Byggande i kallt klimat innebär många utmaningar på grund av de hårda påfrestningar byggnader utsätts för. Forskningsprojektet Attract utreder möjligheten åstadkomma attraktivt och hållbart boende i subarktiskt klimat, med utgångspunkter i Kiruna och Gällivare. Tyréns AB är en del av detta och vill effektivisera byggprocessen genom att industrialisera hustillverkningen med förtillverkade moduler. Det skulle innebära en minskning av kostnader och tidsåtgång under både projektering och produktion.   Målet med arbetet är att skapa en beräkningsmodell som ska kunna användas för att snabbt ta fram de dimensionerande krafter ett stabiliserande torn av prefabricerade skivelement, exempelvis trapphus, utsätts för. Tanken är att ha få bestämda värden och istället ge användaren av modellen möjlighet att använda egna variabler beroende på situation, vilket skulle innebära att modellen kan användas vid flera olika tillfällen.   Arbetet har resulterat i en beräkningsmodell i form av en Exceldatafil där beräkningar utförs automatiskt och levererar dimensionerande krafter för det stabiliserande tornet. Modellen tillåter flera variabler vilket innebär att det kan användas i en mängd olika situationer.   Det finns en del naturliga felkällor att ha i åtanke då arbetet har inneburit manuella beräkningar. De uträkningar utförda för att skapa beräkningshjälpen har blivit fragmenterade på grund av fortlöpande ändringar under arbetets gång och är därför olämpliga att redovisa. Därför har istället en bilaga skapats för att visa beräkningsgången. För fortsatt arbete finns ett flertal möjligheter att utveckla beräkningsmodellen för att bredda eller specificera resultatet. / Construction in cold climate presents many challenges due to the stresses of which the structures are exposed. The research project Attract strives to achieve attractive and sustainable living in a subarctic climate, with basis in Kiruna and Gällivare. Tyréns AB is part of this project and want to make the construction process more efficient by industrializing the production of houses with prefabrication of modules to reduce the cost and time for both design and production.   The idea for this thesis is to create a calculation model that can be used to quickly obtain the forces stabilizing towers of prefabricated disc elements are exposed of. The idea is to have few specific values ​​and instead give the user of the model the option to use custom variables depending on the situation, which would mean that the model can be used on several different occasions.   This work has resulted in a calculation model using an Excel data file where calculations are performed automatically and delivers the forces for the stabilizing tower. The model allows multiple variables which mean that it can be used in a variety of situations.   Because the work has involved manual calculations there are some natural sources of errors to keep in mind. The calculations made to create the model have become fragmented due to continuous changes during the work and therefore unsuitable to present. This is why there is an annex to this report to show the method of calculations. For further work there are numerous opportunities to develop the calculation model to broaden or refine the results.

<p>Under stor del av 1900-talet var det enligt nordiska byggnormer förbjudet att använda trästommar i byggnader med fler än två våningar. 1994 upphörde förbudet och istället infördes brandtekniska funktionskrav, vilket innebär att konstruktionen enbart måste uppfylla vissa krav och att material därefter kan väljas fritt. I detta examensarbete har jag undersökt hur flerfamiljshus skall utformas med hänseende till brand och yttre påverkan, samt hur trä som byggnadsmaterial kan begränsa den arkitektoniska utformningen. I Gävle finns för tillfället inga större flervåningshus utformade helt och hållet i trä, därför har studierna utförts i samarbete med Gävle kommun. Examensarbetet består av en teoretisk del och en tillämpningsfas i vilken förslag på byggnadsutformning arbetats fram, tänkt lokalisering för byggnaderna är Gävle Strand.</p><p>Dokumentationer från liknande projekt visar att det varit relativt enkelt att få byggnader i trä att uppfylla de brandtekniska krav som ställs. Vanligaste metoden är att klä in bärande stommar med dubbla gipsskivor, genom att sedan putsa ytterfasaden skyddas även byggnaden mot utvändig brandspridning. Det visar sig dock fortfarande finnas en viss ovilja att bygga stort i trä, detta trots att trä ur brandskyddssynpunkt är likvärdigt om inte i vissa fall till och med bättre än andra byggnadsmaterial. Studier visar även att arkitekten för det mesta inte känner sig begränsad av att arbeta med trä, i de fall där vissa begränsningar uppstått har det berott på valet av byggmetod och inte materialet i sig.