SBR Svenska Byggingenjörers Riksförbund BYGG B EL B VVS B ANLÄGGNING. Nedanstående är en annons från Abetong. Bygg för framtiden.

Transkript

1 SBR Svenska Byggingenjörers Riksförbund BYGG B EL B VVS B ANLÄGGNING 210 Nedanstående är en annons från Abetong Bygg för framtiden.

2

3 nr 2 B 2010 husbyggaren 1

4 2 husbyggaren nr 2 B 2010

5 nr 2 B 2010 husbyggaren 3

6 4 husbyggaren nr 2 B 2010

7 nr Årgång 52 SBR SVENSKA BYGGINGENJÖRERS RIKSFÖRBUND B BYGG B EL B VVS B ANLÄGGNING ISSN Organ för SBR Svenska Byggingenjörers Riksförbund ANSVARIG UTGIVARE Lars Hedåker REDAKTÖR Margot Granvik, Granvik Produktion Gaffelgränd 1 a, Stockholm Tfn Fax e-brev: redaktionen@husbyggaren.se ANNONSAVDELNING Björn Mårtenson Lena Rösund Tfn Fax e-brev: husbyggaren@mediarum.se Djursholmsvägen Täby PRENUMERATIONSÄRENDEN Tfn: e-brev: pren@fc.bygging.se PRENUMERATIONSPRISER Prenumeration, kronor per år 395: Lösnummer, plus porto 70: Samtliga priser exkl moms. Plusgiro: Bankgiro: UTGIVNINGSPLAN 2010 Nr 1 v 5 Nr 5 v 37 Nr 2 v 11 Nr 6 v 43 Nr 3 v 17 Nr 7 v 49 Nr 4 v 22 TRYCKERI Prinfo Ystads Centraltryckeri Box 82, Ystad Tfn Fax e-brev: cty@cty.se Husbyggaren är medlem i Sveriges Tidskrifter Upplagan är ex. Kontrollerad av Husbyggaren uttrycker SBRs officiella uppfattning endast då det särskilt anges. Redaktionen ansvarar inte för material som inte beställts. Bilaga medföljer Sidan 66 Propositionen Enklare och tydligare regler för förnybar elproduktion är en flopp för husägare hävdade Bengt Stridh och Lars Hedström i förra numret av Husbyggaren. Småproducenter ska slippa nätavgift, lyder svaret från näringsdepartementet i detta nummer. Energideklarationerna är ett tomt slag i luften!, påstår SBRs energiexpert i ett annat skarpt inlägg. Detta är unikt, säger upphovsmännen bakom ett program som gör det möjligt att beräkna när ett betonggolv kan börja glättas. Foto: Betongindustri INNEHÅLL 6 Tio sätt att effektivisera industriellt byggande 10 Projekteringen är flaskhals hos industriella byggare 12 Fuktsäker fönsteranslutning skyddar mot skador 16 Bättre indata ger säkrare bild av brandförlopp 20 Brandskydd i köpcentra kan optimeras 24 Radhusbrand sprids snabbt via ventilerad takfot 30 Program kortar ner väntetid när betonggolv ska glättas 36 Bättre underhåll ska ge färre sprickor i järnvägstunnel 40 Kolfiberkomposit förstärker betongkonstruktioner 46 Vi måste stoppa plundringen av Afrikas fattiga länder 48 Teknik lärs ut bäst utifrån den förförståelse som finns 52 Kan världens städer växa utan ökad segregation 54 Juridik: ABK 09 ska minska tvister vid konsultuppdrag 58 IT: Hur länge ska kunden vara betalande försökskanin? 60 Form & Teknik: Modellen som modell eller verklighet 64 Debatt: Energideklarationer blev tomt slag i luften 66 Debatt: Solceller för elproduktion ger framtida marknadstillväxt 67 Debatt: Mp vill ha fastprisstöd för solelproduktion 70 Noterat 74 Marknadsnytt 85 Nytt från SBR I nästa nummer: Stålbyggnad & Drift och underhåll Tidningen utkommer i vecka 17 nr 2 B 2010 husbyggaren 5

