Träbyggsystemen i byggprocessen

Det finns ett flertal träbyggnadstekniker och därpå utvecklade träbyggsystem. Valet mellan dessa är mycket kopplat till projektets förutsättningar. Spännvidd, belastning, projektstorlek och färdigställandegrad är viktiga parametrar vid val av teknik. Några av de mest använda byggsystemen beskrivs på följande sidor.

Förtillverkade byggkomponenter och mer avancerade byggsystem är vanliga för större projekt med upprepningseffekt. Generellt gäller också att möjlig färdigställandegrad är kopplat till spännvidden. Mest specifikt gäller detta breddmåtten för landsvägstransport av byggmoduler där 4 150 mm är normala maximala breddmåttet med möjlighet till dispens "speciella skäl för enstaka sektioner" i ett projekt. För järnväg är måtten varierande och något mindre.

Avancerade träkomponenter har arkitekter utnyttjat för spännande byggnadsutformningar, varför det redan finns en avancerad ny träbyggnadsarkitektur. Sådana projekt finns både i Sverige och i andra länder där träbyggande är på snabb frammarsch, det vill säga nästan hela norra halvklotet, ibland i samverkan med andra material, till exempel glas. Användning av trä i synliga och exteriöra konstruktioner har därför ökat kraftigt under 2000-talet, inte minst har ny IT-teknik öppnat nya möjligheter. Här är systemutbudet internationellt och produktflödet av träkomponenter över gränserna – speciellt inom EU – är omfattande.

Trä som byggmaterial påverkar nu också den traditionella byggindustrin i riktning mot högre förtillverkningsgrad. Det är trämaterialets höga hållfasthet i förhållande till sin vikt som ökar möjligheten att bygga och transportera större och mer sammansatta komponenter. Med träkonstruktionernas högre förtillverkningsgrad förändras byggarbetsplatsens process från tillverkning till montering. De optimerar logistiken genom att reducera antalet transporter och möjliggör en industriell logistikplanering på minutnivå. Träbroar och volymelementbyggda flervåningshus är sektorer där den industriella byggtekniken helt håller på att förändra byggmarknaden – det går så mycket fortare att bygga med industriellt träbyggande.

Regelverkssystem

Liggtimmertekniken för trähus avlöstes under 1800-talets senare del av restimmerhus. Tekniken var föregångaren till den typ av regelverkssystem som sedan 1930-talet dominerat för trähus – och som fortsatt används idag. Den stora fördelen med stående träreglar är att trä longitudinellt är stabilt medan det radiellt och tangentiellt har större fuktrörelser. Regelverkssystemen kombinerades med isolering, förr med såg- och kutterspån och numera med mineralulls- och cellulosafiberisolering.

Det finns flera olika tekniker att bygga regelverkshus, från rent hantverksmässiga till fullt automatiserade industriella.

Platsbyggnadsteknik

Platsbyggda regelverkshus, även kallade lösvirkeshus, är vanliga som enbostadshus. Tekniken har också använts för större hus i Sverige men är idag sparsamt förekommande. I USA är det den dominerande träbyggtekniken för flervåningshus.

Det är en byggmetod som lämpar sig för unika byggnader och när man bygger utan avancerade lyftredskap. Det mesta sker hantverksmässigt på byggarbetsplatsen, ofta utomhus. Utgångsmaterialet är antingen färdigkapat virke eller virke från bygghandeln som kapas på byggarbetsplatsen.

Platsbyggda väggar spikas liggande på grundplattan eller på ett våningsplan. Syll och hammarband läggs ut och stående väggreglar placeras mellan dem med centrumavstånd 600 mm eller 450 mm.
De hopspikade väggstommarna reses och lodas på plats. Bjälkar och takstolar infästs på hammarbanden och en ny golv- eller takyta monteras.

Normalt byggs stommen som en öppen regelstomme utan isolering. Bjälklagen skivläggs med golvplywood- eller golvspånskivor. Därefter byggs ett skyddande tak. För högre hus kan man behöva sätta upp vissa väggskivor för vindstabilisering under byggskedet. Först sedan taket är tätt börjar inbyggnad av material såsom isolering och gipsskivor.

Detta är en fuktkänslig konstruktion där fuktkvoten ska verifieras innan regelverket byggs igen. Speciellt är anliggningsytor mellan syll och golvskivor kritiska punkter. Invändiga panelbrädor eller skivmaterial får inte anbringas på väggen förrän ytfuktkvoten är under 18 %. Notera att det är ytfuktkvoten som är avgörande för risken för mikrobiell påväxt. 

Omvänt är det också en konstruktion som bör skyddas mot extrem uttorkning, till exempel att stå obeklädd länge under försommaren.

KL-träsystem

Korslimmade träskivor, KL-trä, i stora format har utvecklats mycket snabbt sedan de första tillverkades på 1990-talet. Med KL-träelement har en generell träprodukt skapats som kan användas för alla byggnadstyper – ofta byggnader med stora spännvidder och spännande arkitektur. Det är en produkt som statiskt erbjuder unika möjligheter till ny byggnadskonst. Elementen används både i väggar, bjälklag och tak.

