Akustisk Og Termisk-fuktig effektivitet i nullenergibygg – forskningsresultater

Trekonstruksjoner i modulære nullenergibygg representerer fremtiden for bærekraftig bygging, og kombinerer høy energieffektivitet med minimal miljøpåvirkning. Innenfor prosjektet "Nullenergibygg i modulær konstruksjon", medfinansiert av Det europeiske regionalutviklingsfondet under Regionalt operativt program for Podlasie-voivodskapet 2014–2020, designet vi veggpaneler for trekonstruksjoner i ulike geometriske og strukturelle konfigurasjoner. For den utviklede løsningen utførte vi tester av akustisk og termisk-fuktig effektivitet. I denne artikkelen presenterer vi resultatene og de viktigste konklusjonene.

Akustisk effektivitet i nullenergibygg

Akustisk effektivitet er en viktig faktor for komforten i nullenergibygg. Den akustiske analysen ble utført med programvaren Insul. Målet var å undersøke om de designede konstruksjonene oppfyller standardkravene. Det er verdt å merke seg at programmet kan gi noe overestimerte resultater, men hvis testen viser et betydelig overskudd av lydisolasjon, kan det antas at kravene oppfylles.

Den akustiske testen ble utført på et ferdig bygg. Følgende konstruksjoner ble analysert: Mellometasjeskiller, Vegger mellom leiligheter, Akustiske vegger, Yttervegger, Terrasser.

Resultater og konklusjoner

Testen viste at de fleste konstruksjonene oppfylte kravene i gjeldende standarder. Det eneste problemet ble observert i gulv dekket med linoleum, hvor det manglet akustiske lag. Dette indikerer at bygget er godt designet med hensyn til akustikk. Bruken av tre i konstruksjonen hadde ingen negativ effekt på lydisolasjonen, noe som understreker potensialet i materialet for å skape komfortable bomiljøer.

Termisk-fuktig analyse av ytterkonstruksjoner i nullenergibygg

Modulære trekonstruksjoner bruker organiske materialer som er følsomme for fuktighet kombinert med høy temperatur. Langvarig eksponering for slike forhold kan føre til mugg, råte og i verste fall tap av bæreevne. I tillegg utgjør mugg en helsefare. Jo mer energieffektiv konstruksjonen er, desto større er risikoen for slike problemer, og derfor var termisk-fuktige analyser nødvendige for å sikre sikkerheten i den designede strukturen.

De termisk-fuktige analysene ble utført på følgende ytterkonstruksjoner:

• Yttervegg type A,
• Yttervegg type B,
• Yttervegg med tilleggsisolasjon,
• Gulv på bakken i bad,
• Gulv på bakken i stue,
• Gulv på betong i bad,
• Gulv på betong i stue,
• Ventilert tak i to retninger,
• Ventilert tak i én retning,
• Uventilert tak.

Analysene ble gjennomført med spesialprogramvaren WUFI, som beregner ikke-stasjonær transport av varme og fuktighet i porøse materialer.

Resultater og konklusjoner

Resultatene bekreftet gode termisk-fuktige forhold for: Yttervegg type B, Gulv på bakken i stue, Gulv på betong i bad. Områder som krever observasjon:

• Yttervegg type A, yttervegg med tilleggsisolasjon og gulv på bakken i bad viste risiko for fukt i bjelkens nedre del.
• Gulv på betong i stue viste risiko for kondens mellom mineralull og polyuretanskum.
• Ventilerte tak viste risiko for overdreven fuktighet i finerplater under takmembranen.
• Uventilerte tak viste risiko for nedbrytning på grunn av ugunstige termisk-fuktige forhold.

Reelle termisk-fuktige forhold

For å overvåke forholdene ble fuktighets- og temperatursensorer installert i konstruksjonene under produksjon. Data registreres kontinuerlig og gir tilgang til månedlige og årlige grafer over termisk-fuktige forhold. Observasjonen må pågå i minst fem år, da konstruksjonene bruker to år på å oppnå dynamisk balanse.

Bygget er også utstyrt med et energimålingssystem. Data viste at elektrisk oppvarming var ineffektiv sammenlignet med fornybare energikilder som varmepumper. Det ble også observert overoppheting av bygget i sommermånedene, som skyldes lav termisk masse i trekonstruksjonene.

Perspektiver for utvikling av nullenergibygg

Resultatene fremhever viktigheten av å integrere fornybar teknologi i nullenergibygg. Bruk av varmepumper i modulære trekonstruksjoner kan gi energibesparelser og økt komfort for brukerne.

Videre forskning bør fokusere på å forbedre den termisk-fuktige effektiviteten og utvikle effektive ventilasjonsteknologier for å redusere kondensrisiko. Analysene viser at tre har et stort potensial som hovedkonstruksjonsmateriale.