8 PREFAB Inom kompetenscentrat Lean Wood Engineering sker tillämpad forskning med fokus mot industriellt byggande i trä. Efter de tre första årens arbete finns nu tio konkreta resultat och metoder som kan effektivisera prefabricerat byggande ännu mer. Tio sätt att effektivisera industriellt byggande Av lars stehn, professor, Luleå tekniska universitet Den här artikeln handlar om forskningsbaserade resultat framtagna för att stötta och utveckla det industriella husbyggandet. Jag kommer först att kort beskriva statusen inom det svenska trähusbyggandet av flerbostadshus för att sedan övergripande presentera tio konkreta resultat framtagna genom forskning och utveckling inom kompetenscentrat Lean Wood Engineering (LWE). Eftersom forskningen till en tredjedel är finansierad av Vinnova så är den öppen och artikelns syfte är att sprida kunskap: att bjuda på de senaste forskningsresultaten och inspirera läsaren att själv ta kontakt med ansvarig forskare! När LWE startade år 2006 fanns det tolv industripartners. Nu, efter drygt tre års arbete, finns det 24 partners, där förutom Luleå tekniska universitet, också Linköpings och Lunds tekniska högskolor deltar. Bland företagen som medverkar återfinns allt från sågverk till byggföretag. Totalt har LWE 70 aktiva forskare och representanter från industrin. Forskningen inom LWE är direkt kopplad till byggprojekt eller företagens verksamhetsutveckling, där företagens egna processer och produkter utvecklas samtidigt som forskningen. Driver på industrialisering I tidigare artiklar i Husbyggaren har jag hävdat att träbyggföretagen driver på den industriella processen. Min utgångspunkt för detta är att jag som forskare ser det stora utvecklingsinriktade engagemang från företagen som medverkar i LWE. Drivet och kraften i att forska, och att gemensamt med kollegor i branschen, utveckla metoder och tekniker som alla kan ha nytta av är för mig det starka beviset. Företagen verksamma inom det industriella trähusbyggandet deltar i högsta grad i utvecklingen mot ett mer resurseffektivt förhållningssätt inom byggandet. Positiva tendenser och attityder till industriellt framställda flervåningshus i trä talar också sitt språk. Sedan år 1997 har träbyggindustrins (för flervåningsbyggande) produktionskapacitet vuxit från ~ 400 lägenheter per år (1997) till ~ lägenheter per år (2008). Marknadsandelarna i figur 1 visar på en cirka tioprocentig marknadsandel där siffrorna baseras på genomförda projekt som jag är medveten om, varför andelen med stor sannolikhet är högre än tio procent. Värt att notera är att det är just produktionskapaciteten hos företagen som slagit i taket, inte efterfrågan! Positiva attityder och ett ökat intresse bland politiker och fastighetsägare mot industriellt byggande i trä visar sig också genom nationella satsningar som Trästad 2012, där Växjö kommuns engagemang står som bra råmodell. Tidskriften Betong, i samarbete med Betongforum, har presenterat en undersökning som visar att nästan hälften av kommunerna år 2009 var positiva till mer träbyggande, vilket kan jämföras mot bara drygt 25 procent år Tar makten över byggprocessen Forskningen om industriellt träbyggande följer det arbetssätt eller den affärsmodell som utvecklats av företagen. Affärsmodellen som jag diskuterade i Husbyggaren nr 2, 2008, ligger till grund för detta resonemang. Receptet bygger på ett väldefinierat prefabricerat byggsystem och en väldefinierad byggprocess där den viktigaste ställningspunkten de ledande företagen tagit är att själva äga och försöka kontrollera byggprocessen (till exempel genom utveckling av kontraktsvillkor). Just denna punkt omdefiniering och FÖRFATTAREN Lars Stehn är professor i träbyggnad vid Luleå tekniska universitet och programdirektör för kompetenscentrat LWE. Hans forskningsintresse ligger inom området industriellt byggande och träkonstruktioner. att det har blivit möjligt att kontrollera byggprocessen, från planmonopolet till kontraktsformer och upphandling, är den springande punkten för byggandets effektivisering. Följer Lean-tankar Industriellt byggande är en utvecklad byggprocess som baseras på sex olika principer. Dessa principer är teoretiskt hämtade från Lean production, (Stehn m fl., 2008, och Lessing, 2006): 1. Tidigt engagemang i (tidigarelagd projektering) och kontroll av byggprocessen. Viktiga frågor att vidareutveckla och arbeta in i detta skede är framtagandet av ett ABT som medger ett industriellt byggande, utvecklingen av en industriell upphandlingsprocess (till exempel kopplingen mot LOU) och planmonopolets effekter på det industriella byggandet (politiskt initierat). 2. Övervägande del (80 90 procent) av produktframställningen av prefabricerade komponenter sker på fabrik, minimum av arbetsplatsarbete och kompletteringar. 3. En standardiserad produkt baserat på 6 husbyggaren nr 2 B 2010

