1 (7) Programbeskrivning - Beständighet för träprodukter 1 Inledning 1.1 Bakgrund En allt större medvetenhet och intresse hos både privatkunder och professionella fastighetsförvaltare för miljörelaterade frågor samt livscykelekonomi bidrar till ökade krav på material och konstruktionslösningar. Beständighet, livslängd och hållbarhet är begrepp som kan tolkas på flera sätt och som kan innefatta många olika faktorer och metoder för verifiering samt livslängdsbedömningar. Det är dessutom ett komplext problem som påverkas av miljö, klimat, val av material, ytbehandling, impregnering etc. För att uppnå bra beständighet för utomhusprodukter måste man göra ett lämpligt val av material, konstruktion och design, ytbehandling, utförande och underhåll som är anpassat till konstruktion, klimat och miljö. Finns det inga givna regler kommer utförandet att baseras på erfarenhet hos beställare, byggare och tillverkare, som kan variera och därigenom ge mycket skiftande resultat. Därigenom också möjligheter till att fel uppstår pga av kunskapsbrist eller avsaknad av riktlinjer på förväntad funktion t ex vilka krav man ska ställa på t ex trämaterialet eller ytbehandlingen för att trä ska klara sig i en normal respektive hård miljö. För att öka andelen trä i byggandet och öka andelen anbud på t ex trädäck, träbroar, träbalkonger etc behövs mer vägledning till användare som gör att de känner sig trygga med trä och därmed spridning av träanvändandet till fler. Det är därför viktigt att träbranschen tar tag i frågor som utveckling av hållbara utomhuskonstruktioner, gemensamma regelverk för uppträdande på marknaden, tydligt avråder från produkter eller utföranden som faktiskt förstör en från början bra produkt. Träindustrin behöver konkreta riktlinjer för att uppnå de krav och funktioner som ställs. När arbetet påbörjades 2006 valdes några produkter som skulle förbättras genom råd och riktlinjer. Det har visat sig att det tar lång tid att genomföra förändringarna. I dagsläget har programmet kommit längst när det gäller fasader som också har varit pilotprojekt. Idag finns en handbok, en guide samt ett P-märkningssystem för träfasader. Det finns även en handbok för Trädäck altaner och räcken, en för Stolpar, skärmar och staket och Träbalkonger (publiceras 2011). Det finns även en guide för trädäck och arbete pågår med en guide för träräcken. I programmet Beständighet för träprodukter ska projekten stödja arbetet med att ta fram mer kunskap för att förbättra träkonstruktioner, ge klarare riktlinjer i val av träkonstruktioner samt arbeta med kompetensöverföring mellan forskning och industri. 1.2 Vision, syfte, mål och inriktning Visionen är att långsiktigt behålla och öka träanvändningen genom att förenkla och förbättra funktionen hos utomhuskonstruktioner. Bidra till ökad kunskapsöverföring mellan forskning, industri och brukare. Syftet är att inom tre år ska programmet Beständighet för träprodukter ; bidragit med framtagande av beständiga och kvalitetssäkrade fasadsystem. vara en plattform och en aktiv del av det träindustriella byggandet samt vara ett forum för kunskapsöverföring mellan forskning, industri och brukare.
