Energieffektivisering av Sinsen skole

Når 9000 kvm skal bli varmere

Sinsen skole (1938)  er en plasstøpt betongkonstruksjon med utvendig puss, opprinnelig isolasjon er 5 cm treullsement og gassbetong på innsiden. I dag er skolen etterisolert med 200 mm på utsiden. Foto: Multiconsult
  • Byggeår: 1938
  • Arkitekt: Georg Greve
  • Stil: Funksjonalistisk
  • Vegger: Plasstøpt betongkonstruksjon med utvendig puss, 5 cm treullsement og gassbetong på innsiden. Etterisolert på utvendig side med 200mm mineralull
  • Tak: Flatt tak. Ca. 350 cm innblåst isolasjon på øvre betongdekke under en oppforet konstruksjon av tre. 
  • Vinduer: Flyttet ut sammen med isolasjonssjiktet

Mange synes det er vanskelig å velge riktig tiltak når boligen skal energieffektiviseres. Hvordan er det da når et skolebygg på 9000 kvm skal til pers, samtidig som man skal forsøke å bevare bygningens opprinnelige uttrykk? Vi skal se nærmere på hvordan ekspertene løste oppgaven da en funkisskole i Oslo ble etterisolert både i vegger og tak.

Funkisskolen på Sinsen i Oslo

I 2006 fikk Multiconsult i oppdrag fra Undervisningsbygg Oslo KF å prosjektere en rehabilitering av Sinsen skole. Arbeidene omfattet både ombygninger og modernisering. Vi vil fokusere på tiltakene som gikk på plassering av vinduer og etterisolering av vegger og tak. Da prosjekteringen begynte var bygget preget av store skader. Fasaden hadde avskalinger av den utvendige pussen. Stedvis var pusslagene opp mot 4 cm. Ved slike tykkelser mister pussen heft til underlaget og faller ned.   

Sinsen skole har store tak- og veggarealer, samt mange vinduer. Klimaskjermen utgjør med andre ord en betydelig flate. Den opprinnelige veggkonstruksjonen med treullsement og gassbetong forhindret kondens på innsiden, men ga ikke tilstrekkelig effekt i forhold til potensialet for energisparing i bygget. Vinduene i bygget hadde en tilfredsstillende U-verdi, man anslo derfor at utskiftning av disse ikke ville være regningssvarende.

Sinsen Skole Pusskader Foto Multiconsult
Sinsen skole var preget av store skader i pussen før arbeidene satte igang. En av årsakene til de store skadene var at pussen enkelte steder var påført i for tykke lag, opp til 4 cm. Foto: Multiconsult

 

Samarbeid med vernemyndigheter

Sinsen skole befinner seg ikke på gul liste. Allikevel ble Byantikvaren i Oslo tidlig involvert og flere løsninger ble valgt i samråd med byens vernemyndigheter. Funkisfasaden er en takknemlig og god fasade å rekonstruere ettersom den har få ornamenter og lite utsmykning. En utvendig etterisolering vil derfor lettere kunne integreres med bygningenes opprinnelige uttrykk. I prosjekter som dette er Byantikvaren likevel opptatt av at gesims- og vindusplassering blir tilnærmet lik den originale. Det ble derfor nødvendig å utarbeide løsninger for vinduenes plassering.

Ved innvendig isolering beholdes eksteriøret urørt. Et slikt tiltak er sjeldent aktuelt dersom det benyttes isolasjonstykkelser over 50 cm. Både teknisk og energimessig er innvendig etterisolering en dårlig løsning. Kuldebroer ved etasjeskiller minsker effekten av tiltaket. Dessuten vil en kaldere yttervegg medføre dårligere uttørkingsmuligheter og stort potensiale for skader i ytterveggen.

Plassering av vinduer i forhold til etterisolert yttervegg

I første omgang var det snakk om at fasaden skulle etterisoleres utvendig med ca. 50 mm uten å flytte ut vinduene. Dette ville medføre liten endring av vindussmygets dybde. De prosjekterende mente imidlertid at bygget burde etterisoleres med opptil 200 mm isolasjon på utsiden. Etter en diskusjon med byantikvaren ble man enige om at bygget kunne tåle såpass under forutsetning av at vinduene også ble flyttet ut.

