En enklere og mer robust byggeskikk i tre er et skritt på veien mot lavutslippssamfunnet, og eldgamle prinsipper for husbygging kan benyttes for å oppnå sunne bioklimatiske boliger.
Jørgen Tycho er Arkitekt MNAL, og jobber til daglig i arkitektkontoret Oslo Tre As. Han er og gründer i massivtreprodusenten Massiv Lust As.
En kortversjon av denne teksten ble publisert i Dagens Næringsliv 10. juni 2015.
Foto: Patrick Katzman og Jørgen Tycho
Dagens byggeskikk
Bygg i Norge står for 40 prosent av den totale energibruken og kutt skal oppnås i boliger ved økte krav til isolasjon, mindre varmetap og mer effektive tekniske installasjoner. Tettere, tykkere og mer mekaniserte bygg med andre ord.
Bygninger de siste årene har samtidig blitt vesentlig mer komplekse enn hva de har vært tidligere. Det er nok ikke den jevne boligkjøper alltid klar over.
Typiske materialer i en enkelt veggkonstruksjon kan være lim, tape, skum, fugemasse, silikon og maling. I tillegg til materialsjikt med uorganisk isolasjonsmateriale, plastduker, gips, betong, stål og tre med skruer, spiker. Alle disse sjiktene har forskjellig og ofte udokumentert levetid, fra 15 til 50 år.
I en yttervegg eller i et tak med dagens standard blir det fort 9 forskjellige materialsjikt, og alle disse sjiktene er avhengige av hverandres kapasitet for å fungere. Det blir da ekstremt viktig at byggdetaljer og montasje utføres presist.
Dette skal kombineres med et ønske om å bygge så rimelig og raskt som mulig.
I praksis fungerer ikke dette og mye tyder på at vi bygger konstruksjoner som vil bli dyrere å vedlikeholde i årene som kommer enn hva de hadde trengt å være.
Utbedring av prosessforårsakede byggskader beløper seg i dag til omkring 7–11 % av årlig netto byggproduksjon, og en vesentlig del av de bygningstekniske skadene skyldes fukt i en eller annen form.
Et hus bygget etter dagens standard inneholder mange forskjellige giftige og miljøfiendtlige stoffer og ved sanering må huset behandles som spesialavfall.
Byggavfall er ett av Norges aller største forurensningsproblem.
Denne material-cocktailen gir også en opphopning av forurensende avgassing innendørs fordi bygg etter dagens standard nesten ikke har luftlekkasje.
Inneklima må derfor styres slik at overskuddsfukt og forurensning fra byggevarer, møbler og andre produkter vi tar med oss inn ventileres ut, og samtidig skal 80% av varmen gjenvinnes.
Vi får da et behov for mekanisk balansert ventilasjon og et slikt anlegg har en antatt gjennomsnittlig levetid på 20 år.
Vi ønsker energiøkonomisering, men kompleksiteten som følger med forkorter levetiden. Altså ikke spesielt energiøkonomisk over livsløpet.
Dette kan gjøres enklere, sunnere og mer solid og vi kan se til skogen for å finne en enklere løsning på denne utfordringen.
Skogen
I dag er mer enn 1/3 av Norges land er dekket av skog og stående volum av tømmer er over tre ganger så stort som for 100 år siden, samtidig som 40% av landets produktive skogsareal er hogstmoden skog.
Trærne fanger solenergi og lager sukkerenergi, klorofyll, av vann fra jorden og CO2 fra luften. Trærne slipper ut O2. Karbonet C blir igjen i treet. Fotosyntesen drives av sollyset.
Det som er nøkkelen her er karbonet, som blir fanget i skogen og bundet i trematerialene, og ved forbrenning eller forråtnelse slippes det like mye CO2 som treet i sin tid tok opp. Dette er hva vi kaller et naturlig karbonkretsløp, et vesentlig kortere kretsløp enn et fossilt karbonkretsløp, olje og kull, som tar millioner av år.
Tre er den eneste byggeklossen vi har som binder mer C02 en hva som forbrukes i produksjon, og planter vi samtidig et nytt tre vil tilsvarende mengde karbon på nytt bindes i treet i løpet av 40 til 60 år. Skogen kan altså brukes som et aktivt virkemiddel for både C02 fangst i skogen, C02 binding i bygningene og ved nyplanting. En aktiv drift av skogressursene.
Men treet kan mer enn å binde Karbon.
Det bioklimatiske huset
Fra våre gamle stavkirker, ser vi at fagmessig detaljerte trekonstruksjoner varer i flere hundre år, men disse er ikke spesielt energiøkonomiske og vi har bedre løsninger.
Konstruert tømmer, elementproduksjon og en høy grad av prefabrikasjon blir av mange sett på som en mulig løsning på problemene med dagens kompliserte byggeskikk.
