Husbyggingsteknikk : for teknisk fagskole [2 ed.] 8256232854 [PDF]

Zitiervorschau

Erik Lund

HUSBYGGINGSTEKNIKK for teknisk fagskole BOKMÅL

© NKI Forlaget 1987, 1995 1. utgave 1987 2. utgave, 1. opplag 1995 Utgiver:

NKI Forlaget, Hans Burums vei 30 Postboks 111 1341 Bekkestua Tlf.: Sentralbord: 67 58 88 00 Ordrekontor: 67 58 89 00

Illustrasjoner som er henta fra Norsk byggforskningsinstitutt er gjengitt med tillatelse fra og merket NBI. Illustrasjoner som er henta fra Husbyggingsteknikk, bind 1 og 2 er gjen­ gitt med tillatelse fra Tapir Forlag og merket Tapir.

Godkjent til bruk i den videregående skolen av Nasjonalt Læremiddelsenter mai 1995. Godkjenningen er knyttet til gjeldende læreplan i faget Husbyggingsteknikk ved Husbygglinjen på Teknisk Fagskole av 1983. Det må ikke kopieres fra denne boka i strid med åndsverkloven og foto­ grafiloven eller i strid med avtaler om kopiering inngått med KOPINOR, interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk. Kopiering i strid med lov eller avtaler kan medføre erstatningsansvar, og kan straffes med bøter eller fengsel.

ISBN 82-562-3285-4

Forord

Denne boka gir en innføring i grunnleggende bygningsfysikk, konstruksjonsprinsipper i forbindelse med husbygging og praktisk husbyggingsteknikk. Dessuten omhandler den en del generelle aspek­ ter ved organisering og gjennomføring av byggesaker og innpassing av tekniske installasjoner i bygninger. På grunnlag av boka skal leseren kunne delta i prosjektering og oppføring av byg­ ninger. For å få best mulig utbytte av boka må en supplere med byggeforskriftene og en del norske standarder, for eksempel NS 3031. Ellers viser jeg til litteraturlista bakerst i boka. Byggeforskriftene fra 1987 er lagt til grunn for denne boka. Siden byggeforskriftene stadig blir revidert, er det få henvisninger til bestemte punkter og delbestemmelser. Det arbeides for øvrig med en omfattende revisjon av plan- og bygningsloven og byggefor­ skriftene, men det har ikke vært mulig å ta hensyn til dette i denne omgang. Någjeldende utgave av NS 3031 kom i 1987, og denne standarden er lagt til grunn for det som beskrives i kapittel 5 om varmelære. Også denne standarden vil muligens bli endret i løpet av de nærmeste årene.

Boka er opprinnelig utarbeidet for NKIs tekniske skole (ingeniør­ høgskolen) av en gruppe ved Institutt for husbyggingsteknikk ved Norges tekniske høgskole. Med i gruppa var Svein Eriksen, Erik Lund, Finn Erik Madsø, Reidar Mylius, Kjell Rimberg, Svein Arne Tveter og Alf Magne Waldum. Den foreliggende utgaven er i stor grad identisk med forrige utgave fra 1987, men en del endringer er tatt inn. inndelingen i studieen­ heter med tanke på brevskoleundervisning er nå tatt bort.

Trondheim, desember 1994 Erik Lund

Studieteknikk

Før du begynner å lese, bør du skaffe deg en oversikt over boka. Les innholdsfortegnelsen og bla litt i boka for å gjøre deg kjent med den. Legg merke til at boka har en symbolliste helt i begynnelsen og et stikkordregister som kan hjelpe deg når du arbeider med stof­ fet. Først i hvert kapittel er det angitt hvilke mål du skal ha nådd når du har arbeidet deg gjennom stoffet. Du er ikke ferdig med et kapittel før du oppfyller disse målene. Studer eksemplene og illustrasjo­ nene nøye.

Til hvert kapittel er det utarbeidet repetisjonsoppgaver. Har du pro­ blemer med å løse dem, må du repetere stoffet i kapitlet. Når du er sikker på at du behersker stoffet i en studieenhet, kan du løse innsendingsoppgavene. Er du brevskoleelev, sender du løs­ ningene til NKI-skolen, der de vil bli rettet og kommentert.

Lykke til!

Symbolliste

A = areal [m2] A - ekvivalent absorpsjonsareal [m2] a - termisk diffusivitet [m2/s] B - basismål [m] C = varmekapasitet |J/(m! K)] c = lydhastighet [m/s] d = tykkelse [m] E = belysningsstyrke [lux] F - frostmengde [h°C] f= frekvens [Hz] G' = vanndampgjennomgang [g/h] / = lysstyrke [cd] K = permeans [g/(m2 h Pa)] k = permeabilitetstall, dampgjennomgangstall [g/(m h Pa)] L = luminans [cd/m2] L = lydtrykknivå [dB] L = lydtrykknivå i mottakerrom [dB] L = lydtrykknivå i senderrom [dB] L - lydeffektnivå [dB] L'n,w - (veid, normalisert) trinnlydnivå [dB] ' M = basismodul = 1 00 mm P= vanndamptrykk [Pa] P = metningstrykk [Pa] P .. = effektivt lydtrykk [Pa] P = referanselydtrykk = 2-10-5 Pa P = lydtrykk i diffust lydfelt [Pa] R = varmemotstand [(m2 K)/W] P= lydreduksjonstalI [dB] R' = tilsynelatende (feltmålt) lydreduksjonstal! [dB] R\ = luftlydisolasjon (veid, tilsynelatende lydreduksjonstall) [dB] PT = total varmemotstand [(m2 K)/W] P7 = nedre grense for total varmemotstand [(m2 K)/W] R = øvre grense for total varmemotstand [(m2 K)/W] R = varmeovergangsmotstand, utvendig [(m2 K)/W] R - varmeovergangsmotstand, innvendig [(m2 K)/W] r - avstand [m] r - dampgjennomgangsmotstand [(m2 h Pa)/g] S = areal av skillekonstruksjon [m2] T = termodynamisk (absolutt) temperatur [K] T- periodetid [s] T = etterklangstid [s]

5

T = toleranse [m] U - varmegjennomgangskoeffisient [W/(m2 K)] V = romvolum [m1] v= vedlikeholdsfaktor W = lydeffekt [W] VV = referanselydeffekt = 10-12 W ot = absorpsjonsfaktor £ = emisjonskoeffisient £ - vinkel = lysutbytte [Im/W] r/ = virkningsfaktor 6- temperatur [C] 0r = dimensjonerende utetemperatur [°C] Å - varmekonduktivitet [W/(m K)] Å = bølgelengde [m] p = densitet [kg/ml] ø = varmestrøm [W] ø - lysfluks [lm] = romvinkel [sr]

6

Innhold 1 Innledning........................................................................................................ 1.1 Historikk.............................................................................................. 1.2 Byggevirksomhetenog samfunnet ....................................... 1.3 Ytelsesprinsippet........................................................................... 1.4 Faget husbyggingsteknikk........................................................ Oppgaver ..........................................................................................

11 11 14 15 17 19

2 Prosjektering av bygninger ................................................................... 2.1 Prosjektering av nybygg ............................... 2.2 Ombygging....................................................................................... 2.3 Forvaltning, drift og vedlikehold......................................... Oppgaver ................................................................

21 21 24 26 27

3 Organisering og gjennomføring av byggesaker ........................ 3.1 Byggebestemmelser ................................................................... 3.2 Bygningsmyndighetene............................................................ 3.3 Offentlig byggesaksbehandling ........................................... 3.4 Funksjonsdeling og faser ien byggesak . ........................ Hovedfunksjonene............................................. Fasene ........... 3.5 Anbud og kontrakter ........................................ Entrepriseformer .............................................. 3.6 Prosjektdokumentasjon ............................................................ 3.7 Økonomi i byggesaker .................................... Oppgaver .........................................................................................

29 29 31 32 34 35 36 38 39 40 42 43

4 Klimatiske forhold....................................................................................... 4.1 Inneklima .............................................................. Termisk klima ................................................. Atmosfærisk klima .......................................... Lyd og lys........................................................................................... 4.2 Uteklima............................................................................................. Temperatur ....................................................................................... Vind....................................................................................................... Nedbør ............................................................................................... Stråling ............................................................................................... 4.3 Bygning og klima ......................................................................... Oppgaver ..........................................................................................

45 45 46 46 47 47 48 49 49 50 50 51

5 Varmelære ....................................................................................................... 5.1 Former for varmetransport...................................................... 5.2 Varmeparametrer for byggematerialer ............................

53 53 55

7

Varmekonduktivitet (Å-verdi)................................................. Varmekapasitet og termisk diffusivitet............................. 5.3 Enkle varmestrømsberegninger........................................... Varmemotstand.......................... Varmeovergang ................... ........ ................................................. Varmetransport over luftspalter ........................................... Varmegjennomgangskoeffisient ........................................... Temperaturfordeling gjennom en konstruksjon ......... 5.4 Kuldebroer........................................................................................ 5.5 Varmebalanse i bygninger....................................................... Oppgaver ..................

55 56 58 58 58 59 59 61 63 65 66

6 Fuktlære ............................................ 6.1 Fuktpåkjenninger ................. 6.2 Fuktopptak i materialer ............................................................. 6.3 Fukttransport ............. 6.4 Beregning av fukttransport ..................................................... 6.5 Fuktproblemer og fuktskader................................................. Oppgaver ...........................

69 69 72 74 77 80 82

7 Lydlære.............................................................................................................. 83 7.1 Lydtekniske begreper og definisjoner............................... 83 7.2 Romakustikk ................................. 90 Lydabsorpsjon................................................................................. 90 Romakustisk teori .......... 92 Praktisk romakustikk .................................................................. 93 7.3 Lydisolering ..................................................................................... 95 Lydoverføring mellom rom..................................................... 96 Luftlydisolering ........................ 96 Luftlydisolasjon..................... 98 Tr i nn lyd isoleri ng ...... .................................................................... 100 Oppgaver ......................................................................................... 101 8 Lyslære .............................................. .............................................................. 8.1 Lystekniske begreper og sammenhenger........................ 8.2 Synsbetingelser .............................................................................. 8.3 Lyskilder og belysningsanlegg .............................................. Dagslys............................................................................................... Kunstig lys ........................................................................................ Armaturer ......................................................................................... Beregning av et helt belysningsanlegg ............................ Integrerte anlegg ........................................................................... Oppgaver .........................................................................................

103 104 107 108 108 1 08 110 110 112 112

9 Brannlære........................................................................................................ 9.1 Brannteknisk grunnlag .............................................................. 9.2 Brannteknisk prosjektering..................................................... Oppgaver .........................................................................................

11 5 115 116 119

8

I 0 Bygge- og konstruksjonsprinsipper ......................... ..................... 10.1 Målkoordinering ................................ ...................... Planleggingsmoduler .......... Målavvik og toleranser........................................................... Målkoordinert prosjektering......................... 10.2 Tettingsprinsipper...................................................................... Påvirkninger fra vind og regn ............................................ Tetting mot vind og regn................................. Tetting mot vann i jord ........................................................... Tetting mot vanndamp ........................................................... 10.3 Fuger ................................................................................................. Fugematerialer............................................................................ Utformingen av fuger .............................................................. 10.4 Konstruksjonsprinsipper........................................................ Statiske funksjonskrav ............................................................ Belastninger.................................................................................. Lastoverføring .............................................................................. Valg av bæresystem ................................................................. Bærende konstruksjoner ...................................................... 10.5 Industrialisert bygging ............................................................ Ferdighus av tre ......................................................................... Bygging med betongelementer......................................... Systemforskaling........................................................................ Oppgaver .......................................................................................

1 21 121 123 125 126 128 128 129 133 133 133 134 135 136 136 137 1 38 1 39 140 142 1 44 1 46 149 1 50

II Bygningsdeler under terrenget......................................................... 11.1 Krav til bygningsdeler under terrenget ......................... 11.2 Byggegrunn og terreng ........................................................... Jordarter........................................................................................... Byggetekniske egenskaper .................................................. Tele..................................................................................................... 11.3 Fundamenteringsmåter........................................................... 11.4 Kjeller ............................................................................................... Kjelleryttervegger ...................................................................... Kjellergolv ..................................................................................... 11.5 Golv på grunnen ........................................................................ 11.6 Kryperom og åpen fundamentering ............................... Oppgaver .......................................................................................

151 151 152 1 53 154 156 157 158 158 161 162 163 164

1 2 Yttervegger .................................................................................................. 12.1 Krav til yttervegger .................................................................. 1 2.2 Lette yttervegger......................................................................... 12.3 Tunge yttervegger.................................................................... Oppgaver ......................................................................................

1 65 165 1 67 171 1 74

1 3 Tak og taktekking ..................................................................................... Flate og skrå tak ......................................................................... Massive og oppdelte tak........................................................ Varme og kalde tak ..................................................................

175 1 75 176 177

9

Terrassetak..................................................................................... Ytelseskrav..................................................................................... Lette tak........................................................................................... Tunge tak ........................................................................................ Taktekking ..................................................................................... Oppgaver .......................................................................................

1 77 1 77 1 79 1 82 183 1 86

14 EtasjeskiIlere og golv.............................................................................. 14.1 Krav til etasjeskiIlere og golv .............................................. 14.2 Lette etasjeskillere..................................................................... 14.3 Tunge etasjeskiIlere .................................................................. 14.4 Undergolv ..................................................................................... 14.5 Golvbelegg.................................................................................... Oppgaver .......................................................................................

187 187 1 89 190 192 193 194

15 Innervegger.................................................................................................. 1 5.1 Krav til innervegger................................................................... 15.2 Lette innervegger ....................................................................... 15.3 Tunge innervegger..................................................................... Oppgaver .......................................................................................

197 197 199 201 203

16 Andre bygningskomponenter ........................................................... 16.1 Vinduer............................................................................................ 16.2 Dører og porter ........................................................................... Dører................................................................................................. Porter................................................................................................. 16.3 Trapper ............................................................................................ Oppgaver .......................................................................................

205 205 210 210 213 21 5 218

1 7 Tekniske installasjoner .......................................................................... 1 7.1 Varmeanlegg................................................................................. Lager for brensel ........................................................................ Fyrrom .............................................................................................. Skorsteiner..................................................................................... 1 7.2 Ventilasjons- og klimaanlegg.............................................. 1 7.3 Sanitæranlegg .............................................................................. 1 7.4 Elektrotekniske anlegg............................................................ 1 7.5 Føring av rør og kanaler ........................................................ Vertikal framføring .................................................................... Horisontal framføring.............................................................. Plassbehov og isolering......................................................... Oppgaver .......................................................................................

219 221 221 222 223 225 226 227 227 228 229 230 232

13.1 13.2 13.3 13.4

Litteraturliste....................................................................................................... 233

10

1 Innledning

Mål Når du har gjennomgått dette kapitlet, skal du kunne - gi en oversikt over den historiske utviklingen og den samfunnsmessige betydningen av byggevirksomhet

Ved prosjektering og oppføring av bygninger kreves det innsikt på mange fagområder, og det er viktig å være klar over at en bygning er noe langt mer enn bare en lastbærende konstruksjon. I tillegg til å ha rent statiske funksjoner må nemlig en bygning bidra til å skape et tilfredsstillende inneklima, og de ulike delene av bygningen må fungere som klimaskillende konstruksjoner. Vi må heller ikke glemme at estetiske aspekter kan være av helt avgjørende betyd­ ning, og det tr&ngs en viss forståelse for arkitektoniske hensyn. Inn­ sikt i arkitekturhistorie og lokal byggeskikk er derfor nyttig basis­ kunnskap.

1.1 Historikk Til å begynne med brukte menneskene naturlige huler og liknende for å skaffe seg beskyttelse mot fiender, ville dyr og klimatiske påkjenninger. Etter hvert har kravene til bokomfort steget, og opp gjennom tidene er stadig nye materialer og stilarter tatt i bruk i hus­ byggingen. Egentlig har utviklingen likevel gått svært langsomt, og vi kan si at byggevirksomheten er tradisjonsbundet. I de seinere årene har det derimot vært en relativt rask utvikling, og mange nye byggematerialer og byggeprinsipper er tatt i bruk.

Fra arkitekturhistorien kjenner vi til at det ble brukt mye mur og stein i bygningene, særlig i byene. I det gamle Egypt ble steinbyggingen utviklet til en virkelig kunst, der utsmykningene spilte en viktig rolle. Etter hvert ble byggekunsten utviklet videre, særlig av grekerne, og bruk av søyler og bjelker fikk økende betydning i det

1 1

lastbærende systemet. Romerne førte dette videre i form av sine velkjente runde buer og hvelv, der de brukte tegl eller stein. I mid­ delalderen ble både rom og åpninger preget av den spissbuede sti­ len som vi kaller gotisk stil. Fra middelalderen og fram til i dag har det vært en rekke epoker med forskjellige stilarter som har satt sitt preg på mange kunstarter. Stilartene har også preget byggekunsten. I renessansetiden så en det som viktig å ha geometrisk helhet i det en stelte med, noe som blant annet gav seg utslag i regelmessige byplaner. Seinere har det vært en stadig veksling mellom lysten til å prøve noe nytt og lysten til å gripe tilbake til formene fra antikken. Hensynet til bygningenes dekorative effekt har også variert, og under funksjonalismen i 1920-30-årene ble alle utsmykkende detaljer utelatt. I dag er forskjellige stilarter representert, men en legger som oftest stor vekt på helhetsbetraktninger, der den enkelte bygning må tilpasses omgivelsene.

Også her i landet har mur- og steinmaterialer vært mye brukt i byg­ gevirksomheten, særlig i byene. En del større bybranner har for­ sterket kravet om bruk av ikke-brennbare byggematerialer i tettbygde strøk. Det dominerende byggematerialet her til lands har likevel vært trevirke, og det dominerer fortsatt innenfor småhusproduksjonen.

Opprinnelig ble husene oppført som tømmerhus, og opp gjennom århundrene ble laftekunsten utviklet nesten til fullkommenhet. Kunnskapen om lafteteknikken gikk gjerne i arv fra far til sønn, og etter hvert grodde det opp en del byggmesterfirmaer som var rene familieforetak. I det hele tatt er byggevirksomheten opp gjennom tidene preget av at arbeidet ble utført av folk som var knyttet sam­ men i såkalte laug. Laugene var på mange måter lukkede miljøer, der tradisjonene ble godt ivaretatt.

Fra 1600-tallet begynte byggelaugene etter hvert å miste noe av sin monopolstilling, og offiserene overtok ansvaret for de store bygge­ arbeidene. Den militære utdanningen var på denne tiden nokså grundig, og på offisersskolene lærte en å bygge festningsverk etter fransk mønster. Artilleriet var under rivende utvikling, og det førte til at også forsvaret måtte gjøres sterkere. Dermed ble fasthetslære og statikk nødvendige fag i byggekunsten. Mange av de beste ing­ eniøroffiserene påtok seg også sivile arbeider, og en lang rekke av de fineste monumentalbyggene i Norden er deres fortjeneste. Men tradisjonene var nokså inngrodde, og utviklingen har gått langsomt til tross for at hemmeligholdelsen innenfor byggekunsten etter hvert forsvant. Mot slutten av 1 800-tallet skjedde det noe vir­ kelig nytt på materialfronten. Da ble den armerte betongen og stål­ konstruksjonene introdusert. I mellomtiden var ingeniøroffiseren

12

avløst av arkitekten. Som sine forgjengere stod han med eneansva­ ret. Han måtte alene mestre de arkitektoniske, materialtekniske, statiske og funksjonelle problemene i forbindelse med et bygg, og han var også byggeleder. Utover i vårt århundre ble byggene mer og mer kompliserte, og problemene ble større og større. Gass, vann og elektrisitet skulle legges inn, og de tekniske installasjonene vokste raskt både i antall og kompleksitet. Kravet om en mer rasjonell utnytting av materia­ lene førte til mer innviklede statiske beregningsmåter og til behov for bedre kjennskap til fasthetsegenskapene. Arkitekten ble etter hvert nødt til å støtte seg til spesialutdannede rådgivere (konsulen­ ter) på ulike områder.

Etter siste verdenskrig har utviklingen virkelig begynt å skyte fart. Det har flere årsaker. Krigen hadde skapt et enormt behov for nye boliger, samtidig som folketallet økte raskt. Det førte i første omgang til mangel på de fleste byggevarer, og dermed til et langt sterkere behov for å finne fram til virkelig materialbesparende kon­ struksjoner. I tillegg har det i de seinere årene periodevis vist seg at tilgangen på kvalifisert arbeidskraft i byggebransjen ikke har svart til behovene. Innenfor flere av de tradisjonelle håndverksfagene, og særlig når det gjelder murere og tømrere, er det en betenkelig svikt i rekrutteringen.

Overgangen til velstandssamfunnet har også ført til et økende press på byggevirksomheten. Folk har fått bedre råd, og kravene til bokomfort har økt sterkt. Førkrigstidens byggestandard er ikke lenger akseptabel, og de husene som ble bygd den gang, synes vi i dag stort sett er kalde, trekkfulle og lite tilfredsstillende. Den viktigste følgen av dette er at en har utviklet nye, varmeisolerende konstruk­ sjoner. Innenfor trehusbyggmgen førte dette i første omgang til at de gamle lafteveggene ble erstattet med såkalte reisverksvegger. Selv ikke denne konstruksjonen var god nok, og nå bruker en stort sett bare bindingsverkskonstruksjoner med til dels tykke isolasjonssjikt. Det er ikke bare boligbyggingen som har vært igjennom en rivende utvikling. Det har også vært en svært sterk økning i byggingen av nye industribygg, forretningsgårder, sykehus og skoler. Også når det gjelder slike bygg, er kravene til standard og teknisk gjennom­ føring atskillig strengere enn før, og det er samtidig blitt en langt sterkere differensiering av bygningenes funksjoner enn det som var tilfellet tidligere. Byggebransjen av i dag har ikke bare oppføring av nybygg som oppgave. En stor del av den eldre bygningsmassen er etter hvert blitt mer eller mindre nedslitt og foreldet. Gjennom en årrekke ble dette problemet løst på en temmelig ensidig måte, nemlig ved at de

13

gamle bygningene ble revet (sanert) og erstattet med moderne kon­ torbygg og boligblokker. Denne innstillingen har nå endret seg betydelig, og både menigmann og myndigheter har innsett at de fleste gamle bygninger representerer miljømessige og økonomiske ressurser som bør utnyttes.

Resultatet er at det er blitt stadig vanligere med ombygging - eller rehabilitering, som det også kalles - og flere og flere eldre hus blir på denne måten opprustet til dagens standard når det gjelder tek­ nikk og komfort, og ført tilbake til sin opprinnelige stand når det gjelder utseendet. Rehabilitering fører med seg en god del uvante problemer, da både de som planlegger og de som utfører arbei­ dene, ofte står overfor materialer og konstruksjoner som ikke lenger er i bruk.

1.2 Byggevirksomheten og samfunnet Byggevirksomheten har utvilsomt svært stor samfunnsmessig betydning. For det første skal byggevirksomheten framskaffe de bygningene det er behov for i samfunnet, og sørge for at bygning­ ene tilfredsstiller gjeldende krav. Vi må også huske på at bygge­ virksomheten legger beslag på en del ressurser som det er begren­ set tilgang på. I denne sammenhengen tenker vi særlig på arealer, materialer, arbeidskraft og kapital.

I forbindelse med de aller fleste byggesaker er det et visst grunna­ real som blir bebygd, og det resulterer svært ofte i en eller annen interessekonflikt. Særlig får vi slike konflikter ved nedbygging av dyrkede eller dyrkbare arealer, og da må landbruksmyndighetene ofte trekkes med i saksforberedelsene. I andre tilfeller er det andre interessegrupper som føler at aktuelle byggeprosjekter truer dem, og da må det kanskje inngås en del kompromisser. I offentlige statistikker blir vanligvis bygg og anlegg slått sammen til én næring som kalles bygg- og anleggssektoren. Innenfor denne sektoren er det sysselsatt ca. 1 30 000 personer. Det utgjør nærmere 7 % av det totale antallet sysselsatte her i landet, og de fleste av dem arbeider med å føre opp bygninger. Storparten av firmaene i bransjen er relativt små, men det finnes likevel noen riktig store enheter også her til lands. Byggevirksomheten er en viktig økonomisk faktor, og i 1991 ble det investert 55,8 milliarder kroner i nye bygg og anlegg. Av denne summen ble over to tredeler investert i bygninger. I tillegg gikk 25,9 milliarder til reparasjoner og utbedringer, men her utgjorde anleg­

14

gene ca. 40 %. Ser vi på de ulike bygningskategoriene, viser det seg at boliger er den absolutt største investeringsposten.

1.3 Ytelsesprinsippet På grunnlag av byggherrens ønsker og de kunnskapene han sitter inne med, forsøker planleggerne å komme fram til en fysisk løsning som tilfredsstiller byggherrens ønsker og forventninger på best mulig måte. Denne tradisjonelle framgangsmåten er fullt brukbar så lenge byggene er enkle og lite differensierte, og så lenge antallet byggemåter, konstruksjonsformer og råmaterialer er begrenset.

I dag blir hvert enkelt bygg stadig mer teknisk komplisert, antallet bygningstyper øker sterkt, og mengden av nye byggemåter og materialer øker stadig. Det står ikke lenger i den enkelte planleggers makt å holde seg orientert i alt det nye som kommer. Følgen blir at en ofte kopierer løsninger fra tidligere prosjekter, og dermed kan en ikke være sikker på at en har funnet den beste (eller nest beste) løsningen for det aktuelle prosjektet. Ved hjelp av det såkalte ytelsesprinsippet kan en forbedre denne situasjonen en god del. Prinsippet er et typisk eksempel på det nye tekniske fagområdet som internasjonalt blir kalt «system engineering».

Den enkle arbeidsmodellen på figur 1.1 er kjernen i prinsippet. Ordet «krav» benyttes her i en nokså vid betydning. Noen ganger kan det dreie seg om absolutte krav, for eksempel krav som er stilt av myndighetene. I andre tilfeller betyr «krav» noe mer i retning av behov og ønsker (som attpåtil kan stå mer eller mindre i konflikt med hverandre).

funksjonskrav

ytelseskrav

gitte betingelser

Figur 1.1 Enkel modell for ytelsesanalyse

15

Hele ytelsesprinsippet går ut på at de aktuelle ytelseskravene fram­ kommer som en syntese av funksjonskrav og gitte betingelser. Ytel­ seskravene kan så innarbeides i en ytelsesbeskrivelse, som i sin tur gir grunnlag for valg av fysisk løsning.

Funksjonskravene bygger utelukkende på brukerens behov, ønsker eller krav. Oftest dreier det seg om de menneskene (og/eller dyrene) som skal benytte bygningen(e), men det kan også være myndighetene som stiller krav i form av forskrifter på vegne av de egentlige brukerne. Kravene er vanligvis kvalitative og kan derfor ikke tallfestes, men i en del tilfeller kan de også være kvantifisert. Gitte betingelser er en fellesbetegnelse på de ytre forholdene, påkjenningene eller begrensningene som kan skape problemer når funksjonskravene skal oppfylles. Slike gitte betingelser vil dukke opp i enhver byggesak. Som oftest kan de uttrykkes kvantitativt.

Ytelseskrav er en syntese av funksjonskrav og gitte betingelser, og skal - dersom det i det hele tatt er mulig - være kvantitative. De skal sikre at den løsningen en kommer fram til, virkelig fungerer til­ fredsstillende under de gitte forholdene. En ytelsesanalyse kan gjennomføres på forskjellige fysiske nivåer. Aktuelle nivåer kan være bygning, del av bygning (rom), bygnings­ del eller bygningskomponent. Som eksempel på en ytelsesanalyse kan vi ta for oss problemet med rullestolbrukere og heiser. Et funk­ sjonskrav kan være at rullestolbrukeren skal kunne benytte heisen. En gitt betingelse kan være at ingen rullestoler er bredere enn 800 mm. Resultatet blir et ytelseskrav om at den frie åpningen i heisdøra skal være minst 800 mm. Ytelsesprinsippet kan brukes i ulike sammenhenger, og en bør all­ tid prøve å klarlegge ulike krav og forutsetninger før en går over til å se på fysiske løsninger. I forbindelse med omtalen av de ulike bygningsdelene vil vi trekke fram noen aktuelle funksjons- og ytel­ seskrav. Den nytenkningen som ytelsesprinsippet har ført til, har fått et av sine mest praktiske utslag i byggeforskriftene. Tidligere gav disse forskriftene detaljerte regler for hvordan en bestemt kon­ struksjon skulle utføres for å bli godkjent. Nå stilles kravene i størst mulig utstrekning til sluttresultatet i form av funksjons- og ytelses­ krav. En har også kommet et stykke på vei med å gjøre seg nytte av ytel­ sesprinsippet ved utgivelsen av byggetekniske standarder. Ved at ytelsesprinsippet med sine begreper og sin terminologi blir innar­ beidet i byggebransjen, får alle de fagspesialistene og partene som er engasjert i en byggesak, bedre tilgang på presise og entydige byggdata. Det vil rasjonalisere og effektivisere kommunikasjonen både mellom byggherren og planleggerne (jf. programmeringen),

16

mellom planleggerne og produsentene (jf. byggebeskrivelsen), mellom planleggerne og forskerne og selvsagt mellom de ulike planleggerne.

