Forskningsdata fra både Norsk Klimaservicesenter[1] og værmeldinger fra Metrologisk Institutt indikerer forventet økning i nedbør på opptil 14 prosent i Norge innen 2060. Med høyere temperaturer og økt nedbør, blir utfordringene for trekledning og trekonstruksjoner større.

Basert på disse utfordringene har Staticus, en ledende leverandør av fasadeutvikling og installasjon, initiert et forskningssamarbeid med SINTEF og OsloMet for å utforske hvordan trekonstruksjoner kan møte klimaendringer.

Nye utfordringer for byggebransjen på grunn av fremtidige klimaendringer

Johannes G. Brozovsky, PhD, forsker ved SINTEF, forklarer hvordan klimaendringer påvirker bygningsfysikk:

– Generelt ser jeg at den vanlige praksisen for noen tiår siden ikke er god nok for dagens forhold. Utvendige trefasader trenger en større luftspalte og mer plass for å tørke. Hvis fasaden ikke får mulighet til å tørke, spesielt i skyggefulle områder og bygningsdelen som er i kontakt med bakken, øker risikoen for råte og fuktskader. Denne risikoen er særlig høy på Vestlandet. Her ser vi allerede nå med noen målekampanjer en økning av fuktighet og råte i utvendige fasader.

Det er, på tross av fukt- og råterisiko, fordeler ved trekonstruksjoner.

– Et av prosjektets hovedpunkter er å utforske alternative materialer til aluminium, som er vanlig i fasadeproduksjon. Aluminium har et høyt CO₂-fotavtrykk i produksjon. Derfor ønsket Staticus å redusere mengden aluminium i produktet og erstatte det med tre, som har et mindre CO₂-fotavtrykk, forklarer Guilherme B. A. Coelho, PhD, forsker ved OsloMet.

Trefasade klar for klimaendringer med et digitalt tvillingverktøy

Forskningssamarbeidet har inkludert workshops og undersøkelser med eiendomsforvaltere og andre eksperter i byggebransjen for å kartlegge hvilke deler av fasaden som typisk blir eksponert for vann. Det har kommet viktig innsikter i denne datainnsamlingen.

– Når man kombinerer ulike materialer, som tre og metall, er det alltid kritisk da materialer beveger seg forskjellig ved temperaturendringer. Hvis konstruksjonen ikke tar hensyn til dette kan du få et problem. Tre krymper og utvider seg ved fukt og temperatur. Når treet er synlig på innsiden av bygningen, kan det utvikle sprekker. Fukt fra innsiden kan bevege seg til ytterveggen, avkjøles og forårsake skade, forklarer Brozovsky.

Data fra disse analysene har blitt brukt til å utvikle et simuleringsverktøy for et hybridfasadesystem, et trefasadesystem i neste generasjon utviklet av Staticus. Prosjektet har dermed to modeller, en fysisk modell og en digital.

– Vår fysiske testfasade inkluderer flere sensorer i fasaden, slik at vi kan verifisere simuleringsverktøyet mot sanntidsdata og sikre at vi kan tilpasse fasaden til ulike klimatiske forhold og forskjellige lokasjoner, forklarer Coelho.

En løsning for ulike klimaforhold

Trefasaden fra dette forskningssamarbeidet, Staticus' hybridsystem, vil dermed beskytte trefasaden mot eksterne forhold, og skal være en fasade som kan tilpasse seg ulike typer klima.

– Med klimaendringer forventes økte temperaturer, men værforhold vil variere avhengig av stedet. Staticus er klar over dette og fokuserer på å utvikle en løsning egnet for ulike steder. Vi tester allerede testfasaden flere steder i Norge: Oslo, Trondheim og Tromsø, samt i Vilnius i Litauen. Målet er at fasaden skal fungere i de ulike klimaforhold i Europa og Nord-Amerika, forklarer Coelho.

De første testresultatene har kommet, og de peker i en positiv retning. Coelho utdyper:

– Basert på våre simuleringer og tester i Norge, ser vi at bygningens energiprestasjon er utmerket og langt under de lovlige grensene under normale forhold (TEK 17). Vi gjennomfører en grundig livssyklusanalyse som sammenligner den konvensjonelle fasaden med den nye trestrukturen, for å bekrefte den betydelige reduksjonen i CO₂-fotavtrykket.

Bedre lagring av materialer under byggeprosessen, samt metoder for bedre beskyttelse av materialer under transport, har blitt adressert for å sikre at produktet passer til den klimaspesifikke prosjektlokasjonen.

– I en fullskala fysisk testfasade overvåker vi langsiktig ytelse bekrefter våre analytiske verdier og forbedrer vårt simuleringsverktøy. Målet er at indikatoren for det digitale simuleringsverktøyet skal brukes i designet av våre fremtidige bygningsfasader. Basert på bl.a. værmeldinger vil fasaden utløse en alarm før det oppstår risiko for skade på fasaden grunnet fuktighet. Vi skaffer også måledata fra testfasaden, noe som gjør at vi kan gjøre nøyaktige kalibreringer der det er nødvendig, sier Brozovsky, og konkluderer:

–  Dette er et betydelig skritt mot en mer bærekraftig byggebransje. Det er viktig å bruke byggematerialer med mindre innebygd energi, det vil si materialer som bruker mindre energi i produksjonen og som kan tilpasse seg de forskjellige klimaendringene rundt om i verden.

[1]