Felaktigheterna med ventilation av krypgrunder

Ladda ner PDF

Nästan 70 % av husen i South Carolina har krypgrunder. Vi bygger fler krypgrundläggningar än någon annan delstat i landet. Ändå fortsätter vi att ha problem med våra krypgrunder. Dessa problem omfattar mögel och förruttnelse, förhöjda radonhalter samt problem med termiter och andra skadedjur. Vi ser kondens på rörledningar, mögel på bjälklag, termitskador och skador orsakade av vedlevande skalbaggar samt hål i trägolv. Vår nuvarande lösning är att öka ventilationen av krypgrunden.

På ett Affordable Comfort-möte som jag nyligen deltog i sade en talare från Kanada att det var vansinne att ventilera krypgrunder i sydöstra USA. Jag måste hålla med. I det här dokumentet kommer jag att diskutera några av de felaktigheter som jag ser med vår nuvarande praxis att ventilera krypgrundsutrymmen och ge riktlinjer för ett krypgrundsutrymme med högre prestanda.

Felhet nr 1 – Det finns ett forskningsunderlag för nuvarande riktlinjer för ventilation av krypgrundsutrymmen.

Supposerat sett ventilerar vi krypgrundsutrymmen för att hjälpa till att kontrollera fukt. När vi tittar tillbaka i historiska dokument hittar vi flera dokument som diskuterar ventilation av krypgrunder. År 1939 publicerade Forest Products Lab ”Use and Abuse of Wood in House Construction” där det står: ”Screened ventents totaling 3 percent of the house are best, with a thoroughly insulated floor… One small ventilator in each wall is hardly enough in the humid South.”

I 1942 innehöll Federal Housing Administration’s ”Property Standards and Minimum Construction Guidelines” det första kravet på ventilation av krypgrunder i regleringslitteraturen. Det föregår all känd forskning om prestanda i krypgrundsutrymmen. I dessa krav anges bland annat följande: ”Skapa ett tillräckligt antal ventilationsöppningar i grundväggarna för att säkerställa en total ventilationsyta som motsvarar 1/2 procent av den inneslutna ytan plus 1/2 kvadratfot för varje linjär fot av den vägg som innesluter denna yta.”

I 1948 publicerade bostads- och hemfinansieringsbyrån (HHFA) ”Crawl Spaces: their effect on dwellings.”. Detta dokument innehåller en diskussion om en del undersökande arbete som Britton utförde på flera bostadskomplex. Britton sade att ”när ventilation i storleksordningen 1/1500 av byggnadsytan klipptes in i krypgrundsväggarna, i kombination med ventilation i storleksordningen 1/500 av byggnadsytan i vindsutrymmenas väggar och täckningen av krypgrundsytan med 55# mineralbelagd takbeläggning, eliminerades tydligen alla problem”. En intressant notering i samband med denna diskussion var att Britton undersökte fuktproblem på vinden.

Britton inkluderade notisen ”När krypgrundsbjälklaget täcks med 55# mineralbelagd rulltäckning på ett effektivt sätt kan den specificerade väggventilationen mycket väl minskas med så mycket som 90 % för kontrollerade konstruktioner”. HHFA följde upp med ett annat dokument där det stod: ”När en bra täckning appliceras över hela markytan i krypgrunden behövs mycket lite ventilation.”

Det nästa vi ser är uppdaterade kodkrav. I Minimum Property Standards från 1958 står det: ”Minst 4 grundväggsventiler ska finnas, en placerad nära varje hörn av utrymmet, med en sammanlagd netto fri ventilationsyta som inte är mindre än 1/150 av arean av de källarlösa utrymmena, eller behandling av markytan i form av ett ångspärrmaterial … plus minst 2 grundväggsventiler som har en sammanlagd netto fri ventilationsyta som inte är mindre än 1/1500 av arean av det källarlösa utrymmet”. Den enda skillnad som jag ser mellan denna kod från 1958 och IRC-koden från 2000 är att vi i dag kräver minst fyra ventiler vid ventilationsnivån 1/1500.

Utifrån mina och Bill Roses undersökningar vid Building Research Council vid University of Illinois finns det ingen forskning som stöder dessa rekommendationer och koden. Det jag kan hitta i litteraturen verkar vara begränsat till en fältundersökning med flera fuktkontrollsteg som sker samtidigt. Jag har inte sett någon utvärdering av effektiviteten hos varje steg. Det vill säga: När vindsventilation OCH grundventilation OCH ett jordtäcke lades till, löstes fuktproblemet på vinden. Dessa artiklar innehåller säkert bra information, men jag tror inte att de innehåller tillräckligt med information för att stödja våra befintliga byggnormer och ventilationskrav.

Därutöver hittades ingenting i litteraturen som vetenskapligt stödjer att delvis täcka marken i ett krypgrundsutrymme.

