Den 7. november blev et 6x3 meter stort trædæk leveret til laboratoriet for bærende konstruktioner på Navitas, Aarhus C. Trædækket er et etagedæk, der kan bruges som etageadskillelse i bygninger.

Thomas Rønberg Thomsen, Anne Askær Bastholm og Sofie Yan Rasmussen læser bygningsdesign på 7. semester, og de bliver de første til at lave forsøg på dækket. De har specialiseret sig i bærende konstruktioner, og det nyankomne dæk er kernen i deres bachelorprojekt.

Trædækket er lavet af CLT, som står for ’cross laminated timber’ (krydslamineret massivtræ). Det består af små træplader, der limes sammen til et massivt dæk, der kan skæres på fabrikken og stables som LEGO-klodser på byggepladsen. Trædækket vejer to tons, mens et betondæk med samme dimensioner vejer ca. det femdobbelte.

”Hvis man koger det helt ned, så prøver vi at behandle problematikken omkring, at man gerne vil bygge mere med træ, men at træ er et let og stift materiale, som er lettere at sætte i svingninger end beton. Vi prøver at afdække nogle af de komfortproblemer, det kan give, ved at kigge på hvordan stivhed i en indspændt søjlesamling påvirker komforten i dækket,” siger Anne Askær Bastholm.

Og de svingninger, Anne Askær Bastholm nævner, kan mærkes - særligt i ældre trælejligheder.

”Det kan føles, som om nogen går lige bagved dig. Det er vildt ubehageligt. Hvis dækket bøjer bare en brøkdel af en millimeter, når du går på det, vil du kunne mærke det, og rent psykologisk kan det føles som om, det er ved at brase sammen,” siger Thomas Rønberg Thomsen.

Beton: En stor klimasynder

I Danmark er beton det mest anvendte byggemateriale. Beton består blandt andet af cement, og cementproduktion alene anslås at stå for ca. 5% af verdens samlede, menneskeskabte CO₂-udledning. Betonproduktion kræver desuden sand og grus, hvis udvinding ligeledes koster dyrt på klimakontoen.

Træ derimod, som er en fornyelig ressource, hiver CO₂ ud af atmosfæren, og bygger man med træ, lagres kulstof derfor i bygningerne.

Hvis man udskifter de klimatunge materialer som beton i bærende konstruktioner med træ, kan det derfor give store CO₂-besparelser, og det kan få stor betydning for byggeriets fremtid:

”Hvis man ser på de målsætninger, der er sat til 2030 for byggeri og CO₂-reduktion, så er jeg sikker på, at træ vil spille en vigtig rolle, og jeg tror, der vil blive brugt en hel del træ i de næste år,” siger Bo Pedersen, kompetencechef for trækonstruktioner i det rådgivende ingeniørfirma MOE, som har været med til at stable de studerendes bachelorprojekt på benene.

Idéen bag projektet

Idéen bag projektet kommer fra de studerendes vejleder, Jannick Faurholm Hansen, der er lektor på Institut for Byggeri og Bygningsdesign, og projektet er kommet på plads i samarbejde med Bo Pedersen fra MOE.

MOE vil gerne blive klogere på, om den stivhed de indsætter i en virtuel model over træelementerne (en såkaldt FEM-model), passer på virkeligheden, eller om modellerne kan gøres mere præcise. 

De studerende har set den FEM-model, MOE har lavet, og har derefter lavet deres egen tilsvarende det CLT-dæk, de arbejder med. De skal nu undersøge, om den stivhed de indsætter i deres model, matcher den stivhed og komfort, de kan måle på det virkelige dæk. Et arbejde, der kan have stor værdi for virksomhederne:

”Det er jo noget knowhow, som vi kan have glæde af. Såfremt der kommer fornuftige resultater ud af forsøgene, har det jo den værdi, at vi kan være mere præcise i vores beregninger,” siger Bo Pedersen. 

Præcision i beregningerne har også betydning i forhold til bæredygtighed.

Hvis ens virtuelle model over trædækket ligger lige på vippen i forhold til komfortkravene, kan der tilføjes et lag beton ovenpå som en dæmper. På den måde indregnes der ekstra sikkerheder, men man risikerer at bruge flere ressourcer end nødvendigt.

”Hvis du erstatter beton med træ, og alligevel ender med at lægge et lag beton ovenpå, så er vi jo lige vidt. Vi håber, at man kan udbygge sikkerheden, så vi undgår, at der bruges et ekstra lag beton,” siger Thomas Rønberg Thomsen.

Trædækkets dynamiske egenskaber

Du studerendes bachelorprojekt bygger både på arbejde med den virtuelle FEM-model og forsøg på CLT-dækket i laboratoriet. Forsøgene har til formål at afsløre dækkets dynamiske egenskaber og forstå, hvordan stivheden påvirker komforten.

”Vi skal excitere dækket, som det hedder på fagsprog. Det vil sige at vi skal kilde det lidt, som vores vejleder siger. Rent praktisk skal vi stå under det og slå til det med nogle kosteskafter for at simulere det, der hedder ’gaussian white noise’. Vi skal prøve at excitere det med den samme energi ved alle frekvenser,” forklarer Anne Askær Bastholm.

Målet er at skabe en sammenhæng af måden, dækkene spændes sammen på, som giver de mindste svingninger og højest komfort.  

Et projekt med potentiale

Selvom overgangen til træbyggeri kan have stor betydning i forhold til at mindske byggebranchens markante klimaaftryk, så er de studerende ambitioner for bachelorprojektet mere håndgribelige.

De behøver ikke opfinde den dybe bæredygtige tallerken, men de håber, at projektet kan hjælpe virksomheder med at optimere processer og mindske ressourcespild:

”Det kunne være helt vildt, hvis vi fandt ud af noget, som rent faktisk kunne bruges ude på kontorerne. Jeg har det ikke sådan, at jeg skal opfinde noget nyt og stort, der er bæredygtigt. Det handler mere om, hvordan vi kan optimere det vi har, så vi kan bruge færre ressourcer,” siger Sofie Yan Rasmussen.