1.4 Faget husbyggingsteknikk Uten å overdrive kan vi nok si at antallet nyskapninger på det byg­ getekniske området nå er større per år enn det var per tiår før kri­ gen. Samtidig fører moderne kommunikasjon og økt handel mel­ lom landene til at kjennskapet til nye materialer og metoder brer seg raskere enn før. Resultatet er at det ikke lenger finnes noe prak­ tisk erfaringsmateriale å bygge på når de nye tingene tas i allmenn bruk - ofte under helt andre forhold og i et helt annet klima enn de opprinnelig ble utviklet for. Alt dette gjør at husbyggingsteknikken som fag i stadig mindre grad kan være rent beskrivende. Det er nødvendig å støtte seg på teore­ tiske kunnskaper. Parallelt med at forskningen utvikler et teknisknaturvitenskapelig grunnlag for rasjonell behandling av de bygge­ tekniske problemene, må vi få fagfolk som kan bruke dette grunnlaget i praksis. I virkeligheten er dette en parallell til den utviklingen som fant sted da statiske beregninger og planlegging av tekniske anlegg ble overtatt av egne konsulenter. Arkitektens opp­ rinnelige arbeidsområde vokser så raskt at det må føre til avskal­ linger og nye fagskiller. Faget husbyggingsteknikk er ett eksempel på de nye fagene, geoteknikk og byggeteknisk anleggsdrift er andre eksempler.

Faget husbyggingsteknikk faller naturlig i to hoveddeler, en teore­ tisk og en praktisk. Den teoretiske delen omfatter de funksjonene huset, bygningsdelen eller materialet skal ha, de påvirkningene disse elementene kan bli utsatt for, og de egenskapene de dermed må ha. Funksjonene kan dels være av fysiologisk art - altså ha med menneskets behov og velvære å gjøre - og dels være bruksteknisk betinget. Påvirkningene kan være av mange forskjellige typer: fysiske og kjemiske påkjenninger, brukstekniske påkjenninger og påvirkninger av mer indirekte art, som varme, lyd og lys. De mer generelle ytelseskravene er gitt i bygningslovgivningen, byggefor­ skrifter og byggestandarder, men i tillegg kommer det en lang rekke krav av mer spesiell art. Den teoretiske delen av faget har sterk til­ knytning til naturvitenskapelige fag som fysikk og meteorologi på den ene siden, og til bruksfag som akustikk, oppvarming, ventila­ sjon, kjøleteknikk og materiallære på den andre. I den andre hoveddelen av faget skal de teoretiske prinsippene tillempes på den virkelige bygningen. Her støtter husbyggingsteknik­ ken seg direkte til fagene statikk og stål- og betongkonstruksjon,

17

men tar for seg den komplette bygningsdelen og det ferdige huset. Et viktig ledd i denne delen av faget er derfor praktisk utførelse av isolasjon mot kulde, fukt og lyd, og en går også inn på samvirket mellom materialer og bygningsdeler. En kommer også til en viss grad inn på prefabrikasjon og elementbygging. I motsetning til den teoretiske bakgrunnen vil de praktiske prinsippene og teknikkene fort bli foreldet under dagens rivende utvikling, og denne delen av faget må derfor stadig revideres og suppleres. Ved en systematisk gjennomgåelse av en bygning kan vi dels dele den inn i enkelte rom, dels i enkelte bygningsdeler. En analyse av bygningens rominndeling er selvfølgelig av svært stor interesse når vi skal se til at alle nødvendige rom kommer med i planen, at hvert enkelt rom har tilstrekkelig volum og areal, og at rommene er plas­ sert i forhold til hverandre på en gunstig, naturlig og effektiv måte. Dette er primært arkitektens oppgave. For de byggetekniske rådgi­ verne er en inndeling i bygningsdeler og bygningskomponenter mer aktuell. Årsaken er at de ulike bygningsdelene blir utsatt for noe forskjellige påkjenninger fra omgivelsene, og at de har noe for­ skjellige funksjoner.

Tradisjonelt deler vi en bygning inn i disse bygningsdelene: - fundament og andre bygningsdeler under terrenget - yttervegger - etasjeskiIlere og golv - innervegger - tak og taktekking I tillegg til disse bygningsdelene skal vi også se på spesielle kom­ ponenter, som trapper, vinduer og innretninger for overlys, skor­ steiner, dører og porter.

Et sterkt ankepunkt som kan reises mot å se på hver bygningsdel for seg, er at en dermed kan miste helheten av syne, slik at samhørig­ heten mellom ulike bygningsdeler blir tillagt for liten vekt. Enkelte viktige tilslutningsdetaljer er tatt med i de følgende kapitlene, men i en konkret prosjekteringssituasjon må vi stort sett komme fram til egnedetaljløsninger. Samvirket mellom bygningsdelene må da sik­ res ut fra både statiske og bygningsfysiske hensyn i det aktuelle til­ fellet. Ved gjennomgåelsen av de ulike bygningsdelene i kapitlene utover gir vi først en oversikt over aktuelle krav, og deretter viser vi en del aktuelle konstruksjonsløsninger. Disse konstruksjonene er bare ment som eksempler, for det finnes mange alternativer. Vi skal også huske på at forskjellige klimatiske, topografiske og bruksmessige forhold kan gjøre at det stilles mer eller mindre strenge krav til de enkelte egenskapene for bygningsdelen totalt sett. Her vil altså bygningskategorien (se tabell 2.1) spille en rolle.

18

Repetisjonsoppgaver 1.1 1.2

1.3

Hvilken rolle har offiserene hatt i byggevirksomheten? Hvordan vil du vurdere framtiden for byggevirksomheten med tanke på nybygging og ombygging? Gjør kort rede for hva ytelsesprinsippet går ut på.

Øvingsoppgaver 1.1. Hvordan vil du vurdere byggevirksomhetens framtid når det gjelder forholdet mellom nybygging og ombygging? 1.2. Gjør kort rede for hva ytelsesprinsippet går ut på, og forklar forskjellen mellom funksjonskrav og ytelseskrav.

19

20

2 Prosjektering av bygninger

Mål Når du har gjennomgått dette kapitlet, skal du kunne - gi en oversikt over ulike problemområder som er knyttet til prosjektering av bygninger

I avsnitt 1.2 slo vi fast at byggevirksomheten er av stor samfunns­ messig betydning. Vi så også at en god del av dagens byggevirk­ somhet har tilknytning til eksisterende bebyggelse i form av utbe­ dring og ombygging. I det hele tatt blir det lagt stadig større vekt på forvaltning, drift og vedlikehold av det som allerede er bygd, og også ved nybygging er disse aspektene i fokus.

2.1 Prosjektering av nybygg Ved nybygging er situasjonen den at byggherren har visse behov, ønsker og krav som «de prosjekterende» må forsøke å få tilfredsstilt innenfor de fysiske og økonomiske rammene. De prosjekterende er i denne sammenhengen arkitekter, byggetekniske rådgivere, VVStekniske rådgivere, elektrotekniske rådgivere og en rekke andre spesialrådgivere. De har altså til oppgave å utarbeide et prosjekt der de fysiske løsningene blir presentert i form av beskrivelser og arbeidstegninger, slik at entreprenører og håndverkere kan gjen­ nomføre selve byggearbeidet. (Se også kapittel 3.) Den prosjekteringen som må gjennomføres, bør ta utgangspunkt i ytelsestankegangen (se avsnitt 1.3) og altså bygge på innsikt i funk­ sjonskravene og de gitte betingelsene. Selve prosjekteringen må bli en slags trinnvis detaljering, der en gradvis beveger seg fra slikt som overordnet utforming og romfordeling og ned til utforming av bygningsdeler og komponenter. Valget av løsning på ett nivå vil ha avgjørende betydning for det underliggende nivået, men det kan også ha innflytelse på et overliggende nivå. I første omgang må en i hvert fall sørge for å få klarlagt de restriksjonene som er gitt av

21

bygningens omgivelser, for eksempel i form av begrenset grunna­ real, tillatt etasjetalI, restriksjoner på bruk av ulike fasadematerialer og atkomstmulighetene. Når planløsningen er klarlagt i hovedtrekk, er det også mulig å vur­ dere ulike bæresystemer og konstruksjonsprinsipper. Bæresystemets dimensjoner er ikke bare avhengige av de nyttelastene som kan være aktuelle, men også av bygningens egenlast. En bør derfor på et relativt tidlig stadium velge hovedmaterialene i de ulike byg­ ningsdelene. I hvert fall må en avgjøre om en vil bruke tunge eller lette konstruksjoner. Her kan selvfølgelig også grunnens beskaffen­ het være avgjørende.

I den videre prosjekteringen går oppgavene for de byggetekniske rådgiverne ut på å utforme bygningsdeler og komponenter slik at de kan tilfredsstille alle aktuelle krav. Vi må likevel ikke glemme ordspråket om at «ingen lenke er sterkere enn det svakeste leddet», og derfor er det viktig at alle tilslutninger og andre detaljløsninger blir nøye vurdert. I denne forbindelsen er det viktig å ta hensyn både til bygningsfysiske kriterier og til produksjonstekniske krav. Altfor ofte skjer det nemlig at teoretisk sett gode løsninger ikke lar seg omsette i praksis på en hensiktsmessig måte. Under prosjekte­ ringen er det også viktig å huske på de tekniske installasjonene som skal inn i bygget, og som må monteres slik at de funksjonerer sam­ men med de andre delene av bygningen. Byggforskserien - Byggdetaljer fra NBI er et viktig hjelpemiddel ved prosjektering av bygningsdeler. Her finner du svar på hvilke konstruksjoner som kan brukes, og du får tips om hvilke materialer som er aktuelle på de ulike bruksområdene. Også annet grunnlagsstoff er behandlet i serien. I Byggforskserien - Byggforvaltning finner du opplysninger om eldre konstruksjoner og svar på spørs­ mål knyttet til forvaltning, vedlikehold og ombygging av bygninger og bygningsdeler.

Når en prosjekteringsoppgave skal løses, varierer problemene fra tilfelle til tilfelle, blant annet etter hvilken bygningskategori det er tale om. Kravene til det ferdige produktet er for eksempel avheng­ ige av om bygningen skal «inneholde» mennesker, dyr, varer eller produksjonsutstyr. Brukernes aktiviteter, antall, naturlige påkled­ ning og fysiske og psykiske tilstand har selvfølgelig også stor inn­ virkning på planløsningen, valget av konstruksjoner og overflatematerialer og hvilke romklimatiske forhold en tilstreber. I tabell 2.1 ser vi nærmere på denne problemstillingen. I tabellen har vi tatt utgangspunkt i de interne forholdene i bygningen, men det er klart at klimatiske, topografiske og miljømessige forhold på byggestedet får avgjørende innvirkning på prosjekteringen.

22

Bygningskategori

Antydning av primære krav

Administrasjons- og forretningsbygg

Atkomst og orienteringsmulighet i bygningen, romvolum, lysforhold, lufttemperatur, renhold, brannsik­ kerhet, utseende

Undervisnings- og forskningsbygg

Romvolum og rominndeling, lufttemperatur, luftfornyelse, akus­ tikk, renhold, sikkerhet

Helse- og velferdsbygg Renhold og hygiene, atkomst, luft­ temperatur, luftkvalitet, brannsikker­ het, lydisolasjon Ungdoms- og idrettsbygg

Atkomst, fleksibilitet, innholdsrikdom, bruksbetingede krav til overflater og luftkvalitet

Kultur- og kirkebygg

Innholdsrikdom, utseende, romvo­ lum, akustikk, luftkvalitet, lysforhold

Bolig- og hotellbygg

Romvolum og rominndeling, luft- og overflatetemperatur, luftkvalitet, lyd­ isolasjon, fleksibilitet, renhold, vedlikehold, økonomi

Industri- og lagerbygg

Intern utforming, sikkerhet, brann­ sikkerhet, renhold, vedlikehold, arbeidsmiljøkrav til temperatur, luft­ kvalitet o.l., byggetid

Samferdselsbygg

Intern utforming, atkomst, romvo­ lum, brannsikkerhet, trafikksikker­ het, renhold, fleksibilitet

Andre bygg

Forskjellige krav kan være aktuelle fra tilfelle til tilfelle

Tabell 2.1 Ulike bygningskategorier

I tillegg til det som går fram av tabellen, må vi også minne om at det ofte kan være forskjeller mellom de ulike bygningskategoriene og mellom ulike deler av landet. Det gjelder for eksempel mulighe­ tene til å finansiere prosjektene ved hjelp av forskjellige låne- og tilskuddsordninger. Et annet viktig aspekt er at de økonomiske kon­

23

sekvensene av for eksempel forsinkelser og lang byggetid vil være langt større for næringsbygg enn for andre, ikke-produktive byg­ ninger.

Det er altså klart at de aktuelle konstruksjonsprinsippene og kon­ struksjonsløsningene for bygningsdeler og -komponenter vil vari­ ere med bygningskategoriene og med lokale forhold ellers. Ved nybygging eksisterer det et stort antall aktuelle konstruksjons- og materialalternativer, og valget må basere seg på en skikkelig vur­ dering. I denne vurderingen bør en også tenke over framtidig for­ valtning, drift og vedlikehold.

2.2 Ombygging Ombygging og rehabilitering er betegnelser som blir brukt om hverandre, og det finnes ulike oppfatninger når det gjelder betyd­ ningen. Ordet rehabilitere kommer fra latin og betyr direkte over­ satt «å gi oppreisning». I bygningsterminologien har ordet betyd­ ningen «å sette i stand slik at forventede funksjoner kan ivaretas med tilfredsstillende utbytte». Ut fra denne definisjonen kan svært mange rehabiliteringsprosjekter med fordel kalles ombygging. Rent språklig er det et enklere ord, og i dette avsnittet vil vi konse­ kvent snakke om ombygging i stedet for rehabilitering.

Det var i begynnelsen av 1970-årene at ombygging (i dagens betydning) ble aktuelt i en større sammenheng. Tidligere var bevaringstanken forbeholdt bygninger med antikvarisk verdi, som enten ble holdt ved like ved reparasjonsarbeider eller ble restau­ rert. I dette arbeidet spilte arkitekten hovedrollen, og ingeniøren ble sjeldnere rådspurt. I de seinere årene har både fagfolk, politikere og folk flest fått større forståelse for hvor viktig det er å ta vare på bygningene. Det er ikke lenger bare historiske bygninger, restaurert på antikvarisk grunn­ lag, som blir tatt hånd om, en ser nå også verdien av å sette i stand nyere bygninger. Samtidig er bygningsingeniøren kommet sterkere inn i bildet, og en har innsett at det er nødvendig med et bedre sam­ arbeid over de tradisjonelle faggrensene. Ikke minst har den økte forståelsen for miljøverdier satt fart i ombyggingen. En innser nå at eldre bebyggelse er en ressurs som har stor betydning for miljøet. For en stor del av den eldre bebyg­ gelsen i Norge, og da særlig i byene, må en foreta et valg mellom riving eller ombygging. Ved dette valget må en ta hensyn til så vel sosiale og miljømessige faktorer som tekniske og økonomiske fak­ torer.

24

Til nå er det nesten bare bygninger oppført før 1920 som er blitt bygd om, men det er på det rene at også bebyggelsen fra 1 920- og 1930-tallet etter hvert er blitt moden for ombygging. Ja, til og med etterkrigsbebyggelsen blir nå bygd om. Det er viktig at arkitekter og ingeniører er forberedt på den økte ombyggingsaktiviteten.

Bakgrunnen for en ombygging er som regel ønsket om å ivareta en viss funksjon tilpasset dagens krav, eller eventuelt å tilpasse et bygg en ny funksjon. For slike oppgaver kan det være hensiktsmessig å dele bygningene i to hovedgrupper: boligbygg og nærings-/ institusjonsbygg. Bortsett fra selve funksjonen er det gjerne finansie­ ringen som skiller disse gruppene fra hverandre. En fornyelse av gammel boligbebyggelse skjer nesten alltid innenfor snevre øko­ nomiske rammer. Det er derfor viktig at utgiftene til konsulenttje­ nester blir holdt på et rimelig nivå. For nærings- og institusjonsbygg vil en ombygging ofte være mer omfattende og kreve mer prosjekt­ eringsarbeid enn tilfellet er med boligbygg. Gjennomføringen av et ombyggingsprosjekt kan deles inn i tre hovedfaser: 1 utredning (forundersøkelse) 2 prosjektering (teknisk undersøkelse) 3 utførelse

I utredningsfasen registrerer en i grove trekk byggets tilstand for å avdekke forhold som kan få store økonomiske konsekvenser. Grovregistreringen bør sammen med annet tilgjengelig materiale gi et bilde av bygningens kvalitet, slik at byggherren har mulighet til å si ja eller nei til videre arbeid. Før den endelige prosjekteringen begynner, er det som oftest behov for oppmåling, grundigere tekniske undersøkelser og arkivunder­ søkelser. For å ivareta bygningens egenart og for å sikre gode og økonomisk akseptable løsninger er det viktig at en under prosjek­ teringen tar hensyn til eksisterende materialer, og at en kjenner til gamle byggemåter.

Grensene mellom de ulike fasene i byggeprosessen er uklare, og på mange punkter går fasene over i hverandre. Det gjelder særlig pro­ sjektering og utførelse. Det er på det rene at arkitekter, ingeniører og entreprenører i framtiden må innstille seg på nye roller i forhold til det mønsteret som i dag blir fulgt ved nybygging.

En teknisk tilstandsanalyse går ut på å avdekke skader og mangler ved en bygning sett i forhold til dagens krav til standard. Avgjørel­ sen om bygningens framtid må basere seg på denne analysen og på det kostnadsoverslaget som er satt opp. Erfaringsmessig dominerer noen få poster i overslaget, og det er derfor svært viktig at disse pos­ tene blir grundig analysert.

25

Fundamentet kan være det mest problematiske ved en ombygging. Et dårlig fundament kan føre til setninger og sprekkdannelser i grunnmur og bærekonstruksjon. Refundamentering blir vanligvis svært dyrt.

Taket er ofte det dårligste på gamle hus, og mangelfull tekking kan føre til skader langt ned i bærekonstruksjonen. En grundig analyse av skadene og et riktig utført reparasjonsarbeid med riktige meto­ der og materialer er her nødvendig. På yttervegger av mur er forvitringsskadene de mest alvorlige, mens vegger av tre er mest utsatt for råteangrep. Det er temmelig kostnadskrevende å heve standarden og tilfreds­ stille forskriftene med hensyn til varme- og lydisolasjon. Etterisolering og skifting av dører og vinduer er tiltak som vanligvis er nød­ vendige i større eller mindre grad. Videre er det ofte problematisk å finne løsninger som brannmyndighetene kan godta. Særlig når det gjelder større bygninger, kan det være umulig å holde aksepta­ ble kostnadsrammer dersom dagens byggeforskrifter skal følges til punkt og prikke.

Selve utførelsen av ombyggingen krever ofte en rekke spesialtil­ pasninger, da det gjerne er begrenset plass til rådighet. Samtidig kan de gamle materialene være ubehagelige eller direkte helsefar­ lige å arbeide med. Asbest er et slikt materiale som tidligere ble brukt en god del. Bruk av verneutstyr er derfor absolutt nødvendig.

2.3 Forvaltning, drift og vedlikehold Hittil har vi behandlet nybygging og ombygging hver for seg, men det er ikke et uttrykk for at vi ved nybygging bare skal se på dagens situasjon uten å ofre framtiden den minste omtanke. I realiteten viser det seg tvert imot at hensynet til den videre forvaltning krever stadig større oppmerksomhet, og at planleggingen av videre for­ valtning, drift og vedlikehold (FDV) bør inngå som en naturlig del av prosjekteringen også ved nybygging.

Årsakene er først og fremst av økonomisk karakter. Forvaltning, drift og vedlikehold representerer store utgifter for byggherren. Det gjør at selv om en bygning er rimelig å oppføre, så kan den framti­ dige bruken helt ruinere byggherren. På den andre siden kan en tenke seg at en viss økning av investeringen i nybygget vil resultere i lavere driftsutgifter og dermed økonomiske besparelser totalt sett. I flere år har det vært arbeidet en del med såkalt systematisk vedli­ kehold. Hensikten har da vært å kartlegge vedlikeholdsbehovet for

26

ulike konstruksjoner og overflater under ulike forhold. På et slikt grunnlag kan en sette opp vedlikeholdsplaner, der en viser hvilke arbeider som må utføres hvert enkelt år framover. Til disse planene kan en så knytte kostnadsoverslag, og dermed har en fått et grunn­ lag for framtidige vedlikeholdsavsetninger. Vedlikeholdsutgiftene vil nemlig opptre periodisk, og ved hjelp av avsetninger kan en utjevne dem over flere år.

Arbeidet med systematisk vedlikehold er de seinere årene også tatt opp i ulike årskostnadsprosjekter. Årskostnadene omfatter da en rekke delbidrag som dels har sammenheng med selve gjennomfø­ ringen av byggeprosjektet (kapitalkostnadene), dels omfatter utgif­ ter til vaktmester, renhold, energi, forsikring, skatter, avgifter og diverse vedlikeholdsarbeider (systematiske eller forefallende). Kapitalkostnadene er gjerne de største utgiftene, men det er også overraskende å se hvor store renholdsutgiftene er. Vedlikeholdet av bygningen fører dessuten til store periodiske kostnader som en bør få innarbeidet i budsjettene. Til slutt skal vi nevne at FDV-opplegget varierer i omfang og kost­ nad alt etter bygningskategorien. Det er også klart at omfattende vedlikeholdsarbeider kan forstyrre virksomheten i en bygning, noe som kan få særlig store konsekvenser i næringslivet. Her kan nem­ lig avbrudd i aktiviteten føre til store tap, og det må en ha helt klart for seg ved valg av konstruksjonsløsninger og materialer.

Repetisjonsoppgaver 2.1 Nevn noen aktuelle bygningskategorier. 2.2 Hva er en teknisk tilstandsanalyse? 2.3 Hva er et systematisk vedlikehold?

Øvingsoppgaver 2.1. Hva mener vi med et FDV-opplegg?

27

3 Organisering og gjennomføring av byggesaker Mål Når du har gjennomgått dette kapitlet, skal du kunne - gjøre rede for myndighetenes behandling av byggesaker - gjøre rede for hvilke oppgaver som er knyttet til en bygge­ sak, og hvordan de kan løses rent organisasjonsmessig

En byggesak består av en lang rekke delaktiviteter, fra den første programmeringen og fram til bygningen kan tas i bruk. Det er vik­ tig at fagfolk som deltar i en slik byggesak, har en viss oversikt over de aktivitetene som inngår, og vet hvilke krav som stilles i denne sammenhengen. I dette kapitlet skal vi ta for oss byggebestemmelsene, bygningsmyn­ dighetene, offentlig byggesaksbehandling, funksjonsdeling, de ulike fasene i en byggesak, anbud og kontrakter, nødvendig prosjektdoku­ mentasjon og visse sider ved økonomien. Disse temaene blir vikti­ gere etter hvert som byggesaken øker i omfang og kompleksitet.

3.1 Byggebestemmelser Byggevirksomheten er av stor betydning i et moderne samfunn. For at samfunnets interesser skal bli ivaretatt, og for at enkeltindivider skal bli beskyttet mot overgrep, er det nødvendig at det offentlige har et juridisk grunnlag for å kunne påvirke og kontrollere bygge­ virksomheten. Et slikt grunnlag er sikret gjennom bygningslovgiv­ ningen, der plan- og bygningsloven har en helt sentral posisjon. Gjeldende lov er fra 1 985 og ble satt i kraft 1. juli 1986. Det er sei­ nere vedtatt en rekke mindre endringer i denne loven. Et større revisjonsarbeid er i gang i 1994, men det er usikkert når den nye loven kan bli vedtatt og satt i kraft. Plan- og bygningsloven er en rammelov for all byggevirksomhet gjennom bestemmelsene om overordnet planlegging. Videre er

29

loven en fullmaktslov, som overlater til statlige og kommunale byg­ ningsmyndigheter å treffe selvstendige beslutninger. Loven kan også kalles en samordningslov, da den forutsetter at mange organer som forvalter andre lover, skal trekkes inn i plan- og byggesaker. I tilknytning til loven kan den enkelte kommune utarbeide vedtek­ ter som fastsetter lokale lempelser, skjerpelser, tillegg eller unntak fra lovens bestemmelser for å ta hensyn til lokale forhold. I en del tilfeller vil slike vedtekter være gyldige uten at departementet har stadfestet dem, men stort sett vil departementet ha myndighet til å pålegge kommunene å utarbeide eller endre vedtektene. Vedtek­ tene blir gitt av kommunestyret etter tilråding fra bygningsrådet. Ettersom plan- og bygningsloven er en fullmaktslov, er det også over­ latt til departementene å utarbeide forskrifter for å utfylle bestem­ melsene i loven. Byggeforskrift 1987 (BF) ble iverksatt 1.7.1987. Byggeforskriftene har samme rettsgyldighet som loven, men de kan ikke fravikes gjennom vedtekter. De inneholder stort sett generelle funksjons- og ytelseskrav til bygninger og bygningsdeler og gir derfor i liten grad detaljbestemmelser. Det er da overlatt til de som skal bygge, å påvise at kravene er oppfylt med de valgte fysiske løsning­ ene. Også byggeforskriftene er under revisjon i 1994. Revisjonen henger delvis sammen med revisjonen av plan- og bygningsloven, men det er også på gang en rekke endringer når det gjelder kon­ struktive krav til bygninger og bygningsdeler. Det er foreløpig usik­ kert når de nye byggeforskriftene vil bli vedtatt og satt i kraft.

Del 1 i Byggeforskrift 1987 gir generelle bestemmelser om blant annet byggetillatelse, mens del 2 omhandler kartverk, utnyttingsgrad, etasjetall, høyde og atkomst. Ved utarbeidelsen av disse for­ skriftene ble alle brannvernsbestemmelser samlet under ett i del 3. Her stilles det både generelle krav og krav knyttet til ulike bygningskategorier. Kravene til innredningen i bygninger, de enkelte bygningsdelene og tekniske installasjoner finnes i del 4, mens del 5 gir bestemmelser om konstruksjonen. Her er også kravene til lydog varmeisolasjon samlet.

Publikasjonen Rett og slett er en veiledning til Byggeforskrift 1987. Den gir en rekke råd og vink om hvordan kravene i forskriftene kan oppfylles. Når det gjelder detaljbestemmelser om dimensjonering, utførelse, prøving osv., viser byggeforskriftene i stor utstrekning til norske standarder (NS), utarbeidet av Norges Byggstandardiseringsråd (NBR). Men myndighetene kan ikke kreve at disse standardene blir fulgt dersom det kan påvises at kravene i forskriftene er oppfylt på andre måter. Vi kan også nevne at en del lokale detaljregler er utar­ beidet med utgangspunkt i plan- og bygningsloven og byggefor­ skriftene.

30

En måte å fravike lovens bestemmelser på er å utnytte den omtalte vedtektsordningen. I tillegg kan bygningsrådet gi dispensasjon fra plan- og bygningsloven og forskriftene i enkeltsaker. En slik dis­ pensasjon går alltid i lempende retning. Byggevirksomheten berører også en rekke andre lover i tillegg til plan- og bygningsloven. Disse lovene gir bestemmelser om saks­ behandling, miljøvern, eiendomsforvaltning, oppmåling, planleg­ ging, brannvern og helsetiltak.

Statlige byggebestemmelser, som blir utgitt av Norsk Byggtjeneste, er et hjelpemiddel der fagfolk i byggebransjen kan holde seg å jour med byggeforskriftene. Disse bestemmelsene inneholder også veiledningsstoff og informasjon om ulike kontrollordninger, og i til­ legg finnes det lister over brannklassifiserte byggevarer.