9 Figur 1 (ovan). Utveckling av trähusbyggandet är positivt över tiden. Figur 2 (t h). Lars Sörsjö, Moelven byggmodul och Erik Söderholm, LTU diskuterar standardisering av projekteringsrutiner. ett standardiserat (och ofta modulariserat) byggsystem, vilket är hjärtat i ett industriellt byggande. 4. En standardiserad process som kan hantera unika projekt där erfarenhetsåterföring för kvalitetssäkring och produktutveckling är honnörsorden. 5. En processorienterad organisation (i motsats till dagens organisatoriska struktur på byggföretagen som är strikt projektorganiserad) med IT-baserad styrning av inköp, projektering, produktion och erfarenhetsåterföring. 6. En arkitektonisk utformning anpassad för en standardiserad process (inte en standardiserad arkitektonisk utformning) som baseras på det definierade byggsystemets ramar och repetition i produktion och projektering. Det är kring delar av ovanstående sex punkter intressanta resultat arbetats fram inom LWE. Tio viktiga resultat Konkreta exempel på viktiga delresultat från forsknings- och utvecklingsarbetet inom LWE som hittills uppnåtts är: Ett IT-baserat processtöd för styrning av industriell byggprojektering. Stödet medför kontroll och uppföljning av projekteringsprocessen. Forskare: Gustav Jansson, Luleå tekniska universitet. Resultaten presenteras i detta nummer. Standardisering av delprocesserna inom industriell projektering har minskat projekteringstiden inom industriellt byggande med procent. Forskare: Erik Söderholm, Luleå tekniska universitet. En modell för ett förbättrat marknadserbjudande för småhusföretag. Balansen mellan kundanpassning och standardisering i produktion får ekonomiska konsekvenser. Forskare: Beata Kollberg, Linköpings tekniska högskola. Produktionsstudie av kostnadseffektiva lösningar för lågenergihus har gett en kravprofil på tekniska lösningar och processlösningar. Forskare: Albert Boqvist, Lunds tekniska högskola och NCC. (Tidiga resultat från detta arbete har presenterats i V- byggaren, nr ). Byggteknisk lösning för robusta fasadsystem som minimerar risken för läckage runt öppningar i fasaden. Forskare: Johan Jönsson, Lunds tekniska högskola. Resultaten presenteras i detta nummer. Ett balk-pelar byggsystem för kommersiella byggnader av limträ & kerto. Forskare: Gabriella Tlustochowicz, Luleå tekniska universitet. Konstruktionsteknisk utveckling av volymbyggandet. Runt 2006 var man säkra på 4-våningshus, idag finns säker teknik utvecklad för 6-våningshus. Forskare: Helena Johnsson, Luleå tekniska universitet. Metoder för att erbjuda ett standardiserat produktsortiment för träkomponentleverantörer. Forskare: Jakob Rehme och Wei Guan, Linköpings tekniska högskola. Ökad kompetens kring beställarrollens betydelse för industriellt byggande. Forskare: Susanne Engström, Luleå tekniska universitet. (Resultaten från detta arbete presenterades i Husbyggaren nr 7, 2009). En vidareutveckling av den traditionella konsultrollen till att stötta utvecklingen av byggsystem. Forskare: Patrik Jensen, Luleå tekniska universitet och Tyréns och Nina Pikulik, Lunds tekniska högskola och Tyréns. (Tidiga resultat från detta arbete har presenterats i V-byggaren, nr ). Standardiserade delprocesser Erik Söderholm, doktorand vid Luleå tekniska universitet, har undersökt hur Lean kan användas för att Moelven byggmodul ska få en effektivare projekteringsprocess. Med hjälp av Lean-tänket genom en ökad specialisering och (än så länge) manuella rutiner för erfarenhetsåterföring har man kunnat genomföra sin snabbaste projektering någonsin. Undersökningen visar på en effektiviseringsvinst på 13 procent snabbare än den snabbaste projekteringen som gjordes innan förändringsarbetet startade och 46 procent snabbare jämfört med snittiden för liknande projekt. Basen för förbättringen låg bland annat i en grundlig kartläggning av processen, införande av ständiga förbättringar och processfokus (se figur 2), specialisering av projekteringsuppgifter samt tidsloggning. Tidigare hade man vid fabriken i Sandsjöfors bara uppgift om en totaltid för projekteringen. Nu har tiden delats upp i mindre fraktioner. Förslag från småhusföretag Den ökade efterfrågan på småhus har gjort att småhustillverkarna allt mer ställt om till en standardiserad produktion. Men samtidigt ställer kunderna allt högre krav på kundanpassning och flexibilitet. I en fallstudie tillsammans med en av Sveriges större småhustillverkare har Beata Kollberg, forskare på Linköpings Fortsättning s. 8 P nr 2 B 2010 husbyggaren 7

10 Figur 4. En fukttät lösning för fönsteröppningar i fasad. hänsyn till regntäthet (se artikel i detta nummer av Husbyggaren). P Figur 3. NCC och Martinsons byggsystem bygger passivhus i kv. Portvakten i Växjö. Figur 5. FEM-beräknade deformationer vid horisontalstabilisering av träbyggnadsvolymer. universitet, följt vad effekterna av en kundanpassad standardisering kunde innebära för företaget. Kontentan blev att det är lågprisstrategin, med en långt standardiserad modell, som ger bäst ekonomiskt resultat för det studerade företaget. Strategin med hög kundanpassning och hög resursförbrukning var klart sämst. Utmaningen för småhustillverkarna är hur man ska lösa motsättningen mellan ökad standardisering i fabriken och kravet på kundanpassade produkter. Ett viktigt resultat är att företagen också måste hitta förbättringspotentialer i sina kalkylsystem. Lösningar för lågenergihus Albert Boqvist, industridoktorand vid NCC och Lunds tekniska högskola, konstaterar från sin forskning att energieffektivitet och produktionseffektivitet inte ännu hänger ihop. Det som kan konstateras är att det krävs en bättre planering vid passivhusbyggen, att planeringen är gedigen och görs tidigare och att platschefen och produktionspersonalen involveras. Vidare att det är nödvändigt att genomföra tidiga kvalitetskontroller vid passivhusbyggande. Albert Boqvist har undersökt många genomförda låg- och passivhusbyggen, se figur 3. Det första steget för att effektivisera passivhusproduktionen är att utveckla ett standardiserat byggsystem med standardiserade gränssnitt (som är nyckelfrågan vid allt bygge och speciellt vid passivhusbyggandet med avseende på täthetsfrågan). Robusta fasadsystem Johan Jönsson, forskare vid Lunds tekniska högskola, har utvecklat en ny princip för fuktsäkrare lösningar kring fönsteröppningar. Dessa är speciellt anpassade för prefabricerade fasadsystem och utgörs av strängsprutat aluminium, figur 4. Lösningen ska eliminera skevheter och ojämnheter hos trämaterialet i fönstersmygen, underlätta tätningsarbetet och möjliggöra dränering vid eventuellt läckage. Johan Jönsson arbetar nu med att få tillstånd en klassificering av fasader med Utveckla volymbyggandet Höga brandkrav och stabilisering är två av de utmaningar som volymbyggare och konstruktörer av flervåningshus i trä över fyra våningar står inför. Helena Johnsson, forskare vid Luleå tekniska universitet, arbetar med konstruktionsoptimering i ett utvecklingsprojekt där Lindbäcks och Moelven byggmodul deltar. Bland annat har man under projektet tagit fram verktyg och mallar för att uppskatta bärförmåga och stabilisering, se figur 5, i ett tidigt läge. Man har även utvecklat enkla lösningar för ökad bärförmåga och förankringar av volymer. Planen är nu att genomföra ett antal strategiska brandprov, tillsammans med SP Trätek, som ska leda till att kravet R90 (för byggnader över fyra våningar) kan uppnås. Vinnova, som delfinansierar programmet, har låtit utvärdera effekterna och organisationen av LWE. LWE fick det mycket starka betyget excellent för kraftfullt industriellt engagemang och en tydlig koppling mellan alla forskningsprojekt och industriella och vetenskapliga behov. Det betyder att forskarna arbetar gemensamt med företagens utveckling och samtidigt gör bra forskning. Efter denna positiva utvärdering både från företagen, vetenskapssamhället och från finansiärerna, går LWE nu in i nästa treårs period att vidareutveckla och förfina de metoder som tagits fram och göra dem tillgängliga för deltagande företag. D Fotnot: Läs mer på Referenser Stehn, L., Rask, L.-O., Nygren, I. och Östman, B. Byggandet av flervåningshus i trä erfarenheter efter tre års observation av träbyggandets utveckling. Tekniska rapport 2008:18. Luleå tekniska universitet ( pure.ltu.se/ws/fbspretrieve/ ). Lessing, L. Industrialised house-building. Licentiate thesis. Lund institute of technology, husbyggaren nr 2 B 2010

