Framtidens KL-trä

Att bygga med trä är en möjlighet för byggbranschen att minska sin negativa miljöpåverkan. Intresset för att bygga med kors­ limmat trä eller KL-trä som det kallas ökar alltmer också bland byggare som traditionellt använt andra material. Produkten KL-trä utvecklades i mitten av 1990-talet i Centraleuropa. KL-trä är en träskiva som limmas ihop av sågade, hållfasthetssorterade brädor (oftast gran). KL-träskivornas uppbyggnad med korsvis lagda skikt av brädor innebär att skivans styrka och styvhet i stort sett är lika i båda riktningarna i skivans plan. I bärande konstruktioner är denna egenskap inte alltid den mest optimala med avseende på utnyttjandegrad av materialet. Det innebär att det krävs relativt stora mängder träråvara när man bygger med KL-trä. I dagens KL-trä används ofta virke av hög kvalité i alla skikten av brädor. Att använda samma typ av virke i alla skikten gör dock produktionsprocessen enklare i hantering än att använda flera träkvaliteter, träslag eller förändra riktningar på skikten av brädor i skivan.

Eftersom aktörerna som tillverkar och bygger med KL-trä använder virke av hög kvalitet påverkas de mer av tillgång och ökade priser på träråvara jämfört med tillverkare och leverantörer av andra träbyggsystem. Effekten av prisökningar blir minskad konkurrenskraft 24 gentemot andra på marknaden tillgängliga träbyggsystem. Den globala uppvärmningen kan för Sveriges del innebära längre perioder av torka respektive längre perioder med riklig nederbörd vilket ändrar förutsättningarna för skogsbruket och val av trädslag. Vid en sådan framtidsbild blir det mer intressant att titta på optimerade lösningar för att förändra utformningen av dagens KL-träprodukter.

Bygga med KL-trä
Att bygga med KL-trä liknar det konventionella byggandet med prefabricerade betongelement. Kundanpassade byggelement tillverkas i fabrik och anpassas för montage på byggarbetsplats utifrån konstruktionsritningar. KL-träskivornas storlek begränsas av produktionskapaciteten och fullstora skivor kapas till exakta mått och anpassas med hål för dörrar, fönster och lednings­ dragning utifrån kundens önskemål. De här anpassade skivelementen monteras sedan ihop på byggarbetsplatsen till den bärande stommen i huset för att sedan kompletteras med isolering och fasadsystem på utsidan och ofta med gipsskivor på insidan. KL-träskivorna är stabila och självbärande och med få typer av konstruktionselement kan den bärande stommen för ett hus byggas upp. Trämaterialets relativt låga densitet jämfört med betong gör att man kan lyfta och frakta fler byggelement, större volym, av trä än av betong i samma transport. Det bidrar till bättre frakt- och lyft-logistik i byggskedet som i sin tur bidrar till en bättre total projektekonomi. God formstabi- litet tillsammans med god bearbetbarhet gör det möjligt att tillverka element med exakta mått och små toleranser, ytterligare en fördel framför det konventionella byggandet med betong. Att bygga med KL-trä upplevs dessutom som flexibelt eftersom det är lätt att med enkla verktyg göra anpassningar och håltagning mm både på fabrik och på byggarbetsplatsen. Produktionsmässiga nackdelar med KL-trä är att trä som material är fuktkänsligt och det därmed finns risk för påväxt av mikroorganismer. Åtgärder för att hantera fukt genom hela byggprocessen är en faktor som kan fördyra byggandet i jämförelse med konventionellt byggande med andra material som betong. En stomme av KL-trä kompletteras som regel med ytskikt på byggarbetsplatsen och arbete med att färdigställa fasader på höga KL-träbyggnader blir gärna resurskrävande och inte heller effektivt då ställningar behövs och montaget av isolering och fasadmaterial i olika skeden. Arbetet kan bli utdraget innan ett komplett klimatskal är på plats.

Framtidsspaning – resurseffektivisering
På RISE har en framtidspaning tillsammans med forskare och aktörer från värdekedjan för byggande med KL-trä genomförts. Förslag för hur en framtida resurseffektiv KL-träprodukt skulle kunna utformas, hur produktionen kan gå till och hur den kan designas diskuterades. Nedan presenteras ett kondensat av förslagen.