Falskt nummer 2 – Vi bygger husen på samma sätt idag som när de nuvarande riktlinjerna för ventilation av krypgrundsutrymmen fastställdes.

Många saker har förändrats i husen som vi bygger idag jämfört med de hus som vi byggde på 1930-1950-talen. Vi bygger ofta på fuktigare platser (eftersom många av de höga och torra platserna är borta). Vi bygger också husen djupare ner i marken. (Jag kan inte räkna de gånger jag har krupit NER i en krypgrund.) Vi bygger mindre överhäng utan rännor och stuprör, och ibland lutar vi inte marken bort från grunden.

Den viktigaste förändringen vi har gjort under de senaste 50 åren är, enligt min mening, luftkonditionering. I många delar av landet är det vanligt att vi skapar artificiellt svalare temperaturer i våra hem. Nu skapar vi lätt temperaturer som ligger nära eller till och med under den omgivande luftens daggpunktstemperatur. Kondensation uppstår på ytor som aldrig tidigare har haft kondensation. Luftkonditionering har rubbat den balans som vi brukade uppleva, och den balans som vi använde när ventilationskoderna skapades.

Falskt nummer 3 – Kraven på 1/150 eller 1/1500 ventilationsyta betyder något.

Jag använde en ASHRAE Standard 51-1985 luftflödestestestutrustning för att mäta luftflödet genom grundventiler som sträcker sig från 24 kvadratcentimeter fri nettoarea (NFA) till 75 kvadratcentimeter friarea (NFA). Den stora NFA-ventilen hade ett större flöde vid ett givet tryck, men flödet var ungefär 1,75 gånger större än för den lilla ventilen, snarare än 3 gånger större än vad man skulle kunna förvänta sig på grund av storleksskillnaden. En 65 NFA-automatisk ventil har ett luftflöde som ligger mycket närmare 24-ventilen än 75-ventilen. (Detta beror på att det finns en extra skärm på insidan av ventilen, som inte används vid beräkningen av NFA för ventilen, men som begränsar luftflödet). Därför verkar det faktiska luftflödet som uppnås när kravet på 1/150 uppfylls bero på NFA för varje ventilationsöppning samt på den totala sammanlagda ventilationsytan. En likvärdig fri nettoarea bestående av mindre NFA-ventiler ger ett större luftflöde än färre stora NFA-ventiler.

Nästan uppskattade jag luftväxlingarna per timme i ett tre fot högt krypgrundsutrymme i ett 1 500 kvadratmeter stort hus med hjälp av samma ventiler. Med 1/150 skulle vi behöva 60 av de 24 NFA-ventilerna. De 60 ventilerna skulle ge en luftväxling på cirka 6,4 luftväxlingar per timme (ACH). Den större 75 NFA-ventilen skulle däremot endast kräva 20 ventiler och ge endast 3,4 ACH. Den relativt stora termostatstyrda ventilationen på 65 NFA skulle endast ge 2,6 ACH om förhållandet 1/150 iakttas.

Om vi lägger till ett fullständigt marktäckningsskydd, vilket lagen tillåter, skulle vi kunna minska ventilationskravet till 1/1500. Antalet ventiler som krävs sjunker till sex för de små ventilerna på 24 kvadratcentimeter och fyra för de andra ventilerna. Detta sänker luftväxlingshastigheten till 0,64 ACH för ventilerna med 24 NFA, 0,45 ACH för den automatiska ventilen och 0,70 för den stora ventilen med 75 NFA.

Denna undersökning har visat att specificering av en NFA för krypgrundsventilation inte tycks indikera hur mycket ventilation som kan eller kommer att ske i ett krypgrundsutrymme. Användning av mindre NFA-ventiler ger mer ventilation än vid användning av större NFA-ventiler. Termostatstyrda ventiler ger inte ett flöde som motsvarar en manuell styrd ventilering av samma storlek.

Falskt antagande nr 4 – Ventilation minskar fuktnivåerna i krypgrunden.

I verkligheten bidrar ventilering endast till att minska fuktnivåerna i krypgrunden när uteluften är torrare än krypgrundsluften, eller när tillräckligt med varm uteluft kommer in i krypgrunden och värmer upp den. Utomhusluften på sommaren kan faktiskt innehålla mer fukt än krypgrundsluften och kan göra situationen värre, inte bättre. På vintern hjälper ventilering till att torka en krypgrund, ibland till en negativ extrem nivå.

Från en psykrometrisk synvinkel fungerar ventilering av en krypgrund för att avlägsna fukt när uteluften är torrare än krypgrundsluften. Med ”torrare” menas inte en lägre relativ fuktighet, utan snarare en lägre absolut fuktighet. Relativ fuktighet är ett förhållande mellan mängden fukt i luften i förhållande till den mängd som luften kan hålla vid den temperaturen. Absolut fuktighet är mängden fukt i en mängd luft. Luft vid 85 grader och 60 % RH har samma absoluta fuktighet som luft vid 70 grader och 100 % RH. Att ventilera ett krypgrundsutrymme med 70 grader och 100 % RH med luft med 85 grader och 60 % RH kommer alltså inte att avlägsna fukt.

