Moisture induced damages to building envelopes can result in microbial growth possibly affecting the health and wellbeing of occupants. Recent failing structures and damaged buildings indicate a lack of tools to estimate risk of mould growth and moisture damage. In this work a so-called mould resistance design (MRD) model has been applied for mapping the risk for mould growth on a number of wood-containing wall structures. The MRD model introduces an engineering approach to moisture safety design in a similar way as for structural design, where load and resistance is compared. The MRD model introduces and quantifies the concepts of climatic exposure and material resistance and compares them through an MRD index. This MRD index incorporates a limit state, which gives the critical dose of exposure for a given resistance to initiate onset of mould growth.   Three conceptual wall structures were evaluated and analyzed in terms of MRD index: two wall systems with an air gap and one wall system without. A parametric study investigating the effect of parameter variation on MRD index was conducted. Evaluated parameters were: climate (geographic location), orientation, air changes per hour in the air gap, driving rain penetrating the facade layer, exterior plaster properties and wood type. The simulations were performed using the hygrothermal calculation software WUFI. The results indicate that the wall systems with a ventilated air gap performs better in terms of MRD index i.e. suggests a lower risk of initiation of mould growth than the wall system without air gap. The results of orientation variation show that wall systems perform differently dependent on layering structure. The inherent water sorption properties of the exterior plaster are shown to have a large effect on the results. In addition, uncertainties were found on how to accurately include hydrophobicity as a parameter in the model. The report concludes that geographical location and its specific climate is the most important parameter to consider when designing for moisture safety. The MRD model is recommended to be used in combination with traditional moisture safety evaluation.

Energieffektivisering och energisnålare byggnader är idag viktiga faktorer inom byggbranschen. Det som ofta glöms bort, och där forskning saknas, är hur byggfukt påverkar energiförbrukningen. Examensarbetet avser att öka kunskaperna om byggfuktens konsekvenser genom att undersöka hur stort energibehovet är för uttorkning av byggfukt i betongkonstruktioner och undersöka om miljöcertifieringssystemen borde ta hänsyn till energiförbrukningen under produktionen då byggnader certifieras. Alla material och medium strävar efter att befinna sig i fuktmässig jämvikt med sin omgivning. För att byggmaterial ska torka ut till jämvikt krävs en förångning av byggfukt. Då ångbildning gör att materialet blir kallare ökar energibehovet för uppvärmning. I examensarbetet används fuktberäkningsprogrammen KFX03 och WUFI Pro 5.3 för att beräkna uttorkningsmängd och när den sker i betongkonstruktioner. För energiberäkningar programmerades en lathund i Excel för att snabbt och enkelt få fram energibehovet för uttorkning av en byggnad. Tre olika nyproducerade byggnader undersöktes för att uppskatta hur stor uppvärmd betongmängd nya byggnader har. Resultatet visar att energin från uttorkningen i byggnaderna gav en ökning på cirka 5 % relativt till värmeförsörjningen för 50 år, motsvarande drygt 2,5 års förbrukning. Arbetet tyder på att energiförbrukningen för uttorkning av byggfukt utgör en stor påverkan på en byggnads uppvärmningsbehov om också hänsyn tas till de olika uttorkningsförhållandena under produktion och förvaltning. Framförallt energiförluster under produktionen påverkar resultatet och kan förhöja det beräknade energibehovet. Miljö- och energicertifieringssystem borde därför i större utsträckning fokusera på energiförbrukningen under produktion än vad som görs idag. För att bättre kunna svara på i vilken utsträckning uttorkning av byggfukt påverkar energiförbrukningen bör jämförelser mellan olika vct-tal för betong genomföras samt energiberäkningar för att uppskatta energiförluster under produktion. Detta för att kunna svara på hur stor påverkan en byggnads produktionsskede har på miljön och därmed hur stor vikt skedet rimligen bör ha vid en miljöcertifiering. / Energy efficiency and low energy houses are today important factors within the building sector. What’s often forgotten, and with little or no research available, is how building moisture affect energy consumption.  The intention of the thesis is to increase the knowledge of building moistures consequence’s by investigating how large the energy is to dehydrate concrete structures and also to investigate if it should be taken in account by environmental certification when buildings are certified. All material and medium strives to be in moisture equilibrium with its environment. For building materials to dehydrate into equilibrium with its environment evaporation is required. Because evaporation makes the ambient temperature lower the energy consumption for heating increases. In the thesis the moisture calculation software’s KFX03 and WUFI Pro 5.3 are used to calculate the water quantity of dehydration and when it occurs in concrete structures. A fact sheet was programmed, in Excel, for fast and simple energy calculations of dehydration in a building. To estimate the quantity of heated concrete in new buildings three newly produced buildings where studied. The result shows that the energy for dehydrations increased a buildings heating by approximately 5 %, correspondent to roughly 2.5 years of consumption. The work indicates that building moisture has a relatively high impact on a buildings heating, when taking the different condition during construction and living in consideration. Therefore the current environment and energy certification systems should in greater regards focus on energy consumption during construction. To be able to better answer in which extent the drying of building moisture affects energy consumption comparisons should be done in concrete with different water-cement ratio and energy calculation to estimate energy losses during construction. Thus to answer how big effect a buildings construction phase has on the environment and thereby how big significance this phase should have on environment certifications.

