7 største fugtkilder i bygninger og metoder til deres ingeniørmæssige beregning

Forfatter: Myconds tekniske afdeling

Indledning: konsekvenserne af ufuldstændig kortlægning af fugtkilder

En af de mest udbredte fejl ved projektering af affugtningssystemer og klimaanlæg er kun at tage højde for 1-2 tydelige fugtkilder og ignorere de øvrige. Dette er særligt kritisk i det fugtige danske klima, hvor fejlagtig beregning af fugttilførsel fører til alvorlige tekniske og økonomiske konsekvenser.

Et utilstrækkeligt dimensioneret affugtningssystem kan ikke kompensere den reelle fugttilførsel, hvilket medfører kondens på kolde overflader, korrosion af metalkomponenter, for tidlig materialenedbrydning samt skimmel- og mikroorganismevækst. Et skjult problem er desuden energispildet ved kontinuerlig, men utilstrækkelig drift af affugtere, når projekterede luftparametre ikke kan opnås.

I denne artikel gennemgår vi i detaljer de syv væsentligste kategorier af fugtkilder, som skal indgå i projekteringen af indeklimakontrol i bygninger under danske forhold, og vi giver praktiske ingeniørmetoder til deres beregning.

Fysiske principper for masseoverførsel af vanddamp

For at beregne fugttilførsel korrekt er det nødvendigt at forstå de grundlæggende psykometriske luftparametre. Det vigtigste er det specifikke fugtindhold — mængden af vanddamp i gram pr. kilogram tør luft (g/kg), som direkte bestemmer fugtmassen i et rumvolumen. Relativ luftfugtighed (%) angiver mætningen af luften med vanddamp i forhold til det maksimalt mulige ved den givne temperatur. Dugpunktstemperaturen er den temperatur, hvor kondensation begynder ved afkøling af luften.

Drivkræfterne for fugttransport er forskel i fugtindhold mellem to luftvolumener, temperaturgradienten (som driver fugt fra varm til kold luft) samt lufthastigheden (som accelererer fordampning fra våde overflader). Intensiteten af fugttransport er proportional med forskellen i partialtryk af vanddamp og stiger med højere omgivelsestemperatur.

Kilde 1: infiltration af fugtig udeluft gennem klimaskærmen

Fugtig udeluft trænger ind i bygningen gennem utætheder i klimaskærmen: samlinger mellem paneler, samlinger mellem vinduer og vægge, uisolerede gennemføringer for installationer. I kystnære områder i Danmark, især i København og Esbjerg, kan dette udgøre en betydelig andel af den samlede fugttilførsel.

Beregningsmetoden er baseret på at bestemme den masseflow af infiltrationsluft, som multipliceres med forskellen i fugtindhold mellem ude- og indeluft:

W(infiltration) = G(luft) × [d(udeluft) - d(indeluft)]

hvor W(infiltration) er fugttilførslen fra infiltration (kg/h), G(luft) er masseflowet af infiltrationsluft (kg/h), d(udeluft) og d(indeluft) er fugtindholdet i henholdsvis ude- og indeluft (g/kg).

Infiltrationens intensitet afhænger af vindtryk (særligt væsentligt i Danmarks kystområder), temperaturforskel (skaber skorstenstræk) samt bygningens tæthedsklasse. I det fugtige danske sommerklima kan infiltration bidrage med 40-60% af den samlede fugttilførsel.

Kilde 2: fugtafgivelse fra mennesker

Mennesker afgiver fugt via to hovedveje: ved respiration (udåndingsluft har ca. 37°C og er praktisk talt mættet med vanddamp) og via svedafgivelse. Disse processer er fysiologisk nødvendige for kroppens termoregulering.

Normværdier for fugtafgivelse afhænger af flere faktorer:

• Fysisk aktivitetsniveau: fra hvile (40-60 g/h) til hårdt fysisk arbejde (op til 300 g/h)
• Rumtemperatur: jo højere temperatur, desto mere intens svedafgivelse
• Beklædningstype: tættere tøj hæmmer fordampning fra hudens overflade

Beregningen af fugtafgivelse fra personer baseres på formlen:

W(fra personer) = N × w(specifik)

hvor W(fra personer) er den samlede fugtafgivelse fra personer (g/h), N er antal personer, w(specifik) er den specifikke fugtafgivelse pr. person (g/h).

For typiske objekter i Danmark anbefales følgende specifikke værdier:

• Kontorer (Aarhus, København) — 50-70 g/h pr. person
• Sportshaller (Odense, Aalborg) — 150-250 g/h pr. person
• Butiksarealer — 70-90 g/h pr. person

Kilde 3: åbne døre, porte og læsseramper

Gennem åbne døre og porte sker en intensiv luftudveksling mellem inde- og udeklima. Masseoverførslen består af fri konvektion pga. densitetsforskel og tvungen udveksling ved passage af personer og køretøjer.

Metoden til at estimere fugttilførsel gennem åbninger er baseret på formlen:

W(fra åbninger) = V × ρ × [d(udeluft) - d(indeluft)] × n

hvor W(fra åbninger) er fugttilførslen fra åbne åbninger (kg/h), V er luftvolumen, der trænger ind pr. åbning (m³), ρ er luftens densitet (kg/m³), d er fugtindhold (g/kg), n er åbningsfrekvens pr. time.

