Tømrede tårne vokser ind i himlen
50.000 boliger. Så mange skal der bygges i verdens byer frem mod 2050. Altså 50.000 nye boliger hver evig eneste dag fra nu af og de kommende 34 år. Ifølge FN’s befolkningsfremskrivninger vil befolkningen i verdens byer nemlig vokse med 2,5 mia. frem mod 2050, og hvis man antager, at der gennemsnitligt kommer til at bo fire personer i hver husstand, vil det kræve 625 millioner nye boliger.
Behovet for materialer til sådan en udbygning af verdens bygningsmasse vil være enormt. Beton og stål har gennem mere end 100 år vist sig som pålidelige og effektive byggematerialer, som ingeniører, arkitekter og håndværkere over hele verden er grundigt skolede i at bygge med.
Hvis hele udbygningen kommer til at ske med traditionelle byggemetoder og materialer som beton, stål og tegl, der alle kræver store energimængder at producere, vil CO2-udledningen også vokse eksplosivt.
Men over de senere år er et alternativ vokset frem.
»Alle vil ind og bo i byerne. Det betyder, at der bliver brug for at fortætte byerne, og mange steder vil det betyde, at der skal bygges højhuse. Tidligere har det kun handlet om at få billigt byggeri, men nu betyder CO2-belastning og bæredygtighed mere, og det har skabt en enorm interesse for at bygge højt med massivtræ,« siger professor i ingeniørvidenskab og bygningsdesign på Aarhus Universitet Poul Henning Kirkegaard.
London bygger i træ
I London har man for alvor fået øjnene op for fordelene ved at bygge høje træhuse. I 2009 åbnede det ni etager høje Stadthaus i bydelen Hackney – på daværende tidspunkt det højeste moderne træhusbyggeri – og selv om verdensrekorden siden er gået til Melbourne, Bergen og Vancouver, er den britiske hovedstad det sted, hvor der bliver bygget flest høje huse i træ lige nu. Og hvor drømmene strækker sig længst mod himlen. Senest har arkitektfirmaet PLP Architecture skitseret et 300 meter højt tårn, Oakwood Timber Tower, hvor de bærende konstruktioner er udført i træ. Men for at forstå, hvordan det kan komme så vidt, skal man tilbage til rødderne.
Frøene til enorme træbyggeri-projekter, der nu spirer frem verden over, blev sået i 1970’erne af den tyske bygningsingeniør Julius Natterer. Hans familie var involveret i skovdrift, så han lærte tidligt, hvilke praktiske og økonomiske problemer der plagede skovejerne.
Med en ballast fra det tekniske universitet i München kunne han derfor se muligheder i et af branchens problemer: Hvad skulle man stille op med de yderste dele af stammerne, sidebrædderne, der ikke havde den kvalitet, der krævedes af konstruktionstræ. Normalt gik cirka 15 procent af stammernes tværsnit således til brænde og til lavkvalitets træprodukter som paller og transportkasser, eller træet blev neddelt til flisbrændsel eller partikelplader som spån-, OSB- og MDF-plader.
Julius Natterers løsning var et træelement af stablede og sammensømmede brædder. Elementet kunne bruges til såvel bærende vægge som til lofter og dæk. Metoden fik det indlysende navn Brettstapel. Sømmene gjorde det imidlertid svært at skære nye huller i elementerne, så i en videreudvikling blev sømmene erstattet med dyvler – og i endnu en udvikling med skråtborede dyvler, så lagene ikke kunne glide fra hinanden. I en helt fjerde version blev lagene limet.
Læs også: Nordmænd bygger verdens højeste lejlighedskompleks i træ
Længere mod vest ledte franske virksomheder efter løsninger på det samme problem, og i 1980’erne patenterede en fransk opfinder et alternativt massivtræelement, hvor mindst tre lag af brædder lægges på kryds, limes og presses sammen med en mekanisk presse eller i et vakuum. Metoden fik navnet krydslamineret tømmer (CLT).
Eftersom fibrene i de krydslaminerede elementer spænder to retninger har de den fordel frem for Brettstapel, at det er muligt at lave udskæringer til døre, vinduer og trapper uden at skulle lave udvekslinger.
