Back to search

BIONÆR-Bionæringsprogram

Dokumentere trevirkets hygrotermiske egenskapers effekt på reell varmeisoleringsevne i bygg

Alternative title: CLT SMART

Awarded: NOK 1.8 mill.

Project Number:

296737

Project Period:

2019 - 2022

Funding received from:

Organisation:

Subject Fields:

In this project, it has been investigated how the hygrothermal properties of wood influences the heat transfer through massive wood elements. All testing in this experiment has been performed in a climate chamber/climate room in the laboratory. The amount of heat passing through CLT (Crossed Laminated Timber) elements when it is exposed to realistic climatic conditions on both sides of the wall has been investigated. This has provided a good basis for studying the hygrothermal properties of wood and how these properties affected the heat transfer in the material. In a previous project, the heat transfer in the wooden walls of a newly built office building with KLT elements without insulation and cladding was measured. The methodology in both the previous and current (completed) project has been to use plate sensors to measure heat flux (W/m²) and temperature sensors to measure the temperature differences across the wall. This is a measurement methodology where the measurement uncertainties during field conditions are not well documented. The results of the investigation form the basis for documenting the thermal insulation capacity of wood where the hygrothermal properties of wood are taken into consideration. The U- value is calculated in the same way as in ISO 9869. The static U- value that is currently used in calculations of building insulation, is calculated according to NS-EN ISO 6946. This U value is a standardized measure that describes the heat flow through a building element given the temperature difference across the element. The static U value does not consider the thermal insulation properties of hygroscopic materials and its variation based on the variation in moisture levels in the material and the air. In the project, a suitable measurement methodology has been developed that documents the heat conductivity of wood, including moisture buffering properties in the material. It can now be documented and quantified how much lower the real U value for wood is when the hygrothermal properties are included. Both heat conductivity value, and total U-value has been investigated in the laboratory.

Prosjektet har gitt følgende overordnete resultater - Massivtreelementenes termiske konduktivitet, Lambda-verdi, er lavere i praksis, altså når elementene er eksponent i et realistisk inneklima, enn den teoretiske Lambda-verdien etter ISO 10456:2007+NA:2010 som er vanlig å bruke per i dag. Differansen kan være så høy som 20 %. - Industripartnere kan bruke en «gjennomsnittlig målt U-verdi» til markedsføring av deres produkter som reflekterer denne forskjellen. - Lambda-verdi og U-verdi til massivtreelementene er lavere jo fuktigere innelufta er, og jo lavere densitet på elementene er - Massivtreelementer som er skrudd kan ha bedre isoleringsevner enn limte elementer, noe som sannsynligvis skyldes luftlaget mellom sjiktene som har et positivt bidrag. - Resultatene viser at isolasjonen i ytterveggen kan reduseres med alt fra 11,1 mm til 14,9 mm hvis man legger til grunn den gjennomsnittlige dynamiske Lambda-verdi istedenfor den teoretiske Lambda-verdi.

KL-Tre SMART skal føre til verdiskapende fornyelse gjennom å minimere isolasjonsbehovet i klimaskallet til bygninger. Dette resulterer i kortere byggetid, lavere byggekostnader og lavere klimagassutslipp ved færre bygningsprodukter. Bedriftene som deltar i prosjektet skal øker sin lønnsomhet og dermed sin konkurranseevne. Dette er et FoU-prosjekt i næringslivet som skal føre til innovasjon (verdiskapende fornyelse) hos bedriftene som deltar i prosjektet. Med stadig nye tekniske energikrav er det blitt en selvfølge med betydelige vegg- og taktykkelser i boliger og næringsbygg. Dette har lenge minsket bruksareealene i et bygg, økt behovet for isolasjon og ikke minst, forårsaket mye klimagassutslipp på grunn av produksjon av isolasjonsmaterialer. Markedet har lenge nådd en maksgrense for isolasjon der det er blitt stadig vanligere å oppleve vegg/taktykkelser på opptil 50 cm. Innovasjonsidéen i prosjektet har som mål å eliminere isolasjonsbehovet i klimaskallen i størst mulig grad. For å kunne analysere hvor nære målet vi kan komme vil vi gjennomføre kontrollerte forsøk på varmeisoleringsegenskapene til tre i laboratorium. Vi ønsker å få en veldokumentert evaluering av følgende: - Ny målemetodikk for å inkludere de hygrotermiske egenskapene til tre i den reelle U-verdien til KLT-elementer. Til nå har den statiske U-verdien blitt brukt for alle materialer, og denne U-verdi inkluderer ikke de hygrotermiske egenskapene. - Tilpasset databehandlingsmetodikk til vår nye målemetodikk der vi undersøker i detalj hvilke måleregistreringsmetodikk må vi følge for å få tilfredstillende måleresultat på varmeisoleringsevnen til materialet - Til slutt fokuserer vi på hvor mye energibeparelser (kWh) vi kan forvente i forhold til dagens aksepterte varmeisoleringsevnen til tre (ref. Byggforsk blad 471.231 og 471.421).

Funding scheme:

BIONÆR-Bionæringsprogram