Purpose: The aim of this study was to investigate the climate impact of building materials used in the pilot project “Klimatpositiva hyreshus av trä i Västerås” by ETC Bygg. The purpose also included studying the demands on building materials when it comes to climate impact as well as the challenges of building with more climate friendly materials. Method: This study is based on a literature study and case study of the building materials used in the pilot project “Klimatpositiva hyreshus av trä i Västerås”. Results: By using the climate-enhanced concrete instead of conventional concrete in the building foundation, the climate impact is reduced by 45%. If the storage of carbon in wood is taken into account, the wooden based materials used in the buildings are considered the most climate friendly. Also, when carbon storage is not taken into account, the wooden frame of cross-laminated timber used in studied buildings results in lower climate impact than conventional concrete. In most cases even better than climate enhanced concrete. The wooden fibre insulation used has one of the lowest climate impact, together with cellulose, when the carbon storage is considered. Data of its impact, without carbon storage, is missing. Literature shows that insulation of cellulose from recycled material, like the one used in the studied buildings, has among the lowest climate impact, whether the storage of carbon is included or not. However, data of the specific cellulose used in the buildings is missing. The results also show that there is possible to make more climate friendly options within a group of materials. In the studied project there has been no greater challenges when using selected materials. Currently there are no demands considering greenhouse gas emissions from building materials. Although, there is regulation in the law which aims at a sustainable development and there is national environmental goals and goals for the building sector to lower the climate impact. Conclusions: By using climate enhanced concrete in the foundation and wood as frame material and insulation, the studied buildings have reduced their climate impact in comparison to usage of more conventional building materials during the product stage. Some major challenges with used materials in the studied buildings do not appear to have existed, which differs from what is described in the literature, where several challenges are mentioned. By using building materials with lower climate impact, it can be considered a way to work towards the goals and regulations considering sustainable development.

I detta examensarbete studeras vad som styr valet att använda väderskydd under produktion av träbyggnader som innehåller KL-trä. Rapporten tar upp teori om hur trä beter sig i olika klimat, en fallstudie bestående av fuktmätningar som används för att beräkna uttorkningstiden och mögeltillväxten med datorprogrammet WUFI. Studien består av en litteraturstudie där effekten av mikrobiell tillväxt på trä kontrolleras och hur träets egenskaper påverkas av fukt diskuteras. Litteraturundersökningen följs av intervjuer som genomförs med entreprenörer och byggherre. Intervjufrågorna fokuserar på att få en uppfattning om vad som styr valet till att bygga med väderskydd eller inte. Därefter analyserades två fallstudier, nämligen Projekt A och Projekt C. Projekt A erhölls med väderskydd och av Projekt C var utan väderskydd. Studien avrundas med beräkningar av klimatdata som erhölls inom Projekt A och Projekt C. För Projekt A beräknades fuktkvoten i bjälkarna. För Projekt C beräknades fuktkvoten i bjälklag och yttervägg. Beräkningarna omfattade en period från tidpunkten när mätning gjordes och tre år framåt. Resultatet användes för att bestämma om bildandet av mögel skulle vara ett problem. Konstruktioner som använder väderskydd har mindre fuktvariation och lägre fuktkvot. Det finns också mindre risk för hälsoproblem på grund av att mögel försämrar hälsan. Det syns att användningen av väderskydd fortfarande är i tidigt stadie. Det är inte obligatoriskt och användningen är mycket beroende av den beslutande byggherrens kunskap. Användning av väderskydd rekommenderas emellertid ur ett tekniskt perspektiv för att undvika onödiga hälsoproblem, skador och eventuellt strukturella komplikationer.

Intresset för användning av KL-trä som byggnadsmaterial har ökat kraftigt sedan tekniken introducerades i Sverige under 1990-talet. Med ökande användning av KL-trä i konstruktioner finns behov av att undersöka hur materialet beter sig under längre tid. Förband är generellt sett en svag punkt i en konstruktion, och det är därför viktigt att närmare undersöka långtidsbeteendet hos förband i KL-trä. Syftet med arbetet är att utveckla metoder som kan användas för att ge större insikt i hur effekterna av belastning under lång tid påverkar konstruktioner i KL-trä. I den här studien undersöks vilka tidigare utförda studier som behandlat långtidsbeteende hos trä i allmänhet och hos KL-trä i synnerhet. Utifrån dessa studier har två förslag på testmetoder tagits fram: ett test för förband utsatt i skjuvning, och ett utdragstest. / The interest for the use of CLT as a building material has increased dramatically since the technology was first introduced in Sweden during the 1990s. With increasing use of CLT in constructions there is a need to investigate the material’s long-term behaviour. Connections are generally a weak point in a construction, and it is therefore important to investigate the long-term behaviour of connections in CLT. The purpose of this project is to develop methods that can be used to provide greater insight into how the effects of long-term loading affect the behaviour of CLT designs. This study examines previously conducted studies involving long-term behaviour of wood in general and CLT in particular. Following this investigation, two proposals of test set-ups have been developed: one test for joints subjected to loading in shear, and one withdrawal test.

