Seminar og generalforsamling i Andelsselskabet Intelligent
Indvendig efterisolering i fugtige kældre -kalciumsilikatisolering og dets materialeegenskaber Hovedrapport Stine Kirkeskov Jensen Diplom afgangsprojekt Institut for Byggeri og Anlæg 2012 DTU Byg juni 2012 Indvendig efterisolering i fugtige kældre - kalciumsilikat og dets materialeegenskaber Udarbejdet af Stine Kirkeskov Jensen s062192 ved DTU-Byg Vejledere Kurt Kielsgaard Hansen, lektor DTU-Byg Carsten Rode, professor DTU-Byg Ekstern vejleder Niels Peter Kloch, Civil-ingeniør (MicroTherm ApS) Afleveringsdato 24. juni 2012 Projektet består af en hovedrapport og en bilagsrapport.. Underskrift Stine Kirkeskov Jensen 2 Forord Denne rapport er udarbejdet i forbindelse med det afsluttende eksamensprojekt for diplomingeniører på uddannelsen Bygningsdesign ved Instituttet for Byggeri og Anlæg (DTU Byg) ved Danmarks Tekniske Universitet. Projektet er udført over forårssemestret 2012, i perioden 1. februar til 24. juni 2012 og er vurderet til 20 ECTS point. Projektet omhandler en undersøgelse af byggematerialet kalciumsilikat og materialets fugttekniske egenskaber. Projektet består af en grundlæggende laboratorieundersøgelse af materialet, der er med til at skabe en reference til det praktiske brug af materialet og en simulering af samme forsøg, hvor det er muligt at analysere materialets fugttekniske egenskaber. Gennem projektperioden er der arbejdet med både praktiske gøremål mht. opsætning og klargøring af forsøgsopstilling, samt digital overvågning af forsøget, hvor data løbende er blevet udtrukket og bearbejdet. Dette har været de mest tidskrævende elementer i hele projektet. Desuden er der undervejs opstået praktiske forhindringer, der har udsat opsætning af forsøgsopstillingen for det primære forsøg, og projektet fik på baggrund af disse forhindringer udsat afrapporteringens afleveringsfrist. I forbindelse med udarbejdelsen af projektet vil jeg gerne takke mine vejledere som har meget behjælpelige og givet god vejledning under hele processen. En særlig tak til hovedvejleder Kurt Kielsgaard Hansen, lektor ved DTU Byg, som har hjulpet med alle praktiske gøremål for at få forsøg og dertilhørende materiel og apparaturer til at fungere optimalt. Desuden takkes for god vejledning om de forskellige aspekter i den teoretiske baggrund for forsøgene, samt det utrolige engagement han har lagt i projektet. Ligeledes en særlig tak til Carsten Rode, professor og sektionsleder ved DTU Byg, der gennem projektet har udvist stor interesse for forsøgene og givet god vejledning til udarbejdelsen af resultater, samt i fugtteorien der understøtter forsøgene. En speciel tak til Niels Peter Kloch, Civilingeniør og projektleder i Bygge- og Miljøteknik A/S, der har leveret information og materiale omkring det undersøgte bygningsmateriale kalciumsilikat. Endvidere har Niels Peter Kloch været behjælpelig ved at udlåne måleapparaturer i forbindelse med det primære forsøg og givet vejledning i opsætning af disse, samt udtrækning og bearbejdning af data. 3 Yderligere tak til Tommy Bunch-Nielsen, civilingeniør og teknisk direktør i Bygge- og Miljøteknik A/S, for at rådgive om emnevalg og diverse erfaringer på området. Håndværkere ved DTU Byg, Klaus Myndal og Keld Plougmann; Maskinarbejder Robert Svan; Og elektroniktekniker Christian Peter Rasmussen, der alle har været behjælpelige med de indledende, praktiske gøremål til forsøg. 4 Sammenfatning Ved indvendig efterisolering af fugtige kældre, skabes der grundlag for en mulig fugtakkumulering i isoleringsmaterialet, idet fugt fra både indeklimaet og den eksisterende ydervæg kan trænge ind i konstruktionen. Materialet der benyttes til efterisolering skal derfor kunne transportere fugten mellem indeklima og ydervæg, uden det opfugtes til et kritisk niveau, hvor dets isolerende egenskaber ikke kan opretholdes og det eventuelt er med til at skabe et mere usundt indeklima, pga. opstående skimmel og svampeskader i konstruktionen. Det er derfor vigtigt at tage hensyn til byggematerialernes fugttekniske egenskaber og vide hvordan fugttransporten i materialet fungerer. I dette projekt ses der nærmere på isoleringsmaterialet kalciumsilikat, idet der har været skabt debat om materialets funktion, når det benyttes som indvendig efterisolering. Kalciumsilikatens funktion er blevet undersøgt med henblik på at eftervise, at en udadgående fugttransport ved kapillarsugning kan modsvare den indadgående fugttransport ved diffusion, så der opstår en acceptabel ligevægt i materialet under stationære forhold. Der er udført laboratorieforsøg, hvor prøver af kalciumsilikat blev opsat på en kold flade i et klimarum med stationære forhold. Her blev fugttransporten i kalciumsilikatmaterialet undersøgt ved at måle ændringen i temperatur og relativ fugtighed gennem tykkelsen af materialet, samt bestemme fugtfordelingen i materialet. Samme opbygning blev udført i en simulering, der i mere detaljeret grad beskrev fugttransporten i materialet, og som underbyggede resultaterne fra forsøget. Analysen af simuleringen har vist, at damptryksgradienten mellem materiale og indeklima forsvinder og at vanddampdiffusionen mellem materiale og indeklima ophører, hvilket medfører at der indstilles en ligevægt i materialet. Og resultaterne fra laboratorieforsøget har ligeledes vist, at samme ligevægt virkelig var ved at indfinde sig i materialet i slutningen af forsøget. Sammenfattende kan man sige, at såvel simulering som forsøg viser at Kalciumsilikat opsat på en kold flade i et klimarum med stationære forhold, besidder de fugttekniske egenskaber der kan være med til at minimere de skimmel- og svampeskader, der kan opstå ved efterisolering i fugtige kældre. 5 Indhold I Kapitel 1beskrives formålet med projektet, samt en beskrivelse af materialet der udføres forsøg med, samt baggrunden for forsøget. I Kapitel 2 beskrives hypotesen for udfaldet af forsøgs- og simuleringsresultater, samt baggrundsteorien benyttet til analyse af resultaterne. I Kapitel 3 beskrives to mindre laboratorieundersøgelser af kalciumsilikatmaterialet. En bestemmelse af tørdensiteten og isoleringseffekten (varmeledningsevnen λ) ved forskellige fugtindhold. I Kapitel 4 udføres projektets grundlæggende laboratorieforsøg – Klimarumsforsøg med kalciumsilikat. Her findes en grundig gennemgang af måle- og vejeresultater fra forsøget. I Kapitel 5 gennemgås simuleringen af klimarumsforsøget, hvor der ses nærmere på fugttransporten gennem materialet. I Kapitel 6 diskuteres sammenhængen mellem resultaterne fundet i klimarumsforsøget og simuleringen. I Kapitel 7 findes konklusion på hele projektet indeholdende forsøg og simulering. 6 Indholdsfortegnelse Forord ................................................................................................................................................................ 3 Sammenfatning .................................................................................................................................................. 5 Indhold............................................................................................................................................................... 6 1. Indledning ...................................................................................................................................................... 9 Fugtige kældre, isolering og indeklima ......................................................................................................... 9 Kalciumsilikat.............................................................................................................................................. 10 Formål ......................................................................................................................................................... 11 2. Teori ............................................................................................................................................................ 12 2.1 Hypotese ................................................................................................................................................ 12 2.2 Baggrundsteori ...................................................................................................................................... 14 3. Materialeegenskaber .................................................................................................................................... 20 3.1 Måling af tørdensitet.............................................................................................................................. 20 3.2 Måling af varmeledningsevne ............................................................................................................... 21 3.2.1 Sammenfatning ............................................................................................................................... 21 3.2.2 Indledning ....................................................................................................................................... 21 3.2.3 Materiale og apparatur .................................................................................................................... 22 3.2.4 Teori for varmeledning ................................................................................................................... 23 3.2.5 Forsøgsgang .................................................................................................................................... 24 3.2.6 Resultater ........................................................................................................................................ 26 3.2.7 Diskussion ...................................................................................................................................... 26 3.2.8 Konklusion ..................................................................................................................................... 30 4. Klimarumsforsøg med kalciumsilikat ......................................................................................................... 31 4.1 Sammenfatning ...................................................................................................................................... 31 4.2 Indledning .............................................................................................................................................. 32 4.3 Forsøgsopstilling ................................................................................................................................... 33 4.3.1 Indeklimaet ..................................................................................................................................... 33 4.3.2 Den kolde væg ................................................................................................................................ 34 4.3.3 Prøveemner ..................................................................................................................................... 35 4.3.4 Fugtsensorer ................................................................................................................................... 40 4.4 Forsøgsgang ........................................................................................................................................... 43 4.5 Resultater ............................................................................................................................................... 45 7 4.5.1 Måleprøver ..................................................................................................................................... 45 4.5.2 Vejeprøver ...................................................................................................................................... 47 4.6 Diskussion ............................................................................................................................................. 51 4.6.1 Måleprøver ..................................................................................................................................... 51 4.6.2 Vejeprøver ...................................................................................................................................... 55 4.7 Konklusion ............................................................................................................................................ 56 5 Simulering af fugttransport i kalciumsilikat ................................................................................................. 57 5.1 Sammenfatning ...................................................................................................................................... 57 5.2 Indledning .............................................................................................................................................. 58 5.3 Simuleringsprogrammet Delphin .......................................................................................................... 59 5.4 Simulering af kalciumsilikat.................................................................................................................. 60 5.4.1 Geometri og materialeparametre .................................................................................................... 60 5.4.2 Randbetingelser .............................................................................................................................. 61 5.4.3 Begyndelsesbetingelser .................................................................................................................. 62 5.4.4 Simulering og output ...................................................................................................................... 63 5.5 Resultater ............................................................................................................................................... 63 5.6 Diskussion ............................................................................................................................................. 68 5.7 Konklusion ............................................................................................................................................ 71 6. Diskussion ................................................................................................................................................... 72 7. Konklusion .................................................................................................................................................. 77 8. Litteraturliste ............................................................................................................................................... 