tillvaratagit forskningens resultat för säkerställandet av kvalité och resultat i kommersiella träprodukter. 2 (7) Den långsiktiga målsättningen med programmet Beständighet för träprodukter är att inom 3 år ha; - grundläggande handbok som beskriver ett fasadsystem. - en handbok för Inspektionshandledning gällande fasader och bärande utomhuskonstruktioner i syfte att kunna verifiera och följa upp eventuella utställda garantier och kvalitetskrav på ett objektivt sätt. - framtagit guider för fasadsystem t ex fasadpanel, ytbehandling och infästning som anger kravnivå och utförande. - färdigställt guide för träbalkonger och skärmar inom forskningsprogrammet Woodbuild. - anpassade faktablad mm för information till säljare och brukare. Inriktning på fortsatt arbete Arbetet utgår från att; Beständighet innebär att konstruktionen behåller sina avsedda egenskaper och funktioner som bärförmåga, styvhet och form under inverkan av utomhusklimat (temperatur, fukt, frost, UV-strålning, mekanisk nötning). Detta innebär att vi har fokus på att funktionskrav och kvalitet är uppfyllda och verifierade. Vi arbetar med ett produktfokus och ser beständighet ur ett helhetsperspektiv. Vi fortsätter med produktfokus och med garantier som slutmål när det gäller fasader. Det finns hittills en handbok, en guide och ett P-märkningssystem för fasader. Detta kompletteras med ett faktablad med information till säljare och brukare. Fortsättningsvis utreder vi t ex vad innebär garanti och vad är utökad kvalitetskontroll på fasader. Vi undersöker en fallstudie från verkligheten medavseende på garantier för fasader. Utifrån detta analyserar vi vilken information som saknas eller vilka behov av förbättringar som finns. Vi tar fram en handbok om fasadsystem och en handbok för inspektionshandledning för fasader och bärande utomhuskonstruktioner. Dessa utarbetas för objektiv kvalitetskontroll och verifiering. Vi utvärderar och summerar resultaten från fältmätningarna. Resultatet från fältmätningarna skall ge underlag till inspektionshandledning för bärande utomhuskonstruktioner. Vi färdigställer en guide om träbalkonger som komplement till handboken Träbalkonger och gör en guide för skärmar till handboken Stolpar, skärmar och staket inom ramen för forskningsprogrammet Woodbuild under de två kommande åren. Dessa ger även underlag till Inspektionshandledningen. Guide för fasadsystem arbetas fram inom programmet. Produktutvecklingen av trall (motsvarande P-märkning av fasader), räcken, träbalkonger etc ligger i dagsläget utanför programmet eftersom prioriteringen är att färdigställa arbetet med fasader och fasadsystem. Vi sprider information och kunskap via workshops etc och påverkar föreskrivande led. Det är viktigt att industrin har ett gemensamt material för marknadsaktiviteter. Information om konstruktion och utförande ger vägledning till hur man ska använda trä på ett korrekt sätt och är därför viktigt. Tomografiprojektet hjälper oss att utveckla byggprodukter. Beständighetslogistik, flödet av råvara till färdig produkt för en hållbar utveckling kopplas till andra logistik projekt.
3 (7) 2 Beskrivning 2.1 Organisation Arbete inom programmet genomförs på följande sätt. Styrgruppen för programmet träffas och har telefonmöten regelbundet, ungefär en gång i månaden. Vid mötena utvärderas hur arbetet i de olika grupperna fortskrider, vilka ansökningar som ska lämnas in till styrelsen dessutom planeras det fortsatta arbetet. Till varje projekt finns ett/flera värdföretag anslutna. I projekten finns en utförandegrupp/arbetsgrupp med deltagare från industrin, institut och universitet. En del av projekten kan dessutom ha vetenskaplig referensgrupp anslutna till projekten. 2.2 Aktiviteter, - metod och genomförande Figur 1 visar flödesschemat över projekten i programmet Beständighet för träprodukter och deras samverkan med varandra. Bilagorna anger ansökningarna som bifogas för respektive projekt. Bilaga 3. Fasadsystem Trä Kunskapsspridning Prefabrikation Fästelement Ytbehandling Bilaga 4. Krav och mätmetoder Guide Faktablad Workshop Bilaga 2 Handbok Bilaga 1 Handbok Bilaga 5. Tomografering och utformning. Mätmetoder, fukt etc Vatten/fuktfördelning Sammanfogning Förband Instruktion Inspektion -fasader -bärandekonstrukt ioner Fasadsystem Bilaga 6. Sprickor i träkonstruktioner utomhusexponerin g. Utvärdering av sprickor Utvärdering visuellförändring Inspektionsutbildning Figur 1. Flödesschema Här följer en kort presentation av projekten och deras syfte. Arbetet baseras på de tidigare genomförda projekten inom TCNs program Beständighet för trä utomhus ovan mark som finns på TCNs hemsida Bilaga 1. Handbok Fasader och fasadsystem Fasader och fasadsystem vänder sig till arkitekter och projektörer samt förvaltare av byggnader. Boken skall vara ett hjälpmedel vid projektering för att säkerställa ett bra utförande av utomhusprodukter. Finansiering från TCN och Formas finns för en bok se projekt 248310, Handboksserie. Boken kommer att inrikta sig på riktlinjer för ytelement av trä som kan användas vid fasadbeklädnad till nybyggnad och renovering av byggnader. De återstående 890 kkr från FORMAS kan disponeras till och med 2012-12-13.