Råvara till KL-trä
Det finns förbättringspotential för att bli mer effektiva i användningen av råvara genom att utveckla logistiken från skog till KL-träskivornas tillverkning. Det kan innebära i skogen att undersöka vilka bestånd i skogen som är lämpliga för att användas till tillverkning av KL-trä, välja ut timret redan i skogen och att optimera för fler eller färre sorter av trädslag. Med avseende på KL-träskivan som slutprodukt börja optimera användningen av timret mot aktuella beställningar av KL-träskivor. För att minska kostnaderna för tillverkning av skivor behöver tillgången på råvara och användning av virke med lägre kvalitet undersökas. Konkret skulle man kunna undersöka fördelar och nackdelar samt möjlighet att använda sådant virke som i dagsläget går till papper och massa samt brännved i tillverkningen av KL-trä, men också om förändrade vankantsregler kan möjliggöra användning av virke med vankant i centrumskikten i KL-träskivor. För att skapa incitament och belägg för att öka användning av KL-trä behöver miljökonsekvensanalyser utvecklas för att kunna bedöma hur användningen av ökad andel trä med lägre kvalité i KL-träskivor, som är långlivade produkter, kan öka den totala effekten för kolinlagring jämfört med att använda trä med lägre kvalité till kortlivade produkter, som exempelvis förpackningsmaterial eller energi.

KL-trä som material
Med avseende på KL-träskivans egenskaper önskar man en utveckling för att kunna anpassa skivans uppbyggnad till den slutliga skivans användning som konstruktionselement i byggnaden. Möjlighet att koncentrera material med god bärförmåga till de delar där laster ska överföras och infästningar göras. Förstärkningar i de zonerna möjligtvis också med andra material som exempelvis LVL, som är starkare än vanligt virke. De delar av KL-träskivan som däremot inte ska bära last eller där fönster och dörröppningar ska finnas kan sämre och /eller mindre mängd material användas.

Bygga med KL-trä
I ett önskat framtida läge med avseende på byggande med KL-trä vill man se att det finns ett stort utbud av kunniga entreprenörer som har kunskap om och bygger med KL-trä. Det behövs ekonomiska bevis för att det är lönsamt för att fler ska börja bygga.
För ökad resurseffektivitet med avseende på användning av träråvara behövs för att minska användningen av träråvara i byggandet ökad kunskap om var KL-trä gör mest nytta i en byggnadskonstruktion så att KL-träskivor används på mest effektiva sätt. Det kan exempelvis innebära att olika byggsystem kombineras samman med KL-trä till hybridkonstruktioner både andra träbyggsystem och andra material som betong och stål som till exempel en kombination med betongbjälklag på en bärande stomme av KL-trä. Utveckling av stommar där KL-träskivans bärande förmåga i båda riktningarna skulle utnyttjas i högre utsträckning. Ett sådant avancerat exempel är pelardäck i KL-trä som skulle ge nya möjligheter för gestaltning för arkitekter som önskar öppna ytor. Utveckling som pågår och som skulle behöva göras är utveckling av lastbärande skarvar mellan KL-träskivor och pelartopp och fotanslutningar som klarar höga laster.

I ett önskat framtida läge behöver också montage och stomkomplettering på byggarbetsplatsen bli mer effektivt. Man ser behov av ökad grad av anpassning, bearbetning och prefabricering på fabrik för kommande montage på byggarbetsplatsen. Det kräver utveckling av förband och förbandskopplingar för att säkerställa hög precision och snabbhet i montaget. Stomkomplettering med fönster, dörrar, isolering och fasadmaterial behöver rationaliseras, för att minska tiden mellan resning av stomme och tätt hus. Även stomkomplettering inne i huset behöver rationaliseras exempelvis kräver lägenhetsskiljande bjälklag idag många olika arbetsmoment för att färdigställas. Dessutom behöver underhåll av det byggda kunna göras kostnadseffektivt och med hållbara material. För att framtidssäkra byggandet behöver cirkularitet och återbruk, att kunna demontera och återmontera byggnader, vara möjligt. RISE erbjudande inom området KL-trä innefattar provning och/eller beräkning för verifiering av produktegenskaper, produktcertifiering (CE-märkning eller typgodkännande) och besiktning.

Vidare läsning
Den här artikeln bygger på rapporten Framtidens resurseffektiva KL-trä från ett projekt genomfört på RISE och finaniserat av RISE, Svenskt Trä och TMF Trä- och möbelföretagen.

Det här är en artikel ur vår tidskrift Trävärden, den finns i sin helhet här! (Länk)