Denna studie beskriver och analyserar de viktigare delarna kring branddimensionering för exponerat korslaminerat trä (utan beklädnad) med avseende på anslutningar med inslitsade plåtar och dymlingar. Det är dock brist på beräkningsmetoder för sådana anslutningar. Med fyra handböcker för limträ, kontra en för KL-trä, utgivna av Svenskt Trä finns det en hel del information om det materialet och dess anslutningar. Studien analyserar de två materialen för att undersöka om det finns möjlighet att nyttja forskning gällande beräkningar i limträ, för att därefter modifiera och applicera dem på KL-trä. Syftet med denna jämförelse vid brand av förband emellan grundas i att bredda kunskaperna inom området för KL-trä och eventuell kunna se intressanta samband. Målet för studien var att genom att identifiera dessa samband och tillföra nya aspekter relevant för KL- trä driva forskningen framåt. I studien gjordes en litteraturundersökning som visade att materialen har liknande egenskaper vid brand gällande brandens inledningsskede, förkolningsprocess, delaminering och de olika brott som kan ske under brand. Skjuvningsbrott i anslutningar med inslitsade plåtar och dymlingar anses vara det brott som bör dimensioneras för vid brand på grund av uppvärmda ståldelar och förkolning av träet. Därför samanställdes en beräkningsmetod för skjuvningsbrott i KL-trä med utgångspunkt i de befintliga beräkningarna för limträ enligt handboken Fire Safety in Timber Buildnigs - Technical Guideline for Europe. De två metoderna jämfördes och resultatet gav snarlika värden, vilket kan indikera på att utgångspunkten i limträ var rimlig men vidare studier krävs i form av undersökningar och eventuella brandtester. Andra typer av dolda anslutningar, t.ex sådana med självborrande skruvar, bör analyseras på liknande vis för att fastställa dess brandmotstånd.

Syfte: Bygg- och fastighetssektorn stod år 2018 för en femtedel av Sveriges totala utsläpp av växthusgaser. För att minska andelen utsläpp behöver användandet av mer miljövänliga material främjas. Förutsatt att skogsbruket bedrivs hållbart är trä ett förnyelsebart material som inte bidrar till en ökning av växthusgasutsläppen. Byggbranschen kännetecknas av tids- och kostnadsöverskridande projekt samt låg produktivitet. Inom svenskt trähusbyggande pågår en stark utveckling och korslimmat trä (KL-trä) har potential att effektivisera byggbranschen. Syftet med denna rapport är att identifiera problem vid hantering och montage av ytterväggselement av KL-trä, med målet att problem ska kunna förebyggas för att främja byggnation med materialet. Metod: En litteraturstudie genomfördes för att få en överblick av det studerade området och låg till grund för utformandet av en intervjuguide. Semistrukturerade intervjuer har genomförts för att samla information om upplevelser, uppfattningar och erfarenheter kring det studerade ämnet. Resultat: Resultatet av denna studie visar bland annat på problem med runda innerhörn från urfräsningar vid tillverkning, höga element, ändringar och tillägg som innebär tidskrävande omarbete. Något som vanligen sker med hjälp av motorsåg. Vidare pekas bristfälliga montageplaner, fukt, påväxt, bågnade element, väderförhållanden och otillräcklig yta på byggarbetsplatser ut som vanliga problem. Konsekvenser: För att bemöta de ökade kraven på minskade utsläpp av växthusgaser och effektivisering inom byggbranschen, krävs det att systematiska och standardiserade rutiner utvecklas. Vidare har bristande planering visat sig ligga till grund för flera identifierade problem. Genom att i god tid upprätta en montageplan kan flera problem förebyggas. Bristande kunskap och erfarenhet om KL-trä och dess materialegenskaper ligger till grund för flera identifierade problem. Vilket bör beaktas redan i planeringsskedet då dessa problem kräver nya arbetssätt och rutiner. Även geografiskt läge och tillgänglig yta bör beaktas vid val av storlek på väggskivor i planeringsskedet. Vidare bör valet av kran även göras utifrån tillgänglig yta för leveransmottagning och mellanlagring, och inte enbart utifrån vikt och utformning på element. Begränsningar: Studien har inte tagit hänsyn till olika entreprenadformer och beaktar inte problem som uppstår under projektering, upphandling eller tillverkning av KL-trä. Problem som identifierats kan således inte kopplas till dessa. Respondenterna är enbart från södra Sverige vilket begränsar möjligheten för generella slutsatser gällande hela landet. Studien beaktar inte förekomsten av väderskydd och slutsatser kopplat till detta kan därför inte utföras. / Purpose: The construction and real estate industry accounted for one-fifth of Sweden’s total emission of greenhouse gases in 2018. To reduce the proportion, the use of more environmentally friendly materials needs to be promoted. Given that the forestry is conducted sustainably, wood is a renewable material that does not contribute to an increase of greenhouse gas emissions. The construction industry is characterized by time-consuming projects, cost overruns and low productivity. A strong development of Swedish wooden housing is taking place, and cross-laminated timber (CLT) has the potential to increase efficiency in the construction industry. The aim of this report is to identify problems when handling and mounting exterior wall elements in CLT, with the purpose that the problems can be prevented, to promote construction with the material.   Method: A literature study was conducted to get an overview of the area studied and was the foundation in the process of developing an interview guide. Semi-structured interviews have been performed to gather information about experiences, perceptions, and knowledge about the topic. Findings: The result of this study indicates problems with round inner corners from manufacturing, tall elements, changes, and additions that require time-consuming modifications. A work that generally is performed using a chain saw. Further are inadequate erection methods, damp, mold, bent elements, weather conditions and lack of space on the construction site pointed out as common problems. Implications: To meet the increasing demands on lowering the greenhouse gas emissions and increasing of efficiency of the construction industry, systematic and standardized working methods needs to be developed. Poor planning has shown to be the cause of several identified problems. These problems can be prevented by establishing an erection method in an early stage of planning. Lack of knowledge and experience of CLT and its material properties has shown to be the cause of several identified problems. These problems require new working methods and routines, which should be taken in consideration in the planning phase. Geographical location and accessible space should also be considered when choosing the size of the walls in the design phase. Not only weight and size of elements should be considered when choosing a crane, but also accessible space for incoming goods and storage of elements.  Limitations: The study has not taken any project delivery methods in consideration and does not pay attention to problems occurring in the design phase, procurement, or manufacture of CLT. Identified problems can therefore not be connected to these phases. The respondents are from the southern parts of Sweden which limits the possibility to make general conclusions valid for the whole country. The study is limited to further conclusions regarding weather protection.