11 nr 2 B 2010 husbyggaren 9

12 PREFAB Inom industriellt byggande bör projektering och produktion ske i den takt marknaden kräver. Projekteringen sker med samma metoder som i ett vanligt byggprojekt. En effektivisering av industriell byggprojektering stöds inte av dagens IT-system. Projekteringen är flaskhals hos industriella byggare Av gustav jansson, doktorand, Luleå tekniska universitet Hela 40 procent av den totala projekteringstiden används till samordning av information och aktörer. Det visar ett medelvärde från 18 projekt. De normala fokusområdena inom projekteringen stom- och installationsprojektering upptar 27 procent respektive 19 procent av den totala tiden. Bygg- och installationsprojektering har CAD-system som stödjer arbetet med hjälp av mallar och strukturer medan projektledningen ofta använder sig av e-post, telefon och filhantering. Dessa verktyg ger ingen överblick över projektets framåtskridande och med många parallella projekt blir det svårt att kontrollera färdigställandegraden. BIM ska effektivisera Projektering inom byggande har de senaste åren haft fokus på arbetsmetoder inom Building Information Modelling (BIM) med olika metoder och verktyg. Genom att höja informationsnivån på olika byggdelar och skapa definierade arbetsprocesser som följer projektens förlopp ska BIM stödja och effektivisera arbetet inom projektering. Att nyttja virtuella modeller som gemensamma informationsbärare för byggnaden är bra ur en produktsyn. Men eftersom programvarutillverkare inom CADbranschen har sitt särintresse där produktmodellen är central, har dessa idag styrt marknaden mot stödsystem som kan kopplas till produkten. Genom att arbeta nära industrin har vi kommit fram till att för industriella byggare är processen central, och därför behövs både process- och produktstöd. Sker i samverkan Att förena processtanken med ett produktstöd är själva kärnan i industriellt byggande och flera projekt inom Lean Wood Engineering (LWE) arbetar med detta problem i samverkan med byggare och konsultföretag. Figur 1. Procentuell fördelning av aktiviteter baserat på 18 genomförda projekt hos en industriell byggare. FÖRFATTAREN Gustav Jansson är doktorand på avdelningen för träbyggnad vid Luleå tekniska universitet, samt tillhör kompetenscentrat Lean Wood Engineering. Han har en bak - grund som applikationsingenjör och marknadsansvarig inom området ingenjörsrelaterad IT. Hur bör ett IT-system vara uppbyggt för att stödja industriell byggprojektering? En projekteringsledare för industriella byggare är en processledare med ansvar för informationsflödet inom projekteringen. Stödsystemet bör därför vara utformat utifrån projekteringsledarens arbete och fokusera på koordinering och informationsdelning. I en repetitiv process som projekteringen inom industriellt byggande är får fördefinierade aktiviteter en central roll både ur planeringssynpunkt och som stöd för enskilda uppgifter. Stödsystemet bör konfigureras vid projektstart, baserat på projektörernas erfarenheter från tidigare projekt. Definitionen ger då möjlighet till tydligare informationsdelning vid olika faser genom projekteringen. Den underliggande tekniken gynnas av objektorienterade databaser där information kan lagras med olika klassificeringar. Klassificeringen bör kunna filtre- 10 husbyggaren nr 2 B 2010

13 Figur 2. Mötet mellan process och produkt för projektering inom industriellt byggande. ras på ett flertal snitt med olika kategorier som till exempel byggnadsdel, processtatus, ägare, etcetera, för att sedan kunna kopplas till produktmodellen varefter byggdelarna börjar definieras. Finns det någon generell modell för att definiera projekteringsprocessen? Inom forskargruppens arbete med att utveckla det industriella byggandet har jag tagit fram en modell som stödjer mötet mellan processen och produkten. Transformationen av information (krav, val, standarder) till olika system i en byggnad är de aktiviteter som är centrala för modellen. Modellen beskriver en repetitiv process i mitten med byggsystemet som ryggrad. Modellen innehåller processer och aktiviteter med både parallella och sekventiella villkor under tidens gång och den syftar till att: Ge struktur åt aktiviteter både på kravsidan (input) och produktsidan (output). Koordinera kraven på produkten via aktiviteter i processen. Stödja kvalitetsarbetet för de olika systemen i byggnaden (produkten). Grundlägga erfarenhetsåterföring inom projektering. Ge stöd för analys av projekteringens framåtskridande. Skapa underlag för en informationsstruktur som leder till en gemensam plattform. Som komplement till processtödet kan granskningsverktyg för produktmodellen som till exempel Navisworks eller Solibri Modelviewer stödja teknikmöten längs projekteringen. Vad ska företagen investera i för typ av stödsystem? För företag som är i behov av att stödja sin projekteringsprocess med hjälp av ITstöd är positionering på marknaden och produktval centralt för stödsystemens utformning. Ökar flödet En projekteringsprocess med utrymme för beställaren att vara delaktig i processen och med stor variation på produktlösningar gynnas av ett kombinerat produktoch processtöd. Stödsystem med produktmodeller som primär informationsbärare är fördelaktiga där projekteringen utgår från hårt standardiserade produktlösningar och där beställaren är mindre delaktig i processen (till exempel villor). Industriella byggare med delaktiga beställare kommer aldrig att nå full standardisering av sina produkter, därför är processtöd av vikt. Genom att stödja sin process med informationsbärande system kan projekteringen och särskilt projekteringsledarna lägga sparad tid på kvalitet, erfarenhetsåterföring eller på att öka flödet genom projekteringen för att skapa värde. D Fotnot: Projektet Industriell byggprojektering utförs i nära samarbete med industrin. Resultatet av Gustav Janssons forskning har implementerats hos ett av företagen som ett IT-stöd för projekteringen. Företaget har som mål att utveckla IT-stödet vidare för produktionsdelen av verksamheten. nr 2 B 2010 husbyggaren 11