78 8 1. Indledning Fugtige kældre, isolering og indeklima Der er i de seneste år i Danmark forekommet væsentlige skærpelser af energikravene bl.a. for boliger, hvor det nu er blevet lovpligtigt at få udført en energimærkning, der skal være medhjælpende til at skabe et øget fokus på energirenoveringer af boliger, og dermed mindske energiforbruget og CO2 udslippet på landsplan. For at mindske energiforbruget i eksisterende boliger er det derfor essentielt, at efterisolere klimaskærmen så varmetabet mindskes. Udover ydervægge, tag og terrændæk, er det samtidig vigtigt at efterisolere kælderydervæggene, som også kan have stort varmetab til omgivelserne. Der findes mange forskellige måder, hvorpå en kælder kan efterisoleres. Generelt anbefales det at efterisolere kældre med udvendig isolering, men dette kræver et omfattende renoveringsarbejde, som samtidig er meget bekosteligt. Derfor ses det ofte at efterisolering sker på den indvendige side af kældervæggene. Det ses ofte, at kældre af ældre dato har store fugtproblemer, både ved indtrængende fugt gennem de eksisterende ydervægge, men også pga. ringe udluftning, se Figur 1.1. Derved er der stor sandsynlighed for, at en indvendig efterisolering kan blive problematisk med tiden, idet den oprindelige kælderydervægs temperatur reduceres ved indvendig efterisolering og fugtigheden i væggen vil stige når denne bliver koldere. Desuden kan en høj relativ fugtighed i indeklimaet opfugte isoleringsmaterialet indefra og fugten vil dernæst kondensere ved kontakt med den kolde eksisterende ydervæg. Dette kan give anledning til store fugt-, skimmel og svampeproblemer på og i kældervæggene, hvor konsekvensen er et usundt indeklima der i sidste ende kan medføre sygdom. Endvidere kan fugtindholdet i væggene skabe råd omkring organiske materialer, der som yderste konsekvens kan medføre svigt i konstruktionen. Figur 1.1 Fugtproblemer i kældre. Fugtpåvirkninger på kælderens ydervægge og gulv, samt intern fugtpåvirkning forårsaget af aktivitet. /SBi (2009)/(med modifikationer) 9 I praksis udføres en indvendig efterisolering af ydervægge over terræn med en forsatsvæg bestående af en rammeopbygning af træ eller aluminiums profiler med fyld af mineraluld, indbygget dampspærre og indvendig overflade af gips. For kældre er det vigtigt at en eventuel indtrængende fugt fra den omgivende jord kan fordampe på den indvendige side af kælderydervæggen og derefter bortventileres ved udluftning. En indvendig efterisolering med indbygget dampspærre vil i dette tilfælde blokere for fugtudligning i konstruktionen og ligeledes forhindre en indadgående udtørring af fugt fra ydervæggen, hvorefter fugten vil ophobes i væggen. Det er derfor vigtigt at have mulighed for at efterisolere kældervæggene på indvendig side, uden der skabes fugtproblemer ved kondensation. Her vil et stærkt kapillarsugende materiale, som holdes diffusionsåbent på begge sider, kunne transportere den kondenserede fugt fra den kolde ydervæg tilbage mod den indvendige overflade, hvor fugten kan fordampe. Grundet den høje relative fugtighed der kan forekomme i kældre, skal det isoleringsmateriale der anvendes kunne opretholde et højt fugtniveau og stadig fungere optimalt i disse omgivelser. Endvidere er det vigtigt at isoleringen ikke er et organisk materiale, da fugtpåvirkninger vil skabe risiko for skimmelvækst og råd. Kalciumsilikat Der er undertiden skabt større debat om, hvorvidt byggematerialet kalciumsilikat kan leve op til forventningerne omkring kapillartransport af kondensvand. Kalciumsilikat kendes for at være et stærkt hygroskopisk materiale med gode kapillarsugende egenskaber, hvilket giver gode muligheder for fugttransport gennem materialet. Produktet består af et blandet poresystem af både små og store porer, der gør det mulig for materialet at transportere vand i både damp- og væskeform. Kalciumsilikat har desuden en meget høj porøsitet og kan således indeholde en stor mængde vand. Endvidere har kalciumsilikat en meget lav varmeledningsevne, hvilket gør materialet brugbart til efterisolering. Materialet er oprindeligt produceret til at være brandhæmmende isolering af konstruktioner med høj varmeafgivelse, idet materialet er et ikke brandbart materiale (i brandklasse A1) og er uorganisk. Materialets basiske egenskaber medfører endvidere at materialet er sikret mod skimmelsvampevækst. I udlandet har kalciumsilikat gennem en længere årrække været anvendt til indvendig efterisolering, bl.a. i Tyskland, Østrig og Schweiz. Denne anvendelse har i de senere år ligeledes bredt sig til Danmark, hvor kalciumsilikaten er ved at gøre sig synligt på markedet for isoleringsmaterialer. Kalciumsilikatmaterialet som undersøges i dette projekt, er rekvireret fra MicroTherm ApS, en virksomhed som står for salget af materialet med baggrund i anvendelse som efterisoleringsmateriale i fugtige omgivelser. 10 Formål Formålet med projektet er, at udføre et forsøg med kalciumsilikatmaterialet, hvor opbygningen af forsøget skal efterligne en reel situation med henblik på at vise materialets egenskaber som efterisoleringsmateriale. Endvidere udføres en simulering af samme forsøg, der ved sammenligning med resultaterne fra forsøget, skal vise tendensen af fugttransporten. Forsøget opbygges som en kold kælderydervæg i en opfugtet, opvarmet kælder, ved at opsætte et køleskab med påsat aluminiumsplade i et klimarum (ca. 7 °C), hvor klimaet er konstant(18,5 °C og 66 % RF). Materialeprøver af forskellig størrelse opsættes på den kolde aluminiumsplade med forskellige initiale konditioneringer, for at undersøge flere muligt forekomne scenarier på samme tid. Under forsøget måles temperaturen og den relative fugtighed ved indbyggede fugtsensorer i materialet og opfugtningen af materialet bestemmes ved vejning og opskæring af materialet. Resultaterne af målingerne analyseres med henblik på at eftervise hypotesen der antager, at den udadgående fugttransport ved kapillarsugning kan modsvare den indadgående fugttransport ved diffusion, så der opstår en acceptabel ligevægt i materialet under stationære forhold. Simuleringen af samme forsøg er med til at skabe en mere detaljeret forståelse for fugttransporten, hvorfra det kan beskrives, hvordan fugten distribueres i materialet og om der dannes fugtophobninger pga. kondensation af fugt i materialet mod den kolde ydervæg, samt om der opstår den formodede ligevægt. 11 2. Teori 2.1 Hypotese Den høje porøsitet, som består af både store og små porer, bevirker at materialet har en stor indre overflade, hvor der kan bindes meget vand fra luften. Ved vanddampdiffusion vil materialet optage vanddamp fra indeklimaet og det antages, at den relative fugtighed vil stige mod den lavere temperatur. Her vil vandindholdet samtidig være størst pga. kondensation. Kondensationen ved den kolde flade skaber en fugtakkumulation, hvor porerne vandmættes, og fugten kan derefter ved kapillarsugning transporteres ud i den del af materialet, der kun indeholder vanddamp. Hypotesen bygger på, at en forskel i temperatur og relativ fugtighed gennem materialet vil medføre en damptryksgradient, som vil være drivende potentiale for vanddampdiffusion. Et tørt, afkølet materiale vil have et lavt damptryk og dermed optage vanddamp fra indeklimaet, hvor damptrykket er højt pga. den høje temperatur. Damptrykket falder med den faldende temperatur gennem materialet og vil være lavest inde ved den kolde flade. Det er kendt at materialet har gode isolerende egenskaber, så dermed vil forventes at temperaturen i materialet et stykke fra indeklimaet, være væsentlig højere end ved den kolde flade. Dette medfører at mætnings-damptrykket vil være mindre end i indeklimaet, men pga. den større relativ fugtighed i materialet, vil det aktuelle vanddamppartialtryk udlignes mellem materialet og indeklimaet. Efter damptrykket mellem materiale og indeklima er udlignet, og der ikke er nogen damptryksgradient, vil der ikke længere forekomme vanddampdiffusion mellem materiale og indeklima. Materialet er hermed kommet i ligevægt med omgivelserne under stationære forhold. Figur 2.1 viser hypotesens grundlag omkring den formodede ligevægt i materialet. 12 Damptryk Damptransport 1400 Pa ingen transport 19 °C 1000 Pa Kapillartransport Indeklima Kold væg Temperatur 7 °C RF 65% RF Vandindhold Kalciumsilikatprøve 50 mm Figur 2.1 Skitse af hypotese. Der forventes ligevægt i materialet pga. konstant damptryk mellem indeklima og punkt i materiale og der sker derfor kun intern fugttransport. I realiteten vil der ikke opretholdes stationære forhold ret længe ad gangen og materialet vil forsøge at opnå en ny ligevægt med omgivelserne hele tiden. Hvis der opsættes et tørt materiale i en fugtig kælder, vil materialet prøve et opnå ligevægt ved at optage en del af fugten. Da forholdene ikke er stationære, vil det resterende fugtindhold i kælderen blive mindre og dermed vil materialet fungere som en fugt-buffer for indeklimaet. Fugten afgives igen til indeklimaet når fugtindholdet her bliver lavere. 13 2.2 Baggrundsteori Ved udarbejdelse af resultater fra forsøg og simulering, samt analyse af disse, benyttes formler for materialets fugtparametre, samt for fugt- og varmetransport. Luftens RF og damptryk Mætningsdamptrykket, ps [Pa], er det partialtryk som er sammenhængende med det maksimale vanddampindhold luften kan indeholde ved en bestemt temperatur. Dette sker ved vandmættet luft, hvor den relative fugtighed er på 100 %. Mætningsdamptrykket kan findes ved opslag i damptrykstabeller for mættet vanddamp eller findes ved nedenstående ligning 23,5771 4042,9 235,57 2.1 Her er temperaturen, T, angivet i [°C]. /Icopal Håndbog 9 (2003)/ Ved lavere relative fugtigheder findes vanddamppartialtrykket, p, at være mindre end mætningsdamptrykket, ps, ved samme temperatur. Den relative fugtighed angiver da forholdet mellem det aktuelle vanddamppartialtryk og mætningsdamptrykket · 100% % 2.2 Tør luft angives som 0 % RF og vandmættet luft angives med 100 % RF. /Gottfredsen og Nielsen (2003)/ Luftens vandindhold og damptryk kan også findes vha. vanddampdiagrammet og damptryksdiagrammet, vist i Figur 2.2. Her kan vandindholdet og damptrykket bestemmes for et stationært klima med f.eks. 65 % RF og 18,5 °C (som det forefindes i klimarumsforsøget). P2 P1 P3 Figur 2.2 Vanddampdiagram (venstre) og damptryksdiagram (højre). /SBi (2009)/ 14 Ved aflæsning findes et vandindhold på 11 g/m3 og et vanddamppartialtryk ca. 1400 Pa. Diagrammerne kan endvidere benyttes til at bestemme dugpunktstemperaturen, som forekommer ved kondensering. Hvis der tages udgangspunkt i vanddampdiagrammet ovenfor med et begyndelses punkt P1 ved 18,5 °C, en RF på 66 % og et vandindhold på 11 g, så vil dette punkt rykkes direkte mod venstre ved afkøling af luften. Undervejs holdes vandindholdet i luften konstant, men temperatur og RF ændres. Når punktet P2 når til mætningskurven (100 % RF), ved en temperatur på ca. 12 °C, vil luften ikke kunne indeholde mere vanddamp, og hvis temperaturen falder til 7 °C vil punktet herefter følge mætningskurven P3. Dugpunktet forekommer ved punktet P2, hvor kondens eller dug vil udskilles fra luften. Vanddampdiffusion Transporten af vand i dampform sker ved diffusion, hvor der er vanddamppartialtrykket der er det drivende potentiale. Uden vanddampgradient vil der ikke ske vanddampdiffusion. Damptransporten vil bevæge sig i trykfaldets retning og fugtmængden der transporteres pr. tidsenhed er bestemt ved · ∆ ⁄ 2.3 Hvor fugtmængden afhænger af trykforskellen, Δp [Pa], tykkelsen af det forcerede materiale d [m] og vanddamppermeabilitetskoefficienten, δ [kg/(Pa·m·s)]. /Gottfredsen og Nielsen (2003)/ For finporøse materialer varierer vanddamppermeabiliteten med den relative fugtighed, da fugttransporten både kan ske ved diffusion og kapillarsugning. Vanddamppermeabiliteten ses at være højest for porøse byggematerialer. Materialets fugtparametre Det fysisk bundne vandindhold i materialet kan beskrives på flere måder, alt afhængig af om der ses på massen af materialet eller volumenet. Vand-tørstofforholdet, der angives i vægt-%, beskriver vandindholdet i forhold til materialets tørre masse m0. · 100% · 100% æ % 2.4 En prøve vejes i opfugtet tilstand (m1) og lægges i varmeovn ved 105 °C, indtil massen er konstant, hvorefter prøven igen vejes (m0). Hvis massen af den tørre prøve trækkes fra massen af den 15 opfugtede prøve, findes massen af vandindholdet (mw). Massen er angivet i kg. /Gottfredsen og Nielsen (2003)/ Vandindhold i volumenprocent, der angives i vol.-%, beskriver vandindholdet i forhold til prøvens volumen. Da volumen afhænger af massen og densiteten, kan denne parameter stadig bestemmes uden kendskab til den egentlige størrelse af prøven. . · 100% · 100% . % 2.5 Her er ρw vandets densitet og ρd er materialets tilsyneladende tørdensitet (bestemt i laboratorieforsøg). /Gottfredsen og Nielsen (2003)/ Sammenhængen mellem vand-tørstofforholdet og vandeindholdet i volumenprocent, kan derefter bestemmes ved . · . % 2.6 Eller · . æ % 2.7 /Gottfredsen og Nielsen (2003)/ Vandindholdet i materialet kan ligeledes angives som vandets masse i forhold til materialets volumen, udtrykt ved vandindholdet pr. m3 · ⁄ 2.8 Her indgår vand-tørstofforholdet som rent tal. /Gottfredsen og Nielsen (2003)/ Sorptionsisoterm Ved optagelse af fugt i porøse byggematerialer, bindes fugten fra den omgivende luft i materialets poresystem og materialet kan betegnes som hygroskopisk. Når vanddampens tryk i poresystemet er ens med partialtrykket i den omgivende luft har materialet, ved en fastholdt temperatur, opnået fugtligevægt med luften. Et materiales sorptionsisoterm beskriver sammenhængen mellem luftens 16 relative fugtighed og vandindholdet ved ligevægt. Sorptionsisotermen består både af en absorptionsisoterm og en desorptionsisoterm, der beskriver hhv. opfugtning og vandafgivelse. Vandindholdet som vises på ordinataksen kan beskrives både ved vand-tørstofforholdet eller i volumenprocent. På Figur 2.3 ses et typisk forløb af en sorptionskurve. Desorption Absorption Figur 2.3 Typisk forløb af en sorptionsisoterm. Vandindholdet optages og afgives både i det hygroskopiske og i det overhygroskopiske område. /Gottfredsen og Nielsen (2003)/ Et tørt hygroskopisk materiale vil optage vanddamp fra den fugtige omgivende luft, og fugtbindingen i materialet vil ske i flere stadier. Først vil fugten bindes i flere lag på materialets poresider, hvorefter der vil ske kapillarkondensation i porerne. For relative fugtigheder over 98 % vil porerne fyldes med vand ved kapillarkondensation, hvorefter vandet transporteres i materialet ved kapillarsugning. Et materiales sorptionsisoterm udarbejdes ved laboratorieforsøg. Kapillarkondensation Ved stigende relativ fugtighed øges de adsorberede molekylelag på porevæggene og bliver undervejs sammenfaldende mellem de to modstående vandlag som danner en menisk, hvor poren er snævrest. De dannede menisker tiltrækker nye vandlag, idet der skabes undertryk bagved den konkave væskeoverflade. Hvis den relative fugtighed og damptrykket over en menisk er større en mætningsdamptrykket vil der ske yderligere kondensation på meniskens væskeoverflade. Vandmængden bliver dermed større i porerne og den tilsvarende mængde luft bliver også mindre. Figur 2.4 viser et poresystem, hvor der ved kapillarkondensation dannes menisker i de snævre dele af poren. 17 Figur 2.4 Ved kapillarkondensation dannes menisker i de snævre dele af poren. /SBi (2009)/ Kapillarsugning Kapillarsugning er begrebet for transporten af vand i væskefasen, hvor vandtrykket er det drivende potentiale. Vandtrykket som dannes under meniskens overflade, også kendt som suctionstrykket, psuc [Pa], er et hydrostatisk tryk som kan bestemmes ved 2· · cos 2.9 Her indgår væskens overfladespænding, σ [N/m], kontaktvinklen mellem væsken og materialet, samt meniskens radius, rK [m], også kaldet Kelvinradius. /Gottfredsen og Nielsen (2003)/ Figur 2.5 viser damptrykkene på hver side af menisken, samt overfladespændingen σ, kontaktvinklen mellem væske og materiale θ og radius af menisken rK. Figur 2.5 Menisk i porerør. /Gottfredsen og Nielsen (2003)/ Sammenhængen mellem Kelvinradius, rK, og mætningsdamptrykket, p, over menisken, gives ved Kelvins ligning 18 2· · · · · ln 2.10 Her indgår væskens molekylmasse, M [kg/mol], gaskonstanten, R = 8,3144 [J/K·mol], den absolutte temperatur, T [K] og vandets densitet, ρv [kg/m3]. /Gottfredsen og Nielsen (2003)/ Ved at indsætte udtrykket (2.9) i ligning (2.10), kan der skabes en sammenhæng mellem den relative fugtighed over menisken og det tilsvarende suctionstryk under menisken · · · 2.11 Hermed kan vandindholdet afbildes på graf som funktion af suctionstrykket, og som ved omregning til relativ fugtighed kan vise sorptionskurven. /Gottfredsen og Nielsen (2003)/ 19 3. Materialeegenskaber Kalciumsilikatmaterialet har mange vigtige materialeegenskaber når det kommer til betragtning af varme- og stoftransport. De specifikke materialeegenskaber kan bestemmes ved laboratorieundersøgelser, og derefter benyttes til bestemmelse og forklaring af materialets virkemåde. I dette projekt er der udarbejdet to mindre forsøg til bestemmelse af tørdensitet og varmeledningsevne, for det benyttede materiale i klimarumsforsøget, disse er gennemgået i de følgende afsnit. De resterende, men ligeledes vigtige materialeegenskaber, er fundet i anden litteratur, hvor laboratorieundersøgelser udført på et lignende kalciumsilikatmateriale. Der refereres undervejs til disse gennem rapporten. 3.1 Måling af tørdensitet Ved en mindre laboratorieundersøgelse er den tilsyneladende tørdensitet bestemt for kalciumsilikatmaterialet, der benyttes i klimarumsforsøget. Resultatet bruges derefter til beskrivelser af opfugtning i klimarumsforsøget og generelt til analysen af resultater. Undersøgelsen udføres på et prøveemne af kalciumsilikat der har en initial ligevægt med et indendørs klima svarende til omkring 30 % RF og 20 °C. Prøveemnet opmåles med skydelærer og tørres i varmeovn ved 105 °C til vægtkonstans. Efter udtagning af varmeovn, afkøles prøveemnet i en eksikator indeholdende silicagel, så prøveemnet ikke optager fugt fra omgivelserne. Prøveemnet opmåles igen med skydelærer, for at bestemme eventuelt svind i materialet og vejes på laboratorievægt. Resultaterne af undersøgelsen er vist i Tabel 3.1. Bestemmelse af tørdensitet Før ovn Efter ovn Svind Målinger Bredde [mm] 99,70 99,69 -0,01 Højde [mm] 99,81 99,84 0,03 49,79 49,81 0,02 495,46 495,76 - - 115,721 - - 233,42 - Tykkelse [mm] -6 3 Volumen ·10 [m ] Vægt [g] Resultater Tørdensitet, ρd [kg/m3] Tabel 3.1 Målinger og resultat for undersøgelsen af tilsyneladende tørdensitet for kalciumsilikaten. Undersøgelsen giver en tilsyneladende tørdensitet på 233,42 kg/m3. Denne værdi afviger en smule fra produktets angivne tørdensitet på 220 kg/m3, fundet af Teknologisk Institut i forbindelse med bestemmelse af varmeledningstallet. I de følgende afsnit benyttes den i projektet fundne tørdensitet til udregninger og analyser. 