Verktækni - 2020, Blaðsíða 52

52

Verkfræðiráðgjöf í byggingareðlisfræði
Hvað felur verkfræðiráðgjöf í byggingareðlisfræði mannvirkja í sér og hvernig getur hún bætt
hönnun?
Á undanförnum árum hefur umræða á Íslandi um rakaskemmdir og myglu í mannvirkjum
færst í aukana. Fréttir af himinháum fjárhæðum sem varið er í viðgerðir og viðhald vegna
þessa gætu útskýrt þessa vitundarvakningu sem og að fólk er meira meðvitað um slæm
heilsufarsleg áhrif myglu. Talið er að fólk í Íslandi verji um 90% af tíma sínum innandyra og
er flestum því ljóst mikilvægi þess að búa við fullnægjandi innivist og loftgæði í híbýlum
sínum. Þörfin fyrir vatns- og rakaheld hús er því aðkallandi hér á landi.
Raki í byggingum getur bæði verið af völdum náttúrunnar og rangrar hönnunar. Regnvatn er
algeng uppspretta raka í byggingum. Í Reykjavík mælist úrkoma um 200 daga á ári. Vegna
sterkra vinda fellur mikið af rigningunni sem slagregn og því eru lóðréttir byggingarhlutar
útsettir fyrir vætu. Hafi byggingarefni einhverja holrýmd drekka þau í sig vatn vegna
hárpípukrafta.
Í núgildandi byggingarreglugerð er mælt fyrir um að mannvirki séu þannig hönnuð og byggð
að vatn eða raki geti ekki valdið skaða á mannvirkinu og gerð er krafa um að greinargerð um
hita- og rakaástand sé hluti af hönnunargögnum. Í greinargerðinni skal, svo dæmi séu nefnd,
gerð grein fyrir kuldabrúm, döggvunarpunktum, hættu á rakaskemmdum, sem og raka- og
vindvörnum.
Nýstárlegar byggingar og nýjar byggingarðferðir krefjast oft flókinna tæknilegra
hönnunarlausna. Sífellt koma inn á markaðinn nýjar byggingarvörur og lausnir. Hvernig þær
reynast til lengri tíma hefur oft á tíðum ekki verið rannsakað með tilliti til íslensks veðurfars.
Mikilvægt er í ljósi hraðrar framþróunar að fleiri rannsóknir séu gerðar á þessu sviði sem
gætu leitt til bættrar hönnunar og verklags í mannvirkjagerð hér á landi.
Þekking á eðlisfræðilegum ferlum sem lýsa hita-og rakastreymi í byggingum gerir okkur kleift
að spá betur fyrir um hegðun byggingarhluta í breytilegu veðurfari. Í gegnum tíðina hefur
þessi hegðun byggingarhluta, með tilliti til hita og raka, verið spáð með einfölduðum
útreikningum út frá meðalgildum í stöðugu ástandi. Nú hefur rutt sér til rúms ný tækni og
þróaður hugbúnaður sem gera ráðgjafa kleift að reikna út, herma og meta með nákvæmari
hætti en áður, eðlisfræðilega eiginleika hönnunarlausna.
Þessir útreikningar eru gangfræðilegir (e. dynamic) og nýtir tæknin sér raun veðurgögn.
Klukkustundargildi fyrir úrkomu, vindhraða, loftþrýsting, sólargeislun auk hitastigs og
hlutfallsraka, bæði innan- og utandyra, eru notuð til þess að meta eðlisfræðilega hegðun
byggingarhluta. Kostir hugbúnaðarins eru margþættir. Fljótlegt er að bera saman hættu á
rakaþéttingu fyrir mismunandi hönnunarlausnir, herma hitadreifingu, varmatap og ákvarða U-
gildi með meiri nákvæmni en áður. Með varma- og rakaflæðishermun er hitastig, hlutfallsraki
og vatnsmagn í byggingarhlutanum reiknað yfir löng tímabil. Út frá samspili þessara þátta má
kanna hvort uppsöfnun raka eða útþornun eigi sér stað og þannig er hætta á rakaskemmd
eða mygluvexti metin.
Ljóst er að oft má rekja tjón og skemmdir vegna raka og vatns til rangra hönnunarlausna sem
ekki henta þeim öfgafullu veðuraðstæðum sem við búum yfir á Íslandi. Verkfræðiráðgjöf sem
snýr að byggingareðlisfræði mannvirkja kemur hér til sögunnar. Það þarf sérfræðikunnáttu til
að leysa byggingareðlisfræðileg vandamál þegar glímt er við íslenskt veðurfar og aukið
rakaálag innandyra.
Nýtt fræðasvið – lýsingarhönnun
Fyrir bráðum 20 árum sáu greinarhöfundar ekki fyrir að nýtt fræðasvið var að ryðja sér til
rúms þ.e. hönnun dagslýsingar og raflýsingar; í einu orði nefnt lýsingarhönnun. Það er ekki
síður mikilvægt hönnunarsvið. Að tryggja næga dagslýsingu á heimilum og í atvinnuhúsnæði