Jämförelsestudie av Takkonstruktioner
med Stora Spännvidder
A Comparison Study between Different Roof Constructions with
Large Spans
II
Organisation/ Organization Författare/Author(s)
Linnéuniversitetet Andreas Cander Ferm Institutionen för teknik Fredrik Svensson Linnaeus University
School of Engineering
Dokumenttyp/Type of Document Handledare/tutor Examinator/examiner
Examensarbete/Diploma Work 1 Lars Wielander (NCC) Bertil Bredmar 2 Hamid Movaffaghi (LNU)
Titel och undertitel/Title and subtitle
Jämförelsestudie av Takkonstruktioner med Stora Spännvidder/ A Comparison Study between Different Roof Constructions with Large Spans
Sammanfattning (på svenska)
Syftet med denna rapport är att undersöka olika takkonstruktioner som kan användas vid en lagerbyggnad med stora spännvidder. Byggnaden som undersöks i rapporten är just nu under uppbyggnad och takkonstruktionen har redan valts. Den valda takkonstruktionen kommer därför att jämföras med några andra konstruktioner och material som varit möjliga. I rapporten kommer det att undersökas tre olika stommaterial, två isoleringsmaterial samt två tätskikt. Taksäkerhet är även en viktig del vid stora byggnationer. Därför har vi valt att undersöka vilken metod som använts vid detta bygge, samt andra alternativa metoder som är vanliga vid låglutande tak. Slutsatsen visar att då kostnaden oftast är det avgörande vid val av material, därför är TRP-plåt det mest lämpliga valet till bärande material. Kvadratmeterkostnaden skiljer sig mycket mellan de olika materialen, så vid ett stort tak blir skillnaden i totalkostnad stor. En annan fördel med TRP-plåt är dess låga vikt i jämförelse med övriga bärande material. Vid val av övriga material som ingår i takkonstruktionen har priset även där en avgörande roll.
Nyckelord
Takkonstruktioner, Takmaterial, Stora spännvidder,Lagerbyggnad, Taksäkerhet Abstract (in English)
The purpose of this report is to examine various roof structures that can operate in a warehouse with large spans. The building that is examined in the report is currently under construction, and the roof construction has already been selected. The selected roof system will therefore be compared with some other structures and materials that have been possible. The report will evaluate three different frame materials, two insulating barriers and two overlaying materials. Another important part in major construction projects is the roof safety. We have therefore chosen to examine the method used in this construction, and other alternative methods that are common when building flat roof constructions. The conclusion shows that the cost often is the determining factor in choosing the materials, therefore is the TRP-sheet the most appropriate choice of bearing materials. The square meter cost varies between the different materials, so when it’s a big roof the difference in cost varies a lot. Another advantage of TRP-sheet is the low weight in comparison to other bearing materials. In the selection of other materials used in the roof structure, the price also has a crucial part.
Key Words
Roof construction, Roof materials, Large span, Warehouse, Roof safety
Utgivningsår/Year of issue Språk/Language Antal sidor/Number of pages 2010 Svenska/Swedish 37
III
Sammanfattning
Syftet med denna rapport är att undersöka olika takkonstruktioner som kan användas vid en lagerbyggnad med stora spännvidder. På grund utav de långa spännvidderna finns det bara ett fåtal material som klarar de stora påfrestningarna.
Byggnaden som undersöks i rapporten är just nu under uppbyggnad och takkonstruktionen har redan valts. Den valda takkonstruktionen kommer därför att jämföras med några andra konstruktioner och material som varit möjliga. I rapporten kommer det att undersökas tre olika stommaterial, två isoleringsmaterial samt två tätskikt. Taksäkerhet är även en viktig del vid stora byggnationer. Därför har vi valt att undersöka vilken metod som använts vid detta bygge, samt andra alternativa metoder som är vanliga vid låglutande tak.
Först kommer information om de material som ingår i rapporten, sedan kommer de olika takkonstruktionerna mer grundligt att beskrivas. Det som ska beskrivas är materialens egenskaper, tillverkning, transport, uppbyggnad/montering, livslängd och underhåll, kostnad och för och nackdelar.
De takkonstruktioner som presenteras i rapporten är trapetsprofilerad plåt (TRP-plåt), TT-element av förspänd betong samt ett alternativ med lättbetong. De isoleringsmaterial som valts att undersöka är PIR-isolering och stenull. Två sorters tätskikt i form av Protan takduk och ytpapp ska också beskrivas.
En undersökning av taksäkerheten vid lagerbyggnaden vi arbetat kring har gjorts. Vi har även undersökt ytterligare möjliga taksäkerhetsanordningar. Säkerhetslösningar vid underhåll av taket och vid snöskottning har även beskrivits.
IV
Summary
The purpose of this report is to examine various roof structures that can operate in a warehouse with large spans. Because of the long span, it is only a few materials that can handle the strain. The building examined in the report is currently under construction, and the roof construction has already been selected. The selected roof system will therefore be compared with some other possible structures and materials. The report will evaluate three different frame materials, two insulating barriers and two overlaying materials. Another important part in major construction projects is the roof safety. We have therefore chosen to examine the method used in this construction, and other alternative methods that are common when building flat roof constructions.
Initially we start off with information about the materials contained in the report, later the roof constructions will be more thoroughly described. We are going to describe the material properties, manufacturing, transportation, building up/mounting, durability / maintenance, costs and pros and cons.
The roof construction as presented in the report is trapezoidal profiled sheet (TRP-sheet), TT-elements of prestrained concrete and light concrete. The insulating material that is chosen to be investigated is the PIR-isolation and the rock wool insulation. Two kinds of overlaying materials in the form of Protan membrane and cardboard will also be described.
Investigation of roof safety has also been examined. It has been investigated what method that has been used in the building that we have studied, and what other methods and products that can be used. We have also examined the safety when doing the maintenance of the roof and when shoveling the snow of the roof.
V
Abstrakt
Syftet med denna rapport är att undersöka olika takkonstruktioner som kan användas vid en lagerbyggnad med stora spännvidder. Byggnaden som undersöks i rapporten är just nu under uppbyggnad och takkonstruktionen har redan valts. Den valda takkonstruktionen kommer därför att jämföras med några andra konstruktioner och material som varit möjliga.
I rapporten kommer det att undersökas tre olika stommaterial, två isoleringsmaterial samt två tätskikt. Taksäkerhet är även en viktig del vid stora byggnationer. Därför har vi valt att undersöka vilken metod som använts vid detta bygge, samt andra alternativa metoder som är vanliga vid låglutande tak.
VI
Förord
Detta arbete har skrivits som avslutning på vår treåriga utbildning till Högskoleingenjör i Byggteknik vid Linnéuniversitet i Växjö. Efter diskussion med Kjell Karlsson och Lars Wielander på NCC i Växjö kom vi fram till att göra examensarbetet om takkonstruktionen på en stor lagerbyggnad.
Det har varit intressant att fördjupa sig i olika takmaterial och takkonstruktioner, samt att följa hur byggnationen går framåt. Vi har blivit väl mottagna både inne på kontoret och ute på arbetsplatsen när vi ställt våra frågor.
