8.1. Enkät och intervjuer
Det urval av respondenter som användes i studien kan inte anses representativt för branschen som helhet och någon slutsats kan där av inte dras avseende branschens inställning till trä som stommaterial vid uppförandet av en enplans hallbyggnad med lagerverksamhet enbart med bakgrund i enkäten och intervjuerna. Dock kan resultaten ges viss styrka i leverantörernas uppskattning av de jämförda materialens marknadsandelar för att ge en fingervisning om hur verkligheten ser ut. När hänsyn tas till både enkätresultaten och leverantörernas
uppskattningar så framträder tydligt att marknaden är motvillig till att använda trä som stommaterial vid dylika konstruktioner.
8.2. BBR-krav
8.2.1. Fukt, stadga och beständighet
· Bägge stommaterialen uppnår BBR:s krav på stadga.
Att uppnå stadga i en konstruktion under såväl bruks- som uppförandeskedet är inte
materialspecifikt utan konstruktions- och produktionsmetodsberoende. Det är inte svårare att uppfylla rådande villkor med endera materialet men dimensionerna på elementen kan variera avseende tvärsnittsarea. Träelement har generellt större tvärsnittsarea än stålelement.
· Bägge stommaterialen kan uppnå BBR:s krav på fukt.
Bägge stommaterialen kan med ”enkla medel” skyddas mot fuktangrepp om de placeras i en tempererad miljö.
Trä är ett organiskt material och kräver noggrann fuktprojektering för att vara ett fuktbeständigt material.
Enligt källorna till det här arbetet så kräver inget av materialen att uppföras under väderskydd om uppförandetiden är kort och stora nederbördsmängder inte förväntas. Dock bör fuktkvoten i träet kontrolleras innan elementet byggs in för att säkerställa en tillräckligt torr och fuktsäker konstruktion. Under studiens förlopp hördes dock röster som talade för väderskydd av
träkonstruktioner.
· Bägge stommaterialen kan uppnå BBR:s krav på beständighet.
Trästommen är naturligt beständigare än stålstommen i korrosiva miljöer. Stålstommen kräver rostskyddsbehandling i någon form.
Ska en liknande byggnad uppföras vid västkusten där höga halter av luftburet salt är vanligt förekommande så är således trästommen att föredra medan de bägge alternativen anses likvärdiga i mindre korrosiva miljöer.
De jämförda stommaterialen anses likvärdiga med avseende på just stadga.
8.2.2. Brandkrav
· Eftersom brandkrav saknas på en enplans hallbyggnad med lagerverksamhet så går byggnaden att uppföra med bägge jämförda stommaterial utan vidare åtgärd. Ett brandskydd kan dock vara fördelaktigt ur egendomsskyddsavseende då
försäkringsbolagen annars kan presentera höga premier för fastighetsförsäkring eller rent av vara ovilliga att försäkra byggnaden över huvud taget.
I det fall en liknande byggnad ska uppföras utan brandskydd är trä att föredra som
stommaterial, relativt stål, till följd av de jämförda materialens olika sätt att deformeras vid brandlast och således är fördelaktigt avseende egendomsskyddet.
· I det fall brandkrav R30 sätts på stommen uppfyller en trästomme kravet utan några brandskyddande åtgärder bortsett från det sekundära bärverket av KL-trä som behöver överdimensioneras 10 mm, eller någon annan form av likvärdigt brandskydd, medan hela stålstommen behöver brandskyddas på något sätt.
En byggnad med stålstomme som omfattas av brandkrav R(30) enligt BBR brandskyddsmålas vanligen vilket ger ett ökat kostnadspåslag på, den redan dyrare, materialkostnaden. I det fall en liknande byggnad ska uppföras med brandskydd motsvarande brandkrav R(30) är trä att föredra som stommaterial, relativt stål, till följd av det kostnadspåslag som brandskydd av stålstommen medför.
· En 3-skiktsskiva av KL-trä kan uppnå högre brandklass genom att höjden av det mellersta eller yttersta lamellskiktet närmast branden överdimensioneras.
8.2.3. Bärighet
· I utförda dimensioneringar klarar bägge stommaterialen erforderliga krav i brottgränstillstånd enligt rådande normer.
Att uppnå bärighet i en konstruktion i brottgränstillstånd är inte en materialspecifik utmaning utan beror snarare av konstruktions- och produktionsmetod. Det är inte svårare att uppfylla rådande villkor med endera materialet men dimensionerna på elementen kan variera med avseende på storlek.
· KL-trä kan ersätta högprofilsplåt som sekundärt bärverk i tak men andra parametrar t.ex. egenvikt och kostnader medför att det inte är lika rationellt som en högprofilsplåt.