Byggtekniskt har KL-träelement egenskaper som byggindustrin är väl förtrogen med och uppskattar – tekniken att bygga stora byggnader med bärande element i väggar och bjälklag finns sedan 1950-talet med betongelement. Men KL-träelement är lättare, större (upp till 3,5 m breda och 20 m långa) och statiskt mer flexibla än betong.

KL-trä används ofta i samverkan med andra material och andra träbyggsystem, till exempel med pelar- och balksystem. Det finns ett antal leverantörsspecifika KL-träsystem för högfrekventa byggnadstyper såsom bostäder. Dessa system är inte helt lika i sina detaljer, speciellt i bjälklagen finns det skillnader.  

Eftersom materialet är extremt ingenjörsmässigt spelar KL-trätillverkarens standard ofta mindre roll. Den stora framtida marknaden för KL-trä finns sannolikt i specialdesignade byggnader där trämaterialet gärna förblir synligt. Det går då att beställa KL-träskivor med hög ytkvalité.

All information om KL-trä finns i KL-trähandbok, se mer på www.svenskttra.se.

Ventilationstorn för Norra Länken i Stockholm. En originell byggnad med ett originellt byggmaterial. Tornet är uppbyggt av KL-träskivor i gran som är frästa med Computer Numerical Control, CNC, med vertikala dragstag i stål. Fasaden är klädd med träspån av jättetuja (Western Red Cedar).

Figur 100  Exempel på konstruktion med korslimmat trä, KL-trä, och limträ

Planelementsystem

Byggtiden på byggarbetsplatsen minskas avsevärt genom att delar av stommen eller huset förtillverkas som byggelement. Byggande med planelement är en mycket vanlig teknik som används för alla typer av trähus, småhus, flerbostadshus och kontorshus. Byggmetoden kräver någon form av lyftredskap, vikter upp till tre ton ska kunna hanteras. En lastbilsmonterad kran klarar lyft upp till 3 – 4 våningar.

Icke massiva väggar som planelement har samma uppbyggnad som platsbyggda regelverksväggar. De är vanligen helt eller delvis isolerade. På ytterväggselement kan fasadbeklädnad av trä vara monterad och målad och fönstersnickerier isatta. Element med KL-trä kompletteras ofta med isolering på utsida och fönstersnickerier före montaget.

Planelement för bjälklag i småhus har ofta samma uppbyggnad som platsbyggda träbjälklag med bärande reglar och överliggande skivmaterial. Hålrummet fylls av ljudskäl med isolering.

För bjälklag i flerbostadshus krävs mer utvecklade konstruktioner för att erhålla normerad brand- och stegljudsisolering mellan lägenheter. De är ofta uppbyggda med två skikt, ett bärande och ett brand- och ljudavskiljande. Den bärande konstruktionen kan bestå av traditionella bjälkar, KL-trä eller en kassettkonstruktion.

Vägg- och bjälklagselement som levereras med isolering och ytskikt måste skyddas mot regn under transport och byggskedet. Småhus monteras ofta på en dag och kan därmed förses med ett skyddande tak samma dag. Byggnader som inte kan färdigmonteras på en dag kräver någon form av täckning eller annan skyddsåtgärd. För flervåningshus med längre byggtid finns speciella väderskydd på marknaden.

Pelar- och balksystem

Pelar- och balksystem har funnits som limträkonstruktioner i 100 år men har sällan setts som ett specifikt träbyggsystem. Med tillkomsten av KL-trä och kassetträkonstruktioner blir det dock uppenbart att lyfta fram det som ett eget byggsystem. Symbiosen systemen emellan är tydlig liksom samverkan med andra konstruktionsmaterial. Man kan se motsvarande symbios mellan stålstommar och betongskivor.

Numera finns också flera kompletta pelar- och balksystem på marknaden, både för bostadsbyggande och för lokaler.

En speciell lokaltyp är hallar där limträkonstruktioner är mycket vanliga. Här finns både pelar- och balksystem och krökta limträelement att tillgå på marknaden.

All information om limträ finns i Limträhandbok Del 1 – 4, se mer på www.svenskttra.se.

Modulsystem

Med användning av planelement kan man flytta 20 – 30 procent av det platsbyggda byggarbetet till en industriell miljö. Byggande med modulelement är en träbyggnadsteknik som flyttar över 80 procent av arbetet inomhus. Den höga färdigställandegraden förkortar i mycket hög grad tiden på byggarbetsplatsen.

Modulelementen kan innehålla ett eller flera rum eller delar av byggnaden, till exempel badrum med installationer. De består av väggar samt golv och tak som är byggda som planelement. De sammanfogas till en självbärande volym som kopplas ihop med andra volymer. Det finns numera modulelement baserade på korslimmat trä, KL-trä. Färdigställandegraden är hög, och inkluderar installationer för VVS, el, tele, data; endast sammankoppling återstår efter montage. Modulelementens storlek begränsas av transportmöjligheterna.

Monteringen sker under koncentrerade perioder med en takt av 20 – 30 moduler per dag. Delar av ett flervåningshus kan då monteras till full höjd under en dag och förses med ett förtillverkat tak som avslutning. Modulelement är känsliga för nederbörd innan de har ett tätt tak. Det är viktigt att man har ett väl fungerande temporärt väderskydd om man inte kan nå full höjd under en arbetsdag.

Moduler