Sven Thelandersson - Tekniska utmaningar i industriellt träbyggande
Sven Thelandersson - Tekniska utmaningar i industriellt träbyggande
Sven Thelandersson - Tekniska utmaningar i industriellt träbyggande
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Tekniska</strong> <strong>utmaningar</strong> i <strong>industriellt</strong><br />
<strong>träbyggande</strong><br />
<strong>Sven</strong> <strong>Thelandersson</strong>,<br />
Konstruktionsteknik, Lunds<br />
<strong>Tekniska</strong> Högskola
Industriellt<br />
byggande vad är<br />
det?<br />
- Viss förvirring råder<br />
i den allmänna<br />
debatten<br />
- I Jerker Lessings<br />
licentiatavhandling<br />
2006 ges en<br />
genomtänkt<br />
definition<br />
- Ger en teoretisk<br />
idealbild av hur det<br />
borde gå till<br />
Jerker Lessing, 2006
Utveckling av<br />
Teknikplattform<br />
Utveckling av<br />
Processplattform<br />
Projektering<br />
Planering<br />
Specifikt projekt<br />
Process och projekt<br />
Tillverkning Montage<br />
Grundarbeten<br />
Byggplatsarbete<br />
Källa: Lessing (2006)<br />
Integration
Byggsystem<br />
Byggsystem - Ett sätt att med standardkomponenter utforma<br />
unika slutprodukter
• Grundläggning<br />
– Generellt<br />
– Platta på mark<br />
– Hissgropar<br />
• Stomme<br />
– Generellt<br />
– Väggar - bärande<br />
• Anslutningar<br />
• Bärande innerväggar<br />
• Bärande ytterväggar<br />
– Bjälklag<br />
• Generellt - utformning t.ex. bjälklag<br />
• Mellanbjälklag<br />
• Vindsbjälklag<br />
– Takkonstruktion<br />
– Trapphus<br />
– Hisschakt<br />
Byggsystemets struktur -<br />
exempel<br />
• Stomkomplettering<br />
– Generellt<br />
– Väggar - icke bärande<br />
• Innerväggar<br />
• Utfackningsväggar<br />
– Fasader<br />
• Stående panel<br />
• Liggande panel<br />
• Putsad fasad<br />
– Takbeklädnad<br />
– Balkonger<br />
– Dörrar och fönster<br />
– Trappor<br />
• Installationer<br />
– Generellt<br />
– Ventilation<br />
– VS<br />
– EL<br />
– STYR<br />
Lessing (2009)<br />
• Inredning<br />
– Generellt<br />
– Kök<br />
– Snickerier<br />
– Badrum
Industriellt byggande –<br />
state of art i Sverige<br />
• Småhusindustrin är den som närmast uppfyller kriterierna<br />
för <strong>industriellt</strong> byggande<br />
• Ändå visar undersökningar att även denna industri är långt<br />
från det teoretiska idealet*<br />
• Flera ambitiösa försök att utveckla <strong>industriellt</strong> byggande för<br />
flerbostadshus har avbrutits av olika skäl (ex. NCC<br />
komplett, Open House)<br />
• Dock arbetar ett antal företag med s.k. plattformar för<br />
flerbostadshus med viss framgång<br />
• Men gapet mellan teori och faktisk status är fortfarande<br />
stort<br />
*Persson, Malmgren, Johnsson, ITcon (2009)
Generella problem<br />
• Högt utvecklad industriell byggproduktion kräver<br />
stora fasta investeringar<br />
• Den svenska marknaden är för liten och det finns<br />
många hinder för lansering på internationell marknad.<br />
• Byggkonjukturen har länge varit starkt cyklisk, vilket<br />
missgynnar verksamheter med högre fasta kostnader<br />
• Japan framhålls ofta som gott exempel, men där är<br />
marknaden större och kostnadsläget högt<br />
• Därför tveksamt i vilken utsträckning Japanska<br />
erfarenheter kan tillämpas här
Byggsystem/teknisk plattform för<br />
<strong>träbyggande</strong> - <strong>utmaningar</strong><br />