20 3.2 Måling af varmeledningsevne 3.2.1 Sammenfatning Ved anvendelse af et Lambda-apparat bestemmes varmeledningsevnen for kalciumsilikat ved tre forskellige fugtindhold. Materialeprøverne forkonditioneres i klimarum på hhv. 65 og 85 % relativ fugtighed og i varmeskab på 105 °C. Forsøget udføres i henhold til /Munch og Hansen (2003)/. Af producentens materialeparametre fremgår det, at kalciumsilikaten har en deklareret varmeledningsevne på 0,067 W/(mK). Denne værdi antages for at være i laboratorietør tilstand. Måleresultaterne viser, at der for kalciumsilikat ikke sker nogen væsentlig ændring i varmeledningsevnen for de valgte/undersøgte konditioneringer. I forsøget var forskellen i varmeledningsevnen mellem konditioneringen til 65 % og 85 % RF (ved hhv. 22 og 25 °C) var på 0,001 W/(mK), idet de to prøveemner havde en varmeledningsevne på hhv. 0,0727 W/(mK) og 0,0737 W/(mK). Det ovntørre prøveemne viste en varmeledningsevne på 0,0693 W/(mK), et resultat tæt på producentens opgivne varmeledningsevne. Resultaterne ovenfor viser, at prøveemnet opfugtet til 85 % RF har en varmeledningsevne der er 6,35 % højere end for det ovntørre prøveemne. Denne forskel er lille i forhold til ændringen i den relative fugtighed, men samtidig forklarligt idet kalciumsilikaten er et meget porøst materiale, hvilket gør at det kan indeholde en stor mængde fugt. Ved 85 % RF har prøveemnet et vandindhold omkring 0,006 m3/m3, hvilket ikke ændrer varmeledningsevnen væsentligt. Varmeledningstallet fundet for det ovntørre prøveemne anses for at være en god tilnærmelse af det deklarerede varmeledningstal, idet afvigelsen kun er omkring 3 %. 3.2.2 Indledning Når kalciumsilikat skal benyttes som indvendig efterisolering, er det vigtigt at materialet har en lav varmeledningsevne også selvom materialet skulle optage fugt fra indeklimaet. Idet der ikke opsættes en dampspærre ved denne form for indvendig efterisolering, vil materialet være i direkte kontakt med indeklimaet og dermed udveksle fugt med indeklimaet. Dette laboratorieforsøg, har til formål er at bestemme varmeledningsevnen for kalciumsilikat ved forskellige fugtindhold. Derved undersøges det om fugten, der er ligger indenfor de fugtniveauer der normalt kan findes indendørs, har indflydelse på materialets varmeledningsevne. Der henvises til Bilag 3.1 for billeder af apparaturer, forsøgsopstilling og prøveemner. 21 3.2.3 Materiale og apparatur Prøveemner Der udføres forsøg med i alt tre prøveemner: et laboratorietørt prøveemne P0 (svarende til 0 % vandindhold), et prøveemne konditioneret til 65 % relativ fugtighed P65 og et prøveemne konditioneret til 85 % relativ fugtighed P85. Det ovntørre prøveemne er konditioneret i varmeskab på 105 °C i 5 dage og de fugtige prøveemner er konditioneret i klimarum på 65 % og 85 % i hhv. 41 og 43 dage. Prøveemnerne er undervejs i konditioneringen blevet vejet, og det er dermed kontrolleret at ligevægt med den fugtige luft har fundet sted. Apparaturer Før forsøgsstart anvendes en varmeovn på 105 °C til forkonditionering af et af prøveemnerne og der anvendes to af DTU Byg Instituttets klimakamre med en relativ luftfugtighed på hhv. 65 % og 85 % til konditionering af de resterende to prøver. Her anvendes også en vægt til at kontrollere vægtforøgelsen af prøveemnerne. Til selve forsøget benyttes et Lambda-apparat. Apparaturet består af flere sammenkoblede dele: en varmeplade m. strømforsyning, en køleplade m. kølekar, en termosøjle af fem termoelementer af kobber-konstantan, to ekstra termoelementer, et elektronisk termometer, et voltmeter og en skriver. Billede 3.1 Prøveemne med dampspærretape på kanterne for at forhindre diffusion under forsøget (venstre) og forsøgsopstillingen med alle apparaturer (højre). 22 3.2.4 Teori for varmeledning Kalciumsilikat er et meget porøst materiale med en porøsitet omkring 0,90 m3/m3 (= 90 vol.-%). Varmetransporten gennem et porøst materiale, som kalciumsilikat, vil ske ved både ledning, konvektion og stråling. Det faste stof i materialet viderefører varmen ved ledning, mens der i porerne vil ske en blanding af konvektion og stråling, som fører varmen fra den ene porervæg til den anden. Porerne i materialet har stor betydning for varmeledningsevnen, som bliver mindre jo større porøsitet materialet har, idet luft er en dårlig varmeleder. Til gengæld vil varmeledningsevnen stige markant hvis materialets åbne porer fyldes med vand, idet vand er god til at lede varmen med en varmeledningsevne på 0,6 W/(mK), ca. 15 gange så højt som mineraluld eller ca. 10 gange den tørre kalciumsilikat. /Gottfredsen og Nielsen (2003)/ Ved bestemmelse af varmeledningsevnen benyttes et varmepladeapparat, som består af en varmeog en køleplade, der placeres på hver sin side af prøveemnet. Dermed skabes en temperaturdifferens over materialet, som kan måles vha. en termosøjle. Her måles spændingen, u [mV], over termosøjlen, som senere omregnes til temperaturdifferensen over prøveemnet. To ekstra termoelementer benyttes til at bestemme referencetemperaturen, Tref [°C], på den kolde side af prøveemnet. Selve spændingen over varmepladen, U [V], måles med et voltmeter og er bestemmende for den afsatte effekt, P [W], i varmepladen. Varmepladeapparatet vises på Figur 3.1. Forsøgsopstillingen samt formler til udregning af varmeledningsevnen findes i / Munch og Hansen (2003) /. Varmeledningsevnen, λ [W/(mK)], for materialet bestemmes ud fra formel (3.1): · ⁄ ·∆ 3.1 hvor P [W] er den afsatte effekt i varmepladen, d [m] er tykkelsen af prøveemnet, Amidt [m2] er størrelsen af målearealet på varmepladen og ΔT [K] er temperaturforskellen over prøveemnet. Den afsatte effekt bestemmes som følgende: 3.2 hvor U [V] er spændingen målt over varmepladen og R = 24,8 [Ω] er modstanden i varmepladen. Temperaturdifferensen over tykkelsen af prøveemnet bestemmes ud fra formel (3.3) og (3.4): Δ · 25,9 0,06 · 2,7 · 10 · 1 · 10 · 3.3 hvor u [mV] er spændingen målt over termosøjlen og Tm [°C] bestemmes som 23 · 25,9 ° 2 3.4 her er Tref [°C] referencetemperaturen på den kolde side af prøveemnet. 3.2.5 Forsøgsgang Forsøgsopstilling Indledningsvis opskæres tre prøveemner af kalciumsilikat, alle med målene: 300 x 300 x 50 cm. De tre prøveemner konditioneres i hhv. klimakamre og varmeovn. Inden forsøget påbegyndes, påklæbes der dampspærretape omkring prøveemnernes kanter, således at der ikke sker fugtudveksling med omgivelserne under forsøget, da forsøgsopstillingen i sig selv ikke beskytter prøveemnet mod interaktion med indeklimaet, se Billede 3.1. Da prøveemnet i sig selv er et isoleringsmateriale, er det unødvendigt at placere en isoleringsramme om prøveemnet, idet det er temperaturgradienten over tykkelsen, fra varme- og kølepladen, der vil have størst effekt på prøveemnet, og ikke det omkringliggende klima. Endvidere markeres et midterfelt på prøveemnet på 160 x 160 mm. Dette er en markering for placeringen af termosøjlens fem elementer, samt termoelementerne, der ikke skal placeres i randzonen. For at få det bedste resultat, placeres fire af termosøjleelementerne i hjørnerne af midterfeltet og en i midten af feltet. Dette gøres på begge sider af prøveemnet, dvs. på både kold og varm side. De to ekstra termoelementer, som viser temperaturen ved manuel aflæsning af et elektronisk termometer af typen COW T301, placeres ligeledes i midterzonen gerne så tæt på midten som muligt også på hver sin side af prøveemnet. Se Billede 3.2. Billede 3.2 Placering af termoelementer. Mellem varmeplade og prøveemne, med påsat termosøjle og termoelement, lægges et tyndt ark skumplade som modvirker en eventuel luftspalte mellem varmeplade og prøveemne, som kan dannes pga. tykkelsen af termoelementerne mellem de to faste flader. Dette gøres ligeledes på den anden side af prøveemnet mod kølepladen. På Figur 3.1 vises opstillingen på skitseform. 24 Prøvelegeme Køleplade Isolerings ramme A Guardring Varmeplade B Guardplade Plastisolering Isoleret kasse Figur 3.1 Forsøgsopstilling med varmepladeapparat. /Munch og Hansen (2003)/ Inden forsøget igangsættes, kalibreres skriveren efter estimeret udslag, således at værdien for termosøjlen og spændingen i varmepladen holdes under 100 % under hele forsøget. Ligeledes kalibreres varmeplade, guardring og guardplade via strømforsyningen til varmepladen. Se / Munch og Hansen (2003) /. Det er vigtigt at kølepladen ikke har for lav temperatur, således at der vil dannes kondens på fladerne. Dette vil ødelægge forsøget idet der vil tilføres fugt til prøveemnet. Derfor sættes temperaturen i kølekaret, som leder vand til kølepladen, over dugpunktstemperaturen. Selve forsøget Forsøget påbegyndes ved at tænde alle apparaturer og det tjekkes at der er udslag på skriveren. Forsøget kører minimum et døgn for at være sikker på at stationær tilstand finder sted. Skriver og voltmeter, samt spændingen over varmepladen, guardringen og guardpladen tjekkes jævnligt for at se at der ikke sker fejl i forsøget. Når værdien for termosøjlen er konstant over en længere periode, har forsøget opnået en stationær tilstand og kan afsluttes. Her aflæses målinger endnu engang og det vil være disse målinger, der benyttes i de efterfølgende beregninger af varmeledningsevnen. Forsøget foretages i alt tre gange, én gang for hvert af de tre prøveemner. 25 3.2.6 Resultater Målinger fra de tre forsøg, samt de udregnede værdier for effekten afsat i varmepladen P [W], temperaturdifferensen over tykkelsen af prøveemnet ΔT [°C] og varmeledningsevnen λ [W/(mK)], kan alle ses i Tabel 3.2. P0 P65 P85 enhed 20,1 19,8 19,8 W/m2 Spænding (varmeplade), U Temperatur, Tv 3,538 32,77 3,541 31,77 3,541 31,97 V °C Køleplade Aflæst Temperatur, Tk 17,77 17,67 17,57 °C Skriver Aflæst Spænding termosøjle (5 mV = 100 %), u 58,0 2,90 70,8 3,54 54,0 2,70 70,0 3,50 27,0 2,70 70,5 3,53 % mV % V 0,505 14,23 0,0693 0,494 13,27 0,0727 0,501 13,27 0,0737 W °C W/(mK) Prøveemne Varmeplade Aflæst Effekt, p Spænding varmeplade (5 V = 100 %), U Resultater Beregnet Effekt, P Temperaturdifferens, ΔT Varmeledningsevne, λ Tabel 3.2 Aflæste målinger og forsøgsresultater fra de tre forsøg. P0, P65 og P85 henviser til konditioneringer ved hhv. ovntørring (~ 0 % RF), 65 % RF og 85 % RF. Tabellen viser målinger for varmeplade, køleplade og skriver, aflæst ved stationær tilstand. Disse værdier benyttes til udregning af resultaterne vist i bunden af tabellen. Resultaterne er udregnet ved brug af de tre formler, som beskrevet i Afsnit 2.2. Bilag 3.2 viser udskrifter af resultater fra skriveren under forsøget, tæt ved ligevægt. 3.2.7 Diskussion Af Tabel 3.2 ses, at prøveemnet, P85, konditioneret til 85 % relativ fugtighed har den største varmeledningsevne på 0,0737 W/(mK), en værdi som kun er ca. 6 % større end varmeledningsevnen for det ovntørre prøveemne, P0, på 0,0693 W/(mK). P65, som er prøveemnet opfugtet til 65 % relativ fugtighed, har en varmeledningsevne på 0,0726 W/(mK), ca. 5 % større end varmeledningsevnen for det ovntørre prøveemne. Forskellene mellem de målte varmeledningstal er resultatet af den øgede varmestrøm gennem prøveemnerne, idet vandindholdet øges i de konditionerede prøveemner P65 og P85. Når varmeledningsevnen bestemmes foregår det ved at der dannes en temperaturdifferens over prøveemnets tykkelse. P65 og P85 opfugtes i klimarum og optager her et vandindhold inden 26 forsøget startes. Når varme- og køleplade sluttes til prøveemnet dannes der to områder med forskellig relativ fugtighed, idet temperaturen ændres. Et område nær kølepladen og et nær varmepladen. Da kalciumsilikat har vist sig at have en lav varmeledningsevne, vil de to områder ikke være så markante over tykkelsen af prøveemnet, men det er ikke muligt at bestemme én eksakt relativ fugtighed i prøveemnet. I stedet skal forskellen på prøveemnerne beskrives ved forskellen i vandindhold, der vil være konstant idet prøveemnet diffusiontætnes med dampspærretape. Vandindholdet i de to opfugtede prøveemner kan estimeres ved brug af Figur 3.2, der viser en sorptionskurve for et lignende kalciumsilikatmateriale undersøgt ved forsøg i /Scheffler (2008)/. Det er vigtigt at understrege, at dette kun giver en approksimation af vandindholdet, da denne type kalciumsilikat har afvigende materialeparametre. 0,006 0,003 P65 P85 Figur 3.2 Sorptionskurven for kalciumsilikat, hvor vandindholdet kan bestemmes ud fra den relative fugtighed. /Scheffler (2008)/ Vandindholdet i de to opfugtede prøveemner bestemmes af materialets evne til at optage vanddamp fra omgivelserne. Når prøveemnerne er i ligevægt med omgivelserne kan vandindholdet aflæses i Figur 3.2, hvor det ses at vandindholdet i P65 og P85 er hhv. 0,003 og 0,006 m3/m3. Altså fordobles vandindholdet i kalciumsilikaten ved at gå fra 65 til 85 % relativ fugtighed, men varmeledningsevnen for P85 er under 2 % større end for P65. Af figuren ses det endvidere, at ordinataksen er logaritmisk og at sorptionskurven først stiger kraftigt efter 96 % relativ fugtighed. Effekten af det relativt lille vandindhold i prøveemnerne vil derfor ikke have den store effekt på varmeledningsevnen. Producentens materialeparametre for kalciumsilikaten angiver en varmeledningsevne på 0,067 W/(mK). Denne værdi er den deklarerede varmeledningsevne, også kaldet λ10, som er målt ved laboratorietør tilstand og en middeltemperatur på 10 °C. Der vil som regel være afvigelser mellem det deklarerede varmeledningstal og varmeledningstal fundet ved forsøg, der ikke har 27 samme middeltemperatur som ved λ10, eller samme forsøgsopstilling. Alligevel ses resultatet af den målte varmeledningsevne for det laboratorietørre prøveemne, P0, at være en rimelig god tilnærmelse af den deklarerede værdi. Procentvis er den målte værdi også kun lidt over 3 % større end den deklarerede varmeledningsevne. Både temperaturen og fugtindholdet har indflydelse på varmeledningstallet, hvilket også kan ses af Figur 3.3. Figuren er lavet for autoklaveret porebeton med en densitet på 540 kg/m3. Selvom densiteten af porebetonen er mere end dobbelt så høj som for kalciumsilikaten (ρd = 233 kg/m3), er det alligevel muligt at vise temperaturens og vandindholdets indvirken på varmeledningsevnen, idet de to materialer er rimelig ens i form og struktur, samt porebeton også har en høj porøsitet, omkring 80 %. Figur 3.3 Variationen i varmeledningstallet som funktion af temperaturen ved forskellige opfugtninger vist ved vand-tørstofforholdet. Graferne er lavet for porebeton med densitet på 540 kg/m3. /Gottfredsen og Nielsen (2003)/ Når volumenprocenten af vandindholdet i de undersøgte prøveemner omregnes til vægtprocent, fås: P65: u = 1,2 vægt-% P85: u = 2,4 vægt-% For at sammenligne med figuren svarer det til en kurve liggende mellem de to nederste kurver med vandindhold u = 0,5 % og u = 10 %. Begge disse kurver har meget lille hældning og temperaturen vil derfor ikke have den store indflydelse på varmeledningsevnen ved så lille en opfugtning. Hvis kurverne for P65 og P85 skulle indsættes i denne figur ville de samtidig ligge relativt tæt, og forskellen i varmeledningsevne for de to prøveemner vil ud fra grafen derfor ikke være stor. Af grafen ses det, at det først er ved et vand-tørstofforhold på 30 % at der ses en betydelig forskel i varmeledningsevnen, og at afhængigheden af temperaturen nærmest viser en eksponentiel voksende varmeledningsevne. Omkring de 18° C, som var kølepladens temperatur under forsøgene, er der altså lidt større forskel mellem varmeledningstallene for de forskellige opfugtninger end ved f.eks. 10° C som er middeltemperaturen i prøveemnet ved den deklarerede varmeledningsevne. Et forsøg 28 med en høj opfugtning på omkring 50 vægt-% ville forventes at give meget forskellige varmeledningstal afhængig af middeltemperaturen i prøveemnet. For at se nærmere på densitetens indvirken på varmeledningstallet vises herunder et diagram over lette byggematerialer, hvor varmeledningsevnen er afhængig af både vandindhold og materialets densitet, se Figur 3.4. Siporex Kalciumsilikat Figur 3.4 viser varmeledningstal for lette bygningsmaterialer ved 10 °C. Densiteten af hvert materiale er angivet på kurven. /Gottfredsen og Nielsen (2003)/ Hvis resultaterne for varmeledningsforsøget indsættes i Figur 3.4, vil kurven for kalciumsilikat ligge i området omkring mineraluldsprodukterne Rockwool Batts (78 kg/m3) og Glasuld bygningsmåtte (62 kg/m3). Forbindelsen til disse materialer er de meget høje porøsiteter, hvorimod densiteten for kalciumsilikat er mere end 3-4 gange så høj som mineraluldsprodukterne. Hvis densiteten af kalciumsilikat hæves til omtrent det dobbelte, ved samme volumenprocent vand (2,4 vol.-%), vil punktet for P85 rykke op på kurven svarende til letbetonen Siporex (445 kg/m3). Her aflæses varmeledningsevnen til 0,14 W/(mK), altså en stigning i varmeledningstallet på ca. 50 %. Det er derfor vigtigt, at materialer som benyttes til isolering skal have en forholdsvis lav densitet, således at varmeledningsevnen er lav og således at materialelagets tykkelse ikke bliver for stor for at opfylde isoleringseffekten (U-værdien). 