv) QV = 1 238,4*1160(65-7) = 83 319,552 kWh/år QV = 93 734,496/365 = 228,2727452 kWh/dygn = 228,27 kWh/dygn

20% av energibehovet för uppvärmning av varmvattnet kan tillgodoräknas som gratisenergi. För byggnaden innebär detta:

QV = 228,3*0,2 = 45,65454904 kWh/dygn = 45,65 kWh/dygn QV = 45,65 kWh/dygn Solinstrålning

Det finns flera digitala program som kan användas för beräkning av solinstrålningen för en byggnad. Vid beräkning av flerbostadshuset som behandlas i denna rapport finns ingen tillgång till något energiberäkningsprogram och kommer därför att beräknas manuellt. Solinstrålningen beräknas enligt följande formel:

Qsol=((solinstrålning helklara dagar*nhelklara dagar+solinstrålning halvklara dagar*nhalvklara dagar+solinstrålning mulna dagar*nmulna dagar)*Aglasyta*F1)/1000

Förutsättningar: F1 (fönsterkombination) = 0,49 (treglasfönster med invändig persienn)27 Fönsterytan (se beräkningar av fönsterareor samt fönstertyper i bilaga 11) i varje vädersträck för flerbostadshuset: Fönsterarea    

Vädersträck  Yttermått (m2) Glasyta (m2) 

Söder  194,56 175,104Väster  173,92 156,528Norr  179,52 161,568Öster  231,04 207,936Totalt:  779,04 701,136

Tabell 3.2.1.5 Fönsterarea

25 BBR 6 (BFS 2006:12) 26 Energieffektivisering, Del 1b, Samuel A. Berg, kapitel 1.5 s.35 27 Energy and Buildings, 2009, Robert Öman

Genomförande

29

Byggnaden är något vriden i förhållande till vädersträcken. Dock är förskjutningen av mindre betydelse och hänsyn kommer inte att tas till detta. Därmed kommer solinstrålningen att beräknas enligt vädersträcken söder, väster/öster och norr. Resultat pressenteras i tabell 3.1.1.6 nedan och uträkningarna i bilaga 7. Värden för solinstrålning i de olika vädersträcken som används i beräkningarna är hämtade ur en sammanställning av Robert Öman28. Total gratisvärme per månad

Den sammanlagda gratisenergin för varje månad blir för flerbostadshuset: QGratis = antal dagar i månaden*(Qperson+Qprocess+QV)+Qsol

Exempel för januari månad: 31*(4,04+184,66+51,36)+3 007,80 = 10 449,66 kWh

Tabell 3.2.1.6 Gratisvärmen för byggnaden

28 Solar Heat Gain Through Windows and Solar Radiation Towards External Surfaces. Robert Öman, 2009-09-03.

Månad Antal dagar i månaden

Person-värme (kWh/ dygn)

Process-energi (kWh/ dygn)

Varmvatten (kWh/ dygn)

Solvärme (kWh/ månad)

Gratisvär-me (kWh/månad)

Januari 31 4,04 184,66 45,65 3 712,09 10 976,94 Februari 28 4,04 184,66 45,65 8 153,37 14 715,17 Mars 31 4,04 184,66 45,65 16 884,54 24 149,39 April 30 4,04 184,66 45,65 21 764,59 28 795,09 Maj 31 4,04 184,66 45,65 36 053,88 43 318,73 Juni 30 4,04 184,66 45,65 29 667,58 36 698,08 Juli 31 4,04 184,66 45,65 28 339,99 35 604,84 Augusti 31 4,04 184,66 45,65 25 435,24 32 700,09 September 30 4,04 184,66 45,65 18 425,14 25 455,74 Oktober 31 4,04 184,66 45,65 11 349,86 18 614,71 November 30 4,04 184,66 45,65 4 508,15 11 538,65 December 31 4,04 184,66 45,65 2 384,29 9 649,14 Totalt

(kWh/år) 292 216,57

Genomförande

Totalt energibehov Totalt energibehov = Qtot*Gradtimmar – QGratis Exempel för januari månad: Energibehovet = 26 995,53-11 153,95 = 15 841,58 kWh

Månad Värmeförluster

(kWh/månad) Gratisvärme (kWh/månad)

Totalt energibehov (kWh/månad)

Januari 26 995,53 10 976,94 16 018,59 Februari 24 589,70 14 715,17 9 874,53 Mars 23 907,06 24 149,39 -242,33 April 18 043,76 28 795,09 -10 751,33 Maj 11 896,34 43 318,73 -31 422,39 Juni 6 752,57 36 698,08 -29 945,51 Juli 5 719,39 35 604,84 -29 885,45 Augusti 6 748,88 32 700,09 -25 951,22 September 10 848,40 25 455,74 -14 607,34 Oktober 15 556,75 18 614,71 -3 057,96 November 20 479,11 11 538,65 8 940,46 December 25 165,33 9 649,14 15 516,19 Totalt

energibehov (kWh/år)

50 349,77

Tabell 3.2.1.7 Totalt energibehov för byggnaden

Energibehov för aktiv uppvärmning av luft

Ur tabell 3.2.1.7 framgår att det finns ett energibehov för byggnaden under månaderna januari-februari samt november-december. Detta ger:

Energibehov = energibehovet/ Atemp = 50 349,77/3086 = 16,31554439 kWh/m2 och år Energibehov = 16,32 kWh/m2 och år

Energibehov för aktiv uppvärmning av varmvatten

Energibehov = energibehovet/ Atemp = 83 319,552/3086 = 26,99920674 kWh/m2 och år Energibehov = 26,00 kWh/m2 och år

30

Genomförande

31

3.2.2 Fuktriskbedömning

Indata för fuktriskbedömningen är RF 85 % utomhus, Tinne= 20°C och Tute= -2,6°C (medeltemperatur för Jönköping i januari).

Tabell 3.2.2.1 Fuktriskbedömningen visar på 42 % RF inne. I det inre sammansatta isolerskiktet kan träreglar användas eftersom RF hamnar mellan 35,4 % och 40 %, d.v.s. 37,7 %, vilket är att betrakta som låg RF.

3.2.3 Buller

Högsta uppmätta bullernivå vid Munksjöbron uppgår till 77 dB29. Skulle väggen enbart bestå utav celblock och inga fönster skulle ljudreduktionen för väggen bli 77-42 =35 dB då celblocket har reduktionstalet 42 dB30 . Skulle flerbostadshuset projekteras med enbart celblock och inga fönster eller dörrar skulle byggnaden precis klara kraven som gäller för matlagning och hygien men inte för sömn och vila.31 För att få en tydligare uppfattning om hur mycket ljud väggen skulle reducera med den aktuella fönster- och dörrsättningen och med enbart celblock som ingående material i väggen görs en beräkning. Som underlag för dessa används arkitekternas ritningar.

29 Henrik Runström, 2006 30 http://www.hplush.se/ljud (Acc. 2010-05-02) 31 SS 25 267, 2004. Utgåva 3

Genomförande

32

Som utgång i beräkningarna har en fasad på plan 2-6 i östlig riktning valts för flerbostadshuset. De östliga fasaderna är de mest utsatta ur ljudsynpunkt och också de fasader som har störst fönster- och dörrarea. Då fönster- och dörrsättning på plan 2-6 är identiska har det ingen betydelse för vilket plan beräkningen görs. Nedan följer ingående värden som är av relevans för beräkningarna: Väggens invändig area = So = 61,88 m2 Ljudreduktionstalet för celblocken = Rw,Ctr50-3150 = Ro 42 dB Area [m2] Rw [dB] Fönstertyp 2 S1 = 17,28 R1 = 33 Fönstertyp 3 S2 = 12,8 R2 = 34 Glasad balkongdörr S3 = 2,88 R3 = 30

Tabell 3.2.3.1 Fönster- och glasad dörrarea och ljudreduktion för dessa (Bilaga 11 redovisar mått för fönster och dörrar.) Formeln32 för att beräkna väggens reduktionstal: R = Ro – tabellvärde Tabellvärdet fås genom skillnaden i ljudreduktion mellan vägg och fönster/dörrar samt genom division av väggarean med den area som gäller för fönster/dörrar. De värden som alltså ska föras in i tabellen är: Ro – R1-3 och So/S1-3 Då de olika fönstertyperna samt balkongdörrarna har olika reduktionstal görs beräkningarna för varje typ. För fönstertyp 1 (se bilaga 11) gäller: Ro – R1 = 42-33 = 9 dB So/S1 = 61,88/17,28 = 3,58 Tabellvärde = 5 dB R = 42-5 = 37 dB De framräknade värdet blir nu det nya reduktionstalet för väggen, Ro = 37 dB. För fönstertyp 2 (se bilaga 11) gäller därför: Ro – R2 = 37-34 = 3 dB So/S2 = 61,88/12,8 = 4,83 Tabellvärde = <1 = 1 dB R = 37-1 = 36 dB

32 Byggteknik- BYT 2, sid 138

Genomförande

För att beräkna det slutliga reduktionstalet för väggen gäller följande med hänsyn till den glasade balkongdörren: Ro – R3 = 36-30 = 6 dB So/S3 =61,88/2,88 = 21,49 Tabellvärde = <1 = 1 dB R = 36-1 = 35 dB Genom beräkningarna fås att väggens totala ljudreduktion uppgår till ungefär 35 dB om flerbostadshuset hade projekterats enbart med celblock som väggmaterial med den aktuella fönster- och dörrsättningen. Detta skulle innebära att bullernivån inomhus skulle uppgå till 77-35 = 42 dB vilket inte uppfyller de krav som BBR ställer. Väggen behöver därmed extraisoleras för att klara de krav som ställs på buller inomhus.