Å la vinduene stå i sin opprinnelige posisjon har flere ulemper:

  • Endret arkitektonisk uttrykk
  • Mindre sol og dagslys inn i bygningen
  • Dårligere sikring mot slagregn
  • Kuldebroer ved vinduet
  • Lav overflatetemperatur i overgang mellom karm og smyg – kan føre til kondensproblemer

 

Vindusløsning – Ny metode

Vinduene ble plassert mellom 2 og 3 cm på innsiden av det nye vegglivet. Dermed nærmere 200mm fra den opprinnelige plasseringen. Avstanden fra betongveggen førte til at man var nødt til å konstruere en ny innfestingsmåte. Vanligvis ville man laget en utforet karm eller en stålkonstruksjon for å holde vinduene på plass. Dette ville i så fall bidratt til høye kuldebroverdien og for treverket sin del, risiko for fuktskader. Isteden valgte man å feste vinduene i metallbraketter utformet som vinkler. Disse ble lagt inn i isolasjonssjiktet for å begrense vanninntrenging og for å begrense kuldeleding til den opprinnelige betongkonstruksjonen.

 

Vinduets Plassering Illustrasjon Multiconsult
Vinduene ble flyttet ut i isolasjonssjiktet. Innfestingen ble gjort med metallbraketter, her illustrert med blå strek. Illustrasjon: Multiconsult

 

Når vinduene flyttes ut i isolasjonssjiktet er det viktig å være oppmerksom på løsningene i overgangen mellom smyg og karm. På Sinsen skole utgjør pussen et vindtettende sjikt. Da er det nødvendig å føre pussen lufttett mot vinduets karm. I overgangen mellom karmen og pussen ble det derfor lagt en spesiell u-list som skjøtet overgangen mellom de to overflatene. På innsiden ble det foret inn mot den opprinnelige konstruksjonen.

Løsning Med Stålbraketter For Innfesting Av Vindu Foto Multiconsult
Vinduene er flyttet ut. Legg merke til stålbrakettene som holder vinduet på plass. Foto: Multiconsult

 

Etterisolering av yttervegger på utvendig side

På vegger av mur og betong er det mest aktuelt å bruke et system med puss på isolasjon. Det finnes ulike systemer fra ulike produsenter. For at produktene skal fungere som tiltenkt må man sørge for at materialene brukes med systemløsningene som anbefales. Dette gjelder særlig i forhold til innfestingssystemer og puss. Å etterisolere murvegger fra utvendig side er en god teknisk løsning. Det er imidlertid viktig å sørge for at de ytre sjiktene blir diffusjonsåpne. Dampåpenheten skal gradvis økes mot det fri.

200 mm isolasjon i ett sjikt

Multiconsult prosjekterte etter hvert 200 mm isolasjon på ytterveggene. Etterisoleringen ble ført ned til byggets såle og helt opp til parapeten (takkanten som stikker opp mellom flate tak og fasader heter parapet, men omtales ofte feilaktig som gesims). Vanligvis ville man lagt to plater à 100 mm isolasjon på veggen. Da kan skjøtene forskyves i forhold til hverandre ved overgangen mellom de to lagene. På grunn av at man fryktet sig og deformasjoner mellom de to sjiktene valgte man isteden å legge ett lag på 200 mm. Dette var også en anbefaling fra leverandøren.

Innfesting av isolasjonsplatene

Isolasjonsplatene over terreng er hard mineralull som ble festet både mekanisk og ved hjelp av lim. Platene fikk mellom fire og seks innfestinger hver. Festene besto av spikerplugger med store skiver mot platene. Skivene er stanset ut og ligger noen centimeter inne i isolasjonen. Over innfestingen legger man en kopp i flukt med overflaten på platene. Da blir ikke innfestingen synlig gjennom den tynne pussen som legges på. I tillegg til den mekaniske innfestingen brukes et lim man drar på med en tannsparkel. Når man påfører limet med tannsparkel er det en del hensyn å ta. Det finnes eksempler på at limet er påført slik at man har fått vertikale striper over mesteparten av veggflaten. Konsekvensene har blitt at man har fått kondensstriper for vannet. Risikoen er da at det oppstår ansamling av fukt mellom isolasjon og vegg i de nedre deler av bygget. Fukt i isolasjonssjiktet kan medføre skader og redusert isolasjonsverdi. Det ble derfor gjort et poeng av at limet skulle påføres horisontalt med en tannsparkel. Ytterveggene ble isolert ned til sålen. På grunn av faren for kapillært sug og mekanisk trykk kan ikke mineralullplater brukes under bakken. Her ble det isteden brukt en plate laget av ekspandert polystyren (EPS). Disse platen har dessuten høy trykkfasthet, slik at den ikke ødelegges av fylling mot fasadegrunnen. Det ble samtidig drenert rundt bygget.