• Komplexiteten ökar signifikant för flerbostadshus jämfört<br />
med småhus<br />
• Integration stomme/stomkomplettering/installationer måste<br />
hanteras effektivt vilket är svårt<br />
• Krav på energieffektivitet och fuktsäkerhet skärps<br />
successivt och handfasta, verifierade lösningar för detta<br />
saknas<br />
• Beständighets- och underhållsfrågor behöver särskilt<br />
hanteras då man bygger med trä<br />
• Måttnoggrannhet, formstabilitet och fuktrörelser är<br />
specifika problem vid <strong>träbyggande</strong><br />
• Akustik, vibrationer och brand ställer särkilda krav på<br />
byggsystemet<br />
Krav som dessa måste hanteras samtidigt som<br />
produktionsprocessen skall optimeras och effektiviseras
I småhus med enbart en<br />
lägenhet kan man<br />
relativt enkelt lösa<br />
•brand<br />
•akustik<br />
•montering<br />
•väderskydd<br />
•logistik<br />
•etc
Här ökar svårighetsgraden något<br />
(brand, ljud, etc.)<br />
Vertikalt separerade<br />
lägenheter
Komplext m.a.p.<br />
•ljud<br />
•brand<br />
•stabilisering<br />
•produktionsteknik<br />
•väderskydd<br />
•fuktrörelser<br />
•etc.<br />
Vertikalt och horisontellt separerade<br />
lägenheter<br />
Välludden, Växjö
Integration<br />
stomme/stomkomplettering/<br />
installationer<br />
• Installationer reducerar effektiviteten i produktionen på ett<br />
signifikant sätt om de inte planeras smart*<br />
• Installationer kan ge svårkontrollerade negativa effekter på<br />
ljudprestanda, brandsäkerhet och lufttäthet<br />
• Ett doktorandprojekt inom LWE behandlar dessa problem<br />
(Martin Lennartsson, LTU)<br />
Golvvärme, Limnologen, Växjö<br />
*Visades tydligt i ett examensarbete vid<br />
Mekanisk Teknologi, LTH, initierat genom LWE<br />
Elinstallation Välludden
• Ökade energikrav ställer<br />
större krav på byggnadens<br />
klimatskärm (mer isolering<br />
och högre krav på lufttäthet)<br />
• Detta kan innebära nya<br />
möjligheter för trä som<br />
byggnadsmaterial<br />
• Men påverkar också<br />
produktionsprocessen<br />
signifikant<br />
• Ett doktorandprojekt inom<br />
LWE behandlar detta (Albert<br />
Boqvist)<br />
Energieffektivitet
• Byggandet drabbas av många<br />
fuktskador genom olämpliga<br />
konstruktioner i klimatskärmen<br />
(fasader, grunder, vindar)<br />
• Trä som material pekas (oftast<br />
felaktigt) ut som en risk<br />
• Pågående klimatförändring kan<br />
förväntas accentuera dessa<br />
problem<br />
• Ett projekt inom LWE behandlar<br />
fasadlösningar (Johan Jönsson,<br />
Miklos Molnar)<br />
• Risker för mögelpåväxt<br />
behandlas parallellt inom FoUprogrammet<br />
Woodbuild (Lars<br />
Olof Nilsson berättar mer om<br />
detta)<br />
Fuktsäkerhet
Källa: SBUF Informerar 07:37<br />
Typisk ytterväggskonstruktion<br />
under senaste 10-15 åren
Enstegstätade fasader<br />
• Ca en halv miljon människor bor i hus med denna typ av<br />
fasad<br />
• SP:s stora undersökning visar att uppåt hälften av dessa<br />
hus har fuktskador<br />
• Frekvensen är högst i södra och västra Sverige<br />
• De som äger husen håller ofta tyst om problemen för att de<br />
inte skall sjunka i värde<br />
• Branschen har nu tagit fram nya s.k. säkra lösningar som<br />
man återigen skall pröva i full skala<br />
• Utredningen om detta jätteproblem borde ha gjorts av<br />
oberoende forskare utan finansiering och inflytande från<br />
den berörda branschen<br />
