Traditionell grundläggning av betong, armerat stål och isolering står för upptill 40 procent av koldioxidutsläppen vid uppförande av nya byggnader med trästomme. Det var en av anledningarna till att Rise initierade forsknings- och innovationsprojektet Hållbara grunder för industriellttillverkade hus, finansierat av innovationsmyndigheten Vinnova, forskningsstiftelsen CBBT, Trä- och möbelföretagen samt Svenskt Trä.
Nya grundlösningar kan minska klimatpåverkan
Syftet var att undersöka möjligheten att minska klimatpåverkan från husgrunder, genom att tillhandahålla beslutsunderlag till industriella trähustillverkare. På så sätt hoppades man på att hitta alternativ till traditionell grundläggning och därmed nå lägre klimatavtryck.
Projektet inleddes 2023 och avslutades 2025. Koordinator var forsknings- och utvecklingsingenjör Irina Martynyuk.
– När klimatdeklarationen infördes såg man tydligt var utsläppen kom från. I väldigt många fall, när vi pratar om prefabricerade trähus, kan grunden stå för mellan 20 och 40 procent av koldioxidutsläppet. Det är en del av byggnaden som hustillverkarna egentligen inte kan påverka själva – de upphandlar den via en extern aktör. Därför var det en lågt hängande frukt att titta på alternativ till betonggrunder, säger hon.
Projektet bestod av flera olika arbetspaket. I ett av dem genomförde Rise klimatberäkningar för att ta reda på vad fyra olika grundläggningar skulle ge för klimatavtryck om de hade placerats under två olika referenshus: OBOS Kolonilotten (tre våningar, med träregelstomme i volymelement), och Masonite Beams Flexibilitetshuset (fyra våningar med lättbalkstomme i planelement). Klimatberäkningarna genomfördes enligt Boverkets metodik för klimatdeklarationer, i samarbete med IVL.
De fyra grunderna var traditionell betongplatta, varm krypgrund, optimerad betonggrund och massivträgrund, och beräknades alltså var och en för sig, för båda husen. Syftet var att göra resultaten jämförbara.
Siffrorna var tydliga. Med traditionell betongplatta gav Flexibilitetshuset 24 kilogram CO2-ekvivalenter per kvadratmeter enbart för grunden, och Kolonilotten 20. Med massivträgrund sänktes värdena till 9 respektive 12.
För Kolonilotten presterade den optimerade betonggrunden nästan lika bra – 13 kilogram CO2-ekvivalenter per kvadratmeter mot massivträgrundens 12 – eftersom balkarna i det huset hade mer utrymme för optimering. För Flexibilitetshuset, där den traditionella grunden redan var relativt väldimensionerad, gav optimeringen betydligt mindre utdelning: både varmkrypgrunden och den optimerade betonggrunden landade på 18. Betongplattorna hade optimerats genom tunnare tjocklek, lägre hållfasthet och klimatförbättrad betong på nivå 4.
Det goda resultatet beror framför allt på att man ersatt betong med trä.
Men det var också intressant att se att en optimerad traditionell grund visar fina värden. Det går att sänka utsläppen även om man använder betong, säger Irina Martynyuk.
Projektets huvudsakliga och, enligt Irina Martynyuk, mest intressanta fokus låg på trägrunder.
– Trägrunder är tillräckligt annorlunda och komplexa för att förtjäna ett eget arbetspaket. Det är en mer oprövad och osäker lösning än de andra alternativen, vilket krävde en mer ingående verifiering, säger hon.
I det här arbetspaketet användes grundläggning i KL-trä som direkt ersättning för betongplattan. Klara Byggsystem, en av industriparterna i projektet, tillverkar prefabricerade grundelement av KL-trä med isolering i flera skikt. KL-trägrunder bygger på samma princip som en traditionell platta på mark, men i stället för betong används skivor av korslimmat trä som lastfördelande skikt.
Elementen är prefabricerade och levereras direkt till byggplatsen. Det är ett byte av material, inte av system, säger Irina Martynyuk.
En KL-trägrund följer samma lastprincip som betong: Plattan av KL-trä vilar på förstärkningsbalkar, där bärande väggar och pelare leder ned sina laster. Där lasterna är låga kan balkarna ersättas av lastbärande isolering.
Extra viktigt med fukttester i grund
Och så har vi det här med fukt – en fråga som ofta dyker upp när det handlar om att bygga i trä. När det handlar om grunder blir det naturligtvis extra viktigt. Följaktligen fick fuktpåverkan ett eget arbetspaket, som projektet lade mest tid på.
För att undersöka fuktpåverkan använde sig Rise av två olika hus med trägrund. Deromes Villa Klivet, där Rise deltog i konstruktionen från start, och den redan färdigbyggda Villa Zero, ett samverkansprojekt mellan Fiskarhedenvillan, Structor Byggteknik och Mondo Arkitekter. Båda husen utrustades med fuktmätningssensorer för att följa hur trägrunderna beter sig i verkligheten över tid.