29 Fejlkilde Der var stor forskel på varigheden af de tre forsøg, idet det var uvist hvor lang tid forsøgene skulle fortsætte efter skriveren viste en tilsyneladende opnået stationær tilstand. Forsøget med det første prøveemne, P85, varede ca. 28 timer; det andet forsøg med prøveemne P65 havde en varighed på ca. 48 timer; og det sidste prøveemne P0 havde en varighed på omkring 68 timer. Den lange varighed på sidste prøveemne, P0, var forårsaget af en ustabil tilstand, som blev vist på skriveren. Til tider så forsøget ellers ud til at have opnået en stationær tilstand, men efter et stykke tid viste skriveren en ustabil tilstand, hvor spændingen over termosøjlen faldt en anelse og blev lettere bølgende omkring samme akse. Det har været svært at bestemme præcist hvornår den stationære tilstand er indtrådt og hvorfor spændingen over materialet igen er blevet ustabil. I dette tilfælde er det vigtigt at inkludere forsøgsvarigheden, idet der er større chance for at prøveemnets startbetingelser (relativ fugtighed og vandindhold) kan være ændrede jo længere tid forsøget har kørt, og hvor prøveemnet har været i kontakt med andre omgivelser end dem det blev forkonditioneret i. Derfor antages det at prøveemnet under forsøget må have optaget noget fugt, idet spændingen over termosøjlen faldt en smule, at prøven fra starten var i laboratorietør tilstand og pga. kalciumsilikatpladens hurtige fugtoptag. På baggrund af denne antagelse blev det besluttet, at det for prøveemnet P0 ville være målingerne hørende til den stationære tilstand, der var af længst varighed, og samtidig relativt tæt på forsøgets start, som blev brugt til at bestemme resultaterne for varmeledningsevnen. 3.2.8 Konklusion De fundne varmeledningstal for de tre prøveemner har en maksimal afvigelse på 6,35 % mellem det ovntørre prøveemne, P0, og det mest opfugtede prøveemne, P85. Varmeledningstallet for det ovntørre prøveemne blev fundet til kun at være lidt over 3 % større end den deklarerede varmeledningsevne fra producenten. Dette gør, at resultatet og forsøget anses for at være en god tilnærmelse til den deklarerede værdi. De opfugtede prøveemner derimod, har ikke været mulige at sammenligne med andre tilsvarende værdier. Forklaringen på den forholdsvise lille forskel i varmeledningstal, ved de tre forskellige konditioneringer, findes i materialets høje porøsitet, som gør at vandindholdet er forholdsvist lavt indtil den relative fugtighed når op på ca. 96 %. Konditioneringen af de to prøver, P65 og P85, var med de hhv. 65 og 85 % relativ fugtighed ikke nok til at vise en betydelig ændring for varmeledningsevnen. Selvom kalciumsilikat har en relativ høj densitet, i forhold til andre isoleringsmaterialer, viser resultaterne at kalciumsilikaten alligevel vil ligge tættere på mineraluldsprodukterne end f.eks. produkterne af letbeton. Dette skyldes igen den høje porøsitet på ca. 0,9 m3/m3. 30 4. Klimarumsforsøg med kalciumsilikat 4.1 Sammenfatning Forsøget har til formål at skabe kendskab til fugttransporten i kalciumsilikat opsat på en kold kælderydervæg i en opvarmet, men fugtig kælder. Forsøgsopstillingen er opsat i et klimarum med stationære forhold (18,5 °C og 66 % RF), og består af en afkølet aluminiumsplade opsat over åbningen på et køleskab, hvorpå der er fastgjort prøveemner af kalciumsilikat. Fugttransporten gøres endimensionel over prøveemnernes tykkelse, ved at diffusionstætne og isolere prøveemnernes kanter. Der benyttes både tørre og forskelligt opfugtede prøveemner, for at se om begge konditioneringer vil opnå ligevægt med omgivelserne. Gennem forsøgsperioden måles temperaturen og den relative fugtighed over prøveemnernes tykkelse, og fugtindholdet bestemmes ved opskæring af prøveemnerne ved veje-tørre-veje-metoden. Måleresultaterne viser en stigning i relativ fugtighed over hele forsøgsperioden for både tørre og våde prøver. Ligeledes ses en stigende opfugtning i vejeresultaterne, dog med undtagelse af to prøveemner, der initialt er opfugtet til hhv. 10 og 25 vol.-% vandindhold. Af måleresultaterne for temperatur og relativ fugtighed, udregnes de aktuelle vanddamppartialtryk, der ifølge hypotesen kan give en indikation af om materialet er kommet i ligevægt med omgivelserne. Målingerne viser en tendens for en indstillende ligevægt i materialet. 31 4.2 Indledning Det grundlæggende forsøg, som ligger til grund for denne rapport, har til formål at vise fugtfordelingen i en kalciumsilikatplade, der udsættes for en høj relativ luftfugtighed og en stor temperaturgradient over tykkelsen. Forsøget er udtænkt, at skulle give en idé om kalciumsilikatpladens funktion ved praktisk brug i f.eks. fugtige kældre. Der skabes et klima som skal efterligne en fugtig, men opvarmet kælder, hvor forsøgspladerne af kalciumsilikat opsættes på en køleplade, der skal simulere en uisoleret kælderydervæg. Da forsøget udføres over en relativ kort periode, og der i denne periode skal indtræde væsentlige ændringer i fugtforholdene i kalciumsilikaten, øges temperaturgradienten over materialets tykkelse. Disse ændringer bevirker at forsøget bliver af mere teoretisk karakterer. Dog kan man stadig sammenligne målinger og resultater fra forsøget med praksis, under hensyntagen til at der i praksis ikke nødvendigvis vil forekomme ligeså kritiske værdier for temperaturen og fugten i pladerne, afhængig af de i praksis tilstedeværende faktorer for klimaet og fugtforholdene i pladerne. Der udføres forsøg med både rumtørre og opfugtede prøveemner af kalciumsilikat. Dette er for at se om fugtfordelingen i materialet vil ændres væsentligt mellem de to typer opfugtninger. I praksis opsættes kalciumsilikatpladerne som rumtørre, dvs. at deres relative fugtighed ligger mellem 30 og 50 %. De opfugtede prøveemner skal efterligne plader opsat på en lettere utæt kælderydervæg, eller plader opsat med et i forvejen indeholdt højt fugtindhold. Det antages at en opfugtet kalciumsilikatplade i begyndelsen vil indeholde mere fugt (specielt i de inderste lag mod den kolde ydervæg) end de rumtørre plader, som er opsat på en tæt, men kold kælderydervæg. De opfugtede plader vil have sværere ved at slippe af med den ophobede fugt, hvilket kan ændre fugtforholdene, og dermed fugttransporten betydeligt i forhold til de rumtørre plader. Under forsøget måles fugtindholdet i prøveemnerne ved både vejning samt temperatur- og relativ fugtighedsmålinger med fugtsensorer. Resultaterne af disse målinger sammenlignes over tykkelsen af prøveemnerne ved omregning til volumetrisk vandindhold. Afslutningsvist kan resultaterne fra vejningerne sammenlignes med vandindholdet fundet ved simuleringen, og resultaterne for fugtmålingerne kan sammenlignes med værdierne for den relative fugtighed ligeledes fundet ved simulering. Sammenligningen ses i Kapitel 6 Diskussion. Billeder af apparaturer, forsøgsopstilling, samt forberedelse af prøveemner kan ses i Bilag 4.1. 32 4.3 Forsøgsopstilling Laboratorieforsøget med kalciumsilikat foregår i et klimarum i forsøgshallerne ved Instituttet for Byggeri og Anlæg på DTU. Klimarummet benyttes ikke af andre studerende gennem forsøgsperioden og klimaet er derfor indstillet til netop dette forsøg. Indstilling af klimaparametrene medførte imidlertid et ustabilt klima, som måtte reguleres ved brug af flere apparaturer hvilket var en langvarig proces. Det ustabile klima er nærmere beskrevet i Bilag 4.3.1. Forsøgsopstillingen består af flere sammensatte elementer, som kræver forskellig grad af teoretisk og praktisk forarbejde. De enkelte elementer er beskrevet i de enkelte underafsnit nedenfor. En liste over materialer og apparaturer er vist i Bilag 4.2 4.3.1 Indeklimaet For at skabe et naturligt forekommende indeklima til forsøget, der skal forestille et nogenlunde almindeligt indeklima for en kælder med en forholdsvis kritisk fugtpåvirkning, opsættes forsøgsopstillingen i et af DTU-Byg’s klimarum. Her kan både temperatur og relativ luftfugtighed styres efter behov, idet der i rummet er opsat en køleradiator med indbygget blæser (fan coil) og en befugter tilkoblet en hygrostat. Indeklimaparametrene er til forsøget bestemt efter den maksimale relative fugtighed som forekommer indenfor i sensommeren, se Figur 4.1. Figuren viser den gennemsnitlige variation for den relative fugtighed over årets tolv måneder for ude- og indeklima. Figur 4.1 Gennemsnitlig variation i den relative fugtighed ude og inde over et år. /[2] SBi (2009)/ I bestemmelsen af den indendørs relative fugtighed er der ikke taget højde for fugttilskud fra eventuel indendørs aktivitet. Dette skyldes den forholdsvis korte forsøgsperiode, hvor det undersøgte materiale skal nå at komme i ligevægt med klimaet, hvilket vil tage længere tid jo mere 33 vanddamp luften indeholder. I forsøget benyttes en indendørs relativ fugtighed på 65 % svarende til den maksimalt forekomne værdi over året, grundet den årlige variation i udeluftens temperatur og relative fugtighed. For at holde den relative fugtighed konstant i klimarummet indsættes en ultralydsbefugter, koblet til en ekstern hygrostat, som kun afgiver fugt til klimaet hvis den relative fugtighed i klimaet falder under 65 %. Ydermere er der i klimarummet indsat en affugter, der i tilfælde af for høj relativ fugtighed, vil optage den overskydende fugt fra indeklimaet. Det vælges at fastholde klimarummets oprindelige temperatur, ca. 20 °C, som holdes nogenlunde konstant af den opsatte køleradiator. Ved monitorering af klimarummet ses det, at køleradiatoren ikke kører uafbrudt, men kun slår til omtrent hver halve time. Dette giver mindre udsving i temperaturerne, som samtidig påvirker den relative fugtighed i klimarummet, og målinger viser at udsvingene ligger mellem 18-21 °C samt 65 og 70 % RF. Monitoreringen af klimarummet foregår både manuelt og automatisk. De manuelle målinger foretages et par gange om ugen, hvor temperatur og RF aflæses på en termohygrograf samt en elektronisk aflæser koblet til en Sensirion SHT75 sensor. Målingerne fra monitoreringen af klimarummet er vist i Bilag 4.3.2. 4.3.2 Den kolde væg Under virkelige forhold opsættes kalciumsilikatpladerne direkte på væggen med en specialklæber. I forsøget udelades specialklæberen og laboratorieprøverne af kalciumsilikat opsættes direkte på en lodret flade. Som efterligning af en uisoleret kælderydervæg, benyttes en kold flade med konstant temperatur. Fladen størrelse er afhængig af antallet af laboratorieprøver af kalciumsilikatmaterialet, som skal være sat op samtidig. Opbygningen af den kolde flade består således af et køleskab med en påsat aluminiumsplade over åbningen. Temperaturen i køleskabet kan reguleres i tilfælde af manglende temperaturgradient over materialeprøvernes tykkelse, idet køleskabets funktioner er tilpasset forsøgets rammer. Opsætningen af prøveemnerne sker direkte på aluminiumspladen, idet de fastspændes med bolte og spændskiver i borede huller med gevind, præcist afbilledet på aluminiumspladen efter prøveemnernes størrelse. Der stræbes efter at opnå en temperatur på aluminiumspladen, der ligesom den indendørs relative fugtighed kan beskrives ved udeklimaet. Derfor ses der nærmere på kældervægge under terrændæk, hvor jordtemperaturen har stor indflydelse på kældervæggens temperatur. Figur 4.2 viser variationen af jordtemperaturen over et år ved forskellig dybde. Variationerne i jordtemperaturen påvirkes af årstidsvariationerne ned til en dybde på 8 meter, men er pga. densiteten og fugtindholdet forskudt i forhold til lufttemperaturens variation. Jordtemperaturen vælges i en dybde mellem 2,5 og 8 m, svarende til en kælders dybde, som over året har en temperatur på mellem 5 og 10 °C. 34 Figur 4.2 Årsvariationen i jordtemperaturer i forskellige dybde. Kældervæggens dybde antages at ligge mellem 2,5 og 8 m, som har jordtemperaturer mellem 5 og 10 °C. /[2] SBi (2009)/ Temperaturen af den kolde flade sættes til at ligge mellem 6 og 8 °C, idet den ikke kan holdes fuldstændig konstant pga. den store varmeledning mellem aluminiumsplade og klima, der kan forekomme i punkter der ikke er tilstrækkeligt isolerede. Dog bestræbes det, at fuldisolere aluminiumspladen så varmetabet og den opstående kondens på pladen så vidt muligt undgås. Billeder af forberedelse af kølefladen kan ses i Bilag 4.1. 4.3.3 Prøveemner Forsøget består af to parallelle forsøg, der har til hensigt at tilvejebringe enslydende resultater ved to forskellige målemetoder. De to metoder medfører brug af forskellige størrelser prøveemner, samt antallet af prøveemner. Det ene forsøg tager udgangspunkt i at måle fugttransporten ved hjælp af fugtsensorer, der måler temperaturen og den relative fugtighed, og det andet forsøg har til formål at bestemme fugttransporten ved at finde fugtens vægt (hhv. måleforsøg og vejeforsøg). En liste over de forskellige typer prøveemner for de to forsøg ses i Tabel 4.1. 35 Vejeprøver Måleprøver h x b x d [mm] h x b x d [mm] 100 x 100 x 50 200 x 200 x 50 Initial konditionering Tørre prøveemner TØR 1 TØR 1 Rumtørt, 30-50 % RF, ingen overfladebehandling TØR 2 TØR 2 Rumtørt, 30-50 % RF, ingen overfladebehandling TØR 3 - Rumtørt, 30-50 % RF, ingen overfladebehandling Opfugtede prøveemner VÅD 1 VÅD Konditioneret til 2 vol.-%, ingen overfladebehandling VÅD 2 - Konditioneret til 2 vol.-%, ingen overfladebehandling VÅD 3 - Konditioneret til 2 vol.-%, ingen overfladebehandling VÅD 10 - VÅD 25 - Konditioneret til 10 vol.-%, ingen overfladebehandling Konditioneret til 25 vol.-%, ingen overfladebehandling Overfladebehandlede prøveemner DIFF - PLAST - Rumtørt, 30-50 % RF, behandlet med diffusionåben maling Rumtørt, 30-50 % RF, behandlet med plastmaling Tabel 4.1 Oversigt over de forskellige typer prøveemner, der indgår i forsøget. De opfugtede prøveemner VÅD10 og VÅD25 er overskydende prøveemner der først tages ind i forsøget efter første opskæring har fundet sted. Af Tabel 4.1 fremgår det, at der kun benyttes tre prøveemner i måleforsøget og hele ti prøveemner i vejeforsøget. For vejeprøverne forekommer tre identiske prøveemner der er rumtørre og ligeledes tre identiske prøveemner konditioneret til 2 vol.-%. Disse prøveemner er der flest af, idet bestemmelsen af fugtindhold ved vejning skal ske over flere gange igennem forsøgsperioden, og hvor prøverne bliver opskåret og derefter udgår af forsøget. For måleprøverne forekommer kun én dublet, idet der skal bruges en referenceprøve for at skabe bedre målesikkerhed. På grund af pladsmangel på forsøgsopstillingen, samt en begrænsning i antallet af fugtsensorer koblet til én datalogger, kunne der ikke indgå en reference for det opfugtede måleprøveemne. Datablade for overfladebehandling ses i Bilag 4.3.3. 36 Forarbejdning af prøveemner Prøveemnerne udskæres af en stor kalciumsilikatplade på ca. 100 x 120 cm. Herefter skal alle prøveemner igennem en forarbejdningsproces inden forsøgsopstillingen kan færdiggøres og forsøget kan opstartes. For at skabe en så vidt mulig endimensionel fugttransport, over prøveemnets tykkelse og temperaturgradienten, skal prøveemnets kanter isoleres og tætnes mod hhv. varmetransport og damptransport ved diffusion. En skitse over forarbejdningsprocessen er vist i Bilag 4.3.4. Først påføres to lag epoxymaling på prøveemnets kanter for at disse gøres diffusionstætte. Det andet lag epoxymaling fungerer samtidig som en lim til det første lag Armaflexisolering, der fastsættes på prøveemnets kanter i den våde epoxymaling. Med kontaktlim fastgøres det andet lag Armaflexisolering på den eksisterende isolering. Efter tørring finjusteres Armaflexisoleringen ved skæring, så isoleringen flugter med bagsiden af kalciumsilikaten, som skal sidde helt tæt op af den kolde flade. Ujævnheder i isoleringen kan få kalciumsilikaten til at løfte sig fra den kolde flade og dette vil skabe mulighed for indtrængende luft fra indeklimaet, som vil kondensere på aluminiumspladen bagved prøveemnet og medføre et ukontrollabelt fugttilskud. Billede 4.1 Prøveemner forarbejdes med epoxymaling og Armaflexisolering. Under forarbejdningsprocessen for de store måleprøveemner skal der, inden påføring af epoxymaling, bores fire huller i siden af prøveemnet til fugtsensorerne, som senere indbygges. Hullerne udfyldes under epoxypåføringen midlertidigt med pex-rør, der beskytter mod indtrængen af epoxymaling i hullerne. Endvidere holdes hullerne frie ved fastsættelsen af isoleringen, således at sensorerne indbygges til sidst i forløbet. Placering af fugtsensorer beskrives nærmere i Afsnit 4.3.4. Billeder fra forarbejdningsprocessen af prøveemnerne er vist i Bilag 4.1. 37 Opfugtning af prøveemner Inden forsøget opstartes skal de fugtige prøveemner konditioneres ved påføring af vand. Mængden af det påførte vand bestemmes ud fra en sorptionskurve for et lignende kalciumsilikatmateriale. Sorptionskurven er udarbejdet ved laboratorieundersøgelser i sammenhæng med en Ph.d.afhandling, se /Scheffler (2008)/. Sorptionskurven er vist i Figur 4.3. 0.25 0.02 Figur 4.3 Sorptionskurve for lignende kalciumsilikatmateriale. Vandindholdet bestemmes ud fra kurven indenfor det overhygroskopiske område. /Scheffler (2008)/ De tre typer opfugtninger vælges ud fra det overhygroskopiske område (> 98 % RF) således at vandmængden er betydelig, men at prøveemnerne med en opfugtning på 2 vol.-% stadig kan nå at komme i ligevægt med omgivelserne indenfor forsøgsperioden. De andre opfugtninger regnes ikke for at nå ligevægt indenfor forsøgsperioden. De påførte vandmængder bestemmes ved beregning og opfugtningen af de fem prøveemner er angivet i Tabel 4.2 ved angivelse af vandindhold i volumenprocent, vægtprocent (vandtørstofforhold) og vandmængden i gram. Beregningen af de enkelte opfugtninger er vist i Bilag 4.3.5. 38 Prøveemne Dimensioner Volumen 3 3 Vandindhold h x b x d [m] ·10 [m ] [vol.