Fakta om fukt

Luftens innehåll av gaser

Luft är en blandning av gaser, vattenånga, och olika föroreningar som damm, pollen och restprodukter från förbränning. Torr luft är luft renad från vattenånga och föroreningar och är därutöver sammansatt av en förhållandevis konstant blandning av olika gaser. Dessa gaser visas i tabellen nedan.

 

Tabell 1.    Ren lufts blandning av olika gaser.

Gas Symbol Andel i %
Kväve N2 78,084
Syre O2 20,9476
Argon Ar 0,934
Koldioxid CO2 0,0314
Neon Ne 0,001818
Helium He 0,000524
Metan CH4 0,0002
Svaveldioxid SO2 0,0001
Väte H2 0,00005
Övriga (krypton, xenon, ozon)   0,0002
Summa   100 %

 

Luftens vikt och volym

Att varm luft stiger uppåt utnyttjas bland annat under varmluftballongers luftfärder. Genom att öka en luftmängds temperatur, ökar volymen vilket gör att densiteten sjunker och luften blir lättare och stiger uppåt.

 

Densitet beskrivs som vikten av massa per volymenhet. Som beteckning för densitet för luft används allmänt ρ.

 

Tabell 2.    Några exempel på luftens densitet [kg/m³] från Fukthandboken.

Temperatur

°C

Densitet vid olika relativ fuktighet
(torr luft)

RF = 0

kg/m³

Luftens densitet vid

RF = 50 %

kg/m³

Luftens densitet vid
RF = 100 %

kg/m³

-20 1,3942 1,3939 1,3936
-10 1,3412 1,3405 1,3399
0 1,2921 1,2906 1,2891
+10 1,2464 1,2436 1,2407
+20 1,2039 1,1987 1,1934

 

Vid beräkningar sätts i allmänhet luftens densitet till ρ = 1,25 kg/m³. RF= relativ fuktighet, se definition nedan.

Luftens fuktinnehåll

Ånghalt, mättnadsånghalt och daggpunktstemperatur

Torr luft kan blandas upp med vattenånga. Mängden vattenånga i en luftmängd skrivs med ν [kg/m³] och kallas ånghalt. Den maximalt möjliga halten av vattenånga som en luftmängd kan innehålla är beroende på vilken temperatur luften har. Denna halt kallas mättnadsånghalt vm, eller populärt daggpunkt.

 

Överskrids denna halt övergår vattenångan till flytande form och kondenserar. Den temperatur som detta inträffar vid kallas daggpunktstemperaturen. Varm luft har förmågan att innehålla betydligt mer vattenånga än kallare luft. Det finns tabellverk över hur stor mängd vattenånga en luftmängd av viss temperatur kan innehålla. Sambandet mellan luftens temperatur och maximala ånghalten (mättnadsånghalt) kan beräknas som ett matematiskt närmevärde.

 

Exempel:

Luft med 18 °C temperatur kan maximalt innehålla: vm = 15,4 g/m³

Luft med 19 °C temperatur kan maximalt innehålla: vm = 16,3 g/m³

 

Istället för det matematiska uttrycket kan sambandet visas med följande figur:

 

Samband mellan luftens aktuella temperatur och maximal halt av vattenånga.

 

 

Som pilarna på bilden visar kan en luftmängd med en temperatur på 20 °C maximalt innehålla drygt 17 g/m³ vattenånga. Är luftfuktigheten mycket hög i ett rum, räcker det med att det finns några ytor i rummet, till exempel fönsterytor, för att luftens fukt ska kondensera på dessa ytor.

Relativ fuktighet

Relativ fuktighet är ett uttryck för hur hög ånghalten är jämfört med den maximalt möjliga vid luftens aktuella temperatur. Sambandet för relativ fuktighet skrivs

 

 

Fukttillskott och fuktproduktion

Inomhusluftens ånghalt innehåller bidrag från olika källor: till uteluftens ånghalt adderas fuktproduktionen inomhus. Nivån regleras med antalet luftväxlingar, tiden från det att fuktproduktionen ändrades samt fuktbindning och kondens i innerytor och inredning. Det som kallas fukttillskott inomhus är skillnaden i ånghalt inne jämfört med utomhusluftens ånghalt.

 

Det lättaste sättet att få reda på fukttillskottet är att mäta ånghalten inne och ute. Detta görs genom att mäta relativ fuktighet och temperatur inne och ute och därefter beräkna ånghalterna och slutligen erhålla fukttillskottet som skillnaden.

 

 

Fukttillskottet har samband mellan fuktproduktionen i byggnaden G, med n = antalet luftväxlingar, det vill säga luftomsättningen och slutligen även med byggnadens ventilerade volym, V. Detta uttryck är egentligen ofullständigt eftersom det bland annat inte räknar med inverkan av absorption av fukt i rummet.

 

Om man har en hög produktion av fukt inomhus måste man ha god luftomsättning alternativt en stor volym för att resultatet inte ska bli ett högt fukttillskott. Detta samband kan visas i nedanstående figur.

 

 

Bilden visar hur ökad luftväxling innebär lägre fukttillskott vid samma fuktproduktion i en bostad med volymen på ca 285 m³.

