Hållbar konstruktionsteknik

Korrekt utnyttjat trä är ett användbart, kostnadseffektivt och förnybart material med en hög potential att användas inom byggbranschen. I Sverige finns ett stort intresse att utforska nya sätt att använda trä som det huvudsakliga lastbärande materialet i olika typer av flervåningshus. Byggandet av lägenhetshus med helt prefabricerade volymmoduler i trä är en industrisektor som för närvarande snabbt ökar sin kapacitet. Ett antal hustillverkare som har producerat och levererat volymmoduler främst för enfamiljshus, utökar nu sitt produktionssegment till att omfatta flerfamiljshus upp till 6-8 våningar i stadsområden. Detta innebär en enorm utmaning för producenter, forskare och ingenjörer eftersom tillgängliga konstruktionsregler ännu inte har implementerats fullt ut för dessa typer av byggnader. De största fördelarna med denna byggteknik är den korta produktionstiden, den höga prefabriceringsnivån under välkontrollerade förhållanden och det snabba montaget av modulerna på byggarbetsplats.

En annan princip för att bygga träkonstruktioner är att använda korslimmade träpaneler (CLT-paneler) för bärande ändamål. Denna byggteknik är relativt ung men lovande och för närvarande finns det minst tre nya tillverkningsfabriker som nyligen har startats eller håller på att etableras i Sverige. Deras kapacitet kommer att mångdubbla den tidigare nationella produktionen av CLT och följaktligen tyder mycket på att det kommer att byggas fler byggnader med användning av sådan teknik i framtiden. Eftersom byggmetoden fortfarande är ung finns det också många delar av tekniken där den tillämpade forskningen avsevärt kan förbättra och utveckla material och metoder som används. Sådana forskningsfält spänner från limningsteknik för brädorna i panelerna via innovativa förbindningar till aspekter vid rivning och återanvändning av byggmaterialet.

Syftet med forskningen inom ”Hållbar konstruktionsteknik” är att bidra till omvandlingen av den nuvarande byggsektorn till en mer klimat- och energieffektiv sektor. Detta görs genom att hantera komplexa tekniska utmaningar genom numerisk modellering, experimentell utvärdering, fältförsök av relevanta byggnader och med andra tillgängliga metoder. För att uppnå effektiva byggnader är livscykelperspektiv avgörande där hänsyn tas till miljöaspekter vid produktionen, under livslängden och vid rivning av byggnaden. Sådan forskning ligger därför också inom ramen för verksamheten.

Exempel på forskningsprojekt (pågående och planerade)

• BioSirk, ett svenskt - norskt samarbetsprojekt med syftet att integrera akademi och industri inom 1) trä för konstruktion, produktion och tjänster 2) förpackningar och 3) livscykeloptimerade processer.

• Design av innovativa modulbaserade timmerbyggnader med flera våningar baserade på avancerad modellering och fullskalatester, Experimentella tester och avancerad numerisk modellering i ett gemensamt projekt med Linnéuniversitetet och RISE.

• Cross Laminated Timber, CLT är en sk. ”gamechanger” inom byggsektorn och det finns flera innovationer som behövs för att utveckla så väl material som metoder ytterligare. Sådana projekt är aktuella inom gruppens verksamhet.

• Fältövervakning av byggnader. Idag ger automatisk och digitaliserad övervakning över lång tid stor kunskapstillväxt i de flesta industrisektorer. Byggsektorn anpassas långsamt mot ytterligare övervakning och i framtiden kommer vi att samla avsevärda mänger data kring en byggnad. Detta ämne kommer att utvecklas successivt tillsammans med branschen i framtiden.

• Modellering av responsen i innovativa byggkonstruktioner så som volymbyggnader i trä eller CLT-byggnader. Forskningen syftar till att modellera kompletta strukturer med hjälp av adaptivitet och submodellering.