I dagsläget finns en stor mängd byggnader i Sverige där fasaden består av puts direkt anliggande mot antingen lättbetong eller tegel. Dessa fasader kan skapa problem för brukaren p.g.a. fukttransport via putsen direkt in i konstruktionen. Problemen som kan uppstå som följd av dessa konstruktioner är inte bara estetiska utan kan även påverka inomhusmiljön. Syftet med detta arbete var att undersöka om det gick att med ny teknik visa de resultat som framkommit från erfarenheter från praktiskt arbete samt undersöka hur en renovering påverkar de fasader som består av puts direkt mot lättbetong eller tegel. Arbetet har utförts med hjälp av simuleringsprogrammet Wufi Pro för att sedan analyserats med hänsyn till fukttransporter och vatteninnehåll. Resultaten som framkommit påvisar en förhöjd risk för problem med de ursprungliga fasaderna samt slutsatsen att en renovering enligt ett av de två förslagen är att föredra. / Today there’s a great deal of buildings in Sweden where the facade is constructed by plaster directly connected to either aerated concrete or masonry brick. These facades could create problems for the user on accord of the moisture transport via the plaster directly into the construction. The problems that could follow these types of facades aren’t just esthetical but could also affect the indoor environment. The purpose with this study was to examine if it would be possible using today’s technology to show the results coming from past experiences by practical work, and at the same time examine how a remodel affects the facades that consists of plaster directly on aerated concrete or masonry brick. The work has been conducted with the simulation program Wufi Pro, later to be analyzed  according to moisture transport and water content. The results that came from this has shown an increased risk for problems with the original facades and at the same time that a remodel according to one of the two proposed remodel ways to prefer.