Både Brettstabel og CLT har desuden den fordel, at man ikke behøver at fælde store, gamle træer for at få konstruktionstræ, og man kan bruge de dårligste dele af tømmeret. Så længe man sikrer, at de svage områder – eksempelvis med knaster eller med fingerskarrede samlinger – ikke vender ind mod hinanden, udligner de skiftende lag de svagheder, der måtte være i de enkelte brædder. Det giver et produkt, der både er let, stærkt og meget stabilt.
Træ er billigere i transport
I forhold til betonelementbyggeri og traditionelt teglstensbyggeri er byggeri med massivtræ hurtigere og kræver mindre mandskab, færre lastbiltransporter og mindre kraner, fordi elementerne vejer omkring 20 procent af et tilsvarende betonelement. Den lave vægt betyder også, at fundamenterne kan gøres mindre, hvilket igen sparer beton.
Desuden er der miljøfordelen. Produktionen af 1 ton beton medfører 0,5-1 ton CO2-udledning, mens træ fungerer som et CO2-lager, når det bruges i byggeri i stedet for at forrådne i skovene eller brænde på kraftværker og i brændeovne.
Netop brændbarheden var ikke overraskende den store udfordring ved at få lov til at bygge i højden med massivtræelementer. Erfaringen med store brande i fortiden betød, at bygningsreglementerne i flere lande enten forbød eller gjorde det svært at bygge træbyggeri i flere etager. Så selv om der var bygget flere lave huse med massivtræelementer, var myndighederne ikke umiddelbart klar til at tillade etagebyggeri. Der var dog en undtagelse.
»I de fleste lande var myndighederne meget restriktive, men i Schweiz har man et noget mere lempeligt bygningsreglement. Der sker så ofte det, at man sidder i Tyskland og Østrig og holder øje med, hvad der går skidt og godt i Schweiz, og de ting, der fungerer, tager man så hjem og udsætter for hele det tyske testapparat, og når det er godkendt dér, så kan det brede sig til andre lande,« forklarer kompetencechef for trækonstruktioner i rådgivningsfirmaet Moe Bo Pedersen, som allerede arbejdede med massivtræbyggeri omkring årtusindskiftet.
Træelementer brænder dårligt
I Østrig fokuserede flere producenter af træelementer på CLT og fik sat gang i de nødvendige undersøgelser og brandprøvninger. Testene viste, at massivtræelementer ikke bare lige går op i røg, fortæller arkitekt Mikael Koch, der er direktør for brancheforeningen Træinformation:
»Massivtræelementer er faktisk meget svære at få ild i. Det er typisk inventaret, der giver brandbelastningen. Og hvis der går ild i elementet, så vil flammerne få overfladen på elementerne til at forkulle, og det danner et beskyttende lag. Derfor er brandforløbet gradvist, forudsigeligt, nemt at beregne – og uden risiko for pludselige kollaps, som du kan opleve med beton og stål.«
Artiklen fortsætter efter grafikken
I de første byggerier var de fleste konstruktioner alligevel pakket ind i gips eller andre brandhæmmende materialer. Og oven på gulvene blev der støbt et betonlag.
»Ved at støbe betonlag ovenpå, kan man klare både statiske krav og trinstøjen,« forklarer Mikael Koch.
I 1995 blev den første etagebygning med CLT-elementer rejst i Aichach i Tyskland. Den var i tre etager. Flere etagebyggerier fulgte efter, og i 2002 blev en fireetagers bygning opført.
Omkring årtusindskiftet gik danske virksomheder og myndigheder i gang med at omplante ideerne sydfra i den danske muld. Flere eksamensprojekter, undersøgelser og testbyggerier blev sat i gang, og på konferencer talte arkitekter, ingeniører og træbranchen om muligheder, løsninger, udfordringer og erfaringer.
Blandede danske erfaringer
I 2002 byggede Boligselskabet Limfjorden 60 ungdomsboliger i to etager i Aalborg, og i årene efter blev der bygget ældreboliger i Harlev ved Aarhus og rækkehuse i tre etager på havnefronten i Faaborg. Alle i massivtræ.