VII
Innehållsförteckning
Sammanfattning ...III Summary... IV Abstrakt ...V Förord ... VI Innehållsförteckning...VII 1. Introduktion ...1 1.1 Bakgrund...1 1.2 Syfte och mål...3 1.3 Förutsättningar:...3 1.4 Avgränsningar ...5 1.5 Metod ...5 1.6 Företagsinformation...5 1.6.1 NCC...51.6.2 Staples och Goodman ...5
VIII
3.1.4 Uppbyggnad/montering ...14
3.1.5 Livslängd och Underhåll ...15
3.1.6 Kostnad...16
3.1.7 För och nackdelar...16
3.2 Taklösning 2: Förspänd betong (TT-element ) ...17
3.2.1 Egenskaper ...17
3.2.2 Tillverkning ...17
3.2.3 Transport ...18
3.2.4 Uppbyggnad/montering ...18
3.2.5 Livslängd och underhåll ...18
3.2.6 Kostnad...18
3.2.7 För och nackdelar...19
3.3 Taklösning 3: Takelement i lättbetong...19
3.3.1 Egenskaper ...19
3.3.2 Tillverkning ...20
3.3.3 Transport ...20
3.3.4 Uppbyggnad/montering ...21
3.3.5 Livslängd och underhåll ...22
3.3.6 Kostnad...22
3.3.7 För och nackdelar...22
4. Taksäkerhet ...24
4.1 Regler...24
4.2 Produkter för låglutande tak...24
1
1. Introduktion
1.1 Bakgrund
När taket i en lagerbyggnad ska konstrueras måste oftast entreprenören ta hänsyn till stora spännvidder, detta på grund av att man vill ha stora öppna ytor. Därför finns det bara några få bärande material som klarar av påfrestningarna. Det finns även några alternativ av tätskikt och isolering som skall undersökas.
I föreliggande studie undersöks takkonstruktionen i en lagerbyggnad strax utanför Växjö. Entreprenör för byggnationen är NCC och uppdragsgivare är Goodman som senare skall hyra ut lokalen till Staples. Goodman har stor erfarenhet av att bygga liknande lokaler i Europa. De har goda kontakter ute i Europa och har därmed kunnat hjälpa NCC att ta in offerter från utlandet när det gäller konstuktion och produktion, för att på så sätt kunna sänka priserna. Taket och väggelementen monteras t.ex. av ett tyskt företag som heter Sideka, isolering och tätskikt läggs även det av ett tyskt företag som heter Hetland.
NCC har valt ett takalternativ med primärbalkar av stål som placeras med 24 meters mellanrum och avståndet mellan stål-fackverkstaktstolarna (sekundärbalk) är sex meter, se Figur 1 nedan. Sekundärbalkarna fästs med bultar på primärbalkarna, se Figur 2 nedan. Som takmaterial har man använt sig utav trapetsprofilerad plåt (TRP-plåt), Polyisocyanurate (PIR-isolering) och protan takduk som tätskikt.
2
Figur 2: Infästning av sekundärbalk på primärbalk
Den ungefärliga kostnaden för taket beräknas till 11.9 miljoner kronor, se Tabell 1 nedan. Kalkylerad kostnad för hela byggnaden är ca 101.5 miljoner kronor [43].
Material/Kostnadspost Kostnad (kr)
Primärbalk 1 200 000
Sekundärbalk (Fackverk) 2 400 000
TRP-plåt 2 800 000
Isolering, tätskikt, montage 5 200 000
Kantplåt 31 000
Rökgasventilations genomgångar 27 000 Ventilations genomgångar 23 000
Taksäkerhet 220 000
Summa 11 901 000
3
1.2 Syfte och mål
Syftet med detta arbete är att studera takkonstruktionen i en lagerbyggnad och jämföra denna med två alternativa taklösningar. Vår ambition är att lyfta fram för- och nackdelar med de olika materialen beträffande egenskaper, tillverkning, transport, montering, livslängd och underhåll samt göra kostnadsberäkningar med hjälp av Sektionsfakta [29]. I rapporten ska det även redogöras för olika metoder av taksäkerhet.
1.3 Förutsättningar:
Lagerlokalen är belägen vid Smaland airport strax utanför Växjö. Storleken på byggnaden är ca 22 000 m2, varav lagerdelen är ca 20 000 m2. Tanken är att Staples skall slå samman sina anläggningar i Växjö och Borås till en enda anläggning. På tomten har det även gjorts förberedelser för en framtida utbyggnad av anläggningen. Utvändig höjd på byggnaden är ca 14 m. Ett krav från beställaren var att den invändiga höjden motsvarar deras behov av lagerkapacitet. Höjd till underkant takstol vid NCC:s alternativ är 12.073 m, då takstolen böjs ned en aning vid tung snölast. Fri höjd invändigt skall vara tolv meter. Utöver lager innefattar byggnaden även ett kontor i två våningar och kök/cafeteria. Det finns plats för 24 lastkajer, tolv för inkommande och tolv för utgående trafik.
Stommen består av 56 stycken betongpelare inuti av byggnaden samt stålpelare längs fasaden, enligt Figur 3 nedan. Som sockelelement används betong-sandwichelement och som ytterväggar stående paneler från Kingspan. Panelerna är försedda med PIR-isolering och stålhölje, se Figur 4 nedan.
4
Figur 4: Väggpanel med PIR-kärna
Grundfundamenten består av betongplintar av varierande storlek, i vilka pelarna fästs med bultar [44]. Stommen är en stagad konstruktion med ett antal vindkryss på varje sida. Då stommen enbart är stagad och inte fast inspänd, är det viktigt att taket är en homogen skiva och bidrar till skivverkan för att på så sätt stabilisera byggnaden. Genom skivverkan i takplåten kan t.ex. vindlast mot en gavel föras ned till byggnadens långsidor och vidare ner till grunden genom vindkryssen, se Figur 5 nedan.
Taket dimensioneras i första hand för att klara av lasttypen för snölast, vilket i Växjö är 200 kg/m2, och även en installations last på 10 kg/m2 över hela taket [42, 44]. Byggnaden delas in i två brandceller, en för lagerlokalen och en för kontorsdelen. Byggnaden är utrustad med ett sprinklersystem för att klara brandkraven. En sprinklerbassäng på 800 m3 planeras i anslutning till byggnaden.
5
1.4 Avgränsningar
Då vi varken har kompetens eller tillgång till att använda de avancerade program som krävs för att göra beräkningar på ett projekt av denna storlek, kan vi endast resonera och genom litteraturstudier komma fram till resultat. Detta medför att vi inte kan få fram kostnader och dimensioner för de olika förslagen, däremot kommer vi använda oss utav Wikells Sektionsfakta för Nybyggnad för att få fram ungefärliga kvadratmeterpriser för liknande alternativ.
1.5 Metod
Litteratur har sökts via universitetsbiblioteket och egen studentlitteratur. Information har även inhämtats i broschyrer samt via Internet. Vi har även haft dialog med en projektchef samt en kalkylator inne på deras kontor. Ute på arbetsplatsen har vi träffat platschef och arbetsledare där vi fört dialog kring takets konstruktion och dess säkerhet.
1.6 Företagsinformation
Det är entreprenadföretaget NCC som har initierat examensarbetet. NCC står som totalentreprenör för byggnationen. Uppdragsgivare till byggnationen är Goodman som sedan skall hyra ut lokalen till Staples som är världens ledande leverantör av kontorsmaterial. Taket kommer att läggas av det tyska företaget Sideka.
1.6.1 NCC
NCC bildades den 1 januari 1989 genom en sammanslagning mellan Nordstjernan och Johnson Construction Company [1]. Det nya namnet blev Nordic Construction Company. NCC bygger och utvecklar bostäder, industrilokaler, kommersiella lokaler, beläggning, drift och underhåll av vägar m.m. Omsättningen för NCC år 2009 var 52 miljarder svenska kronor och antalet anställda ca 18 000. NCC är verksamma i Norden samt angränsande områden runt Östersjön som t.ex. Baltikum, S:t Petersburg och utvalda delar av Tyskland där man framförallt inriktat sig på bostäder. Vid denna byggnation har NCC valt att använda sig av några utländska underentreprenörer. Till exempel så läggs takplåten och monteringen av väggelementen av ett tyskt företag som heter Sideka. Isolering och tätskikt på taket läggs sedan av ett annat tyskt företag som heter Hetland.