-%] [vægt-%] [g] VÅD 1 0,1 x 0,1 x 0,05 0,5 2,0 8,0 10,0 VÅD 2 0,1 x 0,1 x 0,05 0,5 2,0 8,0 10,0 VÅD 3 0,1 x 0,1 x 0,05 0,5 2,0 8,0 10,0 VÅD 10 0,1 x 0,1 x 0,05 0,5 10,0 40,0 50,0 VÅD 25 0,1 x 0,1 x 0,05 0,5 25,0 100,0 125,0 0,2 x 0,2 x 0,05 2,0 2,0 8,0 40,0 Vejeprøver Måleprøver VÅD Tabel 4.2 Værdier for udregnet vandindhold i de opfugtede prøveemner angivet i volumenprocent, vægtprocent og gram. Af tabellen fremgår det, at det opfugtede måleprøveemne påføres fire gange så meget vand som vejeprøveemnerne med samme volumenprocent vandindhold. Dette skyldes dimensionsforskellen mellem de to typer prøveemner. Opsætning af prøveemner Forsøget opstartes med de tre måleprøveemner, samt otte af de ti vejeprøveemner. Prøveemnerne VÅD10 og VÅD25 opsættes først efter første opskæringsforløb indeholdende TØR1 og VÅD1, som finder sted efter forsøget har kørt i 10 dage. Påføring af de ovenfor beregnede vandmængder finder sted lige inden prøveemnerne opsættes på aluminiumspladen. Forsøgsopstillingen med placering af de enkelte prøveemner er vist på figur i Bilag 4.3.6. Billede 4.2 Prøveemner opsat på køleskab (venstre), fugtsensorernes transmittere opsat med Gaffatape på køleskabets kanter (højre). 39 4.3.4 Fugtsensorer Målingerne af fugtindholdet under forsøgsperioden bestemmes ved brug af fugtsensorer indbygget i de tre måleprøver. Fugtsensorerne, af typen Sensirion SHT75, måler både temperatur og luftens relative fugtighed. Der afsættes fire sensorer til hvert prøveemne, som indbygges over prøveemnets tykkelse. Indbygning af fugtsensorer Idet fugtsensorerne måler luftens relative fugtighed, placeres de indbyggede sensorer i materialet med luft omkring målepunktet og meget tæt på selve materialet. Dette udføres ved at bore hullerne med en diameter på 12 mm og en længde på 50 mm. Sensorerne, som kun måler omkring 7 mm i diameter, indbygges i pex-rør med en indre diameter på 8 mm og en ydre diameter på 12 mm, samt en længde på 50 mm. Pex-rørerne passer i smig med hullerne i prøveemnerne, således at luft fra indeklimaet ikke kan komme ind langs siden af pex-rørerne. Pex-rørerne blev valgt på baggrund af deres relativt dårlige varmeledningsevne, således at materialet omkring de indbyggede rør ikke ville ændres væsentligt. Ved indbygning af fugtsensorerne i de respektive pex-rør, er det samtidig muligt at undgå en direkte kontakt mellem sensorer og opfugtet materiale, der kan forårsage fejlagtige målinger. Som fastholdelse af fugtsensorer i pex-rørene benyttes et fugebånd med en diameter på 10 mm, og røret forsegles afslutningsvist med en silikonefuge i modsatte ende end fugtsensoren. Silikonefugen er samtidig med til at bremse en evt. fugtdiffusion mellem materiale og indeklima. Billede 4.3 viser en fugtsensor indbygget i pex-rør. Billede 4.3 Pex-rør, fugtsensor med fugebånd omkring ledning og silikonefuge (venstre) og samlet beskyttelsesopbygning omkring sensor (højre). Endvidere ses en skitse af opbygningen i Bilag 4.3.7. Prøveemnerne har en tykkelse på 50 mm, og de fire målepunkter (centrum af pex-rørerne og de borede huller) fordeles ligeligt over tykkelsen, således at der er 10 mm mellem hver sensor. De yderst placerede fugtsensorer, som er tættest på hhv. indeklima og den kolde aluminiumsplade, placeres med centrum 10 mm fra hhv. forside og bagside af prøveemnet. De to resterende sensorer 40 placeres hhv. 20 og 30 mm fra bagside ved aluminiumspladen. Fugtsensorerne placeres endvidere i forskellig højde for at undgå, at der fjernes for meget materialemasse i et enkelt område som kan have indflydelse fugt- og varmetransporten omkring målepunkterne. Figur 4.4 viser afstanden mellem sensorerne set fra siden og fronten af prøveemnet. 125mm S4 50mm 75mm 20mm S2 12mm 75mm S2 12mm 30mm 30mm 200mm S4 S1 125mm S1 50mm 12mm Forside (indeklima) 200mm 10mm Bagside (alu-plade) S3 50mm 30mm 30mm 20mm 75mm 75mm 50mm S3 12mm 10mm Figur 4.4 Placering af sensorer set fra siden af prøveemnet (venstre) og set fra forsiden (højre). Målesystemet som benyttes i projektet er en samlet pakkeløsning udlånt af BMT Instruments ApS. Her indgår fugtsensorer med påsat transmitter, en trådløs datalogger, samt et computerprogram (Profort) til at hente de opsamlede data fra dataloggeren. Målesystemet er pga. den trådløse opsætning en god funktionel løsning til bl.a. overvågning af fugt i konstruktioner over længere perioder, hvor data til enhver tid kan hentes ned over Internettet. Opsamling af data foregår ved, at målingerne fra fugtsensorerne sendes trådløst, via en transmitter, til dataloggeren. Fra dataloggeren kan data hentes over Internettet gennem programmet Profort, idet der i dataloggeren er indbygget et GSM mobiltelefonkort som kommunikerer over GSM-netværket med Profort. De opsamlede data hentes som Excelark, der viser målinger for temperatur og RF, foretaget hver halve time, med eksakt måletidspunkt (dato og klokkeslæt). De enkelte sensorer er på forhånd kodet med et sensornummer, som anvendes i Profort ved opsætning af systemet. Efter den første kalibrering af sensorerne bestemmes den endelige placering af hver sensor ud fra, hvilken sensor der her størst målesikkerhed indenfor de afprøvede relative fugtigheder. De højeste RF-værdier antages at forekomme tættest på den kolde flade, så sensorerne der har størst målesikkerhed i området mellem 90 og 94 % RF udvælges til målepunkterne (S1), som er placeret tættest på den kolde flade. På samme måde vælges de resterende sensorers placering ud fra størst målesikkerhed. Placering af de enkelte sensorer, er angivet i Tabel 4.3. 41 Prøveemne Afstand fra alu-plade Sensor nr. TØR 1 S1 10 mm 31319 S2 20 mm 31206 S3 30 mm 31312 S4 40 mm 31209 S1 10 mm 31317 S2 20 mm 31311 S3 30 mm 31313 S4 40 mm 31211 S1 10 mm 31212 S2 20 mm 31318 S3 30 mm 31203 S4 40 mm 31205 TØR 2 VÅD Indeklima 31320 Tabel 4.3 Placering af de enkelte fugtsensorer med angivelse af afstand til aluminiumsplade i mm. Kalibrering af sensorer Før forsøget opstartes foretages en kalibrering for den relative fugtighed af samtlige sensorer. Dette gøres for at kortlægge målesikkerheden for de enkelte sensorer. De nedhentede data fra forsøget afstemmes herefter med kalibreringsværdierne, så data derefter antager korrekte værdier målt efter mættede saltopløsninger og ampuller. Kalibreringen fortages i et af DTU-Byg’s klimaskabe, hvor den relative fugtighed kan reguleres og aflæses ved brug af en Rotronic føler, der måler temperatur og relativ fugtighed i klimaskabet. Rotronic føleren er endvidere kalibreret efter saltopløsninger og ampuller, for hvilke den respektive relative fugtighed er kendt. For at være sikker på størst mulig nøjagtighed i forsøgsresultaterne, gentages kalibreringen efter forsøgets afslutning. Dette gøres for at undersøge om sensorerne under forsøgsperioden er blevet beskadiget og dermed har større måleafvigelser end ved den første kalibrering. Ved sammenligning af kalibreringskurverne fra de to kalibreringsomgange ses det, at der ikke forekommer nogen væsentlige ændringer i måleresultaterne. Slutteligt vælges kalibreringskurverne fra kalibreringen efter forsøget til at være bestemmende for de egentlige måledata i forsøget. I Bilag 4.3.8 findes kalibreringskurver for de enkelte sensorer. 42 Der er ikke udført kalibrering mht. temperaturen, men under kalibreringen for relativ fugtighed så temperaturmålingerne ud til at følge den reelle temperatur rimelig nøjagtig omkring 18-20 °C. Det er dog uvist, hvordan målesikkerheden ser ud i området omkring 7-18 °C. Billeder fra kalibrering er vist i Bilag 4.1. Udtage fra datablad for Sensirion SHT75-sensorer benyttet i forsøg er vist i Bilag 4.3.9. 4.4 Forsøgsgang Forsøget i klimarummet opstartes d. 23.april og forløber over en tidsperiode på 46 dage. Gennem forsøgsperioden opsamles de elektroniske måledata automatisk og hentes ned og analyseres ca. én gang om ugen. Ligeledes foretages der ugentligt vejning af samtlige vejeprøveemner. Vejningerne giver en indikation af fugtoptaget/-afgivelsen for hvert prøveemne. Begge former for data analyseres ugentligt for at skabe et overblik over fremgangen i forsøget. Måleprøver For de tre måleprøver omformes taldata fra Excelark til kurveforløb, der viser udviklingen i temperatur og relativ fugtighed prøveemnerne imellem, samt gennem tykkelsen af de respektive prøveemner. Kurveforløb for måledata gennemgås i Afsnit 4.5.1. Vejeprøver Som beskrevet i Afsnit 4.3.3 indgår der fra forsøgets start otte vejeprøveemner. Der fortages regelmæssigt vejninger af samtlige prøveemner, hvor resultaterne bearbejdes og ved kurveforløb viser udviklingen i fugtoptaget for hvert prøveemne. Prøveemnerne vejes hele, dvs. inklusiv de påførte lag af epoxy og Armaflexisolering på prøveemnernes kanter. Dette medfører, at det ikke er den samlede vægt, men derimod vægtforøgelsen for hvert prøveemne fundet over to på hinanden følgende vejninger, der sammenlignes prøveemnerne imellem. Udover resultater for det samlede fugtoptag, findes også forskellen i fugtindhold gennem prøveemnerne. Efter vejning af hele prøveemnet, fjernes Armaflexisoleringen og epoxymalingen ved opskæring, således at der kun er en del af kalciumsilikatprøven tilbage, som dernæst opskæres i fire dele gennem tykkelsen. Hver delprøve har et areal på ca. 70 x 70 mm og en tykkelse mellem 10 og 20 mm. Tykkelsen af hver delprøve er bestemt efter placeringen af målepunkterne for de indbyggede sensorer i måleprøveemnerne. En skitse over opdelingen af prøveemnerne er vist i Figur 4.5. 43 S2 S4 Bagside (alu-plade) Forside (indeklima) S1 S3 15 10 10 15 Figur 4.5 Opdeling af prøveemnet ved opskæring, mål angivet i millimeter. Idet opskæring af prøveemnerne udføres med en gammeldags brødskærer, hvor det ikke er muligt at indstille den præcise tykkelse der skal skæres, får de enkelte delprøver en smule forskellig tykkelse. Valget af værktøj til opskæring af prøveemnerne faldt på brødskæreren, fordi opskæringen skulle foregå hurtigst muligt for at fugten ikke kunne nå at diffundere ud af prøveemnet under opskæringen, samt for ikke at skabe varme og dermed ændre fugtindholdet, som f.eks. savning ville medføre. Brødskæreren giver, i forhold til en sav, mindre friktion og dermed mindre varmeafgivelse ved skæring. Billede 4.4 Brødskærer der benyttes til opskæring (venstre), opskårede delprøver (højre). Efter opskæring benyttes veje-tørre-veje-metoden til at bestemme fugtindholdet i hver delprøve. De små delprøver lægges efter opskæring i petriskåle og tætlukkende poser, så fugten ikke forsvinder fra prøven. Petriskåle og delprøver vejes dernæst på en laboratorievægt, der angiver fugtindholdet 44 med tre decimalers nøjagtighed og sættes herefter til tørring i varmeovn. Delprøverne udtages af ovn efter 3-4 døgn, hvorefter de vejes en sidste gang. Når et prøveemne nedtages af forsøgsopstillingen, og dernæst opskæres, er prøveemnet ikke længere en del af forsøget og den tomme plads på forsøgsopstillingen optages enten af en ny prøve eller udfyldes med to lag Armaflexisolering, for at vedligeholde temperaturen af aluminiumspladen. Bestemmelsen af tidspunktet for de enkelte prøveemners opskæring sker på baggrund af resultater fra en Delphin-simulering, som viser hvornår prøveemner med respektive opfugtninger opnår ligevægt med omgivelserne. Seks prøveemner indgår i parvise vejeprøver, som omfatter TØR 1, 2 og 3, samt VÅD 1, 2 og 3. Prøveemnerne vejes parvist i tre omgange, en i starten af forsøget, en godt og vel halvvejs og en i slutningen. De parvise vejninger medfører, at fugtoptaget i de tørre og de opfugtede prøveemner kan sammenlignes gennem hele forsøgsperioden. Ud fra resultaterne fra simuleringen besluttes det, at opskæringen foretages efter hhv. 10, 23 og 46 dage. Den sidste opskæring finder sted ved forsøgets afslutning, og her opskæres ligeledes de resterende prøveemner: DIFF, PLAST, VÅD10 og VÅD25. Resultaterne for de enkelte delprøvevejninger (før og efter tørring) sammenlignes for de forskellige prøveemner, samt mellem de enkelte tidspunkter for opskæring. Der henvises til Afsnit 5.5 for resultater fra simuleringen. Billeder fra vejning og opskæring kan ses i Bilag 4.1. 4.5 Resultater Forsøgsresultaterne for måle- og vejeprøver er behandlet efter beskrivelsen i Afsnit 4.4, hvor teorien fra Afsnit 2.2 er benyttet som udregning. Resultaterne er opdelt efter de respektive prøveemnetyper. 4.5.1 Måleprøver De udarbejdede grafer for udviklingen i den relative fugtighed gennem forsøgsperioden er nedenfor vist for de tre måleprøveemner TØR 1, TØR 2 og VÅD. Målingerne er afstemt med kalibreringskurverne for de enkelte sensorer og er vist i forhold til den relative fugtighed for indeklimaet. Målingerne vist i Diagram 4.1 ser fornuftige ud, idet den relative fugtighed er forskellig for de fire sensorer indbygget i materialet, hhv. S1, S2, S3 og S4. 45 Relativ fugtighed [%] 100 S1 S2 90 S3 S4 80 70 Indeklima 60 50 40 30 31319 (S1 TØR 1) 31317 (S1 TØR 2) 31212 (S1 VÅD) 31320 (INDEKLIMA) 31206 (S2 TØR 1) 31311 (S2 TØR 2) 31318 (S2 VÅD) 31312 (S3 TØR 1) 31313 (S3 TØR 2) 31203 (S3 VÅD) 31209 (S4 TØR 1) 31211 (S4 TØR 2) 31205 (S4 VÅD) Diagram 4.1 Udvikling i RF over forsøgsperioden sammenlignet for de tre måleprøver. Bemærk ændring på ordinataksen. Diagram 4.1 viser, at udviklingen i RF følges ad, i hvert af de fire målepunkter, mellem de tre prøveemner. I slutningen af forsøget er RF næsten ens for de tre prøveemner i hvert af de fire målepunkter, men udviklingen over forsøgsperioden er forskellig for de tre prøveemner. Endvidere ses det, at den relative fugtighed er forskellig ind gennem tykkelsen af prøveemnerne, idet de højeste værdier forekommer i målepunkt S1 (tættest på den kolde flade) og de laveste værdier forekommer i målepunkt S4 (tættest på indeklimaet). Det ses samtidig, at alle værdier i målepunkt S1 bliver konstante omkring 97 % RF, og værdierne i målepunkt S2 for TØR 1 og TØR 2 forbliver ligeledes konstante omkring hhv. 97 og 95 % RF og derfra ikke når højere værdier. Dette skyldes kalibreringen, hvor der for værdier over 94 % RF er udført ekstrapolation af kalibreringsgraferne. Diagrammer for udvikling i RF i de enkelte måleprøveemner er vist i Bilag 4.5.1. Diagram for udvikling i temperaturen i alle målepunkter er vist i et samlet diagram i Bilag 4.5.2. Diagrammer for damptryk i de tre måleprøveemner er vist i Bilag 4.5.3. Samtlige måledata foreligger i Excelark, se elektronisk bilag. 46 4.5.2 Vejeprøver Der indgår to slags resultater for vejeprøverne. Først vises tabel med resultaterne fra vejning af hele prøveemner, med tilhørende diagram for udviklingen i den samlede vægt af prøveemnerne mellem de forskellige vejetidspunkter. Dernæst vises tabel for resultaterne af de opskårede delprøver, hvor vandindholdet igennem tykkelsen af prøven er detekteret ved veje-tørre-veje-metoden. Hel vægt Udviklingen i vægten af de hele prøveemner er vist i Tabel 4.4 og Diagram 4.2. Vejning af hele prøveemner Prøve nr. Start vægt 30.04 03.05 10.05 16.05 24.05 03.06 08.06 vægt vægt vægt vægt vægt vægt vægt [g] [g] [g] [g] [g] [g] [g] [g] TØR 1 171,35 177,49 178,92 - - - - - TØR 2 174,28 180,78 - 185,25 187,63 - - - TØR 3 175,66 182,35 - 187,10 189,72 192,77 195,70 197,05 PLAST 175,86 182,17 - 186,77 189,18 192,18 195,09 196,41 DIFF 179,88 186,89 - 191,76 194,39 197,24 199,76 201,36 VÅD 1 172,28 176,84 175,74* - - - - - VÅD 2 172,66 177,26 - 180,15 182,03 - - - VÅD 3 171,2 175,17 - 177,54 179,06 180,39 182,08 182,77 VÅD 10 - - 219,67 207,38 198,81 190,53 186,79 186,37 VÅD 25 - - 287,23 238,52 204,06 186,87 182,96 182,69 Tabel 4.4 Resultater fra ugentlige vejninger af hele prøveemner. Bemærk at der er forskel på vægten af den påsatte armaflexisolering samt epoxymaling, og derfor kan selve vægten mellem de enkelte prøveemner ikke sammenlignes. Derimod sammenlignes udviklingen i vægt mellem vejetidspunkterne. *Fejl i måling: VÅD 1 faldt i fugtindhold inden sidste vejning før opskæring, måske pga. ophold i pose. Vægten burde ikke falde idet de to andre prøver (VÅD 2 og 3) stiger i vægt helt ind til afslutning af forsøg. Tabeller for hver vejning og udviklingen i vægt mellem de enkelte vejninger er vist i Bilag 4.5.4. 47 Vægt af prøve [g] 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 180 170 160 TØR 1 og VÅD 1 opskæres TØR 2 og VÅD 2 opskæres Resterende prøver opskæres TØR 1 TØR 2 TØR 3 Plast Diff VÅD 1 VÅD 2 VÅD 3 VÅD 10 VÅD 25 Diagram 4.2 Udviklingen i vægt for de hele vejeprøveemner. Hældningen af kurverne angiver vægtforøgelsen/-afgivelsen i hvert prøveemne. Der er på diagrammet angivet hvornår prøveemnerne tages ud af forsøget til opskæring. Læg mærke til, at VÅD 10 og VÅD 25 først er med i forsøget d. 3. maj, hvor TØR 1 og VÅD 1 opskæres. Bemærk ændringen på ordinataksen. Af Diagram 4.2 ses det, at det både er de tørre og de våde prøveemner, der stiger i vægt under hele forsøget. Kun VÅD 10 og VÅD 25 falder i vægt. Hældningen på kurverne angiver hastigheden af fugtoptaget/-afgivelsen, og det ses, at VÅD 25 har en høj hastighed for fugtafgivelsen, mens VÅD 10 har en lavere hastighed. Mellem de sidste to vejninger har de to prøveemner samme hældning hvilket viser at de begge er tættere på at nå ligevægt. Først når kurvene, mellem to på hinanden følgende punkter, er konstante (uden hældning) har prøveemnet opnået ligevægt med omgivelserne. Dette er dog ikke tilfældet under dette forsøg, men kurverne viser en tendens for at prøveemnerne er tæt på ligevægt, idet graferne flader ud mod slutningen af forsøget. Endvidere ses det, at alle kurver på nær VÅD 10 og VÅD 25 stort set har samme hældning gennem hele perioden. På Diagram 4.5.4.2 i Bilag 4.5.4 ses der nærmere på området mellem de to sidste opskæringer og hældningerne på kurverne. Når prøveemnerne afmonteres før vejning kan det ses, at der sidder en del kondens på aluminiumspladen bag ved prøveemnerne. Dette er vist på billeder i Bilag 4.1. 