Transcript Tinas presentation här

Det nya träbyggandet
Tina Wik
Magnus Emilsson
Högskolan Dalarna
Limträteknik AB
2014-05-28
Kursens innehåll
 Introduktion till modernt träbyggande
 Nya möjligheter med trä
 Varför bygga med trä
 Flervåningshus i trä
 Möjligheter och begränsningar
 Projektförutsättningar och systemval
 Produktionsmetoder – Byggda projekt
 Konstruktioner i trä





Konstruktiva egenskaper hos trä
Råvara/Produkter
Dimensionerande förutsättningar
Träbyggnadssystem
Referensprojekt
 Fler exempel
Vad är nytt?
 Funktionsbaserade normer (1994)
Tog bort begränsningen max 2 våningar
Bronorm ändras så att träbroar kan utföras
 Nya produkter och system
Ex: bjälklagstyper, massivträkomponenter och system, Skivor
avsedda för brandskyddsinklädnader,
brandskyddsimpregnering, boendesprinkler, ljudisolerande
mattor och lim.
 Industrialisering
Träkonstruktionernas låga vikt kan göra träbyggandet
intressant
 Bättre ekonomisk konkurrenskraft med ökande energi- och
stålpriser
Gardemoens flygplats, Oslo. Arkitekt Niels Torp
Gardermoens flygplats, Oslo. Arkitekt Niels Torp
Gardermoens flygplats, Oslo. Arkitekt Niels Torp
Gardermoens flygplats, Oslo. Arkitekt Niels Torp
Sibeliushallen, Lahtis
Arkitekterna Hannu Tikka och Kimmo Lintula
Sibeliushallen, Lahtis
Sibeliushallen, Lahtis
Sibeliushallen, Lahti
Universeum, Göteborg. Arkitekt Gert Wingård
Universeum, Göteborg. Arkitekt Gert Wingård
Universeum, Göteborg. Arkitekt Gert Wingård
Domstolen Bordeaux, Frankrike
Arkitekt Richard Rogers
Domstolen i Bordeaux, Frankrike
Finnforest, Tapiola, Helsingfors
Arkitekt Helin & Co
Viks kyrka
Arkitekt Samuli Miettinen, jkmm arkkitehdit
TRADITION-
PSIYKOLOGI - EKONOMI- INNOVATION - OPTIMERING – SAMVERKAN-ÅTERANVÄNDING -
KVALITET - MILJÖ
OS-hallen
Hamar, Norge
Arkitekt Niels Torp
Lillehammer
Haakons hall
Interiör
”Leonardo-bron”, Norge
110 m lång, Fri spännvidd 45 m, Bredd 3 m
Varför bygga med trä?







Ekologi/Miljö
Estetik/Arkitektur
Boendekvalitet
Ekonomi
Samhällsekonomi
Glesbygdspolitik
Ytterligare ett alternativ
Miljöskäl
 Låg energiåtgång för att utvinna träprodukter.
 Vid rivning kan trä energiåtervinnas.
 Att producera välisolerade hus med yttervägg av
träregelstomme är lättare och mindre ytkrävande än vid
gjutna eller murade väggar.
 Förnyelsebar råvara.
 Träd binder atmosfärisk koldioxid.
Fotosyntesen
En revolutionerande materialtillverkning…
Tänk om…
… vi hade samma nationella mål för material som för energi…
…främst förnybara energikällor används.
Livscykelanalys
LCA-resultaten för träalternativet
Energiåtgång, från vaggan till grinden: 1140 MJ/m2
GWP (CO2-ekvivalenter): 280 kg/m2
LCA-resultaten för stålalternativet
Energiåtgång, från vaggan till grinden: 1740 MJ/m2
GWP (CO2-ekvivalenter): 340 kg/m2
LCA-resultaten för betongalternativet
Energiåtgång, från vaggan till grinden: 2520 MJ/m2
GWP (CO2-ekvivalenter): 420 kg/m2
Arkitektoniska skäl




Trä är ett förnyelsebart naturmaterial.
Träbyggnader är tåliga.
Träbyggnader åldras med värdighet.
Gestaltningsidé där konstruktion samspelar med det
arkitektoniska uttrycket.
Skola i Viel - det största trähuset i Schweiz
Hotell Zürichberg i Zürich
Arkitekt: Zürichberg Burkhalter & Suni
Boendekvalitet
 Trä kan nyttjas som
bärverk och som ytskikt.