Genom en jämförelseanalys mellan KL-träkonstruktion och träbaserad hybridkonstruktion har för och nackdelar identifieras gällande fukt- brand- och ljudegenskaper. En undersökning sker utifrån möjligheten att uppnå högre ljudklasser än minimikrav för BBR samt en utformning för att klara brandteknisk klass REI60. Rapportens teori baseras på en litteraturstudie. De källor som lagt grunden för litteraturstudien utgörs av vetenskapliga artiklar, rapporter, facklitteratur och examensarbeten. Den träbaserade hybridkonstruktionen är utformad med gjuten betong på en KL-träskiva i bjälklag vilande på bärande KL-träväggar. KL-träkonstruktionen är utformad helt i KL-trä både bärande väggar och bjälklag. Båda konstruktionerna är relativt känsliga för fukt då betong och trä är porösa material. Vid utformning av hybridkonstruktionen finns risker för fuktbetingade rörelser som kan resultera i sprickor och springor som försämrar bland annat akustiska egenskaper. Trä är ett organiskt material som kan bli angripet av röt- och mögelsvampar, detta kan både försämra träkonstruktionens bärförmåga och vara farligt för människan sett ur en hälsoaspekt. Hybridkonstruktionen har bättre brandegenskaper än KL-trä. KL-trä är ett antändligt material, till skillnad mot betong men trots detta är brandegenskaperna förutsägbara. Detta innebär att KL-trä kan användas som material i stora konstruktioner. Betong och trä i en samverkan fungerar på ett effektivt sätt under brand och materialens enskilda egenskaper utnyttjas till dess fördelar som resulterar i höga brandkrav. Gällande ljudegenskaper hos KL-träkonstruktioner finns det vissa svårigheter som behöver beaktas för att uppnå uppsatta ljudkrav. KL-träkonstruktioner behöver någon form av ljudisolering för att uppnå ställda minimikrav, speciellt för stegljudsisolering. Även för hybridkonstruktionen behövs ljudisolering i viss mån för att uppnå minimikraven. / <p>Examensarbetet är utfört vid Institutionen för teknik och naturvetenskap (ITN) vid Tekniska fakulteten, Linköpings universitet</p>

With the world changing to a more sustainable society, the construction industry also wants to do its part and thereby build more carbon neutral. An alternative to the production of sustainable buildings is to relinquish from steel and concrete to focus on wooden building structure. This leads to major challenges for constructors both in terms of fire and the fact that wood has a low density compared to the previously mentioned materials. Purpose: The report will examine the problem of building tall buildings with a stabilizing body of cross-laminated timber (CLT) with focus on the coupling beam. Method: The work is based on a literature study done with credible electronic sources and industry facts, a number of manual calculations and results from the program FEM design. Result: The result was, as expected that the coupling beam failed to resist the loads from 22 storeys, but unexpectedly it could resist the loads from 13 storeys. Conclusions: The conclusion is that there are ways to have a satisfying section on 22 storeys by steel reinforcement or change the strength of the timber lamina. The section on the coupling beam from the report manage to hold for 13 storeys with the chosen parameters.