</p><p>Examensarbetets tillämpningsfas har resulterat i skisser på hur en av de tänkta byggnaderna på Gävle Strand skulle kunna komma att se ut. Arbetet har avgränsats till att enbart titta på den yttre utformningen och störst vikt lades då på att använda trä som fasadmaterial. Byggnaden är ett fyravåningshus och fasaden har delvis utformats i trä, horisontella band av putsad fasad har varvats med trä och förhindra på så sätt att flamspridning sker via fasaden. Vissa delar av gavlarna är täckta helt och hållet med trä, här fungerar balkongerna som flamskärmar vilket medför att horisontella band av obrännbart material ej är nödvändigt. Träfasaden är tänkt att utformas i ek, träslaget har valts dels för sin färg men även på grund av dess goda motståndskraft i den fria luften. Önskas en heltäckande träfasad runt hela byggnaden krävs en installation av sprinklersystem.</p> / <p>During the most of the 20th century it was forbidden to use wood structures when constructing buildings greater than two floors according to Nordic building standards. In 1994 it became allowed to build with wood but with technical fire demands, which means it is only the construction that have specific demands but material can freely be chosen. With this final thesis I have examined how buildings with several apartments should be build according to fire risks and external risks that can occur from several weather types. I also examined how wood can restrict the architectural design. No greater buildings constructed with several apartments are built in Gävle which only has wood as material. That is why I do this final thesis in cooperation with the Gävle municipality. The thesis has two parts; one theoretical part and one part that consider proposals with building designs. The buildings are meant to be located at Gävle strand.</p><p>Documentations from similar projects have showed that it has been relatively easy to fulfill the technical fire demands. The most ordinary method that is used is to use gypsum boards with double layers around the wood frames. By plaster the external façade the building is also protected against external fire dissemination. With the point of view of fire when building with wood it has been clear that it is similarly and in some cases even better to build with wood compared to other materials. Most of the time the architect is not restricted to use wood according to studies. When a restriction have occurred the cause have been which kind of building methods that is used, not by using wood.</p><p>The thesis application phrase has result in sketches of how one building could look like at the location Gävle strand. The limitation has been to only produce an external design; the idea is to use wood as façade material. The building that is created has four floors and the façade is mostly in wood. Horizontal bounds with plaster mixed with wood are used to prevent the fire to spread along the façade. Parts of the gables are completely covered by wood. This can be done because the balconies can protect against fire flames. This also means that in this part of the building has not any plaster been used. The idea is to use oak at the wood façade. This kind of wood is used for its color but even because oak has a good strength in open air. In case of completely façade built with wood, a sprinkler system must be installed.</p>

Under stor del av 1900-talet var det enligt nordiska byggnormer förbjudet att använda trästommar i byggnader med fler än två våningar. 1994 upphörde förbudet och istället infördes brandtekniska funktionskrav, vilket innebär att konstruktionen enbart måste uppfylla vissa krav och att material därefter kan väljas fritt. I detta examensarbete har jag undersökt hur flerfamiljshus skall utformas med hänseende till brand och yttre påverkan, samt hur trä som byggnadsmaterial kan begränsa den arkitektoniska utformningen. I Gävle finns för tillfället inga större flervåningshus utformade helt och hållet i trä, därför har studierna utförts i samarbete med Gävle kommun. Examensarbetet består av en teoretisk del och en tillämpningsfas i vilken förslag på byggnadsutformning arbetats fram, tänkt lokalisering för byggnaderna är Gävle Strand. Dokumentationer från liknande projekt visar att det varit relativt enkelt att få byggnader i trä att uppfylla de brandtekniska krav som ställs. Vanligaste metoden är att klä in bärande stommar med dubbla gipsskivor, genom att sedan putsa ytterfasaden skyddas även byggnaden mot utvändig brandspridning. Det visar sig dock fortfarande finnas en viss ovilja att bygga stort i trä, detta trots att trä ur brandskyddssynpunkt är likvärdigt om inte i vissa fall till och med bättre än andra byggnadsmaterial. Studier visar även att arkitekten för det mesta inte känner sig begränsad av att arbeta med trä, i de fall där vissa begränsningar uppstått har det berott på valet av byggmetod och inte materialet i sig. Examensarbetets tillämpningsfas har resulterat i skisser på hur en av de tänkta byggnaderna på Gävle Strand skulle kunna komma att se ut. Arbetet har avgränsats till att enbart titta på den yttre utformningen och störst vikt lades då på att använda trä som fasadmaterial. Byggnaden är ett fyravåningshus och fasaden har delvis utformats i trä, horisontella band av putsad fasad har varvats med trä och förhindra på så sätt att flamspridning sker via fasaden. Vissa delar av gavlarna är täckta helt och hållet med trä, här fungerar balkongerna