KONSEKVENSUTREDNING OM BRUK AV MASSIVTRE

Transkript

1 MODUM KOMMUNE KONSEKVENSUTREDNING OM BRUK AV MASSIVTRE BARNEHAGE PÅ SKREDSVIKMOEN

2 Innhold 1 Innledning Forutsetninger og avklaringer Bygningsteknisk Miljø Praktisk gjennomføring Økonomi Vurdering Vedlegg... 7 Side 1

3 1 Innledning Utdrag fra vedtak i K-sak 68/16 den : 5. Tekniske, miljømessige, praktiske og økonomiske konsekvenser utredes i forprosjektet for bygging av barnehagen i massiv tre. Teknisk etat/avdeling for kommunale formålsbygg har utarbeidet dokumentet i samarbeid med følgende: Tre teknisk Institutt v/thomas Orskaug Friis arkitekter v/ruth Une Helgestad og Nils Friis Kongsberg Prosjektservice v/geir Kasin (Rådgivende Ingeniører byggeteknikk) EM Teknikk v/dag K. Amundsen og Bjørn A. Hafsås (Energi- og VVS- rådgivere) 2 Forutsetninger og avklaringer Begrepet massivtre er på fagspråket ikke det samme som limtre, eller bruk av tre som materiale i sin alminnelighet. Vi tolker det dithen at de folkevalgte har tenkt utstrakt bruk prefabrikkerte massivtreelementer, men ikke nødvendigvis bare dette. Formålet med konsekvensutredningen er å avklare om det er hensiktsmessig å benytte massivtre i dette prosjektet, og de eventuelle økonomiske konsekvensene ved dette. Utredningen gir svar på forskjellen, eller differansen mellom tradisjonelt byggeri og byggeri i massivtre. 3 Bygningsteknisk I samarbeid med Thomas Orskaug på Treteknisk institutt foreslår vi en nøktern bruk av massivtre der vi kan utnytte fordelene med egenskapene til produktet. Vi har her beskrevet tre som bæresystem i hele bygget, bortsett fra taket. Dette vil si søyler og bjelker i limtre, vegger i massivtre og dekker i massivtre og gitterdragere i tre. Tradisjonell bygging ville normalt for vårt bygg være en kombinasjon av stål og bindingsverk i vegger, betong i dekker, og lett- tak i takkonstruksjonen. Lett- tak er en isolert stålprofilkassett som har store spennvidder og bæreevner, og som kan leveres ferdig tekket. Side 2

4 Massivtre gir en ferdig overflate. Denne overflaten kan velges i forskjellige overflatekvaliteter og i et begrenset antall treslag. Treoverflaten må behandles. Det gjøres ofte med en voks eller diffusjonsåpen oljebehandling. Der overflatene ikke er synlige, vil man miste den estetiske gevinsten. Dette gjelder spesielt etasjeskillere. Dette har ført til at vi vil bruke gitterdragere der himlingene ikke vil være synlige. Yttervegger Alle yttervegger over bakken utføres som massivtre. Vegger under bakken utføres som betong. Massivtreelementer har den fordelen at de kan benyttes som vertikal bærekonstruksjon samt vindavstivning uten noe ekstra forsterkninger. Massivtre har en stor bærekapasitet, da den kan ses på som en høy skive i hele veggens høyde. Bredden er fra mm bredt og det monteres diffusjonsbrems og isolering + kledning etterpå på yttersiden. I yttervegger legges all isolasjon på yttersiden. Dette gjør at isolasjonsevnen bedres fordi det ikke vil bli felter med dekkekanter, søyler, stendere og lignende som har mindre isolasjon på yttersiden (mindre kuldebruer). Dette vil igjen gi et positivt bidrag for ventilasjon, varmebehov, mindre installert effekt osv. El- føringer på yttervegg vil være litt mer innviklet enn ved en tradisjonell konstruksjon hvor elanlegg legges bak platekledning. Løsningen er å legge føringene i synlige innvendige kanaler. Det anbefales ikke å legge føringene på utsiden av veggene med gjennomgående hull inn til el- punkter, siden dette punkterer veggen som difffusjonssperre, og kompliserer isolering på utsiden. Det er også ressurskrevende med boring. Innervegger Innvendige, ikke bærende vegger bygges som tradisjonelt bindingsverk for å skjulte føringsveier for elektro og rørlegger. Vertikale bærende elementer vil være av massivtre, eller søyle- bjelkesystem av limtre. Heissjakt vil være i massivtre. Innervegger i massivtre, som skal oppfylle lydkrav må isoleres ekstra. Ønskes massivtre- overflate på innvendige, ikke bærende vegger kan dette enkelt løses ved å montere flersjiktsplater i tre på bindingsverk. Disse har identisk overflate som massivtre. Søyler og bjelker i limtre benyttes. I en tradisjonell dekkekonstruksjon ville dekkene ha så høy egenvekt at søyler og bjelker i tre ville fått veldige dimensjoner. Tre er mellom 4 og 5 ganger lettere enn armert betong. Dekker Etasjeskillerne utføres med gitterbjelker av tre eller sammensatte dekkeelementer av limtre og massivtre. Generelt bygger dekkekonstruksjonene noe mere enn betongdekker. Bæreevnen til treet er betydelig svakere, som igjen gir en høyere konstruksjon. Der man benytter gitterdragere kan man integrere tekniske føringer imellom stavene, og således spare høyde. Sammensatte dekker i massivtre og limtre eller gitterdragere i tre klarer de nødvendige spennvidder og har mindre egenvekt. Dette gir gevinst for underliggende konstruksjon, helt ned til fundamentene. Side 3

5 Tre i vegger, bjelker og dekker kan vanskelig kombineres med dekker i betong. Dette blant annet på grunn av vekt, men også på grunn av at treet beveger seg mer, og vil gi uønskede spenninger som igjen kan skade konstruksjonen. Gitterbjelker i tre brukes der dekket ikke vil bli synlig pga nedforing av himlinger for å skjule tekniske anlegg. Tre har 10 ganger bedre isolasjonsevne en betong. Dette vil komme til fordel når man skal dimensjonere gulvvarme i 2 etg. Det er vurdert å fjerne gulvvarme i 2.etg, og bare bruke ventilasjonsanlegget til oppvarming. Dette vil være lønnsomt, men ble vurdert negativt på grunn av komfort, og det faktum at barn leker på gulvet. Himlinger kan utføres ved bruk av akustiske himlinger med trespiler i deler av byget slik at man forsterker tre virkningen der man ønsker. Dette vil også dempe lyd mellom etasjene. Tak Takkonstruksjon får lange spenn, opptil 15m. Massivtre er ikke hensiktsmessig. Gitterdragere kan være aktuelt. Det vil være tidskritisk å tette konstruksjonen, derfor er det valgt å gå for en lett- tek konstruksjon. Dette er det eneste avviket fra tre i konstruksjonen. Den synlige delen innvendig vil uansett funne gis et uttrykk i tre. F.eks. ved bruk av trespiler som nevnt over. Brann Det vil ikke by på særskilte utfordringer med tanke på brann. Massivtre har meget god brannmotstand. 4 Miljø Tre er hygrotermisk materiale. Enkelt sagt betyr det at tre kan regulere fukt og temperatur i et innemiljø og dermed øke opplevd komfort. Massivtre har en større varmelagringskapasitet i forhold til tradisjonelle vegger. Tre er en fornybar ressurs som er lite ressurskrevende ved bearbeiding til elementer. Tre er miljøvennlig som et naturlig materiale og gir økt mulighet for gjenbruk. Trær tar opp CO 2 fra lufta når de vokser. Karbonet (C) brukes som byggestoff i trærne og bindes i trevirket. Ved å bruke 1 m 3 trelast av gran blir omlag 0,7 tonn CO 2 bundet. Til en vanlig enebolig på 100 m 2 vil ca. 22 m 3 trelast bli brukt, noe som er ekvivalent 15,4 tonn CO 2. Øvrige kvaliteter: Overflatene tåler stor slitasje. Inneluftkvaliteten blir bedre (pustende bygg). Gode akustiske kvaliteter i overflaten (tekstur) Det gir redusert isolasjonstykkelse i yttervegg.250 mm isolasjon i en yttervegg av bindingsverk erstattes av ca. 150 mm isolasjon i en yttervegg av massivtre. Ved å redusere isolasjonstykkelsen på yttervegger i barnehagen med ca. 50 mm (og ikke 100) har man et veldig godt grunnlag for utføre en omfordeling av energitiltak (energiramme) slik at andre bygningsdeler som gulv på grunn, tak, etc. kan utføres med en redusert isolasjonstykkelse. Side 4

6 Produksjon I Norge finnes det på nåværende tidspunkt tre små produsenter av massivtre. De driver småskala produksjon, og vil mest sannsynlig ikke kunne levere til et prosjekt i denne størrelsen. Mesteparten av større massivtekonstruksjoner som blir bygget i Norge i dag er importert fra Sverige, Latvia, Tyskland og Østerrike. Splitkon skal bygge sin fabrikk i Åmot, som skal stå ferdig i juni Denne vil ha en kapasitet på linje med de skandinaviske produsentene. Byggestart er pr. dags dato på samme tid. De bekrefter at de ikke vil være i stand til å levere til dette prosjektet. Hadde prosjektet vært et år frem i tid ville det vært aktuelt. Gitterbjelker i tre, samt søyler og bjelker i limtre produseres av norske bedrifter, og de vil kunne levere til vårt prosjekt. Transport Det er viktig å påpeke at transporten sannsynligvis vil være betydelig lengre for tre enn for betong. Til gjengjeld har stål minst like lang transport, men det vil ikke være på langt nær det samme volumet. 5 Praktisk gjennomføring Massivtre kommer i elementer, og blir heist på plass med kran, på samme måte som betongelementene på modumheimen. Gitterbjelker i tre, samt bjelker og søyler i limtre vil også bli montert på samme måte. Massivtrekonstruksjon er følsom for fukt og det er viktig at man har organisert gjennomføringen på en slik måte at massivtrekonstruksjonen blir tildekket så raskt som mulig. Ved å benytte lett- tak konstruksjon som også kommer i elementer kan man sørge for at barnehagen kommer raskt opp og med tett tak. Ved å planlegge gjennomføringen nøye er det mulig å få barnehagens yttervegger, dekker og tak raskt på plass, og forhindre mest mulig regn og fukt på konstruksjonene. Dette vil også ha stor betydning for tiden det tar å tørke ut bygget innvendig. Dette vil uansett være en risiko man må leve med, om man ikke etablerer et tildekkingssystem. Det vil si å lage et midlertidig tett tak over barnehagen mens montasjen av elementene pågår. Man kan se for seg at man bygger opp barnehagen systematisk opp under tak. Eksempelvis i tre deler, hvor tildekkingssystemet flyttes med for hver del. Det vil også være et behov for mellomlagring. De seneste ti årene har det blitt oppført flere hundre både store og små massivtreprosjekter i Norge, deriblant flere større barnehager. Erfaringene fra gjennomførte prosjekter viser at der er viktig å detaljprosjektere massivtrekonstruksjonen så tidlig som mulig for å løse tekniske føringsveier og overgang til fundament. Prosjekteringen er også viktig for å sikre en nøyaktig prefabrikasjon av massivtreelementene. Side 5

