Hygrothermische prestatie van strobalenbouw in Belgische klimaatcondities

Transcriptie

1 Hygrothermische prestatie van strobalenbouw in Belgische klimaatcondities Jelle Langmans Afdeling Bouwfysica Departement burgerlijke bouwkunde KU Leuven, België NZEB, Brussel, November, 2014 ductie - Probleemstelling Milieu-impact en duurzaamheid groeiende prioriteit voor bewoners Groeiende markt van houtskeletbouw in België Alternatieve bouwmethoden zoals strobalenbouw (FOTO: Bart Cant) 2 1

2 ductie - Probleemstelling 3 cm leem 3 cm traskalk 36 cm stro 3 ductie - Probleemstelling Hygrothermische prestatie in ons klimaat? BUITEN BINNEN 1 REGENABSORPTIE 2 REGENPENETRATIE 3 CONVECTIE/DIFFUSIE 4 OPSPATTEND WATER 5 INGEBOUWD VOCHT 5 4 (Naar Buildingscience.com) 2

3 Cumul. Condensatie (kg/m³) ductie - Probleemstelling Hygrothermische prestatie van ons klimaat? GLASER METHODE (dampdiffusie) 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 Cumulatieve condensatie 0,00 5 ductie - Probleemstelling VOCHTBUFFERING: VEILIGHEID VOCHTACCUMULATIE DROGING 6 (Straube,2007) 3

4 ductie - Probleemstelling 7 (Wiham,2009) Numerieke Warmte, Lucht en Vochttransport in strobalen bouwelementen 3 cm leem 3 cm traskalk 36 cm stro 8 8 4

5 HAM-model TUD, Germany (Grunewald 1997, Nicolai 2007) 9 Poreus domein Warmte Lucht Vocht u t x 0 t wv x k k x v v w a q h ( j j ) h j h j u j k cond a k j v diff v j diff v conv j w k conv Lucht transport: Darcy a k a pa j g cos a a xk w with a k p atm a R. T 10 Langmans, J., Nicolai, A., Klein, R., Roels, S. (2012). A quasi-steady state implementation of air convection in a transient heat and moisture building component model. Building and Environment, 58 (12),

6 Gedetailleerde Materiaaleigenschappen Project relevante Randvoorwaarden HAM-model Analyse Sorptie isotherm Damp diffusieweerstand Vloeibaar vochttransport Warmtegeleiding

7 Stro Traskalk Leem ρ (kg/m³) λ (W/m/K) K (m²) E-9 [3] 0.73 <8E [2] <8E-15 λ (W/m/K) K (m²) E-9 [3] - <8E-15 - <8E-15 A (kg/m².s 1/2 ) niet-cap niet-cap. W cap (kg/m³) Christian, J. E., Desjarlais, A. O., & Stovall, T. K. (1998). Straw Bale Wall Hot Box Test Results and Analysis. In ASHRAE (Ed.), Proceedings of Thermal Performance of the Exterior Envelopes of Buildings VII, Clearwater Configuratie en klimaatcondities Binnenklimaat T=20 C Relatieve vochtigheid: zone model: kamer 50 m³ twee personen 8h-22h: 120 gram/h ventilatievoud van /h hygrische buffercapaciteit: 1.5 gram/m³%rv 14 7

8 Configuratie en klimaatcondities Beoordelingscriteria Schimmelgroei index (Hukka&Viitanen, 1999) M-index op schaal van 1 tot 6 (-) 15 1D-simulatie (µ and n) 16 8

9 2D µ=1 n= D µ=1 n=

10 Cases Stro: vochtbufferend maar: Blijft gevoelig voor rot/schimmel Strobalen bouwmethode: veel zelfbouwers 19 (FOTO:Barchi architecten) Cases Aansluiting muur-raam DIY 20 10

11 Cases Strobalen in compact dak 21 Cases Strobalen in compact dak (FOTO: Bart Cant) (FOTO: Bart Cant) 22 11

12 Cases Strobalen in compact dak 23 Conclusions - Hygrothermische prestatie van strobalen in Belgisch klimaat - Materiaal karakterisatie van elementen - Vochtherverdeling door natuurlijke convectie -> lokaal gevaar voor schimmelontwikkeling - Belangrijk dat strobalen voldoende samengedrukt - Strobalenbouw + onervaren DIY ers = gevaarlijk! - Stro in compact dak ten allen tijde vermijden! - Volgende stappen: metingen op reële wanden 24 12

13 Cases Outdoor test KU Leuven KU Leuven 25 Hygrothermische prestatie van strobalenbouw in Belgische klimaatcondities Jelle Langmans Afdeling Bouwfysica Departement burgerlijke bouwkunde KU Leuven, België NZEB, Brussel, November,