2013-05-30

Title slide

POLYURETHAN ISOLERER BEDRE

BYGNINGSREGLEMENT OG CELLEPLAST

HENRIK MONEFELDT TOMMERUP CIVILINGENIØR RAMBØLL (ØRESTAD) AFDELING FOR RENOVERING OG BYGNINGSFYSIK T: 51618480 E-mail: hmt@ramboll.dk

TEMADAG PÅ HOTEL NYBORG STRAND D. 30 MAJ 2013

2013-05-30

Content slide

BOR I STENLØSE SYD, LAVENERGI-BOLIGOMRÅDE…

2

2013-05-30

INDHOLD

• Varmeisoleringskrav og U-værdi beregning

• Isoleringsmaterialer og brand

• Oversigt over isoleringsevne og brandklassificering for celleplast

• Byggetekniske fordele og ulemper ved PUR

• Konstruktionseksempler med PUR og traditionel isolering

• Eksempler på anvendelse af PUR fra konkrete Rambøll projekter

Content slide

3

2013-05-30

VARMEISOLERINGSKRAV • Nybyggeri

• Skal overholde en energiramme

• U-værdier og linietab kan variere

• Krav til dimensionerende transmissionstab (ekskl. vinduer/døre)

• Tilbygninger/ændret anvendelse:

• Udgangspunkt i faste U-værdier og linietab

• Mulighed for varmetabs-/energiramme

• Ny- og tilbyg

• Skal altid opfylde krav til mindste varmeisolering (energitilskud for vinduer)

• Udskiftning/renovering af bygningsdele:

• Udgangspunkt i krav for tilbygninger

• Dog kan dårlig rentabilitet eller praktiske forhold (er det bygningsfysisk forsvarligt) medføre lempelse

Content slide

4

2013-05-30

U-VÆRDI BEREGNING

• Beregning af U-værdier og linietab og dimensionerende

transmissionstab foretages iht. DS418:2011, 7. udgave ”Beregning af

bygningers varmetab”

• Produktstandarder vedr. celleplast, jf. anneks K i DS418:2011

• DS/EN 13163:2013: Termisk isolering i byggeriet – Fabriksfremstillede produkter af ekspanderet polystyrenskum (EPS)

• DS/EN 13164:2013: Termisk isolering i byggeriet – Fabriksfremstillede produkter af extruderet polystyrenskum (XPS)

• DS/EN 13165:2013: Termisk isolering i byggeriet – Fabriksfremstillede produkter af stiv polyurethanskum (PUR)

• DS/EN 13166:2013: Termisk isolering i byggeriet – Fabriksfremstillede produkter af phenolskum (PF)

• Produktstandarder er grundlag for CE-mærkning og den deklarerede

varmeledningsevne

Content slide

5

2013-05-30

U-VÆRDI BEREGNING

• Isolans for ubrudt, homogent materialelag:

• 𝑅 =𝑑

λ𝑑𝑒𝑠𝑖𝑔𝑛 (d er materialelagets tyk., λdesign er designvarmeledningsevnen)

• Tør konstruktion: λdesign = λdeklareret

• λdeklareret for PUR er korrigeret for ældning over 25 år, jf.

produktstandard.

• U = 1

(Rsi +

Rse + 𝑅𝑖𝑛𝑖=1 )

• U-værdien skal korrigeres for virkninger af sprækker og spalter i

isoleringen, bindere mv.

• Luftspalter på tværs af isoleringen: Tillæg på 0,01 W/m2K

• Luftspalter på tværs og på den varme side af isol.: Tillæg på 0,04 W/m2K

• Disse tillæg dækker kun forøgelsen af varmetabet ved små luftspalter i en i øvrigt korrekt udført konstruktion og isolering

Content slide

6

2013-05-30

LUFTSPALTER

• Stive celleplast plader er svære at ”pakke”, så luftspalter og

luftcirkulation undgås, til gengæld tæt materiale der ikke

gennemblæses

• Optimal løsning for isoleringsmaterialer generelt: To eller flere ubrudte

lag mod jævn overflade og med forskudte samlinger

• Hvor galt kan det gå: (dog mineraluldsløsninger!):

Content slide

7

U-værdi Projekteret

U-værdi Opnået

5 år gammelt boligbyggeri

0,2 0,6

Etageboliger fra 60’erne, efterisoleret i 90’erne

0,5 2

2013-05-30

ISOLERINGSMATERIALER OG BRAND

• Klassificering af isoleringsmaterialers reaktion på brand:

• A1, A2, B, C, D, E, F (A1 bedst).