48 Opskæring Resultaterne fra opskæring af vejeprøveemnerne er samlet i Tabel 4.5. Det fundne vandindhold i hver opskåret delprøve er fundet ved forskellen i opfugtet og tør vægt (efter tørring i varmeovn). Endvidere fremgår vand-tørstofforholdet udregnet i henhold til teoriafsnittet, se Afsnit 2.2. Resultaterne for vand-tørstofforholdet er endvidere udarbejdet som stolpediagram, se Diagram 4.3, der viser forskellen i fugtindhold for de fire delprøver fra samtlige prøveemners opskæringer. 40,0 del 1 Vand-tørstofforhold [vægt-%] 35,0 30,0 del 2 25,0 20,0 del 3 15,0 del 4 10,0 5,0 0,0 0 til 1,5 TØR 1 [g], efter 10 dage VÅD 2 [g], efter 23 dage Plast [g], efter 46 dage 1,5 til 2,5 2,5 til 3,5 Afstand til aluminiumsplade [cm] TØR 2 [g], efter 23 dage VÅD 3 [g], efter 46 dage Diff [g], efter 46 dage TØR 3 [g], efter 46 dage VÅD 10 [g], efter 46 dage 3,5 til 5 VÅD 1 [g], efter 10 dage VÅD 25 [g], efter 46 dage Diagram 4.3 Resultat af vejeprøver ved opskæring. Forskel i vand-tørstofforhold i de fire delprøver, fundet ved opskæring og vist for alle prøveemner. Prøveemnerne er opskåret til forskellige tidspunkter angivet på diagrammet. 49 Resultater fra opskæringer Prøve nr. Opskåret vægt SUM Afstand fra kold flade del 1 del 2 del 3 del 4 0 til 1,5 1,5 til 2,5 2,5 til 3,5 3,5 til 5 TØR 1 Vandindhold [g] 2,674 0,468 0,358 0,278 3,778 16,1 4,5 2,6 1,9 6,9 VÅD 1 6,386 0,754 0,544 0,4 8,084 11,6 4,7 2,3 13,7 4,339 2,16 0,455 0,33 7,284 23,4 12,3 3,2 2,1 11,0 VÅD 2 6,779 0,583 1,057 0,566 8,985 16,1 11,5 2,9 16,4 5,284 4,446 3,886 Vandtørstofforhold [vægt-%] 36,0 21,6 15,6 2,2 19,1 Vandindhold [g] VÅD 3 4,83 3,688 2,015 0,287 10,82 Vandtørstofforhold [vægt-%] 39,7 24,0 8,9 2,1 17,0 3,503 2,467 1,437 0,617 8,024 24,3 17,4 9,2 3,6 13,1 VÅD 25 4,583 1,717 1,78 0,64 8,72 18,6 10,7 4,1 14,7 4,569 3,202 1,882 0,324 9,977 32,5 21,9 8,9 2,1 15,3 DIFF 5,937 2,309 0,721 0,488 9,455 6,8 2,9 15,6 Vandtørstofforhold [vægt-%] Fugtindhold [g] Vandtørstofforhold [vægt-%] 27,7 TØR 2 Vandindhold [g] Vandtørstofforhold [vægt-%] Fugtindhold [g] Vandtørstofforhold [vægt-%] 30,6 TØR 3 Vandindhold [g] 0,27 13,886 VÅD 10 Vandindhold [g] Vandtørstofforhold [vægt-%] Vandindhold [g] Vandtørstofforhold [vægt-%] 25,7 PLAST Vandindhold [g] Vandtørstofforhold [vægt-%] Vandindhold [g] Vandtørstofforhold [vægt-%] 29,7 17,5 Tabel 4.5 Resultater for opskårede vejeprøver, samt beregnet vand-tørstofforhold. Bilag 4.5.5 viser tabeller med alle måleresultater opdelt efter opskæringstidspunkt, samt udarbejdede cirkel- og stolpediagrammer for fugtfordelingen gennem prøveemnerne. 50 4.6 Diskussion Af resultaterne for både måle- og vejeprøver, fremgår det at fugtindholdet stiger i materialet under hele forsøget. Begrundelsen for dette kan findes i den relativt høje RF, som findes i indeklimaet, samt temperaturgradienten over materialet, skabt af den kolde flade. Den kolde flade er endvidere med til at afkøle fugten og skabe kondensering inde i de inderste lag af materialet. Målingerne for den relative fugtighed og de tilhørende udregnede damptryk viser transporten af vanddamp i materialet. Vejeprøverne er herefter med til at vise hvordan fugtindholdet er fordelt i materialet. Udviklingen i RF, damptryk og fugtindhold over forsøgsperioden gennemgås for de respektive prøver. Der ses her nærmere på udviklingen gennem tykkelsen af materialet. 4.6.1 Måleprøver Diagram 4.4 og 4.5 viser udviklingen i den relative fugtighed og damptrykket over forsøgsperioden, set gennem tykkelsen af prøveemnet i hhv. prøveemne TØR 2 og VÅD. Da prøveemnerne TØR 1 og TØR 2 har samme konditioneringer, ses der kun nærmere på en af disse. Diagrammer for TØR 1 er vist i bilag 4.6.1. Udviklingen i relativ fugtighed for det tørre prøveemne, vist i Diagram 4.4, stiger gradvist i alle målepunkter over hele forsøgsperioden. Efter 10 dage har prøven opnået maksimal RF inde ved den kolde flade. RF er derefter stigende ud gennem materialet. Det tilhørende damptryk ses at ændres betydeligt idet prøveemnerne opsættes i klimarummet ved ca. 65 % RF og 19 °C og viser et drastisk fald idet prøveemnet afkøles. For det opfugtede prøveemne i Diagram 4.5, er udviklingen i RF meget markant i starten af forsøget, hvor prøven opfugtes til 2 vol.-% ved 19 °C. Idet prøveemnet afkøles på aluminiumspladen ses det, at RF stiger mest i målepunkterne midt i prøveemnet. Det tilhørende damptryk er ligeledes markant i tidspunktet for opfugtningen, da temperaturen her er høj og der er mulighed for et højere mætningsdamptryk, som næsten opnås i opfugtningslaget. 51 97,26 100 97,23 90 81,83 80 Relativ fugtighed [%] 23-04 kl. 08:00 inden start af forsøg prøveemner ligger i poser 23-04 kl. 16:30 alle prøveemner sat op i klimarum, køleskab ej sat til 24-04 kl. 00:00 køleskab kørt i 7 timer 90,95 70 60 26-04 kl. 00:00 forsøg har kørt 55 timer 50 40 04-05 kl. 00:00 forsøg har kørt 10 dage 30 30,45 31,08 31,09 30,84 21-05 kl. 00:00 forsøg har kørt 27 dage 20 10 01-06 kl. 00:00 forsøg har kørt 38 dage 0 0 10 20 30 Afstand fra aluminiumsplade [mm] 40 50 1400 1277 Vanddamppartialtryk [Pa] 1300 1200 23-04 kl. 08:00 inden start af forsøg prøveemner ligger i poser 23-04 kl. 16:30 alle prøveemner sat op i klimarum, køleskab ej sat til 24-04 kl. 00:00 køleskab kørt i 7 timer 1292 1140 1100 08-06 kl. 00:00 forsøg har kørt 45 dage 1044 1000 26-04 kl. 00:00 forsøg har kørt 55 timer 900 04-05 kl. 00:00 forsøg har kørt 10 dage 800 786 803 796 21-05 kl. 00:00 forsøg har kørt 27 dage 803 700 01-06 kl. 00:00 forsøg har kørt 38 dage 600 0 10 20 30 40 Afstand fra aluminiumsplade [mm] 50 08-06 kl. 00:00 forsøg har kørt 45 dage Diagram 4.4 Udvikling i RF og damptryk gennem materialets tykkelse for TØR 2. De enkelte kurver angiver forskellige tidspunkter over forsøgsperioden. Værdier for damptryk ved første og sidste måling er markeret på kurverne. Bemærk ændring af ordinataksen. 52 97,67 100 97,43 90 83,36 80 Relativ fugtighed [%] 23-04 kl. 08:00 inden start af forsøg prøveemner ligger i poser 23-04 kl. 16:30 alle prøveemner sat op i klimarum, køleskab ej sat til 24-04 kl. 00:00 køleskab kørt i 7 timer 91,77 70 60 26-04 kl. 00:00 forsøg har kørt 55 timer 50 04-05 kl. 00:00 forsøg har kørt 10 dage 40 30 30,33 30,66 31,03 30,91 21-05 kl. 00:00 forsøg har kørt 27 dage 20 01-06 kl. 00:00 forsøg har kørt 38 dage 10 0 0 10 20 30 40 Afstand fra aluminiumsplade [mm] 50 2000 23-04 kl. 08:00 inden start af forsøg prøveemner ligger i poser 23-04 kl. 16:30 alle prøveemner sat op i klimarum, køleskab ej sat til 24-04 kl. 00:00 køleskab kørt i 7 timer 1800 Vanddamppartialtryk [Pa] 1600 1400 1165 1200 1288 1334 1013 26-04 kl. 00:00 forsøg har kørt 55 timer 1000 800 803 08-06 kl. 00:00 forsøg har kørt 45 dage 811 821 04-05 kl. 00:00 forsøg har kørt 10 dage 818 600 21-05 kl. 00:00 forsøg har kørt 27 dage 400 01-06 kl. 00:00 forsøg har kørt 38 dage 200 0 0 10 20 30 40 Afstand fra aluminiumsplade [mm] 50 08-06 kl. 00:00 forsøg har kørt 45 dage Diagram 4.5 Udvikling i RF og damptryk gennem materialets tykkelse for TØR 2. De enkelte kurver angiver forskellige tidspunkter over forsøgsperioden. Værdier for damptryk ved første og sidste måling er markeret på kurverne. Bemærk ændring af ordinataksen. 53 Ifølge simuleringsresultaterne skulle alle tre måleprøver allerede have opnået ligevægt med omgivelserne. Diagram 4.6 viser den relative fugtighed og det tilhørende damptryk ved sidste måling inden forsøget afsluttes. 97,43 97,09 90 2000 91,77 95,21 80 Relativ fugtighed [%] 1800 83,36 89,60 RF 1600 81,04 70 60 1165 1086 50 1154 1326 1288 1400 1334 1305 1200 Damptryk 1000 1013 40 800 30 600 20 400 10 200 Damptryk [Pa] 97,67 100 0 0 0 10 TØR 1, RF 20 30 Afstand fra aluminiumsplade [mm] TØR 2, RF VÅD, RF TØR 1, tryk 40 TØR 2, tryk 50 VÅD, tryk Diagram 4.6 RF og damptryk gennem tykkelsen af materialet for de tre prøveemner ved afslutning af forsøget. Forsøget foregår under forholdsvis stationære forhold, således at der kan opstå ligevægt mellem indeklima og materiale. I resultaterne for måleprøverne ses det, at de yderste sensorer i en afstand af hhv.30 og 40 mm fra aluminiumspladen er tæt på at opnå samme damptryk og dermed skabe ligevægt med omgivelserne. Hvis forsøgsperioden havde været forlænget, ville der være større mulighed for at se en ligevægt indfinde sig i materialet. 54 4.6.2 Vejeprøver 40 36,0 35 30 25 20 21,6 15,6 15 10 5 2,2 0 0 til 1,5 1,5 til 2,5 2,5 til 3,5 3,5 til 5 Afstand til aluminiumsplade [cm] TØR 1 [g] TØR 2 [g] TØR 3 [g] Vand-tørstofforhold [vægt-%] Vand-tørstofforhold [vægt-%] Fugtudviklingen gennem tykkelsen af materialet er vist i Diagram 4.7 for de tørre, og de opfugtede prøveemner. Nummereringerne angiver de forskellige tidspunkter for opskæring. Sammenligning af VÅD10 og VÅD25 er vist i Bilag 4.5.5 (Diagram 4.5.5.15). 40 39,7 35 30 25 24,0 20 15 10 5 8,9 2,1 0 0 til 1,5 1,5 til 2,5 2,5 til 3,5 3,5 til 5 Afstand til aluminiumsplade [cm] VÅD 1 [g] VÅD 2 [g] VÅD 3 [g] Diagram 4.7 Fugtudviklingen gennem forsøgsperioden vist for de tørre prøveemner (venstre) og de opfugtede prøveemner (højre). TØR 1 og VÅD 1 er opskåret efter 10 dage, TØR 2 og VÅD 2 efter 23 dage og TØR 3 og VÅD 3 efter 46 dage. Der ses en tydelig opfugtning over forsøgsperioden for begge type prøveemner. Det største vandindhold for begge prøvetyper findes i det inderste lag, liggende mellem 0 til 1,5 cm fra aluminiumspladen. Vandindholdet falder derefter gradvist ud mod indeklimaet. Det opfugtede prøveemne viser en lidt større opfugtning i de inderste lag, end i det tørre prøveemne, og at fugtindholdet reduceres i de yderste lag mellem anden og tredje opskæring. Dette kan skyldes en størrelsesforskel i delprøvernes tykkelse ved opskæring. De to prøveemner med forskellig overfladebehandling (plast- og diffusionsåben maling), kan sammenlignes med resultatet for det tørre prøveemne. Prøveemnet, der er overfladebehandlet med plastmaling er steget med i alt 20,55 gram over hele perioden, mens prøveemnet med diffusionsåben maling er steget med 21,48 gram og det tørre prøveemne er steget med 21,39 gram. Der kan altså ikke ses nogen væsentlig forskel i de samlede fugtindhold. Fugtindholdet gennem tykkelsen for de tre prøveemner er vist i Diagram 4.8. 55 Vand-tørstofforhold [vægt-%] 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 til 1,5 1,5 til 2,5 2,5 til 3,5 3,5 til 5 Afstand til aluminiumsplade [cm] TØR 3 [g] Plast [g] Diff [g] Diagram 4.8 Fugtudviklingen gennem forsøgsperioden vist for TØR 3 og de to prøveemner med overfladebehandling, PLAST og DIFF. Alle prøver er opskåret efter 46 dage. Fugtdistributionen i de tre prøveemner viser, at fugtindholdet er lidt højere inde mod den kolde flade for prøveemnet med plastmalingen end for prøveemnet med diffusionsmalingen, men at fugtniveauet ikke overstiger det for det tørre prøveemne. Plastmalingen vises altså ikke som særlig diffusionstæt. 4.7 Konklusion Resultaterne fra forsøget viser en klar fordeling af fugten i materialet, hvor størstedelen af fugten er placeret inde ved den kolde flade og gradvist falder ud mod indeklimaet. Dette vises ved både sensor-målinger og veje-målinger. Endvidere ses det, at fugtindholdet stiger under hele forsøgsperioden for både de tørre prøveemner, prøveemnerne med de to typer overfladebehandlinger, samt de våde prøveemner der er opfugtet til 2 vol.-%. Dog ses der i måleprøveemnerne en tendens for tilnærmelse af ligevægt, idet damptrykket næsten er udlignet mellem de to målepunkter placeret nærmest indeklimaet og at udviklingen i RF dermed indstilles omkring et konstant niveau. 56 5 Simulering af fugttransport i kalciumsilikat 5.1 Sammenfatning Simuleringsprogrammet Delphin benyttes til at give en beregningsmæssig reference for stoftransporten der finder sted i laboratorieforsøget omtalt i Kapitel 4. Detaljeringsgraden af simuleringsresultaterne kan endvidere benyttes til at forklare fugttransporten i et kalciumsilikatmateriale set over en tidsperiode på ca. 720 timer, hvor materialet opnår ligevægt med omgivelserne. Til simuleringen benyttes et kalciumsilikatmateriale, der har lettere afvigende materialeparametre i forhold til kalciumsilikaten benyttet i laboratorieforsøget. Der simuleres for fire forskellige konditioneringer, ved stationære forhold, og resultatet viser at materialet ved alle konditioneringer opnår samme ligevægt med omgivelserne og dermed samme fugtindhold. Dog afhænger tiden for at nå ligevægt af det initiale fugtindhold fra konditioneringen jo større opfugtning er, jo længere tid tager det for materialet at indstille sig i ligevægt. Fugtprofilerne for samtlige prøveemner ses at være identiske ved ligevægt. Fugtindholdet er stadig forskelligt over tykkelsen af materialet, men fugten transporteres kun internt i materialet, idet materialet ”danner sin egen fugtspærre” ved at udligne damptrykket mellem et punkt ca. 16,5 mm inde i materialet og indeklimaet. Den interne fugttransport udgøres af både kapillartransport og vanddampdiffusion. Efter ligevægt er indtruffet vil der således ikke ske yderligere udveksling af fugt med omgivelserne før klimaparametrene ændres. 57 5.2 Indledning Materialets hygrotermiske egenskaber undersøges ved simulering i programmet Delphin for at sammenligne materialets fugt- og varmetransport ved beregning med laboratorieforsøget i klimarummet. Resultaterne fra simuleringen kan være med til at underbygge teorien om en fugtligevægt i materialet, som ved konstant klima danner ramme for materialets egen fugtspærre. Simuleringen opbygges på samme måde som laboratorieforsøget, hvor kalciumsilikaten udsættes for en kold temperatur på den ene flade og et fugtigt indendørs klima på den modsatte flade svarende til det i forsøget. De fire kanter gøres diffusionstætte og adiabatiske, ligesom i forsøget, således at der kun sker en endimensionel transport over tykkelsen på materialet. For flere detaljer om laboratorieforsøget se Afsnit 4.3. Resultaterne fra simuleringen benyttes både til sammenligning med datamålinger fra laboratorieforsøget, men også som en retningslinje for, hvilke tidsrammer forsøget cirka vil have. Tidsrammerne angiver bl.a. hvornår de enkelte prøveemner i forsøget forventes at opnå ligevægt, samt hvornår de enkelte prøveemner skal fjernes fra forsøget til efterfølgende udførelse af destruktive målinger af fugtindholdet med henblik på at følge fugtudviklingen i prøveemnerne. Endvidere kan simuleringen angive mere detaljerede og nøjagtige resultater end målingerne fra selve forsøget, idet der i simuleringen er væsentligt flere fikspunkter gennem tykkelsen af materialet end de fire målepunkter der forekommer i forsøget. Simuleringen giver dermed en mere udførlig og detaljeret graf for fugtindholdet i materialet, end den i forsøget som er af mere forenklet karakter. Der er mange typer af simuleringsprogrammer der kan benyttes til at udregne fugtindholdet i materialer – Delphin er et af dem. Tilsvarende simuleringsprogrammer - såsom MATCH og WUFI - er ligeledes programmer der anvender komplicerede modeller til bestemmelse af varme- og stoftransport. I denne rapport anvendes Delphin, idet programmet i forvejen er introduceret i pensum på DTU og samtidig indeholder materialeparametre for et lignende kalciumsilikatmateriale. Resultaterne fra simuleringen kan medvirke til at give en indikation af materialets hygrotermiske egenskaber i form af fugtabsorbering, kapillarsugning, vanddampdiffusion og varmeledning, men kan ikke direkte overføres til forsøget. Årsagen er, at der i simuleringsprogrammet indgår materialeværdier for et andet kalciumsilikatmateriale, som ikke har helt de samme materialeegenskaber som det kalciumsilikatmateriale, der anvendes i forsøget. 58 5.3 Simuleringsprogrammet Delphin Computerprogrammet Delphin er et simuleringsprogram, der kan udføre komplekse beregninger af fugt- og varmetransport i bygningsmaterialer samt i større sammensatte bygningsdele. Programmet tager hensyn til materialernes specifikke egenskaber for fugt og varme, samt de generelle materialeegenskaber som bl.a. porøsitet og densitet. Simuleringsprogrammet Delphin benytter numeriske løsninger til at løse problemer med koblet varme- og stoftransport. Programmet benytter balanceligninger for at beskrive strømninger og lagring af fugt gennem materialet, samt modeller og kurver for adsorption, desorption og frigivelse af fugt. Den numeriske løsning, der bestemmes ved finite volume diskretisering og integration over tid, er - sammen med de angivne begyndelses- og randbetingelser - løsningen på de komplekse udregninger. Delphin er et forholdsvist brugervenligt program, der giver et godt overblik over de enkelte elementer, som indgår i den samlede konstruktion der simuleres. De enkelte elementer er kort beskrevet nedenfor. o Geometri og konstruktion; Her optegnes konstruktionen i én eller flere dimensioner og der laves diskretisering af den optegnede konstruktion. o Materialer; Her udvælges materialer enten fra liste eller der kan oprettes nye materialer. Under de enkelte materialer findes de specifikke materialeegenskaber, som benyttes i balanceligningerne ved simuleringen. o Begyndelsesbetingelser; Angivelse af et initialt fugtindhold eller en begyndelsestemperatur. o Randbetingelser; Overgangsparametre mellem materialet og omgivelserne, der knyttes til de klimatiske tilstande. o Output; Her kan vælges hvilke typer resultater der ønskes vist i tabeller og grafer, f.eks. temperaturer, vandindhold, relativ fugtighed m.fl.. Programmets brugergrænseflade med de ovenfor nævnte elementer kan ses i Bilag 5.1. 