1.6.2 Staples och Goodman
Staples Inc omsätter idag 23 miljarder US-dollar världen över och har totalt 94 000 anställda [2]. Koncernen är därmed ledande inom försäljning av kontorsmaterial. I Norden omsätter Staples Nordic AS ca 4 miljarder kronor och har 1 400 personer involverade i verksamheten. Huvudkontoret ligger i Karihaugen i Oslo.
6
relation och Staples har imponerats av den höga kvalitén samt den kundservice som Goodman kunnat ge.
7
2. Material
Nedan beskrivs allmän information om de olika materialen som behandlas i rapporten.
2.1 Bärande material
2.1.1 TRP-Plåt
Vid stora spännvidder är TRP-plåt, även kallad självbärande plåt, ett bra alternativ eftersom den klarar upp till tolv meters spännvidd [4], se Figur 6 nedan.
Figur 6: TRP-plåt
Plåten fungerar som flera I-balkar. Anledningen till att den klarar så pass stora spännvidder är att den lutande delen agerar som liv och den horisontella delen som fläns [5], se Figur 7 nedan. Plåten kan delas in i bärande respektive täckande plåt och finns i flera olika färger och tjocklekar. Den kan användas både på isolerade och oisolerade tak. TRP-plåten är däremot inte är bra vid punktlaster. Normalt har de bärande profilerna en livhöjd på minst 45 mm, och tjocklek från 0.65 mm upp till 1.2 mm. Man försöker optimera utformningen så man får lägsta möjliga mängd plåt per kvadratmeteryta. Idag står TRP-plåten i särklass när det gäller att bära last i förhållande till vikt och materialkostnad.
8
TRP-plåt kan användas som innertak och är mycket lämplig för stora lokaler, lager och mataffärer. Dessa byggnader har ofta ett låglutande tak som passar TRP-plåten. Plåten är enkel att hantera eftersom den väger litet i förhållande till sin storlek.
2.1.2 Betong
Betong har mycket stark tryckhållfasthet, men däremot svag draghållfasthet [27]. För att motverka detta gjuter man in armering i betongen. Vid alla byggnadsverk som ska bära upp last använder man armerad betong. Oarmerad betong används t.ex. vid ytbeläggning på vägar. Armeringsmängden är oftast liten volymmässigt, mindre än 1 %.
Betongens styvhet är mer än tio gånger högre än hos trä och ungefär en femtedel av stål. Men eftersom betongkonstruktioner är massivare än hos stål så upplevs de normalt som styvare och stabilare än konstruktioner med stålstomme.
Huvudbeståndsdelarna i betong är cement, vatten och ballast samt oftast något tillsatsmedel [28]. Cement och vatten är betongens bindemedel och det binder ihop ballastkornen. Cementblandningens egenskaper bestäms till stor del av vattencementtalet (vct). Vct är kvoten mellan mängden blandningsvatten och mängden cement. Genom att variera proportionerna så får man fram betong med olika egenskaper.
vct = W/C, där
W=Mängden blandningsvatten [kg], [kg/m3] eller [l/m3] C= Mängden cement [kg] eller [kg/m3]
Betong med låg kvalitet är porös och har förmåga att suga upp vatten, vilket kan öka risken för frostsprängning eller att armeringen korroderar [27]. Ungefär 12-20 volymprocent av betongen består av hålrum eller porer. Ju större andel av betongen som består av porer, desto lägre kvalitet. Betongens egenskaper kan förändras efter önskemål. Vill man ha betong med hög hållfasthet minskas porositeten, och vill man ha hög beständighet görs porerna så små att aggressiva ämnen inte kan tränga in i betongen.
Betong finns i olika hållfasthetsklasser som sträcker sig mellan C16/20 till C100/115 [23]. Beteckningen C står för Concrete och första siffrorna för cylinderhållfasthet och de andra för kubhållfasthet. Anledning för att två värden anges är för att man skall kunna testa hållfasthet antingen i cylindrar eller kuber. i Sverige har man traditionellt använt sig av kuber då dessa är enklare att tillverka och prova.
Med olika tillsatsmedel kan man få betong som är självkompakterande, luftporbildande (för frostbeständighet), accelererande (för att påskynda härdningsförloppet) och retarderande (för att fördröja härdningsförloppet) [28].
9
Betong kan blandas på plats eller levereras färdigblandad från fabrik med hjälp av lastbil. Betongen fraktas i en roterande behållare för att inte härda och för att den ska få en homogen blandning [27]. Man kan även köpa betongelement som gjuts i fabrik och sedan levereras färdiga och monteras på arbetsplatsen, så kallade prefab-element. Med förspänd betong menas armering som från början hålls spänd och gjuts in i betongen. När betongen sedan härdat så släpps spänningen så att armeringen hålls spänd enbart av betongen [9], se Figur 8 nedan. Betongen får då en tryckspänning och detta ökar betongens draghållfasthet och minskar sprickbildningen. Konstruktioner med förspänd betong blir därför styvare och kan göras slankare och lättare än slakarmerad betong. Vid stora spännvidder är detta en stor fördel.
Figur 8: Tillverkning av förspänd betong
Vid tak med stora spännvidder är prefabricerade takelement av förspänd betong, även kallad spännbetong, ett bra alternativ. Takelementen kan ha en spännvidd på upp till 32 m enligt Strängbetong [38]. De tillverkas inomhus efter kundens krav och leveras färdiga direkt till arbetsplatsen.
2.1.3 Lättbetong
Autoklaverad lättbetong är från början en svensk uppfinning som utvecklades på 1920-talet [28]. Tillverkningen började år 1929 med ett fabrikat som kallades "Ytong". Idag tillverkas ingen lättbetong i Sverige utan man får importera material från bl.a. Tyskland, Finland och England.
10
När man talar om lättbetong är det oftast den autoklaverade lättbetongen man menar. Detta är ett sprött material som man tex kan såga, borra och spika i. Mer om tillverkning av lättbetong m.m. under kapitel 3.3. Några användningsområden för autoklaverad lättbetong är [6]:
• väggar och bjälklag för villor och radhus • bärande stommar för rad och kedjehus
• isolerande ytterväggar och lätta mellanväggar i flerfamiljshus • i tak och väggar i hall- och industribyggnader
• i källarväggar för småhus
Tidigare tillverkade man en sorts autoklaverad lättbetong som kallas "blåbetong" [6]. Den fick sitt namn efter det blåsvarta uranrika alunskiffer som var en av huvudingredienserna vid tillverkningen. På grund av uraninnehållet så avger blåbetong gammastrålning och gasen radon bildas när uranet sönderfaller. Radon är en hälsofarlig gas och är cancerframkallande. Nu för tiden tillverkas ingen blåbetong men det finns fortfarande gamla byggnader som är byggda med blåbetong.
2.2 Ytskikt Material
2.2.1 Protan takduk
Protanduk kan användas både som skyddande duk och takskikt [30]. Duken används vid alla sorters tak, men är bäst lämpad för låglutande tak där stora krafter och täthet spelar in. Protan är ledande inom området och redan på 1970-talet presenterades duken och idag används den till alla bärande material, och under vissa ytskikt. I Norden är duken ett vanligt alternativ men börjar även ta fäste i Europa [31]. Sedan början av 1970-talet har det lagts över 60 miljoner m2 protanduk.
Duken kommer i två olika tjocklekar 1.2 och 1.6 mm [33]. Protan SE är en standardduk som används vid nybyggnation och renovering, utöver denna finns två varianter. Protan EX är en Protan SE med en undersida som är försedd med laminerad polyesterfleece och kan fästas direkt på tidigare takmaterial. Protan EXG är en Protan SE men har en glasfiberfleece laminerad på baksidan som gör att den kan användas ovanpå cellplastisolering. Gemensamt för samtliga material är att man på taket ska ha lutning på minst 1:40 så vattenavrinning ska ske.
11
I Bilaga 1 visas hur protanduken reagerar när den kommer i kontakt med andra material. Samtliga mätningar har gjorts i rumstemperatur.
2.2.2 Takpapp
Ett alternativ till protanduken är takpapp [10]. Takpapp finns både som underlagspapp och ytpapp. Ytpappen kan användas vid låglutande tak utan ytterligare beklädning. Ytpappen läggs med överlapp och skarvarna förseglas med asfaltsklister. Under ytpapp skall det alltid finnas en underlagspapp. Takpapp finns i många olika material och kvalitéter beroende på takets lutning och utsatthet.
Takpappen provas med olika metoder för att klara europeiska normer [11]. Detta görs för att företagets kvalitetssäkring ska granskas och godkännas. Egenskaper som provas är bland annat täthet, temperaturberoende, brandegenskaper, åldringsegenskaper samt hållfasthet och deformationsförmåga.
2.3 Isolering
2.3.1 PIR/PUR
Polyuretan (PUR) och Polyisocyanurate (PIR) är plastmaterial med mycket god isoleringsförmåga [12], se Figur 9 nedan. U-värdet för en 100 mm tjock panel av PIR kan vara så lågt som 0.20 jämfört med 100 mm mineralull som har ca 0.41 [13]. U-värdena hålls mycket låga tack vare små täta kristaller som isoleringen innehåller [12]. Tack vare de slutna cellerna så hindrar PIR/PUR isolering fukt från att tränga in och isoleringen kan inte mögla eller ruttna. Isoleringen innehåller inte heller några lösa fibrer och kan därför hanteras utan skyddsutrustning. PIR och PUR isoleringar används ofta i så kallade Sandwichelement.
PIR är också brandklassat och uppför sig vid brand precis som limträ, det förkolnas i ytterkant och bildar ett skyddande lager [13]. PUR däremot avger redan innan antändning en riklig gul rök som retar andningsvägarna [28]. Det bildas bland annat kväveoxider och vätecyanid (HCN) som är mycket giftig redan i låga koncentrationer. PUR är en härdplast och kan tillverkas med många olika egenskaper. Det kan vara allt från mjuka gummimaterial till styva och hårda härdplaster. Inom byggindustrin används PUR främst som cellplast.
12
2.3.2 Stenull
Stenull är uppbyggt av vulkaniska mineraler som diabas, basalt, dolomit eller olivin [32]. Detta smälts sedan samman med koks vid en temperatur på 1600ºC. Mineral materialen är förnyelsebara och bildas ur vulkaner. Det bildas 38 000 gånger mer mineraler årligen än vad som utvinns vid stenullstillverkning. Stenullsfibrerna är gråbruna eftersom de bl.a. innehåller järnoxid [28]. Fiberstorleken hos stenull är runt 8 µm vilket är något större än glasfibrer. För att få isoleringen mer lättarbetad tillsätts fenolharts vilket ger materialet en mörk gråbrun kulör. Vidare tillsätts en liten del mineralolja som minskar dammavgivelsen och gör att materialet blir vattenavvisande. Ur fuktsynpunkt fungerar stenull bra eftersom materialet kan förvara mindre mängder fukt och sedan släppa ut den när det behövs. Men detta kan göra att produktens egenskaper försämras, man kan då bli tvungen att byta ut den efter en tid. Man bör använda sig av en ångspärr för att minimera risken för fuktskador.
Stenull finns i tre olika slag; lösull, mattor och skivor [28]. Lösullen sprutas oftast på plats och levereras då i lös form. Vid användning av mattor finns dessa i tjocklekar mellan 30 - 195 mm och levereras i form av rullar. Skivorna har en tjocklek mellan 45 - 195 mm och levereras på olika sätt beroende på vad kunden behöver, se figur 10 nedan. Stenull går även att få helt eller delvis inklädd i vind och/eller fuktskyddande material. Beklädnaden är då i form av papper, väv eller plastfolie.
Stenull är tillverkat av stenmaterial som varken brinner eller antänds och kan stå emot brand i upp till fyra timmar, beroende på hur konstruktionen är uppbyggd [32]. Stenull är ett bra alternativ om brandkraven är höga. Används en 95 mm stenullsskiva och reglar med en enkel gipsskiva på var sida, så klarar konstruktionen brand i 60 minuter. Vid de flesta andra isolermaterial hade det behövts dubbla gipsskivor för att klara samma krav.
13
3. Taklösningar
Inledningsvis beskrivs det alternativ med TRP-plåt som NCC valt att använda sig utav. Därefter beskrivs ett alternativ med lättbetong samt ett alternativ med TT-element av förspänd betong.
3.1 Taklösning 1: TRP-plåt (NCC:s Alternativ)
3.1.1 Egenskaper
TRP-plåten är lätt och har en vikt på ca 11 kg/m2 [5]. TRP-plåten klarar allt under 12 m i spännvidd. På grund av sin form blir den ett starkt material. En annan egenskap plåten har är att den är flexibel och kan användas på komplicerade byggnader. Plåten är färdiglackerad och kommer ha en vit/beige färg som skyddar, och även reflekterar ljuset på ett bra sätt inne i lokalen.
PIR isoleringen har samma egenskaper som limträ då den utsätts för eld. [13]. Därför kommer den vid brand att förkolna på ytterkanten och på så sätt hålla borta elden. Isoleringen kommer att ha en tjocklek på 115 mm och då ge ett u-värde på ca 0.20. Protantakduk är ett relativt mjukt material som ger ett bra skydd mot alla väderförhållanden [33]. Andra egenskaper duken har är att den är slittålig, UV-stabil samt att den har brandklass T. Protanduken är även flexibel i kyla ner till -30ºC och kan läggas i både regn och snö.
3.1.2 Tillverkning
TRP-plåten som används för lagerbyggnaden är kallbearbetad, se Figur 11 nedan. Kallbearbetning är plastisk deformation i rumstemperatur [25]. Stålet deformationshärdas och med det menas att stålet blir hårdare under bearbetning. Efter deformationshärdningen värms stålet upp till ca 800ºC så det kan fortsätta bearbetningsprocessen. När det varmbearbetade materialet kommer till kallbearbetningen är det inte lämpligt att kallbearbetas direkt. Detta på grund av att stålet inte är helt homogent och att ytan är beklädd med oxider. Det första som därför görs vid kallbearbetningen är att glöda stålet så materialets inre struktur blir homogen. För att få bort de oxider som bildats betas eller slungrensas stålet. Man för då in stålet i ett syrabad där oxiderna löses upp. Beroende på vilken stålsort man vill ha finns det olika sammansättningar för syrorna till exempel om man vill ha olegerad/låglegerad och rostfritt stål.
14
Figur 11: Formgivning av TRP-plåt
Protan takduk är tillverkad av mjuk PVC-plast [33]. För att få större hållbarhet tillsätts polyesterväv som armering. Man tillsätter även stabilisatorer som därmed ökar dess egenskaper mot värme och kyla.
3.1.3 Transport
Såväl isolering som plåt kommer med lastbil. Paketen som materialet levereras i ligger staplade på varandra. Protanduken levereras i form av rullar där de är skyddade av en krympfoliehätta av polyetenfilm [34]. Rullarna underlättar vid monteringen.
3.1.4 Uppbyggnad/montering
15
Figur 12: Infästning med skruv vid plåtens överlapp
Mellan TRP-plåten och isoleringen har man en ångspärr. Isoleringen är i detta fall av PIR med en höjd på 115 mm och fästs tillsammans med tätskiktet genom att de skruvas ner till den bärande plåten.