• Klasse A1 er højeste kravniveau, som ikke kan kombineres med tillægsklasser.

• Klasse A2, B, C, D kombineres altid med tillægsklasse for røg (s) og brændende dråber (d).

• Tillægsklasser for røg og brændende dråber:

• s1: meget begrænset mængde af røgudvikling

• s2: begrænset mængde af røgudvikling

• s3: intet krav til mængde af røgudvikling

• d0: ingen brændende dråber eller partikler

• d1: brændende dråber eller partikler i begrænset mængde

• d2: intet krav til mængde af brændende dråber eller partikler

Content slide

8

2013-05-30

ISOLERINGSMATERIALER OG BRAND

• BR10, kap 5.3, stk 1: Bygningsdele skal udføres, så personer, som opholder sig i

bygningen, kan bringes i sikkerhed på terræn i det fri eller et sikkert sted i bygningen, og

så redningsberedskabet har mulighed for redning og slukningsarbejde

• Anvendelse af isoleringsmaterialer må ikke medføre øget brandrisiko

• Mat. klasse B-s1,d0 (eller bedre) må anvendes uden begrænsninger

• Mat. Klasse D-s2,d2 må anvendes med almindelige begrænsninger (bygningshøjde, -

afstande mv.)

• Mat. Klasse dårligere end D-s2,d2: Kan anvendes i vægge (BS30 på begge sider),

tagkonstruktioner (underliggende del BD30), terrændæk mv., samt enfamiliehuse i maks.

2 etager, hvis samlet facadesystem dokumenteres at overholde visse kriterier ved

prøvning.

Content slide

9

2013-05-30

CELLEPLAST – ISOLERINGSEVNE OG BRANDKLASSIFICERING

Content slide

Isolerings-materiale

Deklareret varmeledningsevne Plader/batts [mW/mK]

Brand-klassificering (A-F)

PF 21-22 B,s1-d0 - C,s2-d0

PUR/PIR 22-26 E,s2-d0

EPS/XPS 31-41 F (kan være bedre)

Mineraluld 32-40 A1/A2

Der kan alt andet lige opnås 38 % besparelse i isoleringstykkelsen, hvis der

i en ydervæg anvendes fx PUR/PIR (23 mW) fremfor mineraluld (37 mW).

10

Kilde (varmeledningsevne): VIF Produktoversigt 2013

2013-05-30

BYGGETEKNISKE FORDELE OG ULEMPER VED PUR

Content slide

Fordele Ulemper

Lav varmeledningsevne - pladsbesparende

Risiko for luftspalter og luftcirkulation

Tæt materiale, gennemblæses ikke Kræver præcis tildannelse el. specialkant

Let og robust isolering (stor stivhed), ingen sætninger

Reaktion på brand

Trykstyrke (tage, gulve) Formstabilitet - Krympning ?

Rationelle og energieffektive panelsystemer

Isolering af skæve, krumme facader/konstruktioner

11

2013-05-30

KONSTRUKTIONSEKSEMPLER

• Fra “Eksempelsamling om PUR-isolering i byggeriet”, Plastindustrien,

PUR-sektionen, 2011

• Eksempler på konstruktioner, hvor der er anvendt passende U-

værdier svarende til forskellige energikrav

• Konstruktionstykkelser svarer til center U-værdier uden indregning af

kuldebroer, dvs. tykkelser er alt andet lige større

Content slide

Energikrav, Nybyg

Tag Væg

BR2010 0,08 0,15

BR2015 0,06 0,11

BR2020 0,06 0,09

Energikrav, Renovering

Tag Væg

BR2010 0,08 0,15

BR2015 0,06 0,11

BR2020 0,06 0,09

12

2013-05-30

KONSTRUKTIONSEKS. – PUR VS TRAD. ISOL.