• Detta visar att konsumenternas intresse tas dåligt tillvara<br />
genom nuvarande forskningsfinansieringssystem
Beständighet och underhåll<br />
• Osäkerhet hos kunderna om beständighet och framtida kostnader för<br />
underhåll<br />
• Dåliga kunskaper i byggbranschen om materialval och konstruktivt<br />
träskydd<br />
• Riskerna är betydligt större i landets södra/västra delar än i Norrland,<br />
vilket normalt inte beaktas<br />
• Resultat från beständighetstester för träprodukter svåra att nyttiggöra<br />
i byggprojektering<br />
• Dessa frågor behandlas f.n. i FoU programmet Woodbuild<br />
Standardtest för beständighet ovan mark
• Byggsystem och produktionsteknik<br />
måste anpassas till de<br />
toleranser som är realistiska för<br />
träprodukter<br />
• Toleranserna påverkas av<br />
fuktrörelser i bygg- och<br />
bruksskede<br />
• Fuktrörelser och krypning ger<br />
vertikala sättningar av signifikant<br />
storlek i högre byggnader<br />
• Fuktbetingade rörelser kan ge<br />
upphov till sprickor och störande<br />
ljud i stommen<br />
• Dessa frågor måste hanteras i<br />
utvecklingen av byggsystemet<br />
Måttnoggrannhet,<br />
formstabilitet och<br />
fuktrörelser<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
05feb<br />
mm<br />
0605marapr 05maj<br />
04jun<br />
04jul<br />
03aug<br />
02sep<br />
02okt<br />
01nov<br />
01dec<br />
31dec<br />
30jan<br />
0131marmar Uppmätta vertikaldeformationer i<br />
5-våningsbyggnad<br />
mätpunkt 1<br />
mätpunkt 2<br />
30apr
Akustik och vibrationer<br />
• Relativt omfattande forskning har bedrivits för lätta system, men<br />
mer behövs<br />
• Luftljudisolering i vertikala element inget större problem<br />
• Krav på begränsning av stegljud i låga frekvenser har stark<br />
påverkan på utformning av bjälklag (volymbyggande som<br />
separerar golv och tak fungerar bäst)<br />
• Bjälklagsutformning styrs också av krav på begränsning av<br />
vibrationer<br />
• Flanktransmission måste hanteras vid utformning av<br />
anslutningsdetaljer<br />
• Konflikt mellan krav på horisontalstabilisering och akustikkrav<br />
ofta svår att hantera<br />
• Kan långtidseffekter försämra ljudprestanda i en träbyggnad?<br />
Se vidare Vinnovarapport 10116689: Industriell behovsanalys- akustisk forskning för<br />
flerbostadshus med lätta stommar
Brandkrav<br />
• Brandkrav är också en viktig aspekt på utformningen i träbyggnader<br />
• Även här är bjälklag ett kritiskt element<br />
• Forskningsmässigt är numera kunskapen hygglig på detta område<br />
• Svårigheter uppstår ofta i detaljutformingar och i samband med<br />
installationer<br />
Helena Johnsson diskuterar brand i efterföljande presentation ”Stabilisering och<br />
brand i volymbyggda trähus”
Sammanfattning<br />
• Träbyggsystem har en rad fördelar som inte belysts i denna<br />
presentation, som fokuserar på de byggtekniska aspekter som måste<br />
hanteras<br />
• Att optimera utformningen av ett träbyggsystem är en mycket stor<br />
utmaning för utveckling av såväl teknisk plattform som process<br />
• Helhetsyn är absolut nödvändig<br />
• I viss utsträckning saknas fortfarande lämpliga verktyg och modeller för<br />
verifiering av prestanda<br />
• Potentialen för fortsatt utveckling är stor<br />
• Marknadssegmentet kommersiella byggnader återstår att bearbeta. Ett<br />
doktorandprojekt inom LWE behandlar detta (Gabriela Tlustochowics)
Change language