som flamskärmar vilket medför att horisontella band av obrännbart material ej är nödvändigt. Träfasaden är tänkt att utformas i ek, träslaget har valts dels för sin färg men även på grund av dess goda motståndskraft i den fria luften. Önskas en heltäckande träfasad runt hela byggnaden krävs en installation av sprinklersystem. / During the most of the 20th century it was forbidden to use wood structures when constructing buildings greater than two floors according to Nordic building standards. In 1994 it became allowed to build with wood but with technical fire demands, which means it is only the construction that have specific demands but material can freely be chosen. With this final thesis I have examined how buildings with several apartments should be build according to fire risks and external risks that can occur from several weather types. I also examined how wood can restrict the architectural design. No greater buildings constructed with several apartments are built in Gävle which only has wood as material. That is why I do this final thesis in cooperation with the Gävle municipality. The thesis has two parts; one theoretical part and one part that consider proposals with building designs. The buildings are meant to be located at Gävle strand. Documentations from similar projects have showed that it has been relatively easy to fulfill the technical fire demands. The most ordinary method that is used is to use gypsum boards with double layers around the wood frames. By plaster the external façade the building is also protected against external fire dissemination. With the point of view of fire when building with wood it has been clear that it is similarly and in some cases even better to build with wood compared to other materials. Most of the time the architect is not restricted to use wood according to studies. When a restriction have occurred the cause have been which kind of building methods that is used, not by using wood. The thesis application phrase has result in sketches of how one building could look like at the location Gävle strand. The limitation has been to only produce an external design; the idea is to use wood as façade material. The building that is created has four floors and the façade is mostly in wood. Horizontal bounds with plaster mixed with wood are used to prevent the fire to spread along the façade. Parts of the gables are completely covered by wood. This can be done because the balconies can protect against fire flames. This also means that in this part of the building has not any plaster been used. The idea is to use oak at the wood façade. This kind of wood is used for its color but even because oak has a good strength in open air. In case of completely façade built with wood, a sprinkler system must be installed.

Title: Kvarteret Tvättstugan, an apartment building with massive wood construction. A thesis about acoustic and fire requirements and a comparison of energy and moisture aspects.   Earlier restrictions in the Swedish legislation have resulted that only a small percentage of the apartment buildings that have been built are designed with a massive wood construction. It has been allowed to build unrestricted with wood since 1994 as long as the function of requirements are fulfilled. This change in the rules together with the great environmental benefits of wood has led to that more companies choose to build apartment buildings with wood. One of these companies is Folkhem Production AB. Kv. Tvättstugan in Sundbyberg is Folkhems first big investment and it consists of four eight-storey buildings with constructive components of massive wood. It is not only the bearing system which is of wood, but also the entire front material.Folkhem took the initiative to this thesis so that they could evaluate the pros and cons of various building systems. The task was to compare two different building systems from the suppliers Kaufmann Holzbau GmbH and Martinsons Byggsystem AB. Kaufmanns system consists of doweled wooden beams and the floor structure is an assembled structure of wood and concrete. Martinsons system consists of cross-glued wood, which is abbreviated KL-wood. To get an idea of the differences between wood and concrete, the two systems of wood are compared with a concrete wall that Folkhem has used in previous projects. The building components that are compared are the exterior walls and the floor structures, and the connection between them.Both hand calculations and calculations with three different computer programs have been made to make the comparisons. Since the project kv. Tvättstugan is not completely designed, some assumptions have been made in cases when data are lacking. U-values and thermal bridges were calculated in the simulation software Comsol. The hand calculated U-values are consistent with the data calculated in Comsol. The results show that the concrete wall has a higher heat flow than the two wooden walls. VIP-Energy was used to calculate the energy consumption of a house with Kaufmanns construction and the concrete construction. Both of these construction systems fulfils BBRs