En bacheloroppgave fra NTNU viser at massive tømmervegger i praksis slipper gjennom langt mindre varme enn det standardiserte beregninger sier.
Les mer Bokstovas konstruksjon og intervju med tradisjonshåndverker Magne Kleiveland her: Et grindbygg som tåler moderne tester (+)
Tømmerveggene isolerer mye bedre
Oppgaven ble skrevet av byggingeniør Tobias Kleiveland Haga og tar utgangspunkt i målinger fra et nyoppført tømmerbygg på Vestlandet.
Hovedfunnet er tydelig: målte U-verdier er mellom 40 og 50 prosent lavere enn det som følger av vanlig prosjekteringsberegning. Veggene i prosjektet er bygget med 6-toms slipptømmer, satt inn mellom stavene i et tradisjonelt grindbygg. Det er ikke brukt mineralull eller moderne isolasjonsmaterialer.
Likevel viser målingene en gjennom snittlig U-verdi på rundt 0,40 W/(m²K), mot en beregnet verdi på cirka 0,78 etter ISO 6946.
– Når vi regner etter standarden, ser det jo ganske dårlig ut. Men i praksis oppfører veggen seg helt annerledes, sier Kleiveland Haga.
Målte i nyoppført grindbygg
Bakgrunnen for oppgaven er Hagas kombinasjon av teoretisk utdanning og praktisk erfaring.
– Jeg har to fagbrev. Ett som industrimekaniker og ett som sveiser. Og så har jeg jobba ganske mye ut mot byggeplass, sier Kleiveland Haga.
Interessen for tradisjonelt trebyggeri ble forsterket gjennom familie og praksis.
– Jeg har en far som er byggmester, og jeg har vært med han mye på prosjekt. Og så fikk jeg være med Magne Kleiveland på tradisjonshåndverk og tømring i NordNorge. Da skjønte jeg hvor gjennomtenkt disse byggemetodene faktisk er.
Da den opprinnelige oppgaven måtte endre tema, ble tømmerbygget et naturlig valg.
– Jeg hadde egentlig tenkt å skrive om noe helt annet, men så måtte jeg skifte tema. Da hadde jeg allerede vært med på dette bygget, og tenkte at det var perfekt å undersøke, sier Kleiveland Haga.
For å finne ut hvordan veggen faktisk fungerer i bruk, gjennomførte Haga dynamiske in situ-målinger etter ISO 9869. Varmefluks og temperatur ble logget hvert andre minutt over åtte døgn, med sensorer både på innsiden og utsiden av veggen.
– Når du måler varmefluks direkte og ser den i sammenheng med temperatur forskjellen ute og inne, så får du et helt annet bilde enn det beregningene gir, forklarer Kleiveland Haga.
Målingene viser store korttidsvariasjoner, men et tydelig lavere gjennomsnittlig varmetap. Forklaringen ligger i materialets egenskaper, sier byggingeniøren:
– Årsaken til at du får lavere U-verdi har veldig mye med varmelagringseffekten i tømmer å gjøre: Tømmer har høy varme kapasitet og kan lagre betydelige mengder varmeenergi. Når veggen varmes opp av sol eller innvendig oppvarming, reduseres den momentane varmefluksen ut av bygget.
Effekten varer også etter at solpåvirkningen er borte.
– Du får en slags forsinkelse. Veggen holder på varmen, i stedet for å slippe den rett ut.
ISO 6946 tar ikke hensyn til slike tidsavhengige effekter. Standarden er ment å gi et konservativt og sammenlignbart grunnlag for prosjektering, ikke å beskrive faktisk energistrøm i tunge konstruksjoner.
– Det betyr ikke at standarden er feil, men at den gir et worst case-bilde, på godt norsk.
Krever stor presisjon og kompetanse
For tømrere er håndverksutførelsen avgjørende for å oppnå slike ytelser.
– Hvis du slurver, kan du ikke regne med en tilsvarende U-verdi, advarer Kleiveland Haga.
I prosjektet ble det lagt stor vekt på tette sammenføyninger, presise laftekasser og tradisjonell vindtetting.
– Rundt vinduer og i endene på laftestokkene er det brukt tettpakka mose, akkurat sånn de gjorde før.
En blower-door-test viste lekkasjetall innenfor kravene for små tømmerbygg.
– Det viser jo at godt tradisjonelt håndverk faktisk gir tette bygg, sier Haga som mener at funnene bør gi økt respekt for tradisjonelle byggemetoder.