Daggpunktstemperaturen är den temperatur vid vilken kondensation bildas när luften kyls ned. Vid daggpunktstemperaturen är luften mättad och all ytterligare kylning kommer att resultera i kondensation. I exemplet ovan har både krypgrundsluften på 70F/100% RH och utomhusluften på 85F/60% samma daggpunktstemperatur, nämligen 70F. Om vi ventilerar ett krypgrundsutrymme med luft som har en högre daggpunktstemperatur än krypgrundsluften, kommer vi i själva verket att tillföra fukt till krypgrunden i stället för att avlägsna den.

Här i South Carolina har vi ofta daggpunktstemperaturer för uteluften på runt 75F. Med luftkonditionering, svala jordar och kalla rörledningar i våra krypgrunder är daggpunktstemperaturen i våra krypgrunder ofta under 75F. När vi ventilerar dem får vi problem med kondensation. Golven ruttnar, möglar eller sväller på grund av överflödig fukt. Kanalsystem svettas och blir mättade med vatten. Energiförlusterna i kanalerna ökar kraftigt eftersom isoleringen inte är isolerande när den är våt.

Våra branscher för hypotekslån, skadedjursbekämpning och heminspektion flaggar för att fuktinnehållet i trä i krypgrundsutrymmen över 20 % är ett potentiellt problem. Vid denna träfukthalt kan mögel förmodligen växa. Jag ser problemfria krypgrunder med träfukthalter på 16 %. En träfukthalt på 16 % avser luft med en luftfuktighet på ca 80 % RH. Daggpunktstemperaturen i en krypgrund vid 75F/80% RH är ca 68F. Varför i hela världen skulle jag vilja ventilera detta krypgrundsutrymme med luft som har en daggpunktstemperatur nära 75 F? Resultatet blir kondens på alla svala ytor i krypgrunden.

Trägolv över krypgrunder får ofta problem med kupning på sommaren. Trä expanderar när det blir blött. Det typiska scenariot jag ser är att luftkonditioneringen håller fukten i bostadsutrymmet lägre än fukten i krypgrunden. Detta resulterar i ojämna fuktnivåer på träets övre och undre ytor. Den nedre, fuktigare ytan expanderar och får brädorna att svälla.

En vanlig lösning är att lägga till ventilation i krypgrunden för att minska fuktnivåerna. Gissa vad som händer på vintern? Brädorna blir kupiga på motsatt sätt. Nu ventileras vår krypgrund med relativt torr luft så att saker i krypgrunden verkligen torkar ut. (När man värmer luft sjunker dess relativa fuktighet.) Ju mer ventilation vi tillför för att råda bot på sommarens skrymslen, desto värre blir den omvända skrymslen på vintern. Vi slänger träets fuktnivåer från den ena extremen till den andra. Andra fuktrelaterade trärörelser som svullnad och krympning av dörrar sker också i huset.

Falskt nummer 5 – Att ventilera en krypgrund är inte en energifråga.

Från en energisynpunkt, varför skulle vi vilja ventilera en krypgrund? På vintern är ett okonditionerat krypgrundsutrymme varmare än utomhus. Att föra in ytterligare kall uteluft tenderar bara att göra krypgrunden kallare och öka värmeförlusterna. Faktum är att vi ofta installerar automatiska ventiler som stängs under vintern just av denna anledning. Den motsatta situationen inträffar på sommaren: varm uteluft tillför värme till krypgrunden och ökar kylningsbelastningen. Eftersom vi så ofta installerar kanaler i krypgrunder ökar ventileringen energiförlusterna från kanalerna. Kondensering på sommaren i kanalisoleringen kan lätt fördubbla energiförlusterna från kanalerna.

Felhet nr 6 – Ökad ventilation av ett krypgrundsutrymme är ett genomförbart förfarande för att mildra markgasutsläpp.

En potentiell lösning för att åtgärda förhöjda radonhalter i krypgrundskonstruktioner är att öka ventilationshastigheten i krypgrundsutrymmet. Den allmänna tumregeln är att fördubbla ventilationshastigheten för att minska radonnivåerna med hälften. Min första fråga är: Vilken är den nuvarande ventilationshastigheten? En vanlig begränsningsstrategi är att lägga till en driven fläkt för att mekaniskt öka ventilationshastigheten. Om vi utgår från ett 1/150 ventilerat krypgrundsutrymme med 24 kvadratcentimeter stora ventilationsöppningar och en konstant vind på 1 MPH skulle vi behöva en fläkt som kan ge över 6 luftväxlingar i timmen. Det är 6*4500/60 = 450 CFM, bara för att minska radonnivåerna med 50 %. Men varför öka ventilationshastigheten i ett krypgrundsutrymme för att lösa ett jordgasproblem när den ökade ventilationen kan orsaka så många andra potentiella problem och kostnader?

