Innovasjon er ikke gjort over natta, men i 2021, seks år etter at Klima 2050 startet, skjer det: Det solcelledekkede ZEB-laboratoriet som er et nullutslipssbygg er åpnet, og Byggforskseriens anbefaling til lengde på lufta tretak endres fra 15 til 30 meter.
Av Lisbet Jære / sintef.no
Svært mange brikker må være på plass for å få gjennom endringer i Byggforskserien, og kravene er høye. Det visste også Lars Gullbrekken, som i 2014 begynte med en doktorgrad der han skulle undersøke hva som skal til for å bygge klimarobuste tretak. Men innen sommeren skal det ha skjedd: Anvisning nummer 525.101 i Byggforskserien med tittel «Skrå, luftede tretak med isolerte takflater» er klar for å tas i bruk.
– Da du begynte å jobbe med doktorgraden, trodde du det kunne føre til endrede retningslinjer i Byggforskserien?
– En vet at slike prosesser er vanskelige, og det kreves mye dokumentasjon. Men målet var jo at vi skulle få til en forandring, så vi sa det litt høyt for oss selv at dette skulle vi få til. Det er flott at anbefalingene til lufting av taktekking for lengre og flatere tak har gått gjennom, sier Gullbrekken.
En god ide til oppstarten av Klima 2050
Gullbrekkens doktorgradsprosjekt gikk inn i Klima 2050s søknad om å bli et Senter for forskningsdrevet innovasjon (SFI). En grunn til at Klima 2050 ønsket å undersøke temaet var at SINTEF, der Gullbrekken jobber, fikk flere forespørsler fra bransjen om konstruksjon av lufta tretak. Det ble mer og mer populært, men anvisningen begrenset det til å kun gjelde 15 meter lange tak.
– Dette var en av våre opprinnelige ideer i Klima 2050 som oppsto i skjæringspunktet mellom NTNU, SINTEF og industrien. Det var behov for bedre retningslinjer tilpasset næringen og samfunnets behov. Å bruke tre i konstruksjon, også i bærekonstruksjoner som erstatning for stål og betong, er et viktig bidrag til å få ned klimagassutslippene, sier Tore Kvande, professor ved NTNU og forskningsleder ved Klima 2050. Han har vært Gullbrekkens veileder.
Mange brikker må falle på plass
De var avhengige av gode beregninger og pålitelige data.
– Den første utfordringen besto i å få en håndterbar og relevant laboratoriemodell på beina. Seks masterstudenter, som hver har jobbet i fem måneder, har vært koblet på prosjektet gjennom ulike måleforsøk, feltstudier og beregninger. Det er en stor innstas som ligger bak, sier Kvande.
Basert på målinger og beregninger fant de altså ut at det var mulig å både bygge lengre og flatere tak enn først antatt. Kvande forteller at i de senere årene er det også blitt populært å bygge funkisaktige hus som gjerne har en takvinkel på rundt sju grader. Ole Mangor-Jensen i Skanska sier dokumentasjonen som har kommet fram i prosjektet har vært nyttig for dem. En utfordring for Skanska når de ønsker å teste ut nye løsninger, er at byggherrene gjerne går for raske og preaksepterte løsninger der og da.
– Behovet for å teste ut nye måter å bygge på, og verifisere løsningene er stort. Derfor er vi med i Klima 2050, sier Mangor-Jensen.
God mulighet å gjøre masteroppgave
Blant de mange brikkene i prosjektet Kvande referer til og setter pris på, er mastergradsoppgaven til Nora Schjøth Bunkholt fra 2019. Hun har sett på termisk oppdrift som er en av drivkreftene for lufting av skrå tretak.
– Det har vært utrolig fint å kunne ta en mastergrad i samarbeid med et forskningsprosjekt. Jeg fikk gjøre forsøk på et godt utstyrt laboratorium, som student er det en veldig spennende mulighet.
En annen fordel er at en får gode kontakter og tett oppfølging fra NTNU og SINTEF.
– Det var motiverende å kunne jobbe med å utvikle noe som det er behov for i samfunnet. Det er ikke bare noe en gjør ut av egeninteresse, sier Bunkholt, som nå jobber i SINTEF og er involvert i flere av Klima 2050s prosjekter.
Bransjen venter på ny anvisning
Gunhild Ella Reistad, faglig leder for Byggforskserien ved SINTEF, lover at den 25 siders lange anvisningen, som beskriver oppbygning av skrå, luftede tretak med isolerte takflater og utvendig nedløp, skal være ute før sommeren 2021. Bak ligger en møysommelig og lang prosess.
– Det er ikke så ofte anbefalingene i Byggforskserien endres så mye, så dette er en milepæl. Byggforskserien skal vise trygge løsninger for et bredt bruksområde, være godt dokumentert og ha høy kvalitet, sier Reistad.
Byggforskserien består av 800 anvisinger fordelt på 45 ulike fagområder, alt fra detaljer som hvordan sette inn et vindu til hvordan en skal forstå regelverket i TEK 17. Rundt 4500 firma i næringen bruker den
– Hvordan pågår prosessen når det skal gjøres endringer?
– Et utvalg på ti personer går gjennom innspill ved nye eller endrede anvisninger. Så sender vi de på høring til bransjen før de eventuelt gis ut.. For akkurat denne anvisningen har vi fått mange gode tilbakemeldinger, det er en pekepinn på at den engasjerer og er noe bransjen venter på, sier Reistad.
ZEB-laboratoriet – drømmen som ble realisert
Innovasjoner skjer ikke bare på papiret i Klima 2050. Mellom Gløshaugen og Lerkendal i Trondheim står det nye ZEB-laboratoriet. Det er i hovedsak laget i tre, også bærebjelkene og -søylene som tradisjonelt lages i stål. Nullutslippsbygget er en arena for testing av nye løsninger og materialer.
– Dette er det fysiske beviset på en drøm som er realisert og som ikke hadde vært mulig uten Klima 2050. Det viser at tre er mulig å bruke i større utstrekning og i større bygg enn det som har vært vanlig. Bare i takkonstruksjon er det flere Klima 2050-prosjekter med mål om å utvikle klimatilpassede løsninger, sier Kvande.
Tretaket er ca. 20 meter langt, altså en god del lengre enn anbefalt i den opprinnelige anvisningen i Byggforskserien.
Solceller som taktekning
Gullbrekken begynte i doktorgraden så se på muligheten for å bruke solcellepanel som taktekning for å spare materialer og kostnader. På fagspråket kalles det bygningsintegrerte solceller. Nå er det altså realisert i ZEB-laboratoriet. Det er etterspørsel etter det i byggenæringen og behov for utprøving og dokumentasjon.
– Bygget er testet for en værprognose for 100 år framover i tid med langt mer nedbør enn i dag. Vi har funnet den mest gunstige vinkelen på taket, 32 grader, slik at det produserer så mye strøm som mulig. Det at det er et nullutslippsbygg vil si at det produsere mer strøm enn det trenger til egen drift for å veie opp for utslipper i forbindelse med materialer og bygging, sier Kvande.
Overskuddsstrømmen leveres til NTNUs strømnett. Storm Aqua har hatt ansvar for uteområder og innovative blå-grønne løsninger, der alt vann fra avrenning til slutt vil samles i en tank.