7 6 Økonomi Tradisjonelt regner man at bæresystemet står for ca. 15% av kostnadene i bryggeriet. For denne barnehagen anslås bæresystemet til ca. 6-7 millioner eks. mva. Yttervegger i massivtre er ca. 1050m2. Arealet av dekkekonstruksjon med enten sammensatt dekke av massivtre og limtre eller gitterbjelker i tre, er 760m 2. Erfaringsvis koster en massivtrevegg det dobbelte av en tradisjonell bindingsverksvegg med innvendig ubehandlet overflate. I en tradisjonell konstruksjon vil man i tillegg ha behov for søyler og bjelker i stål. Dette tatt i betraktning gjør regnestykke langt bedre. En massivtrevegg har ferdig overflate som kun trenger å overflatebehandles. I tillegg vil man kunne redusere opptil 100mm på isolasjonstykkelsen, siden man reduserer kuldebroer, og at trevirket i seg selv har en relativt god isolasjonsevne. En bindingsverkvegg med ubehandlet innvendig overflate koster ca. kr. 550,- pr m2. Bærekonstruksjon i veggen utgjør ca. kr. 200,- pr m2. Dette er rene besparelser ved bruk av massivtre. Dekker i massivtre er erfaringsvis om lag 70% dyrere enn et dekke i betong. Dette utgjør ca. 500 kr/m 2. Med 760m2 gir dette en differanse på ,-. På ytterveggene er bildet litt mere kompleks. Tilleggskostnadene for massivtrevegg på 1050m2 anslås til kr ,- eks mva. Det må påregnes ekstra planlegging og oppfølging. Både fra byggherren og totalentreprenøren. Merkostnadene anslå til ,- Med dette settes følgende kalkyle opp: Vi har her ikke medtatt tildekkingssystem. Det er ikke usannsynlig at dette må påregnes. Dette anslås til kr. Dette er basert på budsjettpriser fra Ramirent. Side 6

8 7 Vurdering Etter en gjennomgang av bruk av massivtre har man kommet fram til en kombinasjon av massivtre og tradisjonell bygging i tre som gjør at tilnærmelsesvis hele konstruksjon er av tre. Bygget vil ha en profil, og kunne markedsføres som massivtre. Når det gjelder innemiljø og CO 2-regnskapet vil massivtre komme bedre ut enn tradisjonell bygging. Det ligger et stort potensiale for å få et energieffektivt bygg ved bygging i massivtre. Dette er et TEK10- bygg. Og vil ha de samme krav for energi, om det bygges tradisjonelt eller i massivtre. Fordelene ligger i at vi har kunnet redusere isolasjonstykkelser. Det ligger en viss usikkerhet i kostnadene. Disse er særlig knyttet til tildekkingssystemet. For konkurransen sin del vil det være nærliggende å tro at enkelte entreprenører ikke ønsker å delta på grunn av manglende kunnskap og/eller dårlige eller manglede erfaringer. Av den totale rammen på 86 millioner kr vil merkostnadene for bygging i massivtre utgjøre mellom 1 og 2 %. Det er vanskelig å fastslå om bygging i massivtre vil fremskynde innflyttingsdatoen på bygget. Selve monteringen går fort, men totalentreprenøren må bruke ekstra tid på planlegging og tilrettelegging. Dessuten er bærekonstruksjonen en mindre del av hele byggverket. Fremdriften avhenger også av hvordan de ulike prosessene planlegges i forhold til hverandre. Samlede erfaringer fra andre prosjekter i massivtre kan heller ikke fastslå en totalbesparelse i tid i forhold til tradisjonell bygging. 8 Vedlegg NBI Massive treelementer. Typer og bruksområder Fokus på tre- massiv tre fra Treteknisk Etasjeskiller med gitter drager i tre NBI Etasjeskillere i massivtre Notat fra rådgivende ingeniør for vann og avløp vedrørende gulvvarme Side 7