 Trä ger en varm
atmosfär.
 Träytan blir inte lika kall
som putsade ytor.
Inga farliga emissioner.
Tekniska och ekonomiska skäl
 Hög tryck- och draghållfasthet i förhållande till sin egenvikt.
 Låg egenvikt.
 En fördel vid transporter vilket underlättar industriellt byggande.
 Gör trästomme lämplig vid påbyggnadsprojekt. Extra intressant vid
tredimensionell fastighetsbildning.
 Kan underlätta grundläggningen.
 Lätt att bearbeta.
 Erfarenheterna visar ekonomisk konkurrenskraft.
Kv Plogen, Umeå
Befintligt 6-våningshus påbyggt
med tre våningar
Samhällsekonomi - Glesbyggnadspolitik
EXEMPEL PÅ FÖRETAG SOM ETABLERAT SIG I GLESBYGD

 Martinsons i Bygdsiljum
 Moelvens bygg i Moelven
Lindbäcks bygg i Piteå och i Kalix
 Tomuko hus i Insjön
 Mockfjärdshus
 Dala Hus
 Mm
 mm
Inventering av projektförutsättningar
•
•
•
•
•
•
•
Detaljplaneförutsättningar
Planlösningar
Stabilitet
Grundläggning
Brand
Ljud
Fuktrörelser
Stomsystem
Antalet möjliga bjälklagstyper minskar vid
• Spännvidd > 6 m
• Bjälklagshöjd < 500mm
• Volymelement har bredd ca 4,1 – 4,2 m med avseende på
transporter
• Fribärande takstolar ger stora fria spännvidder och
möjliggör därmed flexibel planlösning
Systemval
• Platsbyggd lättbyggnadsteknik
– lätt att bygga in alla sorters installationer
– relativt vädersäkert
– är det rationellt? (konjunkturberoende)
• Slutna/ element
– installationer förberedda i fabrik eller delvis platsbyggt
– svårare att fuktsäkra på bygget (slutna lättbyggelement)
• Volymelement
– installationer färdiga i fabrik
– snabbt och konkurrenskraftigt men mindre flexibilitet
• Massivträ
– synlig ut- eller insida
– om höga kvalitetskrav på slutprodukten
– kan vara mer ”robust” på bygget
Tekniska val
Plattform eller inhängt?
Träfasad, skivor eller putsad fasad?
Gemensam eller individuell mätning?
Frånluft eller FTX
Kopparrör eller PEX
Wälludden Växjö
Arkitekt Tina Wik
Bo 01 Malmö
Arkitekt: Tue Traerup Madsen och Kim Dalgaard
Flerbostadshus
Trädgårdsstaden Västerås
Kjellander och Sjöberg Arkitektkontor
Kv Räven Solna
Per Hederus, Hederus Malmström Fråne
Arkitektkontor
Flerfamiljshus i Rydebäck, Arkitekt Nils Landén
Henrik Jais-Nielsen Mats White Arkitektkontor AB
Bjälklag i Rydebäck - platsbyggt
Utförande av väggar och bjälklag
Detaljer
Spacklad fog
Brandstopp stenull 40 kg/m3
Inre hamnen - Sundsvall
Arkitekt: Susanne Åström, White Arkitekter
Ex på höga träkonstruktioner
Limnologen, Växjö Arkitekt Ola Malm, Arkitektbolaget.
Limnologen Växjö Arkitekt Ola Malm, Arkitektbolaget
Plan
Limnologen
Bjälklagen en kombination av limträ och massivträ
Limnologen Bärande väggar av massivträ
Svartlamoen, Trondheim
Arkitekt Brändelaud Kristoffersson
Svartlamoen, Trondheim
Massiva träskivor
• Varierande udda antal lager riktade
vinkelrätt mot varandra.
• Varierande tjocklek – i detta fall 96 mm.
• Lamelleringseffekt uppnås.