14 PREFAB En funktionell och fuktsäker fönsteranslutning för lätta ytterväggar minskar fuktskador. En relativt enkel teknisk lösning, som minskar fel vid utförande och framtida renoveringar, omfattar dräneringsspalt, vattenbarriär och fönsterbleck. Fuktsäker fönsteranslutning skyddar mot skador Av johan jönsson, tekn dr, Lunds tekniska högskola och miklós molnár, tekn dr, Lunds tekniska högskola Enligt en nyligen presenterad rapport från Sveriges tekniska forskningsinstitut är uppemot bostäder med putsade enstegstätade lätta ytterväggar så pass allvarligt fuktskadade att de behöver renoveras (Samuelsson och Jansson, 2009). En av orsakerna till fuktskadorna är att vatten har trängt in i väggarna vid anslutningen mellan fönster och fasad. Det är inte anslutningarna i sig det är fel på de har fungerat utan större problem i flera decennier. Det är byggnadstekniken som har förändrats under senare år och har gjort att dagens konstruktioner är mindre förlåtande. Små vattenläckage kan leda till oproportionerligt stora fuktproblem. Robust lösning mer gångbar De uppkomna fuktproblemen med enstegstätade lätta ytterväggar skylls ofta på slarvigt utförande. Känslighet för avvikelser och följdverkningar av eventuella felaktigheter nämns sällan, förmodligen på grund av en medveten strategi för att dölja fasadsystemets sårbarhet. Även om grova felaktigheter vid projektering och utförande aldrig får godtas, är framtagning och användning av robusta, störningsokänsliga tekniska lösningar en mer gångbar väg än jakten på rätt utförande. Enstegstätade lätta ytterväggars förväntade livslängd samt möjligheterna till underhåll och reparationer är andra, för husägare viktiga frågor, som inte uppmärksammats i debatten. Sökte fuktsäker lösning Inom träforskningsprogrammet Lean Wood Engineering (LWE) genomfördes vid Lunds tekniska högskola ett innovationsinriktat projekt med syfte att hitta robusta och fuktsäkra lösningar för lätta ytterväggar. Ett av målen har varit att utveckla en enkel teknisk lösning på anslutningen mellan vägg, fasadbeklädnad och fönster. Under arbetet har enkelhet i tekniska lösningar och utförande använts som styrande princip, eftersom det anses ha en avgörande inverkan när det gäller att minska risken för fel vid utförande. En annan viktig aspekt under arbetet har varit att den nya anslutningen ska minska omfattningen av ingrepp vid framtida renoveringar. I normalfallet innebär till exempel ett fönsterbyte att fasadbeklädnaden skadas och fasadkomponenter med vattenutledande och vattenbromsande funktion skärs sönder. Ingreppet blir kostsamt och komplicerat att utföra. Den här artikeln presenterar principer och förslag på tekniska lösningar för fuktsäkra fönsteranslutningar i lätta ytterväggar, med nämnda fördelar. Prototyper med fasadbeklädnad bestående av puts på mineralull, träpanel och ventilerad putsad skiva har tagits fram och testats för slagregn med framgång. Vattenläckor ska kunna ledas ut Grundprincipen vid utveckling av fönsteranslutningen har varit att läckage genom den primära vattentätningen i ställplatsutrymmet ska kunna hanteras genom vattenutledning. Räknat från utsida till insida består tätningen i ställplatsutrymmet (figur 1) av följande komponenter: En diffusionsöppen slagregnstätning (1), till exempel ett expanderande fogband, som i underkant är i kontakt med en inbyggnadsram (5). Inbyggnadsramen, vars funktion beskrivs senare, tillverkades i aluminium. En dräneringsspalt (2). Kombinerad värmeisolering samt bottningslist (3), till exempel ett expanderande fogband. FÖRFATTAREN Johan Jönsson är teknologie doktor i konstruktionsteknik och forskare vid Lunds tekniska högskola. Han har forskat kring renovering av murade fasader med korrosionsskador samt fuktmekaniskt korrekta detaljer i fasader för lätta stommar. FÖRFATTAREN Miklós Molnár är teknologie doktor och arbetar som universitetslektor på Lunds tekniska högskola, avdelningen för konstruktionsteknik. Han forskar i huvudsak om rationell utformning av fasader. Invändig luft- och ångtätning av till exempel fogmassa (4). Slagregnstätningen (1) blir i denna lösning exponerad för väder och vind, dock sekundärt skyddad av fönsterbåge och fasadbeklädnad. Detta medför att uttorkningen efter slagregn sker snabbare samt att det är lättare att efter montage kontrollera om tätningen är riktigt utförd. För att undvika att vatten tränger långt in 12 husbyggaren nr 2 B 2010

