Varme- og fugttekniske undersøgelser af alternative isoleringsmaterialer

(Hovedrapport)

Kurt Kielsgaard Hansen, Ernst Jan de Place Hansen, Tim Padfield, Carsten Rode og Finn Kristiansen, Institut for Bærende Konstruktioner og Materialer (BKM) og Institut for Bygninger og Energi (IBE) , Danmarks Tekniske Universitet, Rapport Serie R No. 62 (BKM) og Rapport SR-0003 (IBE), iii + 28 s., Kgs. Lyngby, 1999.
Elektronisk version af hovedrapporten: www.alternativisolering.dk/download/Varme- og fugttekniske undersøgelser af alternative isoleringsmaterialer/62.pdf(832 kb) (kræver Adobe Acrobat Reader).

Endvidere foreligger 8 baggrundsrapporter (på elektronisk form sammen med hovedrapporten), der i detaljer beskriver delundersøgelserne samt kortfattet beskriver produktionsprocesserne for de undersøgte produkter.

Formål
Projektets formål har været i laboratoriet at måle grundlæggende varme- og fugttekniske materialeegenskaber for alternative isoleringsmaterialer (3 fabrikater papirisolering, perlit (ekspanderet vulkansk aske) med og uden siliconebehandling, hørisolering og fåreuldsisolering) med og uden siliconebehandling, hør og fåreuld). Et andet formål har været at udføre beregninger af fugtforhold for 10 konstruktioner isoleret med et udvalg af disse produkter, for at kunne at vurdere den byggetekniske anvendelighed af sådanne materialer. 2 fabrikater mineraluldsisolering benyttes som reference.

Fremgangsmåde
Følgende fugttekniske egenskaber/parametre er undersøgt: Fugtbindingsevnen (sorptionsisotermer) målt ved 20 og 40 °C, fugttransporten gennem materialet dels på dampform (vanddamppermeabilitet) målt ved kopforsøg, dels på væskeform (vandopsugningsevne) målt ved kapillarsugningsforsøg samt materialets evne til at fungere som fugtbuffer i en væg. Varmetekniske egenskaber der er undersøgt: varmeledningsevne ved forskellige fugtforhold samt egenkonvektion. Desuden er foretaget beregninger af fugtforhold for 10 væg- og tagkonstruktioner isoleret med alternative og traditionelle isoleringsmaterialer ved simulering med den endimensionale beregningsmodel MATCH for koblet fugt- og varmetransport.

Resultat
Hovedrapporten indeholder en oversigt over, hvilke specifikke produkter der er undersøgt, og hvilke metoder der er anvendt. Ikke alle de nævnte målemetoder er anvendt på samtlige produkter.

De alternative isoleringsmaterialer, som er fremstillet ud fra organiske fibre, binder for en given relativ luftfugtighed i størrelsesordenen 10-40 gange mere fugt end de uorganiske isoleringsmaterialer perlit og mineraluld (sorptionsisotermer).

De undersøgte produkter er alle meget diffusionsåbne, omtrent som for stillestående luft, hvor man regner med en vanddamppermeabilitet på ca. 200×10-12 kg/(Pa m s). De målte vanddamppermeabiliteter (både våd- og tørkop) for de undersøgte produkter ligger i området 100-200×10-12 kg/(Pa m s).

Papirisolering og ubehandlet perlite er stærkt kapillarsugende, medens mineralulds-, fåreulds- og hørisolering samt siliconecoatet perlit kun er ganske lidt kapillarsugende og suger fugt ca. 30-50 gange langsommere (vandopsugningsevne).

Fåreuldsisolering monteret i en væg omkring et rum med et luftskifte på 0,5 gange i timen, vil ikke have nogen praktisk betydning for den relative luftfugtighed, når isoleringen er placeret bag en dampbremse og en gipsplade (fugtbuffervirkning).

Varmeledningsevnen af de undersøgte produkter udviser kun en lille afhængighed af det gennemsnitlige fugtniveau i prøveemnet, indtil dette bliver større end, hvad der svarer til 75 % relativ luftfugtighed (fx 63% på den varme side og 87% på den kolde side). Ved et større gennemsnitligt fugtniveau stiger varmeledningsevnen med op mod 50 %. Stigningen formodes at skyldes ophobning af kondenseret fugt ved isoleringens kolde side.

Målingen af egenkonvektion i fåreuld med densitet 28 kg/m3 og papirisolering med densitet 65 kg/m3 viser, at egen-konvektion i isoleringslag af disse materialer med lagtykkelser på 0,36-0,40 m ikke forøger varmeledningsevnen.

De udførte MATCH-beregninger synes at vise, at de såkaldt alternative isoleringsmaterialer kan anvendes i stedet for mineraluld i et udvalg af traditionelle og modificerede danske bygningskonstruktioner, uden at der opstår kritiske fugttilstande. Der tages dog et forbehold overfor visse konstruktioner, f.eks. uventilerede, flade tage. Generelt findes ikke nogen fordel ved at anvende dampbremser, der ikke er så diffusionstætte som dampspærrer af plastfolie.

Kontakt
Kurt Kielsgaard Hansen, BYG·DTU, Danmarks Tekniske Universitet, Bygning 118, Brovej, 2800 Kgs. Lyngby.
Tlf: 45 25 18 26
Fax: 45 88 67 53
E-post: kkh@byg.dtu.dk
Internet: http://www.byg.dtu.dk/

Nøgleord
dampbremse/dampspærre, fugt (beregninger af fugtforhold, fugtbinding, fugtstabilisering), fåreuldsisolering, hørisolering, konvektion, litteraturstudie, mineraluldsisolering, papirisolering, (ekspanderet) perlit, produkter, produktionsprocesser, vanddamppermeabilitet, vandopsugning, varmeisolering, varmeledningsevne.