Villa Klivet visade bra resultat. Den relativa fuktigheten låg på runt 60 procent, att jämföra med gränsvärdet på 75 – 80 procent. Fuktkvoten i träet stabiliserades på ungefär 12 procent. Under byggfasen tilläts grunden stå öppen i regnet i drygt en vecka, som ett stresstest. Fukten steg – och torkade sedan snabbt ut.
– Jag var egentligen inte förvånad. Grunden är välisolerad, det är varmt inne i huset och konstruktionen är upphöjd från marken. Temperaturgradienten trycker fukten nedåt och bort, säger Irina Martynyuk.
Villa Zero uppvisade inte samma goda resultat. Sensorerna inne i huset visade utmärkta värden, med en fuktkvot under 9 procent, en stabil temperatur runt 20 grader och en relativ fuktighet på 50–55 procent. Men på nordvästsidan, vid gaveln, är bilden en annan. Tre sensorer visar relativ fuktighet på 75–100 procent. Två av de tre sensorerna visar 100 procent relativ fuktighet under vintertid, då risken för mikrobiell påväxt är lägre, enligt Irina Martynyuk.
Hon beskriver hur konstruktionen skiljer sig från Villa Klivets på en liten men avgörande punkt: ett plastskikt mellan det första och det andra isolerskiktet. Sensorn sitter i utkanten av kantbalken, nära plastskiktet.
– Vår teori är att temperaturskillnaden mellan de två skikten skapar kondensering mot plasten och att fukten sedan inte kan vandra bort. Det är ett oroande resultat, och Fiskarhedenvillan är medvetna om det, säger hon.
Rise är inte helt säkra på orsaken till fuktansamlingen i Villa Zero, eftersom de inte var med när huset byggdes. Misstankarna pekar på att skadorna – förekomsten av fukt alternativt den förhöjda fuktigheten – uppstod under byggtiden. Och om fukt byggs in i en konstruktion som är tät och svår att torka ut, har den ingenstans att ta vägen.
– Fuktkvoten varierar över året men visar ingen successivt ökande trend. Den ligger återkommande på höga värden i plattan vid gaveln. Om det vore ett pågående läckage vid tätskiktet skulle vi förvänta oss att det steg successivt. Det gör den inte. Vi tror att fukten är inbyggd och inte kan torka ut, varken nedåt eller åt sidorna.
Sandra Tysell, produkt- och hållbarhetschef på Fiskarhedenvillan, berättar att de tidigt i projektet lyfte frågor kring trä och fukt, eftersom organiska material är mer fuktkänsliga.
– Därför har vi följt fuktkvot, temperatur och relativ fuktighet i grundkonstruktionen, både under byggtid och bruksskede, med sensorer placerade på särskilt kritiska ställen, säger hon.
Vid avvikande värden har de kompletterat med borrprover. Analyserna konstaterar inte någon mikrobiell skada.
– Villa Zero visar vikten av att nya lösningar följs upp och utvärderas över tid. Att identifiera risker, dra lärdom av resultaten och omsätta kunskapen är en viktig del av utvecklingen, säger Sandra Tysell.
Resultaten visar att trägrunder kan fungera ur både bärighets- och fuktsynpunkt, förutsatt att konstruktion, produktion och byggprocess utformas korrekt.
– Trägrunder går att applicera, men det kommer att kräva åtgärder, beroende på markförhållandena, som till exempel förstärkningsbalkar och mer omfattande dränering, säger Irina Martynyuk.
Projektet redovisar sina resultat bland annat i en beslutsmatris – ett Excel-dokument som hjälper konstruktörer och hustillverkare att välja grundläggning utifrån markförhållanden, byggsystem och klimatkrav. Irina Martynyuk poängterar att matrisen är ett diskussionsunderlag snarare än ett facit.
Hur ser då ett potentiellt genomslag för trägrunder ut?
– Flera tekniska utmaningar kvarstår, som exempelvis fortsatt kunskapsuppbyggnad kring bärförmåga, hantering av sidolaster, lukt- och emissionstäthet, fuktsäkerhet under byggskedet, särskilt vid exponering för nederbörd och markfukt. Men KL-trägrunder är ändå ett lovande alternativ för framtidens hållbara byggande. Intresset inom industri och forskning växer, vilket driver utvecklingen framåt. Men vi behöver fortsatt empirisk validering, standardisering och utveckling av tekniska riktlinjer. Och informationsspridning är viktigt, säger Irina Martynyuk.
De segment där Irina Martynyuk tror att trägrunder har störst potential inom, är i första hand mindre byggnader och villor:
– Tänk om du slipper gjuta en platta? Du lägger ut grundblock, bygger upp Attefallshuset, och på en vecka är det klart. Det skulle passa perfekt för utbyggnader, uthus och komplementbyggnader. Det är i det segmentet jag tror att trägrunder har störst potential att etablera sig initialt.
Text: Mattias Boström AI-genererad illustration: Intellecta