When going through relevant research, moisture safety guidelines and talking to builders, moisture experts and architects it is clear - and not surprising - that water and wood make no easy combination. The experiences from building with cross laminated timber (CLT) differ from building sites and there are good and bad examples building without weather protection. In this study the moisture influence on CLT is analyzed. CLT is a type of massive wood with glued lamellas, increasing usage worldwide as structural elements in buildings. The bulk of the work is performed in the hygrothermal calculation tool WUFI(™). Focus is on the wetting process and the evaluation of mould risk from rain loads during production in Nordic climates. Subsequent drying after built into walls and floors is also evaluated. A vast literature survey is performed in order to compare and select material data for modelling CLT. Following the simulation work, moisture content, mould growth and volumetric distortion are judged both with and without weather protection. Results are also compared to measurement data from field tests. It is found that short building times are crucial, some weather protection is required all year around and early planning and constructing for moisture safety are crucial. The benefits of prefabrication and short building times using CLT should be exploited. If there is a risk of rainfall exceeding 10-20 mm, arrangements to divert rain loads should be undertaken. If the expected rain loads are above 40 mm or if the building time exceeds 2 weeks, a roof cover will be required. At air humidities averaging 80% and yearly rain exceeding 1200 mm, a complete building cover is recommended. A controlled environment may be expensive, but it speeds up production and shortens drying time. / När man går igenom relevant forskning, riktlinjer för fuktsäkerhet och pratar med byggare, fuktexperter och arkitekter är det tydligt - och inte överraskande - att vatten och trä inte är någon enkel kombination. Erfarenheterna från att bygga med korslimmat trä (KL-trä) skiljer sig från byggarbetsplatser och det finns bra och dåliga exempel från byggande utan väderskydd. I denna studie analyseras fuktpåverkan på KL-trä. KL-trä är en typ av massivt trä med limmade lameller, som ökar i användningen över hela världen som strukturella element i byggnader. Huvuddelen av arbetet utförs i det hygrotermiska beräkningsverktyget WUFI (™). Fokus ligger på uppfuktning och utvärdering av mögelrisker från regnbelastning under produktion i nordiskt klimat. Efterföljande torkning efter inbyggnad i väggar och golv utvärderas också. En omfattande litteraturstudie utförs för att jämföra och välja materialdata för modellering av KL-trä. Efter simuleringsarbetet bedöms fuktinnehåll, mögeltillväxt och fuktrörelser både med och utan väderskydd. Resultaten jämförs också med mätdata från fältförsök. Det konstateras att korta byggtider är avgörande, någon form av väderskydd krävs året runt och tidig planering och konstruktion för fuktsäkerhet är avgörande. Fördelarna med prefabricering och korta byggtider med KL-trä bör utnyttjas. Om det finns risk för nederbörd över 10-20 mm bör åtgärder vidtas för att avleda regn. Om de förväntade regnbelastningarna är över 40 mm eller om byggtiden överstiger 2 veckor krävs ett regnskydd. Vid luftfuktigheter på i medeltal 80 % och årligt regn över 1200 mm rekommenderas ett väderskydd runt hela byggnaden. En kontrollerad miljö kan vara dyr, men det påskyndar produktionen och förkortar torkningstiden.

Dagens miljömedvetna samhälle ställer allt högre krav på minskade utsläpp av fossila bränslen. Detta är en bidragande faktor till att många hushåll under 2000-talet valt att byta ut sina värmepannor med intern förbränning (olja, ved, koks, pellets och flis) till fördel för alternativa värmesystem. I statistik från MSB (2017) framgår att cirka 15 % av landets drygt 2 miljoner småhus år 2016 hade intern förbränning som uppvärmningssystem. De positiva effekterna av ett byte från ett internt förbränningssystem till ett av de alternativa värmesystemen, exempelvis berg- eller fjärrvärme, är väl studerade och dokumenterade. Sådana positiva effekter är bland annat minskade utsläpp av växthusgaser samt de kostnadsbesparingar ett byte av värmesystem medför för den enskilde fastighetsägaren. Någonting som saknas när det kommer till byte av värmesystem är dock studier av de byggnadstekniska risker ett byte medför.   Denna rapport ämnar att undersöka och analysera vilka risker som uppstår vid en modernisering av värmesystemet i ett tidstypiskt 1960-talshus. För att avgränsa rapporten görs en ytlig genomgång av risker som uppstår i byggnaden vid ett byte av värmesystem och fokus läggs sedan på hur vindsutrymmet i huset påverkas. Syftet med rapporten är således att besvara;   • Hur påverkas vinden i ett småhus från 1960-talet vid byte av uppvärmningssystem där intern förbränning byts ut?   Rapporten baseras på litteraturstudier och risksimuleringar i datorprogrammen WUFI pro 6.2 och WUFI Mould Index. I slutsatsen konstateras att risk kan förekomma för mikrobiell påväxt i vindsutrymmet om det interna förbränningssystemet byts ut och inga ytterligare åtgärder utförs för att anpassa huset till ett nytt värmesystem. För att begränsa risken för eventuella fuktskador som kan uppkomma efter ett byte från internt förbränningssystem ges följande rekommendationer; • Övervaka klimatet på vinden • Försäkra att ventilationen i bostaden förblir i god funktion • Byt eller täta vindsluckan • Isolera ovanpå råsponten • Installera sorptionsavfuktare på vinden • Om möjligt, elda i öppna spisen