4 (7) Bilaga 2. Inspektionshandbok Handboken ska vara ett hjälpmedel vid inspektion av träfasader och träkonstruktioner utomhus. Inspektionernas syfte kan vara att utgöra underlag för underhållsåtgärder för att säkerställa beständigheten eller som underlag vid garantiåtagande. Visionen är att kunna verifiera och följa upp eventuella utställda garantier och kvalitetskrav på ett objektivt sätt. Ett garantisystem (alt. utökad kvalitetssäkring) utgår ifrån tydliga krav, kvalitetssäkring med fördelat ansvar i varje led samt kontroll att kraven uppfylls. Kontrollen ska säkerställa att kraven har uppfyllts i varje led, dvs på projektering, materialkvalitet, byggande och underhåll, och innebär en besiktning av det som utförts och utfärdande av ett godkännandeintyg. För underhållsdelen innebär det kontroll av återkommande besiktningar enligt ett underhållsprogram. En del av underlaget till Inspektionshandboken tas fram i projekten Krav och mätmetoder 3, bilaga 4 och Sprickor i träkonstruktioner - utomhusexponering och simulering 2, bilaga 6. Projektet skall genomföras med aktörer och andra branschorganisationer som BKK (Byggandets kontraktkommitté), SBR (Sveriges Byggnadsingenjörers Riksförbund), SBUF (Svenska Byggbranschens Utvecklingsfond), etc. Planering av bokens innehåll, disposition, finansiering och deltagande av andra organisationer etc påbörjas våren 2011. Merparten av arbetet planeras att genomföras 2012-2013. Programmet kompletteras med en fullständig ansökan senare när övriga aktörers medverkan är klar. Bilaga 3. Fasadsystem Framförallt vid större byggnader finns önskemål om hållbara fasadsystem som är enkla att montera och underhålla. Projektet syftar till att ta fram krav och riktlinjer för ytelement av trä som kan användas vid fasadbeklädnad till nybyggnad och renovering av byggnader. För att uppnå ett system med hög kvalité krävs det ett antal faktorer uppfylls gällande systemet såväl för ingående material. Systemet skall bland annat uppfylla följande krav - kostnadseffektivt, material, montage och underhåll - anpassningsbart till underliggande konstruktioner, geometrisk form och arkitektur - motstå väder, vind och slaghållfasthet - uppnå avsedd livslängd Systemet består till största delen av trä- och infästningsmaterial. Därtill kan det tillkomma anslutningar, tätningar mm. som kan ingå i leveranser eller att systemleverantören tillhandahåller tekniska lösningar. Kostnader och metodik för enbart färdigmålade bräder eller likvärdiga produkter finns det relativt god kunskap inom programmet. För att nå en systemlösning krävs ytterligare kunskap och utveckling kring infästningar, systemuppbyggnad och anpassningsbarhet till underliggande konstruktioner såsom regelkonstruktioner, styv isolering eller skivor. Ett effektivt system skall även vara enkelt att anpassa till olika arkitektoniska utformningar och detaljutformningar. Ett fasadsystem bör därför vara flexibelt och anpassningsbart. Inom projektet kommer dessa aspekter att tas upp och behandlas. Byggnadernas form och höjd påverkar vindens påverkan på fasaden. För höga byggnader kommer därför vindlasten och antalet infästningar att öka. Ett antal provningar av olika infästningar kan komma att krävas för att finna optimal utformning av infästning. Projektet är indelat i fem delmoment; Trä, Ytbehandling, Prefabrikation, Fästelement, Kunskapsspridning. Dessa delar skall även erhålla information från andra projekt som pågår enligt figur 1. Dessutom kan projektet samköras med TCN Byggrupp för optimalt resultat. Det tillsammans med bearbetning av marknaden ger goda förutsättningar för att ett fasadsystem av trä kan lyckas på marknaden. Programmet kompletteras med en fullständig ansökan senare när övriga aktörers medverkan är klar.