För att sammanfatta:

Falska 1 – det finns ett forskningsunderlag för nuvarande riktlinjer för krypgrundsventilation, när det i själva verket inte verkar finnas.

Falskt nummer 2 – Vi bygger hus på samma sätt idag som när dagens riktlinjer för krypgrundsventilation fastställdes, när våra hus idag i själva verket är drastiskt annorlunda.

Falskt nummer 3 – Den totala fria nettoytan kommer att ge tillräcklig ventilation, när de faktiska flödesmätningarna av små NFA- respektive stora NFA-ventiler som installeras i samma NFA-kvot i verkligheten skiljer sig drastiskt åt.

Falskt nummer 4 – Ventilation kommer att minska fuktnivåerna i krypgrunder. Ventilation bidrar endast till att minska fuktnivåerna i krypgrunden när uteluften är torrare än krypgrundsluften, eller när tillräckligt varm uteluft kommer in och värmer upp krypgrunden. Utomhusluften på sommaren kan faktiskt innehålla mer fukt än krypgrundsluften och kan göra situationen värre, inte bättre. På vintern hjälper ventilering till att torka en krypgrund, ibland till en skadlig extrem nivå.

Felhet nr 5 – Att ventilera en krypgrund är inte en energifråga, när det i själva verket kan öka både uppvärmnings- och kylningsbelastningen.

Felhet nr 6 – Att öka ventilationen av en krypgrund är ett genomförbart förfarande för att mildra markgasutsläpp. Ventilation för att minska jordgaser (radon, fukt etc.) har så många inneboende problem som diskuteras i detta dokument att det enligt min åsikt inte är värt kostnaden eller ansvaret.

Unventilering av ett krypgrundsutrymme

Då fukt är ett sådant problem i krypgrundsutrymmen är det första prioriterat att ta itu med fuktproblemen när man stänger ett krypgrundsutrymme. Utvändigt vatten måste ledas bort från grunden med korrekt gradering av tomten och korrekt hantering av takavrinning. Krypgrund bör täckas helt och hållet med en ångspärr. Den kapillära fuktrörelsen bör begränsas antingen med hjälp av kapillärbrytare under pelare och grundmurar eller genom att täcka grundmurar och pelare med en ångspärr. Grundväggar kan isoleras i stället för golv i krypgrunder för att förbättra den termiska prestandan. I vissa fall måste en avfuktare installeras i krypgrunden på grund av de komplexa huskonstruktionerna och de psykrometriska egenskaperna. Specifika detaljer för ett förseglat krypgrundsutrymme finns på vår sida med specifikationer för förseglade krypgrundsutrymmen.

I ett bra krypgrundsutrymme, med bra fuktkontroll i och runt grunden, kommer fuktproblem inte att existera. De inre fuktnivåerna kommer att vara mer stabila. Trägolv och annat interiört trä kommer att vara mer stabilt och mindre benäget för krympning och skevhet. Energikostnaderna kommer att bli lägre och kondensering i kanalerna kommer att elimineras.

ASHRAE. 2001. 2001 ASHRAE Handbook Fundamentals, s. 6.4 6.9, Atlanta: American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, Inc.

Boercker, F., 1984, ”Technical Review of a Residential Conservation Service Measure: Insulation of Crawl Spaces”, ORNL, Oak Ridge Tenn 37830

BRAB. 1962, ”Ground Cover of Crawl Spaces”, Report No. 15A to the Federal Housing Administration, Publication no. 998, Building Research Advisory Board, National Academy of Sciences-National Research Council, Washington, DC.

Britton, R.R. 1948. ”Crawl Spaces”, HHFA Technical Bulletin No. 2, januari 1948. Washington, DC.

DeWitt, C. A., 1991, ”Calibration of Foundation Vent Flow Rates”, rapport till Clemson University Housing Institute, Clemson, SC.

DeWitt, C. A., 1993, ”Ventilation of Crawl Spaces in a Warm, Humid Climate”, avhandling, Clemson University, Clemson, SC.

ICBO. (1998). International One and Two Family Dwelling Code. Falls Church, VA: The International Code Council, Inc.

Small Homes Council. 1980. ”F4.4 Crawl Space Houses”, Vol 4, no 2. University of Illinois. Champaign, IL.

Verrall, A.F. och Amburgey, T.L. 1975. Prevention and Control of Decay in Homes, USDA Forest Service, and Department of Housing and Urban Development, US Government Printing Office, 001 0

.