Världen står inför stora utmaningar när det kommer till miljön och byggsektorn har idag en stor miljöpåverkan, främst när det kommer till koldioxidutsläpp. De två mest använda byggnadsmaterialen idag, stål och betong har visats tillföra otroliga mängder koldioxid till atmosfären och är därför inte rätt väg att gå för en hållbar framtid. Trä som byggnadsmaterial är det enda förnyelsebara materialet av dessa tre och har visat på stora minskningar av koldioxidutsläpp i jämförelse med stål och betong. Kvarteret fören 1 i Karlstad är ett område där Karlstad kommun har tänkt uppföra tre höghus och valdes därför som utgångspunkt för detta arbete. Målet var att dimensionera det högsta huset med limträstomme och samtidigt följa planprogrammets vision. För att göra detta användes programmet Revit Structure för att rita huset och Robot Structural Analysis för att dimensionera. Huset dimensionerades för egentyngd, nyttig last, snölast, vindlast och brand enligt svenska standarder. Efter att Robot Strucural Analysis redovisat de krafter, moment etc. som lasterna gav upphov till används handberäkningar för att hitta rätt dimension för varje byggdel. Resultatet visade att limträstomme är ett rimligt alternativ till andra byggnadsmaterial för det 15-våningar höga huset som beräknats. Detta gav samtidigt ett unikt och attraktivt utseende på byggnaden. Det dimensionerade huset och två andra hus med liknande arkitektur planerades på tomten och en arkitektonisk bild framtogs för att ge en bild över resultatet. / The world stands before large challenges when it comes to the environment and today the construction sector has a huge impact on the environment, especially when it comes to carbon dioxide emissions. Two of the most used construction materials today, steel and concrete have shown to bring large amounts of carbon dioxide to the atmosphere and is therefore not the way to go to a sustainable future. Of these three materials, wood is the only renewable construction material and it has a lot less carbon dioxide emissions compared to steel and concrete. Fören 1 in Karlstad is an area where Karlstad municipality is planning to build multi-storey buildings and therefore this area was chosen as a starting point for this thesis. The goal was to size the tallest building with a glulam frame but at the same time follow the vision in the planning program. To make this happen Revit Structure was used to draw the building and Robot Structural Analysis was used for calculations. The building was sized for self-weight, live load, snow load, wind load and fire according to Swedish standards. When Robot Structural Analysis showed the forces, torque etc. which the loads yielded, calculations by hand was used to find the right size for every part of the construction. The result showed that using a glulam frame is a reasonable alternative to other construction materials for the 15-storey tall building which were calculated. This gave at the same time a unique and attractive appearance to the building. The calculated building and two similar buildings were placed on the property and an architectural 3D view was produced.