3.2 Bygningsmyndighetene I forrige avsnitt nevnte vi enkelte organer som er tillagt oppgaver og myndighet etter plan- og bygningsloven. Her skal vi se nærmere på hvilke funksjoner og hvilken myndighet disse organene har. Figur 3.1 gir en samlet presentasjon av bygningsmyndighetene.

Figur 3.1 Bygningsmyndigheter på ulike nivåer

31

Ifølge plan- og bygningsloven er «departementet» den sentrale bygningsmyndigheten. «Departementet» er i denne sammenhen­ gen Kommunal- og arbeidsdepartementet, men visse deler som har med oversiktsplaner å gjøre, er underlagt Miljøverndepartementet. For å få en samordnet behandling av byggesakene sentralt er Sta­ tens bygningstekniske etat opprettet. I tillegg støtter departementet seg til en rekke andre utvalg, organer og institusjoner ved behand­ ling av ulike saker. Departementets viktigste oppgaver er å gi for­ skrifter og følge opp vedtektsordningen.

Fylkesmannen er statens representant i fylket, og en rekke oppga­ ver er etter hvert lagt til ham. De viktigste oppgavene fylkesman­ nen har, er knyttet til planarbeider, men han fungerer også som øverste klageinstans ved behandling av byggesaker. Fylkets utbyg­ gingsavdeling fungerer ofte som sekretariat for fylkesmannen. Fyl­ kestinget og fylkesutvalget har også stort sett planoppgaver i denne sammenhengen. På kommunalt nivå er bygningsrådet første instans i enhver bygge­ sak. Det er et obligatorisk, folkevalgt organ, og sammensetningen er fastlagt i plan- og bygningsloven. Rådets hovedoppgave er å se til at bygningslovgivningen bliroverholdt i kommunen, blant annet ved behandling av søknader om byggetillatelse. Bygningsrådet utgjør altså bygningsmyndigheten på kommunalt nivå. Av hensyn til saksbehandlingen er det også de fleste steder opprettet en stilling som bygningssjef og eventuelt tilsatt andre teknisk sakkyndige. De utgjør den såkalte bygningskontrollen og er gjerne en del av kom­ munens tekniske etat. Kommunestyret kan også vedta å overdra en del av bygningsrådets gjøremål til bygningssjefen (det vil si at myn­ digheten blir delegert). Kommunestyret har ansvaret for kommunens planarbeid, og det har dessuten avgjørelsesmyndighet i forbindelse med vedtekter og i ekspropriasjonssaker. Kommunestyrets myndighet kan delvis delegeres til formannskapet.

3.3 Offentlig byggesaksbehandling Gjennom plan- og bygningsloven er fylkene og kommunene pålagt å utarbeide oversiktsplaner som grunnlag for den mer detaljerte planleggingen og arealdisponeringen. Fylkesplaner og kommune­ planer (generalplaner) er således et viktig og tidkrevende arbeids­ område for det offentlige. Som grunnlag for den enkelte byggesak må det dessuten lages såkalte reguleringsplaner. De er langt mer detaljerte, og utarbeidelsen av dem og tilsvarende plantyper tar

32

otte svært lang tid. Det fører ofte til forsinkelser for aktuelle bygge­ saker.

I dette avsnittet skal vi konsentrere interessen om offentlig saksbe­ handling knyttet til selve byggesaken, og vi forutsetter da at tomtespørsmålet er avklart på forhånd.

Figur 3.2 viser en forenklet skisse av hvordan den offentlige bygge­ saksbehandlingen kan arte seg i en kommune. Her går det fram at mange instanser vil ha en finger med i spillet før byggherren eventu­ elt får sin byggetillatelse og kan komme i gang med byggearbeidene.

Figur 3.2 Behandling av en søknad om byggetillatelse

Vi skal kort gi noen kommentarer til figuren.

For det første skal alle byggesaker meldes til bygningsrådet i kom­ munen, men i en del tilfeller er det ikke nødvendig å vente på for­ mell byggetillatelse før byggearbeidene kan settes i gang. Det gjel­ der først og fremst for enkelte «ingeniørmessige» konstruksjoner og

33

anlegg, men kan også i en viss utstrekning være aktuelt ved mindre byggearbeider og i forbindelse med fritidsbebyggelse. Her vil for­ muleringene i de kommunale vedtektene spille en rolle.

Byggemeldingen eller søknaden om byggetillatelse skal skrives på et standardisert skjema, der bygningens hovedkonstruksjoner o.l. er oppgitt. Som vedlegg skal det følge med situasjonskart, teg­ ninger, kopi av nabovarsel og eventuelle andre dokumenter (for eksempel statiske beregninger).

Før eventuell byggetillatelse blir gitt, må en gjerne innhente utta­ lelser fra en rekke instanser og myndigheter, for eksempel helseråd, brannstyre, arbeidstilsyn, veimyndighet og vann- og avløpsmyndighet. Ved utbygging for næringslivet kan det også bli aktuelt å innhente et såkalt etableringssamtykke (tidligere kalt byggeløyve) før søknaden om byggetillatelse blir avgjort. Etterbehandling i byg­ ningsrådet kan bygningssjefen utstede byggetillatelse eller eventu­ elt meddele byggherren et avslag. En såkalt approbasjon vil si at bygningsrådet gir en betinget tillatelse som tilsier at visse klart spe­ sifiserte forhold må avklares før byggetillatelse blir gitt. Før byggearbeidene kan starte opp, må det også oppnevnes en ansvarshavende. Vedkommende er ansvarlig overfor bygnings­ myndighetene for at arbeidet blir utført i tråd med byggetillatelsen. Den ansvarshavende skal godkjennes av bygningsrådet i hver enkelt byggesak dersom ikke vedkommende har en generell god­ kjenning som ansvarshavende. I tillegg skal det også oppnevnes en stedfortreder som kan være til stede på byggeplassen når den ansvarshavende ikke kan møte. I byggetiden skal bygningskontrollen kunne komme og kontrollere arbeidene flere ganger. Dette er ofte spesifisert i byggetillatelsen. Dessuten skal bygningskontrollen foreta en endelig befaring når arbeidet er fullført, som grunnlag for å kunne utstede ferdigattest. Først deretter kan bygningen tas i bruk.

3.4 Funksjonsdeling og faser i en byggesak En byggesak vil som nevnt inneholde en rekke deloppgaver som dels må løses av forskjellige parter. Slik er det vel i enhver bedriftsorganisasjon, men en sammenlikning vil nok avsløre at byggesa­ kene er nokså spesielle. For det første er en byggesak tidsbegrenset, og en ny organisasjon må bygges opp for hver ny sak av nye perso­ ner på et nytt sted. For det andre varierer byggesakene sterkt i form, omfang og kompleksitet. Dessuten er det karakteristisk for bygge­

34

sakene at de ledes av personer med svært forskjellig faglig bak­ grunn.

Under slike forhold må det stilles strenge krav til kommunikasjon og samarbeid mellom de partene som deltar i byggesaken. Det er derfor nødvendig å ha en klar arbeids- og ansvarsfordeling, helst basert på skriftlige avtaler. Videre er det viktig at kommunikasjonen bygger på en entydig terminologi. I første omgang er det likevel viktigst å få en viss klarhet i hvilke funksjoner og faser byggesaken kan deles inn i. Som en støtte for dette arbeidet viser figur 3.3 en skisse der de tre hovedfunksjonene i en byggesak er knyttet til de fasene som en byggesak normalt kan deles inn i.

utredning

forvaltning

overtakelse/garanti

produksjon

program

12

prosjektvurdering

Bygg­ herre

forprosjekt

0 senter

Prosjek terende

hovedprosjekt

detaliprosjekt

produksjonsplanlegging

anbud - kontrakt

komplettering

Figur 3.3 Hovedfunksjonene og fasene i en byggesak

Hovedfunksjonene De tre hovedfunksjonene blir vanligvis kalt byggherre-, prosjekte­ rings- og produksjonsfunksjonen. Byggherrefunksjonen består i å sette i gang byggesaken, formulere program, engasjere nødvendige rådgivere og entreprenører og skaffe dem tilstrekkelig arbeidsgrunnlag. Videre inngår det kontroll og godkjenning av utført arbeid, føring av regnskap og betaling av regninger. Til slutt skal byggherren overta den ferdige bygningen.

Byggherren kan være en privatperson, en offentlig myndighet, en institusjon eller et firma. I enkelte byggesaker kan kanskje bygg­ herren selv ivareta byggherrefunksjonen, men svært ofte vil bygg­ herren knytte til seg ekspertise i form av en prosjektleder og en byg­ geleder. Prosjektlederen styrer og koordinerer da byggesaken på vegne av byggherren, mens byggelederen står for kontroll og koor­ dinering på byggeplassen.

35

Prosjekteringsfunksjonen dekkes av arkitekter og tekniske rådgi­ vere innenfor områdene bygg, elektro og VVS. I tillegg kommer spesialrådgivere på områder som geoteknikk, akustikk, renhold o.l. Prosjektets størrelse vil stort sett avgjøre hvor mange rådgivere og konsulenter som skal trekkes med, og hvordan organiseringen bør skje.

Ved små prosjekter er det vanlig å etablere et samarbeid med flere frittstående firmaer, der arkitekten tar seg av mye av koordine­ ringen. Ved store prosjekter er det vanligere å etablere en fast prosjekteringsgruppe med en oppnevnt prosjekteringsleder i spissen. Prosjekteringsgruppa skal hjelpe byggherren med utredning og programmering, legge fram forslag til fysiske løsninger og utar­ beide et komplett prosjekt og et grunnlag for anbud og kontrakt. Den skal også lage et kostnadsoverslag og assistere byggherren i kontrollarbeidet på byggeplassen.

Produksjonsfunksjonen omfatter anbudsberegning, produksjons­ planlegging, produksjon og overdragelse av den ferdige bygningen til byggherren. Disse oppgavene er det først og fremst entreprenø­ rer og håndverkere innenfor de ulike fagområdene som tar seg av, men de er selvfølgelig avhengige av leveranser av materialer og komponenter fra ulike produsenter. For alt teknisk installasjonsarbeid (VVS og elektro) kreves det en egen offentlig autorisasjon. For bygningsentreprenører krever entreprenørloven offentlig godkjenning av firmaer med mer enn fem ansatte. Autorisasjonen blir da gitt i forskjellige klasser. Hånd­ verksbedrifter (for eksempel blikkslagere, murere, glassmestere og malere) må etter lov om mesterbrev ha næringsbrev og holde seg innenfor de tradisjonelle fagskillene.

Fasene De ulike fasene i en byggesak kan gjerne grupperes i de fire hoved­ gruppene programmering, prosjektering, produksjon og forvalt­ ning. Den siste fasen blir vanligvis ikke betraktet som en del av selve byggesaken, men den er likevel tatt med for helhetens skyld. Den første delen av programmeringen er byggherrens utredning av egne behov, prosjektets målsetting og aktuelle forutsetninger. Det er her viktig at behovene blir nøye utredet, men like viktig er det at tomteforhold og finansielle aspekter blir grundig analysert. Pro­ sjektet må tilpasses de gjeldende reguleringsbestemmelsene. Tomtas topografi og grunnforhold må klarlegges, og eventuelle inngrep i terrenget eller endring av tomtegrensene må vurderes nøye. Det er viktig å sette opp grove kostnadsrammer ut fra byggherrens finansielle situasjon.

Programmeringsfasen er videre konsentrert om innsamling og sys­

36

tematisering av grunnlagsdata for den seinere prosjekteringen. Resultatet blir ofte presentert i form av et program der byggherrens behov, ønsker og krav kommer til uttrykk, og der det er tatt hensyn til det utredningen har avslørt. Dessuten er det viktig at organise­ ringen og beslutningsprosessen blir viet oppmerksomhet. På dette grunnlaget etablerer en så kontrakter med de prosjekterende, der arbeidsoppgaver, framdriftsplan og tidsfrister er fastsatt.

Første del av prosjekteringen vil vanligvis være en forprosjektering, der alternative hovedløsninger blir skissert og drøftet. Dette arbei­ det munner ut i et forprosjekt som definerer og illustrerer en plan­ løsning, et system for hovedkonstruksjonene, en oversikt over de viktigste materialene og installasjonstekniske hovedsystemer. Det hele kan gjerne presenteres i form av en kortfattet beskrivelse med skisser i målestokk 1 : 200. Et grovt kostnadsoverslag hører også med.

Etter godkjenning av byggherren kan de prosjekterende gå mer detaljert til verks. Etter at materialkvaliteter, utstyr o.l. er fastlagt, blir det straks aktuelt med mer detaljerte beskrivelser og tegninger. Ved store prosjekter kan det også være på sin plass å vurdere arbeidskraftsituasjonen for å finne ut hvilke entreprenører som egentlig er kvalifisert for byggearbeidet. Hovedprosjektet utgjør ofte grunnlaget for søknaden om byggetillatelse. I mange tilfeller har myndighetene allerede fatt presentert et forprosjekt, slik at saksbehandlingen kanskje kan ta litt mindre tid.

Prosjekteringen blir avsluttet med enda mer detaljerte tegninger og beskrivelser, og det hele ender i ferdig utarbeidede arbeidsteg­ ninger og en byggebeskrivelse som inngår i anbudsgrunnlaget. Produksjonen blir vanligvis innledet med anbudsberegning, der entreprenørene regner ut den prisen de skal ha for å utføre arbeidet. Disse anbudene blir vurdert, og det forhandles om kontrakter med de utvalgte entreprenørene. Entreprenørene må dessuten organisere byggeplassen og planlegge produksjonsopplegg, kontrollrutiner osv. Den videre produksjonen skal så gjen­ nomføres i samsvar med gjeldende tegninger og beskrivelser. Det blir holdt regelmessige byggemøter mellom byggherren og entre­ prenørene, der også de prosjekterende deltar i nødvendig utstrek­ ning. Til slutt i produksjonsfasen blir det holdt en overtakelsesforretning, der byggherren overtar den ferdige bygningen. Entreprenørene har da krav på sluttoppgjør. Det blir gjennomført en befaring der alle parter er med, og byggherren kan nå peke på feil og mangler som entreprenørene er ansvarlige for. Ansvaret for bygningen blir så overtatt av byggherren, men han har fortsatt en reklamasjonsfrist på inntil 3 år.

37

Etter garantitidens utløp blir det foretatt en garantibefaring, og der­ etter er det normalt byggherren som har hele ansvaret for eventu­ elle feil og mangler. Den videre forvaltningen av bygningen er selvfølgelig byggherrens ansvar, men også i denne fasen er det mange interessante oppgaver for de prosjekterende. For det første kan de gi byggherren råd om forvaltning, drift og vedlikehold, og denne praksisen er under kraf­ tig utvikling. Videre er det også klart at de prosjekterende må høste erfaringer fra gjennomførte prosjekter for ikke å gjenta unødige tabber i framtidige prosjekter.

3.5 Anbud og kontrakter Kontakten mellom byggherren og de prosjekterende kan etableres gjennom direkte personlig henvendelse eller gjennom en konkur­ ranse. Det vanligste er at de tekniske rådgiverne blir kontaktet indi­ viduelt, mens arkitektene derimot noe oftere kommer med som et resultat av en arkitektkonkurranse, særlig ved større prosjekter. Det er selvfølgelig viktig å avklare ansvarsforholdet mellom bygg­ herren og de prosjekterende. Partene bør derfor alltid sette opp skriftlige kontrakter seg imellom. Til dette formålet finnes det også et standardisert kontraktformular i NS 3413 med tilhørende kontraktbestemmelser i NS 3403. På den måten kan en fastsette for eksempel partenes generelle forpliktelser, tidsfrister, opphavsrett, honorarer, betaling, erstatningsansvar og løsning av tvister.

Når de prosjekterende har utarbeidet tegninger og beskrivelser, er tiden moden for å trekke inn produsentene. Vanligvis blir det da arrangert en såkalt anbudskonkurranse. Det vil si at byggherren sender ut en anbudsinnbydelse der entreprenører blir oppfordret til å gi bindende tilbud på utførelse av arbeidet. I en åpen anbuds­ konkurranse blir alle autoriserte firmaer innbudt til å delta gjen­ nom en offentlig kunngjøring, mens det i en lukket anbudskonkur­ ranse bare blir innbudt noen få utvalgte. For at en slik anbudskonkurranse skal bli mest mulig rettferdig, må den følge visse spilleregler. I NS 3400 finnes det standardiserte regler for slike konkurranser, med opplysninger om nødvendig anbudsgrunnlag, hvilke betingelser anbudene må fylle for å kunne aksepteres, og hvor lenge anbyderen må stå ved tilbudet sitt. Det finnes strenge regler for hvordan anbudene skal oppbevares, og hvordan anbudsåpningen skal foregå. Byggherren er ikke forpliktet til å velge det laveste anbudet. Det endelige valget er ofte et resul­ tat av en totalvurdering av anbyderne i samråd med de prosjekte­ rende.

38

Entreprenørene må sette priser på alle arbeidsoperasjoner før de leverer anbudene sine. De må også oppgi enhetspris per stykk, per kvadratmeter, per kubikkmeter osv., slik at totalbeløpene kan kon­ trolleres, og slik at summen lettere kan justeres dersom det blir for­ andringer i mengdene. De ulike fagene har gjerne tariffbestemte og detaljerte regler som legges til grunn for prisfastsetting og endelig oppgjør. I enhetsprisene skal anbyderens utgifter til materialer, lønn og maskinkostnader inngå. Prisene inkluderer blant annet materialsvinn, sosiale utgifter og andre tariffmessige tillegg, og dessuten administrasjon og fortjeneste. Etter at anbudsbehandlingen er ferdig, innleder byggherren og entreprenørene kontraktsforhandlinger der partenes rettigheter og plikter blir fastsatt. Også her finnes det standardiserte regler å holde seg til, se NS 3430 «Alminnelige kontraktbestemmelser om utfø­ relse av bygg- og anleggsarbeider». Dessuten finnes det et kontraktformular i NS 3410. Kontraktbestemmelsene inneholder juri­ diske og økonomiske regler om gyldigheten av ulike dokumenter, overdragelse av forpliktelser, tidsfrister og mulkt, sikkerhetssti11ing, arbeidets karakter, forhold på byggeplassen, eiendomsrett, forsik­ ring, avdrag, overtakelse, erstatningsansvar og tvister.

Entrepriseformer Foreløpig har vi ikke sagt noe om hvordan byggesaken kan organi­ seres i en større sammenheng. Det er flere organisasjonsmønstre som kan være aktuelle, og de har stort sett fått sine betegnelser ut fra hvordan utførelsen av arbeidet blir ordnet. Viktige betegnelser her er egen entreprise, delt entreprise, hovedentreprise, generalentreprise og totalentreprise. Egen entreprise er en organisasjonsform der byggherren selv har egne avdelinger for prosjektering og produksjon. De kan gjennom­ føre hele prosjektet for egen bruk eller for salg. Denne organisa­ sjonsformen kan være aktuell for en del store selskaper og ferdighusfirmaer.

En langt vanligere form er delt entreprise, der byggherren tegner separate kontrakter med de firmaene som skal delta i arbeidet. Byggherren er da ansvarlig for koordineringen av arbeidene med hensyn til både prosjektering og produksjon. Den enkelte entre­ prenør er ansvarlig for det arbeidet han eller hun utfører. Dersom en ønsker å redusere antallet kontrakter, kan en benytte en såkalt hovedentreprise. Det innebærer at byggherren tegner kon­ trakt med en hovedentreprenør, som står ansvarlig for alle bygge­ arbeider. Hovedentreprenøren velger selv underentreprenører, som står for utførelsen av større eller mindre deler av byggearbei­ dene. Hovedentreprenøren er ansvarlig for å koordinere underentreprenørene. I tillegg har byggherren ofte separate kontrakter med

39

for eksempel installasjonsfirmaer for VVS og elektrisk opplegg. Disse firmaene opptrer da som sideentreprenører. Koordineringen av arbeidet deres er byggherrens ansvar dersom de ikke har kon­ trakt som såkalte administrerte sideentreprenører. Det er en orga­ nisasjonsform der hovedentreprenøren har påtatt seg å koordinere alt arbeidet på byggeplassen.

Ved generalentreprise undertegner byggherren bare en kontrakt om utførelse av byggearbeidene. Generalentreprenøren velger da ut og skriver kontrakt med en rekke underentreprenører, og han er selv ansvarlig for koordineringen på byggeplassen. Også installasjonsfirmaene opptrer altså her som underentreprenører. En paral­ lell til dette er opprettelsen av en såkalt prosjekteringsgruppe, som skal være kollektivt ansvarlig for utførelsen av prosjekteringsarbei­ det.

Totalentreprise er den mest koordinerte organisasjonsformen. Her undertegner byggherren bare en kontrakt som omfatter det meste av prosjekteringen og hele utførelsen. Byggherren foretar da bare den innledende utredningen og programmeringen og har ikke noe ansvar for den videre koordineringen av arbeidene. Denne organi­ sasjonsformen kan være aktuell både ved store og små prosjekter, og den blir stadig oftere brukt. En totalentreprise kan være basert på en såkalt totalanbudskonkurranse, men det er også vanlig at byggherren går til en bestemt entreprenør med byggeplanene sine. I en totalentreprise har gjerne flere firmaer dannet en gruppe som kan dekke alle nødvendige funksjoner innenfor prosjektering og produksjon.

3.6 Prosjektdokumentasjon Det er tidligere påpekt at organiseringen og gjennomføringen av en byggesak bør baseres på en tilstrekkelig og entydig dokumenta­ sjon, og i det forrige avsnittet nevnte vi de kontraktene som kan være aktuelle. Dokumentasjonen i forbindelse med at en inngår avtale om utførelse av byggearbeider, er svært viktig, og vi skal vie det litt mer oppmerksomhet her.

Det finnes nå en rekke standarder som har betydning for dokumentasjon og overføring av informasjon i forbindelse med byggesaker (bl.a. for elektronisk overføring av data). NS 3450 «Prosjektdokumenter for bygg og anlegg» gir regler for redige­ ringen av og innholdet i de dokumentene som skal ligge til grunn for et anbud eller en avtale om utførelse av bygg og anlegg. Av ting som skal inngå i prosjektdokumentene, nevner standarden blant annet:

40

-

innholdsfortegnelse opplysninger om byggherre og engasjerte rådgivere orientering (om prosjektet og administrative forhold) anbudsregler kontraktbestemmelser teknisk beskrivelse med anbudsposter sammendrag av anbudspostene liste over tegninger, tabeller og bilag tegninger, tabeller og bilag

Prosjektdokumentene er av orienterende, dokumenterende og beskrivende art. I den orienterende delen skal det blant annet gis opplysninger om tomteforhold, atkomstmuligheter, byggevolum, hovedkonstruksjoner og hovedmaterialer, hvilke arbeider som eventuelt allerede er utført, og hvilke tidsfrister som gjelder. Kon­ trakter, kontraktbestemmelser, garantiformularer o.l. utgjør den dokumenterende delen.

Den beskrivende delen er mest interessant i vårsammenheng. Den omfatter i tillegg til tegninger og annet grafisk materiale den tek­ niske beskrivelsen med anbudsposter, som er en komplett arbeids­ beskrivelse. Sammen med tegningene gir denne beskrivelsen enty­ dig informasjon om hvordan arbeidet skal utføres. Ifølge NS 3450 skal dokumentet beskrive prosjektet, stille krav til kvalitet og opp­ lyse om mengden av delproduktene. Arbeidsbeskrivelsen skal vise til tegninger og til regler for kontroll og prøving. Normalt skal beskrivelsen deles inn i kapitler som består av innledende tekst og en rekke poster for delproduktene. Hver post i beskrivelsen skal inneholde en spesifiserende tekst, som angir mengder. Posten skai entydig beskrive det aktuelle del­ produktet slik at det kan prissettes. For utfylling av den spesifise­ rende teksten finnes det to standarder, som nærmest må betraktes som et «atlas» over aktuelle tekster. Vi sikter her til NS 3420 «Beskrivelsestekster for bygg og anlegg» og til NS 3421 «Beskrivel­ sestekster for installasjoner». I disse standardene kan en finne både beskrivende tekster og de tilhørende tekniske bestemmelsene. Dessuten finnes det måleregler og prisgrunnlag, som er nødvendig blant annet for prissettingen. Det hele er knyttet sammen gjennom et spesielt kodesystem der hver spesifiserende tekst har sin bestemte kode. Denne koden består av en bokstav og en rekke tall. Poster for rigging og drift skal settes opp i samsvar med NS 341 9. For at postene skal kunne gi den nødvendige informasjonen, bør de spesifiserende tekstene fra standardene suppleres med diverse materialspesifikasjoner og henvisninger til tegninger og standarder.

Som nevnt skal beskrivelsen deles inn i kapitler, og med tanke på innhenting av anbud er det vanlig å sortere postene etter fag. Dokumentet kalles da ofte en fagbeskrivelse eller en byggebeskri-

41

velse. Siden hvert kapittel beskriver arbeidene innenfor et fagom­ råde, kan kapitlene sendes ut hver for seg i en anbudskonkurranse. I den innledende teksten skal det kort gjøres rede for hvilke deler av prosjektet kapitlet beskriver, og det skal opplyses om krav som gjelder generelt for hele kapitlet, og som ikke framkommer på annen måte. Dessuten er det naturlig å vise til tegninger o.l. Beskri­ velsen bør også deles inn i kapitler og underkapitler, slik at den best mulig er tilpasset det aktuelle bruksområdet. Postene kan da sorte­ res etter for eksempel byggetrinn, bygning og bygningsdel. Naturlig nok vil en del byggearbeider berøre installasjonene, og disse arbeidene kaller vi hjelpearbeider for tekniske installasjoner. Det gjelder utsparinger, gjenmuringer, innkledninger, støping av fundament o.l., som blir utført av bygningsarbeidere (murere, snek­ kere osv.). For at slike arbeider ikke skal gi unødige problemer, er det selvfølgelig viktig at arkitekter og byggetekniske rådgivere sam­ arbeider godt med rådgiverne for de tekniske installasjonene, slik at ønsker om for eksempel rørføringer kan innpasses så tidlig som mulig.

Kvalitetssikring er et viktig begrep i mange sammenhenger, og det er etter hvert utgitt en rekke standarder i samsvar med ISO 9000 om kvalitetsledelse og kvalitetssystemer.

3.7 Økonomi i byggesaker Når en byggesak skal gjennomføres, viser det seg svært ofte at de økonomiske problemene er langt vanskeligere å løse enn de rent tekniske. Det har selvfølgelig sammenheng med at de fleste bygg­ herrer har begrenset tilgang på kapital og derfor må operere innen­ for visse økonomiske rammer. For de prosjekterende betyr det gjerne at deres oppgave blir å prosjektere slik at byggherren får mest mulig for en viss sum, eller at et klart byggeprogram må full­ føres så rimelig som mulig. De økonomiske aspektene må derfor vies en viss oppmerksomhet, og i den sammenhengen er både kostnadsberegning og finansiering av interesse. Når en byggherre setter i gang en byggesak, må han være forberedt på å skaffe til veie nok kapital til selve bygget, men han må også være klar over at den nye bygningen vil påføre ham framtidige utgifter knyttet til forvaltning, drift og vedlikehold. Det kan være av avgjørende betydning for om byggherren i det hele tatt bør sette i gang byggesaken.

Byggekostnadene omfatter tomtekostnader, prosjekteringskostnader, entreprisekostnader, administrasjon, renter, avgifter osv. For at byggherren hele tiden skal kunne være å jour, må de prosjekte-

42

rende fortløpende utarbeide kostnadsoverslag. Det kan gjøres på forskjellige måter. I de innledende fasene er det aktuelt å ta utgangspunkt i kvadratmeterprisen, mens en på seinere stadier kan basere seg på et mer nøyaktig grunnlag. Den såkalte E-metoden er for eksempel spesielt godt egnet for industribygg.

Alt dette er forhåndskalkyler, og noen endelig pris kjenner en egentlig ikke før byggearbeidene er avsluttet. Entreprenørenes anbudskalkyle gir likevel en bra pekepinn om sluttsummen. Et annet aspekt som også bør trekkes inn, er at totalkostnadene i svært stor grad blir fastsatt på et tidlig stadium i byggesaken. I anbudsfasen er det relativt små muligheter til å påvirke denne sum­ men. Det kan derfor vise seg lite lønnsomt å spare på kostnadene til prosjektering.