Angerm.Siedlung Arkitekt Hubert Riess
Judenburg
Arkitekt Hubert Riess
Bieleweg
Arkitekt Hubert Riess
Volymprefabricering
Volymprefabricering:
Stomme av ”massivträ”
Konala, Helsingfors, grupphus
Arkitekt Erik Adlercreuz
Borgå Finland Flerbostadshus 4 våningar
Arkitektkontoret Vainio & Ekman Oy
Träfasad
• Träsorter i Europa indelas i 5 beständighetsklasser enligt EN-350-2
Klass 1
Mycket
beständigt
Teak
Klass 2
Klass 3
Beständigt
Måttligt
beständigt
Klass 4
Klass 5
Ringa
Icke
beständigt beständigt
Western red
Sibirisk Lärk
Europeisk
ceder
Lärk
Merbau europeisk Ek Nordamerikanske
Gran
Douglas
Jarrah
Finnforest
Furu
Thermowood
Ask
Bok
Värmebehandlat trä
Fasader
Detaljer
Värmebehandlat trä
Vilka egenskaper har ThermoWood?
• Formstabilt – Cellstrukturen förändras och inre spänningar
försvinner.
– Thermowood rör sig 50% mindre än obehandlat trä.
– Då träet inte rör sig nämnvärt så spricker det inte vilket gör att utseendet står
sig.
• Beständigt - Behandlingen driver ut näringsämnen
– Svamp och röta får betydligt svårare att få fäste
– Vi återkommer till hur beständigt ThermoWood är på nästa sida.
• Vacker brun färg – Färgen framkommer under
värmebehandligen
– Eftersom värmebehandlingen är genomgående hela materialet så kan träet
bearbetas och kapas med bibehållen färg.
Brand
Brandtekniska byggnadsklasser
Det finns tre brandtekniska byggnadsklasser
Br1
Br2
Br3
Br1
Byggnad med tre eller flera våningsplan
Byggnad i två våningsplan som
inrymmer
• Samlingslokal på andra
våningsplanet
• Hotell ed
• Vårdanläggning e d
• Särskilt boende för personer med
vårdbehov
Br2
Byggnad med två våningsplan
• Bya >200m2, inte sektionerad
med brandvägg i REI 60-M
• >2 lgh med rum på vindsplanet
• Samlingslokal i markplanet
Br3
Byggnad som inte kräver utförande
som i klass BR1 eller BR2
•
•
Envåningsbyggnader
småhus
Brandtekniskaklasser
• Följande förekommer: R, E, I, W, C, S
• Sifferbeteckningar: 15 – 360
•
•
•
•
R
E
I
W
Bärförmåga
Avskiljning
Isolering
Begränsad strålning
EI - klass
Maximal
temperaturstegring på
icke brandutsatt sida
• Medel – 140˚
• Enstaka punkt 180 ˚
E - klass
• Begränsar inte temperatur på icke brandutsatt sida
Ytskikt
• B-s1,d0 (I) Normal målningsbehandling på betong eller
gipsskiva med pappskikt
• C-s2,d0 (II) Vanlig papperstapet med vikt ≤175g/m2 på
betong eller på gipsskiva med pappskikt
• D-s2,d0 (III) Obehandlad träpanel
Skydd mot brand- och brandgasspridning mellan
brandceller
•
•
•
•
•
Byggnad Br 1
Brandcellsskiljande byggnadsdel i allmänhet
Brandbelastning f≤200MJ/m2
EI 60
Brandbelastning f≤400MJ/m2
EI 120
Brandbelastning f>400MJ/m2
EI 240
Skydd mot brand- och brandgasspridning mellan
brandceller
Byggnad i klass Br 2 eller Br 3
Brandcellsskiljande byggnadsdel i allmänhet
EI 30
Lägenhetsskiljande byggnadsdel i bostadshus
EI 60
Väggar EI 60
Lägenhetsskiljande vägg som uppfyller ljudklass D uppfyller
alltid minst EI 60 oftast EI 90
Brandteknisk indelning av vindar
• Vindsbjälklag utfört i trä
• Br 2 – byggnad
Vindsbjälklag i brandteknisk klass minst EI 30
Avskiljande väggar i brandteknisk klass EI 30 placerade
ovanför lägenhetsskiljande väggar.
Vindsbjälklag av träbjälklag
Ventilationsöppningar vid takfot
• Fönsteröppningen samt 20%
av bredden på båda sidor
om fönstret skall vara tät
• Eventuellt förses
ventilationsöppningen med
brandsvällande list som tätar
öppningen vid en eventuell
brand.
Installationssystem
• Generellt enklare att lösa installationer i
trähus.
– Enkel håltagning.
– Flerskiktskonstruktioner i bjälklag
möjliggör enkelt montage av
försörjningsledningar.