15 i konstruktionen, bör den yttre slagregnstätningen inte överskrida cirka 20 mm. Läckage kan likväl inträffa vid anslutningspunkter mellan fogband i hörn samt vid kontaktytan mellan fogband och fönster. Bred dräneringsspalt För att vattendroppar på insidan av slagregnstätningen inte ska ha möjlighet att få kontakt med innanförliggande material utan dräneras ner till fönsterblecket, bör dräneringsspalten (2) utföras tillräckligt bred, cirka 8 10mm. För att dränera ut fritt vatten på grund av läckage och därmed skydda reglar och skivskarvar mot uppfuktning, monteras en inbyggnadsram (5) av till exempel aluminium runt fönsteröppningen. Ramen är i bakkant försedd med en så kallad vattenbarriär (6), vilken förhindrar inläckande vatten att transporteras vidare längre in i konstruktionen. Försök med vattenbegjutning utförda vid LTH visar att vatten kan bli stående i dräneringsspalten (2) bakom slagregnstätningen utan att rinna över barriären. Förutom att inbyggnadsramen leder ut och skyddar regelkonstruktionen mot vatten, fungerar den också som en anordning som tar bort skevheter och ojämnheter på reglar och skivmaterial. Med släta och väldefinierade ytor på båda sidor, ramen respektive fönstrets karmstycke, ökar förutsättningarna för en välfungerande slagregnstätning. I försök utförda enligt provningsstandarden för klassificering av vattentäthet i väggar med färdigmonterade fönster, SS- EN 12208, har det visat sig vara möjligt att uppnå fullgod täthet utan att fasadbeklädnaden är på plats. Detta kan uppnås om anslutningen mellan inbyggnadsramen och det yttre cementbaserade skivmaterialet tätas med fogmassa eller lister av någon typ av syntetiskt material. Detta innebär att fasadbeklädnaden fungerar som extra barriär när det gäller slagregnsmotståndet. Olika fasadkomponenter Med samma profiltyp i inbyggnadsramen (5) är det möjligt att möta olika fasadbeklädnader såsom fasadpanel, skivmaterial samt tjockputs på mineralull. Inbyggnadsramen i sig styr var fasadbeklädnaden ska möta fönstret. Detta är en Figur 1. Uppbyggnad av fönsteranslutning fasadbeklädnad av tjockputs på mineralullsisolering. Överst till höger visas i detalj området kring ställplatsutrymmet. fördel i fallet med puts, då ett väldefinierat avslut i fönstersmygen är avgörande för vattentätningen. När det gäller fönsterbleck (9), monteras blecket mot ramen och på det viset fås en kontinuerlig dräneringsväg, även för vatten som rinner längs sidorna. Fönsterblecket har samma utformning oavsett fasadmaterial, dock kompletteras det med en kantplåt när puts ska avslutas i fönstersmygen, se bild 1b. Utformningen av fönsterblecket skiljer sig inte i någon större utsträckning från praxis utom när det gäller monteringen. Ett cellgummi (7) viks runt bakkanten på fönsterblecket, för att sedan stickas in i en spalt på inbyggnadsramen. Cellgummit fixerar fönsterblecket samt skapar ett väldefinierat utrymme för den primära tätningen med fogmassa (8). Fönsterblecket fixeras sedan genom infästning av kantplåten i inbyggnadsramen (bild 1b) eller skruvläkten (bild 2b). Det går även att komplettera med ett kontinuerligt fästbleck (10) vilket monteras mot en spalt (11) på inbyggnadsramen. Sammanfogningen av inbyggnadsramen har i detta projekt utförts med plåtvinklar, vilka förs in i spår (12) på baksidan av inbyggnadsramen. För att utföra hörnen vattentätt, har mjukfog använts. Önskvärt vore att inbyggnadsramen, fullt utvecklad, prefabriceras med erforderlig tätning och i valfri kulör. För att visa hur uppbyggnaden av föns- Fortsättning s. 14 P nr 2 B 2010 husbyggaren 13

16 Bild 1. Anslutningar kring inbyggnadsramen fasadbeklädnad av tjockputs på mineralull. Kan bli kommersiell produkt Vid eventuella tvister angående exempelvis utförandebrister kan gränserna mellan olika entreprenörers arbete och ansvar lättare definieras, vilket också är en uppenbar fördel. Vid projektets start tillfrågades olika fönsterleverantörer om att samarbeta, med följd att Velfac engagerade sig aktivt i arbetet. Engagemanget medförde att fönsteranslutningens utformning är anpassad till detta företags produkter. Företaget undersöker för närvarande möjligheterna att vidareutveckla projektets resultat till en kommersiell produkt. En workshop som ordnades vid LTH under hösten 2009 lockade 25 industrirepresentanter, vilket tyder på starkt intresse för produkten. Ett eventuellt framtida utvecklingsarbete bör beröra områden som materialval, profilutformning, sammanfogningsteknik och täthetsprovning. Med smärre justeringar finns möjlighet att använda samma principlösning och komponenter på fönster från andra leverantörer. D Fotnot: Lean Wood Engineering (LWE) är ett träforskningsprogram som finansieras av Vinnova samt tolv svenska trä- och byggföretag. Luleå tekniska universitet, Linköpings universitet och Lunds tekniska högskola deltar. P Bild 2. Anslutningar kring inbyggnadsramen fasadbeklädnad av träpanel. teranslutningen i praktiken ser ut, monterades två mindre väggsektioner ihop, den ena med beklädnad av tjockputs på isolering av mineralull och den andra med träpanel. Bild 1 och 2 visar resultatet. För att lättare se anslutningsdetaljerna, har inte fönster monterats. Slagregnstätningen hamnar i övergången mellan inbyggnadsram och puts respektive smygbräda, vilket gör att inbyggnadsramen endast blir synlig under fönstret då detta är monterat. inom LTH-projektet är att fönstret frikopplas från övriga konstruktioner. Det medför att fönstret kan monteras efter putsning och målning, med minskad risk för nersmutsning eller skador. Det nya sättet att montera fönster på innebär vidare att det blir möjligt att utföra kommande fönsterbyten utan att skada fasadbeklädnad och plåtbeslag. Med dagens system är detta inte möjligt, vilket ger merkostnader utöver själva fönstret och fönstermontaget. Referenser Ingemar Samuelsson och Anders Jansson (2009). Putsade regelväggar. SP Sveriges tekniska forskningsinstitut. Rapport 2009:16. SIS (2000). SS-EN Fönster och dörrar Vattentäthet Klassificering. Praktiska fördelar En fördel med att använda en inbyggnadsram av den typen som utvecklades 14 husbyggaren nr 2 B 2010