Sverige har likt Norge en lång historia med byggnader av träkonstruktioner. Efter de många stadsbränderna på 1800-talet i de båda länderna förbjöds träbyggnader med över två våningar. Inte förrän på slutet av 1900-talet blev högre byggnader tillåtna igen genom nya regler från EU som definierar funktionen i en byggnad istället för materialet. Samtidigt som de nya reglerna trädde i kraft startades produktionen av korslimmat trä, KL-trä, i Europa. KL-trä har stadigt vuxit i popularitet och nu byggs det med materialet som aldrig förr. KL-trä har några speciella egenskaper, det är bland annat mycket starkt och stabilt sett till tyngden och brandegenskaperna är bra då det bildas ett skyddande kolskikt vid brandexponering. Trots de bra brandegenskaperna får trä bara användas som invändiga ytskikt i begränsad omfattning. I Norge är reglerna lite mer frikostiga och trä får användas i större utsträckning. Denna studie ska visa hur de båda ländernas regelverk ser ut när det synliga invändiga ytskiktet består av obehandlat trä (KL-trä) samt när och i vilken omfattning som KL-trä behöver brandskyddas. Genom en litteraturstudie sammanfattas Sveriges och Norges brandskyddsregler och jämförs med varandra. En jämförelsestudie har också genomförts där byggnadsprojekt med stommar i KL-trä analyseras och jämförs med varandra. De byggnader som jämförts är Förskolan Lotsen i Karlstad, Södra Skolan i Grums och Nordre Ål skole i Lillehammer. Resultatet visar att Sveriges och Norges brandskyddsnormer är uppbyggda på liknande sätt men det finns några större skillnader som gör att användandet av trä som synligt ytskikt skiljer sig åt mellan länderna. Många av likheterna beror på att ländernas regler grundar sig i Eurokoder med bland annat samma ytskiktsklasser och dimensionering av stommen ska följa de europeiska kraven för brandmotstånd (R,E och I). Den största skillnaden kring användandet av trä som ytskikt är brandcellsstorlekar. I Norge är trä som ytskikt godkänt i brandceller mindre än 200 m2 i alla byggnadsklasser (Bk) förutom Bk4, vilket gäller i princip alla byggnader upp till 16 våningar. I Sverige finns det ingen ”brandcellsgräns”, utan där är ytskikt av trä godkänt i Bk3 och Bk2, vilket gäller de flesta byggnader upp till 2 våningar. För att kunna bygga högre byggnader med ytskikt av trä i Sverige krävs analytisk dimensionering. Ett vanligt sätt att bygga högre byggnader med ytskikt av trä i Sverige är genom tekniskt byte där ett passivt brandskydd ersätts med ett aktivt, vanligtvis sprinklers, under förutsättning att brandskyddet inte försämras. På så sätt kan en lägre ytskiktsklass godkännas och användas, dock lägst klass D-s2,d0, vilket motsvarar trä. En annan viktig skillnad i normernas formuleringar är vilken verksamhetsklass och byggnadsklass en byggnad placeras i. Skillnaderna resulterar i att lägst godkända ytskiktsklass skiljer sig åt. Ett exempel på denna skillnad gäller för förskolor. I Norge placeras förskolor i samma verksamhetsklass som skolor och leder till att trä är godtagbart som ytskikt. I Sverige placeras förskolor i en högre verksamhetsklass än skolor där trä inte är godkänt som ytskikt. / Sweden, as Norway, has a long history with buildings of wooden constructions. After the many city fires in the 19-th century in both countries, wooden buildings over two floors were banned. It was not until the late 20-th century higher buildings were allowed again through new rules from EU, which define the function of a building instead of the material. At the same time as the new rules came into force, the production of cross laminated timber, CLT, was started in Europe. CLT has steadily grown in popularity and is now being used in buildings as never before. CLT has some special properties, it is very strong and stable in terms of weight and the fire properties are good because a char layer is formed during fire exposure. Despite the good fire properties, wood can only be used as internal surface layers to a limited extent. In Norway, the rules are a little more generous and wood may be used to a greater extent. This study will show what the regulations in Sweden and Norway says when the visible interior surface layer consists of untreated wood (CLT) and when and to what extent CLT needs fire protection. Through a literature study, Sweden’s and Norway’s fire protection rules are summarized and compared with each other. A comparison study has also been carried out in which building projects with framework in CLT are analyzed and compared with each other. The buildings that are compared with each other are the kindergarten Lotsen (Cityförskolan) in Karlstad, Södra skolan in Grums and Nordre Ål skole in Lillehammer. The result shows that Sweden’s and Norway’s fire protection standards are structured in a similar way, but there are some major differences in the use of wood as a visible surface layer in the two countries. Many of the similarities are due to the fact that the countries’ rules are based on Eurocodes with, among other things, the same surface layers and dimensioning of the framework must comply with the European requirements for fire resistance (R, E and I). The biggest difference regarding the use of wood as a surface layer is fire compartment sizes. In Norway, wood is a surface approved layer in fire compartments less than 200 m2 in all building classes (Bk) except Bk4, which applies in principle to all buildings up to 16 floors. In Sweden there is no “fire compartment boundary”, but there are surface layers of wood approved in Bk3 and Bk2, which applies to most buildings up to 2 floors. To be able to build higher buildings with surface layers of wood in Sweden, analytical fire design is required. A common way of building higher buildings with surface layers of wood in Sweden is through technical replacement where a passive fire protection is replaced by an active, usually sprinklers, provided that the fire protections does not deteriorate. In this way a lower surface layer class can be approved and used, however, at least class D-s2, d0 must be used, which corresponds to wood and CLT. Another important difference in the wording of the standards is which building class and class of activities a building is placed in. The differences indicates that the lowest approved surface layer class differs. An example of this difference is kindergartens. In Norway, kindergartens are placed in the same activity class as schools. This leads to wood being acceptable as a surface layer. In Sweden, kindergartens are placed in a higher class of activity than schools where wood is not approved as a surface layer.