For portåbninger i logistiske centre i Danmark er typiske parametre: åbningsareal 10-20 m², åbningstid pr. gang 2-5 minutter, frekvens afhænger af aktivitetsniveau. Til konkrete beregninger anbefales: fastlæg åbningsarealet, vurder reel frekvens og åbningstid, beregn indtrængende luftvolumen og beregn vanddampsmassen.

Kilde 4: fugtige produkter og materialer

Betydelig fugttilførsel kan stamme fra fødevarer (grøntsager, frugt, kød, fisk), byggematerialer (frisk beton, puds) samt tekstiler og papir. Denne kategori er især relevant for lagre, fødevareproduktion samt nye bygninger i Danmark efter opførelse eller renovering.

Vurdering af fugtafgivelse fra sådanne kilder kan ske med tre metoder:

• Ud fra produktets massemærkbare ændring under lagring (eksperimentel metode)
• Ud fra empiriske afgivelseskoefficienter (fra referencekilder)
• Ud fra tørrekinetik (for byggematerialer)

Intensiteten af fugtafgivelsen afhænger væsentligt af lagringstemperaturen (en stigning på 10°C kan øge fugtafgivelsen 1,5-2 gange), lufthastigheden hen over overfladen og produktets initiale fugtindhold.

For grøntlager under danske forhold er typisk fugtafgivelse 30-50 g pr. 1 kg produkt pr. døgn. For friske bygningskonstruktioner kan fugtafgivelsen nå 70-100 g/m² pr. døgn i de første uger efter opførelse.

Kilde 5: åbne vandoverflader

Åbne vandoverflader — svømmebassiner, tanke, procesbade — er kraftige fugtkilder. Fordampningen beskrives som masseoverførsel af vanddamp fra vandoverfladen til luften, hvis intensitet bestemmes af forskellen mellem mætningstrykket ved vandtemperaturen og partialtrykket af vanddamp i den omgivende luft.

Beregningen af fordampningsintensiteten baseres på empiriske formler, hvoraf den mest udbredte er:

W(fordampning) = A × K × (P(mætning ved vandtemperatur) - P(damp i luften))

hvor W(fordampning) er fordampningsintensiteten (kg/h), A er vandoverfladearealet (m²), K er fordampningskoefficienten (afhænger af lufthastigheden over overfladen), P er partialtrykket af vanddamp (Pa).

For bassiner med vandtemperatur 26-30°C, typisk for Roskilde og Odense, er den omtrentlige fordampningsintensitet 200-400 g/m² pr. time ved 60% relativ luftfugtighed. For procesbade med højere temperatur kan disse værdier være 2-3 gange højere.

Kilder 6 og 7: indblæsningsventilation og procesoperationer

Hvis udeluft tilføres et rum uden tilstrækkelig affugtning, kan den være en betydelig fugtkilde, især i Danmarks fugtige klima. Beregningen af fugttilførsel fra indblæsningsventilation udføres efter formlen:

W(fra ventilation) = G(luft) × [d(udeluft) - d(indeluft)]

hvor W(fra ventilation) er fugttilførslen (kg/h), G(luft) er masseflowet af indblæsningsluft (kg/h), d er fugtindhold (g/kg).

Procesoperationer forbundet med brug af vand og damp skaber også betydelig fugtbelastning: udstyrsvask, vaskeri, industriel tørring, kogning, dampning. Vurdering af sådan fugttilførsel udføres ud fra forbruget af vand/damp i processen eller via varmebalancen.

Metoden til at kortlægge procesrelateret fugttilførsel omfatter:

• Udarbejdelse af en liste over alle processer med brug af vand/damp
• Vurdering af vand-/dampforbrug for hver proces
• Omregning til vanddampsmasse pr. time under hensyntagen til fordampningskoefficient

For typiske produktionsvirksomheder i Danmark kan fugtafgivelsen fra procesoperationer udgøre fra 5 til 50 kg/h afhængigt af branche og produktionsskala.

Samlet fugttilførsel: beregningsmetode og typiske projekteringsfejl

Bestemmelse af den samlede fugttilførsel er et kritisk trin ved projektering af affugtningssystemer til bygninger i Danmark. Algoritmen omfatter:

1. Kortlægning af alle tilstedeværende fugtkilder på objektet
2. Beregn fugttilførsel fra hver kilde separat under de konkrete forhold
3. Summér alle bidrag
4. Læg en reserve på 10-20% til uforudsete forhold (afhængigt af usikkerheden)

Typiske projekteringsfejl, som ses i dansk ingeniørpraksis:

• Ignorering af infiltration, især om sommeren i det fugtige kystklima
• Anvendelse af forældede normer for fugtafgivelse fra personer
• Manglende sæsonkorrektion i beregninger
• Brug af faste referenceværdier uden tilpasning til det konkrete objekt

Der er forhold, hvor standardberegningsmetoder kan være utilstrækkeligt præcise:

• Ekstreme klimaforhold (kystzoner i Danmark med relativ fugtighed 90-100%)
• Komplekse procesoperationer med ustabil fugtafgivelse
• Objekter med uregelmæssig drift

I sådanne tilfælde er instrumentel verifikation af fugttilførslen nødvendig i driftsfasen, især for:

• Store lagerkomplekser med hyppigt portåbning
• Svømmebassiner med atypiske driftsmønstre
• Produktionshaller med komplekse procesoperationer

FAQ: Ofte stillede spørgsmål

Hvordan fastlægges prioriteringen af fugtkilder, og hvilke kilder er mest indflydelsesrige?

Prioritering fastsættes på basis af en foreløbig vurdering af hver kildes potentielle fugtbidrag. For boliger i Danmark er de mest indflydelsesrige typisk infiltration (30-50%) og fugtafgivelse fra personer (20-30%). For industrien — procesoperationer (op til 70%) og åbne vandoverflader. For lagre — infiltration gennem porte og fugtafgivelse fra produkter.

Kan man bruge faste specifikke fugttilførselsværdier fra håndbøger til alle objekter?

Anvendelse af faste referenceværdier uden korrektion fører til betydelige fejl. For præcise beregninger skal normdata tilpasses de konkrete objektforhold med hensyntagen til klimatiske særtræk i regionen i Danmark, driftsmønster, procesforhold og bygningens individuelle karakteristika.

Hvordan tages sæsonændringer i fugttilførsel fra infiltration i betragtning?

Beregninger bør udføres for forskellige årstider ved brug af aktuelle klimadata for den konkrete danske by (København, Aarhus, Odense osv.). Om sommeren er udeluftens fugtindhold typisk højere end indeluftens, så infiltration øger fugttilførslen. Om vinteren er situationen modsat — infiltration kan sænke fugtindholdet i rummet.

Hvilke instrumentelle metoder kan måle den faktiske fugttilførsel på et driftsobjekt?

Til måling af faktisk fugttilførsel kan anvendes: vandbalancemetoden (opgørelse af mængden af kondensat bortledt af affugtningssystemer); luftbalancemetoden (måling af fugtindhold i indblæsnings- og udsugningsluft); indirekte metoder med termohygrometre til at monitorere fugtdynamik ved til-/frakobling af ventilation.

Hvordan beregnes fugtafgivelse fra åbne døre, hvis åbningsfrekvensen er ukendt?

Ved ukendt åbningsfrekvens anbefales: for offentlige bygninger at estimere personflow og bruge normer (fx 30-50 åbninger i timen for indgangsdøre i et indkøbscenter i Aarhus); for produktionssteder at udføre midlertidig monitorering over en typisk arbejdsdag; at bruge data fra tilsvarende objekter med skalatilpasning.

Er der behov for kapacitetsreserve i udstyret ud over den beregnede fugttilførsel?

Ja, en kapacitetsreserve er nødvendig og udgør typisk 15-30% over den beregnede fugttilførsel. For objekter med høj usikkerhed i fugtregimet (nye produktionstyper, unikke konstruktioner) kan reserven være 40-50%. Dette sikrer pålidelig drift ved spidsbelastninger og kompenserer for mulige beregningsunøjagtigheder.

Hvilke fugtkilder ignoreres oftest af projekterende, og hvilke konsekvenser har det?

Oftest ignoreres: infiltration gennem klimaskærmen; fugtafgivelse fra byggematerialer i nye bygninger; sæsonmæssige ændringer i fugtindhold i indblæsningsluft; periodiske procesoperationer. At se bort fra disse kilder fører til utilstrækkelig kapacitet i affugtningssystemet, kondens på kolde overflader, skimmelvækst, korrosion af udstyr og øgede driftsomkostninger.

Konklusion

Korrekt beregning af fugttilførsel er det fundamentale grundlag for projektering af effektive affugtnings- og klimaanlæg under danske forhold. Nøgleprincipperne er fuld kortlægning af alle fugtkilder, tilpasning af beregninger til objektets konkrete forhold og hensyntagen til sæsonudsving.

Det anbefales, at projekterende ingeniører:

• Gennemfører en detaljeret kortlægning af alle potentielle fugtkilder
• Ikke udelukkende stoler på referenceværdier uden tilpasning til det konkrete objekt
• Indlægger en velbegrundet kapacitetsreserve i udstyret
• Forudser mulighed for instrumentel kontrol af fugttilførsel i driftsfasen

Præcisionen i beregningen af fugttilførsel bestemmer direkte pålideligheden, energieffektiviteten og økonomien i hele klimatiserings- og affugtningssystemet. Undervurdering af den reelle fugttilførsel fører til manglende evne til at opretholde det projekterede indeklima og for tidlig nedslidning af udstyr, mens overvurdering medfører ubegrundet øgede anlægs- og driftsomkostninger.

I sidste ende muliggør en helhedsorienteret tilgang, der adresserer alle syv hovedkilder til fugt, udformningen af et optimalt affugtningssystem, der sikrer komfortable og sunde forhold i indendørs miljøer i Danmark med minimale energiforbrug.