3.3 Analys – regelväggar Alternativet regelvägg föranleder ett antal risker beroende på om väggkonstruktionen är enstegstätad eller tvåstegstätad, och vad för material som väljs till reglarna. Definitionen för tvåstegstätning är att regntätning (fasaden) och vindtätningen (yttre vindskyddsskiva) skiljs med en ventilerande luftspalt. Bild 3.3.1 nedan illustrerar den principiella skillnaden.

Bild 3.3.1 Bilden illustrerar den principiella skillnaden mellan enstegs- och tvåstegstätning. Bildkälla: Fuktlarm ger ny normer för putsade fasader. Eva Blomberg. Bofast 1/2009. Sid.13 Vid val av organiskt stommaterial är tvåstegstätad vägg alltid ett säkrare alternativ eftersom trä är ett hygroskopiskt material som måste ges möjlighet att torka ut mot en luftspalt. Det går i realiteten aldrig att fullt ut garantera att fukt, varken byggfukt eller

33

Genomförande

34

utifrån kommande fukt, inte kan angripa väggen. Det man kan göra i förebyggande syfte är att alltid förvara ännu ej inbyggt byggmaterial torrt och att projektera och utföra anslutningar omsorgsfullt för att undvika sprickbildning i putsskiktet. Det putssystem som valts för flerbostadshuset vid Västra kajen är uppbyggt av elastiska fibrer som motverkar sprickbildning. SP presenterar genom Rapport 2009:16 tre olika typer av regelväggar som är under utveckling mot bakgrund av den senaste tidens uppmärksammade fuktskador i putsade fasader, inte minst de som uppdagats i Hammarby Sjöstad. Där byggdes under början av 2000- talet ett stort antal flerbostadshus med en metod som genom referat av en artikel beskrivs under rubriken 2.3 Riskkonstruktioner. Kortfattat bestod metoden i att putsa direkt på cellplastisolering utan bakomliggande luftspalt, vilket gör att fukt stängdes inne mellan två täta skikt, nämligen ångspärren och den putsade isoleringen. Konstruktionerna har av SP testats i laboratorier och presenteras som säkrare principlösningar för regelväggar, även om inga fullskaliga projekt har hunnit realiseras. Beskrivningen utgör bakgrund till en jämförelse mellan regelvägg och den föreslagna lättbetongväggen. Här följer en beskrivning av SP:s tre metoder som är under utveckling. Alternativ 1

Figur 3.3.2 Putsad tvåstegstätad dränerad regelvägg. Bildkälla: SP Rapport 2009:16. S. 84. Huvudtanken med denna konstruktion (figur 3.3.2) är att vatten ska kunna sippra ut vertikalt vid väggens nederkant genom den isolerande oventilerade dräneringsspalten.

Genomförande

35

Vindskyddsskivan som ligger direkt utanför regelskiktet skyddas med ett vattentätt men diffusionsöppet fuktskydd. Väggen avslutas invändigt med eE

n gipsskiva framför ångspärr av förslagsvis polyeten. ftersom ventilerande luftspalt inte ingår är alternativet rekommenderat att utföras

mellan

med stålreglar. Denna väggtyp klassas som tvåstegstätad eftersom den innehåller ett dränerande skikt, dessutom är inte stålreglar fuktkänsliga på samma sätt som träreglar varför luftspalt inte anses lika nödvändigt. En nackdel är att den dränerande funktionen enbart är utvärderad för enbostadshus och inte för högre byggnader. Funktionen är heller inte till någon hjälp för fukt som eventuellt stängts inne de båda tätskikten, varför isoleringens egenskaper äventyras. Alternativ 2

Figur 3.3.3 Putsad tvåstegstätad ventilerad regelvägg. Bildkälla: SP Rapport 2009:16. S. 85.

nt som homas Gustavson hänvisar till som ett säkrare alternativ i den artikel som refereras i

r

er

Alternativ nummer två (figur 3.3.3) är i det närmaste identiskt med den variaTkapitel 2.3 Riskkonstruktioner. Alternativet liknar till stor del det föregående, men nödvändiggör luftspalt på grund av träreglar. Den är vidare mer renodlad tvåstegstätad då fasaden är friställd från konstruktionen i övrigt. I artikeln Fuktlarm ger ny normeför putsade fasader ur Bofast 1/2009, sid 13 av Eva Blomberg intervjuas Ingemar Samuelsson på SP. Han menar att denna metod är en beprövad lösning för hus med träpanel och att den ur fuktsäkerhetssynpunkt är säker och beprövad. Dock medgerhan att erfarenhet av rörelser och sprickbildning i putsade fasader saknas. Erfarenhet

Genomförande

från andra länder, däribland Tyskland och Norge finns från den minst tio år långa period som metoden använts. I Nordamerika är principen rekommenderad för väggar av EIFS- typ (Exterior insulation finishing system). Dock saknas ännu mätningar sskulle kunna verifiera metoden som definitivt säker. En nackdel är att väggtjockleken ökas genom luftspalten. Alternativ 3

om

Figur 3.3.4 Modifierad putsad enstegstätad regelvägg. Bildkälla: SP Rapport 2009:16. S. 87.

sterande nstegstätade varianterna. Modifieringen består i utbyte av komponenter till fullt ut

Den tredje och sista varianten (se figur 3.3.4) är en modifierad form av de exiefuktsäkra material. Genom sina helt fuktsäkra material kan den yttre fuktspärr som återfinns i alternativ nummer ett försummas. Denna modifierade variant är helt beroende av korrekt utförda detaljanslutningar som leder bort eventuellt stående vatten och att fukt som läckt in dräneras ut.

36

Genomförande

3.3.1 Analys av regelvägg för passivhus

Figur 3.3.1.1 Väggkonstruktion YV:202, av Isover rekommenderad regelvägg för passivhus. U korr = 0,1 W/m2°C. Bildkälla: www.isover.se (Acc. 2010-04-16).

Isover presenterar väggtypen YV:202 (se figur 3.3.1.1) som rekommenderas för energisnålt byggande av typen passivhus. Den har förutom det inre isolerskiktet och träpanel stora likheter med SP:s andra väggtyp. Den sammanlagda tjockleken är för YV:202 är 469 mm mot lättbetongväggens 553 mm - en skillnad på 84 mm.

37

Resultat

38

4 Resultat

4.1 Klimatskal- konstruktioner

4.1.1 Yttervägg

Figur 4.1.1.1 U- värde yttervägg 0,1 W/m2 ̊C

För att uppnå passivhusstandard för den framtagna utfackningsväggen (se figur 4.1.1.1) har ett U- värde på 0,1 W/m2°C varit målet. Ett U- värde på 0,1 W/m2°C är ett riktvärde som valts på grundval av rekommendationer från ledande leverantörer33 av väggkonstruktioner avsedda för passivhus. Förutom dessa rekommendationer bedöms 0,1 W/m2°C vara lämpligt som kompensation för det stora antalet köldbryggorna som uppkommer kring fönstren. Beaktande av andra passivhusprojekt med samma produkt visar på högre U- värde för väggen. Eftersom aktuellt projekt har förhållandevis stora fönsterareor väljs 0,1 W/m2°C som ett tryggare värde på den säkra sidan då köldbryggorna kring fönstren kommer leda till högre transmissionsförluster. En rekommendation från passivhuscentrum anger att andelen fönsterarea i förhållande till uppvärmd area bör vara 15 %. Ur tillhandahållna ritningar från arkitekterna kan utläsas andelen 25 % (se bilaga 11). I vissa lägenheter har 45% uppmätts.

33 Y:202. Yttervägg rekommenderad för passivhus. www.isover.se, (Acc. 2010-04-13)

Resultat

För att uppnå detta låga U- värde består väggens tvärsnitt mestadels av isolering, vilket resulterat i val av det tunnaste av H+H: s celblock, för att väggen inte ska bli alltför tjock. Valt putssystem tillåter ett maximalt isolerskikt om 180 mm utvändigt. Resterande isolerskikt monteras invändigt mellan reglar, och avslutas med en OSB- skiva bakom innegips, till förmån för stabila infästningar. Isolering Projektgruppen har valt stenullskiva ”Therm 398” (se figur 4.1.1.2) med lambda (λ) = 0,036 W/m ̊C från Weber. Om man jämför mineralull med cellplast är mineralullen fuktutjämnande och dränerande. Med kombinationen mineralisk puts på mineralull tillåts fukt, både byggfukt och fukt som trängt in genom fasaden, att dels vandra ut genom den mindre täta putsen och dräneras ut vid väggens nederkant genom mineralullen. Den föreslagna väggen kommer att vara en kombination av enstegstätad och tvåstegstätad fasad. Den saknar visserligen luftspalt men har samtidigt dränerande mineralullsisolering mot vilken ånggenomsläpplig mineralisk puts anbringas.

