Frostsprengning av bygningsmaterialer i kulturminner

Effekten vil blant annet være oppsprekking av fuger og stein samt avflassing av puss. Hvorvidt det er fugene eller steinen som fryser i stykker vil avgjøres av de enkelte mørtel- og steintypenes egenskaper, som for eksempel porestruktur, fuktsugings- og uttørkingsevner. Kulturminner med murverk utsatt for fuktinntrengning vil være truet av denne type skader. Flater med dårlig avrenning, oppsprukne fuger og skadet puss er eksempler på deler av murverkskonstruksjoner hvor slike skader lett kan oppstå.

Effekter av klimaendringer på frostsprengning av bygningsmaterialer

Frostsprengning er ikke noen ny problemstilling, men det er forventet at én effekt av klimaendringene vil være en øking av frostsprengning av bygningsmaterialer i store deler av landet. Spesielt truede områder er de deler av landet som tidligere har vært preget av et vinterklima med temperaturer stabilt under frysepunktet og som i fremtiden, med en gjennomsnittlig temperaturøkning på minst 2-3 °C, vil preges av varierende vintertemperaturer over og under frysepunktet. Dette vil medføre at vann som eventuelt har trukket inn i konstruksjonene vil kunne fryse og tine gjentatte ganger i løpet av vintrene og forårsake frostsprengning i større grad enn før. Samtidlig vil noen områder i landet få en minskning i antall frysepunktspassasjer grunnet en temperaturøkning som gjør at vintertemperaturene til en større del vil være over frysepunktet.

Praktiske tiltak for å minske risikoen for frostspregning

Praktiske tiltak for å redusere risikoen for frostsprengning av stein og mørtel bør gjennomføres ved at det først gjøres en vurdering av hvorvidt det aktuelle kulturminnet / kulturmiljøet vil bli utsatt for økt risiko for frostnedbrytning grunnet forventede klimaforandringer. Deretter vurderes tilstanden for den aktuelle bygningsdelen, så gjennomføres en analyse av årsaker til eventuell økt risiko og avslutningsvis anbefales tiltak.

Vurdering av eventuell økning av antallet frostsykler i området samt eventuell økning i nedbør gjøres ved analyser av beliggenhet i forhold til sannsynlige truede områder i landet, se figur 2. I tillegg til geografisk beliggenhet bør høyde over havet vurderes. Beliggenhet på et høydedrag i forhold til gjennomsnittsnivået i området kan for eksempel gi kaldere klima enn de mer generelle geografiske betraktningene. I tillegg kan for eksempel skyggefulle områder, lokale kuldeområder alternativt lokale områder med forholdsvis lunt og beskyttet klima gi avvik fra de mer generelle geografiske trendene. Grovt sett vil trolig kommunene i innlandet samt i Nord-Norge bli mest utsatt for økt frostsprenging av bygningsmaterialer grunnet klimaforandringene mens kommuner som allerede i dag har våte regnfulle vintre ikke trenger å være så observante på denne type nedbryting.

Bygningsdeler eller bygningselementer som kan trues av en økt risiko for frostsprengning eller som kan innvirke på frostsprengning av andre deler av bygningen kan for eksempel være:

• Fundamenter av murverk
• Yttervegger av murverk
• Frittstående murverk
• Murte pipeløp
• Yttervegger, utvendig kledning, overflater
• Taktekking
• Dreneringssystem
• Takrenner og nedløpsrør

Tilstandsvurdering

Tilstandsvurdering bør gjennomføres av bygningskyndig, gjerne med kompetanse på eldre, verneverdig bebyggelse.

Tilstandsvurdering kan gjøres etter Norsk Standard (NS3423 Tilstandsanalyse for fredete og verneverdige bygninger. Byggforskserien, Byggdetaljer, Norges byggforskningsinstitutt). Tilstandsvurdering gjennomføres da etter følgende kriterier:

• Tilstandsgrad 0 (TG0): ingen symptomer, ingen tiltak nødvendig
• Tilstandsgrad 1 (TG1): svake symptomer, ordinært vedlikeholdsbehov
• Tilstandsgrad 2 (TG2): middels kraftige symptomer, moderate utbedringer nødvendig
• Tilstandsgrad 3 (TG3): kraftige symptomer, store utbedringer nødvendig

Årsak til økt risiko for frostsprengning

Årsak til økt risiko for frostsprengning er at vann kommer inn i konstruksjonen og fryser til is. Skader og situasjoner som kan føre vann inn i konstruksjonene kan være for eksempel:

• Lekkasjer / skader i tak
• Oppstigende grunnfukt grunnet dårlig drenering
• Lekkasjer i nedløpsrør /takrenner eller underdimensjonerte nedløpsrør / takrenner
• Lekkasjer i beslag av for eksempel metall
• Skader i murverk
• Skader i puss

Forslag til tiltak

Tiltak bør rettes mot at vann ikke skal komme inn i konstruksjonene og at det vannet som tross alt kommer inn må få anledning til å tørke ut. Eksempler på bygningsmessige tiltak er først og fremst nye / utbedrede avrenningsløsninger og fuktsikringer samt bevisst valg av bygningsmaterialer.

Murverkskonstruksjoner som er vanskelige å fuktsikre bør ha materialer som er så frostbestandige som mulig. Det kan derfor være aktuelt å skifte ut noen materialer i bygningskonstruksjonene.

Eksempler på tiltak kan være:

• Utbedring av taktekking
• Utbedring av drenering, nedløpsrør og takrenner
• Utbedringer av dekkinger / beslag
• Reparasjon av puss-skader
• Murverksreparasjoner som sikrer vannavrenning
• Frostbestandighetsanalyser av stein / mørtel med eventuell påfølgende reparasjon med mer frostsikker stein / mørtel.
• Overvåking av symptomer, det vil si for eksempel regelmessig fotoregistrering

Fotoregistrering for overvåking av skadeomfanget bør gjøres hvis man er usikker på om skadene bør utbedres eller på hvor raskt utviklingen går. I tillegg bør bygningsdeler fotoregistreres før og etter gjennomførte tiltak.

Dersom en bygning eller konstruksjon er fredet kan noen av tiltakene kreve tillatelse fra vernemyndighetene.

For å få en oversikt over behovene for tiltak på et kulturminne kan følgende skjema brukes.

FROSTSPRENGNING. Frostsprengning av fuger i murverk på Mo kirkeruin, Valdres.

Figur 1. Kartet viser hvor i Norge det er høy, moderat respektive lav risiko for økt nedbrytning av bygningsmaterialer grunnet frostsprengning i de nærmeste 100 årene. Grensene mellom de tre sonene må ses som flytende overganger mellom områder med forskjellig risiko for økt nedbryting. Lokale forhold innenfor sonene, som for eksempel høydedrag og skyggefulle områder, vil også påvirke risikoen i stor grad.