Det bygges i dag høyhus i tre. Rett utenfor Oslo, på Ås, står det studentblokker på 8 etasjer av rene massivtre konstruksjoner og i Bergen ferdigstilles i disse dager verdens høyeste trehus på 14 etasjer. I Wien skal skyskraperen HoHo Wien bli 84 meter høy og bygges med 76 % av volumet i trevirke. I prosjektplanen heter det at en slik trehybrid vil spare 2800 tonn CO2-utslipp i forhold til et tilsvarende betongbygg.
Konstruert tømmer er treprodukter montert sammen i ulike kombinasjoner for å oppnå styrke, stivhet, brann- og vannbestandige egenskaper. Eksempler på dette er limtre og massivtre.
Trefiberisolasjon er isolasjon produsert av avfallsstoffer fra tømmerindustrien, altså den delen av tømmerstokken som ikke kan brukes til trevare.
Med disse to produktene får vi et suverent byggesystem.
Vi har den bærende konstruksjonen, det solide skjelettet i konstruert tømmer innerst, den isolerende trefiberisolasjonen, ullgenseren, utenpå og en naturlig impregnert værhud i f.eks. malmfuru ytterst som en beskyttende skalljakke.
På den måten utnytter vi også 100% av tømmerstokken. Både som bærende, isolerende og beskyttende bygningsdel. Tre tvers igjennom. Fornybart og resirkulerbart.
Treverket er organisk og i konstant forandring, men det er også forutsigbart. Vi har i dag verktøyene til å kunne gjøre presise kalkulasjoner av hvordan en trevegg vil oppføre seg både gjennom døgnsykluser og over tid.
Vi kan bygge hus med vegger som er dynamiske og diffusjonsåpene, uten tettende plastsjikt eller andre syntetiske materialer. Vegger som ”puster” og transporterer vekk overskuddsfukt. Utjevner luftfuktigheten innendørs og forhindrer mugg, midd og råte. Og samtidig kan vi bruke treveggene som varme og kjølebatterier gjennom temperaturlagring.
Lagring av temperatur, fukt og luftforurensing i treets porøse overflate er med å stabilisere inneklima og muliggjør passiv klimatisering med naturlig ventilasjon.
Drivkreftene for naturlig ventilasjon er temperaturforskjeller og vind. Et poeng er å bruke lavemitterende materialer, blant annet ved å redusere bruken av materialer som inneholder potensielt skadelige kjemikalier med høy avgassing. Vi får da mindre luftforurensing og dette innebærer igjen at ventilasjonsbehovet kan reduseres i forhold til i en konvensjonell bygning.
Naturlige bygg
Ved å bygge konstruksjoner i heltre ikke bare binder vi CO2 i bygningskroppen, men kan bruke naturens allerede innebygde prinsipper til å oppnå både varmebehovet og inneklimaet vi ønsker.
Vi får et sunnere inneklima i en mer robust og energiøkonomisk konstruksjon, og uten å måtte ta i bruk mekaniserte, plasskrevende og kompliserende tekniske installasjoner.
Om husets geometri samtidig gjenspeiler og tar i bruk de utvendige lokalklimatiske forholdene, plassering på tomt, vindretninger og himmelretninger, får vi det vi kan kalle et bioklimatisk bygg, en arkitektur som ser på helheten i både de biologiske og klimatiske forholdene og bruker disse aktivt.
Bygninger er del av et kretsløp, fra vugge til grav. Fra treet som vokser i skogen til huset som skal rives for å gi plass til et nytt. Myndighetenes retningslinjer og den profesjonelle byggenæringen må bidra til lavutslippssamfunnet med en sunnere, mer solid og varig bygningsmasse, i stedet for i dag, å bidra til problemet.
________________________________________________________
3 prinsipper med tre
1.En diffusjonsåpen og dynamisk veggkonstruksjon, hvor luft og vann på molekylært nivå tillates å passere gjennom veggen bidrar til at fuktighet som tas opp kan transporteres vekk og fuktproblemer kan unngås. Det er da ikke behov for tettende plastsjikt, dampsperrer, eller annet uorganisk materiale.
2. Hygroskopi. Ubehandlede treoverflater innendørs evner å ta opp fuktighet fra luften og lagre i veggen gjennom treets hygroskopiske egenskaper. Dette kan brukes til å utjevne fuktbalansen i et rom, unngå kondens og mugg, midd og råte forebygges.
3. Hygrotermisk masse, betegnelsen på en latent varmeveksling mellom treverket og den omgivende luften, kort fortalt betyr det at det inntrer et faseskifte fra vanndamp til vanndråper som gir en betydelig energioverføring, og kan brukes som et passivt varme og kjølebatteri, samtidig vil termiske treghet i treverket hindrer en rask oppvarming eller nedkjøling av veggen.