Som tätskikt läggs en protan takduk med tjocklek 1.6 mm [15], se Figur 13 nedan. Takdukens skarvar överlappas och varmluftssvetsas så att det blir som ett stort täcke. Detta gör taket mycket tätt och medför även att man vid brand stänger inne elden och på så sätt undviker större spridning. Protan takduken är ett slittåligt material och det går t.ex. bra att gå på det när det ligger över isoleringen. Lägger man duken i fuktigt väder så är duken relativt diffusionsöppen och släpper ut fukt underifrån, men ovanifrån är duken helt tät. När skarvarna sedan varmluftsvetsas så värmer detta och torkar ut materialet, så att ingen fukt stannar i skarvarna eller mellan dukskikten [17].
Figur 13: Uppbyggnad av tak med TRP-plåt, ångspärr, isolering och protanduk
3.1.5 Livslängd och Underhåll
16
Livslängden för protanduk på 1.2 mm uppskattas till 25 år och duken på 1.6 mm har en något längre tid [33]. Ett enkelt sätt att öka livslängden är att välja en ljus färg som på så sätt minskar värmestrålningens påfrestning.Det finns nu protantakduk som hållit i 30 år och som fortfarande har sina skyddande egenskaper kvar. Vid underhåll av takduken ska man tänka på att inte använda vassa föremål då den kan punkteras [36]. Man bör besiktiga taket med jämna mellanrum och då rensa brunnar och ta bort löv, grenar och liknande skräp. Ska man använda sig av en stege eller liknande måste man använda sig av en avlastningsskiva.
3.1.6 Kostnad
I boken Sektionsfakta finns ett alternativ som liknar det NCC använt sig av. Alternativet består av tätskikt, mineralullsboard, mineralullskiva och TRP-plåt [29], se Tabell 2 nedan.
Material Åtgång (m2) Mtrl pris Tid (h) Underentreprenör
Tätskikt TY 1523 1 - - 172 :- 20 Mineralullsboard -39 1 - - 55 :- 160 Mineralullsskiva -37 1 - - 118.90 :- TRP 111-0.72 HardCoat 25 1 151.30 :- 0.18 - Summa 1 151.30 :- 0.18 345.90 :- Totalsumma - - - 628.83
Tabell 2: Kostnad för alternativ med TRP-plåt
Enligt Sektionsfaktas [29] beräkningar skulle det med arbetslön och omkostnadspålägg uppnå en summa på 628.83 kr/m2 [29]. Vikten beräknas till 23 kg/m2, och u-värdet 0.20. Vid ett tak på 20 000 m2 ger detta en kostnad på 628.83 x 20 000 = 12.6 Mkr.
3.1.7 För och nackdelar
17
tid att montera. Är plåtarna för dåligt fästa mot varandra kan plåtarna dela på sig vid belastning.
Punktlaster bör undvikas vid användning av TRP-plåt, men punktlaster är inte vanligt när man gör lager som är i den här storleken. En nackdel med TRP-plåt är att den förlorar sin bärförmåga vid brand.
Ur brandsynpunkt är PIR ett bra val då den har samma egenskaper som limträ [13]. Något annat som talar för denna isolering är att den står emot lättare stötar utan att deformeras. PIR kan levereras i långa längder, vilket underlättar vid monteringen. En stor fördel med protantakduken är att den kan läggas året om [17]. Det kan både regna och snöa, duken kommer inte att ta skada förutsatt att temperaturen inte understiger -30°C [33]. Den kommer fortfarande att behålla sin elasticitet och smidighet. När duken sedan varmluftssvetsas kommer fukt i skarvarna och mellan skikten att torka ut. I övrigt är duken relativt lättskött. En nackdel med duken är att vid frost och is är risken för halka stor.
3.2 Taklösning 2: Förspänd betong (TT-element )
3.2.1 Egenskaper
TT plattor har hög egentyngd i jämförelse med övriga material vi undersökt. Den har stor bärförmåga och är tillverkade för att klara stora spännvidder vid små laster [26]. Håltagningar kan göras i plattan utan att reducera bärförmågan nämnvärt. Plattorna är obrännbara och på grund av att det är ett oorganiskt material kan det därför ej ruttna eller mögla. TT-plattor kan klara spännvidder upp till 32m enligt Strängbetong [38]. λ-värdet för betong är högt, 1.7 W/mK (jämför med 0.14 för trä) vilket gör att U-värdet för plattorna blir högt och att tilläggsisolering kommer att behövas [28].
3.2.2 Tillverkning
Prefabricerade takelement tillverkas inomhus, där vädret inte kan påverka och risken för fuktskador blir minimal [18]. Även kravet på uppvärmning under härdningstiden, som kan vara problem vintertid, underlättas när tillverkningen sker inomhus. Men prefabricerade element medför inte alltid ett helt torrt bygge [27]. En risk kan vara att elementen inte är tillräckligt uttorkade när de anländer, eller att de fuktas ner på byggplatsen. Även pågjutningar på elementen kan tillföra byggfukt. När man använder sig utav prefabricerade element kommer det alltid att finnas fogar som måte tätas, detta arbete är klimatberoende men kan lösas genom att värmning och/eller användning av temperatur okänsliga material.
18
Figur 14: Tvärsnitt av TT-element [26]
3.2.3 Transport
Takelementen leveras med lastbil till arbetsplatsen, där de lossas och monteras direkt [37]. För att minska antalet transporter används fordon som kan frakta extra långa element, och transporterna sker ofta om möjligt nattetid för att minska störningar för övrig trafik.
3.2.4 Uppbyggnad/montering
Då TT-element klarar stora spännvidder lägger man dessa direkt på primärbalken [42]. Infästningar med ingjutna plattstål och skruvfästen tillverkas på fabrik och kan placeras i underkant balk, i balksidor och plattan [26]. Efter montage görs infästningar med expander och/eller skjutspik, men skjutspik kan ej användas i underkant av balken. TT-element har dåligt U-värde på grund av att materialet är betong, detta gör att det krävs tilläggsisolering av t.ex. cellplast, PIR eller stenull. Kran kommer att behövas under hela tiden fram tills att alla elementen ligger på plats och övrigt takmaterial är lagt.
3.2.5 Livslängd och underhåll
Prefabricerade takelement har lång livslängd. De klarar av tidens nötning, väder och vind bra [38]. Livslängden är minst lika lång som byggnadens livslängd. Tack vare dess långa spännvidd så förenklar man ombyggnationer och byggnaden kan då göra nytta under lång tid. Det är möjligt att montera ner och återanvända prefabricerade betongelement vid rivning, men det är praktiskt svårt.
3.2.6 Kostnad
19
Material Åtgång (m2) Mtrl pris Tid (h) Underentreprenör
Tätskikt TY 4522 1 - - 152 :-
20 Mineralullsboard-39 1 - - 55 :-
150 Cellplast (17kg/m3) 1 - - 98 :-
150 Cellplast (17kg/m3) 1 - - 98 :-
Prefab betong - TT element H=500
1 - - 745 :-
Summa 1 - - 1148 :-
Totalsumma - - - 1 216.88 :-
Tabell 3: Kostnad för alternativ med TT-element
Med omkostnadspålägg på 6 % vid UE ger detta enligt sektionsfakta ett pris på 1 216.88 kr/m2 [29]. Vikten beräknas till 550 kg/m2 och U-värde på 0.11. Vid ett tak med en storlek på 20 000 m2 ger detta en kostnad på 1 216.88 x 20 000 = 24.3 Mkr.
3.2.7 För och nackdelar
Fördelen med prefabricerade TT-element är dess förmåga att klara stora spännvidder. Fackverkstakstolar behöver då inte användas utan det går att vända på takkonstruktionen och lägga elementen direkt över primärbalkarna. Ombyggnationer underlättas på grund utav dess långa spännvidd. Livslängden är lång och underhållet minimalt.
Nackdelarna är kostnaden och dess stora egentyngd [29]. Det blir en väldigt tung taklösning vilket medför att man måste göra en grövre stomme för att klara påfrestningarna. Jämfört med TRP plåt så blir det en mycket dyrare taklösning. Om man utgår från Wikells sektionsfaktas kostnadsberäkningar så skulle det nästan bli dubbelt så dyrt av att använda sig utav TT-element vid ett tak på 20 000 m2.
