Opprinnelig publisert 27. mars 2019 | Oppdatert med nye perspektiver på sirkulærøkonomi, levetid og modulære løsninger. Toppbilde: Kvarteret Korsningen, fotograf: Anders Bobert
Innen fagmiljøer og leverandørkjeder pågår en drakamp om ulike materialers miljøavtrykk, og hvilke som er best egnet for fremtidens bygg. Med erkjennelsen av byggenæringen som en sentral bidragsyter til materialkonsum og utslipp, løftes tre fram som en slags redningsplanke. Samtidig har aluminium og glass etablert seg som materialer med høy resirkuleringsgrad og lang levetid.
For arkitekter blir spørsmålet ikke lenger «hvilket materiale er best?», men heller «hvordan kan vi kombinere materialenes styrker på en måte som gir lavest miljøavtrykk og lengst levetid?» En «både-og» framfor «enten-eller» tilnærming når det gjelder materialpreferanser, produktvalg og løsninger kan bidra til at interessante muligheter ikke forblir i skuffen.
Tre har lange tradisjoner innen skandinavisk byggeskikk, og det er et fornybart naturmateriale. Treverk har en positiv effekt på innemiljøet – det er et naturlig materiale som «puster» når overflaten ikke dekkes til med lakk eller maling, og det virker fuktighetsregulerende. Overflaten absorberer støy bedre enn hardere flater i andre produkter.
For nybygg har beskrivelser som «Konstruksjonen skal oppføres i massivtre» og «fasaden skal ha et klart treuttrykk» vært en gjenganger over tid. Med massivtre og nyere teknikker realiseres nå høyhus basert på tre, noe som for 15-20 år siden ikke ble vurdert som realistisk.
Aluminium benyttet som bærestruktur til glassfasader, vinduer og dører har flere fortrinn. Stor styrke i forhold til vekt samt formbarhet til en relativt sett lav kostnad, legger grunnlag for å kunne skreddersy byggeelementer med lav vekt som samtidig kan håndtere utfordrende vindlaster.
Åpningsvinduer og dører vil være stabile elementer som ikke «slår seg» med varierende fuktighet. At aluminium ikke korroderer, men holder seg tilnærmet uforandret kun med enkelt renhold av den anodiserte eller lakkerte overflaten, utgjør nok et av materialets viktigste fortrinn.
For aluminium er det etablert sirkulære prosesser der en svært høy andel av materialet gjenvinnes etter endt livsløp. Når behovet for råvarer kan dekkes med resirkulerte materialer framfor nyutvinning, vil også metall i praksis utgjøre et fornybart materiale.
Glass utgjør et sentralt materiale som per i dag ikke kan erstattes av noe annet produkt. For glass er sirkulære prosesser så vidt i gang, men fremtidig mangel på den essensielle råvaren kvartssand, i kombinasjon med en kamp om redusert CO2-avtrykk, utgjør pådrivere mot et sirkulært livsløp også for dette materialet.
Glassfasader av aluminium eller stål ivaretar primærfunksjonene i bygningens ytterhud. Regn- og vindtetthet, isolerende egenskaper, gjerne kombinert med støydemping, innbrudds- og brannmotstand finnes som ferdige pakkeløsninger, der en bred palett av arkitektoniske muligheter også hører med. I tillegg sørger innvendige bæreprofiler i ulike dybder for at fasadesystemene langt på vei kan håndtere kravene til bæreevne.
Påhengsfasaden kan monteres utenpå en primær bærestruktur av massivtre. Treverket kan også erstatte påhengsfasadens bærende komponent ved at flate profiler uten hulkammer, såkalte add-on profiler, monteres direkte på et rammeverk av tre.
Last ned Schücos produkter i BIM: Schüco DocuCenter BIM-files
Add-on systemer legger til rette for at glassfasader, vindusfelt eller glasstak kan utføres som hybrid-konstruksjoner av aluminium og tre. Her finnes muligheter for å hente det beste ut av to ulike materialer.
I en fasade der et rammeverk av tre skal håndtere vindlaster og egenlaster fra glass og aluminiumsprofiler stilles det krav til tresort og sammenføyning av komponentene. En hard tresort som eik, eller ulike typer laminert treverk er som regel påkrevet. Sammenføyningene mellom horisontalt og vertikalt stenderverk må utføres med T-forbinder-braketter som inngår i en helhetlig systemløsning.
For Finansparken i Stavanger er det benyttet en modifisert null-profil. Denne tar opp egenlast, ordinære vindlaster samt vindpåkjenninger mot glasskiver som er montert 90° på fasaden og inn i profilen.
Der add-on prinsippet benyttes utenpå søyler eller dragere med langt større bredde enn aluminiumsprofilene, resulterer det i trange spalter mellom treverk og innside glass der begrenset luftgjennomstrømning vil kunne gi uheldig fuktdannelse med påfølgende skader.
Glassfasader basert utelukkende på treverk kan være krevende å gjennomføre i praksis, blant annet med hensyn til å sikre en effektiv drenering av glassfalsene. Vann vil alltid før eller siden trenge inn i konstruksjonen, noe som fordrer toleranse for fuktighet over tid. Samtidig må inntrengt vann kunne ledes ut igjen og det må være tilstrekkelig luftåpninger til at glassfalsene kan tørke ut.