Figur 4.1.1.3 Serpo 398 Hr- Skiva = Therm 398 Bildkälla: www.weber.se Acc.2010-03-03

Figur 4.1.1.2 Bilden visar principutförande för montering av isolering mot lättbetong. Therm 398 fordrar mekanisk infästning, men behöver inte klistras. Bildkälla: www.weber.se Acc.2010-03-03

39

Resultat

40

Eftersom väggen bärs av oorganiska block av lättbetong, som inte är lika känsliga för fukt som en trästomme, skulle cellplast kunna användas. Men eftersom mineralullen verkar dränerande och fuktutjämnande, och ger väggen större möjlighet att andas är det ett fullt godtagbart isoleringsalternativ. Ur miljösynpunkt är mineralull dessutom ett bättre alternativ än cellplast. Både Folksams byggmiljöguide och Byggvarubedömningen anger vald stenullskiva som rekommenderad medan flertalet cellplastskivor endast accepteras. Enbart för de ingående råvarorna i cellplastprodukter anges rekommendationen ”undviks”. Totalbedömningen och bedömningen av innehållet i stenullen anges som rekommenderad. Mineralullen kommer därtill verka som bullerabsorbent, och köldbryggebrytare där bjälklag når fasad. Putssystem Weber erbjuder putssystemet Serpomin EF som lämpar sig för både nyproduktion och tilläggsisolering. Serpomin EF är mineralisk tunnputs och förutsätter stenull, som är en sorts mineralull, som underlag. Beteckningen ”EF” står för Elastic Fiber, en egenskap som motverkar sprickbildning vid anslutningar och genomföringar. Sprickbildningar skulle i föreslagen väggkonstruktion främst kunna orsaka inträngning av slagregn vilket vid låga utomhustemperaturer kan leda till frostsprängning och vittring av putsskiktet. Systemet är tätt mot utifrånkommande vatten, men genomsläppligt inifrån och ut, tack vare kapillärsugning. Mineralisk puts är fördelaktigt av flera skäl. Organisk puts innehåller plastpartiklar som gör den tätare, medan mineralisk puts är helt oorganisk och har lägre ångmotstånd, vilket gynnar fuktvandring utåt ur väggen. Det är viktigt att fukt kan vandra ut om det kommer innanför putsen då mineralullens isolerförmåga annars försämras. Putsen nätarmeras enligt leverantör. Byggvarubedömingen anger samtliga putssystem från Weber som accepterade.

Verifierande energibalans för byggnaden

Energibehov = 16,32+26,00 = 42,32 kWh/m2 och år Energibehovet = 42,32 kWh/m2 och år

De riktlinjer som FEBY ger är att energibehovet för ett passivhus ska vara mindre än 50 kWh/m2 och år vilket flerbostadshuset klarar34.

Tabell 2.4.7 visar att det finns ett kylbehov under månaderna mars-oktober. Det årliga kylbehovet per m2 blir:

Kylbehov = kylbehov/Atemp = 145 863,53/3086 = 47,26621192 kWh/m2 och år Kylbehov = 47,27 kWh/m2 och år

34 Kravspecifikation för passivhus, version 2009, FEBY

Resultat

41

Fukt För väggkonstruktionen har en fuktriskbedömning gjorts (se tabell 4.1.1.2). Denna visar på RF (relativ fuktighet) 37,7 % (interpolerat för skikt 3-4) i det inre isolerskiktet och med RF inomhus 42 % . RF inomhus är normalt 30-50 %35. Ljudreduktion för lättbetongkonstruktion För säkerställande av den föreslagna väggens bullerprestanda har projektgruppen studerat en bullerutredning36 utarbetad inför ett intilliggande projekt. Utredningen berör ett projekt som ligger intill rondellen vid Munksjöbrons östra brofäste, en plats där maximala ljudnivån i utredningen redovisats till 77 dB. Platsen är mer bullerutsatt än Västra kajen. Byggherren till detta projektet, HSB, har delgett projektgruppen ritningar för väggkonstruktionen (se figur 4.1.1.3) som upprättats utifrån nämnd bullerutredning och det har efter jämförelse kunnat fastställas att ljudkravet uppnås. Bullerutredning var i ett tidigt skede tänkt som ett delmoment i detta examensarbete. Ambitionen var från början att beräkna bullernivån och utifrån dessa beräkningar kontrollera de framarbetade konstruktionernas bulleregenskaper. Omfattningen av detta delmoment har dock, dels på grund av bristande teknisk data från leverantörer, kommit att begränsas till att studera relevant material i form av Runströms utredning och ritningar från byggherrens totalentreprenör, Skanska. Vidare kan nämnas att en av alla de slagord och paroller förespråkare av passivhus använder sig av är just den tysta inomhusmiljön som erhålls tack vare det tjocka skiktet av isolering. Föreslagen konstruktion har 20 % mer isolering än referenskonstruktionen och därtill 250 mm lättbetong som bidrar till bullerisolering.

35 Byt 2, sid 23. Kapitel 1- Fukt. 36 Henrik Runström, 2006 37 Håkan Göransson, 2010

Figur 4.1.1.3 Referenskonstruktion från HSB som jämförelse vid bedömning av föreslaget klimatskals bullerprestanda. 37

Resultat

42

Brandkrav Flerbostadshuset som kommer att upprättas vid Västa kajen ligger nästintill i tomtgräns med tre av sina fyra fasader, dock med ett avstånd till intilliggande bebyggelse på över 8,0 m. Enligt vad som anges i BBR 5:72 behöver ytterväggen därmed inte uppfylla några krav gällande utformning med hänsyn till brandspridning till närliggande byggnader. För större byggnader, såsom flerbostadshus, ställs krav på att dessa sektioneras med brandväggar för att minska brandspridning. Dock syftar detta till innerväggarna för byggnaden där krav ställs på bärförmågan vid brand. För ytterväggens materialsammansättning är stenullen det material som utgör den största andelen. Stenullen är ett obrännbart material som är att föredra ur brandsynpunkt. Lättbetong som celblocken består utav är ett mycket poröst material som tål höga temperaturer vilket medger en hög värmegenomgångströghet. Puts och gips som också är kalkcementbruk är liksom lättbetong obrännbara material. De huvudsakliga materialen i ytterväggen är därmed obrännbara och därför lämpliga att välja ur brandsynpunkt. Gällande fönstersättningen för flerbostadshuset är det många fönster mellan brandceller vertikalt som är placerade med ett mindre avstånd än 1,2 m till varandra. Vald fönstermodell är från leverantören Elit fönster och produceras normalt utan brandklass, men går att vid beställning få med brandglas. Dock skulle detta medföra en höjning av fönstrets U-värde till 1,0 W/m2°C istället för 0,8 W/m2°C. Då FEBY ställer som krav att fönster i passivhus får ha högsta U-värde 0,9 W/m2°C 38 kommer den valda fönstermodellen inte projekteras med brandglas. Som motivering till valet av fönstret med 0,9 W/m2°C bör nämnas att FEBY har ambitionen att vid en kommande revidering av kravspecifikationen skärpa gränsen för högsta U-värde till 0,8 W/m2°C för fönster i passivhus. Byggnaden projekteras således främst utifrån krav, snarare än råd. Sammanfattningsvis klarar ytterväggen som projekteras för flerbostadshuset att med de valda materialen uppnå de krav som BBR ställer.

38 Kravspecifikation för passivhus, version 2009. FEBY. Kap. 6.2 Fönster

Resultat

4.1.2 Källarvägg och grund

Figur 4.1.2.1 U- värde källarvägg = 0.13 W/m2 ̊C, U- värde grund = 0.09 W/m2 ̊C

Källarvägg Källarväggen (se figur 4.1.2.1) kommer att utgöras av 365 mm celblock från H+H. Till skillnad från de celblock som kommer att användas i ytterväggarna ovan mark har dessa block en högre densitet, 550 kg/m3. Den högre densiteten åstadkommer att väggen klarar jordtrycket som marken frambringar och lämpar sig därmed att användas som källarvägg. Den kommer att isoleras med 100 mm cellplast samt fuktskyddas.

Figur 4.1.2.2 Källarväggen skyddas mot fukt med fuktskyddsmattan Icopal Fonda Geoplex. Bildkälla: http://www.icopal.se/IcopalSE/Produktsortiment/vagg_golv_grund_fukt/grund/geoplex.aspx (Acc. 2010-04-13)

43

Resultat

44

Utanför återfyllningen kommer ett dränerande lager ligga intill väggen utanför en geotextilduk som avskiljer dräneringsskiktet mot övriga marken. Detta för att jordpartiklar inte ska blanda sig med de dränerande skikten. Markytan kommer att ges en lutning på minst 1:20 från byggnaden. Detta för att minska risken för att dagvatten ska rinna längs med konstruktionen vilket skulle kunna orsaka fuktskador. Fuktskyddet Fonda Geoplex (se figur 4.1.2.2) marknadsförs som en miljövänlig produkt: ”Fonda Geoplex tillverkas av material som inte påverkar miljön och som lätt kan återvinnas”39. Grund Grunden (se figur 4.1.2.1) kommer att utgöras av platsgjuten platta på mark med 300 mm underliggande cellplastisolering. Liksom för källarväggen kommer ett dränerande skikt på minst 150 mm med avskiljande geotextilduk ligga mellan konstruktionen och marken.