3.3 Taklösning 3: Takelement i lättbetong
3.3.1 Egenskaper
20
Elementen klarar märklast mellan 2.3 – 4.0 kN/m2 för densitetsklass 450 kN/m3 och 2.3 kN/m2 för densitetsklass 500 kN/m3.
Takelement i lättbetong har brandklass REI 60, vilket betyder att de uppfyller kraven för bärförmåga, integritet och isolering i minst 60 minuter [20]. Deklarerad värmekonduktivitet, λdekl är 0.110 W/mK (för densitet 450 kg/m3) respektive 0.120 W/mK ( för densitet 500 kg/m3). Enligt Hplush blir Ukorr-värdet 0.44 vid användning av element med 250 mm tjocklek och densitet 450 kg/m3. Materialet är värmetrögt och kan magasinera värme bättre än en lättare takstomme. Lättbetong är ett oorganiskt material och kan därför ej ruttna eller mögla.
Figur 15: Tvärsnitt av ett takelement i lättbetong [20]
3.3.2 Tillverkning
Autoklaverad lättbetong tillverkas idag genom att man blandar cement, eller kalk med finmalet kiselsyrahaltigt material (t.ex. kvartssand eller kalksten) och vatten [28]. I detta blandar man sedan aluminiumpulver, som bildar bubblor av vätgas när det reagerar med den kalciumhydroxid (Ca(OH)2) som bildas i massan. När denna styvnar "infångas" gasbubblorna och det bildas slutna celler. Sedan förs massan in i formar där den jäser, och vid lämplig styvhet skärs den sedan till de stycken man vill ha. Efter detta för man in styckena i en autoklav där de ånghärdas under högt tryck (ca 8-10 atm) och hög temperatur (ca 180°C). Under denna ånghärdning reagerar kalken eller cementet med kiselsyran och slutprodukten blir nästan detsamma som bindemedlet i betong. Skillnaden är att att kalciumhydroxiden till stor del fixerats av kiselsyran. Produkten blir färdig för användning efter ca 15-20 timmar, men då fuktinnehållet är högt (ca 30 %) kräver det lång uttorkningstid, vilket tyvärr inte alltid efterföljs [28].
3.3.3 Transport
21
3.3.4 Uppbyggnad/montering
Tack vare att lättbetongen i sig självt är isolerande så behövs ibland ingen ytterligare tilläggsisolering [20]. Då kan det räcka med att lägga ett tätskikt av takduk, tätskiktsmatta eller liknande. Vill man tilläggsisolera utvändigt läggs en fuktspärr mellan takelementet och isoleringen. Vid invändig isolering så begränsas dess tjocklek till lättbetongelementets uttorkning. Kran kommer att behövas under hela tiden fram tills att elementen ligger på plats och övrigt takmaterial är uppe på taket.
Takelementen är armerade massiva lättbetongelement [39]. På grund av att dragarmeringen har förankringsjärn i ändarna som svetsas fast på tvären, så får inte elementen kapas. Elementen kan monteras på en stomme av stål, lättbetong, betong eller liknande. Viktigt är att underlaget är rent jämnt och plant innan monteringen påbörjas. Elementen har not och fjäder som man för ihop med varandra, se Figur 16 nedan. Förankringen mot den bärande stommen sker med hjälp av sendzimirförsinkade och plastbehandlade bandstål och varmförzinkade förbindningsbrickor. Bandstålen fästs mot elementen med klippspik, se Figur 17 nedan. Minsta upplagslängd mot stål är 70 mm och mot betong 90 mm.
Figur 16: Takelementen monteras mot varandra [39]
22
3.3.5 Livslängd och underhåll
Ett tak av lättbetong kräver minimalt med underhåll och har en lång livslängd, vilket medför att värdet bevaras [22]. Det kan stå emot väder och vind i många år och varken röta, mögel, hussvamp eller skadedjur kan angripa materialet. Väntad livslängd för lättbetongprodukter är normalt minst lika lång som byggnadens livslängd.
Lättbetong är möjligt att återanvända, men det är svårt då det kräver stor försiktighet vid rivning, nedmontering och transport på grund av dess sprödhet [21].
3.3.6 Kostnad
I boken Sektionsfakta finns ett alternativ som liknar det som skulle ha använts vid val av lättbetong, bestående utav: tätskikt, lättbetong samt frakt utav lättbetongen [29], se Tabell 4 nedan.
Material Åtgång (m2) Mtrl pris Tid (h) Underentreprenör
Tätskikt TY1522 1 - - 172 :- 250 Lättbetong kv 450 1 549.10 :- 0.16 - Frakt lättbetong 1 47.30 :- - - Summa 1 596.40 :- 0.16 172 :- Totalsumma - - - 877.28 :-
Tabell 4: Kostnad för alternativ med lättbetong.
Enligt sektionsfaktas beräkningar skulle det om man räknat med arbetskostad m.m. uppnått en summa på 877.28 kr/m2 . Vikten skulle vara 130 kg/m2, och u-värdet 0.44. Vid ett tak på 20 000 m2 skulle detta ge en kostnad på 877.28 x 20 000 = 17.6 Mkr [29].
3.3.7 För och nackdelar
23
24
4. Taksäkerhet
4.1 Regler
Beroende på hur taket är strukturerat och vilket material som används, finns det olika lösningar för att uppnå de krav som ställs [24]. När byggnaden uppförts och vilka ombyggnationer som gjorts påverkar vilka regler som gäller. Regler som gäller för taksäkerhet finner man i BBR. Reglerna är till för att skydda mot olycksfall när personer arbetar eller befinner sig på tak. Reglerna beskriver hur de fasta takskyddsanordningarna ska monteras och underhållas så att olycksfall inte ska inträffa. Underhåll kan t.ex. vara att se till att det inte bildas rost eller att hållfastheten försämrats.
4.2 Produkter för låglutande tak
I början av 1990-talet togs det fram flera nya produkter för taksäkerhet och fästanordningar [40]. Efter en tid när produkterna använts i stor utsträckning märkte man dess brister. På grund av detta anordnades år 1993 ett byggforskningsprojekt "Infästning av takskyddsanordningar" där man kom fram till att hela taksäkerhetsanordningen skulle agera som en enhet. Detta medförde att man uppnådde maximal säkerhet. En fördel är om samtliga fästanordningar har en stark och tydlig färg, vilket underlättar för dem som befinner sig på taket.
Under själva uppbyggnaden av taket är säkerhet en viktig del. Vanligast är att man använder sig av en säkerhetssele och runt taket har det satts upp ett skyddsstaket. Staketet är provisoriskt och kan vara uppbyggt av stående stålrör med liggande träplank.
25
Figur 18: Säkerhetsnät
Figur 19: Galler över håltagning
26
Figur 20: Falsfäste på TRP-plåt
Figur 21: Falsfäste med monterat rör
27
Figur 22: Fästögla enligt BBR [40]
Det tyska företag som lagt plåten har valt att använda sig av en annan typ av fästögla än vad som vanligtvis används i Sverige, se Figur 23 nedan. Infästningen av denna sker på så sätt att fästplåten skruvas fast i TRP-plåten.
Figur 23: Tysk variant av fästögla
4.3 Säkerhet vid snö
Snö och is kan vara farligt när det faller till marken, vilket i vissa fall kan leda till att personer kan bli allvarligt skadade [41].
Det är inte bara farligt att befinna sig under taket utan även på det. Risken för halka är stor på taket under vintern då det ofta bildats is. Tak med stor lutning är mer svårarbetat och risken för att en olycka ska ske är större än vid ett låglutande tak. Samarbete på taket är viktigt, på så sätt kan man undvika skador för personer som befinner sig på marken. Antalet personer som arbetar på taket beror på dess storlek. Det ska alltid finnas en person på marken som har kontakt med dem som skottar. Pålitliga arbetskamrater är ett måste då man kan vara säker på att säkerhetslinor förankrats på rätt sätt. Det är även en extra säkerhetsfaktor som förminskar risken till misstag [41].