• Nybyggeri:

• Fladt tag af tagkassette med installationsloft

Content slide

Energi-krav

Isol.type Tykkelse

BR10 PUR 345 mm -32%

BR10 Trad. Isol. 508 mm REF

BR15/20 PUR 445 mm -12%

BR15/20 Trad. Isol. 658 mm +30%

13

2013-05-30

KONSTRUKTIONSEKS. – PUR VS TRAD. ISOL.

• Nybyggeri: Ydervægskonstruktioner

Content slide

Energikrav LS BB +Puds

PV+ skalmur

BR10, PUR 229 -30% 310 -24% 406 -20%

BR15, PUR 279 -15% 360 -12% 456 -10%

BR10, TI 329 REF 410 REF 506 REF

BR20, PUR 329 0% 410 0% 506 0%

BR15, TI 389 +18% 470 +15% 566 +12%

BR20, TI 429 +30% 510 +24% 606 +20%

LS: Let sandw.element med 2x15 mm x-finer, 10 mm puds på plade og 2xgips indv

BB+puds: 150 mm betonbagmur med 10 mm systempuds

PV+skalmur: 120 mm porebetonvæg med skalmur

Konstruktionstykkelser i mm

TI = traditionel isolering

14

BR20 niveau kan opnås med PUR i samme konstruktionstykkelse som BR10 m traditionel isolering

2013-05-30

KONSTRUKTIONSEKS. – PUR VS TRAD. ISOL.

• 140 m2 nyt parcelhus: Udnyttelse af bebygget areal ved ydervæg

udført som skalmuret porebeton

Content slide

Energikrav Nettoareal Vægtykkelse

BR10, PUR 124 m2 406 mm +7 m2

BR15, PUR 119 m2 456 mm +2 m2

BR20, PUR 117 m2 506 mm 0 m2

BR10, TI 117 m2 506 mm REF

BR15, TI 114 m2 566 mm -3 m2

BR20, TI 112 m2 606 mm -5 m2

TI = traditionel isolering

Med PUR forøges nettoarealet med 7 m2 ift. traditionel isolering ved BR10 niveau, mens nettoarealet kan fastholdes ved BR20 niveau med PUR

15

2013-05-30

KONSTRUKTIONSEKS. – PUR VS TRAD. ISOL.

• Renovering og efterisolering af terrændæk og sokkel, med minimum

50 mm PUR med 20 mm blød isolering mod mur aht ujævnheder

Content slide

Energikrav U

A

BR10 (renov),PUR 0,20

B BR10 (tilbyg), PUR 0,15

C BR10 (renov),TI 0,20

D BR10 (tilbyg), TI 0,15

E BR15, PUR 0,11

F BR15, TI 0,11

Kuldebro!

16

2013-05-30

UNIVERSITETSBYGGERI I KBH

• PUR paneler tilpasset vinduesproducentens profilsystem..

Content slide

17

2013-05-30

EKSISTERENDE BOLIGER I JYLLAND

• Kondensproblem ved betonstern efter konvert. fra koldt til varmt tag

• Indvendig PUR-isolering med kanaler af kalciumsilikat og lufttætning

af loft indefra overvejet

• Prøvelejlighed med udvendig mineraluldsisolering af betonstern og

Purenit inddækning, samt lufttætning oppefra

Content slide

18

2013-05-30

BOLIGER I JYLLAND

Content slide

19

2013-05-30

ALMEN BOLIGBEBYGGELSE

• Efterisolering af underside af svalegangsdæk og dæk mod parkering

Content slide

Efterisoleringseffekt, svalegang:

- Halvering af linietabet fra ca. 0,8 til 0,4 W/mK

- Forøgelse af overfladetemperatur inde fra ca. 11 til 15gr ved 20 gr inde og 0 gr ude

20

Betondæk gennembryder isoleringen

og er kun isoleret på oversiden!

2013-05-30

SAMMENFATNING

• PUR-isolering har gode anvendelsesmuligheder ved nybyg og

renovering:

• Robust isolering, stærkt og lufttæt

• Opfyldelse af BR10 energikrav med tyndere konstruktioner

• Opfyldelse af bygningsklasse 2020 med stort set samme tykkelse som BR2010 niveau med traditionel isolering

• God udnyttelse af bebygget areal

21