59 5.4 Simulering af kalciumsilikat For at skabe en sammenhæng mellem beregningsresultater og resultater fra forsøget, udføres simuleringen af kalciumsilikatmaterialet med samme klimaparametre og randbetingelser, som der forekommer i forsøget. Derved opnås bedst overensstemmelse mellem de to materialeundersøgelser. 5.4.1 Geometri og materialeparametre Konstruktionen udgøres af kun én blok bestående af kalciumsilikat, som har samme dimensioner som veje-prøveemnerne i forsøgsopstillingen (100 x 100 x 50 mm). Kalciumsilikaten vælges ud fra de eksisterende materialer, som er tilknyttet programmet i materialedatabasen. Materialet er klassificeret som et isoleringsmateriale og oprettet af Dresdens Tekniske Universitet. Produktet vælges som alternativ til det i forsøget anvendte kalciumsilikatmateriale. De to materialer har en smule afvigende materialeparametre, men i Delphin er der opgivet flere materialeparametre end de der har været tilgængelige for de i laboratorieforsøget anvendte specialfremstillede kalciumsilikatplader. Den mest optimale ramme for sammenligning af simulering og forsøg, ville være en selvstændig laboratorieanalyse af alle parametrene for det anvendte kalciumsilikatprodukt, hvor resultaterne derefter kunne indgå i Delphin som et nyt materiale med korrekte materialeparametre. Men pga. den relativt korte projektperiode har det ikke været muligt at udføre så mange grundlæggende forsøg, og simuleringen benyttes derfor mere som en forklaringsmodel til mekanismerne i fugttransporten, og til en relativ sammenligning med resultaterne fra forsøget. Forskellen mellem kalciumsilikatmaterialerne i forsøget og simuleringen er mest tydelig med hensyn til materialeparameteren densiteten, hvor forskellen er op til 50 kg/m3. Specialproduktet fra MicroTherm har en angivet tørdensitet på 220 kg/m3, mens den i en mindre laboratorieundersøgelse i dette projekt er målt til 233 kg/m3. I Delphin har kalciumsilikaten i en densitet på 270,1 kg/m3. Afvigelser i densiteten spiller en rolle for flere af parametrene, bl.a. for porøsiteten, vandindholdet ved mætning (”effective saturation moisture content”), samt vandoptagelses-koefficienten og varmeledningsevnen. I Delphin er der udarbejdet flere materialefunktioner, opstillet som kurver. Der indgår bl.a. en vandoptagelseskurve, en omvendt vandoptagelseskurve, en kurve med konduktiviteten for vand i væskeform, en kurve der viser vanddampdiffusiviteten afhængig af vandindholdet, samt en kurve for varmeledningsevnen. Materialeparametrene for begge kalciumsilikatprodukter, samt materialefunktioner for materialet fra Delphin, er vist i Bilag 5.2. 60 5.4.2 Randbetingelser Ved nærmere gennemgang af forsøgs konstruktionen, grænser de to modstående flader af kalciumsilikatblokken (på hver sin side af tykkelsen) op til hvert deres klima; Et koldt ude klima som gengiver den kolde aluminiumsplade (7,2 °C) og ét der skal efterligne indeklimaet i klimarummet (18,5 °C og 66 % RF). Værdierne for klimaparametrene er taget fra målinger undervejs i laboratorieforsøget. Kanterne på kalciumsilikatblokken gøres diffusionstætte og adiabatiske ved at ændre på overgangskoefficienterne mellem materialet og det omgivende klima for hhv. diffusion og varmekonduktivitet. Overgangskoefficienterne gøres så små som muligt for at undgå interaktion mellem materiale og klima, ligesom der i forsøget sikres mod fugttransport og varmetransmission ved brug af hhv. epoxymaling og Armaflexisolering. Endvidere sættes konstruktionen til at have stor diffusionsmodstand ved den kolde side, samt en stor varmetransmissionskoefficient, idet materialet i selve forsøget er befæstet op ad aluminiumspladen. Overgangskoefficienterne ved fladen mod indeklimaet holdes på de typiske værdier for indendørs overgangsisolanser, som forekommer ved lave lufthastigheder. Tabel 5.1 viser de indtastede dimensioner, klimaparametre, samt randbetingelser. Og Figur 5.1 viser en skitse med de indtastede randbetingelser, klimaparametre og materiale. Værdier indtastet i Delphin Konstruktion hxbxd Dimension 100 x 100 x 50 mm Klimaparametre RF Temperatur inde 66 % 18,5 °C ude ( 80 %) 7,2 °C Randbetingelser Varmekonduktion Overgangsparameter inde 8 W/m2K ude 10·103 W/m2K kanter 0 W/m2K Dampdiffusion Overgangsparameter inde 3·10-8 s/m ude 2·10-100 s/m kanter 2·10-100 s/m Tabel 5.1 Værdier for dimension, klima- og randparametre indtastet i Delphin. 61 UDE (kold flade) klimaparametre: (80 % RF) og 7,2 °C overgangsparametre: 10·103 W/m2K og 2·10-100 s/m KANTER overgangsparametre: 0 W/m2K og 2·10-100 s/m INDE klimaparametre: 66 % RF og 18,5 °C overgangsparametre: 8 W/m2K og 3·10-8 s/m Figur 5.1 Skitse af klima- og randparametre indtastet i Delphin-simuleringen. 5.4.3 Begyndelsesbetingelser Der udføres i alt fire simuleringer, som udgør de fire forskellige konditioneringer af prøveemnerne: ét rumtørt prøveemne uden opfugtning (TØR), hvor den initiale relative fugtighed sættes til 55 %, samt tre prøveemner med forskellig opfugtning, således at det initiale vandindhold i prøveemnerne henholdsvis er 2 vol.-%, 10 vol.-% og 25 vol.-% (VÅD, VÅD 10 og VÅD 25). Forkonditioneringen af prøveemnerne indtastes i Delphin som en begyndelsesbetingelse, som ved det rumtørre prøveemne er angivet i relativ fugtighed og for de opfugtede prøveemner er angivet ved volumetrisk vandindhold i væskeform. Begyndelsesbetingelserne er angivet i Tabel 5.2. Værdier indtastet i Delphin Begyndelsesbetingelser Prøveemne TØR Opfugtning Opfugtningslag 55 % RF 3 50,0 mm VÅD 3 0,9 m /m 1,1 mm VÅD 10 0,9 m3/m3 5,6 mm VÅD 25 0,9 m3/m3 13,9 mm Tabel 5.2 Begyndelsesbetingelser indtastet i Delphin for de enkelte prøveemner. Der henvises til Afsnit 4.3 for detaljeret beskrivelse af konditioneringerne. 62 5.4.4 Simulering og output Der simuleres over en periode på 60 dage for at være sikker på, at materialet opnår ligevægt med omgivelserne. Der udarbejdes output-tabeller der beskriver temperatur, relativ fugtighed og vandindhold gennem tykkelsen af materialet, tabeller for det samlede fugtindhold (i damp og væskeform), samt for vanddampdiffusionsfluxen ved overfladen mod indeklimaet. 5.5 Resultater Simuleringen i Delphin viser resultaterne på tabelform, som kan kopieres og indsættes i Excel, hvor der udarbejdes grafer for de vigtigste resultater. Det første resultat, der skulle bruges til at fastlægge en tidsplan for afmontering og destruktiv måling af de enkelte prøveemner ses i Diagram 5.1. Diagrammet viser vanddampdiffusionsfluxen mod indeklimaet for de fire forskellige konditioneringer, samt hvornår de respektive kurver når nullinjen, hvor materialet har nået ligevægt med omgivelserne (vist med lodret grænselinje). 25 20 Dampflux [g/m2h] 15 TØR 10 VÅD VÅD 10 5 VÅD 25 0 -5 -10 1. Vejeprøve 3. Vejeprøve 2. Vejeprøve 720 timer 892 timer 1190 timer Timer Diagram 5.1 Simuleringsresultat: Vanddampdiffusionsflux mod indeklima. De lodrette markeringer viser hvornår de respektive kurver når nullinjen og dermed er kommet i ligevægt med indeklimaet. De runde markeringer viser tidspunkter for destruktive vejninger i laboratorieforsøget. Af diagrammet ses det, at det rumtørre prøveemne (TØR, 55 % RF) og det mindst opfugtede materiale (VÅD, 2 vol.-%) opnår ligevægt på omtrent samme tidspunkt efter 720 timer. Efterfulgt af hhv. VÅD10, prøveemne med et vandindhold på 10 vol.-% og VÅD25, prøveemne med et 63 vandindhold på 25 vol.-%. Diffusionen ses fra starten at være positiv for VÅD25, men negativ for TØR, VÅD og VÅD10, dvs. at de tre sidstnævnte optager fugt fra indeklimaet i starten, hvorimod VÅD25 hele tiden afgiver fugt. Tidsplanen for de destruktive vejninger fastlægges primært efter graferne for TØR og VÅD, idet disse skal opskæres ved tre forskellige stadier. Den første opskæring finder sted efter 240 timer (10 dage), da det er vigtigt at prøveemnet har optaget en målbar mængde vanddamp, men stadig er langt fra ligevægt. Den anden opskæring finder sted efter 552 timer (23 dage), hvor prøveemnet set ud fra simuleringen er tæt på ligevægt. Den sidste opskæring, indeholdende samtlige typer prøveemner, finder sted efter 1104 timer (46 dage), hvor alle prøveemner undtagen VÅD 25 skulle have nået ligevægt. Af Diagram 5.2 ses det, at alle prøver ved ligevægt opnår samme mængde fugtindhold. Kurven for det tørre prøveemne har en stigende kurve, idet den optager fugt, mens de øvrige prøveemner har aftagende kurver som viser at de afgiver fugt. 0,14 Fugtindhold [kg] 0,12 720 892 1190 timer timer timer 0,1 0,08 VÅD 0,06 VÅD 25 VÅD 10 TØR 0,04 0,02 0,0048 0 Timer Diagram 5.2 Simuleringsresultat: Udvikling i fugtindhold over tid. Ligevægt er angivet med lodret markering. Alle prøver når samme fugtindhold ved ligevægt, og indeholder ca. 4,8 g fugt. De fire prøveemner med forskellige konditioneringer opnår ifølge simuleringsresultaterne samme fugtindhold, når de kommer i ligevægt med omgivelserne (indeklimaet). Ved nærmere undersøgelse af hvert enkelt prøveemne ses det, at vandindholdet og den relative fugtighed set over tykkelsen af prøveemnet, ligeledes holder et konstant niveau, når prøveemnet har opnået ligevægt. Efter ligevægt er indtrådt og de fire prøveemner sammenlignes ses det af Diagram 5.3 og 5.4, at fugtprofilerne og RF-profilerne er identiske for alle prøveemner. 64 Vandindhold, volumenfraktion [m3/m3] 0,016 0,014 0,0335 m fra kold flade 0,012 0,01 VÅD 0,008 VÅD 10 0,006 VÅD 25 TØR 0,004 0,002 0 0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 0,045 0,050 Afstand fra kold flade [m] Diagram 5.3 Simuleringsresultat: Fugtprofiler for de fire prøveemner med forskellig konditionering ved ligevægt. 100 90 Relativ fugtighed [%] 80 70 0,0335 m fra kold flade 60 VÅD 50 VÅD 10 40 VÅD 25 30 TØR 20 10 0 0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 0,045 0,050 Afstand fra kold flade [m] Diagram 5.4 Simuleringsresultat: RF-profiler for de fire prøveemner med forskellig konditionering ved ligevægt. Det endelige fugtprofil for de fire prøveemner viser højest vandindhold inde ved den kolde flade, hvorfra vandindholdet falder lineært ud mod indeklimaet. Omkring 0,0335 m fra den kolde flade forekommer der et tydeligt knæk på kurven, som herefter ændrer form til en blød kurve, som stadig er faldende ud mod indeklimaet. Ligeledes ses det tydelige knæk på grafen over den relative fugtighed, der ved samme afstand til den kolde flade og ved omkring 92 % RF begynder at falde 65 lineært ud mod indeklimaet. Grafen viser endvidere at den relative fugtighed i materialet ligger mellem 90 og 100 % i mere end 3/5 af materialet. 20 2000 Temp 18 1800 Partialdamptryk 16 1600 Mætningsdamptryk 14 1400 12 1200 10 1000 8 800 6 600 4 400 2 200 Damptryk [Pa] Temperatur [°C] Ved ligevægt med omgivelserne har alle prøveemnerne altså samme vandindhold og relative fugtighed gennem tykkelsen, og ligeledes identiske temperatur- og partielle damptryksprofiler. Damptryk, temperatur, relativ fugtighed og vandindhold gennem prøveemnernes tykkelse ved ligevægt kan ses på Diagram 5.5, 5.6 og 5.7. Der gøres opmærksom på, at ordinatakserne ikke er sammenhængende, men kun beskriver værdierne for de tilhørende grafer nævnt ved aksen med udgangspunkt i abscisseaksen, som beskriver placeringen af den pågældende værdi i prøveemnet. 0 0 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045 0,05 Afstand fra kold flade [m] Diagram 5.5 Simuleringsresultat: Temperatur, mættet vanddamptryk og vanddamppartialtryk gennem tykkelsen af prøveemne ved ligevægt. Den lodrette grænselinje markerer placeringen af knækpunktet på temperatur- og damptrykskurverne. 66 2000 RF 90 1800 Partialdamptryk 80 1600 Mætningsdamptryk 70 1400 60 1200 50 1000 40 800 30 600 20 400 10 200 Damptryk [Pa] Relativ fugtighed [%] 100 0 0 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045 0,05 Afstand fra kold flade [m] 0,016 1600 0,014 1400 0,012 1200 0,01 1000 0,008 800 0,006 600 0,004 400 0,002 200 Vandindhold Partialdamptryk Damptryk [Pa] Vandindhold [m3/m3] Diagram 5.6 Simuleringsresultat: Relativ fugtighed, mættet vanddamptryk og vanddamppartialtryk gennem tykkelsen af prøveemne ved ligevægt. Den lodrette grænselinje markerer knækpunktet på RF- og damptrykskurverne. 0 0 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045 0,05 Afstand fra kold flade [m] Diagram 5.7 Simuleringsresultat: Vandindhold og vanddamppartialtryk gennem tykkelsen af prøveemnet ved ligevægt. Den lodrette grænselinje markerer knækpunktet på kurverne for vandindhold og damptryk. Af diagrammerne ses det, at knækpunkterne på graferne er sammenfaldende i afstanden 0,0335 meter fra den kolde flade. 67 5.6 Diskussion Resultaterne ovenfor giver anledning til en analyse af hvordan materialet indstiller sig i ligevægt og om der forekommer ændringer efter ligevægt er indtrådt. Udviklingen af vandindholdet og det styrende vanddamppartialtryk over simuleringsperioden for to af prøveemnerne, TØR og VÅD er derfor undersøgt nærmere. Grafer for de resterende prøveemner kan ses i Bilag 5.3. Selvom de fire prøveemner ved ligevægt opnår samme mængde vandindhold og fugtprofiler, er der stor forskel på fugttransportens udvikling over simuleringsperioden. Fugtprofilernes udvikling og med dertilhørende vanddamppartialtryk for prøveemnet TØR er vist i Diagram 5.8. 1600 0,016 0,014 1400 0,012 1200 0,01 1000 0,008 800 0,006 600 0,004 Vandindhold 400 200 0,002 0 0 24 t, vand 48 t, vand Vanddamppartialtryk [Pa] Vandindhold [m3/m3] Vanddamppartialtryk 72 t, vand 120 t, vand 168 t, vand 216 t, vand 720 t, vand 24 t, tryk 48 t, tryk 72 t, tryk 120 t, tryk 168 t, tryk 216 t, tryk 720 t, tryk Afstand fra kold flade [m] Diagram 5.8 Simuleringsresultat: Vandindholdet og vanddamppartialtrykket set over tykkelsen af det tørre prøveemne (initialt konditioneret til 55 % RF). Kurverne angiver forskellige tidspunkter gennem simuleringsperioden. Pilene viser knækpunktets forløb. Ligevægt indtræder ved de øverste kurver efter 720 timer. Diagram 5.8 viser at fugtindholdet i det tørre prøveemne stiger over tid, og at den største stigning finder sted inde ved den kolde flade, hvorimod der næsten ingen ændring sker ved overfladen mod indeklimaet. Samtidig ses det, at det karakteristiske knækpunkt flyttes fra det høje fugtindhold ved den kolde flade mod det lave fugtindhold ved indeklimaet. Damptrykkene på hver sin side af materialet holdes konstant under hele simuleringen, idet simuleringen udføres ved stationære forhold. Fugttransporten vil ved diffusion af vanddamp ske fra det høje damptryk ved indeklimaet, mod det lave damptryk ved den kolde flade. Damptrykket 68 ændres gradvist med fugtakkumuleringen inde ved den kolde flade og damptrykket stiger sammen med vandindholdet ud mod indeklimaet. Dette ses ved at knækpunktet, på grafen for både vandindhold og damptryk, rykkes mod højre (mod indeklimaet) over tidsperioden, se Diagram 5.8. Efter ca. 720 timer vil damptrykket ca. 0,0335 meter fra den kolde flade (ca. 16,5 mm fra indeklimaet) være ligeså højt som damptrykket i indeklimaet ved 66 % RF og 18,5 °C og uden en trykgradient vil der ikke ske mere fugttransport i dampform mellem dette punkt og indeklimaet. Ved den kolde flade vil damptrykket stadig være lavere pga. den lave temperatur og der vil således stadig være en damptryksgradient mellem den kolde flade og punktet ved 0,0335 meter, idet temperaturen også er forskellig gennem materialet. Damptryksgradienten over denne del af materialet vil medføre at der stadig vil ske en fugttransport ved diffusion af vanddamp, men da der ikke bliver tilført mere vanddamp fra indeklimaet, pga. det konstante damptryk, må vanddampen hentes ved kapillarsugning af det akkumulerede vand ved den kolde flade. Som vist for prøveemnet TØR, viser Diagram 5.9 fugtprofilets udvikling og vanddamppartialtrykket for prøveemnet VÅD. Diagrammer for VÅD 10 og VÅD 25, som har samme udvikling som VÅD, men over en længere periode, er vist i Bilag 5.3. 1800 0,07 Vanddamppartialtryk 48 t, vand 1400 Vandindhold [m3/m3] 24 t, vand 1600 0,05 1200 0,04 1000 0,03 800 600 P2 0,02 P1 0,01 Vandindhold 0 400 200 0 Vanddamppartialtryk [Pa] 0,06 72 t, vand 120 t, vand 168 t, vand 264 t, vand 720 t, vand 24 t, tryk 48 t, tryk 72 t, tryk 120 t, tryk 168 t, tryk 264 t, tryk 720 t, tryk Afstand fra kold flade [m] Diagram 5.9 Simuleringsresultat: Vandindholdet og vanddamppartialtrykket set over tykkelsen af prøveemnet VÅD, med et initialt vandindhold på 2 vol.-%. Kurverne angiver forskellige tidspunkter gennem simuleringsperioden. Pilene viser knækpunktets forløb. Ligevægt indtræder ved de nederste kurver efter 720 timer. 