– De byggemetodene som har utvikla seg i Norge var aldri tilfeldige. Det er kunnskap som er bygd opp gjennom generasjoner, og den funker fortsatt i 2026.
Oppgaven gir ikke grunnlag for å endre regelverk eller energikrav, men den nyanserer forståelsen av hvordan tømmer vegger faktisk fungerer som klimaskall.
– Det er viktig å vite forskjellen på beregnet og faktisk ytelse, spesielt når en bygger i massivtre, sier byggingeniør Tobias Kleiveland Haga.
Hva sier fagfolkene innen trebruk om funnet til Kleiveland Haga?
SENIORFORSKER ULRICH HUNDHAUSEN, TRETEKNISK INSTITUTT
– U-verdiene som Haga fant, bekreftes av målinger vi har gjort før.
– Jeg ble først litt overrasket da jeg leste i oppgaven til Tobias Kleiveland Haga at de dynamiske U-verdiene var såpass lave. Men så fant jeg imidlertid en rapport som noen av mine kolleger på Treteknisk publiserte i 2020. Der ble det blant annet beregnet dynamiske U-verdier for maskin- og håndlaftede vegger basert på varmefluksmålinger.
– Verdiene ligger på omtrent samme nivå som det Haga fant. Sammenlignet med U-verdien beregnet etter den statiske (dvs. stasjonære) metoden, var de dynamiske U-verdiene rundt 35 % lavere. Det er interessant å se at undersøkelsene ved NTNU bekrefter resultatene fra våre målinger.
FAGSJEF NILS JØRGEN BRODIN, BYGGMESTERFORBUNDET
– Standardberegningene er konservative. Derfor kan man bli positivt overrasket.
– Standardiserte beregningsmetoder vil alltid være konservative. Det ligger gjerne inn sikkerhetsmarginer for å være på den sikre siden, og da er det egentlig lagt opp til at man kan bli positivt overrasket i praksis, sier fagsjef Nils Jørgen Brodin i Byggmesterforbundet
Han mener funnene er en positiv nyhet for tradisjonelle trekonstruksjoner og minner om at slike måleresultater også påvirkes av forhold som temperaturforskjeller og solinnstråling i måleperioden. Samtidig peker han på at klima kan ha betydning for hvordan en konstruksjon faktisk fungerer.
– Et laftehus i Stavanger vil trolig oppføre seg annerledes enn et hus på fjellet i sterk kulde og vind, selv om konstruksjonen er den samme, sier han.
Brodin mener også at varmelagring i materialer ofte får for lite oppmerksomhet i dagens beregningsmodeller. Tømmervegger kan lagre varme på en helt annen måte enn lette isolasjonsmaterialer, noe som kan bidra både til bedre komfort og mer stabil temperatur i bygget.
– Det er i praksis en form for passiv energilagring i selve konstruksjonen, sier Brodin.
TRESPESIALIST JOAKIM DØRUM I GREEN ADVISERS
– Jeg er veldig enig i at noe ikke stemmer med tradisjonell prosjektering av u-verdi i en tung trekonstruksjon.
– Svært interessant artikkel og dokumentasjon. Tanken med å gjennomføre slike feltmålinger har aldri slått meg, men tankerekken som det resoneres rundt støtter jeg veldig.
– Jeg er veldig enig i at noe ikke stemmer med tradisjonell prosjektering av u-verdi i en tung trekonstruksjon.
Dette fordi energibruken på en tung tømmerkonstruksjon ikke er i nærheten av virkelig ytelse, som er vår erfaring.
– Da ville varmesystemene i slike bygg blitt alt for små eller opplevd på kalde vinterdager at temperaturen inne har måtte vært langt lavere enn normalt. Eller som min personlige erfaring er; jeg har bygd alt for store varmesystemer som ikke kommer til anvendelse.
– Slippverk eller slipplaft sammen med grindebygg er en krevende konstruksjon, langt mer krevende å oppnå gode ytelser på, sett mot tradisjonelt laft. Dette fordi vi får ikke laster i fra tak til å bidra å klemme sammen konstruksjonen og holde den tett ved uttørking. Her har de vært flinke på Osterøy!
– Jfr doktergradarbeidet til Kristine Nore er fuktvandring i konstruksjonen en brikke til å forstå mer hvorfor treet har disse positive egenskapene. Derimot er det mye i dette temaet som ikke er besvart, så det ligger potensiale for mye faglig utvikling fremover.