Fullskaleförsök av biobaserad isolering i ytterväggar

En jämförelse av isolerförmåga mellan konventionell mineralsulls­isolering och biobaserad isolering i fullskala inom projektet Biobaserat Industriellt Byggande.

Sverige siktar mot ett nationellt netto-noll utsläpp av växthusgaser senast 2045. En förutsättning för att lyckas med detta är att byggsektorn, som idag står för ungefär en femtedel av nationella utsläpp, kan reducera klimatpåverkan ytterligare [1]. Årligen byggs det mellan 50 000 och 60 000 bostäder, vilket därför står för en stor del av byggsektorns utsläpp [2]. Tidigare nationella initiativ och sats­ningar har resulterat i välisolerade och energisnåla byggnader och fokus flyttas nu istället mot produktion och bygg­nadsmaterial. Fortfarande står dock byggnader och byggnation för ungefär 30 procent av energianvändningen, och det finns utrymme att bygga än mer energisnålt [3]. Därför är det viktigt att hitta klimatsmarta sätt att bygga fortsatt ännu mer energieffektivt. Under lång tid har fokus varit på att spara energi under brukarskedet av byggnaden, vilket ledde till ökad energieffektivitet genom ökad isolermängd. Här finns numera en tilltagande risk att den inbyggda energin ökar (inbyggd energi är den energi som krävdes för att framställa materialet och konstruktionen) medan energiförbrukningen i bruksskedet har sjunkit mycket. När man tittar på helheten och gör en livscykelanalys ser man dock att det krävs åtgärder både i byggskedet (för att minska den inbyggda energin) och i bruksskedet, för att minska den totala klimatpåverkan. 

Införandet av klimatdeklarationer för våra byggnader med start 1 januari 2022, har lett till större fokus på den inbyggda energin och därmed på substitution av olika material som ingår i klimatskärmen. Att öka andelen trähus i byggnadsbeståndet är en strategi som ofta omnämns i sammanhanget klimatsmart byggande. I Sverige står trähus dock redan idag för 98 procent av nyproduktionen av småhus, respektive 20 procent av flerfamiljshus [4], [5]. Ett ”trähus” betyder dock i praktiken att endast stommen utgörs av trä. Ett trähus innehåller vanligtvis stora mängder gips, mineraliska isolermaterial, grund av betong, takpannor av tegel eller betong och har ibland även putsad fasad. Även om själva stommen i sig är klimatneutral så finns det stor potential att minska den ”inbyggda” energin i nyproduktion [6]. Ett enkelt sätt att minska klimatpåverkan är att byta till ett isolermaterial med lägre ekvivalent koldioxidutsläpp. Redan idag finns en uppsjö av isolermaterial som till stor del består av biobaserade material av exempelvis träfiber, cellulosa och hampa. Då många biobaserade isolermaterial generellt sett har lägre klimatpåverkan än de konventionella tittar många dit för nya lösningar. De biobaserade materialen är många och har olika egenskaper, dock är en gemensam nämnare att de ofta är mer hygroskopiska än de vanligt använda fossilbaserade isolermaterialen. Den ökade fuktbuffringen kan vara till fördel då materialen placeras i klimatskärmen. Självklart bör man inte utan eftertanke bygga in stora volymer hygroskopiska material i klimatskärmen utan ha utrett eventuell fuktproblematik vidare.

Syftet med de fullskaleförsök som startades på LTH vid årsskiftet 20-21 är att utvärdera eventuella skillnader mellan mineralbaserade och biobaserade isoleringsmaterial med avseende på iso­lerförmåga. När det kommer till termisk ledningsförmåga (lambda-värde) har dagens tillgängliga biobaserade isolermate­rial som bäst likvärdiga egenskaper, men som regel ligger de något högre än konventionella isolermaterial. Termisk värmeledningsförmåga är i stora delar det som bestämmer isolerförmågan hos icke-hygroskopiska material, men för de hygroskopiska verkar det inte vara hela sanningen. Det är denna skillnad som är den primära anledningen till fullskale­försöken, med parallella laboratorieförsök är förhoppningen att bättre förstå varför och hur man ska hantera skillnaden.

Tidigare projekt har påvisat diskrepan­sen med att utvärdera isolerförmågan för biobaserade isolermaterial enbart ge­nom värmeledningsförmågan, medan det stämmer väl för de konventionella icke hygroskopiska materialen. De tidigare försöken genomfördes i laboratoriet i en kalibrerad hot-box framtagen för att simulera verkliga förhållanden, med fokus på dynamiska klimat. Skillnaderna sågs dock även vid steady-state förhållanden, om än vid stor temperaturskillnad på 30°K [7]. Dock testades främst enbart isolermaterial, och inte konstruktioner likt dem som byggs i verkligheten, där olika material kombineras till en konstruktion. Frågeställningen bakom de pågående försöken är således om vi ser samma diskrepans även i stor skala med “byggbara” väggar.

Läs hela artikeln i Bygg & teknik 2/2021.

Artikelförfattare, Oskar Ranefjärd, Eva Frühwald Hansson, Jonas Nikelwski och Anders Rosenkilde, Lunds Tekniska Högskola