Sinsen Skole Puss På Plate Systemet Foto Multiconsult
Mineralullplatene i puss på isolasjonssystemet ble festet med bolter og lim. Foto: Multiconsult

 

Pussen leggs på

Utenpå platene ble det lagt to tynne lag med mineralsk uorganisk puss. Den har plastiske egenskaper for å bli sterkere. I egenskaper ligner den mer på en kalkpuss enn en sementpuss. Særlig når det gjelder evnen til å diffundere (slippe ut) fukt. I et system med puss på isolasjon skal man først etablere et glassfiberarmert nett utenpå et tynt sjikt med lim. Armeringsnettet styrker vedheften og forhindrer oppsprekking av den tynne pussen. Tidligere ble ofte armeringsnettet boltet på plass. Problemet med denne løsninger har imidlertid vist seg å være at armeringen da har trengt seg inn i limet og havnet utenfor selve pussjktet.

Etter liming av armeringsnettet påfører man en underlagspuss og deretter et lag farget puss med 1-2 mm tykkelse. En farget puss har lengre levetid enn tilsvarende malt grå puss. Det er viktig å benytte en diffusjonsåpen overflatebehandling som vil kunne sikre opptørking av eventuell fuktighet. Pussen ble påført manuelt.

Før etterisolering hadde veggene med 5 cm etterisolering på innsiden en U-verdi på 1,4 W/m2K. Etter ytterligere 200mm isolasjon på utsiden hadde U-verdien kommet ned til 0,18 W/m2K.

Etterisolering av loft

Sinsen skole har et flatt tak som tidligere var isolert med 150 mm innblåst mineralull. Over isolasjonen var det et kryperom og et tretak. Ettersom skolen ble utstyrt med et balansert ventilasjonssystem med varmegjenvinner ble det gjort store inngrep i deler av takflaten. Seks ventilasjonsrom, hver på 200 kvm ble bygget. Store deler av det oppforede tretaket ble derfor demontert slik at man fikk god tilgang til loftsrommet. Rommene for ventilasjonsanlegget ble bygget med bjelker uavhengig fra resten av takkonstruksjonen. På denne måten reduseres støyen fra de mekaniske viftene.

I den urørte delen av taket beholdt man det gamle isolasjonssjiktet. For å bedre varmeisolasjonen blåste man inn ytterligere 200 mm mineralull. Når man blåser inn isolasjon kan det være vanskelig å ha kontroll på utførelsen. Isolasjonen fordeler seg ujevnt, det er vanskelig å etablere en vindsperre og isolasjonen blir ikke så godt komprimert. Bygningsfysikerne på Multiconsult regnet derfor med at 350 mm innblåst isolasjon fikk omtrent samme isolasjonsverdi som 300 mm vanlig isolasjon.

Isolering På Tak
Tegning av takløsningen. Illustrasjon: Multiconsult

Oppforede tretak kan være vanskelige å etterisolere fordi man risikerer at luftingen av taket blir dårligere. Ettersom temperaturen i hulrommet blir lavere på grunn av redusert varmetap fra underetasjene øker dessuten kondensfaren. På Sinsen skole var risikoen for lekkasje av varm og fuktig luft inn i isolasjonssjiktet lav ettersom betonghimlingen hadde god tetthet. Det ble etablert 10 cm luftesjikt ved de laveste delene av taket, ved renner og sluk. Med den nye løsningen gikk U-verdien i taket gikk fra 0,30 til 0,13 W/m2K.