– Regelväggar kan rymma
evakueringledningar.
Försörjningssystem
Evakueringssystem
Kanaler i slutna schakt
• Ventilationskanaler som
förs genom schaktvägg
och som betjänar
brandcell inom vilket
schaktet är placerat
behöver inte isoleras till
skydd mot spridning av
brand.
Stålreglar i schaktet Alt kläs
reglarna med gips
Kanaler i slutna schakt
Stålreglar i schaktet Alt kläs reglarna
med gips
Kanaler i öppna schakt
Avloppsrör
Stålreglar i schaktet
Alt kläs reglarna med
gips
Mellan el, vent- och VS-rör
Monteras 13 mm gipsskiva som
fästes till stålregelstomme.
EI 15
Brandmanschett
Brandmanschett
Eldosor i vägg med
dubbel
regelstomme
Eldosor i
schaktvägg
Bärförmåga vid brand
Byggnad i klass Br 1
Byggnadsdel
f≤200MJ/m2
2 – 4 våningsplan
Bjälklag och övriga bärverk
R 60
5 – 8 våningsplan
Bjälklag
Övriga bärverk
R 60
R 90
Bärande och avskiljande väggar med dubbel
regelstomme
• REI 90
Yttervägg R 90
Lägenhetsskiljande bjälklag
Bärförmåga som momentkapacitet i kNm/bjälke
Bärförmåga vid brand
Byggnad i klass Br 2 eller Br 3
Byggnadsdel
Bostadshus Br 2
R 30
Bostadshus Br 3
R 15
Två krav på samma byggnadsdel
Krav
Avskiljande byggnadsdel
Bärande byggnadsdel
Bärande byggnadsdel skall då utföras
i klass REI 60.
EI 60
R 30
Brandspridning
Brandstopp
•
Brandstopp inuti
konstruktioner
är nödvändiga
för att förhindra
krypbränder
•
Konstruktioner
utan hålrum
rekommenderas
Fasader i Br1-byggnad
Fönsterlösa fasader kan utföras med träpanel,
t.ex. fönsterlösa gavlar eller fasader med endast
små fönster <0,4 m breda och med area <0,3 kvm.
Dock måste hänsyn tas till antändning via t.ex.
gräsbrand och avstånd till närliggande hus. Första
Våningen bör kläs med obrännbart material.
Balkonger, loftgångar och trappor kan
utföras i trä om ytskiktskravet uppfylls
Puts
Brandimpregnerat
Brand!?
Boendesprinkler
Fasta fönster
E 30
Brandskyddsimpregnerat trä
• Tryckimpregnering med oorganiska salter
• Vid brand omvandlas de brandhämmande
komponenterna till ej brännbara gaser som vatten och
CO2
• Avfall kan deponeras och komposteras.
• Ytbehandling utvändigt med oljebaserad bets eller färg
• Ytbehandling invändigt med såpa, lut eller
syrahärdande lacker
Tekniska byten då
boendesprinkler installeras
utan att brandteknisk beräkning behöver göras
• Brännbar fasad på byggnader i mer än två våningar
• Minskade krav på brandspridning via fönster
• Minskade krav på ytskikt i bostad
– Fler tekniska byten får göras då brandteknisk beräkning görs
Skydd mot brandspridning inom brandcell
Byggnadsklass
Ytskikt tak
Brännbara takytor
Klass I
B-s1,d0
Tändskyddande
beklädnad
K210/B-s1,d0
Br 2
Klass III
D-s2,d0
Klass II
C-s2,d0
Tändskyddande
beklädnad
K210/B-s1,d0
Br 3
Klass III
D-s2,d0
Klass III
D-s2,d0
Br 1
Ytskikt väggar
Klass II
C-s2,d0
Ytskikt och beklädnad i utrymningsvägar
Byggnadsklass
Br 1
Br 2
Br 3
Ytskikt väggar
Klass I
B-s1,d0
Klass I
B-s1,d0
Klass II
C-s2,d0
Ytskikt tak
Brännbara tak
och väggar
Klass I
B-s1,d0
Tändskyddande
beklädnad
K210/B-s1,d0
Klass I
B-s1,d0
Tändskyddande
beklädnad
K210/B-s1,d0
Klass I
B-s1,d0
Tändskyddande
beklädnad
K210/B-s1,d0
Ljudkällor