requirements, but the Kaufmanns system has lower energy consumption. Since wood has a low critical moisture condition, it is important to study the relative humidity accurately in the wood materials. This has been done in the program Wufi and the results indicate that the outer walls dry out between the weather changes.After the studies of six existing multistore apartment buildings with wooden constructive elements, it has been observed that the acoustics and fire issues often can be a problem. These two areas are described in a greater depth for this reason. Important concepts in these areas and the Swedish requirements are described. As for the acoustics mainly the surroundings has been studied to see which arrangements can be made to fulfil the national acoustic demands. A preliminary copy of the fire protection documentation has been made for kv. Tvättstugan to meet BBRs requirements and it has been studied and some of the most important ones is shown.   The three designsolutions meet the Swedish requirements according to the calculations and simulations that have been made in the thesis. We think that it is good that Folkhem chooses to build an apartment building with massive wooden construction supplied by Kaufmann. This will benefit the development of wooden constructions in Sweden. Folkhem can learn new construction techniques that are not currently used in Sweden by bringing in a German company.

I ett försök att minska den globala uppvärmningen och mängden koldioxidutsläpp krävs stora förändringar i världen. Bygg- och fastighetssektorn står till exempel för en betydande del av Sveriges totala utsläpp och bör således försöka minska sin påverkan. Sverige består idag dessutom av ungefär två tredjedelar skog, vilket motsvarar ett stort utbud av ett förnyelsebart byggnadsmaterial, nämligen trä. Trä har en låg klimatpåverkan och kan binda koldioxid under lång tid, vilket skulle kunna leda till att koldioxidutsläppen minskar. Trots att det är ett bra byggnadsmaterial ur miljösynpunkt, byggs de flesta flervåningshus i Sverige med andra material. I en värld där det blir allt viktigare att tänka hållbart är det av intresse att ta reda på varför det inte byggs fler flervåningshus med trästomme. Syftet med studien var att undersöka fastighetsföretagens aktörers upplevelse av trä som stommaterial samt materialets styrkor och svagheter i förvaltningsskedet. Detta studerades sedan utifrån två olika perspektiv - kommunalt och privat beslutsfattande. Det slutliga målet var att skapa en bredare bild av varför aktörer väljer bort trä som stommaterial och varför det inte byggs fler flervåningshus i trä i södra Sverige idag. Studien använder en kvalitativ metod med ett målinriktat urval av respondenter. De fastighetsföretag som valdes ut har alla byggt eller förvaltat ett flervåningshus med trästomme och är antingen kommunala eller privata aktörer. De är dessutom verksamma någonstans från Skåne till Västmanland. Samtliga respondenter var överens om att materialets främsta styrka är dess positiva klimatpåverkan, men materialets svagheter var de inte överens om. Att det skiljer sig åt mellan vad som anses vara materialets svaghet kan i detta fall bero på respondenternas olika bakgrund och erfarenheter. Det finns dessutom olika hinder och möjligheter med att välja trä som stommaterial. Enligt respondenterna kan hinderna bland annat bestå av vissa byggtekniska aspekter, negativa erfarenheter hos aktörerna, okunskap i branschen och brist på leverantörer. Samtidigt finns det flera möjligheter med materialet bland annat positiva erfarenheter hos aktörerna, tillgången på råvaran i Sverige och en minskad klimatpåverkan. Utifrån den teoretiska referensramen och intervjuerna med respondenterna finns det ändå en upplevelse av att det bara är en tidsfråga innan fler börjar bygga flervåningshus med trästomme. / In an effort to reduce global warming and the amount of carbon dioxide emissions, major changes in the world’s energy consumption are required. For example, the construction and real estate sector accounts for a significant portion of Sweden's total emissions and should therefore try to reduce its impact. Today two-thirds of Sweden consists of forest, which provides a large selection of renewable building material. Wood has a low climate impact and can bind carbon dioxide for a long time, which will reduce carbon dioxide emissions. Although it is from an environmental point of view a good building material, most multi-storey buildings in Sweden are built with other frame materials. In a world where it is increasingly more important to think sustainably, it is of interest to find out why not more multi-storey buildings with wooden frames are being built. The purpose of the study was to investigate the real estate companies' perception of wood as a frame material, as well as the material's strengths and weaknesses in the management phase. This was then studied from two different perspectives - municipal and private. The ultimate goal was to create a broader picture of why actors choose wood as a frame material and why they do not build more multi-storey buildings