 

Fuktproduktionen G, inomhus härrör från verksamhet som råder i byggnaden. Utandningsluften från människor och djur är exempel på detta. Andra exempel på fuktproduktion är matlagning, dusch och tvätt, blomvattning, torkning av våta material, avdunstning från fria vattenytor (pooler, akvarier) och olika typer av maskiner som använder och avger vatten. I bilden ovan visas med kurvorna A, B och C tre nivåer på fuktproduktion som förekommer i bostäder. Nivåerna beror naturligtvis på hur många personer det handlar om och hur deras ”fuktalstrande” vanor ser ut.

 

Om bostaden har låg luftomsättning kan fukttillskottet bli mycket högt inomhus. Har man däremot bra allmänventilation och förstärkt ventilation över spis och i våtutrymmen så blir inte fukttillskottet högt.

Materials fuktinnehåll

Fuktkvot

Fuktmängden i ett material kan beskrivas med dess fuktkvot. Fuktkvot är definierat som förhållandet mellan vikten vatten i ett material i relation till vikten torrt material.

 

Fuktkvoten kan bestämmas med hjälp av torkning och vägning. När man tillverkar byggprodukter i trä är det viktigt att materialet har en fuktkvot som så nära som möjligt överensstämmer med jämviktsfuktkvoten för träet i den framtida miljön. Är fuktkvoten lägre eller högre kan träet fuktas upp eller torka vilket kan innebära att formförändringar uppstår. Exempel på lämpliga fuktkvoter i trä med olika användningsområden finns i tabellen nedan.

 
Användningsområde Ungefärligt RF i framtida miljö Fuktkvot i träet vid jämvikt
Möbler, innerdörrar, inredningar, parkett 30-40 % 0,06-0,08 kg/kg
Fönster och ytterdörrar 70-80 % 0,12-0,15 kg/kg
Virke som är ständigt utomhus med regnskyddat 80-90 % 0,14-0,18 kg/kg
Konstruktionsvirke ca 90 % 0,18 kg/kg

 

Jämviktsfuktkvot

Jämviktsfuktkvoten är den fuktkvot materialet har då det står i jämvikt med omgivande luft. Om trämaterialet består av tunna skikt erhåller det yttersta ytskikten snabbt sin jämviktsfuktkvot medan ett massivt material behöver betydligt längre tid för att erhålla ett jämviktsläge med omgivningen. Förmågan att binda vatten beror på olika materialegenskaper, bland annat densiteten. Vilken fuktkvot ett träslag får i visst klimat kan man uppskatta genom att studera sorptionskurvor för respektive träslag. Sorptionskurvor är mätkurvor som beskriver förhållandet mellan relativ fuktighet i omgivande luft och fuktigheten i materialet. Sorptionskurvan visar registrerad viktökning under uppfuktning vid olika RF-nivåer samt viktminskningen vid uttorkning vid olika RF-nivåer. Eftersom densiteten på det aktuella trämaterialet inverkar på uppfuktnings- och uttorkningsförloppet är varje kurva unik.

 

 

Sorptionskurva för furu. Densiteten på aktuellt virke var 452 kg/m³.

 

Hysteres

Sorptionskurvan för uppfuktningsförloppet och motsvarande kurva för uttorkningsförloppet är inte lika till utseendet. Detta förhållande benämns hysteres.

Fibermättnad och kapillärmättnad

Trävirkets cellväggar kan via omgivande luft (som i praktiken maximalt kan ha ca RF 98 %) inte ta upp mer fukt än till en viss övre gräns, träet erhåller då maximalt en (så kallad hygroskopisk) fuktkvot på ungefär 0,30 kg/kg (30 %). Denna fuktkvot benämns fibermättnad.

 

Om trämaterialet står i direkt kontakt med fritt vatten ökar fuktinnehållet ytterligare och fuktkvoten kan därigenom bli betydligt högre än 0,30 kg/kg. Denna maximala fuktkvot som kan erhållas via direktkontakt med vatten kallas kapillärmättnad.

 

Trä som står i fritt vatten erhåller en fuktkvot över fibermättnad,
det vill säga fuktkvoten blir över 0,30 kg/kg.
Foto: L Tobin, Anneling Consult AB.

 

 

Referenser

ESPING, B. Trätorkning 1a. Grunder i torkning. Trätek, Göteborg. 1992.

 

HANSEN, H., P. KJERULF-JENSEN, S. O. B. Varme- og klimateknik. Grundbog. DANVAK. Köpenhamn. 1997.

 

HARDERUP, L. E. 1983. Luftfuktighet i bostäder. Institutionen för byggnadsteknik. Lund. Rapport TVBH-3009.

 

NEVANDER, L. E., B. ELMARSSON. Fukthandbok - Praktik och teori. AB Svensk Byggtjänst, Stockholm. 1994.

 

SKOGSSVERIGE. Torkning av virke. Hemsida. 2005.

 

SUNDELL, J., C. BÅNGENS, M. BECKER. Ventilation och hälsoskydd. Svensk Byggtjänst. 1992.