“Boverket” the Design Regulations in Sweden, also called BKR has for a long time been the mandatory standard that has guided and regulated construction design. But at the end of 2010 BKR was replaced with Eurocode. This report deals with the comparison of these two standards when it comes to wood construction. During winter 2009/2010 there were many roof collapses due to excessive loads on the roofs across Sweden. The majority of these roofs were made during 1980 when BKR was the existing norm, therefore, this report will investigate whether there is a big difference between designing of such roofs according to Eurocode instead of BKR. These two norms were compared by looking at the design of roof structures that consist of beams and columns. The roof beam was checked for buckling which is designed to support the tennis center in Nyköping, and also a centrally loaded pillar holding up the roof beam and superimposed loads. The result of this investigation showed that to design according to Eurocode would be more substantively economically because the design load bearing capacity becomes slightly larger. It was also observed that, there isn’t a big difference between designing according to BKR or Eurocode, therefore these roof collapses couldn’t occur due to designing according to BKR. Designing according to BKR is even safer, but not substantively economically as Eurocode. A comparison between the results indicate that the slight difference is mostly caused by the the differences between the parameters/coefficients used for design. The roof collapse in Nyköping was caused by carelessness or ignorance, this tennis center is undersized.

Uppsatsen är dels en skriftlig dokumentation av en konstnärlig process i sökande av design genom begreppen fast och följsamt samt gestaltandet, dokumenterat genom fotografi, av ett experimenterande av kontrasterande material.

Under den senaste tiden har miljömedvetenheten ökat i Sverige och nya miljömål ställer krav på energibesparingar i byggbranschen. Bygg- och fastighetssektorn är den som förbrukar mest av Sveriges totala energianvändning. Minskning av energianvändning och koldioxidutsläpp är ett måste, ifall miljömålen ska uppnås. Nya innovationer och energismarta lösningar för byggnader måste utvecklas och testas för att undersöka möjligheterna och de framsteg de skulle kunna bidra med.Syftet med denna rapport är att ge en utförlig beskrivning av ett nytt byggsystem som kallas Lignea. Lignea är ett byggsystem av förtillverkade trämoduler som riktar sig till produktion av småhus. Byggsystemet eftersträvar att vara ett energieffektivt och miljövänligt alternativ till dagens traditionella byggsystem. Modulerna i byggsystemet Lignea består av trä och isoleringen av träfiberisolering, vilket gör Lignea till ett miljöanpassat byggsystem där ingående material består av naturliga material och skulle kunna återanvändas eller återgå till kretsloppet på olika sätt. Rapporten syftar också till att redovisa resultat och slutsatser av de studier och tester som utfördes på ett testhus uppfört med byggsystemet. Studierna gjordes för att utvärdera byggsystemets täthet, fukt- och värmetekniska egenskaper.Olika metoder användes för att uppnå resultaten för respektive undersöksområde. En fuktsimulering genomfördes i programmet WUFI. Fuktsimuleringen jämfördes sedan mot verkligt uppmätta värden från fyra fuktsensorer inbyggda på olika platser i testhusets väggar, de verkliga mätningarna varade i 21 månader. Tryckprovningsutrustning användes för att undersöka tätheten i konstruktionen samtidigt som testhuset termograferades för att lokalisera luftlekagen. U-värdesberäkningar genomfördes för att undersöka värmegenomgångsmotståndet.Resultatet och slutsatserna grundar sig på teoretiska beräkningar och praktiskt utförda tester som kan användas för att klargöra byggsystemets täthet, fukt- och värmetekniska egenskaper.De verkliga fuktmätningarna visade att den relativa fuktigheten i väggkonstruktionen inte innebär någon risk för byggsystemet. Undersökningarna som genomförts på byggsystemet har resulterat i slutsatser som bidragit till förbättringsförslag och förslag på fortsatta studier av byggsystemet.