Ut fra kostnadsoverslagene må byggherren sette opp budsjetter og finansieringsplaner slik at han virkelig kan møte de kravene han blir stilt overfor. Det er heller sjelden at byggherren selv har nok kapital, og han må derfor henvende seg til forskjellige finansie­ ringsinstitusjoner for å låne. Banker, forsikringsselskaper, pensjons­ kasser og finansieringsselskaper er aktuelle långivere. Det langsik­ tige lånet er gjerne et pantelån, der långiveren tar pant i hus og eiendom som sikkerhet for lånet. Denne kapitalen blir ikke stilt til disposisjon før bygningen er ferdig, og det er derfor nødvendig å ha et kortsiktig lån i byggetiden. En tar da opp et såkalt byggelån, gjerne i en bank, på bakgrunn av et konverteringstilsagn fra de som seinere skal yte pantelånet.

Under den videre gangen i byggesaken må byggherren føre regn­ skap og kontrollere at budsjettet holder. Eventuelle overskridelser må avklares så raskt som mulig, slik at nødvendige tiltak kan settes i verk. Til sjuende og sist kan så byggherren forhåpentligvis ta i bruk den nye bygningen i forvissning om at finansieringen er gått i orden, og at han ikke seinere vil få overraskende økonomiske til­ bakeslag på grunn av den gjennomførte byggesaken.

Repetisjonsoppgaver 3.1 3.2

3.3 3.4

Hva er hensikten med vedtekter? Hvilke hovedfunksjoner finnes det innenfor organiseringen av en byggesak? Hvilke entrepriseformer kan tas i bruk? Hva er et byggelån?

43

Øvingsoppgaver 3.1. Hvilke hovedfunksjoner finnes innenfor organisasjonen for en byggesak, og hvilke hovedfaser kan byggesaken deles inn i?

3.2. Hvilkefordelerogulemperserdu ved bruk av totalentreprise? 3.3. NS 3430 er en viktig standard ved utførelse av byggearbeider. Hvilke forhold regulerer denne standarden?

4 Klimatiske forhold

Mål Når du har gjennomgått dette kapitlet, skal du kunne - gjøre rede for de viktigste klimaparametrene som har betydning for bygninger, både innendørs og utendørs

Klimaet på jorda varierer fra sted til sted, og det har også gjennom­ gått store endringer opp gjennom tidene. Til å begynne med måtte menneskene tilpasse seg det eksisterende klimaet, og dermed var bare visse deler av landjorda beboelig. For å beskytte seg mot varme, kulde, nedbør og ville dyr søkte menneskene først tilflukt i huler o.l., men etter hvert lærte de seg å bygge primitive bygninger av stein, jord og andre materialer. Opp gjennom tidene har men­ neskene stilt stadig høyere krav til inneklimaet, og i dag har vi da også muligheter til å skape et nesten hvilket som helst inneklima uansett hvordan klimaforholdene utendørs er.

For å kunne etablere et ønsket inneklima trenger vi en del grunn­ kunnskaper. For det første må vi ha brukbar innsikt i de faktorene som er avgjørende for hvordan vi opplever inneklimaet. Dernest er det nødvendig å kjenne uteklimaet, slik at bygningen og de tek­ niske installasjonene kan utformes og dimensjoneres riktig. I de neste avsnittene skal vi derfor se nærmere på inneklima og uteklima, før vi til slutt tar for oss konsekvensene av klimaet for byg­ ningskonstruksjonene.

4.1 Inneklima Betegnelsen inneklima omfatter egentlig en rekke ulike faktorer, men her skal vi særlig legge vekt på termisk og atmosfærisk klima. I tillegg er det naturlig å trekke inn lyd- og lysforholdene, som også

45

utgjør viktige deler av inneklimaet. Når inneklimaet skal behand­ les, er det naturlig å ta utgangspunkt i menneskets behov og krav, men vi merker oss samtidig at i en rekke tilfeller vil andre bruksbetingede krav være aktuelle og til dels avgjørende.

Termisk klima I menneskekroppen foregår det en kontinuerlig forbrenningsprosess, som må til for at ulike livsprosesser og aktiviteter skal kunne holdes i gang. Det fører til at kroppen avgir en god del varme til omgivelsene, og en beskrivelse av det termiske klimaet går derfor ut på å klarlegge de faktorene som er avgjørende for dette varme­ tapet. Selve varmeproduksjonen er avhengig av aktivitetsnivået og varierer innenfor svært vide grenser. For et voksent menneske utgjør varmeproduksjonen ved stillesittende arbeid ca. 120 watt (W). Denne varmen overføres til omgivelsene ved konveksjon, stråling og fordamping (se avsnitt 5.1). Varmetap ved ledning er neglisjerbart i denne sammenhengen.

Varmetapet ved konveksjon er avhengig av forskjellen mellom per­ sonens overflatetemperatur og lufttemperaturen, men selvsagt spil­ ler også lufthastigheten en viktig rolle. Varmetapet ved stråling er avhengig av temperaturen på de omgivende flatene. I denne sam­ menhengen snakker vi om middelstrålingstemperaturen, som vi noe forenklet kan si er den gjennomsnittlige overflatetemperaturen i et rom. Det resterende varmetapet skjer stort sett gjennom for­ damping i luftveiene, altså gjennom åndedrettet. Når det gjelder det termiske inneklimaet, er det ønskelig at varmeavgivelsen skjer på en behagelig måte ved den aktuelle aktiviteten og den ønskede bekledningen. Vi snakker da gjerne om termisk komfort, som altså er avhengig av en viss kombinasjon av de para­ metrene som er nevnt ovenfor. Kombinasjonen kan variere, men en litt lav lufttemperatur kan for eksempel kompenseres med en forhøyet middelstrålingstemperatur.

Atmosfærisk klima En annen side ved inneklimaet er det atmosfæriske klimaet, som gir uttrykk for kvaliteten på lufta i et rom. Vi sikter her til innholdet av ønskede og uønskede stoffer av ulike slag i lufta. Skal vi kunne overleve, er det selvfølgelig nødvendig at lufta inneholder tilstrek­ kelig med oksygen, samtidig som innholdet av karbondioksid (COJ ikke må bli for høyt. Lufta må heller ikke inneholde for store mengder av ulike forurensninger. Her finnes det en rekke krav som må oppfylles, og Arbeidsdirektoratet har gitt ut lister med øvre grenseverdier for forekomster av ulike forurensninger. Disse verdi­ ene er satt under den forutsetningen at en bare tilbringer en begrenset tid i de aktuelle miljøene, og at kroppen ellers kan hvile ut. I rom for mer langvarig opphold må det derfor settes langt lavere grenseverdier.

46

For å sikre den nødvendige tilførselen av oksygen til et rom, samti­ dig som en fjerner ulike forurensninger, må rommet ventileres. Det vil si at rommet blir tilført friskluft samtidig som forurenset luft trek­ kes ut av rommet. Ventilasjonsbehovet må vurderes i hvert enkelt tilfelle, og vi skal være klar over at byggeforskriftene stiller visse ventilasjonskrav. I svært mange innendørsmiljøer viser det seg at ventilasjonsbehovet må fastsettes ut fra hensynet til luktnivået.

Lyd og lys I dagens bygninger er det ikke nok bare å se på det termiske og det atmosfæriske klimaet. Lyd- og lysforholdene må også vies stor opp­ merksomhet. I første omgang bør en sørge for å holde støyen i et rom på et akseptabelt nivå. Dette problemet er høyst aktuelt, for bruken av ulike støyende hjelpemidler øker stadig. Støykildene i et lokale må derfor vurderes, og en må treffe nødvendige tiltak for å redusere støyproblemene. I andre tilfeller er det viktig å vurdere utbredelsen av lyd i et rom, og da trenger en kjennskap til roma­ kustikk. For å redusere overføringen av lyd mellom ulike rom må en sette i verk forskjellige lydisolerende tiltak. Byggeforskriftene stiller også en del krav til støynivå.

Lyset er en annen viktig romklimatisk faktor. Enhver aktivitet krever akseptable lysforhold. I vår sammenheng vil det si at belysnings­ styrken må være tilstrekkelig høy, og at det ikke må forekomme sje­ nerende blending. Dette området skal stort sett ivaretas av arkitek­ ter og elektrotekniske rådgivere, men det hører også med som en naturlig del av bygningsfysikken. Når det gjelder krav i denne sam­ menhengen, har Selskapet for lyskultur satt opp en del verdier som vi kan ta utgangspunkt i. Byggeforskriftene inneholder ingen kvan­ tifiserte krav i denne sammenhengen. Som nevnt har vi i denne gjennomgåelsen av inneklimaet tatt utgangspunkt i menneskets behov. Men vi skal ikke glemme at i mange tilfeller stiller dyr, maskiner og industrielle prosesser krav som blir avgjørende når inneklimaet skal fastsettes. Aktuelle momenter her er ekstreme krav til renhet, krav om større luftfuktig­ het, krav om spesielle temperaturer osv. I alle fall er det viktig at kravene til inneklima kan oppfylles hele tiden, og vanligvis uav­ hengig av det rådende uteklimaet.

4.2 Uteklima Uteklimaet kan karakteriseres ved en rekke parametrer, som i større eller mindre grad vil ha innflytelse på hvordan bygningen kan og bør utformes. I første omgang er det naturlig å konsentrere interes­ sen om temperatur, vind, nedbør og stråling. Disse parametrene er det viktig å ha visse kunnskaper om, og her finnes det ulike kilder

47

som kan benyttes. Vi skal likevel være klar over at meteorologenes data ikke alltid er gode. Det skyldes at øyeblikksverdiene har langt større betydning for konstruksjonene enn de offisielle middelverdi­ ene som meteorologene presenterer. Dessuten vil det lokale uteklimaet variere sterkt selv over svært korte avstander. Vi må altså kjenne litt til mikroklimaet ved den enkelte bygning, og for å få fatt i disse opplysningene kan det bli nødvendig å supplere de offisielle værstatistikkene. Tabell 4.1 gjengir noen aktuelle data som vi skal kommentere nedenfor. ÅrsmiddelMeteorologisk værstasjon terriperatur (°C)

Laveste gjennom­ snitt over tre døgn (°C)

Middels frost­ mengde (h°C)

Vindhastig­ het, års­ gjennom­ snitt (m/s)

Nedbør, årsgjennom­ snitt (mm)

8 800

2,2

740

Oslo (Blindern)

5,9

-20

Bergen

7,8

-11

0

3,1

1958

Hamar (Vang)

3,7

-26

17 700

2,4

495 480

Røros

0,5

-40

29 700

2,4

Trondheim

4,9

-19

6 100

3,7

857

Bodø

4,6

-14

4 300

5,0

1042

Tromsø Karasjok

2,9

-14

9 700

3,0

994

-1,5

-40

46 700

1,8

340

Tabell 4.1 Noen aktuelle data for uteklimaet på en del steder

Temperatur Temperaturen varierer sterkt med tid og sted, og meteorologene presenterer svært nyttige data fra sine mange observasjonsstasjoner. Maksimums- og minimumstemperaturer er selvsagt av inter­ esse, men også varigheten av høye og lave temperaturer er av stor betydning. Stedets middeltemperatur over lengre perioder kan også ha interesse. Her i landet har naturligvis de lave temperatu­ rene om vinteren størst interesse for byggebransjen, men i svært mange tilfeller er også sommertemperaturen viktig. I mange moderne bygninger er nemlig kjølebehovet om sommeren et større problem enn oppvarmingsbehovet om vinteren.

For dimensjonering av varmebehovet skal en ta utgangspunkt i ste­ dets dimensjonerende utetemperatur(6 ), som er den laveste mid­ deltemperaturen som er registrert på stedet over en periode på tre døgn. Aktuelle verdier for denne temperaturen kan leses ut av kart i NS 3031 for alle deler av landet (se også tabell 4.1).

Frostproblemer er heller ikke ukjent her i landet, og dette er ikke minst viktig i forbindelse med fundamentering av bygninger. Her har begrepet frostmengde (F) stor interesse (se figur 4.1). Frostmengden for et sted er arealet mellom linja for 0 °C og linja for ste­ dets utetemperaturer under 0 °C i løpet av året. Enheten blir h °C,

48

og aktuelle verdier for ulike steder og konstruksjoner kan vi finne i tabeller. Når det gjelder frostskader er det ellers avgjørende hvor mange ganger materialet fryser og tiner i en periode.

Tidligere var begrepet graddagtall svært interessant ved vurdering av varmebehovet i en bygning i løpet av et helt år. Graddagtallet var definert slik at det også tok hensyn til ulike varmetilskudd fra sol, personer osv. NS 3031 legger nå opp til en individuell vurde­ ring av slike tilskudd i hvert enkelt tilfelle, og dermed mister grad­ dagtallet sin interesse.

Vind Vind oppstår på grunn av trykkforskjeller i lufta, og det er svært sjel­ den at lufta står helt i ro. Luftbevegelsene gir ønsket luftveksling, fjerner forurensninger og tilfører friskluft. Vindstyrken kan variere, og etter hvert som hastigheten øker, gir vinden også økende belast­ ning på bygningene. Tidligere ble Beauforts vindskala brukt for å vise vindhastigheter, men nå er en gått over til en mer direkte måling av hastigheten i meter per sekund (m/s) sammen med betegnelser som bris, kuling, storm og orkan. Orkan er vindhastig­ heter over 32,6 m/s, mens liten kuling starter ved 10,8 m/s.

Ved store vindhastigheter oppstår det ofte vindskader på byg­ ninger. Tak og fasadeplater kan bli revet av, og porter kan bli blåst inn. Vind er altså en høyst reell klimafaktor som en må ta hensyn til ved utforming og dimensjonering av bygningskonstruksjoner. Her er det også viktig å være klar over at meteorologene registrerer vindhastighetene som middelverdier over en periode på 10 minut­ ter, og at øyeblikksverdiene kan komme opp i det dobbelte av dette.

Nedbør Her i landet varierer nedbørsmengdene nokså mye. Mens inn­ landsstrøkene kanskje bare har 300 mm per år, kommer en del av kyststrøkene opp i 3000 mm i årsgjennomsnitt. Tabell 4.1 gir noen

49

aktuelle verdier. Disse nedbørsmengdene refererer seg til et hori­ sontalt plan, slik at vi altså ser bort fra eventuell innflytelse av vind. Like fullt er det regnet som kommer horisontalt, av svært stor betydning for bygningene, og begrepet slagregn er derfor innført. Slagregnet er horisontalkomponenten av nedbøren, og denne komponenten er helt avgjørende for utformingen av ytterveggskonstruksjonene. Her til lands finner vi de største slagregnmengdene i kyststrøkene på Vestlandet, og her trengs det derfor spesielle tiltak for ytterveggene.

Nå skal vi også være klar over at nedbøren ikke bare kommer i form av regn. Hagl, sludd og snø er også vanlige nedbørsformer her i landet. Det gir andre belastninger på bygningene, og særlig viktig er det at en tar hensyn til de store ekstrabelastningene som snøen gir på tak.

Stråling Sola er en ufattelig sterk energikilde, som sender ut stråling i alle retninger. Til tross for den store avstanden mellom jorda og sola, er intensiteten ca. 1300 W/m2 utenfor atmosfæren. Bare en del av denne strålingen kommer helt ned til jordoverflata, men varmetilskuddet er likevel betydelig. En del av solstrålingen faller også innenfor den synlige delen av spekteret, og sola er naturlig nok den viktigste lyskilden på jorda.

En viktig faktor i forbindelse med strålingen er skydekket. Det vari­ erer fra sted til sted og fra tid til tid, men vi har observasjoner også når det gjelder dette. For en rekke meteorologiske stasjoner finnes det tabeller med gjennomsnittlige skydekkefaktorer. På årsbasis lig­ ger disse skydekkefaktorene ofte på ca. 70 % for alle stasjonene, men her er det store sesongvariasjoner.

4.3 Bygning og klima I det forrige avsnittet trakk vi fram en del klimaparametrer som en må ta hensyn til ved prosjektering av bygninger. Dels gjelder disse parametrene statisk dimensjonering, dels gjelder de bare innekli­ maet. Klimaparametrer som går på statiske forhold, er først og fremst vind og nedbør i form av snø. Disse belastningene er da også tatt med i NS 3479 (belastningsstandarden) under avsnittet om naturlaster. Vindkreftene skal beregnes på grunnlag av maksimal vindhastighet på det aktuelle stedet og i den aktuelle høyden. Vinden kan føre til både trykk og sug, og vindlastene skal ifølge standarden bestem­ mes ved hjelp av en rekke formfaktorer, som for eksempel er opp­ gitt for tak og vegger.

50

Snølastene skal også fastlegges ved hjelp av formfaktorer for ulike skrå og horisontale flater. En tar da utgangspunkt i stedets karakte­ ristiske snølast, som også er gitt i NS 3479. Her finner vi verdier for alle landets kommuner, med 1,5 kPa, 2,5 kPa og 3,5 kPa som van­ lige verdier.

Ved fundamentering av bygningskonstruksjoner må en ta hensyn til stedets frostmengde. Det finnes brukbare kilder å holde seg til, og det skulle derfor ikke være noe problem å finne ut hvilken fundamentdybde og varmeisolasjon som er nødvendig. Når det gjelder klimaparametrer som har betydning for innekli­ maet, er temperatur, luftbevegelser, luftfuktighet, støy og stråling viktige. For eksempel er det svært viktig at bygningen blir tilstrek­ kelig varmeisolert, slik at det er mulig å holde ved like den ønskede innetemperaturen også i den kalde årstiden. Videre må en ta hen­ syn til strålingen, særlig om sommeren, slik at en unngår overopp­ heting. Det har betydning for utformingen av vinduene. Vind gir ikke bare statiske problemer. Av hensyn til inneklimaet må en også treffe tiltak for å hindre at vinden blåser rett inn i byg­ ningen. Bygningskonstruksjonene må altså ha tilstrekkelig vindtetthet. Samtidig må en sørge for at bygningen har et ventilasjonssystem som gjør det mulig å oppnå en kontrollert luftveksling innendørs.

Utendørs støy er mange steder et alvorlig problem, og det er derfor ofte nødvendig å vie støybekjempelse og lydisolering spesiell opp­ merksomhet. Det kan være aktuelt å bruke konstruksjoner som gir særlig god lydisolasjon, for eksempel spesielle vinduer. Til slutt understreker vi igjen at sollyset er av stor betydning, og at en bør forsøke å få dagslys inn i lokalene. For at en skal få til det, må vinduene være store nok og fornuftig plassert. Dette hensynet kan komme i konflikt med ønsket om å unngå problemer med overoppheting.

Repetisjonsoppgaver 4.1 Hva er middelstrålingstemperatur? 4.2 Hva er frostmengde, F? 4.3 Hva er slagregn?

51

Øvingsoppgaver 4.1. Hvilke faktorer er avgjørende for følelsen av termisk komfort? 4.2. Forklar begrepet dimensjonerende utetemperatur, og angi hvilken tallverdi denne har i henholdsvis Oslo, Trondheim og Kirkenes? 4.3. Hva menes med begrepet frostmengde, og i hvilken sammen­ heng har denne særlig interesse?

5 Varmelære

Mål Når du har gjennomgått dette kapitlet, skal du kunne - forklare prinsippene for varmetransport i bygninger - foreta enkle varmestrømsberegninger - vurdere varmebalansen og termiske problemer i en byg­ ning

Ved prosjektering av bygninger er det svært viktig at en tar hensyn til de varmetekniske forholdene. En må altså finne ut hva slags ter­ misk klima en ønsker, hvordan uteklimaet er, og hvilke varmetilskudd som er aktuelle. På dette grunnlaget skal så bygningens var­ meanlegg og varmeisolasjon dimensjoneres.

Når en bygningsdel, for eksempel en yttervegg, blir plassert mel­ lom to temperaturnivåer, vil det foregå en varmetransport fra den varme til den kalde siden. Denne varmetransporten er proporsjo­ nal med temperaturdifferansen over konstruksjonen, men den er også avhengig av den varmeisolasjonen konstruksjonen gir. Varmeisolasjonen avgjør også hvilken innvendig overflatetemperatur konstruksjonen får. En liten varmeisolasjon gir da lav overflatetem­ peratur. Det kan igjen føre til kondensproblemer og ubehagelig avstråling fra menneskekroppen, såkalt strålingstrekk. Et annet viktig varmeteknisk aspekt er varmekapasiteten, som for­ teller noe om hvor raskt et materiale kan varmes opp. Det er blant annet viktig i forbindelse med bruk av tyngre materialer i byg­ ningskonstruksjonene, da de i stor grad påvirker bygningens var­ mebalanse. Ved utforming av varmeisolasjon og varmeanlegg i bygningene er det viktig at en har helheten for øye. Det er klart at det termiske inneklimaet er avhengig av begge deler. Overflatetemperaturen kan for eksempel heves mye ved hjelp av varmekabler eller strålevarmeanlegg.

53

Før vi går nærmere inn på ulike typer av varmetransport, er det på sin plass å si litt om begrepene temperatur og varmemengde.

Temperatur er et målbart uttrykk for den termiske tilstanden i et materiale. Det finnes flere temperaturskalaer som kan brukes, men vanligvis benytter vi celsiusskalaen. Den har sitt nullpunkt ved vannets frysepunkt og verdien 100 °C ved vannets normale koke­ punkt. En annen aktuell skala er den såkalte termodynamiske (absolutte) temperaturskalaen, inndelt i kelvin (K). Den gir verdien 0 ved det absolutte nullpunktet, der all molekylbevegelse stanser. Vannets frysepunkt svarer da til 273,1 6 K. Temperaturdifferansene får samme tallverdi både i grader celsius og i kelvin. Normalt skal temperaturdifferanser måles i enheten kelvin (K). Varmemengde er et annet begrep som vi må kjenne til. Varme­ mengden gir et uttrykk for den samlede molekylære bevegelsese­ nergien i et materiale. Målenheten er joule (j). Svært ofte er en i ste­ det interessert i effekten, og den blir målt i enheten watt (W), som svarer til joule per sekund (J/s). Til måling av temperatur bruker en mange slags instrumenter, som ofte baserer seg på at væsker utvider seg ved økende temperatur, eller at elektriske egenskaper er temperaturavhengige. Det finnes et stort antall termometertyper for forskjellige bruksområder med ulike temperaturnivåer og ulik nøyaktighet.

5.1 Former for varmetransport Overføring av varme kan skje på flere måter, og figur 5.1 viser de tre hovedprinsippene: ledning, konveksjon og stråling. I tillegg kan varme transporteres ved fuktvandring og faseovergang.

a) Ledning

b) Konveksjon

Figur 5.1 Prinsipper for varmetransport (Tapir)

54

c) Stråling

Varmeledning kan finne sted i alle materialer, væsker og gasser. Det er en energioverføring fra molekyl til molekyl på grunn av molekylenes egenbevegelse. «Varmere» molekyler har større bevegelser og vil overføre litt av sin bevegelsesenergi til tilstøtende «kaldere» nabomolekyler. Den varmemengden som blir overført gjennom et materialsjikt ved ledning, er proporsjonal med tempe­ raturdifferansen over sjiktet.

Varmetransport ved konveksjon kan finne sted i gasser og væsker, men i forbindelse med husbyggingsteknikken har konveksjon i luftspalter særlig stor interesse. Konveksjon oppstår når gasser med ulik temperatur blir satt i forbindelse med hverandre. Kjølig luft har for eksempel høyere densitet enn varm luft, og den kalde lufta vil derfor ha en tendens til å synke ned, mens den varme lufta gjerne stiger opp. I en luftspalte kommer lufta derfor i en roterende beve­ gelse når det er en varm og en kald side. Varme blir da overført ved at oppvarmede luftmolekyler blir transportert over til den kalde siden, der de gir fra seg varme. Det tredje hovedprinsippet for varmetransport er stråling. Det er en form for varmetransport som også kan foregå i vakuum, og den opp­ står fordi alle legemer med en temperatur over det absolutte null­ punktet sender ut varmestråler med forskjellige bølgelengder. Tyng­ depunktet for varmestrålenes bølgelengde forskyver seg mot lavere verdier etter hvert som temperaturen øker. Denne varmestrålingen er proporsjonal med den termodynamiske temperaturen til legemet i fjerde potens. Dessuten er strålingen avhengig av strålingsevnen (emissiviteten) til overflata. Emisjonskoeffisienten er et tall mellom 0 og 1. Blanke flater har lav emisjonskoeffisient og dermed lav utstrå­ ling. Varmestrålingen skjer altså fra alle flater, men når utstrålingen fra en flate er høyere enn fra en annen, skjer det en varmeoverføring.

I tillegg til disse «rene» transportformene har vi også antydet at var­ metransport kan skje ved hjelp av fukt. Fukt i form av damp eller væske kan nemlig flytte seg fra et varmere til et kaldere sted og der­ med også transportere med seg varme. Ytterligere forstyrrelser kan oppstå dersom fukten samtidig gjennomgår faseendringer mellom damp og vann eller mellom vann og is. Ved disse faseendringene opptas eller avgis det fordampingsvarme og smeltevarme.

5.2 Varmeparametrer for byggematerialer Varmekonduktivitet (Å-verdi) Den evnen et materiale har til å transportere varme, uttrykker vi gjennom varmekonduktiviteten eller X-verdien for materialet. Å.

55

(lambda) er en materialparameter med enheten watt per meter og kelvin (W/m K), og vi definerer den som total varmestrøm per kva­ dratmeter gjennom en flate når temperaturfallet i strømningsretningen er 1 K per meter. Det er her verdt å merke seg at varme­ transporten inne i materialet foregår på alle de måtene vi har nevnt tidligere. Hvilken måte som har størst betydning, varierer fra mate­ riale til materiale, og her vil poremengden, porestrukturen, temperaturnivået og fuktinnholdet være avgjørende. Varmekonduktiviteten synker når antallet porer per volumenhet av materialet øker. Det kommer av at varmetransporten ved stråling er omvendt proporsjonal med hvor mange ganger strålestrømmen blir avbrutt, det vil si med antall strålingsgap (porer) i strømningsretningen. Vi kan belyse dette ved å bruke mineralull som eksem­ pel. I mineralull med lav densitet er det relativt stor avstand mel­ lom fibrene og altså relativt få strålingsgap ved varmetransport. Dersom mineralulla blir presset litt hardere sammen, øker fiberantallet per volumenhet, og dermed blir det flere strålingsgap over en viss avstand. Det er da også påvist at økende densitet for minera­ lulla gir redusert Z-verdi. Dersom en presser mineralulla ekstra hardt sammen, blir det igjen en økning i X-verdien, for da kommer fibrene i direkte ledningskontakt med hverandre.

Når et materiale får tilført fuktighet, blir de minste porene først fylt med vann. Det er nettopp disse porene som er avgjørende for varmeisolasjonen. Vann har dessuten atskillig høyere varmekonduktivitet enn luft, og muligheten for ren varmeledning gjennom mate­ rialet øker derfor kraftig. Dessuten kan det også foregå en varmetransport i materialet ved at vann fordamper på den var­ meste poreveggen for så å diffundere over til den kalde siden og kondensere der. Alt dette fører til økt fuktinnhold i materialet, noe som normalt gir økt varmekonduktivitet. Til slutt skal vi også nevne at varmekonduktiviteten vanligvis øker med stigende temperatur. Det skyldes at stråling og konveksjon øker med temperaturen, samtidig som også fuktvandringen får større innflytelse. De bruksverdiene som finnes i tabeller for kon­ troll av varmegjennomgangskoeffisientene for vanlige bygnings­ konstruksjoner, er derimot gitt uavhengig av temperaturen, etter­ som den har underordnet betydning på dette temperaturnivået. I forbindelse med isolering av tekniske anlegg kan likevel tempera­ turen ha avgjørende betydning. Tabell 5.1 viser en del Z-verdier som skal brukes ved beregning av bygningenes varmebehov. NS 3031 gir verdier for varmekondukti­ viteten for alle aktuelle byggematerialer.

Varmekapasitet og termisk diffusivitet En annen viktig varmeparameter er varmekapasiteten. Varmekapasi-

56

teten for et materiale er den varmemengden som skal til for å varme opp 1 m’ av materialet 1 K. Som symbol for varmekapasitet bruker vi C Varmekapasiteten kan også uttrykkes som spesifikk varmekapasi­ tet, som angir den varmemengden som skal til for å varme opp 1 kg av materialet 1 K. Symbolet for spesifikk varmekapasitet er c.