Purpose: This work investigates the load-bearing capacity of a foundation built out of cross-laminated timber. The foundation is built with the same principles as a slab on grade made out of concrete. The purpose is also to account for the different operating principles of a wooden slab on grade with, and without, an edge beam. Method: To answer the issues at hand, a literature study was used to collect relevant information. Calculations were made with data from an example house which is presented with various drawings that illustrate the building’s size and form. Data from the example house is used to determine the loads. Thereafter, calculations were made both by hand and with the computer software FEM-design which uses the finite element method. Results: The main principle of shallow foundation design is contact pressure. The calculations show a range of contact pressure applied to the underlying soil and insulation of the foundation. Load combinations according to Eurocode 1 are used to determine the sum of loads affecting the foundation. All load combinations result in a higher contact pressure when using a foundation without an edge beam. Calculations done by hand presents the maximum value of contact pressure of the two separate foundations and highlights the difference between the two. The results from hand calculations and computer software regarding contact pressure varies. Calculations performed in FEM-design use three variations of the modulus of subgrade reaction to investigate the impact of said modulus. FEM-design also calculates the deflection which is significantly larger without an edge beam. The Conclusions of this work include a reduction in contact pressure when the wooden foundation is constructed with an edge beam. Calculations done by hand may overestimate the stiffening ability of the wooden edge beam. The modulus of subgrade reaction affects the magnitude of deflection in a larger extent than the contact pressure. It is suitable to design a wooden foundation with an edge beam with the purpose of keeping deflection to a minimum.

The climate crisis is becoming more prominent in everyday life and the construction industry plays a significant role. The study aims to optimize the climate of a fictional house with exterior walls made of wood. By investigating the climate impact of a building with a solid wooden frame depending on the heating system. The study will focus on two different frame systems, one of which is made of cross-glued wood and one of IsoTimber. The questions are what climate impact a solid wood building does have. What dimension of cross-glued wood is required to meet BBR's requirements? Which combination of frame system and heating system is the most optimal for Malmö and Stockholm? How many years does it take for the heating to have a greater climate impact than the manufacture of the building? How much climate impact will the most optimized building have after 50 years? In the VIP-Energy program, energy calculations have been performed. Quantity and energy calculations have then been translated into carbon dioxide equivalents in the BM program to calculate the climate impact for the buildings with associated heating systems.  The results show that cross-glued wood has a lower general climate impact than the frame of IsoTimber. The dimension for meeting BBR's energy requirements with a cross-glued wood frame is 330 mm. The most optimized combination of frame system and heating from a climate point of view is IsoTimber 300 mm with district heating for Malmö and Stockholm. The results show that energy consumption from heating will have a greater climate impact than production for the most optimized alternative only after 22 years for Malmö and 44 years for Stockholm. The building with the least climate impact after 50 years is IsoTimber 300 mm with district heating where the climate impact is 57,7 ton CO2e in Malmö and 43,7 ton CO2e in Stockholm. The study shows that reliable conversion factors are required to translate components and heating systems into carbon dioxide equivalents. The current conversion factor for heating when district heating is used differs between the climate zones, which means that the result is widely distributed. The best optimized alternative, 300 mm IsoTimber with district heating is a good alternative with a low climate impact that still maintains a high level of comfort for the user.

This study compares two wood materials, cross-laminated timber (CLT) and traditional wood studs, for small house construction. The aim of this degree project is to assess their specific properties and differences in terms of sustainability and safety. The method for the study employs semi-structured interviews, development of wall elements using Revit and an extensive literature review to arrive at conclusions. CLT is examined as an innovative construction material known for its high strength and stability, while wood studs are analyzed for their energy efficiency and compliance with modern building standards. The findings are supported by previous research comparing different wood construction methods. Through a comprehensive analysis, this study provides valuable insights into the advantages and disadvantages of CLT and traditional wood studs for small house construction. The results from this work were that CLT used more material and had more waste than traditional wood. The interviews indicated differences and challenges related to fire risks associated with adhesive use in cross-laminated timber. Both PUR adhesive and MUF adhesive have their advantages and disadvantages, so it is important to follow the safety protocols and increase industry knowledge for improving fire safety in cross-laminated timber. The conclusion of the study was that cross-laminated timber is affected by the adhesive when considering the reuse of wall elements and fire challenges. It also requires more material, making traditional timber studs a better choice.