5 (7) Bilaga 4. Krav och mätmetoder del 3 Projektet är en fortsättning på 248309, Krav och mätmetoder del 2. Krav och mätmetoder är ett förbättringsprojekt för att långsiktigt förbättra och utveckla utomhuskonstruktioner av trä samt överföra information mellan de olika aktörerna i byggkedjan och mellan forskning och industri. Krav och mätmetoder för olika träprodukter ska ligga till grund för att kunna utlova garantier i framtiden. Syftet är att förenkla och tydliggöra för användare och industri vad som förväntas av en utomhusprodukt av trä. Projektet ska vara den krävande beställaren som träindustrin behöver för utveckling av hållbara utomhusprodukter. I arbete ingår formulering av krav och kriterier, samla information från användare (fastighetsförvaltare, arkitekter/projektörer, byggindustrin, byggmaterialhandeln, fastighetsförvaltare) om vilka förväntningar dessa har på fasader och fasadsystem. Kraven kan vara kopplade mot de underhålls- och garantiåtaganden som ställs. För att följa upp garantier mot beställare krävs tydligt kravställande och adekvata mätmetoder och konkreta anvisningar och riktlinjer för alla aktörer samt för inspektörer. Det behövs även kunskapsspridning t.ex. i form av seminarier eller frukostmöten. Det behövs samarbete med aktörer i byggkedjan samt producenter vars produkter används i samverkan med trä. Fortsättningsvis behövs forum för att driva och diskutera kraven, ge underlag till säljstöd (t.ex. enklare faktablad till säljande personal), underlag till aktörskedjan, föra ut resultat och även påverka föreskrivande led och driva ett case mot garantier för fasader. En guide för fasadsystem skall också skrivas. Guider som kompletterar handböckerna Träbalkonger och Stolpar, Skärmar och Staket genomförs inom forskningsprojektet Woodbuild under 2011 och 2012. Bilaga 5. Tomografering och utformning av byggprodukter Tidigare genomförda projekt (nr 248312) visar på stora möjligheter att använda tomografi som en metod för utveckling av träprodukter i samklang med andra material. Tomografering tillsammans med bildbehandling är en metod som gör det möjligt att studera vad som händer inuti konstruktionsdetaljer i tre dimensioner under vattenupptagning, klimatförändringar som förorsakar rörelser, delaminering etc. Detta kan leda till bättre möjligheter att förutsäga trämaterialets bärförmåga och beständighet i utomhuskonstruktioner. Fördelarna med att använda datortomografi istället för att såga sönder är att man under en längre tid kan studera förloppen av rörelser på grund av fukt- och temperaturförändringar. Visionen är att skapa riktlinjer och rekommendationer som förbättrar utformning och utförande av träkonstruktioner och därigenom uppnå bättre hållbarhet och utförande för utomhusprodukter av trä. Syftet med projektet är att utveckla metoder med datortomografi och bildbehandling för att detektera, mäta och kvantifiera fukt- och deformationsförändringar samt sprickbildning i tre dimensioner under inverkan av varierande klimat. Målsättningen är att vi efter tre år har utvecklat minst två metoder för att mäta förändringen i trä under yttre inverkan som ger korrekta resultat för verifiering av andra mätmetoder samt instruktioner med råd och rekommendationer. Genom att utveckla och beskriva metoder för hur mätningar skall genomföras blir det möjligt att i framtiden nyttja tomografen tillsammans med bildbehandling vid nya applikationer exempelvis vid utveckling av byggprodukter. Det finns många tillämpningar där tomografi och bildbehandling kan användas, t ex som oförstörande metod för att verifiera resultat vid spricklagning, undersöka vad skador på ytskiktet innebär, bestämma fuktkvoter över fibermättnad och i impregnerat virke, utvärdera fuktvandringens inverkan på förband, och infästningar under varierande klimat och belastning etc. Projektet kommer att genomföras som fallstudier med en fördjupningsdel.