Et materiale med høy varmekapasitet krever altså en stor varmetilførsel dersom det skal få en viss temperaturstigning. Har materialet samtidig lav varmekonduktivitet, skjer både oppvarming og avkjøling langsomt. Det uttrykker vi gjerne ved materialets termiske diffusivitet, a:

a=— c

[mI2/s]

Et materiale med lav termisk diffusivitet er altså varmetregt. Det er forklaringen på hvorfor det tar så lang tid å varme opp en hytte med innvendige tømmervegger. Materiale

Betong Gassbetong, innvendig Lettklinker, innvendig Tre (gran) Mineralull Ekspandert polystyren Stål Vann

Densitet (kg/m!) 2300 500 400 500 20 20 7800 1000

Varme­ konduktivitet (W/Km) 1,7 0,09*) 0,16*) 0,12 0,036*) 0,036*) 55,0 0,60

Varme­ kapasitet C(J/KnT) 2,23 • 106 0,49 ■ 10c 0,40 • 106 1,35 • 10" 0,015 • 106 0,016 • 106 3,67- 106 4,18- 106

Termisk diffusivitet a (m2/s) 0,76- 10-6 0,18- 10-4 0,40- 10^ 0,09- 10-6 2,40- 10-° 2,25 • 10-" 14,98 • 10-6 0,14 • 10-6

*) For disse materialene gir NS 3031 flere ulike verdier.

Tabell 5.1 Densitet, varmekonduktivitet, varmekapasitet og termisk diffusivitet for noen aktuelle byggematerialer

Ved valg av materialer og konstruksjoner i en bygning må en ta hensyn til varmekapasiteten. Plasseringen av materialer med høy varmekapasitet kan få avgjørende betydning for inneklimaet og bygningens varmeøkonomi. I bygninger som er kontinuerlig opp­ varmet, kan det by på fordeler å plassere materialer med høy var­ mekapasitet innvendig. Det fører nemlig til at svingninger i varmebehovet kan dempes ved at en lagrer varme i eller tapper varme fra det magasinet som bygningsdelene utgjør. Dermed unngår en sær­ lig problemer med overoppheting på grunn av solstråling og stor tilførsel av varme fra personer. På den andre siden er det også mulig å stenge av annen varmetilførsel i kortere perioder uten at innetemperaturen synker vesentlig.

I bygninger som ikke blir kontinuerlig oppvarmet, er det alltid en ulempe med stor innvendig varmekapasitet. Da må det nemlig til-

57

føres varme til rommene i god tid før de skal brukes dersom inne­ klimaet skal bli tilfredsstillende. Tømmerhus er tidligere nevnt i denne forbindelsen, og det samme gjelder for eksempel kirker, der stein og betong er mye brukt som byggematerialer. Slike problemer kan relativt enkelt løses ved at materialsjiktene med høy varmeka­ pasitet blir utstyrt med innvendig isolasjon og kledning. Det er all­ tid den varmekapasiteten som kan «aktiviseres» fra innsiden, som har betydning for temperaturstabiliteten inne. Tabell 5.1 gir verdier for varmekapasitet og termisk diffusivitet for en del aktuelle byggematerialer.

5.3 Enkle varmestrømsberegninger Varmemotstand Ved praktiske varmestrømsberegninger tar vi utgangspunkt i den såkalte varmemotstanden for hvert enkelt materialsjikt i en kon­ struksjon. For et materiale med tykkelsen dog varmekonduktiviteten X er varmemotstanden R definert som R=-

[m2K/W]

Varmemotstanden lar seg vanligvis nokså greit beregne for de fleste materialsjiktene, ettersom vi kan finne de aktuelle X-verdiene i tabeller. For en del spesielle materialsjikt er det i NS 3031 gitt direkte varmemotstander. Det gjelder for eksempel papp, noen platematerialer og murverk.

Varmeovergang Ved varmetransport over en bygningsdel fra den varme til den kalde siden passerer varmen forskjellige materialsjikt. I tillegg blir varmen overført mellom fast materiale og luft ved overflatene. Ved måling vil vi finne at det er en viss temperaturdifferanse mellom luft og overflate.

Temperaturdifferansen skyldes at varmestrømmen skal passere fra et medium til et annet, og selve prosessen kaller vi varmeovergang. Det er en svært komplisert prosess der både ledning, konveksjon og stråling medvirker. Vi skal ikke gå nærmere inn på den her, men det er viktig å være klar over at det kan defineres en varmeovergangsmotstand, som sammen med de andre materialsjiktene bidrar til bygningsdelens totale varmemotstand. Aktuelle verdier for varmeovergangsmotstanden under ulike forhold er gitt i NS 3031. Varmeovergangsmotstanden er høyere for innvendige enn for utvendige flater. Det har først og fremst sammenheng med inn­ virkningen fra tvungen konveksjon.

58

Varmetransport over luftspalter Både i vertikale og i horisontale bygningsdeler finnes det ofte luft­ spalter parallelt med bygningsdelens plan. Varmetransporten over slike hulrom foregår ved ledning, konveksjon og stråling, slik vi tid­ ligere har beskrevet det i forbindelse med porer i porøse materialer. Varmetransportens størrelse er avhengig av luftsjiktets tykkelse, luftbevegelsene i sjiktet og begrensningsflatenes strålingsegenskaper.

Også i forbindelse med luftspalter er det praktisk å oppgi en varmemotstand. Slike verdier finnes i tabeller i NS 3031 for henholds­ vis uventilerte og ventilerte luftspalter. På figur 5.2 er verdiene for uventilerte, vertikale luftspalter vist på et diagram. Her går det fram at varmemotstanden øker med økende spaltebredde, og at den er vesentlig høyere når den tilgrensende overflata har lav emisjonskoeffisient (det vil si at overflata er høyreflekterende). Det kommer hovedsakelig av at ledningsbidraget i varmetransporten avtar raskt med økende spaltebredde, og at strålingen kan utgjøre det største bidraget.

Figur 5.2 Varmemotstand for vertikale uventilerte luftspalter (Tapir)

Varmegjennomgangskoeffisient Med utgangspunkt i det vi har omtalt ovenfor, er det nå mulig å bestemme varmetapet gjennom en bygningsdel. Vi uttrykker det

59

som regel ved varmegjennomgangskoeffisienten U for bygningsde­ len. Den er definert som den varmestrømmen per kvadratmeter (varmestrømstetthet) som passerer bygningsdelen når temperatur­ forskjellen over den er 1 K. Vi har denne formelen: U = -?A-At

[W / (m2K)]

der ø er varmestrømmen i watt (W), AT er temperaturforskjellen i kelvin (K), og A er arealet i kvadratmeter (m2). Varmegjennomgangskoeffisienten er knyttet til en endimensjonal, stasjonær varmestrøm gjennom bygningsdelen. Den sier derfor ingen ting om bygningsdelens varmekapasitet og fordelingen av den. I de fleste tilfeller vil en bygningsdel bestå av flere materialsjikt og eventuelt også et luftsjikt, og bygningsdelens U-verdi finner vi da som den inverse verdien av den totale varmemotstanden for kon­ struksjonen. Total varmemotstand finner vi ved å summere de ulike sjiktenes varmemotstander og varmeovergangsmotstander. Figur 5.3 illustrerer dette med et enkelt eksempel.

150 mm betong: Å = l,7W/Km 100 mm mineralull: A = 0,036 W/Km 108 mm utvendig teglmur, 1600 kg/m3, massiv

Sjikt

R |Km2/W| R, = 0,130

Innvendig overgangsmotstand 150 mm betong 100 mm mineralull

0,15 R = —— = 0,088 1,7 0,10 R = —------ = 2,778 0,036

108 mm utvendig teglmur

R = 0,180

Utvendig overgangsmotstand

R? = 0,040

Total varmemotstand

Rj = 3,216

Varmegjennomgangskoeffisienten: U - ---- = 0,31 W/Km2

(I tillegg kommer et påslag for arbeidsutførelsen, åUa - 0,015 W/km2).

Figur 5.3 Eksempel på beregning av L/-verdi for en enkel konstruksjon

60

Dersom et materialsjikt er satt sammen av forskjellige materialer, skal varmemotstanden beregnes på en spesiell måte. Konstruksjo­ nen skal da deles inn i felter som hver for seg består av homogene, plane materialsjikt og hulrom. Deretter beregner en øvre og nedre grenseverdi for konstruksjonens varmemotstand, og middelver­ dien er da den endelige verdien for varmemotstanden. Beregning av øvre grenseverdi forutsetter at det er «varmetette skott» mellom feltene, det vil si at det ikke kan strømme varme fra et felt til et annet. Beregning av den nedre grenseverdien forutset­ ter at materialene i sjiktet blir «legert», slik at det er en fullstendig temperaturutjevning i sjiktet. Prinsippet er skissert på figur 5.4 og belyst med et eksempel på figur 5.5.

Figur 5.4 Prinsippet for beregning av varmemotstanden i konstruksjoner med inhomogene materialsjikt

Temperaturfordeling gjennom en konstruksjon Når bygningsdelens U-verdi og varmemotstanden i de enkelte materialsjiktene er kjent, er det også mulig å finne fram til tempe­ raturen på interessante steder i konstruksjonen. Det forutsetter da selvfølgelig stasjonære forhold, slik at varmestrømmen er like stor gjennom alle materialsjiktene. Det er nå lett å påvise at det må være proporsjonalitet mellom temperaturfallet og varmemotstan­ den i det enkelte materialsjikt x. Temperaturfallet over materialsjiktet, ATZ med varmemotstanden R kan beregnes etter denne for­ melen: ATx=-^(Q,-®e)

kt der /?T er total varmemotstand over konstruksjonen, R er varme­ motstanden for sjiktet x, 0 er temperaturen inne og 0 temperaturen ute.

Figur 5.6 illustrerer bruk av formelen og tar utgangspunkt i samme konstruksjon som den som er vist på figur 5.3. Her er også temperaturfordelingen gjennom konstruksjonen regnet ut. (Legg merke til hvordan utregningen er satt opp.)

61

12 mm sponplate plastfolie 48 x 98 mm trestender, c/c 600 mm: A = 0,12 W/Km 98 mm mineralull: Å = 0,036 W/Km

150 mm betong: A = 1,7 W/Km

Vi ser nå på et felt med areal 0,6 m2 med én trestender innen feltet:

Varmemotstand, R [Km2/W] Sjikt

Felt a

Felt b

Sjiktvis

Innvendig overgangsmotstand, R,

0,130

0,130

0,130

1 2 mm sponplate

0,100

0,100

0,100

Plastfolie

0,050

0,050

0,050

, o 98 mm stender, R ~

0,098

0,817

0,12 0,098

98 mm trevirke/mineralull, R -

2,722

0,036

0,6

2,279*

R = ------------- _____ 0,048 0,552

+

0,817

2,722

150 mm betong, R =

0,088

0,088

0,088

0,040

0,040

0,040

1,225

3,130

2,702

1,7

Utvendig overgangsmotstand, R?

* Som et alternativ kan vi her benytte en gjennomsnittlig A-verdi for sjiktet: A' =

0,048 „ 0,552 —-------- 0,12 + --------- •0,036 = 0,043 W/km 0,6 0,6

0,6 Øvre grenseverdi, /?T = -------------------------- = 2,784 Km2/W ‘ 0,048 0,552 --------- 41,225----- 3,130 Nedre grenseverdi, Rjn= 2,702 Km2/W

Total varmemotstand, Ry —

2,784 + 2,702

= 2,743 Km2/W

2

Varmegjennomgangskoeffisienten: U ~ ~~~ — 0,365 W/Km2 Ry

I tillegg kommer et påslag for arbeidsutførelsen,

= 0,015 W/km2).

Figur 5.5 Eksempel på bruk av øvre og nedre grenseverdi

62

4

3

2

1 (konstruksjon som på figur 5.3)

Materialsjikt

Punkt

Innvendig overflate

R.

0,13

1,2

0,088

0,8

2,778

25,9

0,18

1,7

1 Betong Isolasjon

Tegl

2

3

18,8 18,0

-7,9 -9,6

4 Utvendig overflate

20,0

0,04

0,4

-10,0

/?T = 3,216 E = 30 Figur 5.6 Eksempel på beregning av temperaturfordeling gjennom en enkel konstruksjon

5.4 Kuldebroer Dersom et begrenset parti av en bygningsdel har vesentlig høyere varmegjennomgangskoeffisient (U-verdi) enn konstruksjonen ellers, kaller vi dette partiet en kuldebro. En kuldebro har uheldige konse­ kvenser både for inneklimaet og for resten av konstruksjonen: - Den kan føre til en betydelig økning i bygningens totale varme­ tap og dermed gi økte fyringsutgifter. - Ved kuldebroa blir den innvendige overflatetemperaturen atskillig lavere enn ellers. Det kan gi ubehagelig strålingstrekk for de som er i nærheten. Den lave overflatetemperaturen kan også føre til kondens av vanndamp. Støvavsetning ved kulde­ broa fører ofte til nedsmussing. - Utvendig kan ujevn uttørking av veggen føre til misfarging og saltutslag. Om vinteren ser vi av og til tydelige rimmønstre på veggene. - I sammenhengende konstruksjoner kan kuldebroene gi store temperatursprang. Det fører til spenningskonsentrasjoner og fare for sprekkdannelser.

63

Figur 5.7 viser noen typiske eksempler på vanlige kuldebroer i for­ bindelse med veggkonstruksjoner. Kuldebroene forekommer ofte ved bærekonstruksjoner i betong, for eksempel der søyler, vegger eller dekker bryter varmeisolasjonssjiktet. Andre eksempler er gjennomgående metallprofiler i ulike vegg- og vindussystemer. Metallbindere i skallmurte teglvegger og stendere i bindingsverksvegger er også kuldebroer ifølge definisjonen, men normalt repre­ senterer de ikke noe alvorlig problem.

Figur 5.7 Eksempler på kuldebroer ved gjennomgående betongkonstruk­ sjoner (e-h er forbedringer av konstruksjonene a-d)

64

Ved prosjektering av bygninger er det viktig at en prøver å unngå kuldebroer, men det må innrømmes at det ikke alltid er like lett. Svært ofte gir utvendig plassert isolasjon færre kuldebroer. Dersom ikke kuldebroene kan unngås helt, er det likevel mulig å redusere de uheldige konsekvensene noe, for eksempel ved å legge inn stri­ per av høyverdig isolasjon slik figur 5.7 viser eksempler på. En annen måte å heve den innvendige overflatetemperaturen på er å støpe inn varmekabler i kuldebroa. Dersom en velger en slik løs­ ning, må en være klar over at mye av den tilførte effekten til kabe­ len går tapt. Det er altså en form for energisløsing, som dessuten gir en uheldig lokal oppvarming av veggens utside i det området der kabelen er plassert.

5.5 Varmebalanse i bygninger Hensikten med de aller fleste varmeberegningene er å finne fram til en varmebalanse for en bygning eller for en del av bygningen. En må da på den ene siden finne ut hvilke varmetap som oppstår under de gjeldende forholdene, og samtidig må en finne fram til den varmetilførselen ulike kilder gir. Skal en kunne komme noen vei med dette, er det nødvendig å ha god oversikt over de ulike bidragene, og en må ha klart for seg hvilke forhold en ønsker å beregne varmebalansen for.

NS 3031 inneholder beregningsregler både for kontroll av maksi­ malt effektbehovog for beregning av årlig energibehov. Ut fra det beregnede effektbehovet er det så mulig å velge oppvarmingssy­ stem. Energiberegningen vil på sin side fortelle noe om de årlige utgiftene en må regne med til oppvarming. Begge deler er av stor betydning.

Varmetapet fra et rom eller en bygning er summen av varmegjennomgangstapet gjennom omgivende flater, varmetapet på grunn av infiltrasjon gjennom omgivende flater, og varmetapet som skyldes ventilasjon. Med infiltrasjon mener vi utilsiktet luftveksling gjen­ nom de flatene som omgir bygningen eller rommet. Viktige para­ metrer for disse beregningene er lufttemperaturen inne og ute. Som utetemperatur bruker en den dimensjonerende utetemperaturen som er gitt i NS 3031 for det aktuelle stedet. Der finnes det også en liste over aktuelle innetemperaturer som kan benyttes ved effektberegningene. Ved beregning av maksimalt effektbehov tar en ikke hensyn til tilskudd fra solstråling gjennom vinduer eller internt varmetilskudd fra belysning, maskiner og personer. Hensikten med å beregne maksimalt effektbehov i en bygning er selvfølgelig å sikre at varmeanlegget blir dimensjonert slik at det

65

alltid er mulig å oppnå ønsket innetemperatur. Men en skal være klar over at det i mange tilfeller er et atskillig større problem å holde innetemperaturen nede på et akseptabelt nivå i den varme årstiden. I slike tilfeller bruker nok VVS-ingeniørene betraktelig mer tid på å prosjektere nødvendige kjøleanlegg. Krav om god energiøkonomi vil alltid stå sentralt.

Ved beregning av årlig energibehov er det nødvendig å ta hensyn til solstråling og internt varmetilskudd. Tidligere tok en da gjerne utgangspunkt i det såkalte graddagtaIlet, der det på en svært for­ enklet måte var tatt hensyn til disse tilskuddene. Prinsippet med graddagtall er nå forlatt, og NS 3031 gir regler for hvordan tilskud­ dene skal beregnes mer nøyaktig. Til disse betegningene kan en bruke månedsverdier eller årsverdier ettersom en ønsker, og det samme kan en gjøre i forbindelse med varmetapsberegningene. Aktuelle energibehov for å dekke totalt varmetap kan beregnes ved hjelp av standarden ved å summere varmegjennomgangstap, infiltrasjonstap og ventilasjonstap. Som grunnlag for disse beregningene finnes det tabellverdier over aktuelle lufttemperaturer både ute og inne. Dessuten må en ta hensyn til hvor værhardt bygningen lig­ ger til, ventilasjonsanleggets driftstid osv.

For å finne fram til netto energibehov til oppvarming og ventilasjon må en fra det totale energibehovet trekke det totale energitiIskuddet en har i den samme tidsperioden. Energitilskuddet fra belys­ ning, maskiner og personer kan relativt enkelt fastsettes ut fra form­ ler og tabellverdier i standarden. Når det gjelder energitilskuddet fra solstråling, kan også det bestemmes ved hjelp av NS 3031. En tar da utgangspunkt i tabellverdiene for solstrålingen mot vertikale vindusflater. Disse verdiene gir et månedsgjennomsnitt for en rekke meteorologiske stasjoner over hele landet. For å finne det aktuelle energitilskuddet i en gitt situasjon må en også ta hensyn til vindusarealet, glassets evne til å slippe lys igjennom og eventuell avskjerming av glasset.

Repetisjonsoppgaver 5.1

5.2 5.3

66

Det forekommer av og til klager over trekk i hus uten at det kan påvises luftlekkasjer. Hva kan årsaken være? Hvordan beregner vi varmegjennomgangskoeffisienten for en konstruksjon som består av flere sammensatte materialsjikt? Hva er en kuldebro, og hvilke problemer kan oppstå i forbin­ delse med kuldebroer?

Øvingsoppgaver 5.1. Et materiales evne til å lede varme blir uttrykt ved varmekon­ duktiviteten (). Bør -verdien være høy eller lav for et varmeisolasjonsmateriale? 5.2. Hvordan beregner vi varmegjennomgangskoeffisienten for en konstruksjon som består av flere sammensatte materialsjikt? 5.3. Beregn varmegjennomgangskoeffisinten (U) for en 300 mm tykk lettbetongvegg når lettbetongens varmekonduktivitet er 0,1 5 W/(m.K) og varmeovergangsmotstanden er henholdsvis 0,13 og 0,04 m2.K/W på innsiden og utsiden av konstruk­ sjonen.

5.4. Hvilken innvendig overflatetemperatur vil vi kunne anta å få på innsiden av ytterveggen i oppgave 5.4. når det inne er 23 °C og utetemperaturen tilsvarer dimensjonerende utetemperatur for Hamar? 5.5. Nye hus lar seg i dag raskt varme opp og blir fort kalde igjen når varmekilden slutter å virke. Ei tømmerhytte krever deri­ mot nesten et døgns kontinuerlig fyring før den blir varm, men deretter trenger den nokså lite varmetilførsel for å beholde en behagelig romtemperatur. Hvordan vil du for­ klare disse forskjellene?

67

6 Fuktlære

Mål Når du har gjennomgått dette kapitlet, skal du kunne - gjøre rede for de fuktpåkjenningene som er av betydning - kjenne til hvordan fukt blir tatt opp og transportert i mate­ rialer, og hvilke skader som eventuelt kan oppstå - foreta enkle kondenskontroiler på overflater og i byg­ ningsdeler

En stor del av de byggetekniske problemene og skadene som fore­ kommer, skyldes fukt i en eller annen form. Fukt er nemlig en med­ virkende årsak til korrosjon, råte, frostsprengning, telehiv, svinn og svell ing, saltvandring og en rekke andre fenomener som fører til ubehageligheter i bygningene våre. Vi må ha en viss innsikt i ulike fuktpåkjenninger og hvilken innvirkning de har på materialer og bygningsdeler dersom vi skal kunne løse de fukttekniske proble­ mene i bygningene. Det er i denne forbindelsen viktig å være klar over at vann forekommer i tre tilstandsformer (faser): som damp, væske og is.

6.1 Fuktpåkjenninger Vann står på mange måter i en særstilling i naturen fordi det finnes nesten overalt i en eller annen form. En bygning kan derfor også bli utsatt for påkjenninger på grunn av ulike former for fukt: - fuktinnholdet i lufta - nedbør - grunnvann - byggfukt - vannsøl

Fuktinnholdet i lufta kan måles som kilogram vanndamp per kilo­ gram tørr luft, eller som gram vanndamp per kubikkmeter luft.

69

Denne vanndampen utøver en viss del av det totale lufttrykket, det såkalte partialtrykket, og blir målt i pascal (Pa). På den måten kan vi måle det absolutte fuktinnholdet. Ved enhver temperatur finnes det en øvre grense for hvor mye vanndamp lufta kan inneholde uten at det danner seg kondens. Det er derfor ofte av større inter­ esse å kjenne til luftas relative fuktighet (% RF), som er et uttrykk for hvor nær metningspunktet fuktigheten i lufta befinner seg. Det såkalte mollierdiagrammet på figur 6.1 viser dette. Aktuelle verdier er oppgitt mer detaljert i tabell 6.1.

Figur 6.1 Mollierdiagram (NBI)

70

Temp

Metnings­ trykk

Fukt­ innhold

Temp.

Metnings­ trykk

Fukt­ innhold

30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

4245 4005 3780 3565 3360 31 70 2985 2815 2640 2485 2335 2195 2060 1935 1818 1703 1596 1496 1400 1311 1228 1147 1072 1001 935 872 813 757 705 656 611

30,36 28,78 27,24 25,80 24,40 23,04 21,80 20,60 19,45 18,35 17,29 16,33 15,40 14,50 13,65 12,82 12,09 11,37 10,68 10,03 9,40 8,83 8,28 7,76 7,27 6,80 6,37 5,96 5,57 5,20 4,84

0 -1 -2 -3 —4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 -1 7 -18 -19 -20 -21 -22 -23 -24 -25 -26 -27 -28 -29 -30

611 563 517 475 437 402 368 338 310 284 260 238 225 199 181 166 151 137 125 114 104 94 85 78 71 64 58 52 47 42 37

4,84 4,48 4,13 3,82 3,52 3,24 2,99 2,75 2,53 2,33 2,14 1,97 1,81 1,66 1,52 1,39 1,27 1,16 1,06 0,97 0,88 0,80 0,73 0,67 0,61 0,55 0,50 0,46 0,41 0,38 0,34

Tabell 6.1 Luftas metningstrykk og fuktinnhold ved ulike temperaturer (for minusgrader gjelder metningstrykket over is)

Fuktinnholdet i lufta er alltid av stor betydning for materialer og bygningskonstruksjoner. Særlig er fuktinnholdet interessant i for­ bindelse med svinn og sveiIing, som har direkte sammenheng med materialenes likevektsfuktighet (se neste avsnitt). Kondens kan oppstå dersom luftas relative fuktighet kommer opp i 100 %, noe som kan skje ved kalde overflater, men også inne i bygningskon­ struksjonene. Slik kondensdannelse kan være ekstra farlig fordi til dels store kondensmengder kan felles ut før det blir oppdaget.

71

Nedbøren vil selvfølgelig påvirke bygningene mye, og den kom­ mer mer eller mindre på skrå, alt etter forholdene på stedet. Den gir da påkjenninger i form av slagregn (se avsnitt 4.2), og dermed blir både tak og vegger utsatt for fuktpåkjenninger fra nedbøren. I tak­ flata er det særlig viktig at alle gjennomføringer, som piper, kanaler og sluk, blir viet spesiell oppmerksomhet.

Byggegrunnen inneholder ofte store fuktmengder både fra grunn­ vann og fra nedtrengende nedbør. Bygningsdeler som kan komme i direkte kontakt med denne fukten, er alle slags fundamenter, kjelleryttervegger, kjellergolv og andre golv direkte på grunnen. Disse bygningsdelene må derfor utformes med særlig tanke på fuktpå­ kjenninger og eventuelt beskyttes spesielt. Fukt som blir ført inn i konstruksjonene gjennom byggematerialer eller ved fuktpåkjenninger i byggetiden, kaller vi byggfukt. Denne fukten må en være oppmerksom på, og det er viktig at fuktinnhol­ det i materialene blir brakt tilstrekkelig lavt før en eventuelt påfører tette sjikt og tar bygningen i bruk. Vannsøl har vanligvis liten betydning for en bygning, men ved lek­ kasjer av forskjellige slag kan det samle seg fukt i konstruksjonen. Det kan føre til alvorlige skader. Disse problemene skal vi nå gjennomgå nærmere.

6.2 Fuktopptak i materialer Når et materiale kommer i kontakt med vann eller vanndamp, tar det opp en større eller mindre fuktmengde avhengig av materialty­ pen, temperaturen og den aktuelle bindingsformen. I en del tilfel­ ler kan det skje en kjemisk reaksjon mellom vannet og det faste stoffet, slik at vannet inngår i et nytt materiale med helt andre egen­ skaper. Ved slik kjemisk binding blir det avgitt store varmemeng­ der, og bindingen er svært sterk.

I tillegg til rene kjemiske bindinger finnes det også ulike fysikalske bindinger. Viktigst i denne sammenhengen er adsorbent binding, som skyldes elektrostatisk tiltrekning mellom molekylene i det faste materialet og vann- eller vanndampmolekylene. Vannmolekylene blir adsorbert på poreoverflata og danner en væskehinne som øker i tykkelse med økende tilgang på fukt. Bindekreftene i det innerste molekyllaget er svært sterke, mens de avtar utover i væskehinna.

En viktig konsekvens av den adsorbente bindingen er at de fleste materialer vil ta opp fukt når de blir plassert i luft som inneholder

72

vanndamp. Det fører interessen over på materialets likevektsfuk­ tighet, som er det fuktinnholdet materialet har under stasjonære forhold ved en gitt temperatur og en gitt relativ luftfuktighet. Figur 6.2 viser likevektsfuktigheten foret materiale under forskjellige for­ hold. Likevektsfuktigheten varierer fra materiale til materiale, og kurvene på figur 6.2 er omtrent slik vi vil finne dem for vanlige tre­ materialer.

-C DD

IZ>

£ 15 Eksempel:

(U

Likevektsfuktigheten ved 20 °C og 60 % RF er ca 12 %, mens den ved 40 % RF er ca 9 %.

0

20 40 60 relativ luftfuktighet (%)

80

100

Figur 6.2 Likevektsfuktighet for et materiale (Tapir)

Det som skjer ved fuktopptaket, kan forklares på denne måten: Når et porøst materiale blir plassert i fuktig luft, diffunderer vanndam­ pen etter hvert inn i porene, og vanndampmolekyler blir adsorbert på poreoverflata. Denne væskehinna vokser nå i tykkelse inntil damptrykket over den er like stort som i romlufta omkring. Materi­ alet har da nådd sin likevektsfuktighet ved den aktuelle kombina­ sjonen av temperatur og relativ luftfuktighet.