28
Fastighetsägaren måste åtgärda farorna direkt när de uppstår. Vikten för en istapp på två meter kan vara så stor som 50 kg [41].
Arbetsgivaren som tar sig an snöskottning skall ha undersökt taket innan han skickat upp sin personal. Han ska då kontrollera att alla säkerhetsanordningar är i bra skick. Arbetsgivaren ska även innan snöskottningen påbörjats informerat och varnat personalen om de risker som kan uppstå för att på så sätt undvika olyckor. Skyddsutrustning som används när man befinner sig på taket ska vara godkänd och i ett bra skick, vilket är arbetsgivarens ansvar [41].
29
5. Resultat
Spännvidd spelar stor roll vid takkonstruktioner av denna storlek. Vid val av lättbetong hade man fått använda sig av takstolar som placeras med tätare avstånd, och med TT-element hade man helt kunnat slippa takstolar. Detta på grund av att TT-TT-elementens spännvidd är såpass långt att man kan montera direkt på primärbalkarna. Spännvidderna skiljer sig mycket åt beroende på val av takkonstruktion, se Tabell 5 nedan. Vid val av TT-element kan man få upp till 32 meters spännvidd beroende på vilken last man har på taket, till skillnad mot lättbetong som har en maximal spännvidd på 6 meter.
Takkonstruktion Maximal spännvidd
TRP-Plåt 12m
TT-element 32 m
Lättbetong 6 m
Tabell 5: Maximal spännvidd för bärande material
Från Sektionsfakta [29] inhämtades vad liknande konstruktioner kalkylerats att kosta per kvadratmeter, se Tabell 6 nedan. Utifrån dessa värden kan man se att TRP-plåt är svårslaget när det gäller kostnader. Se fullständiga kostnader för de olika takkonstruktionerna var för sig i Tabell 2, 3 och 4 tidigare i texten.
Takkonstruktion Totalkostnad per kvadratmeter
TRP-Plåt 628.83 :-
TT-element 1 216.88 :-
250 Lättbetong (kv 450) 877.28 :-
30
Sektionsfakta [29] har även beräknat de olika takkonstruktionernas vikt och även där är TRP-plåt överlägset om man vill ha en lätt takkonstruktion, se Tabell 7 nedan. Vikten påverkar hela konstruktionen, har man ett tyngre takmaterial kräver det en kraftigare stomme vilket gör hela konstruktionen dyrare.
Takkonstruktion Vikt per kvadratmeter
TRP-Plåt 23 Kg
TT-element 550 kg
250 Lättbetong (kv 450) 130 Kg
Tabell 7: Vikt per kvadratmeter för de olika takkonstruktionerna
Ett lågt U-värde ger fördelar i energibesparingar och lägre uppvärmningskostnader, så U-värdet kan vara avgörande vid valet av takmaterial. Sektionsfakta [29] har beräknat ungefärliga U-värden för de olika konstruktionerna, se Tabell 8 nedan. Enligt dessa värden har TT-elementen bäst värde, men för att nå detta värde krävs tilläggsisolering då betong i sig självt har högt U-värde. Lättbetongen har det sämsta värdet, men detta är utan tilläsggsisolering då det i sig självt är isolerande. Där kan resurser sparas tack vare att man endast behöver lägga tätskikt när man monterat lättbetongelementen. Vid framförallt val av TRP-plåt och TT-element så är det dess tilläggsisoleringar som är avgörande för vilket U-värde konstruktionen får.
Takkonstruktion U-värde TRP-plåt, isolering, tätskikt 0.20
TT-element, isolering, tätskikt 0.11 250 lättbetong (kv 450), tätskikt 0.44
31
6. Diskussion
Utifrån den kunskap vi har fått efter vårt arbete och tidigare erfarenheter, ska vi här presentera vår uppfattning och tankar kring de olika materialen och taksäkerheten. Det ska presenteras fördelar, nackdelar och jämförelser för att på så sätt senare nå en slutsats.
I ekonomisk synpunkt har vi med hjälp av Sektionsfakta kommit fram till att TRP-plåt är det billigaste alternativet kortsiktigt. Vid jämförelse av de olika kostnadstabellerna ser man att det blir svårt att få ett bättre pris än vid val av TRP- plåt. Kostnaden för de olika materialen framgår i Tabell 6 tidigare i texten.
Vid montering är det en fördel att använda sig av TRP-plåt då det är lätthanterligt och man slipper använda sig av kran i lika stor utsträckning. Det enda kranen behövs till är att lyfta upp plåten till taket. Plåten kan sedan bäras och läggas på plats av två arbetare då plåten endast väger ca elva kg/m2.Vid användning av TT element och lättbetong behöver kranen vara i bruk under hela processen som det bärande takmaterialet läggs. TT elementen väger ungefär 500 kg/m2 och är därmed det överlägset tyngsta alternativet. I övrigt har lättbetong en vikt på ca 130 kg/m2. Rent tidsmässigt går TT-elementen snabbast att montera över hela taket då dessa plattors area är så stora och längderna går att få långa så att det inte krävs lika många lyft och monteringar. Dock krävs tilläggsisolering och tätskikt som kräver tid att lägga ut.
Enligt entreprenören [42] hade man under projekteringen funderat över alternativet att använda sig av TT-element. Då hade man monterat dessa direkt över primärbalkarna istället för att använda sig av fackverkstakstolar. Spännvidden mellan primärbalkarna är 24 m, vilket elementen kan tillverkas för att klara. Med detta alternativ hade man sparat in kostnaderna för fackverkstakstolarna, men man kom fram till att det var ett för dyrt alternativ. Dels för att materialkostnaden är mycket större än för TRP-plåt och dels därför att man hade behövt göra hela stommen grövre på grund av dess stora vikt. Vid brand är TT-element det bästa alternativet då det är ett obrännbart material, dock kan armeringen förlora sin hållfasthet om det utsätts för hög värme under lång tid. Därför är det tjockleken på täckskiktet som påverkar brandklassen. Lättbetongelementen har brandklass REI 60, vilket betyder att de kan stå emot brand i minst 60 minuter. Trapetsprofilerad plåt förlorar sin bärförmåga vid hög värme. En egenskap lättbetong har gentemot TRP-plåt och TT element är att den har en isoleringsförmåga, vilket utesluter lagret av isolering och på så sätt eliminerar tiden det tar att lägga ut isoleringen samt dess kostnad. Man behöver dock lägga ut tätskikt. Tack vare att man ibland slipper tilläggsisolera taket så går det då relativt snabbt att få färdigt tak vid val av lättbetong. En nackdel med lättbetong kan dock vara att det tar skada under lossning och transporter på grund av att det är poröst. Man kan då behöva göra fognings och lagningsarbeten som tar tid.
Ur livslängds- och underhållssynpunkt är alla de bärande materialen bra alternativ. Har man bara ett tätt tätskikt blir taken relativt underhållsfria. Det man behöver göra är att rensa bort skräp och se till att vattenavrinningen fungerar. På vintern kan även taket behöva skottas om tyngden hos snön blir allt för stor.
