Sammenligning av massivtre- og bindingsverkmoduler – egenskaper og knutepunkter

Abstract

Denne rapporten setter søkelys på egenskapene til massivtre og bindingsverk når materialene brukes i byggmoduler. Industrialisering av byggeprosessen ved bruk av moduler har økt både effektiviteten og rasjonaliteten i byggenæringen i dag. Det er stort potensiale og gode fremtidsutsikter både når det gjelder moduler generelt og for bruk av trematerialer i moduler. Massivtre er et nokså nytt materiale, og det er så langt ikke vanlig å produsere moduler i Norge med dette som hovedmateriale. Gruppen ønsker derfor å gjøre en sammenligning av moduler med massivtre og bindingsverk, og til slutt presentere et forslag til hvordan moduler av hovedsakelig massivtre kan utføres. Tanken er at disse modulene skal være så fleksible som mulig, altså at de er i stand til å imøtekomme ulike funksjoner og forskjellige byggeprosjekter. Prefabrikasjon og prekapp er tiltak som kan bidra til å redusere og håndtere avfalls-mengdene på byggeplasser. Ved å flytte produksjonen av byggmoduler til innendørs fabrikker kan arbeidet enklere standardiseres og dermed effektiviseres. Produksjon av moduler i fabrikker vil redusere byggefeil og øke kvaliteten på sluttproduktet. Tidlig og grundig planlegging er avgjørende for at byggmoduler skal være hensiktsmessige i byggeprosjekter. Høy byggeaktivitet i Norge sammenlignet med resten av Europa har ført til økt import av prefabrikkerte elementer og moduler fra hovedsakelig Øst-Europa, hvor arbeidskraft og materialer er billigere. De største fordelene med prefabrikasjon er kortere byggetid, bedre kvalitet og forutsigbar økonomi i prosjektene. Den tradisjonelle byggemetoden i Norge er bindingsverk, mens høyere bygninger stort sett har blitt oppført i betong og stål. Det er på tide å bruke kunnskapen om massivtre som et miljøvennlig og bærekraftig materiale til bygging av alt ifra småhus til store og komplekse bygninger. Massivtre har god bæreevne og brannmotstand, og kan være et godt alternativ når bindingsverk kommer til kort. Gruppen har gjennomført intervjuer av flere element- og modulprodusenter. Mange av produsentene har ikke erfaring med massivtre, og er noe skeptiske til materialet, blant annet fordi det er såpass nytt i norsk sammenheng. De produsentene som derimot har erfaring med massivtre påpeker at materialet kan løse mange utfordringer som ikke lar seg løse like lett med bindingsverk, men at det er viktig at entreprenører har kunnskap om hvordan massivtrekonstruksjoner bør utføres, hvordan massivtre reagerer på fukt og hvordan de derfor må beskyttes. I Norge må kunnskapen angående massivtre økes, slik at flere ønsker å ta i bruk teknologien. Hvis det blir større tilgang på massivtre vil prisen sannsynligvis gå ned over tid, noe som er avgjørende for konkurransen. Byggsektoren utgjør i dag 40% av klimagassutslippene verden over. Reduksjon innen denne næringen vil derfor bidra til å løse mange av problemene verden står ovenfor. Resultatene i rapporten viser at moduler med massivtre har bedre brannmotstand enn moduler med bindingsverk. Dette betyr at moduler i massivtre bevarer sin stabilitet og bæreevne under et helt brannforløp. Moduler i massivtre kan branndimensjoneres for å stå like lenge som de fleste mur- eller betong konstruksjoner og kan trygt brukes til bærekonstruksjoner i høye og komplekse bygg. Rapporten viser at det generelt er vanskelig å løse fuktproblematikken under transport, lagring og montering av begge modultypene. Både produsenter og entreprenører må alltid ha dette i bakhodet, slik at man unngår fuktskader i bygningene.

This report seeks to highlight the difference of the technical characteristics of cross laminated timber (CLT) and timber frame structures when these materials are used in building modules. Industrialisation of the building process by using modules in large scale has increased both the effectivity and rationality of the construction industry. There is great potential and prospects when it comes to modules in general as well as the use of wood in modules. CLT is a rather new material, and producing modules using this material is not common in Norway. The bachelor group therefore want to compare modules with CLT and modules with timer frame structures, and in the end of this report present a system of how CLT modules can be built. The idea is that the modules should be as flexible as possible, to meet different functional requirements in different building projects. Prefabrication and “precut” can contribute to the reduction and handling of waste in building sites. By moving the production of modules to inside factory halls the work can be standardised and made more efficient. The production of modules in factories will reduce production errors and improve the quality of the product. Early and thorough planning is crucial in making the modules suitable to each building project. High construction activity in Norway compared to other parts of Europe has led to high import of prefabricated modules, especially from Eastern Europe, where costs of labour and materials are lower. The greatest advantages of prefabrication are shorter construction time, better quality, and predictability of economics. The traditional building method in Norway is timber frame structures, while large and tall buildings often are built using concrete and steel. It is about time that we start to use the knowledge regarding CLT as a green and sustainable material in the construction of everything from small houses to large and complex buildings. CLT has a high load bearing capacity, is good with regards to fire safety, and can be a good alternative when timber frame structures cannot meet the requirements. The bachelor students have interviewed several companies who produce elements and modules. Some of the companies do not have experience using CLT, and are a bit sceptical to the material, mainly because it is rather new in Norway. However, the companies who do have experience with CLT say that the material can solve a lot of problems that are hard to solve using timber frame structures. They also point out that the construction companies who builds with CLT need to have sufficient knowledge about the material, how it reacts to moist and how it should be protected. The knowledge regarding CLT must be increased in Norway in general, so that more people will choose the material. This will most likely lead to lower prices in a long term. The construction industry constitutes 40 percent of the greenhouse gas emissions worldwide. A reduction of these emissions will help in solving the problems the world is facing. The results in this report show that modules with CLT are better regarding fire safety than modules with timber frame structures. This means that CLT modules stay stable and load bearing through a fire, and as long as concrete structures when planned correctly. The report also shows that solving issues regarding moist during transport, storage and assembling is difficult for both module types, but that it can be avoided by taking some precautions.