Stegljud
• Fotsteg inom lägenheten
• Fotsteg utom lägenheten
Installationsljud
• Tvättmaskin
• Diskmaskin
• Fläktar
• Hissar
•Trafikbuller
Luftljud
Stereo
TV
Vad är speciellt för ett hus med trästomme
Stegljud:
• Fotsteg utom lägenheten –
Lätta konstruktioner gör
stegljud utifrån lite
besvärligare
Installationsljud:
– Inga större skillnader
Luftljud
- Inga större skillnader,
möjligen lättare att hantera
i trähus
Trafikbuller
- Inga större skillnader
Luftljudisolering
• Luftljudisoleringen ger skillnaden i ljudnivå mellan två rum
• Ljudkrav klassificeras i klass A till klass D
• Ju högre värde på luftljudisoleringen desto bättre
Reduktionstal
R (dB)
R = L1 - L2 +10log(S/A2)
L2
L1
S
A2
Stegljudstransmission
Ln = L2 + 10log(A2 /10)
F
L2
A2
Sammansatt Stegljudstransmission
1: Direkt transmission
2: Flanktransmission
1
2
Stegljud
• Stegljudsnivån skall vara så låg som möjligt
• Stegljudsdämpningen skall vara så hög som möjligt
Byggnadsakustik
• Högt R innebär hög luftljudsisolering
• Lågt Ln innebär hög stegljudsisolering
Lägsta tillåten luftljudisolering i dB
Högsta tillåtna stegljudsnivå i dB
Träbjälklag har
• God steg- och luftljudisolering vid höga frekvenser
• Svårare att hitta bjälklagskonstruktioner som även
reducerar störningar från stegljud vid låga frekvenser
Träbjälklag grundkonstruktion
• 22 spånskiva
• 45x300 s 600
kertobalkar
• 300 stenull
• Akustikprofil s 400
• 13 gips GN
• 15 gips GF
Tjocklek 375 mm
Brand REI 60
Rw+Ci,50-3150=62-3=59
Lw+Ci,50-3150=56+1=57
•
•
•
•
15 Lamellparkett
lumppapp
30 Gipsavjämning
Decibel 3
Akustikmatta
• Grundbjälklag
Brand REI 60
Rw+Ci,50-3150=66-1=65
Lw+Ci,50-3150=43+4=47
Pris 1040 kr/m2
Tidsåtgång 0,9 h/m2
Exklusive parkett
Konstruktioner i trä
Magnus Emilsson
•
•
•
•
•
Konstruktiva egenskaper hos trä
Råvara/Produkter
Dimensionerande förutsättningar
Träbyggnadssystem
Referensprojekt
Avslutaningsvis några
intressanta
Träbyggnadsprojekt
Roof truss a la Polounceau
En jämförelse…
Ridhus i Flyinge
AIX arkitekter
Flyinges nya ridhus!
Flyinges nya ridhus!
Structural Systems, Engel
Konstruktion där materialets draghållfasthet
har utnyttjats
Lagerbyggnad i Schweiz
Väderskydd i Schweiz
Gymnastiksal i Vrin i Schweiz Konstr Jurg Conzetti
Sveriges största trähus
Institutionen för skog och trä Växjö universitet
Arkitekt: Mats White
Kapell i Schweiz
Arkitekt: Peter Zumthor
Konstruktionen samspelar med det arkitektoniska
uttrycket
Kapell i Schweiz
Muhlweg Wien Bostadshus
Arkitekterna Johannes och Herman Kaufmann
Muhlweg Wien Bostadshus
Arkitekterna Johannes och Herman Kaufmann
Muhlweg Wien Österrike
Arkitekt Hubert Riess
Muhlweg Wien Österrike
Arkitekt Hubert Riess
Muhlweg Wien Österrike
Arkitekt Dietrich / Untertrifaller
Bostadshus i Paris
Arkitekt Mathias Romvas
Bostadshus i Paris
Arkitekt Mathias Romvas
Bostadshus i Paris
Arkitekt Mathias Romvas
Strandparken Sundbyberg
Wingårds arkitekter ab
Wien Österike studio och
bostad
Arkitekter Ablinger, Vedral & Partner
Wien Österike Studio och bostad
Arkitekter Ablinger, Vedral & Partner
Studio och bostad
Arkitekter Ablinger, Vedral & Partner
Tack!