4.1.3 Takkonstruktion

Taket kommer att utföras enligt en takkonstruktion för låglutande tak som Isover tagit fram, L:20340 (se bild 4.1.3.2). U-värdet för denna konstruktion är 0,11 W/m2 ̊C. Energimyndigheten rekommenderar för nybyggnation av hus att vindsbjälklaget har ett högsta U-värde på 0,1 W/m2 ̊C 41. Vindsbjälklaget som kommer att utgöra taket för byggnaden kommer därmed att projekteras för att uppnå denna rekommendation.

För att minska U–värdet kommer den bärande betongstommen i Isovers konstruktion att bytas ut mot ett takelement av lättbetong från H+H (se figur 4.1.3.1), samma leverantör som för celblocken i ytterväggen och källarväggen. Elementen, TE500 med densitetsklassen 500 kg/m3, har λdekl 0,12 W/m ̊C 42 vilket ger takkonstruktionen ett U-värde på 0,093 W/m2 ̊C (se bilaga 1). Total tjocklek på konstruktionen uppkommer därmed till 540 mm istället för 440 som Isover redovisar, då 120 mm betongen byts ut mot ett 80 mm högre lättbetongelement (för att jämföra takkonstruktionerna se figur 4.1.3.2-4.1.3.3).  

39 http://www.icopal.se/Produktsortiment/vagg_golv_grund_fukt/grund/geoplex.aspx, (Acc. 2010-04-13) 40http://www.isover.se/files/Isover_SE/Om_Isover/Kontakta_oss/Broschyrer_Bygg/Dow_Konsument_2006.pdf (Acc. 2010-04-01) 41 http://www.energimyndigheten.se/sv/Hushall/Din-ovriga-energianvandning-i-hemmet/Isolering/ (Acc. 2010-04-01) 42 www.hplush.se (Acc. 2010-04-13)

Resultat

45

Yttertakets klimatskal kommer att vila på lättbetongelement från H+H. Dessa i sin tur bärs upp av ett eget bärningssystem, exempelvis fackverkskonstruktioner eller liknande. Förankring av elementen till stommen sker med hjälp av sendzimirförzinkade och plastbehandlade bandstål samt varmförzinkade förbindningssprickor. Takelementen tillverkas av samma material som celblocken och innehåller armering. Takelementen finns i två densitetsklasser, 450 och 500 [kg/m3] vilket ger dem en deklarerad värmekonduktivitet (λdekl) på 0,110 respektive 0,120 W/m ̊C. Den sistnämnda kommer att användas för flerbostadshuset. Byggvarubedömningen rekommenderar de block och element av lättbetong som H+H producerar, både de med och utan armering.

Bildkälla: www.hplush.se (Acc.2010-04-13)

Figur 4.1.3.1 Takelement som kommer användas för flerbostadshuset  

Figur 4.1.3.2 Referenskonstruktion för tak från Isover, låglutande tak L:203 med betongstomme. U-värde: 0,11 W/m2 ̊C

Resultat

46

Figur 4.1.3.3 Takkonstruktion som kommer att användas för flerbostadshuset. U-värde: 0,093 W/m2 ̊C Taket kommer att utföras som ett låglutande tak med en lutning på 1,3 ̊. För att vattenavrinning fortfarande ska vara möjlig vid denna lutning minskas urvalet av material som kan användas som tätskikt. Leverantören Icopal erbjuder ett tätskiktssystem kallat Icopal Top och Base KL43 (se figur 4.1.3.4). Systemet är ett 2-lagssystem som är formade för att kunna användas på byggnader med låglutande tak. Normalt består liknande tätningsmaterial och takdukar av ett lager tätning. Med det 2-lagssystem som Icopal presenterar möjliggörs att det överliggande tätskiktet kan appliceras med en viss förskjutning till det underliggande lagret. Detta medför en ökad säkerhet mot läckage ytterligare.

Tätskiktet som kommer att användas för taket för flerbostadshuset är Icopal Top och Base KL. Detta är ett 2-lagssystem som monteras på tak genom klistring eller svetsning. Produkterna består av bitumen, skiffer, kalksten, sand, fiberfilt och SBS. Undersidan på de båda lagren är sandade vilket möjliggör applicering på de flesta underliggande materialen. Icopal Top och Base KL rekommenderas av Byggvarubedömningen samt finns med i BASTA.

Figur 4.1.3.4 Tätskikt som kommer att användas för taket. Bildkälla: www.icopal.se (Acc. 2004-04-14) 43 http://www.icopal.se/Produktsortiment/laglutande/tatskiktsmattor/system_top_och_base.aspx (Acc. 2010-04-14)

Resultat

47

Alternativ lösning H+H erbjuder även ett takelement som ligger på densitetsklassen 450 kg/m3. Den lägre densiteten än det valda elementet ger detta element ett lägre deklarerat λ- värde som ligger på 0,11 W/m ̊C. Med samma konstruktionslösning som den valda fast med detta block skulle U-värdet hamna på 0,09 W/m2 ̊C. Sänkningen skulle dock innebära att konstruktionens tjocklek skulle öka med 50 mm. Då taket inte bör ha ett högre U-värde än 0,1 W/m2 ̊C och konstruktionen klarar detta krav med elementet TE500 kommer detta att användas.

4.2 Regelvägg – alternativ konstruktion Gemensamt för de av SP tre föreslagna väggkonstruktionerna, som presenterats under kapitel 3.2 Analys – regelvägg, är att deras prestanda, närmare bestämt täthet, är direkt beroende av minst en ångspärr. De kräver vidare omsorgsfullt utförande av de olika komponenterna och anslutningarna genom fasaden. Anslutningar genom fasad skall dock undvikas så långt som möjligt, exempelvis med utanpåliggande balkonger som tillämpats vid projekteringen av flerbostadshuset vid Västra kajen. Flerbostadshuset har stor andel fönsterarea jämfört med de rekommendationer som finns för passivhus.44 Detta skulle leda till ett omfattande arbete med att utföra ångspärren på ett korrekt sätt vid fönsteranslutningar. De tre konstruktionerna är vidare ömtåliga genom att ångspärren är placerad direkt utanför innegipsen, varför den i samtliga fall riskeras att perforeras vid upphängningar. Ingen av väggarna är lika solida som den föreslagna lättbetongväggen. De tre väggtyperna ovan kan alla utföras fuktsäkert om alla de åtgärder som sammanfattats vidtas, men för att uppnå det föresatta U- värdet på 0,1W/m2°C erfordras kompletterande isolering, alltså ännu fler skikt, vilket skulle leda till ännu större arbete för att säkerställa anslutningar och genomföringar.

44 www.passivhuscentrum.se (Acc. 2010-05-31)

Slutsats och diskussion

5 Slutsats och diskussion

5.1 Metoddiskussion Metoden för genomförandet har varit uppdelad i en fallstudie genom projektering och en del som omfattar litteraturläsning. Båda metoderna anses ha varit nödvändiga för att kunna nå syftet att utreda lättbetongens lämplighet och för att kunna lämna en rekommendation till uppdragsgivaren. Flerbostadshuset som arbetet berör skiljer sig mot traditionella passivhus avsevärt avseende andelen fönsterarea kontra väggarea. Det hade varit mer intressant och framför allt relevant att projektera en liknande byggnad som från början var ämnad som passivhus redan från projekteringsstart på konceptnivå. Med detta menas att underlaget inte medgav de optimala förutsättningarna för att byggnaden skulle lyckas att projekteras med enbart lättbetong som klimatskal. En alternativ metod hade varit att genomföra samma projektering som med lättbetongen fast för en regelvägg för att genom jämförelse kunna ge en ytterligare underbyggd rekommendation som talar för celblocket. Projektgruppen valde i ett tidigt skede att inte använda denna metod då arbetet skulle bli av den dubbla storleken. Projektgruppen grundade även beslutet på att de resultat man skulle komma fram till angående lättbetongens lämplighet i passivhus inte skulle förändras genom detta ytterligare arbete.

5.1.1 Verifiering - energibehov

Energibehovet som erhålles ligger med viss marginal under det värde som FEBY presenterar som krav för passivhus. Det höga uppvärmningsbehovet beror till stor del av den mängd köldbryggor som skapas genom en omfattande andel fönster i förhållande till uppvärmd golvarea (se bilaga 11), samt transmission genom glaset. Möjligheter finns att sänka uppvärmningsbehovet något genom att hålla en lägre temperaturen på tappvarmvattnet till minimikravet 60 ̊C. Genom denna åtgärd får man en minskning av gratisenergin och energibehovet i helhet skulle sänkas något. Verifieringen av energibalansen visar på ett kylbehov i ungefär samma storleksordning som uppvärmningsbehovet. I beräkningarna tas ingen hänsyn till balkongernas och det omslutande rastrets skuggningseffekt som i realiteten kommer att dra ned det faktiska kylbehovet. Eftersom balkongerna avskärmar som mest under sommaren då solen står högt påverkar inte detta uppvärmningsbehovet. Uppvärmningsbehovet vintertid kommer att bestå men kylbehovet minskas sommartid genom balkongernas skuggningseffekt.