Projekterne var imidlertid ikke ubetingede succeser. Byggeriet af de 60 ungdomsboliger i Aalborg blev både forsinket og fordyret og måtte reddes på målstregen af fonden Realdania, som skød tilpas mange penge ind, til at projektet kunne få støtte fra kommunen. Da ungdomsboligerne stod færdige, var stemningen imidlertid bedre. Indeklimaet fik ros af beboerne, og selvom elementerne fik en del vand i byggeperioden, viste fugtmålinger ingen problemer.
Men efter et stykke tid blev duften af moderat succes afløst af ubehagelig tobaksos, fortæller indehaver af arkitektfirmaet Nord Klaus Christensen, som i 2002 var med til at bygge ungdomsboligerne.
»Indeklimaet var rigtig godt, også i byggefasen. Helt anderledes end i et betonbyggeri. Men efter et stykke tid betød svind i elementerne, at de ikke længere sluttede helt tæt, så der eksempelvis kunne trænge tobaksrøg ind gennem lejlighedsskel. Den risiko havde vi ikke været opmærksomme på,« erkender han.
Læs også: Forældede byggeregler en stopklods for skyskrabere af træ
Problemerne var dog ikke større, end at der i Skagen og Vejle, som havde meldt sig ind i samarbejdet Nordiske Træbyer, der skulle fremme moderne byudvikling med træhuse, var planer om at gå endnu videre.
I Vejle arbejdede Boligforeningen Østerbo således på at opføre et otteetagers boligtårn, men økonomien viste sig ikke at være bæredygtig – især ikke, da byggeboomet fik byggeomkostningerne til at eksplodere – så projektet visnede langsomt væk igen. Samme skæbne overgik et planlagt byggeri i Skagen.
Det er jo tosset, at man nidkært stiller krav til energiforbruget i brugsfasen, men overhovedet ikke beskæftiger sig med den indlejrede energi i bygningsmaterialerne, som set over en bygnings levetid udgør omkring 50 procent af bygningens klimapåvirkning.
--Mikael Koch, direktør, Træinformation
Så i dag kan antallet af danske massivtræbyggerier i mere end to etager tælles på én hånd.
»Man fik skudt sig i foden på et tidligt tidspunkt med byggerier, der enten ikke havde en ordentlig kvalitet eller blev for dyre. Det gjorde CLT til noget, man ikke ville røre ved. Og så gik man glip af den udvikling, vi siden har set i vores nabolande,« siger Poul Henning Kirkegaard.
Syd for grænsen og i samarbejdet Nordiske Træbyer fortsatte arbejdet med træbyggeriet nemlig. I svenske Växjö blev der eksempelvis bygget flere otteetagers træbyggerier, og i 2009 stod den ni etager høje Stadthaus-bygning i London klar. Begge steder er de nederste etager dog af beton, så reelt er der tale om henholdsvis syv og otte træetager.
Stadthaus bygget i en ruf
Stadthaus blev et gennembrud, som for alvor skabte opmærksomhed om fordelene ved massivtræbyggeri. Råhuset blev rejst på kun ni uger af fire montører og en mobilkran – selv om de østrigske montører kun arbejdede tre dage om ugen. Materialetransporten til byggeriet krævede 90 lastbilbesøg, og hele bygningen blev bygget på 49 uger. Arkitekterne bag, Waugh Thistleton Architects, beregnede, at et traditionelt betonbyggeri ville have taget 72 uger, krævet 900 lastbilbesøg og en tårnkran til at løfte elementerne på plads.
Undergrunden i den britiske hovedstad er gennemhullet af kloak- og forsyningsledninger og metrotunneller, så massivtræelementernes lave vægt gør det muligt at bygge højere uden at skulle investere uforholdsmæssigt store beløb i fundamenter.
Desuden tillader myndighederne i London, at CO2-gevinsten ved at bygge med træ relativt til at bygge med beton og stål i bygningen kan modregnes i bygningens ‘energiramme’. Det betyder, at man ikke behøver at montere eksempelvis solcelleanlæg på træbyggerier. Det er nogle af årsagerne til, at London lige nu er hovedstaden for træbyggeri, selvom mange af træelementleverandørerne befinder sig på kontinentet.
