Klimaoptimalisering av dekkeløsninger i betong

Abstract

Byggebransjen har en betydelig innvirkning på verdens klimagassutslipp, og for å gjøre sektoren mer bærekraftig er det nødvendig med omfattende endringer. I betongbygg utgjør dekker den største andelen av klimagassutslippet, og derfor vil det være størst klimagevinst dersom utslippene fra dekker reduseres.

Tidligere studier har konkludert at hulldekker er dekkeløsningen med lavest klimagassutslipp, samtidig som bruken av spennarmerte flatdekker øker. Derfor er det interessant å undersøke effekten til klimaoptimalisering av spennarmerte flatdekker og deres konkurranseevne i forhold til hulldekker. I oppgaven sammenliknes klimagassutslippet til de to dekkeløsningene med hensyn til tre parametere: dimensjoner, nyttelast og betongens klimagassutslipp.

De spennarmerte flatdekkene ble modellert ved hjelp av dataprogrammet ADAPT-Builder, og klimaoptimalisering ble utført ved å begrense materialbruken med hovedfokus på betongmengden. For å sammenlikne klimagassutslippene til de to dekkeløsningene, ble det beregnet klimagassutslipp for ni ulike spennarmerte flatdekker og ni hulldekker. Hvert enkelt flatdekke og hulldekke ble beregnet med betong i de ulike lavkarbonklassene.

Resultatene viser at selv om hulldekker generelt har lavere klimagassutslipp sammenliknet med spennarmerte flatdekker, er det under visse forutsetninger mulig for spennarmerte flatdekker å oppnå tilnærmet like, og i enkelte tilfeller, lavere klimagassutslipp i forhold til hulldekker. Oppgaven viser også at bruk av lavkarbonbetong fører til større reduksjon av klimagassutslipp for spennarmerte flatdekker sammenliknet med hulldekker. Derimot vil bruk av hulldekker være mer gunstig for klimagassregnskapet ved økende dimensjoner og nyttelaster.

Oppgaven viser at det er mulig å oppnå betydelig reduksjon av klimagassutslippene fra spennarmerte flatdekker, og at klimaoptimalisering kan gjøre spennarmerte flatdekker konkurransedyktige mot hulldekker med hensyn til klimagassutslipp.

The construction industry has a significant impact on global greenhouse gas emissions To make the sector more sustainable, extensive changes are necessary. A significant source of the emissions in concrete buildings are floor slabs, as they account for the majority of material usage. Therefore, the greatest climate benefit would be achieved by reducing the carbon footprint of floor slabs.

Previous studies have concluded that hollow core slabs are the slab solution with the lowest greenhouse gas emissions, but the use of post-tensioned flat slabs is increasing. Therefore, it is interesting to examine the effect of climate optimization on post-tensioned flat slabs and their competitiveness compared to hollow core slabs. The study compares the two floor slab solutions with respect to three parameters: dimensions, load capacity, and the greenhouse gas emissions from the concrete.

The post-tensioned flat slabs were modeled using the software program ADAPT-Builder, while the climate optimization was performed by limiting material usage with a primary focus on reducing the amount of concrete. To compare the greenhouse gas emissions of the two floor slab solutions, emissions were calculated for nine different post-tensioned flat slabs and nine hollow core slabs. The emission of each individual flat slab and hollow core slab were calculated using concrete in various low-carbon classes.

The results show that although hollow core slabs generally have lower greenhouse gas emissions compared to post-tensioned flat slabs, under certain conditions, post-tensioned flat slabs can achieve nearly equal or even lower greenhouse gas emissions than hollow core slabs. The study also shows that the use of low-carbon concrete leads to greater reduction in greenhouse gas emissions for post-tensioned flat slabs compared to hollow core slabs. However, the use of hollow core slabs is more favorable for the greenhouse gas accounts as dimensions and load capacities increase.

The study demonstrates that significant reductions in greenhouse gas emissions from post-tensioned flat slabs can be achieved, and that climate optimization can make post-tensioned flat slabs competitive with regard to greenhouse gas emissions compared to hollow core slabs.