6 (7) Bilaga 6. Sprickor i träkonstruktioner - utomhusexponering och simulering del 2 Projektet är en fortsättning på projekt nr 248308, Utomhusexponering, optimering och simulering. Målet är att utifrån de praktiska försöken ta fram rekommendationer för inspektioner av bärande utomhuskonstruktioner av trä, med anvisningar hur man ska mäta sprickor och bedöma sprickor, uppskatta resterande livslängd och underhåll dvs en Inspektionshandledning. Visionen är att tillståndsbedömningar blir objektiva och inte baseras på subjektiv bedömning. Delar av utomhusexponeringen av balkar och stolpar ingår numera i forskningsprogrammet Woodbuild för kontinuerliga mätningar av fukt, temperatur och klimat och kommer att användas för att ge underlag till beräkningsmodeller och verifiera antagande och modeller med avseende på fukt och temperatur. För att ge underlag till simuleringar av olika faktorers inverkan på bärigheten behövs mätningar i fält varje år. De mätningar som genomförs är sprickor, fuktkvot, färg, fotografering, E-modul, utvärdering av foton mm. Det behövs en utvärdering för att bedöma hur vi ska fortsätta mäta, utvärdera, göra beräkningar samt hur materialet kan vara underlag för simuleringar etc. En del av arbetet har påbörjats som elevarbeten. Försöken borde även kopplas ihop med klimatdata och kontinuerliga mätningar inom Woodbuild. En rapport som beskriver försöket skrevs 2007. En rapport som även beskriver resultaten av de olika insatserna planeras 2013 då försöket har pågått i 6 år. De första simuleringarna som skall ge underlag för inspektionsanvisningar borde påbörjas nästa år och bör innehålla: Simuleringar av långa balkar och gamla balkar med olika sprickor/sprickmönster Sammanställning av bärighet/styvhet för några varianter av sprickor 2.3 Tidsplan När projekten är beviljande genomförs en detaljerad projektplanering i slutet av 2010 och i början av 2011. Utifrån budget startar arbetet med att planera projekten och göra en verksamhetsplan (projektplanering) med ekonomi, organisation utifrån de mål och visioner som finns i projektbeskrivningarna och för programmet Beständiga träprodukter. I planeringsarbetet ingår att kontakta andra aktörer som skall delta, alternativt även finansiera projekten. I tabellen nedan finns en översiktlig tidplan för de ingående projekten. Tabellen anger uppskattad tidplan för projekten inom programmet Beständighet för träprodukter Projekt/tid VT-11 HT-11 VT-12 HT-12 VT-13 HT-13 Bilaga 1 Bilaga 2 Bilaga 3 Bilaga 4 Bilaga 5 Bilaga 6 Planering Planerad start Pågående Avslut
3 Kostnadsbudget Aktiviteter och kostnader anges under respektive projekt. 7 (7) Delprojekt Aktivitet Kommentar Kostnad, kkr 2011 2012 2013 Bilaga 1 Handbok Fasadsystem Redan beviljat Bilaga 2 Handbok Inspektion 200 350 350 Bilaga 3 Fasadsystem 750 500 700 Bilaga 4 Krav och mätmetoder Woodbuild 600 kkr 780 670 850 Bilaga 5 Tomografering och utf 750 700 700 Bilaga 6 Sprickor i konstruktioner Woodbuild 1040 kkr 1735 1965 1275 Summa kostnad per år 4215 4185 3875 0 0 Summa kostnader totalt alla år 12275 4 Risk och relevans För att uppnå målen i programmet krävs förutom finansiering även långsiktigt engagemang från träindustrin och gemensamma ansträngningar för att genomföra de förändringar som är nödvändiga. Tydliga mål och planer för projekten leder till säkrare anpassning till personal- och företagsförändringar under programtiden. Beständighet är en allt viktigare aspekt för alla typer av utomhuskonstruktioner. En generellt ökad träanvändning i byggandet understryker vikten av frågeställningen och ämnesområdet. Eftersom högre hus kommer att byggas ställs nya krav och önskemål på framförallt utformning av träfasader. Information och kompetensöverföring av redan befintliga och beprövade lösningar behövs. Genom tydlighet kan trä nås av fler och därigenom erhålls fler träanvändare och träapplikationer. 5 Finansiering Projekten finansieras av. För att utöka projektbudgeten kommer finansiering att sökas från andra aktörer i några av projekten. Beviljat medel kan komma att användas som motfinansiering. Detta program bidrar i sin tur ekonomiskt till Vinnovas forskningsprogram Woodbuild Livslängd och beständighet hos trä utomhus ovan mark samt i klimatskärmen. Woodbuilds program finns på http://www.sp.se/sv/index/research/woodbuild/sidor/default.aspx 6 Övrigt Kontaktperson, Karin Sandberg, 010-516 62 41, karin.sandberg@sp.se