The purpose with this report was to do an alternative design with timber as constructional materialfor a reference building designed with a structure in steel. The load-bearing structure of thealternative building have been designed and compared to the reference building with climateimpact and energy needed in consideration. The timber construction has been designed by usingmanual calculations and with computer programs. The timber construction has also been designedby using provided drawings for the reference building.  The result of the design showed that it was possible to use timber as framing material for thereference building, despite the size of the building. The result also showed that the cross sectionsof the timber construction become larger than the cross sections of the steel construction. Horizontal stabilization with cross-laminated timber panels for the roof and with diagonal bars forthe walls is a possible method to use for achieving full horizontal stabilization for the timberconstruction. The external height of the ceiling becomes approximately one and a half metershigher for the timber construction compared to the reference building, assumed that the internalheight of the ceiling stays the same.  Calculations of the climate impact is made by using 3D-modelling tools and computer programsfor environmental calculations. Carbon dioxide equivalents were used when calculating theclimate impact. The result of the accomplished Life cycle assessment shows that the element thatcauses the most climate impact for the building with the steel construction is the load-bearingconstruction, for the timber construction the roof causes the most climate impact. It can also beseen that the phase that causes the most climate impact is the use stage, this turns out to be true forboth designs. The construction stage contributes to 35 % of the climate impact for the steelconstruction and 6 % for the timber construction. The use stage accounts for about 65 % of theemissions for the steel construction and for the timber construction the use stage accounts foralmost 93 % of the emissions with the product specific data.  Calculations of the use stage for the building shows that the building envelope of the timberconstruction has a lower impact on the climate and needs less energy than the building envelope ofthe steel construction. The result also shows that the building envelope for the steel constructionhad a 27 % higher energy consumption than the timber construction. The report also shows thatthe total emissions of the steel construction is greater than the emissions of the timberconstruction.

This is a study of partial composite action in timber constructions. The aim was to determine a method for calculating the flexural rigidity also known as bending stiffness in CLT-constructions made of CLT and wooden latches with screw connectors. The chosen method became a combination of Eurocode 5 and mathematical models. The goal was to try to show how partial composite action between CLT and wooden latches can improve the flexural rigidity of the construction to allow a longer span in floors and higher loads in walls.   The results show a significant increase in flexural rigidity to the extent that the total rigidity in some cases is almost as high as with full composite action. The addition in rigidity is highly dependent on the angle of the screws as well as the span of the construction. This makes easy assembly of the screw connection an important question as screws mounted at an angle gives a significantly higher capacity but is more difficult to assemble compared to screws at right angle. The calculations show that constructions with no composite action, where the latches’ rigidity is added to the CLT´s can be a first step towards higher utilization of the material, especially in walls. The advantage with no composite action is that the demands on the connection are lower which makes for easy assembly. In conclusion partial composite action can be an interesting topic for further studies but with more focus on the connection design with respect to the assembly on site. Also, areas as cost and building acoustics are relevant for further studies.

