Den viktigste grunnen til at tre vinner fram, er at det er et fornybart materiale som kan brukes på nytt, og bidra til lagring av CO2.
Men tre har også andre fordeler: Det er utviklet treprodukter som krysslimt tre, som gir bedre styrke, stabilitet og brannsikkerhet, enn det som tidligere var vanlig. Noen treslag har også god styrke i forhold til vekt, og egner seg derfor i bygningskonstruksjoner.
Tre kan i tillegg bidra til bedre innemiljø, både når det gjelder hvor behagelig miljøet oppleves og med at det kan bidra til god helse, i og med at det kan trekke til seg og gi fra seg fuktighet. Det kan også være mer energieffektivt enn andre byggematerialer.
– Tre egner seg godt for klima og miljø sammenlignet med andre byggematerialer, da det gir mye mindre karbonfotavtrykk, sier førsteamanuensis på OsloMet, Dimitrios Kraniotis.
Han har interessert seg for tre som byggemateriale i sin forskning, og har merket seg de mange fordelene tre har.
Gir mindre karbonavtrykk
– Tre binder opp CO2, inneholder dermed CO2, og krever ikke så mye CO2-utslipp når det produseres.
Dette foregår ved at trær tar opp i seg CO2 (karbondioksid) fra atmosfæren gjennom fotosyntese. Da bruker de sollys til å omdanne CO2 og vann til oksygen og glukose. Karbonet lagres i stammen, greinene, bladene og røtene.
Når trær hugges ned og brukes som byggemateriale, fortsetter karbonet å være lagret i treet så lenge det eksisterer. Dermed kan trebygninger fungere som lagring av karbon, og dermed redusere mengden CO2 i atmosfæren.
– Det gir derfor mye mindre utslipp sammenlignet med andre materialer, som eksempelvis stål, glass og betong. Men da må vi passe på at vi ikke brenner trematerialene, for da gir vi tilbake CO2-en til atmosfæren. For å ha en god effekt må trematerialene bli brukt om igjen.
Kortere byggetid, og digitale løsninger gir mindre avfall
Kraniotis peker dessuten på at det ofte tar kortere tid å bygge med tre enn med betong og stål, og at det også kan ha noe å si for miljøet. Da kan det bli mindre utslipp fra maskiner, mindre støy og mindre byggeavfall.
Byggene kan settes opp raskt med prefabrikkerte trekomponenter, som gir minimalt med avfall. OsloMet deltar i «MinTre»- forskningsprosjektet, som tar for seg minimering av treavfall.
– Bruken av tre kan også optimaliseres ved bruk av en digital løsning som kalles bygningsinformasjonsmodellering (BIM), som gjør det mulig å bruke treet best mulig med minst mulig avfall.
Dette kan sammen med robotikk bidra til blant annet nøyaktig måling og kutting, og effektiv materialbruk.
Gunstig for inneklimaet
Miljøverdien av tre økes også av at det kan være gunstig for inneklimaet.
– Tre regulerer passiv fuktighet. Det betyr at når det blir altfor fuktig i luften, kan fukt absorberes i tre, og ikke kondenseres på en overflate. Tre kan også gi fukt tilbake til innemiljøet. Den effekten kalles fuktbufring.
– Når vi snakker om passiv regulering av fuktighet, er det både for å unngå høye verdier av fuktighet, men også sikre at vi ikke får altfor lav fuktighet. For når det er altfor lav fuktighet i luften, kan treet gi litt fukt tilbake.
– Jo tettere treoverflaten er, jo mindre blir den effekten, og det kan bli som en forsegling. Men i dag fins det overflatebehandlinger som er ganske åpne. Det betyr at de fortsatt har effekten til å bufre fuktighet.
Dette kan være olje og voks som beskytter mot fuktighet, men som tillater treverket å puste.
Tre har også naturlig god isolasjonsevne som reduserer behovet for oppvarming og kjøling, og kan på den måten gi energisparing.
Her testes ulike typer tre for fuktbufringsevne i klimaskapet i laboratoriet på OsloMet, som her vises fram av førsteamanuensis Dimitrios Kraniotis. Foto: Olav-Johan Øye
Kan brukes i større deler av bygningen og i større bygninger
Men hvordan kan vi bytte fra betong til tre som er mer bærekraftig? Betong er et mindre miljøvennlig materiale fordi det fortsatt brukes mye sement i den. Her er det fremdeles potensial:
– Ennå brukes tre i mange bygg bare som bindingsverk, altså lettvegger, og er mest brukt i mindre hus og hytter.
– Når vi skal bruke mer tre i et bygg, kan det brukes eller gjenbrukes også andre steder i bygget. Det kan for eksempel brukes til kledning, i bærende elementer i bygningen, og ikke bærende elementer.
– Nå ser vi at mange større bygg som skoler og kontorbygninger, bygges i tre. Da brukes det ofte krysslaminert tre (CLT).