48

Slutsats och diskussion

Det framräknade värdet för kylbehov är att bedöma som rimligt på grund av de stora fönsterytorna som släpper in mycket solljus. Kylbehovet skulle kunna minskas genom att försörja luftkonditionering genom att utvinna solenergi. Det stora kylbehovet behöver inte innebära att passivhusstandard inte kan uppnås. En mängd åtgärder, exempelvis solenergi som nämnts ovan, kan vidtas. Förutom det omslutande rastret och balkongerna kan utvändiga avskärmningsutrustning monteras. Vädringsvanor hos de boende är exempel på en faktor som är svår att väga in beräkningsmässigt. Eftersom resultatet av utvärderingen av lättbetongen inte beror av hur kylbehovet kan minskas adderas inte kylbehovet samman med energibehovet. Både värdet för uppvärmning och kylbehov bedöms som rimliga med hänsyn till arkitekternas förslag på utformning.

5.2 Resultatdiskussion Målet var att finna svar på frågan om lättbetongens lämplighet för passivhus. För att ta reda på detta ställdes följande frågor: Är aktuellt lättbetongblock lämpligt att använda som murverk i klimatskal för passivhus ur följande byggnadstekniska aspekter:

• Fuktsäkerhet? • Ljud? • Brand? • Köldbryggor? • Isolerförmåga?

Passivhustekniken är ett relativt nytt koncept att bygga efter vilket föranleder följande frågor:

• Är lättbetong mer lämpligt än regelvägg att använda i passivhus? • Hur ser historien ut kring lättbetong som ingående material i passivhus?

Fuktsäkerhet

Resulterande värden från fuktriskbedömningen (bilaga 6) visar på RFinne 42 % och RF i det inre isolerskiktet 37% . Detta innebär att varken träreglar i det inre isolerskiktet eller människor riskerar att utsättas för alltför hög luftfuktighet. Stålreglar skulle kunna användas, vilket skulle minska köldbryggan något. Det inre isolerskiktet i de delar av ytterväggen som eventuellt delar av våtrum bör uppföras med stålreglar och mineralfiberskivor.

49

Slutsats och diskussion

Genomförd projektering och litteraturstudie har inte uppvisat tendenser att lättbetong är ett fuktkänsligt material, varken i sig eller som ingående komponent i presenterad väggkonstruktion. Väggkonstruktionen i sin helhet är mineralisk och därmed fuktsäker. Det som skulle kunna äventyra utfackningsväggens väderskyddande egenskaper är om fukt i alltför hög utsträckning tränger in i putsskiktet, som i så fall kan utsättas för frostsprängning med vittring som följd. Fuktriskbedömningen visar på lägsta temperatur + 8 ̊C i lättbetongskiktet, vilket gör att risken för frostsprängning i blocken bedöms som liten. Lättbetongblock har direkt efter tillverkning högt fuktinnehåll. För att undvika sämre isolerförmåga i blocken, är det viktigt att ta hänsyn till materialets uttorkningstid innan det byggs in i konstruktionen. Sammanfattningsvis är bedömningen att lättbetongväggen, utan ångspärr, ger väggen tillräcklig täthet med avseende på inomhusluftens fuktinnehåll. Eftersom energibalansen inte har möjliggjort enbart lättbetong, dvs. ingen isolering, som klimatskal har inte en fullständig fuktsäkerhetsbedömning gjorts på enbart celblocket. Ljud Sammanfattningsvis gällande ljudreduktion kan konstateras att lättbetongblocken för aktuellt flerbostadshus inte klarar att uppnå de krav som ställs på ljudnivå i en bostad. Kompletterande mineralullsisolering anses därmed nödvändig ur bullersynpunkt, en åtgärd som från tillverkaren ansetts som ständigt återkommande lösning på den bristande ljudreduktionen hos materialet. Brand Eftersom människors säkerhet vid brand beror av byggnadens bärande egenskaper vid höga temperaturer ställer inte BBR några krav på utfackningsväggar, mer än att väggen ska vara brandtät. Som allmänt råd anges därtill att ingående material ska vara obrännbara för att kraven på en utfackningsvägg ska anses uppfyllda. Väggen innehåller näst intill enbart mineraliska material, vilka har valts för att optimera konstruktionens brandegenskaper. Detta innebär att celblocket ur brandsynpunkt är ett lämpligt material att använda både som ingående komponent i en utfackningsvägg och som enskilt material. Köldbryggor Lättbetongblocken bidrar genom de tunna limfogarna till mindre köldbryggor i murverket än vad som hade varit fallet med regelvägg. Sammanfogning av lättbetongblock sker vid vägghörn på samma sätt som vid övriga anslutningar, genom den tunna limfogen. Murverket ger ett tätt och homogent skikt kring byggnaden.

50

Slutsats och diskussion

Regelväggar däremot kräver omsorgsfulla sammanfogningar mellan flera skikt. Dock har köldbryggor inräknats i energibalansen eftersom isolering möter isolering och viss läckage därmed sker. Medräkning av köldbryggor i vägghörn har gjorts för att ge ett tryggare värde avseende uppvärmningsbehov. De åtgärder mot köldbryggor som projekterats; balkonger på pelare, överlappande isolering vid mellanbjälklag och viss förändring av fönstersättningen på den norra fasaden, har visat sig nödvändiga då energibalansen har gett ett uppvärmningsbehov på 42,32 kWh/m2 och år medan kravet är 50 kwh/m2 och år, dvs. en viss marginal. Isolerförmåga Som framgår av kapitel 2.2 Materialbeskrivning är lättbetong per definition ett isolerande material eftersom själva uppkomsten av materialet syftade till att man skulle erhålla bärande system som samtidigt isolerar. Vad gäller aktuellt flerbostadshus har energibalansen visat att kompletterande isolering varit nödvändig för att uppnå målet passivhusstandard. Teoretiskt skulle det vara möjligt att uppnå U-värde = 0,1 W/m2 ̊C med enbart celblock. Det lägsta lambda-värdet som finns hos leverantören är 0,076 W/m ̊C  och finns hos celblock med tjocklek 365 mm. För att uppnå U-värde = 0,1 W/m2˚C skulle drygt 700 mm väggtjocklek erfordras - en tveksam lösning. Är lättbetong mer lämpligt än regelvägg att använda i passivhus? Det som skulle kunna tala för regelvägg är att väggtjockleken minskas med ungefär en decimeter. En tjockare väggkonstruktion behöver inte nödvändigtvis resultera i mindre boyta, då väggen kan byggas utåt om detta tillåts från myndighetshåll. Samtidigt blir det praktiska utförandet mer komplicerat i och med de många olika skikten, vikning och sammanfogning av ångspärr, samt vikten av korrekt utförande. Korrekt utförande är naturligtvis av yppersta vikt även vid val av en homogen vägg. Dock finns det inte lika mycket som kan gå fel om tätheten åstadkommes med ett och samma skikt- det sammanhängande murverket som erhålles runt om byggnaden. Vad som i slutändan blir mest lönsamt beror på mängden arbetstimmar som krävs för att uppföra respektive väggkonstruktion samt livslängden på ingående material. Det är tämligen tveksamt om det dubbla priset för material till en lättbetongvägg kan motiveras med färre skikt och kortare byggtid som följd. En komplett utredning kring byggtid anses dock inte rymmas inom ramarna för detta examensarbete. Om den lite tjockare lättbetongväggen byggs utåt kommer inte väggtjockleken att inkräkta på boytan, dock kan hyrorna bli något högre för att täcka materialkostnaderna om dessa inte kan tjänas in genom kortare byggtid. Vad som dock kan anses bevisat med denna rapport är att lättbetongväggen är ett långt säkrare alternativ vad gäller fuktsäkerhet och brandegenskaper. Till materialets fördel kan även tilläggas täthet.

51

Slutsats och diskussion

Kostnadsskillnaden mellan lättbetongväggen och YV:202 från Isover (exklusive arbete) är avsevärd. Lättbetongväggen kostar ca 1500 kr/m2 och YV:202 ca 700 kr/m2. Kostnaderna är ungefärliga och har beräknats utifrån priser från en ledande återförsäljare av byggmaterial. Det som gör lättbetongväggen mer än dubbelt så dyr är priset för lättbetongen som med tjocklek 250 mm kostar knappt 1 000 kr/m2.

Hur ser historien ut kring lättbetong som ingående material i passivhus? Det enda relevanta referensobjektet som hittats är en villa i Lomma. Det handlar inte om samma typ av byggnad och därmed inte en fullt ut relevant byggnad att referera till. Den är heller inte uppförd utan existerar ännu bara i konceptform. Villan ska enligt upphovsmännen stå klar våren 2011. Lättbetongens historia i passivhus - sammanhang anses med detta arbete som ännu ej påbörjad.

5.3 Slutsatser Lättbetong som huvudmaterial i väggar för passivhus har låg utbredning i Sverige. Passivhusteknikens blygsamma historia vittnar om trä som det vanligast förekommande stommaterialet. De på senare tid allt strängare myndighetskraven på energihushållning kanske kan göra lättbetongen till ett mer eftertraktat alternativ? Väggens egenskapar går att enkelt styra genom aktivt val av densitetsklass och eventuellt ytterligare isolerskikt. Resultatet blir en fuktsäker konstruktion som lagrar värme på vintern och ger ett svalare inneklimat sommartid. En yttervägg med enbart ett skikt lättbetongblock utan kompletterande isolering skulle mycket väl kunna vara lämpligt till ett passivhus. Detta skulle dock kräva att energi besparas, exempelvis genom ytterligare minimering av transmissionsförluster och läckage genom fönstersmygar. Detta skulle kräva en omfattande omstrukturering av flerbostadshusets fönstersättning, vilket skulle inkräkta på arkitekternas utformning av dels lägenhetsplanerna och byggnadens arkitektoniska uttryck.

Den fuktsäkra lättbetongkonstruktionen som blir relativt tjock kan ställas mot en tunnare vägg med ingående reglar som inte är lika beständiga mot fukt. Arbetet kan inte påstås ha visat lättbetong som ett sämre alternativ än trä, snarare motsatsen, om inte väggtjockleken och kostnaden anses som ett hinder.

52

Slutsats och diskussion

53

Projektgruppen kan rekommendera användning av lättbetong, då följande fördelar uppnås:

• Fuktsäkerhet • Brandbeständighet • Täthet • Isolerande • Omslutande och homogent murverk • Robusthet och tålighet

Mot bakgrund av alla dessa fördelar tycks den enda rimliga förklaringen till bristen på relevanta referensobjekt vara det höga priset på lättbetongblock. Lättregelvägg är en redan beprövad och billigare metod. Kanske är det för riskabelt att pröva en ny metod eftersom risken finns att den inte resulterar i det som erfarenhetsmässigt fungerar med regelvägg.

Samlad rekommendation

Den samlade rekommendationen är att pröva metoden på ett mindre objekt än det vid Västra kajen, för att på sikt skala upp projekten beroende på långsiktig lönsamhet. En kompletterade utredning kring produktionskostnader och livscykelanalys anses av projektgruppen som en nödvändighet för att kunna ta ställning till det nya konceptets definitiva lönsamhet. Dock kan fallstudien anses ha bevisat att det inte finns några direkta tekniska svårigheter eller nackdelar med metoden lättbetongvägg i passivhus. Villan som projekterats i Lomma kan betraktas som ett intressant, småskaligt referensprojekt som på sikt kan komma att utvecklas till större byggnader om det visar sig lönsamt.

Referenser

6 Referenser Artiklar ”Fuktlarm ger ny normer för putsade fasader”, ur Bofast 1/2009. Sid.13 Författare: Eva Blomberg. “Putsen stänger in fukt mellan två täta skikt”, ur Husbyggaren nr 4, 2007. Författare: Tomas Gustavsson, civ. ing., tekn. lic. Internetadresser www.arktitekt.se/s49775/f8990 (Acc. 2010-05-02) www.arktitekt.se/s49775/f8998 (Acc. 2010-05-02) www.energieffektivabyggnade.se (Acc. 2010-04-07) www.hplush.se (Acc. 2010-04-13) www.hplush.se/ljud (Acc. 2010-05-02) www.isover.se (Acc. 2010-04-16) http://www.passivhuscenterum.se (Acc. 2010-05-31) http://www.passivhuscenterum.se/marknaden.html (Acc. 2010-04-23) www.riksdagen.se (Acc. 2010-03-17) Motion 2008/09:C448 Energismart byggande. www.smhi.se (Acc. 2010-05-31) www.sydsvenskan .se (Acc. 2010-03-30) www.weber.se (Acc. 2010-03-03) http://www.energimyndigheten.se/sv/Hushall/Din-ovriga-energianvandning-i-hemmet/Isolering/ (Acc. 2010-04-01) http://www.icopsl.se/IcopalSE/Produktionssortiment/laglutande/tatskiktsmattor/system_top_och_base.aspx (Acc. 2010-04-14) http://www.icopsl.se/IcopalSE/Produktionssortiment/vagg_golv_grund_fukt/grund/geoplex.aspx (Acc. 2010-04-13) http://www.isover.se/files/Isover_SE/Om_Isover/Kontakta_oss/Broschyrer_Bygg/Dow_Konsument_2006.pdf (Acc. 2010-04-01)

54

Referenser

55

Litteratur Aktiviteter för passivhus- en innovations omformning i byggprocesser för energisnåla bosatdshus. Wiktoria Glad. Linköpings Universitet, 2006. Boverkets byggregler 6 (BFS 2006:12) Boverkets byggregler 16 (BFS 2008:20) Boverkets byggregler 5 (BFS 2005:17) Byggteknik- BYT 2. Bo Mårdberg och Gunnar Bergström. Lärnöförlaget Lärnö AB, 1995. Energieffektivisering, Del 1b, Samuel A. Berg. Lärnöförlaget Lärnö AB, 2007. Energy and buildings. Beräkningsmanual av Robert Öman, Mälardalen University Sweden, 2009-10-02. Kravspecifikation för passivhus. FEBY Energimyndighetens forum för energieffektiva byggnader, 2009. Indata för energiberäkningar i kontor och småhus. Boverket, 2007. Lättbetonghandboken. Gösta Dahl mfl. Helsingborg: Siporex AB och Ytong AB,1993. SIS 25 267:2004 Utgåva 3 (Standard för byggakustik- ljudklassning av utrymmen i byggnader- bostäder) Solar Heat Gain Through Windows and Solar Radiation Towards External Surfaces. Robert Öman, Mälardalen University Sweden, 2009-09-03. Rapporter Putsade regelväggar 2009:16, SP, Ingemar Samuelson och Anders Jansson. Energiläget 2009, Statens Energimyndighet, Kapitel 4 Energianvändning. Trafikbullerutreding och aukustisk projektering av bostäder. Henrik Runström, 2006. Jönköping, Ingemansson. Kontaktpersoner Håkan Göransson, HSB Jönköping. Mailintervju 2010-02-26. (Sundemo & Sörensson, Intervjuare).

Sökord

7 Sökord A

ånghärdad gasbetong ................................... 16 

B

BASTA ....................................................... 4, 46 BBR ......................................................... 12, 13 brandklass ..................................................... 13 Byggvarubedömningen ............................. 4, 45 

C

celblock ......................................................... 15 

E

EIFS ............................................................... 36 energianvändning ......................................... 17 Energimyndigheten ................................ 12, 44 enstegstätad ............................................. 4, 33 

F

FEBY .................................................. 2, 12, 42 Folksams byggmiljöguide .............................. 40 FTX .......................................................... 12, 19 fuktriskbedömning ....................................... 31 

G

geotextilduk .................................................. 44 Gradtimmar .............................................. 4, 22 Gratisvärme .................................................. 26 

H

H+H ..................................................... 2, 15, 16 Hans Eek ....................................................... 18 Harrisburg ..................................................... 17 

I

Icopal ............................................................ 46 Isover ............................................................ 44 

K

Klimatskal ................................................. 4, 17 kostnad.................................................... 52, 53 Kostnad ......................................................... 52 

L

legionella ...................................................... 28 ljudklass ........................................................ 13 

Lomma .............................................. 19, 52, 53 

M

Metro Arkitekter ........................................... 19 mineralull ................................................ 39, 40 

N

Norge ............................................................ 36 

O

oljekris ........................................................... 17 Österrike ....................................................... 18 

P

passivhus ............................................. 4, 12, 18 PBL ................................................................ 17 puts ......................................................... 16, 39 Putssystem ................................................... 40 

R

relativ fuktighet ......................................... 5, 41 Riksbyggen .................................................... 20 Robert Öman ................................................. 22 

S

Schweiz ......................................................... 18 solfångare ............................................... 17, 19 Statens Provningsanstalt ............................... 16 stenull ........................................................... 39 

T

tätskikt .................................................... 35, 46 Tham & Videgård Hansson AB ...................... 21 tvåstegstätad ............................................ 5, 33 Tyskland ........................................................ 18 

V

värmepump ................................................... 17 västra kajen ................................................... 20 Vätterhem ..................................................... 20 

W

Wolfgang Feist .............................................. 18 

Y

Ytong ............................................................. 16 

56

Bilagor

8 Bilagor Bilagorna utgörs av beräkningsblanketter för U- värden, fuktriskbedömning och ritningar.

Bilaga 1 U- värdeberäkning yttervägg

Bilaga 2 U- värdeberäkning källarvägg

Bilaga 3 U- värdeberäkning grund

Bilaga 4 U- värdeberäkning tak

Bilaga 5 Ψ- värdeberäkningar

Bilaga 6 Fuktriskbedömning yttervägg

Bilaga 7 Solinstrålning

Bilaga 8 K-42A.6.02 Anslutning yttervägg - källarvägg - grund

Bilaga 9 K-27.4-101 Anslutning yttervägg - takfot

Bilaga 10 K-42.6.01 Anslutning mellanbjälklag – yttervägg

Bilaga 11 Specifikation för dörrar och fönster

57

Beräkning av Ukorr-värdeSammansatta konstruktioner, ytterväggU-värdesmetoden

Skikt Material d λdekl Δλw λber

m W/m°C W/m°C W/m°C A B C D

0 - 1 0,130 0,130

1 - 2 Gips 0,013 0,250 0,052 0,052

2 - 3 OSB 0,010 0,140 0,071 0,071

Stenull 0,090 0,036 2,500

3 - 4 Trä 0,090 0,140 0,643

4 - 5 Celblock 0,250 0,100 2,500 2,500

5 - 6 Stenull 0,180 0,036 5,000 5,000

6 - 7 Puts 0,010 1,000 0,010 0,010

7 - 8 0,040 0,040

8 - 9R = 10 303 8 446

R = d/λber [m2°C/W]