17 nr 2 B 2010 husbyggaren 15

18 BRAND Datorbaserade beräkningar av brand- och brandgasspridning blir allt mer avancerade. De antaganden som läggs in måste också utvecklas. Till exempel så kan yttre vind, utomhustemperaturer och komfortventilation påverka beräkningar av brandförlopp. Bättre indata ger säkrare bild av brandförlopp Av jakob hagman, brandingenjör och fredrik magnusson, brandingenjör, Brandkonsulten Kjell Fallqvist AB En del av en brandkonsults vardag är att hantera så kallade rökfyllnads- eller brandgasberäkningar. Detta är något som ofta blir aktuellt i fall där en komplex byggnad eller miljö faller utanför ramarna för förenklad dimensionering. Vanligtvis handlar det om projektering av större köpcentra, arenor och kontorshus med öppna ljusgårdar, men även större industrilokaler, nattklubbar, tunnlar etcetera. Syftet med den här typen av beräkningar är i de flesta fall att verifiera att utrymningen kan ske på ett säkert sätt innan röken har blivit för tät för att orientera sig eller för varm eller för toxisk för att kunna utrymma på ett säkert sätt. Två volymer Historiskt sett har dessa beräkningar utförts med hjälp av handberäkningar. Under 1990-talet spred sig den så kallade tvåzonsmodellen och datorberäkningar på marknaden. Tvåzonsmodeller är beräkningsmodeller som delar upp en volym i ett övre brandgaslager och en volym under denna som är fri från rök. Dessa modeller är relativt enkla, men ställt mot verkliga försök gav, och ger de fortfarande, tillfredsställande resultat i mindre och framförallt enklare geometrier där varm rök kan förväntas stiga mot taket och sprida sig jämt över ytan. Begränsningen för tvåzonsmodellerna ligger i komplexa geometrier och bränder där brandgasernas temperatur och stigkraft blir för liten för att skapa en tydlig skiktning mellan den rökfyllda och den rökfria zonen. Tydligare bild Det kan säkert diskuteras när fältmodellerna fick fäste inom den kommersiella brandskyddsprojekteringen, men under de senaste tio åren har användandet av dessa program ökat kraftigt. Samlingsnamnet för fältmodeller är CFD-modeller, som står för Computational Fluid Dynamics. CFD-modellerna skiljer sig från de enklare tvåzonsmodellerna på så sätt att volymen som ska studeras delas in i många små volymer (celler). För varje beräkningscell löses konserveringsekvationerna för massa, rörelsemängd och energi. Dessa ekvationer löses för varje tidssteg. Vartefter kapaciteten på datorer har ökat har även möjligheten ökat för att relativt snabbt utföra beräkningar med hög re upplösning och större noggrannhet i resultaten. Modeller med över celler är numera inte ovanliga. Anledningen till den ökade användningen är många. Dagens datorer har blivit kraftfullare och billigare, och antalet projekt där den här typen av beräkningar krävs har blivit fler. Beräkningarna ger även projektören en tydligare bild av brandgasspridningen, temperaturer och flöden i tre dimensioner. Vilken information används Trots datormodellernas relativt goda möjlighet att förutsäga ett givet brandförlopp kommer en beräkning aldrig att bli bättre än de indata som används i det aktuella projektet. Med ökad kunskap kring verkliga bränders förlopp, ökad datorkapacitet och mer avancerade beräkningsmodeller har möjligheten att ta hänsyn till och variera olika indata förbättrats. En normal CFD-beräkning tar primärt hänsyn till följande parametrar: Brandens storlek och tillväxthastighet Lokalens geometri Inverkan av automatisk vattensprinkler Storlek på luckor för brandgasventilation FÖRFATTAREN Jakob Hagman är brandingenjör från Lunds tekniska högskola och anställd på Brandkonsulten Kjell Fallqvist AB. Han arbetar med brandförloppsberäkningar och är specialiserad på utrymningsberäkningar. FÖRFATTAREN Fredrik Magnusson är brandingenjör från Lunds tekniska högskola och arbetar på Brandkonsulten Kjell Fallqvist AB. Han har lång erfarenhet av brandförloppsberäkningar och är specialiserad på brandskydd i höga hus. Kapacitet hos eventuella brandgasfläktar Sotinnehåll i brandgaserna Är dessa parametrar tillräckliga för att ge en rättvisande bild av brandförloppet? Fungerar brandgasventilationen likadant oavsett var i världen du befinner dig? Frågan om yttre förhållanden är något man sällan tar hänsyn till i de beräkningar som utförs. Istället för att modellera vindpåverkan på en specifik brandgaslucka väljer man i de allra flesta fall att Fortsättning s. 18 P 16 husbyggaren nr 2 B 2010

