10/9/2003. Kendt materiale - ny teknologi. Nyt konstruktivt træelement. Arkitektonik og husbygning. Program lektion 7

Transkript

1 Arkitektonik og husbygning Program lektion H+H Fiboment/ Lars Nøbbe Pause Træ som byggelement Kursusholder Poul Henning Kirkegaard, institut 5, Aalborg Universitet :47 P.H. Kirkegaard Slide 1/37 Kendt materiale - ny teknologi :47 P.H. Kirkegaard Slide 2/37 Nyt konstruktivt træelement Massivt træbyggeri basere sig på bærende konstruktionselementer, der produceres ved sammensætning af brædder af relativt ringe kvaliteter og mindre dimensioner end de, der sædvanligvis anvendes til konstruktive formål. Tilgengæld for det ringere råmateriale anvendes større mængder træ. Princippet i selve elementfabrikationen er enkel; træ af bræddedimension lægges bredside mod bredside og sømmes eller limes sammen til elementer af en størrelse, der kan håndteres af to mand samt eventuelt en mindre kran. Med disse bærende elementer opføres råhuset tørt, idet de massive træelementer anvendes som bærende dele i vægge, dæk og tage :47 P.H. Kirkegaard Slide 3/37 1

2 Massive træelementer :47 P.H. Kirkegaard Slide 4/37 Ny dansk boligbyggeri i massive træelementer :47 P.H. Kirkegaard Slide 5/37 Ny dansk boligbyggeri i massive træelementer :47 P.H. Kirkegaard Slide 6/37 2

3 Konstruktion Generelt: 3 stk. limtræsrammer danner den primære konstruktion. De limede massive træelementer virker som sekundær konstruktion samt som afstivning / stabilisering af huset. Tag: 120 mm træelementer med spænd 6,0 m. Ovenpå lægges fugtspærre, isolering og pap. Ydervæg: 95 mm lodretstående træelementer med fugtspærre, masonit lægter, isolering og træbeklædning. Indervæg: 70 mm lodretstående træelementer. Dæk: 120 mm træelementer med påstøbt 80 mm lys beton som gulv :47 P.H. Kirkegaard Slide 7/37 Nyt konstruktivt træelement Muligheden for at udbrede nye byggekomponenter i dansk byggeri skyldes efterspørgslen fra brugeren pga. en stigendetendens til miljøbevidsthed og ønske om brug af fornyelige ressourcer.samtidig fokuserer befolkningen i stigende grad på bl.a. indeklimaet, da man i de nordiske lande opholder sig indendørs en stor del af vores liv. Det store trævolumen i massivtræelementer kan i den forbindelse være medvirkende til at skabe et mere behageligt indeklima i form af udjævning af fugt- og temperaturvariationer igennem året :47 P.H. Kirkegaard Slide 8/37 "Modulhus" en arkitektonisk bolig i træ To unge, danske arkitekter søsætter nu i samarbejde med bl.a. Skov- og Naturstyrelsen projektet "Modulhus" en arkitektonisk bolig i træ, der handler om en ny designmæssig og anderledes arkitektonisk tilgang til det at opføre huse af træ :47 P.H. Kirkegaard Slide 9/37 3

4 Kapel, Zumthor :47 P.H. Kirkegaard Slide 10/37 Kapel, Zumthor :47 P.H. Kirkegaard Slide 11/37 Tegnestue, Zumthor :47 P.H. Kirkegaard Slide 12/37 4

5 Tegnestue, Zumthor :47 P.H. Kirkegaard Slide 13/37 Hus om romerske ruiner, Zumthor :47 P.H. Kirkegaard Slide 14/37 Kulturhus i Reihoku, Abe Hitoshi :47 P.H. Kirkegaard Slide 15/37 5

6 Træhuse fra k_m.architektur I Bregenz :47 P.H. Kirkegaard Slide 16/37 Træhuse fra k_m.architektur I Bregenz :47 P.H. Kirkegaard Slide 17/37 Træhuse fra k_m.architektur I Bregenz :47 P.H. Kirkegaard Slide 18/37 6

7 Hvad er træets største fordel? Det er let at bearbejde enten som små enheder på værkstedet eller på byggepladsen, man har en stor fleksibilitet. Træet har økonomisk fordele netop på grund af dets fleksibilitet og den nemme forarbejdning. Træ er et æstetisk materiale, reflekterer lyset varmt og har en god stoflighed. Let og stærk :47 P.H. Kirkegaard Slide 19/37 Hvad er træets største ulempe? Fugtproblematikkerne som det alt overskyggende problem.råd og fugtafhængig dimensionsændringer. Brandsikringen :47 P.H. Kirkegaard Slide 20/37 Brandforhold Massive træelementers brandtekniske egenskaber beskrives med udgangspunkt i kapitel 6 og 4 I henholdsvis BR-95 og BRS-98. Brandtekniske forhold er et vigtigt område for byggeriet, da brandforholdene har stor betydning for brugerens/befolkningens sikkerhed :47 P.H. Kirkegaard Slide 21/37 7

8 Brandforhold Eksempel: En bærende BD30 konstruktion skal opretholde sin bæreevne i et tidsrum på 30 minutter under en brand :47 P.H. Kirkegaard Slide 22/37 Brandforhold BR95 stiller desuden krav til overflader og beklædninger i bygninger. For overflader skelner man mellem klasse A og klasse B materialer, hvor klasse A er svært antændelige materialer, mens klasse B er letantændelige materialer. Beklædninger opdeles i klasse 1 og klasse 2, hvor klasse 1 beklædninger kun kan opbygges af klasse A materialer og klasse 2 beklædninger skal være mindst klasse B materialer. (10 min beskyttelse). Ubehandlet træ og træbaseret plader tilhører gruppen af klasse B materialer :47 P.H. Kirkegaard Slide 23/ :47 P.H. Kirkegaard Slide 24/37 8