Att byta ut högprofilsplåten i takkonstruktionen mot KL-trä som en del i det globala stabiliseringssystemet fungerar. Dock går det inte att motivera ekonomiskt varför en
KL-trä kan även ersätta diagonala strävor i ett globalt stabiliseringssystem men det går dock heller inte att motivera en sådan konstruktion ekonomiskt relativt dragband av stål eller limträsträvor.
De jämförda stommaterialen anses likvärdiga med avseende på just bärighet. Träelement ger dock större tvärsnittsdimensioner på pelare och balkar relativt stålelement.
8.3. Konstruktionsförslag
· KL-trä kan användas som en del i byggnadens globala stabiliseringssystem för att överföra horisontella laster till grunden.
KL-träelement kan samverka med varandra och andra element för att överföra laster genom bl.a. skivverkan.
· Att komplettera KL-träelementen i takkonstruktionen med en nockbalk medför att slankare KL-träelement kan användas.
I de fall byggnaden har många öppningar i väggarna kan det vara svårt att föra ner
horisontella laster i väggliv och det kan istället vara rationellt med något invändigt element. Att låta en nockbalk föra ner dessa laster till det stabiliserande systemet istället för takskivan av KL-trä medför att KL-träelementet kan utformas slankare vilket har positiva effekter på pris, egentyngd, klimatpåverkan mm.
· En nockbalk ger montagefördelar vid uppförandet av det primära bärverket.
En nockbalk agerar tillsammans med takbjälkens pelartoppsförband av trälaskar stagande mot vipp- och tippning vilket medför ett minskat behov av temporär stagning under uppförandet.
· Trestödselement med förskjutna skarvar i takkonstruktionen medför slankare KL-träelement.
Genom att låta KL-träelementen i takkonstruktionen spänna över tre stöd motverkas nedböjningen i det ena fältet av en upphöjning i det andra fältet och således kan
deformationsvillkoren i bruksgränstillstånd uppfyllas med slankare element än om de var upplagda på två stöd. Det ogynnsamma lastpåslaget om 25 % på mittenstödet för ett tre-stöds element undviks om upplagsreaktionerna används till en fördel genom att förskjuta skarvarna på tre-stöds elementen i förhållande till varandra eftersom sidostödens upplagsreaktion för en trestödsbalk reduceras 25 % i skarven mellan två element.
8.4. Egentyngd
· En trästomme med samma typ av element och övriga konstruktionsförutsättningar som avsetts i den här studien medför en markant ökad egenvikt relativt en stålstomme.
Anledningen till att en trästomme med KL-trä som sekundärt bärverk i taket blir tyngre än motsvarande stomme i stål som har en högprofilsplåt som sekundärt bärverk i taket är dels att
den högprofilsplåten är lättare än KL-trä och dels att stålprofilerna till, följd av sin
tvärsnittsgeometri, uppförs med så låg volym att de, trots sina många gånger högre densitet relativt trä, renderar en lägre egentyngd. Slutligen så medför ett stålfackverk så pass mycket lägre massa än en homogen sadelbalk av trä.
Avseende egentyngd så anses stål vara att föredra som stommaterial. Dock under just dessa förutsättningar med KL-träelement i takkonstruktionen och med homogena sadelbalkar av limträ. Spännvidderna på takbalkarna ligger inom gränsen för en lättare treledsram och om högprofilsplåten behålls så minskar egentyngden avsevärt.
8.5. Kostnader och utförandetid
· Resultaten avseende kostnader och utförandetid baseras på inkomna offerter och kan således inte sägas vara representativa för branschen.
· Att byta ut högprofilsplåten i taket till KL-trä sänkte kostnaderna för takläggningen. Till följd av att KL-träelement modellerades i takkonstruktionen så kunde träets låga
värmeledningsförmåga utnyttjas för att reducera mängden mineralull i takkonstruktionen med ca 1,6 ton (10 %). Det sänkte jämförelseobjektets kostnad för takläggning med ca 61tkr (10,3 %).
· Jämförelseobjektets livscykelkostnad blev lägre än referensobjektet både med och utan brandkrav.
Oavsett om hänsyn togs till brandkrav eller inte så blev jämförelseobjektet billigare totalt sett även fastän olika kostnadsposter skiljde sig åt mellan de jämförda byggnaderna.
· I det fall brandkrav R(30) sätts på en stomme så får limträ ekonomiska konkurrensfördelar relativt stål.
Eftersom limträ uppfyller R(30) i grundutförande och stål behöver brandskyddas så blir limträ billigare för varje brandskyddande åtgärd som läggs på stålstommen, oavsett val av åtgärd.
