🏙️ Träskyskrapor - den nya stadssiluetten

De senaste monteringsteknikerna för träpaneler gör det möjligt att höja ribban för skyskrapor i trä, vilket skapar organiska jättar med lägre miljöpåverkan.

Marco Borsari 11.apr.20225 min read

Dela artikeln

Skyskrapor, enorma byggnader som exempelvis Burj Khalifa, Taipei 101, Petronas Towers och Empire State Building, är oftast byggda i traditionella material som stål och betong. Det finns dock ett nytt - eller ska vi säga gammalt - material som är på frammarsch: trä.

Norge har för stunden tagit täten i detta nya skyskrape-race och är i full färd med att slutföra bygget av en enorm 86-meters skyskrapa gjord i trä. Men tävlingen har bara börjat.

Generellt sett så har stål den motståndskraft, flexibilitet och lätthet som lämpar sig bäst för skyskrapor.

Inget traditionellt naturmaterial kan lika enkelt uppnå stålets egenskaper när byggnaderna börjar bli höga.

Att bygga höga byggnader med organiska material, som trä, är komplicerat eftersom det är ett anisotropt material. En vanlig träpanel kan erbjuda motstånd endast i en riktning, medan skyskrapor är höga och flexibla byggnader som belastas i alla led.

Men de traditionella materialens (stål, betong) monopol har genererat tunga konstruktioner med både höga byggkostnader och en hög miljöpåverkan. Det är därför byggsektorn står för cirka 40 procent av de globala energirelaterade utsläppen.

Produktion av delar av en skyskrapa av trä designad av Thornton Tomasetti.

Intresset för naturliga byggmaterial är dock på uppgång, särskilt när det gäller trä så har intresset ökat.

Aktuell forskning om teknologierna CLT (Cross Laminated Timber) och Limträ visar på mycket intressanta resultat när det gäller skyskrapor.

Hur kommer det sig att dessa nya tekniker lyckats med det som fram tills helt nyligen verkade omöjligt, nämligen att bygga skyskrapor i trä?

Träskyskraporna gick längre

Träskyskraporna var från början en uppfinning från Österrike och Tyskland, med anor från slutet av 1900-talet.

Numera satsar norra Europa mycket resurser på detta område. Träbyggnaderna har gång på gång satt höjdrekord.

Tall Timber Building, uppförd i stadsdelen Kajstaden vid Mälaren i Västerås, invigdes 2019. Med trä istället för betong beräknas den totala koldioxidbesparingen till 550 ton CO2.

Till exempel är komplexet som ikoniskt kallas "The Tall Timber Building" Sveriges högsta masstimmerbyggnad.

C.F. Møller Architects ritade en niovåningsbyggnad i träpaneler av CLT och limträ hopfogade med skruv, vilket gör att konstruktionen både är demonterbar och återvinningsbar.

Men titeln världens högsta skyskrapa tillhör Mjostarnet, en 18 våningar hög norsk byggnad på 85,4 meter.

Mjostarnet, som sticker ut vid stranden av sjön Mjøsa, Norges största sjö, byggdes endast med lokala resurser.

Företaget Moelven Limtre byggde byggnaden med pelare, balkar och diagonaler i CLT-laminerat trä, medan golv och skivdelar är gjorda med limträteknik.

På så sätt skapas en mycket lätt konstruktion, och den är därför enkel och snabb att bygga. Dessutom bidrar naturliga material som trä till att förbättra människors hälsa och välbefinnande genom bland annat bättre luftkvalitet.

Hur var dessa "mirakel" tekniskt möjliga? Vi måste komma in i trähusens strukturer för att förstå detta ordentligt!

Två tekniker som får byggnader att växa

CLT och limträ är teknologier baserade på att bearbeta samma material, ihoplimmade trälameller, men med olika monteringstekniker och syften.

Teknik för korslaminerat trä (CLT) består av limning av träpaneler anordnade vinkelrätt mot varandra. Genom att limma lager av trä i räta vinklar, får brädorna bättre strukturell styvhet åt bägge håll, vilket övervinner problemet med anisotropi.

Korslaminerade paneler är anordnade i 90 grader för att erhålla styvhet åt alla håll. CLT gör det möjligt att erhålla styva plana träytor som väggar och golv.

Limträ är tillverkat av smala lameller som placeras i samma riktning, limmas och pressas ihop med fuktbeständigt strukturlim. Limträ är starkare och styvare än massivt trä av samma storlek.

Limträ är perfekt för att tillverka styva ramelement som balkar eller pelare i höga byggnader. Att uppnå en motståndskraftig ram är framför allt viktigt eftersom den representerar den bärande delen av en byggnad.

På så sätt är det möjligt att med kombinationen av korslaminerat trä och limträskivor hopfogade med skruv skapa en styv och motståndskraftig ram som kan användas för skyskrapor med en struktur som liknar den som stål- och betongelement åstadkommer.

Trämaterialet är med andra ord jämförbar med en stålkonstruktion, men är det möjligt att så småningom till och med överträffa stålet?

Detta är bara början...

Det finns flera unika egenskaper hos materialet som gör att det finns goda möjligheter framåt för limträ- och CLT-träkonstruktioner:

virket från hållbara skogar är en eko-hållbar resurs som naturligt absorberar CO2
i slutet av sin livslängd kan trä återanvändas som biomassa för att framställa förnybar energi
konstruktionen isolerar värme och ljud bättre
trä är ett lätt och motståndskraftigt material som tillåter skapandet av små fundament och minskar transportkostnaderna
...och det modulära och flexibla konstruktionselement, som lämpar sig för att prefabricera elementen och montera dem på plats, påskyndar takten på hela konstruktionsarbetet

Gränserna för träbyggnaderna håller redan på att förflyttas.

Ascent MKE, en 25-våningars träbyggnad på 86 meter (284 fot), ska stå färdig 2022 i Wisconsin (USA).

Tack vare de senaste tekniska framstegen inom CLT och limträ har företaget Thronton Tomasetti designat en byggnad som perfekt utvecklar naturliga kvaliteter för att skapa lyxlägenheter. Det mest innovativa inslaget i projektet är minimeringen av de material som används genom att sänka byggkostnaderna.

Den enda begränsningen för dessa konstruktioner är den låga användningen, vilket skapar höga produktionskostnader. Men som vi redan har sett: forskningen är pigg på att hitta sätt att minska kostnaderna, som redan sjunker dramatiskt.

När dessa tekniker väl används i stor utsträckning kan det bli möjligt att göra skyskrapor i trä ännu billigare och ytterligare förbättra detaljerna och teknikerna för att på så sätt höja ribban för träskyskrapor ännu ett snäpp.