32
transportvägarna till arbetesplatsen måste vara väl planerade och preparerade. TT-elementen måste på grund av sin storlek och stora vikt transporteras i special-fordon som kan störa övrig trafik, därför försöker man lägga dessa transporter nattetid. PIR är ett plastmaterial med god isoleringsförmåga, vid val av detta material behövs ett tunnare isoleringskikt än vid val av stenull. 100 mm tjock PIR har ett U-värde på ungefär 0.20 och stenull med samma tjocklek ungefär 0.41. Båda materialen har bra brandegenskaper, vilket är en fördel för stora tak där brand lätt kan spridas. PIR är ett relativt hårt material jämfört med stenull som är mjukt. PIR kan därför ta emot lättare stötar och det går bra att gå på vid utläggning utan att ta skada. PIR är ett oorganiskt material som inte kan ruttna eller mögla på grund av att dess slutna celler. Stenull har förmågan att suga upp mindre mängder fukt för att sedan släppa ut den. Detta medför att dess egenskaper försämras vilket gör PIR till ett bättre alternativ ur fuktsynpunkt. En fördel med stenull är att den kan komma i olika former som lösull, mattor och skivor.
Enligt vår uppfattning är protan takduk det vanligaste valet av tätskikt vid tak av denna storlek. Med protan takduk krävs endast ett lager medan takpapp kräver underlagspapp och ytpapp. Protanen är inte väderberoende vid utläggning utan behåller sin form och elasticitet i både regn och kyla. Tack vare att man varmluftsvetsar skarvarna försvinner den fukt som lagt sig mellan skikten. Duken har också fördelen att den är starkare och slittåligare jämfört med takpapp. Den kan däremot bli hal vid kalla väderförhållanden och då är takpappen ett bättre alternativ på grund av sin skrovliga yta.
Taksäkerhet är en viktig del av byggnationen som kan rädda liv. Det är den tyska underentreprenören Sideka som valt att använda metoden med skyddsnät. Skyddsnät är ett bra och säkert alternativ som gör det enkelt att arbeta på taket, då man kan röra sig fritt utan att behöva förankra om skyddslinan. Efter samtal med platschef och arbetsledare anser de att detta borde användas oftare i Sverige. En stor fördel med nätet är att fusk med säkerhetssele eller liknande skyddsutrustning inte kan förekomma då nätet alltid sitter på plats. Det är även bekvämare att landa i skyddsnätet vid fall än att hänga i en skyddssele. Nackdelen med skyddsnätet är att det blir en ökad kostnad då det är en heltidstjänst att sätta upp och flytta på nätet.
33
7. Slutsats
Som slutsats har vi kommit fram till att fördelarna med TRP-plåt som bärande material är svåra att slå. Dess billiga pris och låga vikt i förhållande till sin bärförmåga är de stora fördelarna. Då det är så mycket billigare att använda sig av TRP-plåt gentemot de andra materialen krävs det speciella förutsättningar för att välja något annat material. Till exempel om beställaren har som kvalitetskrav att han vill ha ett stenhus, men då hade man valt att bygga hela byggnaden inklusive väggstomme i stenmaterial. Till exempel har olika leverantörer av lättbetong och prefabricerad betong standardhallar som man kan få efter sina önskemål.
Efer våra samtal med de insatta personerna på företaget har vi fått uppfattningen att TRP-plåt nästan är det enda möjliga alternativet om man vill bygga en hall till så lågt pris som möjligt, och som ändå har bra egenskaper. På grund av lagerbyggnadens storlek och de stora prisskillnaderna på materialen skulle det medföra en stor skillnad i totalkostnad att välja något annat material.
Som isolering kan både PIR och stenull användas. Båda har liknande egenskaper men PIR har bättre isoleringsförmåga och är ett fastare material. Hade man valt att använda stenull så hade skillnaden blivit att man behövt ha en större tjocklek på isoleringen för att nå upp till samma U-värde. Båda materialen har bra brandegenskaper och kan stå emot brand en längre tid. Troligtvis var det en kostnadsfråga att man valde PIR-isolering istället för stenull.
Vid tak av denna storlek blir det många och långa skarvar av tätskiktet. Därav har protan takduken en fördel att den varmluftssvetsas till ett stort och helt tätt stycke, vilket är en fördel ur fuktsynpunkt. Det är även smidigt att montera då det bara läggs i ett skikt. Vid stora tak kan man tjäna mycket tid på grund av detta.
Som taksäkerhet under byggnationen finns det många fördelar med att använda sig av skyddsnät. Framförallt blir det smidigare att arbeta på taket och nätet kan då göra så att man kan röra sig fritt utan skyddsele. Fusk med skyddssele kan då ej förekomma. Den enda nackdel vi kan komma på är att det blir en ökad kostnad.
34
8. Referenser
8.1 Elektroniska källor
[1] http://ncc.se/sv/OM-NCC/NCC-koncernen/Var-strategiska-inriktning/ (2010-05-05) NCC AB [2] http://www.staplesnordic.com/ (2010-05-04) Staples Inc [3] http://www.catellaproperty.se/6544.aspx (2010-05-04) Catella Property Sverige35 SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut
36 [23] http://ama.byggtjanst.se/Default.aspx?articleId=110&Typ=AmaNytt AB Svensk Byggtjänst [24] http://www.boverket.se/Bygga--forvalta/Bygga-nytt/Regler-for-taksakerhet/ (2010-05-17) Boverket
8.2 Litteratur
[25] Widman, Joakim (2001). Stålet och miljön. (s. 36-37) Stockholm: Stålbyggnadsinstitutet
[26] Betongvaruindustrin, Bygga med Prefab (s. 315-324) hämtat från http://www.betongvaruindustrin.se/sv/Bygga-med-prefab/?Chapter=92 (2010-05-05)
[27] Friberg, Fagerlund, Jönsson & Tillman (1999) Betong och Miljö. (s. 20-25, 41-43) Trelleborg: AB Svensk Byggtjänst
[28] Burström Per Gunnar (2007) Byggnadsmaterial. Lättbetong(s. 272-282), Betong (s. 204-206, 213-216), Stenull (s. 467-469), PIR (s. 190, 401)
Lund: Studentlitteratur
[29] Wikells Sektionsfakta Nybyggnad 10/11 (2010). Kapitel 11 Växjö: Wikells
8.3 Broschyrer
[30] Protan AB (2002). Tak- och Membransystem. Nybyggnad. Yttertak och membran. Broschyr utgiven av Protan AB, Spånga
37
[33] Protan AB (2007). Protan SE EX EXG. Produktdatablad utgiven av Protan AB, Spånga
[34] Protan AB (2002). Miljövarudeklaration. Protan SE takduk. Utgiven av Protan AB, Spånga. Hämtad från:
http://www.protanentreprenad.se/downloads/Miljovaredeklarasjon_Protan_SE_ny.p df (2010-05-04)
[35] Kingspan Sverige (2009). Konstruktivt tänkande. Sandwichpaneler från Kingspan Ltd. Broschyr utgiven av Kingspan Sverige
[36] Protan AB (okänt datum) Underhållsinstruktion för Protan takduk. Utgiven av Protan AB, Spånga. Hämtad från
http://www.protan.se/SiteCollectionDocuments/Underh%C3%A5llsinstruktion.pdf (2010-05-04)
[37] Strängbetong (2009). Strängbetong – Smartare för miljön. Broschyr utgiven av Strängbetong
[38] Strängbetong (okänt datum). Strängbetong – Den energismarta bashallen. Broschyr utgiven av Strängbetong
[39] H+H Sverige AB (2008). Takelementet – Arbetsanvisning. Broschyr utgiven av H+H Sverige AB, Malmö
[40] Boverket (2008). Taksäkerhet - Broschyr utgiven av Plåtslageribranchens Centrala arbetsmiljökommitté, Stockholm
[41] Alenius, Jarl (okänt datum). Tak- och Miljökonsult. Se upp där nere! - Broschyr utgiven av Plåtslageribranchens Centrala arbetsmiljökommitté
8.4 Muntliga källor
[42] Lars Wielander, NCC, Samtal (2010) [43] Jan Karlton, NCC, Samtal (2010)
38
9. Bilagor
BILAGA 1
39
Institutionen för teknik 351 95 Växjö