Inne Rsi

Ute Rse

RT = 10,303 8,446

ΔRw = − −

RT = 10,303 8,446

Uber = 1 /RT 0,097 0,118Vid U-värdesmetoden delas konstruktionen in i fält parallellt med värmeflödet Andel 0,925 0,075För varje fält beräknas U-värdet från luft till luft

Uber x andel 0,09 0,01

Ub =

RT = 1/Uber

(Rmax)A B C

0,099

10,136

Värmeflöde

Beräkning av Ukorr-värdeSammansatta konstruktioner, ytterväggλ-värdesmetoden

Skikt Material d Andel λber vägt λber R = d/λber

m % W/m°C W/m°C m2°C/W

0 - 1 0,130

1 - 2 Gips 0,013 100,0% 0,250 0,052

2 - 3 OSB 0,010 100,0% 0,140 0,071

Stenull 0,090 92,5% 0,036 2,313

3 - 4 Trä 0,090 7,5% 0,140 0,048

4 - 5 Celblock 0,250 100,0% 0,100 2,500

5 - 6 Stenull 0,180 100,0% 0,036 5,000

6 - 7 Puts 0,010 100,0% 1,000 0,010

7 - 8 0,040

8 - 9RT = 10,116

Inne Rsi

Ute Rse

ΔRw = −

RT = 10,116(Rmin)

Vid λ-värdesmetoden delas konstruktionen in i skikt tvärs värmeflödetFör varje skikt används ett vägt λ-värde efter andelen av resp material

Skikt 1-2

Skikt 3-4 osv

Skikt 6-7

Värmeflöde

Beräkning av Ukorr-värdeSammansatta konstruktioner, ytterväggSammanställningsblankett

U-värdesmetoden - blad U-värdesmetoden R max = 10,136

λ-värdesmetoden − blad λ-värdesmetoden R min = 10,116

Medelvärde = (Rmax + Rmin)/2 = 10,126

Uber = 0,099Korrektion av U-värde

ΔUg = ΔU" =

ΔUf =

ΔUr =

ΣΔU = ΣΔU =

Ukorr = 0,099

Beräkning av Ukorr-värdeKällarväggen

Skikt Material d λdekl Δλw λber

m W/m°C W/m°C W/m°C

0 - 1 - - 0,130 0,130

1 - 2 0,365 0,140 2,607 2,607

2 - 3 0,100 0,033 3,030 3,030

3 - 4 0,200 - 0,500 1,700

4 - 5 - - 0,350 1,100

5 - 6 - - 0,040 0,040

6 - 7

7 - 8

8 - 9RT = 6,657 8,607

ΔRw = − −

RT = 6,657 8,607

Uber = 1 /RT 0,150 0,116

ΣΔU = − −

Ukorr =

R = d/λber

m2°C/W

0,133

Inne Rsi

Lättbetong

CellplastDränerande

grus

Silt

Ute Rse

Beräkning av Ukorr-värdeGrunden A1 A2 A3

A0-1 A1-6 A>6Skikt Material d λdekl Δλw λber

m W/m°C W/m°C W/m°C

R = d/λber

m2°C/W

0 - 1 - - 0,170 0,170 0,170

1 - 2 0,200 - 1,700 0,118 0,118 0,118

2 - 3 0,300 - 0,033 9,091 9,091 9,091

3 - 4 0,150 - 0,200 0,200 0,200

Inne Rsi

BetongEPS

Cellplast

Makadam

4 - 5 - - 0,700 2,200 2,700

5 - 6 - - 0,040 0,040 0,040

6 - 7

7 - 8

Silt

Ute Rse

7 8

8 - 9RT = 10,319 11,819 12,319

ΔRw = − − −

RT = 10,319 11,819 12,319RT 10,319 11,819 12,319

Uber = 1 /RT 0,097 0,085 0,081

ΣΔU = − −

Ukorr = 0,097 0,085 0,081

A1= 45,2 m2

A2= 488,16 m2

A = 101 76 mA3= 101,76 m2

Atot= 588,56 m2

Ukorr = (A1/Atot)*R0-1+(A2/Atot)*R1-6+(A3/Atot)*R>6

Ukorr = 0,0917 W/m2 ̊C

Beräkning av Ukorr-värdeTakkonstruktion

Skikt Material d λdekl Δλw λber R = d/λber

m W/m°C W/m°C W/m°C m2°C/W

0 - 1 Inne Rsi - - 0,100

1 - 2Betong-element 0,200 0,120 1,667

2 - 3 Plastfolie - - -

3 - 4 Takunderskiva 0,150 0,036 4,167

4 - 5 Takunderskiva 0,150 0,036 4,167

5 - 6 Takboard 0,020 0,036 0,556

6 - 7 Takduk - -

7 - 8 Ute Rse - - 0,040

8 - 9RT = 10,696

Korrektion av U-värdeΔUg = ΔU" = ΔRw = −

ΔUf = RT = 10,696

ΔUr = Uber = 1 /RT 0,09349678

ΣΔU = ΣΔU = −

Ukorr = 0,09349678

Beräkningar av Ψ-värden

Psi-värdet är ett mått på köldbryggor i konstruktionen. Köldbryggor uppstår runt fönster och dörrar, i vertikala ytterväggshörn och andra ställen där ytterväggen möter andra konstruktionsdelar eller byggdelar. Beräkningarna som följer är framtagna med hjälpa av formler som isolerföretaget Swedisol har tagit fram. Swedisol1 har tagit fram former för att beräkna Ψ-värden genom analyser utifrån statistikprogrammen DAVID-32 och GFLAB.

Lättbetongvägg, köldbrygga vid fönster och dörrar

För flerbostadshuset gäller:

λ = 0,1 W/m2 ̊C

d1 = 0,245 m d2 = 0,115 m d3 = 0 Ψ = -2,782*10-2 – 2,199*10-4 * 0-1,2 + 4,027*10-2(0,1/0,115)0,4 + 2,909(0,1*0,245)1,6 + 2,242*10-3(0/0,245)-1,4 + 0,4665 * 02 = -2,782*10-2 + 4,027*10-2 * (0,1/0,115)0,4 + 2,909(0,1*0,245)1,6 = 0,01795

Ψ = 0,018

1 www.swedisol.se (Acc. 2010-03-11)

Lättbetongvägg, köldbrygga vid ytterväggshörn

För flerbostadshuset gäller:

λ = 0,1 W/m2 ̊C d = 0,365 m Ψ = -0,009685 + 0,4038 * 0,10,8 – 0,02053(0,1/0,365)1/4 = 0,0509619523

Ψ = 0,051

Lättbetongvägg, köldbryggor vid yttervägg - takbjälklag

För flerbostadshuset gäller följande:

λ = 0,1 W/m2 ̊C

dv = 0,365 m db = 0,200 m di = 0,300 m Ψ = -0,01945 + 0,04293*0,3000,2 – 0,07204(0,100/0,365)0,6 + 0,1331(0,100/0,365)0,8 + 2,144(0,100*0,200)1,2 + 0,001885(0,365/0,300)-1,4 = 0,0588046077

Ψ = 0,059

Lättbetongvägg, köldbryggor vid yttervägg – golvbjälklag

Ψ = Ukorr,vägg*h

För flerbostadshuset gäller:

Ukorr,vägg = 0,100W/m2 ̊C h = 0,300 m Ψ = 0,100*0,300

Ψ = 0,030 W/m ̊C

Bedömning av risk för kondens och fuktskador i byggnadskonstruktion

Skikt Material d λber R = d/λber Δ ϑ = Ri/RT*(ϑi - ϑu) Gränsskikt Temp ϑ vs δ Z = d/δ Δ v = Zi/ZT * (vi - vu) v RF %Enhet m W/mC m2°C/W °C °C g/m3 x 10E-6 m2/s x 10E3 s/m g/m3 g/m3

0 20,0 17,28 0,000 7,240 41,9%0 - 1 inne 0,130 0,290

1 19,710 16,98 7,028 41,4%1 - 2 gips 0,013 0,250 0,052 0,116 4,00 0,212

2 19,594 16,88 6,918 41,0%2 - 3 osb skiva 0,010 0,140 0,071 0,158 4,80 2,08 0,110, , , , , , ,

3 19,436 16,68 6,678 40,0%3 - 4 stenull 0,090 0,036 2,500 5,576 20,00 4,50 0,240

4 13,860 11,99 4,248 35,4%4 - 5 lätt btg 0,250 0,100 2,500 5,576 5,45 45,87 2,430

5 8,284 8,43 3,778 44,8%5 - 6 stenull 0,180 0,036 5,000 11,152 20,00 9,00 0,4705 6 ste u 0, 80 0,036 5,000 , 5 0,00 9,00 0, 0

6 -2,868 3,84 3,248 84,6%6 - 7 puts 0,010 1,000 0,010 0,022 1,00 10,00 0,530

7 -2,890 3,84 3,240 84,4%7 - 8 ute 0,040 0,089 0,00

8 -2,979 3,81 3,240 85,0%8 - 98 9

9 9 - 10

10

RT = 10,133 22,979 22,979 ZTOT = 75,45 4,00

Om v är större än vs och RF är större än 100 %(teoretiskt) Innebär det kondensriskOm RF är större än RFkritisk innebär det risk för fuktskador

Om v är större än vs och RF är större än 100 %(teoretiskt) Innebär det kondensriskOm RF är större än RFkritisk innebär det risk för fuktskador

Solinstrålning, orientering [Wh/månad] (tabellvärde från Gränna, 90  ̊)

SöderJan. Feb. Mar. Apr. Maj Jun. Jul. Aug. Sep. Okt. Nov Dec

Helklar 2426 4017 4793 4571 1079 3802 3894 4308 4722 4428 3084 1901Halvklar 1489 2570 3260 3407 3323 3261 3275 3352 3341 2905 1919 1156

Mulen 357 692 1029 1318 1516 1617 1575 1410 1157 837 479 269

Öster/västerJan. Feb. Mar. Apr. Maj Jun. Jul. Aug. Sep. Okt. Nov Dec

Helklar 436 1223 2315 3471 4303 4726 4579 3928 2818 1609 687 279Halvklar 323 910 1755 2699 3406 3767 3636 3072 2164 1217 509 209Mulen 135 378 745 1186 1534 1714 1645 1359 935 518 211 90

NorrJan. Feb. Mar. Apr. Maj Jun. Jul. Aug. Sep. Okt. Nov Dec

Helklar 126 313 591 963 16100 2243 2013 1265 741 422 186 88Halvklar 141 371 722 1182 1762 2240 2063 1454 913 509 213 97Mulen 101 276 550 900 1224 1426 1349 1054 699 384 156 68

Antal dagstyper/månad (tabellvärde från Borås)Jan. Feb. Mar. Apr. Maj Jun. Jul. Aug. Sep. Okt. Nov. Dec.

Helklar 3,1 3,8 7,5 6,3 8 5,8 5,1 5,4 4,8 3,9 1,8 2,2Halvklar 7,8 8,8 10,7 11,7 14 14,6 14,9 15,2 13,4 10,7 6,7 6,2Mulen 20,1 15,4 12,8 12 9 9,6 10 10,4 11,8 16,4 21,5 22,6Totalt 31 28 31 30 31 30 30 31 30 31 30 31

Total solinstrålning/vädersträck=((solinstrålning helklara dagar*nhelklara dagar+solinstrålning halvklara dagar*nhalvklara dagar+

solinstrålning mulna dagar*nmulna dagar)*Aglasyta*0,49)/1000

Total solinstrålning [kWh/månad]Jan. Feb. Mar. Apr. Maj Jun. Jul. Aug. Sep. Okt. Nov Dec

Söder 2257,466 4164,556 7207,341 7248,053 5902,934 7308,989 7242,193 7625,783 6957,394 5326,481 2463,088 1495,408Öst/väst 1175,908 3299,687 8157,335 12086,36 17129,03 17655,75 16783,52 14651,16 9564,603 4963,336 1640,039 704,2771

Norr 278,7121 689,1286 1519,865 2430,175 13021,92 4702,836 4314,278 3158,293 1903,143 1060,04 405,0172 184,6047

Totalt 3712,087 8153,371 16884,54 21764,59 36053,88 29667,58 28339,99 25435,24 18425,14 11349,86 4508,145 2384,29

BB07SoFr

Typewritten Text

Bilaga 8

BB07SuMa

Typewritten Text

Bilaga 9

BB07SoFr

Typewritten Text

Bilaga 10

Bilaga 11

Specifikation för fönster och dörrar

De fönster som kommer att användas i fasaden är av tre storlekstyper och presenteras i tabell 1 och 2. Alla fönster kommer från Elitfönster och är av modellen Elit passiv. Dessa fönster har låga U-värden som ligger mellan 0,8-0,9 W/m2 ̊C och har en ljudreduktion mellan 33-34 dB. I tabell 1 redovisas antal fönster i varje väderstreck samt totalt antal fönster av varje typ för hela byggnaden. Fönsterarean för varje väderstreck samt den totala ytan fönster för hela byggnaden presenteras i tabell 2.

Väderstreck/ Fönstertyp 1200x1200Typ 1

1600x1600Typ 2

1200x2400 Typ 3

2800x2400Typ 4

Söder 7 13 38 - Väster - 30 18 1Norr - 51 9 - Öster - 34 41 - Totalt 7 128 106 1Tabell 1 Antalet fönster för flerbostadshuset

Väderstreck/Fönsterarea [m2]

1200x1200 1600x1600 1200x2400 2800x2400 Totalt [m2]

Söder 10,08 33,28 109,44 - 152,8Väster - 76,8 51,84 7,84 136,48Norr - 130,56 25,92 - 156,48Öster - 87,04 118,08 - 205,12Totalt 10,08 371,2 305,28 7,84 650,88Tabell 2 Fönsterarea för flerbostadshuset.

De dörrar som kommer att användas i flerbostadshuset är av samma modell och från samma leverantör som fönstren, Elit passiv från Elitfönster. Dörrarna har ett U-värde på 0,9 W/m2 ̊C och har ett ljudreduktionsvärde på 30dB-34dB. Tabell 2.2.7 anger hur många dörrar av varje dörrtyp som finns i fasaden i de olika väderstrecken. Vidare presenteras areorna för dörrarna i varje väderstreck samt den totala arean i tabell 2.2.8.

Antal dörrar i yttervägg:

Väderstreck/ Fönstertyp

Balkongdörr, glasad1200x2400

Dörr, solid 1200x2400

Dubbeldörr, glas1800x2400

Söder 13 - 1 Väster 13 2 - Norr 8 - - Öster 9 - - Totalt 43 2 1 Tabell 3 Antal dörrar i flerbostadshusets fasad

Dörrarnas area i ytterväggen:

Väderstreck/ Total dörrarea [m2]

Balkongdörr, glasad 1200x2400

Dörr, solid 1200x2400

Dubbeldörr, glas 1800x2400

Total dörrarea [m2]

Söder 37,44 - 4,32 41,76Väster 37,44 5,76 - 43,2 Norr 23,04 - - 23,04Öster 25,92 - - 25,92Totalt 123,84 5,76 4,32 133,92Tabell 4 Dörrarea för flerbostadshuset

Vid beräkningar av solvärmen behövs den totala arean glasad yta. I tabell 2.2.9 nedan redovisas den totala fönsterarea sammanlagd med fönsterdörrarnas area.

Väderstreck/ Area Fönsterarea Dörrarea (glasade) Total fönsterareaSöder 152,8 41,76 194,56 Väster 136,48 37,44 173,92 Norr 156,48 23,04 179,52 Öster 205,12 25,92 231,04 Tabell 5 Total fönsterarea i flerbostadshusets fasader

Fönsterarea i förhållande till uppvärmd area (Atemp)

Total fönsterarea och glasad dörrarea = 779,04 m2 Atemp = 3086 m2

Glasarea/Atemp = 779,04/3086 = 25%

Fönstermodeller

De öppningsbara fönster som kommer att användas är H-fönster i trä/alu, APH som ingår i serien Elit Passiv.

H-fönstret har 3-glas isolerrutor och tillverkas i trä beklädda med utanpåliggande aluminium.

U-värde: 0,8 W/m2 ̊C

Ljudreduktion, Rw= 34 dB

Denna typ av fönster förekommer i flerbostadshuset med måtten: 1200x1200 och 1600x16000

Källa: www.elitfonster.se (Acc. 2010-03-10)

De fasta fönster som kommer att användas är Fast karm i trä/alu, APKoch ingår i serien Elit Passiv.

Det fasta fönstret har liksom H-fönstret 3-glas isolerrutor med karm och ram tillverkade i trä beklädda med aluminium.

U-värde = 0,9 W/m2 ̊C 

Ljudreduktion, Rw = 33 dB Källa: www.elitfonster.se (Acc. 2010-03-10)

Dörrmodeller

Balkongdörrarna som kommer att användas för flerbostadshuset är

ljudreduktionstal på 30 dB.

Fönsterdörr i trä/alu, APD som tillhör serien Elit Passiv. Dörren kommer att vara helglasad med modulmotten 24X12 M. Glaset kommer att utgöras av 3-glas isolerrutor med extra isolerad glasning. Fönsterdörrarna har ett U-värde på 0,9 W/m2 ̊C och ett

Karmen och dörrbladet tillverkas i trä med utvändig aluminiumbeklädnad.

Källa: www.elitfonster.se (Acc. 2010-03-10)