in the southern part of Sweden today. The study uses a qualitative method with a targeted selection of respondents. The property companies that were selected have therefore all built or managed a multi-storey building with a wooden frame and are either private or municipal actors. They are also active somewhere from Skåne to Västmanland. All respondents agreed that the material's main strength is its positive impact on the climate, but they did not agree on the material's weaknesses. The fact that there is a difference between what is considered to be the weaknesses of the material may in this case depend on the respondents' different background and experiences. In addition, there are also advantages and disadvantages of choosing wood as a frame material. According to the respondents the advantages include among other things certain technological aspects, negative experiences of the actors, ignorance of the industry and lack of suppliers. According to the respondents there are several opportunities for the material, in the form of positive experiences of the actors, the availability of raw material in Sweden and a reduced impact on the climate. However, based on the theoretical frame of reference and the interviews with the respondents, there is an experience that it is probably only a matter of time before more companies’ start building multi-storey buildings with wooden frames.

Byggsektorn står för en stor del av klimatpåverkan i världen och behöver därför hitta sätt att minska sina utsläpp av växthusgaser. En LCA visar att användning av KL-trä som bärande element ger minst klimatpåverkan jämfört med andra byggsystem. Att återbruka bärande element av KL-trä är en ytligare metod för att minska byggsektorns miljöpåverkan och öka dess hållbarhet. Trots de hindren för återbrukad bärande element av KL-trä visar en studie att det är tekniskt möjligt att återanvända dem. Syftet med denna fallstudie är att genomföra en teoretisk klimatberäkning av nytillverkad respektive återbrukad bärande element av KL-trä för en modell av flervåningshus. Resultatet visar att återbrukade bärande elementav KL-trä är ett betydligt bidrag till klimatpåverkan genom att lagra CO2 e-bio över 100 år vilket är avgörande för att minska utsläpp av växthusgaser i ljuset av klimatförändringarna. Dessutom visar resultatet att återbrukade bärande elementav KL-trä kan minska de fossila utsläppen med upp till 54% och 67%. De faktorer som påverkar klimatpåverkan mest vid återbruk av bärande element av KL-trä är transport och rekonditionering under byggande process. / The construction sector accounts for a large part of the climate impact in the world and therefore needs to find ways to reduce its greenhouse gas emissions. An LCA shows that the use of CLT as a load-bearing element gives the least climate impact compared to other building systems. Reusing load-bearing elements of CLT is a further method to reduce the environmental impact of the construction sector and increase its sustainability. Despite the obstacles for reusing load-bearing elements of CLT, a study shows that it is technically possible to reuse them. The purpose of this case study is to conduct a theoretical climate calculation of newly manufactured and reused load-bearing elements of CLT for a model of multistorey buildings. The result shows that reused load-bearing elements of CLT are a significant contribution to the climate impact by storing CO2 e-bio over 100 years, which is crucial for reducing greenhouse gas emissions in light of climate change. In addition, the result shows that reused load-bearing elements of CLT can reduce fossil emissions by up to 54% and 67%. The factors that affect the climate impact most when reusing load-bearing elements of CLT are transport and reconditioning during the construction process.

The construction of wooden multi-storey buildings creates issues with the acoustic environment. To meet Boverkets soundproofing requirements the solutions of today results in thick partition building components taking up potential floor space. Crosslaminatedtimber is a solid timber slab that can be manufactured in varying sizes and thicknesses. These boards can then be used as supporting elements in walls, ceilings and floors. This study investigates whether cross-laminated timber can be used to streamline the construction of multi-storey wooden buildings. In this comparative survey a reference building constructed by A-hus was used and current loads, sound insulation, use of floorspace and economy were analyzed. Four different alternative walls and one floor constructed with cross-laminated timber have been studied according to the above named criteria, and then compared with the reference building. The result indicates that a wall with 80 mm cross-laminated timber board has the load capacity required, improves sound insulation and saving 16 m2 of floorspace in the reference building valued to approximately 695,000 SEK in increased sales revenue. Using cross-laminated timber in the floor does not sufficient improve A-hus current construction system and should therefore not be interesting.