69 Af Diagram 5.9 ses det, at fugtindholdet over simuleringsperioden reduceres i det våde prøveemne. Prøveemnet er initialt opfugtet til 2 vol.-%, hvor vandet er placeret i det yderste lag tættest på den kolde flade. Efter 24 timer er en stor del af vandindholdet allerede transporteret længere ind i materialet, og vandindholdet ved den kolde flade er reduceret fra 0,09 til 0,062 m3/m3. Kurven for vandindholdet viser over en længere periode to knækpunkter (P1 og P2), hvor knækpunktet yderst mod indeklimaet (P1) ligner det som kunne ses for det tørre prøveemne, mens det andet knækpunkt (P2) viser en skarp overgang mellem det påførte, akkumulerede vand og det område, hvor dampdiffusionen følger damptryksgradienten. Over tiden falder vandindholdet ved den kolde flade drastisk, men holdes stort set konstant mellem de to knæk (P1 og P2), hvilket viser at vandet inde ved den kolde flade transporteres ud mod indeklimaet. Da damptrykket er stigende ud mod indeklimaet, vil transporten ikke ske ved diffusion, som kun forekommer fra højt mod lavt damptryk. I stedet opstår fugttransporten pga. vandtryksforskelle og hydrostatiske undertryk i materialets kapillærer, og fugten flyttes ved kapillarsugning. Vanddamppartialtrykket på Diagram 5.9 ses ligeledes at falde med tiden, men damptrykket er højere inde i materialet end for indeklimaet pga. den høje relative fugtighed i materialet. I Bilag 5.4 viser Diagram 5.4.4 den relative fugtighed, som fastholdes over 90 % i størstedelen af det våde prøveemne gennem hele simuleringsperioden. Den høje relative fugtighed øger damptrykket i materialet, hvilket medfører at damptransporten ved diffusion vil ske fra materialet mod indeklimaet indtil ligevægten indfindes og damptryksgradienten forsvinder. Ligevægten med omgivelserne finder sted efter ca. 720 timer, hvorefter der ikke vil ske yderligere udveksling af fugt ved vanddampdiffusion med indeklimaet, og prøveemnet vil fra dette tidspunkt have uændret vandindhold og vanddamppartialtryk. Dermed har de to prøveemner (TØR og VÅD) nøjagtigt samme forudsætninger for fugttransport, der nu kun vil ske internt i materialet pga. den manglende damptryksgradient yderst i materialet mod indeklimaet. Materialet har altså under konstante klimatiske forhold hermed ”dannet sin egen fugtspærre” og det akkumulerede vand ved den kolde flade, som transporteres mod det lavere vandindhold mod indeklimaet, vil ikke passere denne fugtspærre, idet temperaturen og vanddamppartialtrykket her er højere end ved den kolde flade og vandindholdet i porerne er for lavt til at skabe et sugende vandtryk. Damptryksgradienten vil til gengæld medføre at fugten transporteres tilbage mod den kolde flade ved diffusion. Hvis der herefter ændres på de klimatiske forhold, vil materialet forsøge at nå ligevægt med de nye klimaparametre og damptrykket vil ændres igennem materialet og der vil igen ske udveksling af fugt med indeklimaet. Diagrammer der viser udviklingen i den relative fugtighed, temperaturen og damptrykket kan ses for alle prøveemnerne i Bilag 5.4. 70 5.7 Konklusion Simuleringen af laboratorieforsøget giver en god indikation af, hvordan fugten bevæger sig i materialet og hvilke mekanismer der er involveret i fugttransporten. Gennem simuleringsperioden sker der en udvikling i både temperatur, relativ fugtighed, vanddamppartialtryk og vandindhold, som alle er mekanismer der påvirker hinanden internt i materialet, og som skaber fugttransporten. I det tørre prøveemne vil fugtindholdet stige over vis en periode pga. vanddampdiffusion fra indeklimaet ind i materialet. I det våde prøveemne vil en stor del af det akkumulerede vand blive transporteret, først ved kapillarsugning og dernæst diffusion, ud mod det varmere klima, hvor det vil fordampe. Fugttransporten mellem materiale og indeklima standser når damptrykket udlignes, i begge tilfælde efter ca.720 timer. Det samlede vandindhold i prøveemnet vil dernæst være konstant så længe klimaet på begge sider af prøveemnerne holdes konstant, men der vil stadig ske en kontinuerlig fugttransport inde i materialet, bestående af både vanddampdiffusion og kapillarsugning. 71 6. Diskussion Efter udførelse af laboratorieforsøg og simulering af kalciumsilikatmaterialets fugtegenskaber, kan de fundne resultater nu sammenlignes tværfagligt. Sammenligningen er opdelt under de respektive emner for forsøgene. Varmeledningsevne Resultatet fra simuleringen af den opfugtede prøve VÅD, konditioneret til 2 vol.-% vandindhold, viste ingen væsentlig ændring i temperaturgradienten over udviklingsforløbet – se Diagram 5.4.3 i Bilag 5.4. Dermed ser det ikke ud til at varmeledningsevnen bliver påvirket af opfugtningen, som endda er større end den opfugtning der finder sted i laboratorieundersøgelsen omkring varmeledningsevnen. I undersøgelsen er den mest opfugtede prøve konditioneret ved 85 % RF og 25 °C, således at materialet har et vandindhold omkring 0,6 vol.-%. Undersøgelsen viste ligeledes, at varmeledningsevnen ikke ændredes væsentligt ved opfugtning. Materialet kan således stadig klassificeres som et godt isoleringsprodukt, selv under opfugtning ved en høj relativ fugtighed. Fugtmålinger Resultatet fra simuleringen viste, at der indfandt sig en ligevægt mellem materiale og omgivelserne. Dette kom bl.a. til udtryk i damptrykket, hvor damptryksgradienten var udlignet således, at damptrykket i et specifikt punkt indeni materialet og damptrykket i indeklimaet var ens, i det tidspunkt ligevægten indtraf. Måleresultaterne fra forsøget derimod viste ikke et konstant damptryk mellem punktet i materialet og indeklimaet, men viste en tendens til at damptrykket var ved at indstille sig og nærme sig ligevægtsbetingelserne. Sammenligning af resultaterne fra forsøget og simuleringen er vist for hhv. relativ fugtighed, temperatur og damptryk i Diagram 6.1, 6.2 og 6.3. Dog skal det bemærkes, at sammenligningen kun kan benyttes idet der tages forbehold for følgende: o De to kalciumsilikatmaterialer benyttet i hhv. forsøg og simulering har ikke samme materialeparametre. o Måleresultaterne for RF fra forsøget er afstemt med kalibreringskurver, men målinger over 94 % RF kan være afvigende idet der er benyttet lineær ekstrapolation med kalibreringsgrafer i dette område. 72 o Måleresultater for temperatur fra forsøget kan være afvigende, idet der ikke er udført kalibrering af temperatur på fugtsensorerne og idet sensoren ved indbygning i pex-rør ikke sidder helt tæt på det fugtige materiale, men måler luftens temperatur lige over materialet. o De udregnede damptryk fra forsøget er fundet på baggrund af de målte temperaturer og RF, som begge kan være afvigende. Dermed kan damptrykket ligeledes afvige. o Der ses generelt en tendens til afvigende resultater mellem udregninger og laboratorieforsøg. Afvigelserne er forsøgt markeret på graferne og er estimeret til 3 % RF, 1 °C og dermed en udregnet værdi på 150 Pa idet afvigelser kan forekomme for både temperatur og RF samtidig. 100 Relativ fugtighed [%] 90 80 70 60 50 0 0,005 0,01 Forsøg TØR 1 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 Afstand fra aluminiumsplade [m] Forsøg TØR 2 Forsøg VÅD 0,04 0,045 0,05 Simulering Diagram 6.1 Sammenligning af resultater for relativ fugtighed mellem måleresultater fra forsøg og simuleringsresultater. Måleresultaterne er fra slutningen af forsøget, hvor der ses en tendens for ligevægtstilnærmelse og simuleringsresultatet er fra ligevægtsøjeblikket. Afvigelser for måleresultaterne er markeret for 3 % RF og markering af knækpunkt er vist ved lodret grænselinje. 73 18 16 Temperatur [°C] 14 12 10 8 6 4 2 0 0 0,005 0,01 Forsøg TØR 1 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 Afstand fra aluminiumsplade [m] Forsøg TØR 2 Forsøg VÅD 0,04 0,045 0,05 Simulering Diagram 6.2 Sammenligning af resultater for temperatur mellem måleresultater fra forsøg og simuleringsresultater. Måleresultaterne er fra slutningen af forsøget, hvor der ses en tendens for ligevægtstilnærmelse og simuleringsresultatet er fra ligevægtsøjeblikket. Afvigelser for måleresultaterne er markeret for 1 °C og markering af knækpunkt er vist ved lodret grænselinje. 1600 1400 Damptryk [Pa] 1200 1000 800 600 400 200 0 0 0,005 0,01 Forsøg TØR 1 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 Afstand fra aluminiumsplade [m] Forsøg TØR 2 Forsøg VÅD 0,04 0,045 0,05 Simulering Diagram 6.3 Sammenligning af resultater for damptryk mellem måleresultater fra forsøg og simuleringsresultater. Måleresultaterne er fra slutningen af forsøget, hvor der ses en tendens for ligevægtstilnærmelse og simuleringsresultatet er fra ligevægtsøjeblikket. Afvigelser for måleresultaterne er markeret for 150 Pa og markering af knækpunkt er vist ved lodret grænselinje. 74 Af Diagram 6.1, 6.2 og 6.3 ses det, at de i forsøget fundne resultater faktisk er relativt sammenlignelige med simuleringsresultaterne som forekommer ved ligevægt. Afvigelserne vist for måleresultaterne fra forsøget medfører at graferne kan ligge i området omkring simuleringsgrafen. Ses der bort fra afvigelserne, viser der sig stadig en tendens til at graferne for måleresultaterne har samme hældning som simuleringsgrafen, men ligger forskudt. Efter simuleringen i Delphin burde ligevægt forekomme efter ca. 720 timer, ca. 30 dage, for både det tørre og det opfugtede prøveemne. Igen tages der forbehold for, at de to kalciumsilikatmaterialer ikke har samme materialeparametre, hvilket kan betyde at der skal gå længere tid før materialet benyttet i forsøget opnår ligevægt. Samtidig viser målinger fra klimarummet under forsøget, at klimaet svinger i både temperatur og RF i modsætning til de stationære forhold i simuleringen. Alligevel ses der i forsøget en tendens for at materialet nærmer sig ligevægt med omgivelserne, hvilket er bedre sammenligningsgrundlag for de opsatte kalciumsilikatplader i praksis. Fugtindhold I forsøget er fugtindholdet fundet for hver delprøve ved vejning og dernæst omregnet til volumenprocent fugtindhold, som tager hensyn til tørdensiteten af materialet. Ligesom det forekommer for det hele prøveemne, vil fugten ligeledes være fordelt i hvert enkelt af de fire delprøver, således at der er mest fugt i hver delprøve i den side der vender mod den kolde flade, og mindst fugt i den side der vender mod indeklimaet. Volumenprocenten som er angivet for hver delprøve, er således en form for gennemsnit af det volumetriske fugtindhold der forekommer i hver side af delprøven. Diagram 6.4 viser fugtindholdet fundet ved opskæring af prøveemne TØR 3 ved sidste opskæring, dvs. nær ligevægt. 14,0 Vandindhold [vol.-%] 12,0 10,0 8,4 8,0 6,0 5,0 3,6 4,0 2,0 0,5 0,0 0 til 1,5 1,5 til 2,5 2,5 til 3,5 Afstand til aluminiumsplade [cm] 3,5 til 5 Vandindhold, TØR 3 Diagram 6.4 Fugtindhold gennem prøveemne TØR 3 fundet ved opskæring efter 46 dage. Fugtindhold er angivet i volumenprocent. 75 Fugtindholdet angivet i stolpediagrammet kan herefter ændres til et kurveforløb, først ved at angive det gennemsnitlige volumetriske fugtindhold over tykkelsen af delprøven, og dernæst lave en fugtfordeling indenfor de enkelte delprøver, hvor det volumetriske fugtindhold er størst i den side der vender mod den kolde flade. Det antages, at andelen af fugt er væsentlig større i denne side, og hældningen af den samlede kurve bliver dermed næsten lineær over delprøve 1, 2 og 3. I delprøve 4 skal der anvendes en anden type graf, formegentlig med en eksponentiel aftagende udvikling. Den nye estimerede fugtfordeling er vist i Figur 6.1. 14,0 Vandindhold [vol.-%] 12,0 10,0 8,4 8,0 6,0 5,0 3,6 4,0 2,0 0,5 0,0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Afstand til aluminiumsplade [cm] del 1 del 2 del 3 del 4 4 4,5 5 Figur 6.1 Den modificerede fugtfordeling gennem prøveemnet TØR nær ligevægt. Fugtfordelingen er tilpasset efter den interne fugtfordeling der udover i hele prøveemnet også forekommer i hver delprøve gennem prøveemnet. Den modificerede fugtfordeling fra Figur 6.1 viser en lignende kurve som den der er fundet i simuleringsresultatet for ligevægt. 76 7. Konklusion Ved indvendig efterisolering af fugtige kældre, er det afgørende at tage hensyn til byggematerialernes fugtegenskaber, således at materialerne ikke opfugtes til kritiske niveauer og dermed øger risikoen for at skabe et mere usundt indeklima, pga. skimmel og svampeskader i konstruktionen. Kalciumsilikat er et isoleringsprodukt, der kendes for at have gode kapillarsugende egenskaber, hvilket giver gode muligheder for fugttransport gennem materialet. Kalciumsilikatet er et uorganisk materiale, og dets basiske egenskaber medfører endvidere at materialet er sikret mod skimmelsvampevækst. Der har dog været skabt en del debat om hvorvidt materialet fungerer optimalt efter hensigten om, at en udadgående fugttransport ved kapillarsugning kan modsvare den indadgående fugttransport ved diffusion, så der opstår en acceptabel ligevægt i materialet under stationære forhold. Med henblik på at eftervise hypotesen om den opståede ligevægt i materialet, blev der udført laboratorieforsøg og simulering med kalciumsilikatmaterialet, hvor målinger af den relative fugtighed, temperatur og vandindhold derefter kunne sammenlignes. Resultaterne fra simuleringen viste, at der opstår en ligevægt i materialet idet damptryksgradienten mellem materiale og indeklima forsvinder og dermed stopper vanddampdiffusionen. Det akkumulerede fugtindhold i materialet forbliver i materialet, idet der stadig ses en damptrykgradient internt i materialet, der forårsager en diffusion af vanddamp ind gennem materialet, væk fra indeklimaet. Denne damptryksgradient ændres ikke over tid og må derfor opretholdes af tilført fugt fra det akkumulerede fugtindhold, fundet i lagene inde ved den kolde flade, forårsaget af kapillarsugning. Resultaterne fra laboratorieforsøget viste at samme ligevægt virkelig var ved at indfinde sig i materialet, men grundet en for kort forsøgsperiode, var det ikke muligt at se en fastholdt endelig ligevægt. Forsøg og simulering skaber derfor belæg for at konkludere, at kalciumsilikat som isoleringsprodukt til brug for indvendig efterisolering i fugtige kældre, besidder de materialeegenskaber der kan være med til at minimere de skimmel- og svampeskader, der kan opstå ved efterisolering i fugtige kældre. 77 8. Litteraturliste Bøger, Projekter og Rapporter Building Physics (2007) Hens, H. S. L. C.;”Building Physics – Heat, Air and Moisture”; ISBN 978-3-433-01841-5, 2007. Gottfredsen og Nielsen (2003) Gottfredsen, F.R. og Nielsen, A.; ”Bygningsmaterialer – Grundlæggende egenskaber”; Polyteknisk Forlag, 1. udgave, 3. oplag, 2003. Hansen og Hansen (1999) Hansen, K.K. og Hansen, E.J.D.P.; ”Kapillarsugning – Del af Varme- og fugttekniske undersøgelser af alternative isoleringsmaterialer”; Institut for Bærende Konstruktioner og Materialer, Danmarks Tekniske Universitet, 1999. Icopal Håndbog 9 (2003) Icopal a/s; ”Icopal Håndbog nr. 9”; ISBN 87-986146-2-2, 9. udgave, 2003. Kristiansen og Rode (1999) Kristiansen, F. og Rode, C.; ”Varmeledningsevne ved forskellige fugtforhold - Del af Varme- og fugttekniske undersøgelser af alternative isoleringsmaterialer”; Sagsrapport SR-0004, Institut for bygninger og energi, Danmarks Tekniske Universitet, 1999. Mahmudovski (2004) Mahmudovski, S.; ”Kapillarsugende isolering til indvendig isolering af bygninger”; Eksamensprojekt ved BYG•DTU, Danmarks Tekniske Universitet, 2004. Micro Therm (2010) Micro Therm Aps; ”Undgå kondens, fugt, skimmelsvamp, dårlig indeklima, kuldebroer – indvendig efterisolering uden risiko”; Folder, Micro Therm Aps, 2010. Munch og Hansen (2003) Munch, T.A. og Hansen, K.K.; ”Vejledning til måling af varmeledningsevne for tørre og fugtige materialer”; Udkast, Danmarks Tekniske Universitet, 2003. SBi (2009) Brandt, E. et al.; ”SBi-anvisning 224 – Fugt i bygninger”; Statens Byggeforskningsinstitut, 2009. Scheffler (2008) Scheffler, G.A.; ”Validation of Hygrothermal Material Modelling under Consideration of the Hysteresis of Moisture Storage”; PhD Thesis, Dresden University, 2008. 78 Vos (1969) Vos, B.H.; ”Kondensation i bygningsdele”; Afdelingen for Bygningsfysik, 1969. Programmer Delphin 5 (2004-2008) Delphin 5, version 5.6.5; Simuleringsprogram; Copyright: Nicolai, A. og Grunewald, J. Piccolo Light (1999) Piccolo Light, version 5.01.14; Program til nedhentning af data fra datalogger; Copyright: Profort A/S 1999-2011. Links www.armacell.com Hjemmeside omkring Armaflexisolering benyttet i forsøget. www.bmtinstruments.com Hjemmeside for virksomheden BMT Instruments, der har udlånt fugtsensorer og datalogger til forsøget. www.ebst.dk/bygningsreglementet.dk Hjemmeside omkring dan danske lovgivning indenfor byggeriet. www.microtherm.dk Hjemmeside for forhandler af de anvendte kalciumsilikatplader (Indeklimaplader). www.sensirion.com Hjemmeside for de benyttede fugtsensorer i forsøget. www.weber.dk Hjemmeside for Weber Saint-Gobain, benyttet til information om malingsprodukt brugt i forsøg. 79 DTU Civil Engineering Department of Civil Engineering Technical University of Denmark Brovej, Building 118 2800 Kgs. Lyngby Telephone 45 25 17 00 www.byg.dtu.dk
© Copyright 2024