Boule houses are a type of timber construction. The houses have been used since the middle ages in Sweden and some of them still remain today. A rendered boule house wall is open for diffusion and able to buffer moisture. Rendered boule houses are a cultural heritage. The expression if the facades should therefore be preserved and the thickness of the wall should not be changed. When rendered boule houses are renovated the construction of the wall is sometime changed and the lime render is partly replaced with insulation. This report investigates the prefered materials and construction techniques to reduce the moisture in the wall. The goal is to contribute the knowledge base regarding moisture risks when renovating these walls.   WUFI and Folos diagram were used to study 17 wall types. The program and the diagramm provided information about relative humidity, temperature and duration of critical periods for the chosen wall types. Wood fiber insulation with the ability to buffes moisture was compared to mineral wool that lacks this ability. Three different types of mortar were studied, namely; air hardened lime mortar, hydraulic lime mortar and lime-cement mortar. Four different construction types are included in the report. The first represent an original lime rendered boule house. The second is insulated without an air gap and the third includes an air gap. The fourth construction type has no air gap but an insulation board is placed between the mortar and the wooden pillar. The fourth wall type was only studied with the hydraulic lime mortar.   Interviews and litterature studies were preformed to gain knowledge of what material and which constructions that are of interest to investigate. The amount of critical moisture hours for two different layers in the wall was presented. The layers were chosen where the wood is specially exposed. To clarify the result further chosen periods where studied. Finally, the result lead to a discussion regarding the mortar and the insulation’s ability to buffer moisture. The conclusions were that the lime-cement mortar led to more intense and longer critical moisture periods. It also seemed like an insulated pillar was better off than pillars in direct contact with the mortar. / Skiftesverkshus är en träbyggnad som har används sedan medeltiden i Sverige och de står kvar än idag. Några av dem är reveterade, det vill säga putsade med ett tjockt lager puts. En reveterad skiftesveksvägg, putsad med kalkbruk, är diffusionsöppen och kan buffra fukt. Det är inte önskvärt att ändra uttrycket i fasaderna på dessa hus, väggens tjocklek bör därför inte ändras märkvärt. Vid renoveringsåtgärder händer det numera att reveteringen ersätts med ett lager av utvändig isolering och en tunnare puts. Den här rapporten undersöker ur fuktsynpunkt vilka material och konstruktionslösningar som är lämpliga vid dessa renoveringsåtgärder. Målet är att rapporten ska bidra till kunskapsunderlaget, för såväl riktlinjer som praktiskt genomförande, om fuktrisker vad gäller utvändig tilläggsisolering och omputsning av reveterade skiftesverkshus.   17 väggtyper har undersökts. Med hjälp av programmet WUFI och Folos diagram har data om relativ fuktighet, temperatur och varaktighet för kritiska perioder för utvalda väggtyper granskats. Träfiberisolering med fuktbuffrande egenskaper jämfördes med mineralull utan fuktbuffrande egenskaper. Tre olika puts med olika porositet och hållfasthet jämfördes. Dessa är; puts av luftkalk, hydraulisk kalkputs och KC-puts. Fyra olika vägguppbyggnader har undersökts. En reveterad vägg där en version fungerat som referensvägg. Därefter har två vägguppbyggnader med samma tjocklek som referensväggen prövats med de olika isoleringsmaterialen och putsen. Den ena vägguppbyggnaden har luftspalt och den andra är utan. Den fjärde uppbyggnaden är något tjockare än de andra då ytterligare isolering satts dit för att skydda pelaren. Den sistnämnda vägguppbyggnaden har endast testats utan luftspalt och med hydraulisk kalkputs.   För att få reda på vilka material och uppbyggnader som kan vara aktuella att undersöka har kvalitativa intervjuer och litteraturstudier utförts. För att redovisa resultatet har antalet fuktkritiska timmar i två punkter, placerade på ställen i konstruktionen där träet är särskilt utsatt, summerats i en tabell. Vidare granskas två perioder närmare för att förtydliga resultatet. Resultatet ledde till en analys av putsens och isoleringens fuktbuffrande egenskaper. Det kunde bland annat konstaters att KC-puts gav högre fuktrisker än de andra putsen. Vidare sågs lägre fuktrisker vid pelaren då den isolerades.