· Referensobjektet blev, i jämförda offerter, billigare med avseende på följande kalkylposter:
o Materialkostnad för överbyggnad och stomkomplettering
o Frakt
o Projektering
o Premie för fastighetsförsäkring
o Materialkostnad för stomme
o Montagekostnader
o Brandskydd
o Kostnader för maskinhyra och ställning
o Rivning
· Jämförelseobjektet kunde uppföras med hälften så många arbetstimmar och på två tredjedelar av uppförandetiden mot referensobjektet.
Avseende kostnader och utförandetid så anses trä vara att föredra som stommaterial.
8.6. Projekterbarhet
· Stålprofiler och limträelement är likvärdiga avseende projektering men KL-trä släpar efter.
Information om stålprofilers och limträelements tekniska egenskaper finns dokumenterat i de flesta handböcker och inkorporerat i de flesta beräknings-, modellerings- och
simuleringsprogram vilket simplifierar projekterbarheten för bägge materialen. Kunskapen om KL-trä sprider sig fort och även om dokumentation inte finns i samma utsträckning som för limträ och stål samt att databaserna inte är fullt utvecklade i
programvarorna så finns det tillräcklig dokumentation för att kunna projektera med materialet.
· KL-trähandboken bör utkomma i en ny upplaga där samtliga storheters index bör harmoniseras med leverantörernas tabeller.
Avseende projekterbarhet så anses stål för närvarande vara att föredra som stommaterial.
8.7. Klimatpåverkan
· Ett större fokus bör läggas på klimatpåverkan från privata lokalbyggnader. Då bygginvesteringarna i Sverige är lika stora för flerbostadshus som för privata lokaler, utsläppen från lokalbyggnader utgör 50 - 75% av husbyggnadsprojekten och att stålhallar står för en uppskattad marknadsandel omkring 80 % så bör ett större fokus börja läggas på det sistnämnda segmentet om Sverige ska uppnå sina klimatstrategiska mål.
· En hallbyggnad som uppförs med trästomme har stora klimatfördelar relativt samma hallbyggnad med stålstomme.
Hur stora klimatfördelarna blir beror av vart betraktaren sätter systemgränsen. Störst effekt erhålls då endast stommarna jämförs och minst effekt erhålls när hela byggnaderna betraktas inkluderande grund, stomme och överbyggnad. Anledningen är att stommens andel av
klimatpåverkan är förhållandevis låg relativt byggnadens totala klimatpåverkan. Sannolikt är detta anledningen till att tidigare komparativa studier där stommaterialen jämförts i olika typer av byggnader har visat en så enorm fördel till träet.
· Byggnadens grundkonstruktion bidrar med den största klimatbelastningen.
Av byggnadernas studerade konstruktionsdelar så bör fokus i första hand, generellt, riktas till att, ur klimatpåverkanssynpunkt, optimera byggnadens grund, därefter överbyggnaden och slutligen stommen, se Figur 65. En ren plintgrund med invändig grusbädd hade sannolikt sänkt klimatpåverkan från grunden avsevärt.
· En byggnad med trästomme har sin största klimatbelastning i slutskedet när materialet energiåtervinns genom förbränning.
Av byggnadernas undersökta skeden så skiljer resultatet sig åt hallarna emellan. För jämförelseobjektet bör fokus i första hand riktas till att optimera återvinningsskedet. Detta skulle kunna uppnås genom att återanvända trästommen efter rivning t.ex. genom att flisa den och använda den vid produktion av spån- eller osbskivor mm. På så sätt förlängs tiden som det biogena kolet binds innan slutlig förbränning.
· En byggnad med stålstomme har sin största klimatbelastning i produktionsskedet när masugnarna värmer upp råmaterialet.
För referensobjektet bör fokus i första hand riktas till att optimera produktionsskedet. Detta skulle kunna uppnås genom en högre återvinnings- eller återanvändningsgrad eftersom stålet är 100 % återvinningsbart men en viss andel läggs på deponi och stålets livslängd sannolikt överstiger byggnadens.
· Incitament för att återvinna trä saknas.
Stål kan säljas till skrotpris vilket ger rivningsentreprenören incitament att ta tillvara på materialet i största möjliga utsträckning men motstycke saknas för trä. Om
rivningsentreprenören kunde sälja ”skrotträ” till kraftvärmeverken, massaindustrin eller någon annan träförädlande aktör så skulle mer trä kunna tas om hand efter rivning.
· Transporterna under byggprocessen är i det närmaste försumbara relativt övriga skeden.
Lägst fokus bör läggas på transporterna då deras andel av byggnadernas klimatpåverkan är näst intill försumbar i förhållande till övriga studerade skeden.