Lysten til at rykke ved grænserne findes imidlertid over hele verden. I 2012 overtog den ti etager høje bygning Forte i Melbourne, Australien, således titlen som verdens højeste moderne træhusbyggeri fra Stadthaus, og i 2015 flyttede beboerne ind i den 14 etager høje Treet i Bergen. Tidligere i år toppede det 18 etager høje Tallwood House ud i Vancouver i Canada, kort før byggeriet af det 24 etager høje HoHo Vienna gik i gang. Denne artikel stammer fra Ingeniørens magasin Året Rundt 2016. KLIK HER for at læse hele magasinet. Som et nyt tilbud kan du i år også høre artiklerne fra magasinet som podcast. Ved at føje følgende xml-feed til din foretrukne podcast-app abonnerer du på Ingeniørens podcast https://www.ing.dk/cast/podcast.xml HER KAN DU LÆSE en mere udførlig vejledning.Læs resten af magasinet
Flere steder er der tale om hybride løsninger, hvor træ, beton og stål bruges, der hvor hvert materiale har sin force. Rundt omkring i verden planlægges der desuden endnu højere træhuse – blandt andet har den danske tegnestue CF Møller vundet konkurrencen om at designe et 34 etager højt træhus i Stockholm, som skal stå klar i 2023. Og så er der selvfølgelig det førnævnte Oakwood Timber Tower på 80 etager.
Også i Danmark er der igen appetit på at bygge højere i træ, omend de første projekter er noget mere jordnære. På Lisbjerg Bakke ved Aarhus er boligselskabet Al2Bolig ved at opføre 40 boliger fordelt på seks blokke i tre til fire etager. Byggeriet er tegnet af arkitektfirmaet Vandkunsten og projekteret af ingeniørfirmaet Moe.
Husene opføres som et søjledragersystem i limtræ, som bliver fyldt ud med dæk og vægge af massivtræelementer. Oven på dækkene støber man beton. I byggeriet har man ikke pakket alt træ ind i ikke-brændbare materialer, men der er installeret et sprinklersystem. Ud over at vise, at etagebyggeri i massivtræ kan leve op til de danske brandkrav, skal byggeriet også vise, at det ikke er dyrere end traditionelt byggeri.
»Vi overholder rammebeløbet på 11.000 kroner pr. m2 inklusive veje, infrastruktur, forsyninger og parkeringspladser. Vi kunne ikke have gjort det billigere med beton,« siger Bo Pedersen fra Moe.
Moe og Vandkunsten har beregnet, at systemet uden store ændringer kan bruges til byggeri i op til otte etager, og de regner med, at vi snart vil se flere etagebyggerier i træ.
»Københavns Kommune kræver i dag, at man laver en LCA-beregning på alt nyt byggeri, og vi forventer, at Aarhus Kommune vil følge efter. Det betyder, at den indlejrede energi i byggematerialerne kommer til at spille en helt anden rolle, end den gør i dag. Det taler for mere brug af træ,« siger Bo Pedersen.
Det samme gør tankerne om, at der en dag skal indføres en frivillig bæredygtighedsklasse i det danske bygningsreglement, ligesom der i dag er mulighed for at vælge en bedre energiklasse end standarden.
»Det er jo tosset, at man nidkært stiller krav til energiforbruget i brugsfasen, men overhovedet ikke beskæftiger sig med den indlejrede energi i bygningsmaterialerne, som set over en bygnings levetid udgør omkring 50 procent af bygningens klimapåvirkning,« siger Mikael Koch.
De stadigt højere ambitioner for træbyggeri er imidlertid også årsag til bekymringer. I en rapport fra FN’s økonomiske kommission for Europa, UNECE, advarer forfatterne således om, at højhusbyggeriet går for hurtigt, og at fokus bør flyttes tilbage til bygninger i fire til seks etager for at effektivisere processen, udvikle standarder og undgå at bygge helt op i himlen, før metoderne er modne. Lidt jordnærhed er måske det, der skal til, hvis træbyggeri skal være med til at redde verden.