Denna fuktstudie handlar om användandet av diffusionsspärr i väggkonstruktioner i anslutning till badrumsmiljöer med KL-trä som stomme. Metoden som används är datorprogrammet WUFI, som beräknar värme- och fukttransport genom Fourier’s lag, Fick’s lag och Darcy’s andra lag. Indata till programmet är skapad genom mätningar av verkliga badrumsklimats variationer. Resultat från simulering visar att KL-trästommen riskerar mögelangrepp om inget ytterligare ytskikt finns applicerad på insidan av KL-trästommen. En ytskiktssimulering genomförs som visar att ett ytskiktsmaterial med en viss diffusionstäthet måste appliceras på KL-träytan för att undvika fuktrisknivåer inuti konstruktionen. / Torparängen

Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Civil (Construções). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2013

Wood is a highly versatile renewable material (with carbon sequestering properties), that is light in weight, has good strength properties in both tension and compression while providing good rigidity and toughness, and good insulating properties (relative to typical structural materials). Engineered wood products combine the benefits of wood with engineering knowledge to create optimized structural elements. Cross-laminated timber (CLT), as one such engineered wood product, is an emerging engineering material which provides great opportunities for the building industry. While building with wood has many benefits, there are also some concerns, particularly decay. Should wood be exposed to elevated amounts of moisture, rots and moulds may damage the product or even risk the health of the occupants. As CLT panels are a relatively new engineered wood product, the moisture characteristics have yet to be properly assessed. Consequently, the amount of decay risk for CLT in building applications is unknown, and recommended protective actions during design construction and operation have yet to be determined. The goal of this research was to determine the moisture durability of CLT panels in wall assemblies and address concerns related to built-in construction moisture. The approach used to address the problem was to first determine select moisture properties of CLT panels through experimental approaches, and then use the results to calibrate a hygrothermal model to quantify the risks of wall assemblies. The wall assemblies were simulated in six different cities across Canada, representing a range of climates: Vancouver, B.C., Edmonton, A.B., Winnipeg, M.B., Ottawa, O.N., Québec City, Q.C., and St. John, New-Brunswick. The risks associated with moisture exposure during construction are also considered in the simulations. The experimental phase of the research was limited to moisture uptake tests. These tests were utilized to determine the liquid water absorption coefficient for four different types of full scale panels (2’x2’) and 12 clear wood samples. The panels were either made of 5-ply of Western-SPF, Eastern-SPF, Hemlock-Fir, or 3-ply of a generic softwood provided by a European CLT manufacturer; the clear samples were all cut from the same nominal 2x6 SPF-grade lumber. The panels were installed in a drying rack and gravimetrically tracked to assess the drying rates of the panels. Finite resources precluded more thorough material testing, but a parametric study was conducted to determine the relative impact of the missing material data on the final simulation results. In the hygrothermal simulations, four main wall assembly types were considered- those with either exterior or interior insulation, and those using either vapour permeable or impermeable air-water barriers. Various types of insulation and vapour control were also modelled. The simulations were run for a variety of interior relative humidities. The metric for comparison between the simulations was the water content of a 4mm thin layer on the extreme lamina of a CLT panel system. The results of the simulation suggest that vapour impermeable membranes, when install on dry CLT panels (less than 14% M.C.) do not pose moisture risks in any of the climates considered. However, when high levels of construction moisture is considered, only vapour permeable membranes controlled moisture risks by allowing the CLT panel to dry both to the interior and to the exterior.

På grund av att det hela tiden kommer nya sätt att bygga på uppstår nya problem varav många är fuktrelaterade. I rapporten undersöks en specifik parallelltakskonstruktion med hjälp av loggning. Mätningarna jämförs sedan med simuleringar i programmet Wufi® Pro 5.3 för att se om det föreligger risk för att fuktproblem skulle uppstå inne i konstruktionen.