Dersom den relative luftfuktigheten øker, øker den adsorberte væs­ kehinna i tykkelse, og dermed øker også likevektsfuktigheten. Til å begynne med øker likevektsfuktigheten raskt på grunn av de sterke bindekreftene som gjør seg gjeldende, men etter hvert får kurven et noe slakere forløp. Når den relative luftfuktigheten nærmer seg 100 %, stiger plutselig kurven svært raskt. Det skyldes såkalt kapillarkondensasjon, som har sammenheng med at de mindre porene etter hvert blir fylt med vann (se figur 6.3). Dermed danner det seg krumme væskeoverflater (menisker). De har en ekstra sterk tiltrek­ ningskraft på frie vanndampmolekyler, og fuktopptaket øker kraf­ tig-

73

'4W////WSM

økende likevektsfuktighet----------i

Figur 6.3 Prinsippet for kapillarkondensasjon

Dersom et materiale kommer i direkte kontakt med en fri vannflate, kan det foregå et fuktopptak ved at vann blir trukket inn i materia­ let gjennom såkalt kapillarsuging. Det er egentlig en videreføring av adsorpsjonen, som vi nettopp har sett på. Også her blir nemlig vanndampmolekylene adsorbert på poreoverflatene, og det dan­ ner seg krumme overflater på de vannsøylene som går opp i det faste materialet. Adsorpsjonskreftene forsøker da å trekke vannsøy­ len oppover helt til det er likevekt mellom adsorpsjonskreftene og tyngden av vannsøylen. Porediameteren er helt avgjørende for hvor høyt vannet kan trekkes, og sugehøyden øker med avtakende porediameter. Dersom porediameteren er større enn 1 mm, kan vi i praksis se helt bort fra kapillarsugingen. Bygningskonstruksjonene vil ofte komme i kontakt med fritt vann, og det kan da bli nødvendig å hindre kapillarsuging. Det oppnår en ved å introdusere et sjikt som enten er totalt ugjennomtrengelig for vann, eller som har så store åpninger (porer) at sugehøyden blir ekstra liten.

6.3 Fukttransport Fukt kan transporteres i materialer og bygningsdeler både som damp og i væskeform. Forskjellige drivkrefter påvirker dessuten omfanget av fukttransporten. De viktigste formene for fukttrans­ port:

a) I dampform: - ved diffusjon på grunn av damptrykkforskjeller - ved konveksjon gjennom åpninger på grunn av Iufttrykksforskjeller

b) I væskeform: - ved kapillarsuging

74

- ved påvirkning av tyngdekraften - ved Iufttrykksforskjeller over konstruksjonen - ved at vanndråper følger luftstrømmer gjennom åpningene I damp beveger vanndampmolekylene seg med stor hastighet, og de sprer seg hele tiden slik at damptrykket innenfor et system blir stadig mer utjevnet. Det kommer av at vanndampmolekylene har en tendens til å vandre fra et sted med høyt til et sted med lavere damptrykk (partialtrykk). Denne prosessen kaller vi diffusjon. Dif­ fusjon er også årsaken til at vanndampmolekylene trenger inn i et materiale ved fuktopptak, slik vi gjorde rede for i forrige kapittel. Diffusjonen fører altså til at fukt kan transporteres gjennom et materialsjikt dersom det er en damptrykkgradient over det. Den transporterte fuktmengden er proporsjonal med damptrykkforskjellen, men selvfølgelig har også materialets porestruktur og tyk­ kelse helt avgjørende betydning.

Vanndamp kan også transporteres ved konveksjon (luftstrømmer). Slik konveksjon kan være naturlig på grunn av temperaturdifferan ­ ser, eller den kan være tvungen på grunn av påvirkning fra andre krefter. Naturligkonveksjon har særlig stor betydning mellom ulike rom i en bygning, og den kan føre til at varm og fuktig luft blir trans­ portert til andre og kjøligere rom. Det kan gi kondensproblemer fordi vanndampen kan kondensere på nedkjølte flater.

Tvungen konveksjon er særlig aktuell der en får lufttrykksforskjell over en bygningsdel. Risikoen for eventuelle skader er størst der det danner seg et innvendig overtrykk, for eksempel over en yttervegg. Det kan skyldes vind, mekanisk ventilasjon eller den såkalte skorsteinseffekten. I slike tilfeller kan det oppstå kraftige luftstrømmer gjennom åpninger og utettheter, og dermed kan også betydelige vanndampmengder gå ut gjennom bygningsdelen. I kaldere perioder kan vann­ dampen da kondensere i kjøligere deler av konstruksjonen.

Vind kan skape store lufttrykksgradienter over en levegg. Overtryk­ ket kan komme opp i over 200 Pa, men fordi det bare dukker opp i korte perioder, regner vi de andre drivkreftene som viktigere. På værharde steder med utpreget, framherskende vindretning kan derimot vinden ha betydning. Vind kan dessuten gi trekk i rom­ mene, noe som er et problem for inneklimaet. Overtrykksventilasjon vil si at lokalet får tilført mer luft mekanisk enn det blir trukket ut av rommet. Dermed danner det seg et inn­ vendig overtrykk, og overtrykkslufta prøver å unnslippe gjennom utettheter i for eksempel ytterveggene. Overtrykket er vanligvis ikke større enn 10-20 Pa, men så lenge det er mer eller mindre konstant, utgjør det en større fare enn vind. Derfor blir overtrykks­ ventilasjon nå bare brukt i helt spesielle tilfeller.

75

Skorsteinseffekten er nok den drivkraften som representerer den største faren, selv om det heller ikke her er snakk om særlig store trykkdifferanser. Denne effekten har sammenheng med at varm luft har lavere densitet enn kald luft. I den kalde årstiden kan det være en betydelig temperaturforskjell mellom inne- og utelufta, og der­ for gjør skorsteinseffekten seg ekstra sterkt gjeldende om vinteren. For å forklare skorsteinseffekten er det naturlig å ta utgangspunkt i et bestemt nivå i en bygning der det er trykkbalanse mellom inneog utelufta. Over dette nivået er det aktuelle lufttrykket likt lufttryk­ ket i balansenivået minus tyngden av lufta opp til det aktuelle nivået. Siden kald luft har høyere densitet enn varm luft, oppstår det et innvendig overtrykk over balansenivået. Dermed er det klart at skorsteinseffekten er et særlig stort problem i høye bygninger, der det er åpen forbindelse mellom etasjene i form av trapper og sjakter.

Dersom en del av en konstruksjon står i forbindelse med fritt vann, slik at den suger opp fukt ved kapillarsuging, samtidig som det fore­ går en fordamping av det opptatte vannet fra et annet sted i kon­ struksjonen, kan det bli en jevn fukttransport gjennom konstruksjo­ nen. Det kan føre til både ubehageligheter og direkte skader. Blant annet kan vannet løse opp mineralsalter, som så blir transportert fram til overflata og avleiret der i form av saltutslag. Andre krefter som påvirker transporten av fukt i væskeform, er vindtrykket og tyngdekraften. Disse kreftene gjør seg først gjel­ dende når porediameteren overstiger 0,1 mm. I visse tilfeller kan de forårsake betydelige lekkasjer som fører til skader. Når poredia­ meteren er mindre enn 0,1 mm, er adhesjonskreftene og spenning­ ene i væskeoverflatene sterkere enn disse ytre kreftene, og de vil da ikke spille noen rolle.

Skulle vi ha gitt en fullstendig oversikt over alle former for fukt­ transport, måtte vi også ha trukket inn en rekke andre transportfor­ mer. Men de har som oftest underordnet betydning. Likevel er det et problem at flere transportformer forekommer samtidig ved en fukttransport gjennom et materiale, og det er derfor vanskelig å beskrive transportsituasjonen fullt ut. Det er heller ikke bare slik at flere krefter virker samtidig; de kan også virke i forskjellig retning. Ved beregning av fukttransporten står en derfor overfor en nærmest umulig oppgave. Ved å gjøre visse forenklinger er det likevel mulig å foreta enkle overslagsberegninger, slik at en kan vurdere en even­ tuell kondensfare. Det skal vi ta opp i neste avsnitt.

76

6.4 Beregning av fukttransport Stort sett er det nærmest umulig å få til noen enkel tallfesting av fukttransporten i porøse materialer. Det finnes likevel visse mulig­ heter for å gjøre overslagsberegninger i forbindelse med såkalt praktisk diffusjon. Med det mener vi den fukttransporten som skjer gjennom et materiale når det er en viss damptrykkdifferanse over det. Denne fukttransporten behandler vi altså som «ren» diffusjon, men i virkeligheten foregår transporten av fuktighet inne i materia­ let på forskjellige måter. Vi kan se på beregningsmåten som en parallell til den måten vi beregner varmetransport gjennom mate­ rialet på. Også der regner vi all varmetransport som ledning, selv om både stråling og konveksjon virker inn i større eller mindre grad.

På tilsvarende måte som vi i varmelæra bruker begrepet varmekonduktivitet, skal vi nå innføre begrepet permeabilitetstall. PermeabiIitetstallet viser materialets evne til å slippe vanndamp igjen­ nom, og det har symbolet kv. Enheten er g/(m2 h Pa/m), som forteller hvor mye vanndamp i gram som går gjennom et 1 m tykt materiale per kvadratmeter og time når damptrykkforskjellen over det er 1 Pa. For tynne materialsjikt er denne størrelsen upraktisk, og da bru­ ker en heller materialsjiktets permeans K, som forteller hvor mye vanndamp i gram som går gjennom materialsjiktet per kvadratme­ ter og time når damptrykkforskjellen over det er 1 Pa. Permeansen er lik materialets permeabilitetstall dividert med tykkelsen av mate­ rialet. Den inverse verdien av permeansen kaller vi dampgjennomgangsmotstanden, og den er her symbolisert med r. Måling av permeansen for et materialsjikt kan gjøres i laboratoriet etter den såkalte «boksmetoden». Det aktuelle materialsjiktet blir da brukt som lokk i en boks som inneholder en mettet saltløsning. Over en slik saltløsning er det nemlig en bestemt relativ luftfuktig­ het, og dersom en plasserer denne boksen i et rom med høyere fuktinnhold, kan fukten vandre inn i boksen. Det kan registreres som en masseøkning av boksen. Dersom det på denne måten kan regis­ treres en vanndampgjennomgang G [g/h] gjennom en material­ prøve med areal A [m2] når damptrykkforskjellen mellom de to overflatene av materialsjiktet er Ap [Pa], kan materialsjiktets per­ means beregnes ut fra denne formelen: Kv = —— A ■ Ap

[g / (m2h Pa)]

Resultater fra slike målinger er samlet i diverse tabeller, og ved å slå opp i dem kan vi finne de materialdata vi trenger til de enkle over­ slagsberegningene. På figur 6.4 er det vist et eksempel der beregninger av fukttekniske parametrer er gjort på grunnlag av slike målinger.

77

En materialprøve av gassbetong er plassert som "lokk" på en boks som er fylt med en mettet saltløsning som gir 40 %RF inne i boksen. Materialprøven har en tykkelse d lik 10 mm og en radius lik 90 mm. Målingene av vanndampgjennomgangen foretas i et rom med temperatur 22 C og 80 %RF.

Vanndampgjennomgangen G' blir målt til 0,20 g/h. Fra tabell 6.1 finnes pm ved 22 C lik 2.640 Pa. Prøvestykkets areal A =

r2 =

0,092 = 0,02 5 4 m2

Vanndamptrykkforskjellen over prøvestykket p = (0,8 - 0,4) pm = 0,4 2.640 =

1.055 Pa Materialprøvens permeans blir:

Kv = ——=----- —------ = 7,46 • 10 "3 A • Ap 0,0254 -1.055

[g/(m,h Pa)]

Prøvestykkets dampgjennomgangsmotstand

-—= ------------ - = 0,134 -103 K 7,46-10‘3 --------------v

,

, D/1

[m2h Pa/g]

Materialets permeabilitetstall

k =d-K = 0,01-7,46-1(T3 = 0,0746 -10'3 v

v

’

’

_i---------------

...

, D n

[g/(m h Pa)]

Figur 6.4 Eksempel på beregning av fukttekniske parametrer basert på «boksmetoden»

Ved beregning av «praktisk» diffusjon gjennom en bygningsdel gjør en i grunnen bruk av det samme prinsippet som ved beregning av U-verdien: En summerer dampgjennomgangsmotstandene for de enkelte materialsjiktene og får dermed konstruksjonens totale dampgjennomgangsmotstand. Det er ingen overgangsmotstand som må overvinnes når vanndampen blir overført mellom luft og fast stoff.

Når den totale dampgjennomgangsmotstanden er funnet, lar det seg også gjøre å regne ut hvordan damptrykket fordeler seg utover i konstruksjonen. Framgangsmåten er helt parallell til den vi bruker for å finne temperaturfordelingen. Vi kan altså forutsette at damptrykkfallet over et materialsjikt er proporsjonalt med den andelen som dampgjennomgangsmotstanden over sjiktet utgjør av kon­ struksjonens totale dampgjennomgangsmotstand.

På figur 6.5 er beregningsprinsippet illustrert ved et eksempel. Hensikten er her å finne fram til om det foreligger fare for kon-

78

densskade i en konstruksjon. Første trinn i beregningen er å finne temperaturfordelingen i konstruksjonen på samme måte som vist i varmelæra. Metningstrykket for de aktuelle temperaturene i kon­ struksjonen bestemmer en ved hjelp av et mollierdiagram eller tabeller. Deretter beregner en den teoretiske damptrykkfordelingen slik vi har forklart det tidligere. De verdiene en da får, kan sam­ menliknes med de aktuelle metningstrykkene. Dersom det teore­ tiske damptrykket i konstruksjonen noe sted er høyere enn det fak­ tiske metningstrykket, foreligger det en reell fare for kondens. 20 °C, RF = 50 %. p, = 1168 Pa

— 150 mm betong: A = 1,7 W/Km,

k, = 0.02 • 10“’ g/lh ■ Pa - m)

— 100 mm mineralull: A = 0.036 W/Km, k, = 0.6 ■ W1 g/(h ■ Pa ■ m) — 108 mm tegl: R = 0.18 Km2/W, k, = 0.08 • 10'* g/ 600

Tabell 11.1 Tabell over uorganiske jordarter

Byggetekniske egenskaper Tabell 11.2 viser den tillatte grunnbelastningen for noen jordarter. Bæreevnen til kohesjonsjordartene er vanligvis atskillig mindre enn for mer grovkornete typer. Nær overflata danner likevel leire

154

ofte en tørr skorpe med stor fasthet. Den kan være velegnet til fun­ damentering av lette bygninger. Jordart

Tillatt trykkspenning

Fast lagret sand og grus Middels fast sand og grus Fin sand og grov silt (kvabb) Løs sand og silt (kvabb) Fast leire Middels fast leire Bløt leire

0,25-0,30 MPa 0,1 5-0,20 MPa 0,10-0,15 MPa 0, 05-0,10 MPa 0,1 5-0,20 MPa 0,07-0,15 MPa 0,03 MPa

Tabell 11.2 Tillatt grunnbelastning for noen jordarter (ved fundamente­ ring av lette bygninger)

En stor del av leirmassene er avsatt i havet. Vi kaller dem derfor marine leirer, og saltinnholdet gjør at de inneholder ekstra mye vann. Enkelte leirer har mye lavere fasthet i omrørt tilstand (kvikk­ leire). Det er marine leirer der saltkonsentrasjonen i porevannet er blitt redusert på grunn av utvasking ved grunnvannsstrømninger. Når en graver i slike masser, kan store leirmasser plutselig rase ut og forårsake store ødeleggelser (f.eks. «Rissa-raset» i 1978).

Når jordartene blir utsatt for større belastning enn de tidligere har hatt, blir kornene presset tettere sammen, og det oppstår setninger. Naturlige sandlag har gjerne svært små setninger, men de kan økes betraktelig ved vibrerende belastning. Setningene hos kohesjonsjordartene er vanligvis større og tar atskillig lengre tid. Under kom­ primeringen blir porevannet presset ut. Jo lettere vannet har for å unnslippe massen, desto raskere går setningen. Hastigheten øker derfor med jordartens permeabilitet og minker jo lenger vannet må strømme for å nå et drenerende lag.

Også drenering kan føre til setninger. Det kan skape problemer ved oppføring av et nytt bygg ved siden av et eldre byggverk. Den nye byggegropa, som kan være mye dypere enn fundamenteringen for det gamle bygget, vil senke grunnvannsstanden under bygget, noe som fører til ujevne setninger.

Problemet med setninger og skjevheter kan løses ved at en får fram setningene før byggingen tar til. Det kan skje ved forbelastning av byggegropa eller ved drenering (senking av grunnvannet). Dersom grunnen består av løs sand, kan den vibrasjonskomprimeres. Andre framgangsmåter er masseutskifting av bløte topplag eller kompensert fundamentering. I det sistnevnte tilfellet fundamente­ rer en så dypt at tyngden av de utgravde massene svarer til tyngden av det ferdige bygget. Belastningen på grunnen vil da bli som før.

155

Tele Alt etter vanninnhold, kapillær stigehøyde og permeabilitet kan jordartene være mer eller mindre telefarlige. En telefarlig jordart må kunne danne islinser under frysingen. Evnen til å danne islinser er størst hos de mest finkornete materialene, men her er også permeabiliteten minst. Derfor fører de lite vann fram til frysesonen. Blandingsjordartene blir dermed de mest telefarlige. De innehol­ der mye vann, har stor kapillær stigehøyde og tilstrekkelig perme­ abilitet. Tabell 11.3 viser en inndeling av jordartene etter hvor tele­ farlige de er. Klassifisering

Prosent materialvekt av materiale under 19 mm < 0,2 mm < 0,002 mm < 0,02 mm

Ikke telefarlig (TI) Lite telefarlig (T2) Middels telefarlig (T3) Middels telefarlig (T3) Svært telefarlig (T4)

< 3 3-12 > 12 > 40 < 40

< 50 > 50

Tabell 11.3 Inndeling av jordarter etter hvor telefarlige de er

Betingelsen for at det skal danne seg islinser, er at det blir transpor­ tert vann oppover til frysesonen (telefronten) i tilstrekkelig mengde til at sonen blir stående i ro. Islinsen vokser i tykkelse vertikalt på telefronten, og telehivingen skjer derfor også i denne retningen. Blir vanntilførselen til islinsen for liten i forhold til frostbelastningen, flytter frysesonen seg videre nedover. I svært strenge kuldeperioder kan telen trenge ned i grunnen uten at det danner seg islinser i nevneverdig grad. Frostbelastningen i jorda er i høyeste grad avhengig av om det er snø på overflata eller ikke. Snøen varmeisolerer nemlig godt, selv i relativt tynne lag. Derfor vil teledybden utenfor veier og plasser i de fleste tilfeller bli nokså beskjeden.

Dersom det går tele i grunnen ved bygningsfundamentene, kan det føre til teleangrep på tre forskjellige måter: ved underfrysing, ved horisontalt teletrykk og ved vertikalt sidegrep. Underfrysing opp­ står når telen trenger inn under fundamentet. Det kan en unngå ved å føre fundamentet tilstrekkelig dypt ned. Horisontalt teletrykker et problem ved støttemurer og andre konstruksjoner med ensidig jordfylling. Masseutskifting og varmeisolasjon er aktuelle tiltak her. Vertikalt sidegrep skyldes at jordmassene fryser fast til konstruksjo­ nene og overfører sin vertikale bevegelse gjennom friksjonskrefter. Dette problemet melder seg særlig ved åpen fundamentering, og vi skal komme tilbake til det i avsnitt 11.6.

156

11.3 Fundamenteringsmåter I prinsippet er de samme fundamenteringsmåtene aktuelle både ved store og små bygninger. Det sentrale spørsmålet ved valg av fundamenteringsmåte er om bygningen skal ha kjeller eller ikke. Normkravene gjør det nå mulig å variere fundamenteringsdybden, og det har derfor vært en tendens i retning av å bygge hus uten kjel­ ler. Figur 11.2 viser noen mulige alternativer ved fundamentering av småhus.

Figur 11.2 Ulike fundamenteringsmåter (Tapir) a) Kjeller b) Sokkeletasje c) Golv på grunnen d) Ringmur med kryperom e) Åpen fundamentering

Fundamentets funksjon er å overføre belastninger fra bygget til grunnen på en tilfredsstillende måte. Fundamentets lastoverførende flate mot grunnen må være så stor at den maksimalt tillatte grunnbelastningen ikke blir overskredet. Armerte såler i betong under bærende grunnmurer eller søyler er ofte den rimeligste og enkleste måten å fundamentere et bygg på. Sålebredden eller sålearealet blir fastlagt etter grunnens bæreevne. Ut fra tabell 11.2 kan vi for eksempel anslå den aktuelle sålebred-

157

den til 0,4-0,33 m dersom den lasten som skal overføres, er 0,1 MN per meter såle, og grunnen består av fast lagret sand. Ved gode grunnforhold kan grunnmuren settes direkte på grunnen uten såle. Varierer dybden ned til fjell, bør grunnmuren armeres slik at en unngår setningsskader. Når byggegropa bare delvis når ned til fjell, eller når grunnforhol­ dene ellers er dårlige, kan det være nødvendig med full fundamen­ tering på fjell ved hjelp av pilarer. Lastoverføringen skjer da gjen­ nom pilarenes endeflate. Dersom dybden til fjell eller annet fast lag med tilstrekkelig bæreevne blir uforholdsmessig stor, kan fundamenteringen skje ved pæler, som en rammer ned i grunnen. Lasto­ verføringen skjer nå dels gjennom pælens endeflate, dels ved frik­ sjons- eller kohesjonskrefter mellom pælen og grunnen. Denne metoden er nokså komplisert og kostbar, men er likevel ofte nød­ vendig i forbindelse med større og tyngre bygninger.

11.4 Kjeller Tidligere var det et generelt krav at alle fundamenter skulle føres ned til frostfri dybde i fri mark. Det førte til store utgravninger, og kjellerløsningen var alltid det mest naturlige alternativet. Nå er det mulig å bruke andre løsninger, men kjelleren gir en rekke fordeler som folk sjelden vil gi slipp på. Vi tenker da særlig på de ekspansjonsmulighetene kjelleretasjen gir for kjellerstuer, hobbyrom osv., men vi skal heller ikke glemme kjellerens verdi som lagerlokale for matvarer o.l.

Kjel lerytter vegger I tillegg til å ta opp og overføre de horisontale og vertikale belast­ ningene veggen blir utsatt for, skal kjellerytterveggen også tilfreds­ stille fukt- og varmetekniske krav. Belastningene er fastsatt i bygge­ forskriftene (kapittel 51) og i NS 3479. Kjellerytterveggen blir ofte utført i betong, som regel uarmert, eller murt opp av blokker i betong eller lettbetong på en såle. En bruker også prefabrikkerte, etasjehøye elementer. Murte vegger må arme­ res i bunn og topp, og i tillegg må en legge inn armering i fugen ett skift under vinduene for å unngå at det danner seg skråriss her. I praksis vil godt utførte murvegger ha samme bæreevne som vegger i uarmert betong. I noen tilfeller er murveggene faktisk bedre, fordi de er mykere og dermed har større mulighet til å avlaste et hori­ sontalt jordtrykk.

158

Figur 11.3 Kjelleryttervegg av lettklinkerblokker (NBI)

Kravet til veggens varmeisolasjon varierer med bruken av kjellerrommet. I et frostfritt kjellerrom tilfredsstiller en 250 mm tykk lettbetongvegg kravet. For kjelleryttervegger mot beboelsesrom gjel­ der de samme kravene til varmeisolasjon som for yttervegger. Det betyr som oftest at «grunnmuren» må tiIleggsisoleres, kanskje både utvendig og innvendig.

Vanligvis er det fuktpåkjenningene som skaper de største proble­ mene for kjellerytterveggen. Påkjenningene varierer for de delene som ligger over terrenget, i sonen rundt jordbåndet og under ter­ renget. I jordbåndet blir det spesielt store påkjenninger fra snø, is og overflatevann på grunn av vekslende oppfukting, frysing og tining.

Hele veggen må utføres slik at ikke vann eller damp i sjenerende mengder trenger inn i kjelleren. En må derfor lede overflatevann bort fra veggen ved å lage et fall i terrenget utover fra huset (nor­ malt minst 1 : 50 i en bredde på 3 m), og eventuelt ved å drenere vannet ned i grunnen før det når veggen. Fritt vann må ikke bli stå­ ende mot noen del av veggen over lengre tid. Når grunnen ikke er selvdrenerende, er det derfor nødvendig med særskilt drenering av kjellerytterveggen. Denne dreneringen må sikres god kontakt med drensledningen.

159

Veggdreneringen kan gjøres på ulike måter. Figur 11.4 viser blant annet en utførelse med sand og grus som tilbakefylling mot veggen. En nyere metode er å legge et materiale som samtidig virker drene­ rende, filtrerende og helst varmeisolerende, for eksempel minera­ lull, på utsiden av kjellerytterveggen. Materialet må være fukt- og frostbestandig og ha et beskjedent fuktopptak. Også andre materi­ aler kan være aktuelle.

Figur 11.4 Utvendig fuktvern for kjellerytterveggen (NBI)

I tillegg til å drenere veggen godt må en sørge for at den har til­ strekkelig sikkerhet mot kapillarsuging. Det oppnår en ved å gi selve grunnmuren en overflatebehandling med puss eller slemming, noe som ofte har en viss vannavvisende effekt. I tillegg bru­ ker en nå ulike plastplater med riller eller knaster som sikrer at grunnmuren får «puste».

I de seinere årene er det blitt stadig vanligere å bruke såkalte filterduker som separasjonslag mellom de drenerende materialene og

160

de tilfylte massene. Hensikten med det er å hindre at finstoffer skal infiltrere og tette til dreneringen.

Kjellergolv De kravene som må stilles til et kjellergolv, varierer med bruken av rommet. Et generelt krav er at det skal være et kapillarbrytende bærelag av pukk eller grus. Dette bærelaget blir gjerne kombinert med en plastfolie, som gir en ekstra sikring mot fuktopptak. Bærelaget bør være minst 200 mm tykt, og bunnen bør prinsipielt ha fall utover mot drensledningen, slik at laget også virker drene­ rende. Dersom fundamentet bryter forbindelsen med drensled­ ningen, må en lage utsparinger i det eller sørge for dreneringsmuligheter under sålen. På bærelaget støper en normalt et undergolv i 50-1 00 mm betong.

Som drensledning kan en bruke mufferør i tegl eller betong eller perforerte, korrugerte ledninger i plast. Ledningen skal omslutte hele bygningen og må ha et kontinuerlig fall på minst 1 : 200 fra det høyeste punktet til uttrekket. Drensledningen skal ligge minst 200 mm under tilliggende golv og være omsluttet av et filtermateriale, for eksempel grov sand eller grus (se figur 11.5). Dersom bun­ nen av drensgrøfta kommer dypere enn fundamentet, må en trekke grøfta ut til siden for å redusere faren for utvasking og utglidning under fundamentet.

avrettingslag av omfyllingsmasse

Figur 11.5 Drensledning (NBI)

Behovet for ekstra varmeisolering av kjellergolv er avhengig av byggegrunnen og kjellerdybden. I skrånende terreng, der golvet i sokkeletasjen kan ligge delvis over terrenget, må golvet varmeisoleres etter samme prinsipp som for golv på grunnen (se neste avsnitt).

161

11.5 Golv på grunnen Ved fundamentering med golv på grunnen (plate på mark) gjør var­ metapet gjennom golvet at fundamentet holdes frostfritt. I tillegg gir jordvarmen et visst varmetilskudd, og dermed kan fundamentdybden reduseres vesentlig. Fundamentet kan enten støpes eller mures som en ringmur (grunnmur) løsrevet fra selve golvplata, slik figur 11.6 viser. Konstruksjonen kan også utføres som en armert, kantforsterket golvplate. strimmel av mineralull eller bred neoprenlist

eventuell varmekabel

Figur 11.6 Eksempel på fundamentering med golv på grunnen og redu­ sert fundamentdybde (NBl)

Fundamentdybden bør ikke være mindre enn 0,3 m, og for å holde fundamentet frostfritt er det nødvendig med vertikal isolering av ringmuren, eventuelt kombinert med en horisontal markisolering, slik figuren viser. Videre legger en normalt 30-50 mm isolasjon under hele golvflata, men tykkelsen kan godt økes til 60-100 mm i det 1 m brede ytre randfeltet langs ytterveggene. Ved hjelp av

162

reglene i NS 3031 kontrollerer en at kravene til varmeisolasjon i forskriftene er oppfylt. Standarden gir også verdier for grunnens varmemotstand under ulike forhold. Golvet skal skilles fra grunnen med et tilstrekkelig tykt kapiIlarbrytende sjikt av for eksempel grus. Dampsperre er vanligvis ikke nød­ vendig, da damptrykkforskjellen mellom romlufta og drenslaget normalt er liten. Men bruker en et damptett og fuktømfintlig golv­ belegg, kan vanndamptransport fra grunnen gi problemer, særlig dersom det er dårlig med varmeisolasjon i golvet. En plastfolie i golvkonstruksjonen virker både kapillarbrytende og som diffusjonssperre. Dessuten er det viktig at byggfukten i betongplata får tørke ut før golvbelegget legges på. Eventuell bruk av dampåpne golvbelegg må alltid vurderes.