Genom att använda en trästomme i ett pelare/balk system av limträ med ett sekundärt bärverk av KL-trä så kunde klimatpåverkan för studiens jämförelseobjekt sänkas med 84 - 31%
relativt referensobjektet beroende på vilken systemgräns som betraktades. Avseende klimatpåverkan så anses trä vara att föredra som stommaterial.
8.8. Jämförelse av tidskonstant
· En stomme av trä ökar generellt en byggnads tidskonstant relativt en stomme i stål. Storleken med vilken differensen varierar är beroende av massan hos det trä som byggs in i byggnaden.
Tidskonstanten är beroende av materialets specifika värmekapacitet och dess massa. Eftersom trä har en högre specifik värmekapacitet än stål så ökas byggnaden med trästommens
tidskonstant linjärt ju mer trä som byggs in.
· En högre tidskonstant verkar generellt positivt dels på byggnadens ekonomi sett över en hel livscykel då energianvändningen under bruksskedet sjunker och behovet av installerad effekt för kyla och värme minskar och dels på byggnadens klimatpåverkan då ett minskat topplastbehov vanligtvis medför en minskad elförsörjning till
uppvärmningen.
Det krävs en stor andel trä för att få en relevant differens och även om tidskonstanten är hög så kan byggnaden vara placerad geografiskt på sätt att den dimensionerande
vinterutetemperaturen skiljer så pass lite att det knappast blir relevant för dimensioneringen av uppvärmningssystemet.
· För att det ska bli relevant att ta tidskonstanten i beaktande vid valet av stommaterial med avseende på stommaterialets termiska tröghet så är den geografiska placeringen av byggnaden av största vikt. Störst effekt erhålls i kalla klimat dels för att behovet av installerad effekt ökar med lägre temperaturer och dels för att DVUT skiljer sig åt i större utsträckning mellan olika tidskonstanter i en sådan miljö.
Avseende tidskonstant så anses trä vara att föredra som stommaterial.
8.9. Transporter och fria spännvidder
· Transporter av långa spännvidder är ett ”ickeproblem”.
Lim- och KL-träelement till hallbyggnader tillverkas vanligtvis i dimensioner inom
transportstyrelsens begränsningar för fordonståg och i de fall de inte gör det så transporteras de snarare via specialtransport än att delas upp och skarvas. Med den ökande etableringen av producenter i landet minskar transportsträckorna avsevärt vilket medför lägre kostnader även för långa spännvidder.
Vid transport av stålelement fylls inte hela bilens volymkapacitet men viktkapaciteten utnyttjas till fullo. Där av betalar beställaren för transporterad luft och färre element kan skickas vid varje transport. Vid transport av träelement fylls inte hela bilens viktkapacitet men volymkapaciteten utnyttjas till fullo. Där av kan fler element levereras samtidigt och
utförandetiden minskas.
Avseende spännvidder och transporter anses de jämförda materialen likvärdiga.
8.10. Försäkringsbolagens inställning
· Det är dyrare att försäkra en byggnad med trästomme än en byggnad med stålstomme. Försäkringsbolagen anser att trä är ett material förknippat med större risk för egendomsskador och mer omfattande reparationer av dessa skador än vad stål är. De har ingen ambition att förändra detta synsätt förrän entreprenörerna bygger med ett större egendomsskydd. Problemet är att det är dyrare för entreprenörerna att förhålla sig till försäkringsbolagens egendomsskydd än BBR:s personsäkerhetsskydd.
· Det kan skilja stort i premiekostnader mellan olika bolag.
Av jämförda offerter visade sig att projektet, i det ena fallet, inte ens gick att räkna hem till följd av den höga försäkringspremien medan differensen var tillräckligt låg hos ett annat bolag att kostnaden blev acceptabel för jämförelsen.
8.11. Sammanställning av jämförda parametrar
I tabell 28 sammanställdes de jämförda parametrarna utifrån slutsatserna i avsnitt 8.2 - 10. Av de jämförda parametrarna ansågs stomalternativen likvärdiga i fem av fallen, i sex av fallen ansågs trä vara att föredra och i två av fallen ansågs stål vara att föredra mellan de jämförda stommaterialen.
Tabell 30: Sammanställning av slutsatser
PARAMETER MATERIAL ATT FÖREDRA
FUKT Likvärdiga STADGA Likvärdiga BESTÄNDIGHET Trä BRAND Trä BÄRIGHET Likvärdiga ENERGIHUSHÅLLNING Trä EGENTYNGD Stål TOTALA KOSTNADER Trä UTFÖRANDETID Trä PROJEKTERBARHET Stål TRANSPORTER Likvärdiga
FRIA SPÄNNVIDDER Likvärdiga