Fasadesystemer av aluminium er designet for formålet. De er designet etter et konsept som også benyttes på takflater, der inntrengt vann ikke kan ledes direkte ut, men må følge glassfalsens integrerte drenskanaler ned til bunnen av konstruksjonen.
Ubehandlet treverk vil til en viss grad absorbere og avgi fuktighet ut fra varierende betingelser i innemiljøet. Når fasaden bygges med tette, isolerte felt, slik en ofte finner i brystningssone og opp mot himling, vil skillet mellom romluft og isolasjonssjiktet i veggen kunne være vanskelig å fastslå eksakt.
Slik det normalt legges en dampsperre kontinuerlig over innvendig veggflate vil det av estetiske hensyn ikke være naturlig eller praktisk mulig å legge dampsperren over fasadens innvendige rammeverk. En gradvis oppbygging av fuktighet som over tid forårsaker mugg og råteskader, vil kunne foregå i det stille.
Arkitektonisk og til dels av målsettinger om bærekraft, er det av og til ønskelig å erstatte utvendige aluminium dekklister med treverk. Dette vil i praksis endre et dokumentert konsept slik at systemgarantier ikke lenger vil være gyldige. Fasadens tetthet og funksjon over tid vil dermed ikke kunne garanteres.
Teoretisk kan en tenke seg at fasadesystemets utvendige aluminium klemprofil kombineres med treverk som et prosjektspesifikt grep. På den måten kan estetiske målsettinger oppnås uten at det påvirker vesentlige komponenter i profilsystemet.
Når bygningens fasader vurderes helhetlig, vil en kunne tenke seg kombinasjoner av aluminium og tre der løsningen ikke nødvendigvis innebærer add-on konseptet. Der add-on prinsippet representerer en noe omstendelig sammenføyning av to ulike materialer, vil elementer av aluminium kunne utgjøre selvstendige komponenter i en fasade som ellers består av veggelementer i treverk.
Et glassfelt basert på et rammeverk av aluminium montert i trefasaden utgjør hensiktsmessig anvendelse av begge materialer. La materialene ta seg av hver sine oppgaver framfor å tvinge dem sammen i hybridkomponenter.
For fremtidens bygninger vil et modultenkesett kunne legge til rette for:
Modulene kan videre utformes med tanke på dekomponering og resirkulering. Vinduer, dører og fasadefelt produsert på ombruksvennlige, standardiserte mål vil med enkelt vedlikehold kunne ha tilnærmet «evig» liv.
Der en EPD legger 50-60 år til grunn bør levetiden på rammeverket i praksis kunne dobles. Når en tar med i beregningen at rammematerialet etter endt liv kan resirkuleres 100% med begrenset energiforbruk, bidrar dette til å gi aluminium en interessant miljøprofil.
Vi erfarer at komplette fasader rives og erstattes med nye etter kun 20-30 års levetid, noe som i praksis pulveriserer miljøregnskapet. Et fasadesign som bidrar til et optimalisert kjøle- og oppvarmingsbehov og godt innemiljø er gunstig for driftsregnskapet. Kanskje enda viktigere er arbeidet i prosjekteringsfasen med å utarbeide løsninger som legger grunnlag for lang levetid, med begrensede krav til vedlikehold og utskiftninger.
Vi ser på tre som et typisk nordisk materiale som vi liker å betrakte som et kortreist produkt, selv om det tilbakelegger lange fraktavstander før det når fram til byggeplassen. Treverk som skiftes ut i bygg ses gjerne på som fullstendig resirkulerbart selv om det med sitt innhold av impregnering og overflatebehandling sorterer under spesialavfall.
Aluminium på sin side er et fullstendig resirkulerbart materiale. Likevel er etterspørselen på verdensbasis så stor at summen av forbruker- og produksjonsskrap kun kan dekke opp ca. 40% av nyproduksjonen.
Aluminium er også et naturmateriale, men fremstillingsprosessen for er mer energikrevende, og det kommer derfor dårligere ut i et miljøregnskap når en vurderer produksjonsprosessen isolert. Materialet har imidlertid potensielt lang levetid og det fordrer svært begrenset vedlikehold.
Veien framover mot sirkulære prosesser for byggematerialene vi benytter er foreløpig i puberteten. Enn så lenge befinner vi oss langt fra en situasjon der behovet for råvarer kan dekkes med resirkulerte materialer framfor nyutvinning, og det er nødvendig at andre tiltak vurderes for reduksjon av det miljømessige fotavtrykket.
Ny teknologi åpner for spennende muligheter med tre og aluminium som byggemateriale. Kombinasjonen påvirker det arkitektoniske uttrykket, men det er ikke opplagt at en totalt sett oppnår noen miljømessig gevinst. Alle materialer har sine styrker og svakheter, både funksjonelt og i miljøperspektiv. Det viktigste er å studere hvordan totalløsningen og kombinasjonen av materialene vil fungere og utvikle seg gjennom byggets levetid.
Tre og aluminium kan kombineres, men krever ekstra oppmerksomhet under prosjekteringen:
Vurder om separate komponenter gir bedre totaløkonomi:
En dogmatisk tilnærming til materialvalg kan stenge for gode løsninger. Evaluer hvert prosjekt individuelt med fokus på:
Schücos fasadesystemer er utviklet med tanke på:
Vi bistår deg gjerne med:
Aluminium og tre i samspill åpner for muligheter både estetisk og teknisk. Med riktig tilnærming kan kombinasjonen gi fasader som både har lavt miljøavtrykk og lang levetid.
Large Project Manager