En stor del av poenget med redusert fundamenteringsdybde blir borte dersom en fortsatt fører grøfta for vann- og avløpsledninger ned til «frostfri dybde». En fullgod og rasjonell løsning krever at en bruker metoder som gjør det mulig også å legge stikkledningene svært grunt. Her kan en utnytte varmetapet fra huset, mens led­ ningenes varmetap kan reduseres ved å isolere selve rørene og/eller ved å kle grøfta med isolasjonsmaterialer. I det sistnevnte tilfellet vil en også dra nytte av jordvarmen, noe som er nødvendig ved telefarlig grunn. Ledningene kan dessuten tilføres ekstra varme, for eksempel gjennom elektriske varmekabler, men dette bør unngås.

11.6 Kryperom og åpen fundamentering Kryperomsløsningen er velkjent og brukt i mange år her til lands. Det er en løsning uten kjeller, og prinsippet er at en beskytter den nederste etasjeskiHeren mot fuktpåkjenninger ved å skille den fra bakken med et ventilert luftrom, et kryperom. Problemene med dette kryperommet har likevel ofte vært større enn fordelene, og der terrenget tillater det, er det vanligvis bedre å legge golvet direkte på bakken. Dersom en likevel velger kryperom, må en passe på å redusere fukttilførselen og ventilere kryperommet godt. Eventuelt kan en åpne kryperommet helt mot uteluft ved å sløyfe to motstående sider av ringmuren, slik at en får grunnmursstriper. Det gir god ventilasjon.

Ved åpen fundamentering løfter en hele huset så høyt fra grunnen at utelufta fritt kan sirkulere mellom bakken og undersiden av huset. Som fundament kan en bruke pæler eller pilarer og i visse til­ feller også grunnmursstriper. Denne metoden eliminerer proble-

163

met med fuktvandring fra grunnen og opp i huset. På den andre siden får en ikke nyttiggjort seg verken jordvarmen eller varmeta­ pet fra huset, og telen vil da trenge ned i grunnen under huset og rundt fundamentene. På telefarlig grunn er det derfor nødvendig å føre fundamentene ned til frostfritt dyp eller sørge for spesielle isoleringsti Itak.

Slike fundamenter er sterkt utsatt for telekrefter ved sidegrep fordi jorda fryser fast til konstruksjonens overflate. Konstruksjonen blir da utsatt for oppoverrettede friksjonskrefter i det øvre, frosne jord­ laget etter hvert som det går tele i jorda. En lager derfor ofte pilare­ nes endeflater med en utvidelse som forankring, og unngår fastfrysing til jord ved å legge to lag papp rundt pilarenes overflate. Friksjonskreftene kan også reduseres ved at en lager glatte overfla­ ter på pilarene eller skifter ut massene rundt dem. For å hindre at vann- og avløpsledninger fryser, må en varmeisolere dem fra frostfri dybde og helt inn i bygningen.

Repetisjonsoppgaver 11.1 Gjør rede for forskjellen mellom en kohesjonsjordart og en friksjonsjordart. 11.2 Hvordan er det mulig å bruke grunne fundamenter for en byg­ ning selv i en telefarlig jordart? 11.3 I dag legger en ofte en plastplate med knaster eller riller utenpå kjelleryttervegger. Hva slags funksjon har denne plastplata?

Øvingsoppgaver 11.1. Hvilke egenskaper er karakteristiske for en telefarlig jordart, og hva slags jordarter er mest telefarlige? 11.2. Hva slags telekrefter kan skape problemer ved pilarfundamenter, og hvordan kan eventuelt problemene unngås? 11.3. Hva menes med markisolasjon, og hvor brukes den? Hvilken hensikt har den, og hvilke fukttekniske egenskaper er det aktuelt å ta hensyn til ved valg av isolasjonsmateriale? 11.4. Vanligvis legges det et kultlag under kjellergolvet. Hvilke hensikter har dette, og hvorfor brukes det i tillegg ofte plastfolie i kjellergolvet? 11.5. Et kjellerløst hus skal ha golv direkte på grunnen. Vis i et vertikalsnitt hvordan du vil utforme fundament- og golvkonstruk­ sjonen i dette tilfellet.

164

12 Yttervegger

Mål Når du har gjennomgått dette kapitlet, skal du kunne - gjøre rede for de viktigste konstruksjonsalternativene for yttervegger - vurdere hvor egnet konstruksjonen er ut fra de bygningsfysiske forholdene

Sammen med taket danner ytterveggen det viktigste skillet mellom ute- og inneklimaet. I vårt kalde og enkelte steder svært værharde klima stilles det ekstra strenge krav til utforming og montering av denne bygningsdelen. Norsk byggforskning har arbeidet mye med ytterveggskonstruksjoner, og en vet derfor en god del om hvilke krav som må stilles, og hvilke utførelser som er aktuelle i hvert til­ felle.

Vi deler gjerne ytterveggene inn i to hovedgrupper: lette vegger, med en flatemasse under ca. 100 kg/m2, og tunge vegger, med en flatemasse over 100 kg/m2. Disse gruppene kan igjen deles inn i massive og oppløste konstruksjoner, slik vi gjorde det i avsnitt 10.2. Det er også aktuelt å skille mellom bærende og ikke-bærende veg­ ger. Ikke-bærende yttervegger er de siste årene blitt mer og mer vanlig. De henges enten utenpå eller monteres mellom kompo­ nentene i det lastbærende skjelettet. Vi omtaler dem da som hen­ holdsvis påhengsvegger og utfyllingsvegger.

12.1 Krav til yttervegger Grunnleggende funksjonskrav er delvis gitt i Byggeforskrift 1987, kapitlene 43 og 53. Veiledningen («Rett og slett») gir en del sup­ plerende funksjonskrav og anbefalinger. Styrke: Veggen skal være utført slik at den uten skadelige deforma-

165

sjoner kan ta opp aktuelle belastninger. Aktuelle verdier som skal brukes for nyttelaster, enkeltlaster og naturlaster, finnes i NS 3479. For styrkeberegningene finnes det spesielle konstruksjonsstandar­ der. Det gjelder for eksempel NS 3474 om prosjektering av betong­ konstruksjoner.

En har anledning til å sløyfe statiske beregninger av enkelte veggtyper dersom en følger anerkjente anvisninger og tabeller, for eksempel i Byggforskserien. Denne bestemmelsen kan for eksem­ pel utnyttes ved bygging av småhus. Tetthet mot regn: Etter forskriftene skal ytterveggen være så tett at det ikke trenger regnvann gjennom veggen eller inn i veggen slik at varmeisolasjonen eller levetiden blir nedsatt. Kravet til regntetthet er ved siden av økonomi avgjørende for valget av veggtype.

Tetthet mot vind: Ytterveggen skal være så vindtett at det ikke kan spores luftbevegelser på innsiden av den. Dessuten kreves det at kald luft ikke må trenge inn i konstruksjonen og redusere isolasjonsevnen. Kravene til vindtetthet må ses i sammenheng med kra­ vene til vanntetthet, for det er slagregn som erfaringsmessig utset­ ter en veggkonstruksjon for de alvorligste påkjenningene. Tetthet mot damp: Ytterveggen skal være slik at det ikke oppstår utettheter fra innvendig side som kan føre til skadelig kondens og rimdannelse inne i veggen. Siden dampvandringen normalt fore­ går fra den varme til den kalde siden, må de diffusjon stette sjiktene ligge så nær innsiden av veggen som mulig. Varmeisolasjon: I Byggeforskrift 1987, kapittel 53, finnes det detal­ jerte krav til varmeisolasjonen. For lokaler som er varmet opp til minst 18 °C, skal varmegjennomgangskoeffisienten ikke overstige 0,30 W/m-K. Brannvern: Byggeforskrift 1987 inneholder en rekke brannkrav. Vi kan nevne at bærende trevegger ikke kan brukes i bygninger med mer enn to etasjer, mens ikke-bærende trevegger kan brukes i hus med opptil åtte etasjer, men da med spesielle krav til isolasjon, kledning og tilslutning mellom etasjeskiIIler og yttervegg.

Solstråling: Fasader skal utføres slik at solstrålingen ikke gir sjene­ rende høy temperatur i rommet innenfor. Dette kravet er et resultat av utviklingen mot større vindusflater og den utstrakte bruken av glass i fasader. Plasseringen av bygningen må derfor studeres nøye, og ofte må det settes i verk tiltak mot solstråling gjennom avskjer­ ming o.l.

I tillegg til disse normkravene kan det stilles en rekke brukskrav til ytterveggene. Vi skal trekke fram noen få av dem.

166

Økonomi: De fleste byggherrene har begrenset kapital, noe som reduserer valgmulighetene en god del. Normalt er det derfor lite rom for å tillegge mulige framtidige besparelser i drift og vedlike­ hold særlig vekt. Levetid: Enhver byggherre ønsker at bygningen skal være så vedli­ keholdsfri som mulig, og at den skal ha lang levetid. Særlig viktig er det å hindre ulike typer fuktskader. Her har utførelsen av arbei­ det også mye å si.

Lydisolering: Forskriftene stiller ikke direkte krav til lydisolering av yttervegger. Årsaken til de manglende kravene er at vinduene så godt som alltid er det svake punktet. Det har lite for seg å gi selve veggen gode lyddempende egenskaper når støyen likevel trenger inn gjennom åpningene i den. Men en må i alle fall kunne kreve at veggen ikke har dårligere lydisolerende egenskaper enn vinduene. Byggeforskriftene stiller likevel krav til maksimalt støynivå innen­ dørs på grunn av utvendige støykilder. Dette kan vi betrakte som et indirekte krav til fasadens lydisolerende evne.

12.2 Lette yttervegger Som nevnt innledningsvis, skiller en ofte mellom lette og tunge vegger. Inndelingen er ikke konsekvent, ettersom for eksempel en laftevegg med flatemasse over 100 kg/m2 er karakterisert som «lett», mens en tynn gassbetongvegg med flatemasse under 100 kg/m2 er karakterisert som «tung». Det er likevel praktisk å foreta inndelingen etter hvilket bærende materiale som benyttes i veg­ gen.

Tidligere brukte en først yttervegger av laftet tømmer, og seinere kom de såkalte reisverksveggene. Begge veggtypene inneholdt svært mye trevirke, og det er noe av årsaken til at bindingsverksveggene etter hvert tok over. I de første bindingsverksveggene ble det brukt nokså grove dimensjoner, men utviklingen har gått mot slankere løsninger. De moderne bindingsverksveggene kan bygges opp av både trevirke og metallprofiler (stål), og de kan være bærende eller ikke-bærende. Bærende bindingsverksvegger blir for det meste brukt i småhus. Veggens bærende del består gjerne av topp- og bunnsvill med ver­ tikale stendere imellom. Mellom stenderne er det montert losholter og spikerslag som skal avstive stenderne, gi spikerfeste for kledning og feste for dør- og vinduskarmer. Vertikale laster blir overført gjen­ nom stenderne til bunnsvill og grunnmur, mens horisontale laster blir overført fra ytterkledningen gjennom svillene til tverrgående

167

vegger og bjelker. Bæresystemet i en bindingsverksvegg er vist på figur 12.1 a. Stendere, bunnsviller og losholter har tradisjonelt hatt dimensjo­ nene 48 x 98 mm. Normalavstanden mellom stenderne er 600 mm, og mellom losholter eller spikerslag 900 mm. Skjerpede krav til varmeisolasjon har ført til økt tykkelsen på bindingsverket, til for eksempel 148 mm, eller en kan gå fram som vist på figur 12.1b. Ytterligere skjerping av kravene til U-verdi vil resultere i enda mer oppdelte konstruksjoner og bruk av l-profiler.

Toppsvill, samme dimensjon som stenderne

stender, 48 x 98 mm eller 36 x 148 mm)

•Stender, 48 x 98 mm

Utforing 48 mm x 48 mm

Spikerslag/

bunnsvill

Figur 12.1 Bindingsverksvegger (NBI) a) Enkel b) Med utforing

Ved en enkeltsvillkonstruksjon (tidligere enerådende) går sten­ derne ned til sviller under bjelkelaget. Denne konstruksjonen kre­ ver minst materiale og er å foretrekke når det gjelder vertikale deformasjoner (på grunn av mindre tverrved). I dag er det likevel vanligst med en plattformkonstruksjon, der bjelkelaget går fram til ytterkanten av bindingsverket og stenderne er festet til sviller som ligger over bjelkelaget, se figur 12.2. Fordelen med denne kon­ struksjonen er at en kan legge et undergolv på bjelkelaget straks det er ferdig, slik at en får en plattform å arbeide på ved den videre monteringen. Metoden er arbeidssparende, gir god lagringsplass og har i det hele tatt så store produksjonstekniske fordeler at den er blitt dominerende her til lands.

168

stender

r undergolv

bunnsvill

Figur 12.2 Bindingsverksvegg ved plattformkonstruksjon (NBI)

Det er viktig å huske på at det ofte er behov for platekledninger for å avstive konstruksjonen og gi den en viss vindavstiving. En vanlig bindingsverksvegg består av flere sjikt med ulike funksjo­ ner, slik figur 12.3 viser. Bæresystemet skal sammen med utvendig og innvendig kledning sikre at veggen får tilstrekkelig stivhet og styrke. Ytterkledningen (værhuden) danner en slagregnsperre og beskytter dessuten det innenforliggende veggsjiktet mot mekaniske påkjenninger. Kledningen bør vanligvis være ventilert. Som vindsperre er impregnert forhudningspapp en del brukt, men asfaltimpregnerte trefiberplater og spesielle gipsplater vinner stadig mer fram. Mineralulla i hulrommet sørger for varmeisolasjonen, og det innvendige papp- eller folielaget utgjør dampsperra. Innerkledningen beskytter mot mekaniske påkjenninger innenfra.

innvendig kledning stender dampsperre mineralull, 100 mm eller 1 50 mm vindsperre

ventilert luftrom utlekting

utvendig kledning

Figur 12.3 Prinsipiell oppbygning av en bindingsverksvegg (NBI)

169

Det nytter lite å lage en vegg som er prinsipielt riktig, men der detaljene i forbindelse med tilslutningen til andre bygningsdeler og komponenter ikke er skikkelig utført. Vindtettingen (forhudningspappen) må være så tett som mulig. Alle skjøter må være klemt, selv om det i praksis kan være vanskelig å få til. Et annet svakt punkt er overgangen mellom vegg og grunnmur. God tetting kan oppnås ved at en legger en remse av underlagspapp på grunnmurkrona. Pappen må være tykk nok til å ta opp små ujevnheter. Oppå pappen legger en så en bred stripe forhudningspapp, som en bret­ ter opp og klemmer sammen med veggens vindsperre i en overlappskjøt, se figur 12.4. Det er viktig at konstruksjonen er skikkelig forankret til grunnmuren.

Figur 12.4 Detalj av avslutningen ved grunnmurkrona

Bærende bindingsverksvegger kan også bygges opp med stålstendere, men slike stendere blir helst brukt i ikke-bærende vegger.

De lette bindingsverksveggene vi nå har omtalt, har utmerkede egenskaper når det gjelder de viktigste funksjonskravene som vindtetthet, regntetthet, damptetthet og varmeisolasjon. Forutsetningen er at veggene er skikkelig utført og blir brukt på riktig sted.

Ikke-bærende bindingsverksvegger brukt som påhengsvegger eller utfyllingsvegger, kan stort sett bygges etter de samme prinsippene som vi har gjennomgått foran. Slike vegger er særlig aktuelle i fleretasjes bygninger, og de må derfor oppfylle relativt strenge brannkrav. Særlig viktig er det å hindre brannspredning i fasaden. Det gjør at både innvendig og utvendig kledning ofte må være av et ikke-brennbart materiale, og det samme blir som regel krevd av underkledningen mot et eventuelt luftet hulrom. Figur 1 2.5 viser et eksempel på det, der bindingsverket er av trevirke. Slike utfyllings­ vegger blir nå svært ofte bygd opp med stålstendere.

170

Figur 12.5 Utfyllingsvegg med bindingsverk av trevirke

For å unngå kuldebroproblemer må en føre varmeisolasjonen mest mulig ubrutt forbi etasjeskillere og vegger. Figur 12.5 viser en løsning på dette problemet. Dersom fasadeveggene skal monteres inntrukket, må en også ta i bruk innstøpte kuldebrobrytere i form av isolasjon eller trevirke. Det er viktig at en tetter godt mellom bindingsverket og bærekonstruksjonen med fugemasse eller med spesielle klemlister. I tillegg til bindingsverksløsningene finnes det også diverse monteringsferdige elementsystemer som kan brukes i påhengsvegger. Figur 12.6 gir et eksempel på et kassettsystem som er en del brukt i industribygg. Her kan en benytte ulike profiler i den utvendige kledningen. Ved alle slike systemer er det av den aller største betydning at detaljene er grundig gjennomtenkt og nøyaktig utført. I motsatt fall er faren for alvorlige lekkasjer og dermed fuktskader svært stor. Slike systemer blir vanligvis levert og montert av produ­ sentene. Dermed blir konsulentenes oppgave å vurdere ulike sys­ temer mot hverandre på et teknisk-økonomisk grunnlag, og gi byggherren sine anbefalinger ut fra det. I tillegg til de nevnte ytterveggstypene har en del såkalte «stressedskin»-elementer også kommet på markedet de siste årene. På disse elementene er kledningsplatene fast forbundet med kjernematerialet, som både har en bærende og en varmeisolerende funksjon. Slike løsninger har i lengre tid vært brukt på andre områder, men ser nå også ut til å få innpass i byggebransjen. Særlig er elementer av polyuretanskum med gipsplatekledning blitt nokså mye brukt.

12.3 Tunge yttervegger Massive yttervegger treffer vi ofte på. De kan bare utføres med ettrinns tetting, og de fleste har også kapillæresugeegenskaper slik at fukt kan

171

2 3 4 5

stålplatekassett fugemasse 100 mm mineralull forhudningspapp 12 mm trefiberplate

Figur 12.6 Isolert stålplatevegg (Tapir)

bli transportert tvers igjennom fra ytterflate til innerflate. Generelt må vi derfor regne disse veggene som lite brukbare i værharde strøk. I bygninger fra før århundreskiftet er tykke massivvegger av tegl nokså vanlige. I dag er de aktuelle materialene betong og lettbe­ tong. Vegger av gassbetong og lettklinker blir enten bygd av ele­ menter eller murt, eventuelt limt, av blokker. (Limte vegger gir litt bedre (J-verdi enn murte vegger.) Elementene kan være bærende (småhus) eller ikke-bærende (skjelettbygg for lager, industri o.l.).

Dersom vi sammenlikner lettklinkervegger og gassbetongvegger, kan vi si at gassbetongen er litt bedre varmeteknisk, men noe sva­ kere overfor fuktpåkjenninger enn lettklinkerbetong. Gassbetong bør derfor unngås i svært værharde strøk, mens lettklinkervegger gjerne må tiIleggsisoleres. For å oppnå god vindtetthet må murte og limte lettbetongvegger pusses (helst på begge sider), og fugene i elementveggene må utformes omhyggelig. Da blir også damptettheten god.

172

I høyere bygg bruker en mye betong isolert med lettbetong. Skal en unngå kuldebroer i betongen, bør lettbetongen plasseres utvendig. Forutsatt at den utvendige overflatebehandlingen er diffusjonsåpen, gir det også dampteknisk en bra vegg. Men veggen kan ikke brukes i værharde strøk, for den er ikke tilstrekkelig regntett. I kyst­ strøkene må en derfor legge gassbetongisolasjon på innsiden. Det kan gå bra, det vil si at en kan unngå kondens mot den tettere betongen, dersom romklimaet ikke er for fuktig. Kuldebrovirkningene må avdempes, enten ved at en bryter kuldebroene med isole­ rende sjikt, eller ved at en legger inn varmekabler. Skallmurveggen er den dominerende når det gjelder tunge opp­ løste vegger. Den har to murte vanger av teglstein, betongstein, kalksandstein eller stein av lettklinkerbetong med isolasjon i hul­ rommet, se figur 12.7a. Egenskapene er svært gode når det gjelder vindtetthet, regntetthet, damptetthet og varmeisolasjon, mens styr­ ken er avhengig av materialene og vangetykkelsen.

På skallmurveggen må alle detaljene være riktig utført. En må ikke søle mørtel på isolasjonen under oppmuringen, da det vil danne broer som kan føre til stygge vannlekkasjer. Binderne som knytter sammen de to vangene, må også plasseres slik at de har fall utover i veggen, da de ellers kan forårsake lekkasjer. Bunnen av hul­ rommet er et særlig vanskelig punkt. Her er det viktig at det ikke a)

Figur 12.7 Skallmurvegg (a) og forblending (b) (NBI)

173

samler seg vann som har trengt inn gjennom den ytre vangen. På grunnmurstoppen legger en litt mørtel, slik at det blir et fall utover. Oppå der legger en så plastfolie eller papp, som en fører opp på innsiden av isolasjonen. Den ytre vangen er gjort drenerende ved at det enten er lagt inn små plastrør i bunnfugen i avstanden 1 -2 m, eller ved at mørtelen er sløyfet i enkelte stussfuger. Der bygningskomponenter som dører og vinduer bryter gjennom en skallmur, må en lage en overliggende drenering. Den kan enten utføres med folie omtrent som i hulromsbunnen, eller en kan mure inn en enkel renne i den ytre vangen like over øvre karm, og så føre renna 60-70 mm forbi sidekarmen på begge sider.

Andre veggformer basert på skallmurprinsippet har en murt ytre vange, et hulrom og en innervange som kan være laget av betong, lettbetong eller bindingsverk, se figur 1 2.7b. Disse veggtypene har utmerkede egenskaper med hensyn til de normkravene som vi lis­ tet opp innledningsvis. I det hele tatt er det mulig å forbedre alle slags massivvegger i forhold til slagregn og dampdiffusjon ved å løse dem opp og lufte dem. Oppløste vegger med totrinns tetting er mindre utsatt for fuktskader enn massive vegger, og en bør antake­ lig satse mer på slike vegger i værharde strøk.

Repetisjonsoppgaver 1 2.1 Hvor skal diffusjonssperra plasseres i en yttervegg? 1 2.2 Hva mener vi med en plattformkonstruksjon, og hvilke fordeler gir denne løsningen? 1 2.3 Hvordan bør bunnen av hulrommet i en skallmurvegg utformes?

Øvingsoppgaver 1 2.1 .Hvordan vil du utføre bindingsverket i en yttervegg der var­ meisolasjonen er svært tykk? 1 2.2.Et gammelt trehus i er bygd med yttervegger av 1 50 mm tykt laftet tømmer. Huset er nå tenkt tatt i bruk til bolig, og det er derfor naturlig å tiIleggsisolere og gi veggen ny inn- og utven­ dig kledning. Utvendig ønsker man en 19 mm tykk liggende panel, mens det innvendig tas sikte på bruk av 12 mm spon­ plater. Foreslå konkrete tiltak for tiIleggsisolering og tegn et snitt gjennom veggen slik du vil ha den. Alle materialsjikt skal spesifiseres med materialtype og dimensjoner på tegningen. 12.3.Dersom du nøye studerer en skallmur i tegl, vil du legge merke til at de nederste skiftene mangler mørtel i noen av vertikalfugene. Hvilken funksjon tror du disse åpningene har?

174

13 Tak og taktekking

Mål Når du har gjennomgått dette kapitlet, skal du kunne - gjøre rede for de viktigste konstruksjonsalternativene for tak - vurdere hvor egnet konstruksjonen er ut fra de bygningsfysiske forholdene

Byggeforskriftene gjør ikke noe forsøk på å definere de bygnings­ delene de stiller krav til, og særlig når det gjelder takkonstruksjo­ ner, kan det lett oppstå misforståelser. Aktuelle begreper er - flate og skrå tak - massive og oppdelte tak - varme og kalde tak - tunge og lette tak (se avsnittene 1 3.2 og 13.3)

Flate og skrå tak Problemet her er hvor en skal sette grensen mellom flate og skrå tak. Det er vanlig å kalle tak med en helling fra 0° til 6° for flate tak. Takhellinger mellom 6° og 15° er lite brukt. De egentlige skrå takene har en helling på 1 8° (1 : 3) eller mer. En spesialvariant av flate tak er såkalte horisontale tak, som er laget helt uten helling. Ved skrå tak regner en bare den skrå bygningsdelen som tak. Der­ som det er oppholdsrom på loftet, må taket tilfredsstille alle de ytel­ seskravene som blir stilt til en avgrensende bygningsdel mot ute­ luft. Er loftet derimot uoppvarmet og ventilert, flytter en noen av kravene (for eksempel krav til varmeisolasjon og vindtetthet) ned til etasjeskiIleren over den øverste etasjen. Figur 13.1 viser en del vanlige takformer. Ved flate tak regner en hele konstruksjonen som tak, også når det er bygd et lett bjelkelag av tre (oppforet tretak) over den bærende takkonstruksjonen og det mellomliggende hulrommet er ventilert med uteluft.

175

Pulttak

Sagtak

Mansardtak

Figur 13.1 Takformer (NBI)

Massive og oppdelte tak Som ved yttervegger kan en skille mellom massive og oppdelte konstruksjoner. Massive tak fungerer som en enhet fra innerst til ytterst, selv om taket består av flere ulike materialer. De funksjo­ nene taket skal oppfylle, som bæreevne, vind-, regn- og damptetthet, varmeisolasjon osv., ligger da konsentrert i denne enheten.

176

De oppdelte takkonstruksjonene består på sin side av flere lag materialer som er mer eller mindre løst forbundet med hverandre, og de har nesten alltid et ventilert hulrom mellom varmeisolasjo­ nen og den utvendige flata (totrinns tetting). Etter definisjonen bør alle de konstruksjonslagene og materiallagene som er med på å ivareta takets funksjon, inngå i begrepet tak. Ved store takhelI inger får en imidlertid så stort loftsrom at det blir et markant skille mel­ lom den øvre, utvendige regnsperra og den nedre, varmeisolerende konstruksjonen. Det vil da være riktigere at bare den øvre delen får betegnelsen tak, og at en del av kravene som tidligere nevnt går over til å gjelde den nedre konstruksjonen, som da blir å betrakte som en etasjeskiIler.

Varme og kalde tak Rent funksjonsmessig har det tidligere vært vanlig å skille mellom varme og kalde tak. Det såkalte kalde taket er definert som et tak som vinterstid virker slik at et eventuelt snølag på taket ikke smel­ ter på grunn av varmetilførsel nedenfra. Slik smelting fører ofte til skadelige isdannelser (se avsnitt 1 3.1). For å få et «kaldt tak» må en ventilere godt (med uteluft) mellom varmeisolasjonen og den ytre takflata. Det går stort sett bra så lenge utetemperaturen ligger et stykke under 0 °C. Men ved høyere temperaturer, og også som følge av snøens varmesiolerende evne, er det umulig å hindre at snøen til en viss grad smelter nedenfra.

Terrassetak Med terrassetak mener vi en hvilken som helst takkonstruksjon som tåler en eller annen form for nyttelast, vanligvis mer eller min­ dre harde påkjenninger fra trafikk. Kombinert med klimapåkjenninger (fukt, frost, temperaturvariasjoner) blir kravene til utførelse svært strenge, og konstruksjonene blir derfor ofte kompliserte og kostbare.

13.1 Ytelseskrav Normkrav for tak og terrassetak er hovedsakelig gitt i kapitlene 43, 51 og 53 i byggeforskriftene som kort formulerte funksjonskrav. Dessuten finnes det en del spesialkrav i andre kapitler (særlig i for­ bindelse med brannvern).

Styrke: Taket skal være utført og forankret til bærekonstruksjoner slik at det uten skadelige deformasjoner kan ta opp belastninger i form av egenlast, nyttelast, snølast og vindlast. Nedbøyningen bør ikke overstige 1 : 200. Dersom taket har liten helling, må nedbøyningen ikke føre til motfall slik at vann blir stå­ ende udrenert på deler av takflata. Nedbøyningen må heller ikke

177

påføre tekkematerialet (for eksempel papp) så store strekkpåkjenninger at det blir skadd eller løsner fra underlaget.

Tetthet mot vann: Tak skal være tekt og drenert slik at det ikke opp­ står lekkasje ved nedbør eller når snø eller is smelter. Åpninger for ventilering av tak skal være avdekket eller utformet slik at en unn­ går at det driver inn regn eller snø. Taket skal være utført slik at det ikke blir utsatt for skadelige frostsprengninger eller farlige isdannelser.

