Ny syll kan revolutionera höghusbyggandet i trä

Ett höghusområde i trä byggs just nu i Mariestad. För att minska vertikala deformationer orsakade av lasten från de många våningarna testar man i byggprojektet en ny slags syll, gjord av en biprodukt från tillverkningen av korslimmat trä. Syllen kan minska de sättningar som höghus i trä ofta drabbas av och ge det moderna trähusbyggandet en rejäl skjuts framåt.

Trähusbyggandet är i ropet. Att bygga högt och mycket i trä kan vara ett grepp för att klara klimatmålen och öka användandet av cirkulära, förnyelsebara material. Ett effektivt sätt att bygga är att sätta ihop moduler, prefabricerade av skivbeklädda regelstommar på fabrik. Men ju högre husen byggs på det här sättet desto högre blir också lasterna och risken för sättningar som kan orsaka problem. Hittills har den här svårigheten gjort det besvärligt att bygga högt med prefabricerade trämoduler. Akilleshälen är framför allt de lastbärande delarna av stommen som kallas syllar och hammarband, de bidrar till en stabil struktur men eftersom de är placerade horisontellt belastas de tvärs fiberriktningen. Det är en belastning som vanligtvis innebär betydligt större deformationer än om belastningen är längs fiberriktningen.

Nu har forskarna Johan Vessby och Mikael Perstorper vid Karlstads universitet hittat en möjlig lösning. I ett BioInnovation-projekt har de testat och konstaterat att en biprodukt från produktionen av korslimmat trä (KL-trä) har stor potential att ersätta konstruktionsvirke i syllar och hammarband. Syllar av KL-trä klarar höga krav på styvhet och hållfasthet samtidigt som de är lika lätta som vanligt konstruktionsvirke.
 
– Att bygga högt i trä med prefabricerade moduler blir allt vanligare just för att det är så effektivt. Men det kommer med begränsningar, vid ungefär fem våningar och uppåt riskerar problem med sättningar att uppstå som försvårar byggandet och gör det dyrare. Nu tror vi oss ha hittat en lösning; vi sågar till de bitar som blir över från produktionen av KL-trä och använder dem till syllar och hammarband. Vinsterna är två, dels använder vi en biprodukt som oftast går direkt till energiåtervinning, dels kan vi avsevärt minska vertikala sättningar vid byggandet av höghus i trä, säger Johan Vessby.

Hälften så stora sättningar

De tester i mindre skala som har gjorts i BioInnovation-projektet, visar att konstruktionen blir upp till fem gånger starkare med KL-syll.Ett långtidstest i fält visade att sättningarna var hälften så stora jämfört med konventionellt syllvirke. Nu testas KL-syllen skarpt i ett punkthus i Mariestad. Huset byggs av Vida Building, som är en av parterna i BioInnovation-projektet, och blir ett av sex likadana modulhöghus. Övriga hus byggs i konventionella material, på så vis kan huset med KL-syll jämföras med ett ”standardbygge”.

– Baserat på de data vi hittills har fått fram känns KL-syllen otroligt lovande och trygg att använda. KL-syllen är extra intressant just för att den är en biprodukt som här får ett högre värde och som innebär att vi kan bygga mer cirkulärt. KL-syllarna underlättar också produktionen, som material är de smidiga att bygga med och för ett företag i vår storlek kan de lätt plockas in i befintliga processer, säger Peter Erlandsson, Teknik och KMA-ansvarig, Vida Building.

Vill öka värdet på biprodukter från KL-träproduktion

BioInnovation-projektet har bred uppslutning, där även trähustillverkarna Obos, Derome och KL-trä producenten Stora Enso ingår. När Stora Enso producerar kundanpassade produkter av KL-trä genereras det biprodukter som idag ofta energiåtervinns.

– Vi letar hela tiden sätt att öka värdet på våra biprodukter. Även om energiåtervinning är bra är den här sortens långlivade produkter, som fortsätter att binda kol, ännu bättre. Nu har vi med stor framgång testat en specifik standardtjocklek att göra syllar av. För att komma upp i storskaliga volymer är nästa steg att använda fler delar av standardsortimentet från tillverkningen av KL-trä, säger Jacob Eriksson, produktchef Förnyelsebara Byggelement på Stora Enso och fortsätter:

– Genom att synliggöra forskning som denna, som visar goda resultat, kan vi bidra till att återvunna material blir ett mer naturligt inslag i byggbranschen. Jag tror den här produkten kommer att göra nytta i många framtida applikationer.