The purpose of this study was to illustrate the perception on multi-storey construction with structural timber of four categories of respondents connected to three specific case studies in Sweden. A qualitative approach was implemented with interviews of the respondents in order to investigate perceptions of mainly problems and attitudes. Results from the study showed a positive attitude towards wood as a general building material as well as a structural frame-work material for multi-storey buildings from all categories of respondents. Problems were mostly mentioned from respondents in phases of planning and production. The most commonly mentioned problems were the lack in experience and knowledge, the costs, the weather protection and the strictness regarding moisture. The end-users stated commonly that they did not experience any issues. Although the most commonly mentioned perception of problems was the flutter in the structure from wind. From the perception of estate managing, the frame-work material did not matter too much. The estate managing had to adapt to given condition no matter what type of material. Wood in the framework did not present more problems than any other material. Additional findings showed that a majority of respondents in all groups of stakeholders shared the perception that the method will have a positive growth and development for the future. When considering sustainability aspects it was a common perception that wood frames offer benefits in environmental sustainability and social sustainability for both work and living environment. Research limitations from this study constituted of the small selection and limited range of case studies and, derived from this, the small amount of interview respondents. Practical implications from the study showed that focus on problem solving should be about increasing experience and knowledge in the building sector and increasing cost effectiveness. The study presented perceptions from informed respondents from different categories involved in three different case studies. The results of this study can be used to present, confirm and invalidate current perceptions of problems with multi-storey buildings with structural timber. This in order to establish future measures for development.

For more than a decade the construction of multi-storey wooden houses with more than two storeys was banned in Sweden. In 1994, regulations became function-based and multi-storey wooden houses was allowed once again. Due to the long ban, there is a lack of knowledge regarding multi-storey wooden houses. Despite this lack of knowledge there are still advantages with wooden houses, including the non-existing drying times and low weight, resulting in reduced transport and production times. In the case of wooden modules, the competitiveness increases with these reduced times, however, the technical solutions and needed material changes with the different regulations at different levels, thus affects the costs of modules. This study aims to show the change in cost of material and competitiveness due to the different regulations. The study is based of Swedish conditions and interviews with Swedish companies that work with wooden modules. Results of the study shows that the competitiveness of wooden modules mostly is affected by the change of fire restrictions and acoustics. With the use of modules, solutions such as savings in foundations is enabled. One conclusion of the study is that construction, production, transport times and environmental aspects impacts the competitiveness most. This enables modules to reduce the price by 10-15% in cases that require few detailed and architectural solutions compared to other construction alternatives.

Ett sekellångt förbud mot att bygga hus med trästomme högre än två våningar har gjort att värdefulla kunskaper om träbyggandet gått förlorat samtidigt som andra material istället etablerat sig på marknaden.För utvecklingen av flervåningshus i trä har Växjö blivit en förebild för andra städer i Sverige och resten av världen. Med denna studie vill författarna skapa en uppfattning om var i utvecklingen vi står idag samt tillvarata erfarenheter från fyra representativa projekt.Målet har varit att ta fram faktorer i produktionsprocessen som påverkar tid, kvalitet och ekonomi för flervåningshus i trä. Dessutom har det undersökts i vilken grad och på vilket sätt erfarenheter från tidigare projekt omsatts i senare projekt.Arbetet resulterar i ett antal punkter som är viktiga att ta ställning till vid en byggnation av flervåningshus med en träbaserad stomme. Dessa punkter berör bl a vad som behöver beaktas vid hög prefabriceringsgrad, varför och hur väderskydd bör användas samt hur sättningar påverkar en träbyggnad. Utvecklingen är starkt beroende av kontinuitet och av att fler hus av denna sort byggs. Detta skapar förutsättningar för att det skall gå snabbare och bli mindre kostsamt att bygga med trä.