Krysslimt tre kan du se eksempel på her. Foto: Olav-Johan Øye
Krysslaminert tre lages ved å lime sammen treplater i rette vinkler til hverandre. Dette gir økt styrke og stabilitet, økt motstand mot brann, redusert krymping og svelling, og er lett å dimensjonere slik at det er mulig å bygge raskt med mindre avfall. Som treprodukt er det også bærekraftig.
– Transport av byggematerialene har også noe å si. Om vi bruker tre fra Norge, vil det bli mindre utslipp knyttet til transport enn om vi importerer fra land langt unna.
Kan kombineres med andre materialer
Det er dessuten verd å merke seg at tre i økende grad kan brukes i kombinasjon med for eksempel betong og aluminium.
Betong og tre kan kombineres i en bygning for å utnytte betongens styrke og treets letthet, fleksibilitet og karbonlagringsegenskaper.
Aluminium og tre kan også kombineres, for eksempel i fasadesystemer, der aluminium kan være svært holdbart og værbestandig, mens tre gir estetikk og karbonlagring.
Ny forskning fra «StaticusCare»-prosjektet som Kraniotis og hans forskningsgruppe er med på, viser likevel at massivtre kan erstatte mesteparten av aluminiumet i moderne fasader og redusere karbonfotavtrykk uten å gå i bekostning av klimatilpasning og holdbarhet.
Større interesse og bedre kunnskap i bransjen
– Vi har også fått flere arkitekter som vil bruke tre, og byggingeniører som kan dimensjonere bygninger i tre.
– Og vi har fått bygningsfysikere som kan designe og prosjektere fasader og klimaskjermer tilpasset uteklima, og inneklima.
– Kunnskapen om tre og hvordan det kan integreres i bygg, er blitt mye bedre enn tidligere, og det har gjort det enklere å bruke tre.
– Tidligere kunne det også være attraktivt å bruke tre, men vi hadde ikke så mye kunnskap om hvordan det kunne få nye bruksområder. Nå har vi mer av den kunnskapen vi trenger.
Viktig å beskytte mot fukt og brann
– Er det noen ulemper ved å bruke tre?
– Fukt kan være en utfordring. Men vi har løsninger for å fuktsikre tre.
Dette kan dreie seg om at bygningen bygges slik at vann ledes vekk fra treoverflater, og bruk av vannavvisende overflatebehandling, fuktsperrer og god ventilasjon som hindrer kondensering på treoverflater, og trykkimpregnert tre som er motstandsdyktig.
– Det gjelder altså å bruke tre riktig som byggeteknisk metode, slik at tre er ikke i kontakt med løpende vann, for eksempel.
Tre bør ikke brukes i underetasjen. Dette også mye på grunn av risikoen for fukt og vannskader.
– Men ellers kan vi bruke tre både i taket, i fasade eller lastbærende konstruksjoner. Vi kan bruke det som etasjeskiller i veggene. Så vi kan bruke tre overalt, bortsett fra i underetasjen, sier Dimitrios Kraniotis.
– En annen ulempe er brannfare, men hvis vi bruker for eksempel krysslimt tre (CLT), er det mye mer motstandsdyktig under brann, også sammenlignet med stål.
Dette skyldes at når det utsettes for brann, vil det ytre laget av treet begynne å forkulle. Forkullingsprosessen skaper en beskyttende barriere som reduserer varmeledningsevnen og bremser forbrenningen.
Det kommer også av at det er et tett materiale som gjør oksygen lite tilgjengelig, at det ikke har noen hulrom der brann kan spre seg, og at det i motsetning til stål ikke blir deformert og mister bæreevnen ved høye temperaturer.
Bildet øverst i artikkelen viser verdens høyeste trebygning, Mjøstårnet, som er bygget i massivtre og krysslimt tre.
Referanser
- G.B.A. Coelho, K. Ostapska, D. Kraniotis, J. Brozovsky, & A. Loli (2024). Development of a hybrid timber and aluminum based unitized facade system resilient to the future weather conditions in Europe via monitoring campaigns and computational models (sciencedirect.com). Procedia Structural Integrity, 55, pp. 39–45.
- G.B.A. Coelho, D. Kraniotis (2023). A multistep approach for the hygrothermal assessment of a hybrid timber and aluminium based facade system exposed to different sub-climates in Norway (sciencedirect.com). Energy & Buildings, 296, 113368.
- T. Planke, K. Nore, V.R. Nordhagen, A. Bockelie, D. Kraniotis (2023). Transformation of reclaimed materials from barn buildings – Design of a new timber frame (open.pdf). World Conference on Timber Engineering, Oslo, Norway.
- K. Nore. A.Q. Nyrud, D. Kraniotis, K.R. Skulberg, T. Aurlien (2017). Moisture buffering, energy potential, and volatile organic compound emissions of wood exposed to indoor environments (tandfonline.com). Science and Technology for the Built Environment, 23, pp. 512-521.
- D. Kraniotis, K. Nore, C. Brückner, A.Q. Nyrud (2016). Thermography measurements and latent heat documentation of Norwegian spruce (Picea abies) exposed to dynamic indoor climate (jwoodscience.springeropen.com). Journal of Wood Science, 62, pp. 203-209 .
