Tilpasningsdyktighet i undervisningsbygg i massivtre

Abstract

Denne masteroppgaven har problemstillingen: Under hvilke forutsetninger er massivtre en god løsning for skolebygg mtp. tilpasningsdyktighet?

Ut fra den generelle problemstillingen ble det formuert fire forskningsspørsmål for å avgrense og konkretisere oppgaven: 1. Hvorfor velger offentlige byggherrer å bygge nye undervisningsbygg i massivtre? 2. Hvilke bygningstekniske parametere er sentrale for undervisningsbygg mtp. tilpasningsdyktighet? 3. Hvilke muligheter og begrensninger for endringer i undervisningsform og bruk ligger i valg av å benytte massivtre versus andre konstruksjonsprinsipper? 4. Hva vil være de viktigste hensynene å ta i prosjekteringen for å tilrettelegge for tilpasningsdyktighet i et undervisningsbygg i massivtre?

Studien kartlegger motivasjonen til byggherrene for å bygge undervisningsbygg i massivtre, samt de viktigste bygningstekniske parameterne i et undervisningsbygg for å legge til rette for tilpasningsdyktighet (TPD). Disse parameterne er kartlagt ved hjelp av litteraturstudie, intervju og dokumentstudie. Videre undersøkes parameterne i fem casestudier av grunnskoler og videregående skoler, og muligheter og utfordringer med et bæresystem i massivtre kartlegges. Til slutt diskuterer oppgaven rundt hvilke hensyn som er viktige å ta under prosjektering og planlegging av undervisningsbygg i massivtre mtp. TPD.

Resultatene fra denne studien viser at det er de positive innvirkningene på klimagassregnskapet, samt kommunene og fylkeskommunenes klima- og miljøstrategier, som i stor grad er motivasjonen til offentlige byggherrer for å bygge nye undervisningsbygg i massivtre. Videre viser resultatene at parameterne gitt i tabellen under er sentrale for TPD i undervisningsbygg. Tabellen tar utgangspunkt i oversikten gitt i temaheftet Livsløpsplanlegging og tilpasningsdyktighet i bygninger, skrevet av Multiconsult, og er oppdatert med bakgrunn i resultatene fra denne studien.

Parametere av betydning for installasjonsplass og utstyr: Netto etasjehøyde, vertikale sjakter, installasjonsplass over himling Parametere av betydning for arealdisponering og tilgjengelighet: Spennvidder, innvendige vegger og søyler, bygningsbredde, areap pr. elev Parametere av betydning for utvidelsesmuligheter: Tomteforhold

Oppgaven konkluderer med at hovedutfordringen med å benytte massivtre i et tilpasningsdyktig undervisningsbygg er knyttet til den begrensede spennvidden til massivtredekkene. Sammenlignet med stål og betongkonstruksjoner er massivtreelementer derimot enkle å bearbeide og ta hull i, noe som gir en byggeplass med lite støy og støv, noe som er fordelaktig ved å bygge på, eller ved siden av, en skole som samtidig er i drift. Avslutningsvis konstaterer studien med at at vurderinger og valg i tidlig stadie i stor grad har en innvirkning på TPD i et undervisningsbygg. Viktighe elementer for å øke TPD i undervisningsbygg i massivtre er å: - Vurdere hvor viktig tilpasningsdyktighet er i form av tillegginsvesteringer - Vurdere om deler av bygget har behov for en større grad av tilpasningsdyktighet enn andre - Undersøke fremtidige scenarioer og hvordan disse kan løses - Ta valg av hovedmateriale tidlig, og undersøke kombinasjoner med andre materialer (bæresystemet må være tilpasset det valgte materialet) - Med fordel benytte samspill

I tillegg til denne masteroppgaven vil hovedfunnene fra studien bli publisert som en konferanseartikkel på den internasjonale forskningskonferansen CIRRE 2020.

This thesis has the main research question: Under which circumstances is solid wood a good choice for educational buildings in regards of adaptability? Based on the general approach to the problem, four sub-research questions were formulated to refine and concretise the thesis: 1. Why do public project owners choose to build new school buildings in solid wood? 2. Which building technical parameters are particularly important for the adaptability of school buildings? 3. What opportunities, and constraints, for changes in educational teaching forms and use, lie in the choice of using solid wood versus other materials? 4. What will be the most important considerations in the design phase, to facilitate adaptability in a school building in solid wood?

This study maps the public project owner´s motivation to build new school buildings in solid wood, as well as looking at what is the most important building technical parameters to facilitate adaptability. These parameters are mapped using a litterature review, semi-structured interviews and a document study. Furthermore, the parameters are analyzed in five case studies of Norwegian municipalities and counties, and the challenges and possibilites associated with a load bearing system in solid wood are mapped. Finally, the paper discusses what the most important aspects to consider during planning of new school buildings in solid wood are.

The results from this study shows that the parameters given in the table below are important for the adaptability in school buildings. The table is based on the overview given in the booklet Life Cycle Planning and Adaptability, written by Multiconsult, and is updated using the results from this study. Parameters of importance for space for technical installations and equipment: Ceiling height, vertical shafts, space for technical installations above ceiling Parameters of importance for disposal of area and availability: Span, Interior walls and columns, Building width, Area pr. pupil Parameters of importance for expandability: Plot conditions

The study reveales that the main challenge of using solid wood in an adaptable school building is tied to the limitied span of the CLT floor slabs. Compared to steel and concrete, solid wood elements, on the other hand, are easy to adapt and to make holes in. Making holes in a solid wood slab is a process with small amount of dust and noice, which is beneficial when refurbishing a school in use. Finally, the study finds that early assessment and chocies have a major impact on the adapatability of the educational buildings. Important elements to increase the adaptability in solid wood educational buildings are: - The importance of adaptability in form of additional investments should be considered - It should be considered if parts of the building has a greater need of adaptability than other parts - Future scenarios and how these can be solved should be explored - The choice of main materiale in the load bearing system must be taken early, and combinations with other materials should be considered (the load bearing system must be adapted to the chosen material) - A collaborative design phase can be used advantageously

In additon to this thesis, the main findings from this study will be published at the international research conference CIRRE 2020.