Återanvändning av träbyggnader i en cirkulär ekonomi – Framtidens design

19 september 2023   Hur kommer framtidens byggande att se ut? Forskningsinstitutet RISE och IVL Svenska miljöinstitutet genomför tillsammans med industriparter ett projekt för att studera återanvändning av träbyggnader i en cirkulär ekonomi. Projektparterna har bland annat arbetat med två demonstratorer där trähus ska kunna ändras, flyttas och byggas på efter behov.

Att återanvända material är en viktig väg till att möta samhällets klimatutmaningar. Projektets idé är att genom konceptstudier utveckla demonstratorer som visar demonterbara och återanvändbara träkonstruktioner baserade på miljönytta och samverkan i den cirkulära värdekedjan. Syftet är att träbyggnaderna ska anpassas för en ökad cirkularitet genom ny design, definierade funktioner, och beräkningar av miljöprestanda.

Projektet tog avstamp i behovet av kunskap om hur man kan bygga idag för att kunna återbruka i framtiden och därigenom spara på planetens resurser. De två demonstratorerna ska visa möjligheter och system lämpade för demontering, återmontering och återanvändning. Träbyggnaderna ska vara enkla att ta isär och flexibla att förändra så att de ska kunna användas till olika tillämpningar över lång tid och värdet bibehålls och byggavfallet minskas. En viktig del i projektet var att engagera parter som ingår i den cirkulära kedjan för bostadsbyggande.

Deltagarna i projektet är olika aktörer som representerar var sin del och bidrar utifrån sina roller och kompetenser, från projektering till demontering. Alla behövs för att skapa cirkulära flöden, se Figur 1.

Demonstratorer
I projektet användes två demonstratorer som utgick från industriellt träbyggande, Demo 1 – Modulbyggande med volymer och Demo 2 – Flexibelt byggande med planelement. De baserades på Folkhems planerade bygge Klockelund i Farsta respektive Kiruna Bostäders planering i nya Kiruna och Skellefteå kommuns önskan om ökad flexibilitet med flyttbara byggnader. Folkhems planerade bygge Klockelund i Farsta se figur 2 har dock förskjutits på framtiden och inte heller ett flexibelt entreprenörsboende i Kiruna eller Skellefteå kommer att byggas under projekttiden.

 

Figur 2. Förslag till modulbygge med volymer i Klockelund i Farsta Illustration: in praise of shadows.

Men de teoretiska studierna i projektet med resonemang, beräkningar och olika scenarier har utgått från projektparternas verkliga frågeställningar i de två demonstratorerna. I de teoretiska fallstudierna ingick att bestämma tänkbara processer och flöden samt att utvärdera framtagna monterings- och demonteringsmetoder, förbättrade och förenklade konstruktioner, effektivitsering av materialutnyttjande, tänkbara livslängder, avfallshantering, möjlig andel återbrukat trä etc. Studier av design för återbruk, separering, sortering och hantering av demonterat trä gjordes i samarbete med personal med insikt i problemställningarna från de olika företagen. Demonteringsplaner togs fram och återbrukbarheten beräknades och processerna för upphandling och projektering diskuterades. Miljöbedömningar utgick från scenarier och indata där miljövärden för komponenter och element användes utifrån gängse metoder och standarder (EN 15978 för byggnader, EN15804 för byggprodukter) och PCR regler för EPD.

Modulbyggande med volymer
Modulbyggen har stora variationsmöjligheter och kan se ut på olika sätt beroende på de arkitektoniska uttryck och planlösningar man väljer och fasader av trä eller andra fasadmaterial kan bidra till den utvändiga utformningen, se figur 3. Produktionen av volymerna görs väderskyddat i fabriker och arbetet på byggplatsen består av grundläggning, volym-montage och kompletteringar av byggnaden med bland annat tak och installationer.

Demonstrator 1 handlar om industriellt tillverkade volym-moduler av trä som ska vara demonterbara och kunna återanvändas. Det är ett bostadshus i trä som designats och ska byggas av moduler med stomme av trä och ha en väl utvecklad informationshantering för att möjliggöra demontering och vidhållande av ekonomiskt värde i det inbyggda materialet. Trähusbyggarna Derome, Lindbäcks Bygg och OBOS har arbetat fram underlag som ska bidra till återanvändning och anpassning till cirkularitet där en demonteringsprocess med inriktning mot ett återbruk av volymerna ska ersätta rivningsprocessen vid byggnadens slutskede.

Klimatvinster med återbruk
En klimatberäkning utfördes för Klockelund i Farsta där en initial byggnad (byggnad 1) och en återbrukad byggnad (byggnad 2) antogs identiska. Beräkningen gjordes för ett hus med fem våningar och baserades på projektdeltagarnas gemensamma erfarenheter som grund för antaganden och scenarier, till exempel spillmängder och tillkommande material vid byggande, energianvändning i fabrik och på byggarbetsplats. För återbruket gjordes ett antal antaganden. I beräkningen ingick byggskedet med råvaruförsörjning (A1), transport (A2), tillverkning (A3), transport (A4), Bygg- och installationsprocessen (A5) samt för den initiala byggnaden även slutskedet med demontering, rivning (C1). Faktiska mängder för byggdelar enligt lagen om klimatdeklarationer användes och för invändiga ytskikt och rumskomplettering och installationer användes schablonvärden.

Beräkningarna visar att det finns stor potential att minska klimatpåverkan vid återbruk av byggmoduler, se figur 4. Studierna är inte klara men pekar på att man kan spara hälften i CO₂-utsläpp från använt material gentemot nyproducerat. Resultatet för klimatpåverkan för byggnad 1 (initial byggnad) respektive byggnad 2 (återbrukad byggnad) visar att produktskedet A1-A3 ger största delen (ca 90%) av miljöpåverkan, och den minskar med drygt hälften för den återbrukade byggnaden.

Figur 4. Klimatpåverkan (CO2) för byggnad 1 (initial byggnad) respektive byggnad 2 (återbrukad byggnad). Det finns möjlighet att minska miljöpåverkan från produktskedet A1-A3 med ca 50 % för återbrukad byggnad. Illustration IVL.

Resultat fördelat på aktivitet/material visar att för klimatpåverkan från byggnad 1 utgör byggmoduler 52 % och grunden 27 %, och resten fördelas på sedumtak (2 %), tillkommande material (1%), invändiga ytskikt (11%) och installationer (7%). För byggnad 2 ger återbrukade moduler bara 4 % av klimatpåverkan medan grunden ger 56 %. Andelen från invändiga ytskikt (22%) och installationer (13%) ökar också för byggnad 2. Genom att arbeta med grunden och invändiga ytskikt samt installationer kan man sänka klimatpåverkan ytterligare. Artikeln fortsätter, läs hela som pdf här: