Prosjektering og LCA av et lavblokk-konsept i tre

Abstract

Lavblokkbebyggelse har vist seg å være en klimavennlig strategi for urban utbygging. Det er de siste årene blitt forsket på hvordan å bytte ut bæresystemet fra betong og stål til tre kan bidra til å kutte klimagassutslippene i byggebransjen. Vitenskapelig litteratur peker på at potensialet for dette ligger mellom 30-50% i klimagassutslipp. Det er derimot lite belyst i denne forskningen hvordan utslippene påvirkes av tilleggsmaterialer, spesielt for brann og lyd. Denne rapporten vil forsøke å belyse dette, gjennom prosjektering av et lavbklokk-konsept med Norgeshus og utarbeidelse av klimagassregnskap.

Utgangspunktet for oppgaven er et konsept av Norgeshus for et leilighetsbygg i to etasjer, kalt Flex 1. Oppgaven går ut på å videreutvikle dette konseptet til et i fire etasjer med to alternativer for bæresystem; ett i betong og stål og ett i massivtre og limtre. Gjennom prosjektering skal det belyses hvilke tiltak som kreves for å tilfredsstille kravene til brann og lyd for trebygget. Etterfølgende vil det utvikles klimagassregnskap for de to bærekonstruksjonene og for de to fullstendige byggene. Klimagassregnskapene er utført i programmet Reduzer.

Funnene fra prosjekteringen viser at det kreves en del tiltak for tekniske krav på dekker, skillevegger mellom boenheter og yttervegger i massivtre. Slike tiltak gjør at trebygget får ekstra utslipp fra tilleggmaterialer, som utgjør ca. 10 kgCO2e/m2BTA mer enn tilleggsmaterialer i referansebygget i betong. Likevel kommer trebygget ut med 21% mindre utslipp enn referansebygget totalt sett. Til sammenligning har selve bæresystemet i trebygget 45% mindre i utslipp enn bæresystemet for referansebygget. Dette viser at det ikke er nok å bare se på bærekonstruksjonen når man vurderer ulike materialer med hensyn på klimagassutslipp.

Denne studien bidrar til vitenskapelig litteratur om klimagassutslipp fra ulike modeller av trebygg. I tillegg er studien av interesse for ulike aktører i byggebransjen som vil finne løsninger som hensyntar klimagassutslipp og samtidig tilfredsstiller de tekniske kravene. Spesielt er det interressant for Norgeshus og lignende aktører som driver med boligbygging av dette omfanget. For prosjekterende kan studien bistå med løsninger for de tekniske kravene som stilles til en lavblokk med bærende konstruksjoner i tre. For utbyggere kan denne studien brukes som beslutningsgrunnlag for valg av bæresystem.

Low-rise residential buildings have proven to be a climate-friendly strategy for urban development. In recent years, research has been carried out regarding how changing the load-bearing structures from concrete and steel to wood can contribute to cutting greenhouse gas (GHG) emissions in the building industry. Scientific litterature suggests that the potential for this is somewhere between 30-50%. It is however not clear in this research how the emissions are affected by additional materials, especially for fire and acoustics. This report will attempt to uncover this, through design of a low-rise residential concept with Norgeshus and through calculations of GHG emissions.

The basis of this thesis is a concept by Norgeshus of a two-storey residential building, called Flex 1. The thesis will include further developing this concept into a four-storey residential building with two alternative load bearing systems; one in concrete and steel and one in CLT (cross-laminated timber) and glulam (glue laminated timber). Through the design process it will be uncovered which measures are necessary to meet the required levels for fire safety and acoustics according to the norwegian building code, TEK17. Furthermore, GHG calculations will be carried out for the two load bearing structures and for the two fully designed buildings in the programme Reduzer.

Findings from the design process show that measurements are required especially for partitioning floors, partition walls and exterior walls with CLT. Such measures result in higher emissions for the wooden building from additional materials, which constitute about 10 kgCO2e/m2BTA more emissions than the additional materials in the concrete reference building. However, the wooden building comes out at 21% less total emissions than the reference building. In comparison, the load-bearing wooden structure has 45% less emissions than the load-bearing structure of the reference building. This implies that it is not sufficient to look only at the load-bearing structure when concidering different materials in regards to GHG emissions.

This study contributes to scientific litterature about GHG emissions from different models of wooden buildings. It is also relevant for different parties of the building industry, who wishes to find solutions which consider GHG emissions and meets the technical requirements. This is especially interesting for Norgeshus and similar parties which operates within the same range of housing development. For designers, this thesis can contribute with solutions for the technical requirements in a low-rise residential building with a wooden load bearing system. For real-estate developers, this thesis can be used as a basis for deciding which load bearing system to choose.