19 nr 2 B 2010 husbyggaren 17

20 Figur 1. Illustration av brandgasventilation i två sammanbundna ljusgårdar från Fire Dynamics Simulator. Temperaturen inne är densamma som temperaturen ute, +20 grader Celsius. Figur 2. Brandgasventilation i två sammanbundna ljusgårdar. Temperaturen utomhus är -20 grader Celsius. P göra en kvalitativ analys där frågan utreds med logiska resonemang. Det är i en majoritet av beräkningarna inget anmärkningsvärt, men ibland stöter man på fall där de yttre förhållandena visar sig ha mycket stor påverkan på resultatet av våra beräkningar. Anpassade indata För att belysa vikten av att hantera de yttre förhållandena redan i beräkningsskedet har vi valt att studera ett specifikt exempel. Att brandskydd och inbrottsskydd sällan går hand i hand är ingen nyhet inom byggbranschen. Om du är lås-, larm- eller säkerhetskonsult och läser det här så nickar du förmodligen instämmande. I de fall det är möjligt att placera tillluftsöppningar för brandgasventilation högt undviks en del av den problematik som finns kring automatisk öppningsfunktion i partier mot det fria i markplan. I de fall det finns ljusgårdar som står i öppen förbindelse med varandra kan, i bästa fall den ena ljusgårdens takluckor fungera som tilluft för den ljusgård som direkt påverkas av en brand. Man talar om kommunicerande kärl. Detta är en lösning som har visat sig fungera relativt väl i försök i enklare geometrier. Denna lösning har tillämpats där detta är möjligt. Så länge ljusgårdarna har samma höjd så talar allt för att en sådan lösning fungerar. Men vad händer om den ena ljusgården är lägre än den andra? Vilken påverkan har yttre förhållanden som de vi har sett under de senaste månaderna i norra Europa med medeltemperaturer på under -10 grader Celsius? Räknade på exempel Utifrån dessa förutsättningar tog vi fram en fiktiv beräkningsmodell som representerar två ljusgårdar med olika höjd. De är inbördes förbundna med något som i verkligheten skulle kunna vara exempelvis en shoppinggata. Konsekvenserna av en brand i ett intilliggande utrymme till en av ljusgårdarna beräknades med given area för brandgasventilation. Svaret på frågan om hur de yttre förhållandena inverkar på resultaten av beräkningarna ges tydligast i de illustrationer som redovisas i figur 1 och figur 2. I det ena fallet visas en brand där temperaturen inne är den samma som temperaturen ute. Luckorna för brandgasventilation i taket på den ljusgård där branden har uppstått fungerar som frånluft och tilluft tas från den andra ljusgårdens luckor i tak. Utan att ta hänsyn till vårt, för tillfället, arktiska klimat är det lätt att tro att man just har visat på en mycket väl fungerande lösning för brandgasventilation av ljusgårdarna i exemplet. Men innan vi skålar i champagne över det lyckade resultatet ska vi se vad som händer i nästa exempel. I figur 2 redovisas en beräkning där temperaturen ute är cirka 40 grader kallare än inne. Nu uppstår intressanta fenomen. Istället för att röken från branden tar sig upp genom den ljusgård där branden är belägen rör den sig genom förbindelsegången och ut i den angränsande ljusgården. Det kan te sig självklart och logiskt att det fungerar på det här viset, men hur många hade valt att analysera den frågan? Beräkningar har även utförts för motsvarande fall med lågt placerad tilluft i respektive ljusgård. Med dessa förutsättningar innebär ett vinterfall inte samma problem. Detta visar på att den konventionella metoden är relativt robust. I realiteten är det i många fall också möjligt att praktiskt lösa problemen på andra sätt. Det är i de fall sådana lösningar inte är tillämpbara som nya angreppssätt diskuteras, vilket i sin tur kräver en mer nyanserad bedömning. Utveckla ingångsvärden Vilka lärdomar kan vi dra av vårt exempel? Våra beräkningar visar på vikten av att anpassa beräkningarna till miljön i vilken byggnaden kommer att stå. En beräkning som stämmer för en byggnad som uppförs i Kiruna kan ge helt andra resultat om samma byggnad uppförs i Dubai. Den analys som gett upphov till artikeln är endast ett exempel av en rad faktorer som vi bör hantera i fortsättningen, exempelvis: Hur påverkar yttre vindpåverkan vår brandtekniska lösning? Kan det förekomma så pass stora temperaturdifferenser inom en ljusgård att brandgasventilationen inte får önskad effekt? Hur påverkar byggnadens komfortventilation och eventuell luftkonditionering våra beräkningar? Även i framtiden kommer vi med all säkerhet att kunna hantera många av dessa frågor kvalitativt, men det vore fel att inte utnyttja den kunskap och kapacitet som finns i de fall tveksamheter förekommer. Vi vågar nog påstå att de analyser som genomförs i Sverige idag håller en relativt hög nivå över lag. Att Sverige som ett litet land står sig väl i den internationella konkurrensen inom brandvärlden förklaras av att en rad duktiga individer inom området har strävat efter att föra utvecklingen framåt. Med den snabba utvecklingen inom datorvärlden och möjligheten att förfina de modeller som används måste även de antaganden som görs utvecklas! D 18 husbyggaren nr 2 B 2010