Flate tak skal normalt ha innvendige nedfallsrør, og overtak skal ventileres til uteluft. Hensikten med disse bestemmelsene er å redusere risikoen for at snø og is skal smelte mot varmere deler av selve takflata for så å sige mot kaldere partier og fryse til igjen der. Denne prosessen kan nemlig føre til alvorlige lekkasjer på grunn av oppdemming, sprengte nedfallsrør osv. Prinsipielt bør smeltevann renne fra den kalde mot den varme delen av taket. Tetthet mot vind: Som for alle andre kIimaskiIlende bygningsdeler, gjelder det også for tak at kald luft ikke må trenge gjennom kon­ struksjonen eller inn i isolasjonsmaterialene slik at varmeisolasjonen blir nedsatt. Isolasjonen i ventilerte tak bør derfor alltid dekkes med en vindsperre ut mot hulrommet. Tetthet mot damp: Tak må være utført slik at det ikke oppstår ska­ delig oppsamling av fuktighet ved kondensasjon av vanndamp fra husets indre. Taktekkingen er svært ofte diffusjonstett, og kan da gi store kondensproblemer. Det er derfor nødvendig med et damptett sperresjikt så langt ned mot den varme siden av taket som mulig, og i oppløste tak vil en utlufting mellom varmeisolasjonen og takflata hjelpe til med å fjerne fuktoverskudd.

Varmeisolasjon: Byggeforskrift 1987 krever at D-verdien for opp­ varmede bygninger ikke skal overstige 0,20 W/m'K. Brannvern: I del 3 i byggeforskriftene er det stilt krav til brannmot­ standen i bærende eller branncellebegrensende takkonstruksjoner. Videre kreves det at taktekningen på brennbart underlag skal være i klasse Ta, det vil si et ikke-brennbart materiale eller takpapp med glassfiberkjerne. I en del tilfeller er det også lov å bruke andre tekkematerialer, men de må ikke medvirke til at en brann sprer seg.

Takflater som er isolert med brennbar isolasjon, skal deles med til­ fredsstillende brannskiller i avsnitt på høyst 400 m2. Det kan for eksempel gjøres med en 2 m bred betongplate e.l., slik veiled­ ningen til byggeforskriftene viser. Brennbart materiale må ikke føres forbi eller gjennom en brannvegg. Høye bygg skal i tillegg ha takluke for atkomst utenfra og røykluke for brannventilasjon.

178

I tillegg til disse normkravene kan det stilles en hel rekke brukskrav til tak. Dimensjonsstabilitet og levetid er her de viktigste momen­ tene i tillegg til økonomi. Både materialvalget og utførelsen av arbeidet har avgjørende betydning, men også vedlikeholdet er svært viktig. Lydisolasjonen bryr en seg derimot mindre om når det gjelder tak, men den kan være aktuell i forbindelse med konstruksjonslyd ved trafikkerte tak.

13.2 Lette tak Det vanligste bæresystemet for lette skråtak er trekonstruksjoner, utformet som frittliggende sperrer eller åser, eller som takstoler. Såkalte skivetak kan også være aktuelle. Valget av bæresystem er i første rekke avhengig av hvordan volumet under skråtaket skal utnyttes. Sperrer som spenner fritt fra yttervegg til yttervegg, gir full utnytting av loftsrommet, mens takstoler fører til at loftsrommet knapt kan brukes som lagringsplass.

Tretakene kan deles inn i to hovedgrupper: tak over kaldt loft og tak over oppvarmet rom. Utførelsen av tak over kaldt loft går fram av figurene 1 3.2 og 1 3.3. Taket består av tekning, eventuelt underlag (taktro) og bærekonstruksjon. I stedet for taktro bruker en ofte for­ enklede undertak i form av en tykk, armert plastfolie eller såkalte sutakplater av for eksempel trefiber. Taket har få funksjoner å opp­ fylle. Det skal bære snølast, være tett mot vann og ha en effektiv gjennomlufting med uteluft. De andre ytelsene er overført til etasjeskiHeren mellom øverste etasje og loftet.

Figur 13.2 Lufting av tak ved kaldt loft (NBI)

179

Figur 13.3 Takfot ved kaldt loft

Tak over oppvarmet rom må tilfredsstille alle de kravene som blir satt til en kl i mask i I lende konstruksjon. Taket må bygges opp av tek­ king, underlag og bærekonstruksjon med luftkanaler, vindsperre og varmeisolasjon, og dessuten må det være dampsperre og himling.

Utførelsen av dampsperresjiktet er spesielt viktig i forbindelse med tretak over varme rom. Sperresjiktet skal plasseres på den varme siden av varmeisolasjonen, og må være sammenhengende med klemte skjøter. Særlig i overgangen mellom tak og vegger (både yttervegger og innvendige vegger) er det viktig at tettingen blir effektiv, slik at en unngår luft- og damplekkasjer. På samme måte må en også sørge for at detaljer i forbindelse med skjulte elektriske anlegg, ulike kanaler eller liknende som bryter sperresjiktet, blir utført med tett forbindelse til sperresjiktet. For å unngå lekkasjer ved skjulte elektriske anlegg kan en fore ned himlingen under dampsperra. I hulrommet mellom taksperrene må en etablere en stor nok luftkanal (med en fri høyde på minst 20 mm). Resten av hulrommet fyl­ ler en med varmeisolasjon. Høyden på sperrene setter altså en grense for isolasjonstykkelsen dersom en ikke også forer opp på oversiden. Vanligvis bør tykkelsen være minst 200 mm. Mellom isolasjonen og luftkanalen monterer en inn en vindsperre (for eksempel en diffusjonsåpen forhudningspapp), som skal beskytte varmeisolasjonen mot at kald luft trenger inn.

Figurene 1 3.4 og 1 3.5 viser hvordan en mest mulig effektiv ventil­ asjon av luftkanalen kan etableres der tekkingen utføres med tak­ stein. Kaldlufta som blir transportert gjennom luftkanalen, fjerner damp som eventuelt trenger gjennom taket innenfra, men den

180

bidrar også til å senke overflatetemperaturen på taktroet. Dersom taket er tekt med papp, må en sørge for avtrekk ved mønet gjennom en lyre eller en åpning til ventilene i gavlene.

Figur 13.4 Avslutning av luftekanal ved takfoten (NBI)

papp -----

armert plastfolie e.l.

vindsperre

mønebord

23 mm bord, litt bredere enn bjelken

undertak

remse av plastfolie

dampsperre, 0,15 mm plastfolie1

kjemsling mellom sperrene, 48 x 73 mm

— limtrebjelke

himling av gipsplate Figur 13.5 Møneløsning med luftekanal (NBI)

181

Lette, flate tak kan bygges opp av tre eller av stål. Flate tretak er vanligvis bygd opp på samme mate som skråtakene, og de har der­ for stort sett de samme detaljene som vi allerede har vist. Likevel er det langt vanskeligere å lufte et flatt tak enn et skrått. En bør derfor legge stor vekt på at dampsperra blir effektiv, og også ved småhus bør en bruke innvendig nedløp.

Figur 13.6 viser den vanlige utførelsen av et lett ståltak. En bruker primærbærere av betong, stål eller laminert tre, og over dem legger en korrugerte stålplater som kan klare et spenn på 6-7 m. Som var­ meisolasjon bruker en plater av ekspandert kork, hardpresset mineralull, ekspandert polystyren eller skumglass. Isolasjonsplatene ble tidligere limt til de korrugerte stålplatene med varmeasfalt, men siden denne metoden også har gitt problemer med avblås­ ning, anbefaler en i dag heller mekanisk feste ved hjelp av spesialskruer.

----- tekking

ekspandert polystyren eventuell dampsperre — profilerte stålplater

Figur 13.6 Lett ståltak (NBI)

13.3 Tunge tak I bærekonstruksjoner for tunge, flate tak bruker en plasstøpt betong, betongelementer og lettbetongelementer. Den tradisjo­ nelle tunge taktypen består av et betongdekke med uluftet isola­ sjon og papptekking. Denne konstruksjonen var ofte utsatt for ska­ der som følge av at fukt ble akkumulert i toppsjiktet. Årsaken til fuktakkumulasjonen var stort sett dampdiffusjon fra takets varme side, men dette problemet burde nå være mindre på grunn av de tettere materialene en bruker i dag. Taktypen er rasjonell og relativt rimelig, men den bør ikke brukes over rom med forholdsvis høy relativ luftfuktighet uten egen dampsperre under isolasjonen.

Rent prinsipielt er det en fordel om også alle tunge tak blir luftet. Det kan gjøres på mange måter, men i dag bruker en helst betong med lett isolasjon og oppforet tretak. Figur 1 3.7 viser prinsippet for oppforingen. Tretaket må festes omhyggelig til betongen med båndstål eller ekspansjonsbolter.

182

---------- -------------------■------------—

4 -I

» WWWUlBJ

f — dekke

4

— varmeisola;ijon

J -—

wu ■ 4 xrn -■I -tretak

Figur 13.7 Oppforet tretak (NBI)

Figur 13.8 viser detaljer ved plassering av dampsperre, isolasjon og vindsperre, og dessuten utforming av gesims med luftåpning for ventilasjon. I tillegg ser vi viktige detaljer ved gjennomføring av sluk. Oppstår det lekkasjer her, går det raskt sopp i trevirket med alvorlige soppskader som resultat. Figuren viser en god løsning med betongforing rundt hele sluket. Den dårlige varmeisolasjonen rundt sluket sikrer at vannet ikke fryser her og stopper til nedløpet. eventuell dampsperre mineralull vindsperre taktro tekking

Figur 13.8 Detaljer av oppforet tretak ved gesims og ved sluk (Tapir)

13.4 Taktekking Vi har to hovedgrupper av tekkematerialer for tak: - tekkematerialer lagt i kontinuerlige sjikt med forseglede skjøter - tekkematerialer montert av enkeltkomponenter med mer eller mindre åpne skjøter

183

Det er opplagt at bare den første gruppa kan brukes på tak med liten helling. Åpne overlappskjøter forutsetter en skrå takflate, og hellingen må være større i et værhardt klima enn i lune strøk. Det aller viktigste tekkematerialet er uten tvil forskjellige typer av asfaltimpregnert papp. Pappen består av en strekkfast fiberkjerne som er dekt med asfalt på begge sider. En legger pappen i ett eller flere sjikt og helkleber sjiktene til hverandre med varm asfalt. Tek­ king med tre lag papp er nå relativt uvanlig. Underlagspappen skal stiftes eller punktklebes til underlaget. En bruker nå nesten bare uorganisk kjernemateriale (glassfiber eller polyester), som ikke er fuktømfintlig.

På underlag av betong og lettbetong kan det brukes en trykkutjevnende underlagspapp. Det ene asfaltsjiktet er her strødd med polystyrenperler eller liknende. Når en legger pappen med denne siden ned mot underlaget og punktkleber den, danner det seg et smalt luftrom mellom underlaget og pappen, der lokale damptrykk kan utjevnes. Pappen får derfor ikke så lett buler og blærer. En må like­ vel være oppmerksom på faren for at den kan blåse av.

Figur 13.9 Avslutningsdetaljer ved papptekking (NBI)

184

Kjernematerialet på overlagspappen kan bestå av tekstilfibrer (ulIpapp), men de seinere årene er det også blitt vanlig med polyester eller glassfilt. På oversiden har takpappen et belegg som innehol­ der pigmenterte mineralkorn. Belegget skal bedre pappens utse­ ende og redusere nedbrytingen på grunn av mekaniske og klima­ tiske påkjenninger. Figur 13.9 viser noen viktige detaljer ved avslutningen av papptekkinger.

For å sikre at taktekningen ikke blåser av, vil det i en del tilfeller være aktuelt å supplere mekaniske fester med en ballast av natursingel i 50 mm tykkelse. Dette laget beskytter også pappen mot UV-stråling. I de seinere årene er det også blitt lagt en del horison­ tale tak der selve tekkingen består av en plastfolie (f.eks. PVC eller PIB (polyisobutylen) med sveiste skjøter eller gummibelegg (f.eks. butyl) med limte skjøter. Til metallplatetekning bruker en plane eller korrugerte plater av sink, stål, kopper eller aluminium. Materialvalget er avhengig av hvilke kjemiske angrep taket kan bli utsatt for fra nedbør og luftfor-

Figur 13.10 Detaljer av taksteinstekking (NBI)

185

urensninger (aggressive røykgasser og saItholdig luft). En bør bare bruke ett metall for å unngå elektrokjemisk korrosjon. Takhellingen er avgjørende for hvordan skjøtene blir utformet (lodding, dobbeltfalsing eller enkeltfalsing). Til tekking med åpne skjøter kan en bruke en lang rekke materialer. Takstein blir laget av tegl eller betong og levert som krum eller flat stein med og uten fals. Steinen blir hektet på lekter som er festet til sløyfer, og sløyfene er igjen ofte spikret til et bordunderlag. På dette underlaget er det lagt en papp, og sløyfene, som er plassert i falIretningen, skal gi fri vei til takrenna for vannstrømmen som har sluppet gjennom taksteinen. Over mønet legger en alltid en mønepanne, som en spikrer fast.

Korrugerte plater (bølgeplater) kan være av stål eller aluminium. Tidligere ble det også brukt en god del bølgeplater av asbestsement. En legger platene på solide lekter på sperrene, vanligvis uten bordunderlag. Omlegget på tvers av fallretningen er avhengig av vindretningen, og på værharde steder må en gi det en eller annen form for ekstra tetting. Omlegget i fallretningen er avhengig av kli­ maet og takhellingen. Aktuelle verdier kan leses ut av tabeller.

Repetisjonsoppgaver 1 3.1 Hva er årsaken til at det ofte danner seg istapper ved takfoten og ved takrennene på eldre bygninger? Hva er et kaldt tak? 13.2 Hva er sutakplater, og hvor kan de brukes? 13.3 Hvordan kan et tungt tak bli effektivt luftet? 13.4 Hvorfor reduserer en tykkelsen på varmeisolasjonen ved taklukene?

Øvingsoppgave 1 3.1 .Hva er flate tak, og hvorfor bør slike tak ha innvendig nedløp? Hvilke konstruktive faktorer bør forøvrig tillegges avgjørende betydning ved plassering av nedløpet? 13.2.Hva er forskjellen mellom "varme" og "kalde" tak? 1 3.3.Tegn et snitt (i målestokk 1:10) gjennom et skråtak tekket med betongtakstein, og der rommet under er et oppholdsrom med skrå himling. Forklar hvilken funksjon (oppgave) de ulike komponentene og sjiktene i konstruksjonen har. Angi hva slags materialer du har valgt.

186

14 Etasjeskillere og golv Mål Når du har gjennomgått dette kapitlet, skal du kunne - gjøre rede for de viktigste konstruksjonsalternativene for etasjeskil lere - vurdere hvor egnet konstruksjonen er ut fra de bygningsfysiske forholdene

Når det gjelder disse bygningsdelene, hersker det stor språklig forvir­ ring. Betegnelsene etasjeskiller, bjelkelag, dekke og golv blir brukt om hverandre uten plan el ler logikk. Vi har derfor gjort et forsøk på å gjen­ nomføre en enhetlig terminologi etter retningslinjene nedenfor.

Bygningsdelen som helhet kaller vi etasjeskiller, og den omfatter alt fra synlig underside til den flata en går på. Etter funksjonen er det naturlig å dele etasjeskilleren i tre komponenter. For det første har vi den sentrale, bærende delen, som har betegnelsen dekke eller bjelkelag, alt etter hvilket materiale den består av (f.eks. betongdekke eller trebjelkelag). Undersiden av etasjeskilleren er himlingen (som i enkelte tilfeller rett og slett kan være undersiden av dekket eller bjelkelaget), mens golvet utgjør den øverste delen. Golvet kan igjen deles inn i undergolvog golvbelegg. Det er denne siste komponenten vi ser og har direkte kontakt med.

14.1 Krav til etasjeskillere og golv Generelle normkrav finnes i kapitlene 43 og 51 i byggeforskriftene, og er som for yttervegg og tak.

Styrke: Etasjeskilleren skal være konstruert slik at den uten skade­ lige deformasjoner kan ta opp aktuelle belastninger.

187

Belastningene varierer naturlig nok innenfor vide grenser etter hvil­ ken virksomhet som foregår over etasjeskilleren, slik NS 3479 viser. Forskriftene stiller ingen generelle krav til nedbøyning, men det finnes fortsatt krav til nedbøyningen av golv mellom bjelker og tilfarere. Varmeisolasjon: Disse kravene er særlig aktuelle forden øverste og den nederste etasjeskilleren. Byggeforskrift 1987 sti Iler krav til var­ megjennomgangskoeffisienten for ulike typer etasjeskiIlere. Etasjeskillere bør også varmeisoleres i en rekke tilfeller selv om det ikke stilles krav om det i forskriftene (for eksempel mellom boliger).

Luft- og damptetthet: En etasjeskiIler mot kaldt loft må være luft- og diffusjonstett. Kravet om lufttetthet er spesielt viktig, da den dampmengden som følger med en luftstrøm, kan bli svært stor. Særlig i den kalde årstiden kan betydelige dampmengder bli transportert gjennom utettheter og opp på det kalde loftet på grunn av trykkdif­ feranser. Dersom ventilasjonen her ikke er svært god, avsetter dam­ pen seg som rim og is for så å skape oversvømmelse når tempera­ turen på loftet stiger om våren. Lydisolasjon: De strengeste og i mange tilfeller også de viktigste forskriftskravene til etasjeskilleren, gjelder den isolerende evnen den har mot så vel luftlyd som trinnlyd (se kapittel 7). Vi understre­ ker at det finnes spesialkrav til ulike bygningskategorier. Disse kra­ vene er minimumskrav, og ofte er det aktuelt å stille strengere krav ut fra bruksforholdene. Brannvern: Byggeforskrift 1987 inneholder en lang rekke detaljbestemmelser, men vi skal bare peke på at kravene delvis er avhengig av etasjeskillerens lastbærende funksjon. I alle bygninger med tre eller flere etasjer skal etasjeskilleren normalt bestå av bare ikkebrennbart materiale.

I tillegg til normkravene kommer det inn svært mange brukskrav. Det er helt naturlig fordi en her har å gjøre med en bygningsdel som en til stadighet er i direkte kontakt med, og som blir utsatt for alle slags påvirkninger fra menneskelig aktivitet. Vi skal i stikkords form peke på de kravene som normalt er de viktigste når det gjel­ der golvbelegg: - Planhet og jevnhet har mye å si for møbleringen, og for hvor behagelig det er å gå på golvet. - Stabilitet ved ulike temperaturer er viktig ved rengjøring, i for­ bindelse med fryserom osv. - Den kjemiske motstandsevnen er helt avgjørende i mange typer av industribygg. - Et vanntett golvbelegg kan være avgjørende for om et bjelkelag unngår råteskader.

188

- Slitestyrken er gjerne avgjørende for golvets levetid. - Mykhet og merkemotstand er svært viktig for om golvbelegget tåler en bestemt møblering. - Friksjonen bestemmer sklisikkerheten. - Rengjøring, vedlikehold og økonomi er andre svært sentrale faktorer.

14.2 Lette etasjeskillere Vi skiller gjerne mellom lette og tunge etasjeskillere. Alle lette eta­ sjeskillere som har praktisk interesse, har tre som bærende materi­ ale. Vanligvis er det primærkravene til styrke, varmeisolasjon og lydisolasjon som er dimensjonerende for etasjeskilleren. Den bærende delen består av trebjelker med en høyde på 148-223 mm, der 198 mm til nå har vært den vanligste høyden. Bærebjelkene må normalt dimensjoneres ut fra hensynet til stivhet. En etasjeskiIler som bare har den nødvendige styrken, gir for små dimensjoner, og særlig vil bevegelige enkeltlaster gi ubehagelige svingninger.

På bjelkene kan en legge 21—28 mm golvbord, eventuelt med en trefiberplate oppå som undergolv for belegg. Etter hvert er det blitt mer vanlig å bruke selvbærende plater som undergolv. 22 mm sponplate eller 19 mm finerplate er da aktuelle materialer. Under bjelken fester en en himling av bord eller plater, og i mellomrom­ met legger en alltid mineralull. Mot kalde rom eller omgivelser bør bjelkelaget fylles helt med isolasjon.

For papp gjelder generelt de samme reglene som for utvendige vegger og tak. Det vil si at en legger diffusjonstett papp mot det varme rommet og forhudningspapp mot det kalde rommet. Et unn­ tak er her at en aldri legger noen dampsperre i bjelkelag over et kaldt rom. Den diffusjon stette pappen under undergolvet har i slike tilfeller ført til råteskader fordi vann fra for eksempel rengjøringen har trengt gjennom golvbelegget og blitt stående i undergolvet. Når etasjeskilleren skiller mellom boliger, er det i forskriftene stilt krav både til luftlyd- og trinnlydisolasjonen. I boligblokker skal luftlydisolasjonen være minst 52 dB og i rekkehus minst 55 dB. Trinnlydnivået i boligblokker er satt til maksimalt 58 dB fra opp­ holdsrom i en leilighet til oppholdsrom i en annen leilighet. Den enkleste typen av etasjeskillere, med bjelker, himling og golv­ bord eller plater, gir svært dårlig lydisolasjon. Luftlydisolasjonen blir svært lav og trinnlydnivået vil ligge 20-25 dB over det tillatte

189

nivået. Skal en få en etasjeskiIler som tilfredsstiller kravene, må en altså sette i verk nokså omfattende tiltak.

For det første må hulrommet fylles med mineralull. Det viktigste til­ taket er likevel å feste himlingen i separate bjelker eller i spesielle lydbøyler. Dernest må flanketransmisjonen gjennom luftrommet i bindingsverket reduseres ved hjelp av sviller, losholter og bjelker. Trinnlydisolasjonen kan en forbedre ved å legge et elastisk, trinnlyddempende golvbelegg. For å få god lydisolasjon ved en lett etasjeskiIler må en montere himlingen på separate bjelker. Luftlydiso­ lasjonen kan da bli tilfredsstillende. Generelt må en være omhyggelig med detaljene ved lydisolerende lette bjelkelag. Figur 14.1 viser en slik lydisolerende lett etasjeskiIler.

hovedbjelker

minst 150 mm mineralull

22 mm sponplate

separate himlingsbjelker — 1 3 mm gipsplate

------

Figur 14.1 Lydisolerende bjelkelag

Til slutt skal vi nevne at det på grunn av skjerpede krav til varmegjennomgangskoeffisienten vil bli en økende interesse for andre lette bjelkelagselementer med god plass for varmeisolasjon. l-bjelker med et steg av spon- eller trefiberplate vil da bli svært aktuelle.

14.3 Tunge etasjeskillere Alle etasjeskillere der den bærende delen kan kalles et dekke, vil her bli omtalt som tunge etasjeskillere. I praksis vil det si at den bærende delen består av enten betong eller armert lettbetong. Kravene i byggeforskrif­ tene til lyd- og varmeisolasjon er de samme for tunge som for lette eta­ sjeskillere. De strenge lydkravene gjør at konstruksjonen enten må ha en flatemasse som er større enn 400 kg/m- (som svarer til 180 mm

190

betong), eller at en må ty til spesielle utførelser med flytende golv (se avsnitt 14.4).

De vanligste tunge etasjeskillerne, der belastningene er beskjedne og spennviddene små (boliger, kontorer osv.), har en plasstøpt, massiv betongplate som bærende del. Ved en spennvidde på 5-6 m gir det under normale forhold en etasjeskiIler med mindre konstruksjonshøyde enn det de fleste andre typene har. NS 3473 kre­ ver her en platetykkelse på minst 60 mm for takplater og minst 80 mm for andre plater i husbygging. Det er flere måter å varmeisolere en slik plate på, og mange typer isolasjonsmaterialer er aktuelle. Det vanligste er å legge isolasjo­ nen oppå betongen. Betongplata utgjør da himlingen i etasjen under, og med den glatte forskalingen som ofte brukes i dag, kan flata i mange tilfeller aksepteres uten annen behandling enn sparkling og maling. Økonomisk kan det spille en nokså stor rolle.

De fleste isolasjonsmaterialene har en fasthet som gjør dem lite egnet som undergolv. Det vanlige er da å legge en armert påstøp oppå isolasjonen. Et annet alternativ er å legge ut et tregolv på tilfarere eller eventuelt som flytende golv. Ved undergolv av tre bru­ ker en ofte mineralullisolasjon, men en rekke andre typer isola­ sjonsmaterialer blir brukt under en betongpåstøp. Branntekniske forhold er her en viktig faktor. Ved å plassere varmeisolasjonen på undersiden av betongplata oppnår en å beholde betongen i overflata, og selve plata kan tjene som undergolv for belegg. En må da stille strenge krav til betongens planhet og jevnhet. Det skulle likevel være praktisk mulig å støpe et dekke som bare trenger enkel sparkling før en påfører belegget.

Isolasjonen kan enten plasseres i forbindelse med selve utstøpingen av plata, eller den kan monteres seinere. Ved det første alternativet leggeren isolasjonen (ofte lettbetongplater, ekspandert polystyren eller kork) i bunnen av formen og støper betongen ut i direkte kontakt med isolasjonen. Ved spennvidder over 6 m gir et plate- eller bjelkedekke ofte en mer økonomisk løsning enn den rene betongplata. Avstanden mel­ lom bjelkene blir som regel gjort nokså liten (2-3 m), og platene kan derfor lages relativt tynne. Helt i samsvar med utviklingen på byggeplassen ellers er også pre­ fabrikkerte dekkeelementer blitt vanligere de siste årene. Av betongelementer finnes det en rekke ulike typer, der hulldekkeelementer og DT-elementer er de vanligste. Det blir også produsert dekkeelementer av gass- og lettklinkerbetong, og disse produktene leveres gjerne med en eller annen form for not og fjær. Eksempler på dekkeelementer er gitt i avsnitt 10.5.

191

14.4 Undergolv Undergolvet skal først og fremst virke som underlag for golvbeleg­ get. Det ligger som regel over den bærende delen av etasjeskilleren og har primært ingen bærende funksjon utover det å overføre belastningen til bærelaget. Som nevnt kan en stille en rekke andre krav til undergolvet, for eksempel til tetthet, planhet og evne til å tåle punktlaster. Med utgangspunkt i trebjelkelag og dekker av betong eller lettbetong skal vi nå ta for oss de vanligste typene undergolv.

Ved den enkleste typen etasjeskillere av tre, med lakkerte golvbord for eksempel, kan en ut fra definisjonene si at golvbordene utgjør undergolvet, mens lakken blir regnet som belegg. Et mer typisk undergolv har vi i forbindelse med parkettgolv som er lagt på rupanel og ullpapp. På en helt tilsvarende måte legger en ofte trefiberplater oppå golvbordene som underlag for linoleum, vinyl og tep­ per. Trefiberplatene dekker ujevnheter og sprekker og reduserer skadevirkningene av svinn, svelling og andre bevegelser i tregolvet.

En annen løsning er kryssfinerplater eller vannfaste sponplater som bærende undergolv. En bruker først platene som arbeidsplattform og deretter som direkte underlag for golvbelegget. Undergolv på et dekke av betong eller lettbetong kan også utføres på flere måter. Den enkleste formen er en pussavretting. Pussen kan være underlag for golvbelegget eller også tjene som slitelag. Ved svake underlag, for eksempel lettbetonggrus, mineralullmatter, kork og skumplast, må pusslaget armeres, og det bør da ha en tykkelse på minst 50 mm. Pussmørtelen skal ha et blandingsfor­ hold mellom sement og sand på ca. 1 : 4 når den blir brukt som underlag for belegg. De største problemene ved slike undergolv ligger i mangelfull kontakt mellom puss og betong. Et vellykket resultat krever her en riktig og nøyaktig arbeidsutførelse.

Der det er krav til lyd- og varmeisolasjon, er tregolv på tilfarere et svært aktuelt alternativ. Undergolvet kan bestå av ett eller to platesjikt som hviler på en stiv mineralullmatte (trinnlydmatte) som er 25-30 mm tykk. Alternativt kan platene festes til tilfarere (lekter). Detaljutførelsen kan variere noe. Figur 14.2 viser et eksempel der det er lagt ut mineralullmatte på betongdekket. En legger da lek­ tene ut på matta og retter opp med klosser. Bordgolvet spikrer en fast til lektene på vanlig måte. Tørr sand som utjevnende og opp­ rettende undergolv kan være en aktuell variant av det flytende gol­ vet, men denne metoden er nå lite benyttet.

192

21 mm golvbord 48 x 73 mm lekter opprettingskloss

20 mm mineralullmatte

a •