9 Brandimprægnering af træ Trykimprægnering af massivt træ og krydsfiner. Dette kræver, at imprægneringsmidlet kan trænge ind gennem hele træets tværsnit. Tilsætning af brandhæmmende midler til spånerne i spånplader eller ved imprægnering af de enkelte finerer i krydsfiner under produktionen af pladerne. Tidligere kunne brandhæmmende maling også anvendes som metode til brandbeskyttelse. Men der findes ikke p.t. produkter på markedet, der er godkendt :47 P.H. Kirkegaard Slide 25/37 Brandimprægnering af træ Brandimprægnering af træ eller træbaserede plader udføres normalt med henblik på godkendelse fra byggemyndighederne som klasse 1 beklædning eller klasse A materiale. Brandimprægneret træ anvendes udelukkende til beklædninger, regnskærme eller nedhængte lofter. Bærende konstruktioner brandimprægneres ikke, dels fordi brandimprægneringsmidlerne kan påvirke træets styrkeegenskaber negativt og dels fordi brandimprægneringen ikke reducerer indbrændingshastigheden væsentlig :47 P.H. Kirkegaard Slide 26/37 Brand- og lyd sætter begrænsninger i etagebyggeri Der er specielt to områder, brand- og lydforhold, som kan være med til at sætte begrænsninger for massivtræelementers anvendelsesområder i etagebyggeriet :47 P.H. Kirkegaard Slide 27/37 9

10 Brand sætter begrænsninger i etagebyggeri Dette giver to muligheder for at opføre træhusbyggerier i op til 4 etager, hvor gulv I øverste etage ikke er mere end 9,6 m over terræn, nemlig: 1. Bygningen kan forsynes med et automatisk sprinkleranlæg. 2. De bærende trækonstruktioner kan beskyttes af et ubrændbart eller næsten ubrændbart brandbeskyttelsessystem. (indpakning) :47 P.H. Kirkegaard Slide 28/37 Indeklima i hus af limede massivtræelementer Man har undersøgt omfanget af emissionen af formaldehyd og flygtige carbonforbindelser fra de limede træelementer ved dels at foretage målinger i den færdige konstruktion (in-situ) og dels ved at foretage beregninger af den forventede afgasning på grundlag af tidligere udførte bestemmelser af byggematerialets emission Undersøgelsen konkluderer at koncentrationen af formaldehyd ikke overstiger 0,100 milligram/kubikmeter luft, som er den grænseværdi WHO anbefaler :47 P.H. Kirkegaard Slide 29/37 Bygningsgeometri næsten uden begrænsninger Spændvidde op til 12 meter Buede konstruktioner Indbygning af fald :47 P.H. Kirkegaard Slide 30/37 10

11 :47 P.H. Kirkegaard Slide 31/37 Facadebeklædning af træ Valg af træart Konstruktiv træbeskyttelse Overfladebehandling Eventuel imprægnering :47 P.H. Kirkegaard Slide 32/37 Facadebeklædning af træ Egetræ indeholder garvestoffer, der sammen med træets opbygning og cellestruktur bidrager til den naturlige varighed. Thuja (Western red ceder) indeholder svampehæmmende stoffer, der er så effektive, at træet bliver holdbart. Skovfyr, lærk, gran og douglas har i kernen svampehæmmende stoffer samtidig med, at kernecellerne er lukkede for indtrængning af frit vand. Træs levetid reduceres mærkbart, hvis det er fugtigt eller i jordkontakt. Modsat øges holdbarheden, jo bedre det beskyttes mod regn, fugt og sollys. Trækvalitet, tværsnitsdimensioner, konstruktionens udformning og lokale forhold har stor betydning for den faktiske levetid. Ved overfladebehandling med godkendte træbeskyttelsesmidler og gode malingsprodukter kan levetiden forøges væsentligt, afhængigt af den valgte behandling og interval for vedligeholdelse :47 P.H. Kirkegaard Slide 33/37 11

12 :47 P.H. Kirkegaard Slide 34/37 Tommelfingerregler for tilskåret, ubehandlet træ anvendt udendørs: Over jord har en tynd dimension som regel længere holdbarhed end en tyk. Den tynde dimension tørrer hurtigere efter opfugtning og har dermed ikke samme tendens til at akkumulere fugt. I jord er det omvendt. En tyk dimension holder længere end en tynd. Et træemnes tyndeste dimension bestemmer varigheden. For samme træart gælder næsten altid, at tungere ved høj densitet er mere varigt end let ved. Kerneved er mere varigt end splintved :47 P.H. Kirkegaard Slide 35/37 Konstruktiv træbeskyttelse Konstruktiv træbeskyttelse betyder udformning af konstruktionen, som skal minimere de klimatiske påvirkninger, træet udsættes for. I praksis skal facaden udformes, så træet skærmes mod sol og regn ved, at vandet kan ledes væk, og at træet holdes så tørt, at svampe og insekter ikke kan leve i det. Principperne for konstruktiv træbeskyttelse kan deles i 3 hovedgrupper: Minimal vandpåvirkning Samlinger og fastgørelser Den samlede konstruktion :47 P.H. Kirkegaard Slide 36/37 12

13 Om træ :47 P.H. Kirkegaard Slide 37/37 Thank You for Your Attention :47 P.H. Kirkegaard Slide 38/37 13