Løsfyldsisolering i vægge og på lofter

- Varierende fugtpåvirkningers indflydelse på densiteten
Torben Valdbjørn Rasmussen, By og Byg Dokumentation 030, By og Byg, Statens Byggeforskningsinstitut, Hørsholm 2002. 65 s. Elektronisk version af rapporten kan findes på sbi.dk under Byggeteknik > Isoleringsmaterialer.

Formål
Projektet har til formål at karakterisere mekanismerne bag sætninger i cellulosebaseret løsfyldsisolering for derved at gøre det muligt ved fremtidige anvendelser at eliminere sætninger. Projektet er afgrænset til byggetekniske anvendelser, hvor isoleringsmaterialet er placeret i lodrette vægge og udlagt på vandrette lofter. Der er undersøgt to typer papirisolering, en type træfiberisolering, granuleret hør uden skærver, samt stenuldsgranulat, alle produkter på det danske marked.

Rapporten beskriver resultaterne fra fase 2 af projektet Sætningsfri indblæsning af cellulosebaseret løsfyldsisolering i vægge. Resultaterne fra fase 1 findes i By og Byg Dokumentation 011 Sætningsfri indblæsning af løsfyldsisolering i vægge. I forhold til fase 1 af projektet indgår ekspanderet perlit ikke i undersøgelserne i fase 2.

Fremgangsmåde
Der er udviklet en model, hvorefter den nødvendige densitet af et løsfyldsisoleringsmateriale kan bestemmes ud fra kendskab til væggens karakteristika og fugtforholdene for isoleringen. Modellen indeholder ligeledes en beskrivelse af isoleringsmaterialets krybning under påvirkning af cyklisk fugtvariation i den omgivende luft.

Der er udført krybningsforsøg ved konstant temperatur (23 °C), tre lastniveauer (ca. 80, 150, 300 Pa) med cyklisk varierende relativ luftfugtighed, som varierer mellem 50 % og 80 % RF. For enkelte kombinationer af vægmateriale og isoleringsmateriale er friktionskoefficienterne bestemt gennem forsøg.

For ét isoleringsmateriale er der gennemført indblæsningsforsøg, hvor to forskellige metoder til indlejring af isolerings-materialet er anvendt. Den traditionelle metode viste sig at være egnet. Fødeslangen føres gennem et boret hul i topremmen og ned til bundremmen i væggen og trækkes gradvis op under fyldningen, samtidig med at udluftning sker gennem huller ved siden af fødeslangens hul. For denne metode er homogeniteten af det indlejrede isoleringsmateriale dokumenteret ved lokale og overordnede densitetsmålinger. Den anden indlejringsmetode bestod i at føre fødeslangen gennem en plade, placeret parallelt med væggens bundrem, ned til bundremmen og gradvis trække slangen op under fyldning. Pladen der virker som modhold, skal sikre ensartetheden af det udlagte isoleringsmateriales densitet. Denne metode viste sig at være uegnet.

For den udvalgte og anvendte indlejringsmetode er der gennemført indblæsningsforsøg med principielt to forskellige vægkonstruktioner. Den ene vægkonstruktion er opbygget som en kasse med lodrette træstolper, top- og bundrem og gipsplader som for- og bagbeklædning. Den anden vægkonstruktion er opbygget som en kasse med lodrette træstolper, top- og bundrem samt vandrette lægter i hele væggens bredde placeret pr. 0,6 m mod bagsiden af væggen og med gipsplader som for- og bagbeklædning. Ved den anden vægkonstruktion er der yderligere placeret en dampbremse mellem de vandrette lægter og beklædningen.

Verifikationen af det udarbejdede teoretiske grundlag er gennemført ved to fuldskalaforsøg med vægge og tre forsøg med løst udlagt isolering. I alle tilfældene er forsøgene udført ved konstant temperatur (23 °C) og med cyklisk varierende relativ luftfugtighed, som varierer mellem 50 % og 80 % RF.

Der er foretaget en lang række beregninger med det udviklede designværktøj. Beregningerne er foretaget ud fra tre principielt forskellige designprincipper. I det første designprincip antages, at isoleringsmaterialet, i en given væg, er påvirket af et konstant miljø, hvad angår temperatur og relativ luftfugtighed. For de to øvrige designprincipper antages, at isoleringsmaterialet, i en given væg, er påvirket af et varierende miljø, hvad angår relativ luftfugtighed. For disse to designprincipper, er der udført beregninger henholdsvis med og uden hensyntagen til isoleringsmaterialernes reversible egenskaber.

Resultat
Sammenfattes resultaterne fra fase 1 og fase 2, ser den udviklede model ud til at kunne forklare de fænomener, der observeres i praksis mht. sætning af løsfyldsisolering. Resultaterne fra fase 1 redegør for forholdene ved konstant klimapåvirkning, medens resultaterne fra fase 2 redegør for forholdene ved varierende klimapåvirkning.

Resultaterne fra fase 1 og fase 2 viser, at celluloseløsfyldsisolering indblæst med en densitet på ca. 48 kg/m³ eller derover, i en 10 cm tyk og 100 cm bred gipspladevæg kan være volumenstabil ved en konstant relativ luftfugtighed (RF) på 50 %. Øges vægtykkelsen til 30 cm kræves en indblæst densitet på ca. 53 kg/m³ . Øges den relative luftfugtighed yderligere til 80 %, kræves 63 kg/m³ for at sikre volumenstabilitet. Påvirkes væggen endelig med cyklisk varierende relativ luftfugtighed på mellem 50 % og 80 %, kræves 73 kg/m³ for at sikre volumenstabilitet. Hvis det kan påvises, at celluloseløsfyldsisoleringen bibeholder en tilstrækkelig del af de elastiske egenskaber efter gentagne cykliske fugtvariationer, kan den krævede indblæste densitet reduceres til 69 kg/m³.

(By og Byg kommentar: Temperaturens indflydelse på de undersøgte forhold er ikke studeret, fx hvilken effekt en temperatur på 10° C i stedet for en temperatur på 23° C vil få på resultatet. Ud fra viden om sammenhængen mellem temperaturen og organiske materialers evne til at binde fugt vurderes det dog, at de densiteter der beregnes med de udviklede designværktøj, er på den sikre side.

I projektet er udført en række forsøg hvor den frie sætning af løst udlagt isolering er målt. Disse viser, at der ved en udlagt densitet på 45 kg/m³ opnås en sætning på 12 %. Der er tale om forholdsvis få resultater, som derfor må betragtes som foreløbige værdier)

Kontakt
Torben Valdbjørn Rasmussen, By og Byg, Statens Byggeforskningsinstitut, Postboks 119, DK-2970 Hørsholm
Tlf.: 45 86 55 33
Fax: 45 86 75 35
E-post: tvr@sbi.dk
Internet: http://www.sbi.dk/

Nøgleord
fugt, hørisolering, indblæsning, krybning, løsfyld, mineraluldsisolering, papirisolering, spændingsberegning, sætning, træfiberisolering, volumenstabilitet.