A building's life cycle consists of four stages; it is designed, it is built, it is used and it is demolished. Only 10 % of the total resources are reused and returned in a circular cycle. In order to achieve a greater use of resources, a change is required already during planning, where uncomplicated disassembly and reuse must be prioritized. Furthermore, before reusing it is important to be able to ensure that products and materials can maintain the right quality and therefore a quality assurance needs to be done. The aim of the study is to investigate what should be taken into account when assessing the condition of recycled wood and how a building can be designed to be dismantled easily. The goal is to produce a model for condition assessment of wood and to give suggestions on how planning for disassembly can be applied in current working methods. The study contains a literature study, interviews and a case study on a building designed by Tyréns. The literature study was performed to highlight the state of knowledge regarding reuse and planning for disassembly. The interviews were conducted to supplement the literature study. The case study shows examples of how design for the disassembly of wood can be implemented on a real project. Today, there are no clear guidelines or regulations for how wood should be assessed for condition. On the other hand, it appears in the Swedish Housing Agency's construction regulations, EKS 12, that recycled material must answer to the technical capacity requirements that exist for the building product. In order to establish if the construction product is still of good quality, a condition assessment consisting of various types of verifications should be carried out. The verifications should be adapted according to the existing condition and the planned area of use. To facilitate reuse, planning for disassembly can be carried out during the design phase. This requires knowledge of planning for disassembly and can be implemented in businesses using existing guidelines. Consideration should be given to how the lifetime of components can be extended and which design methods cause the least damage to the materials. Furthermore, the design should be adapted according to which standardized components are available on the market.

I Sverige idag används trä som byggnadsmaterial i stor utsträckning, 90 % av alla enfamiljshus som byggs idag är byggda med trämaterial. Vid sammanfogning av olika träelement används olika förbandstyper. Förbanden som används idag är: Spikförband, Skruvförband, Träskruvförband, Tandbrickor, Spikplåt Syftet med arbetet är att undersöka möjligheten, samt att skapa ett dimensioneringshjälpmedel för träförband som kan underlätta dimensioneringsgången. En genomgång hur beräkningsgången ser ut enligt Eurokod 5 som är den rådande standarden för dimensionering av träförband. Arbetet kommer undersöka hur det olika parametrarna som ingår i dimensioneringsberäkningarna påverkar förbandets tvärkraftsbärförmåga. Tester har utförts på förband med förbindare av räfflad trådspik och laskar av trä. Enligt testerna visade det sig att det enskäriga förbandet hade en högre tvärkraftsbärförmåga än vad det tvåskäriga förbandet, i det fallet då man utformar det enskäriga förbandet med laskar på båda sidorna och har en förskjutning av förbindarna sinsemellan. Den parameter som påverkar tvärkraftsbärförmågan i beräkningsformlerna enligt Eurokod 5 har efter undersökning kommit fram till att det är spikens diameter som ger störst utslag på den dimensionerande tvärkraftsbärförmågan för förbandet.

During 1965 - 1974, Sweden had a project which included constructions of real estates, called the million program. In total Sweden produced over a million different dwellings and some of them are now in need of different types of renovations, there among the balconies. Also, a way to increase the value for real estates is to add a balcony. This bachelor thesis will examine two constructions of balconies, one made of timber and the other of steel. The purpose with this work is to dimension two constructions and state the difficulties, dimension differences and possible restrictions considering the choice of material. Beside from the dimensioning process, the material costs will be compared. Furthermore, the report will examine if a building and demolition permit is required for the new constructions. The aim with the report is to state the pros and cons for each contructions and state the price differences. The dimensioning is made by hand based calculations, according to EKS 11 and Eurocode. To estimate the cost differences the program Bidcon is used. The balconies are designed in two different sizes but the dimensioning process is based on the larger balcony which is 7x2 m. The construction made of timber is designed with columns. To the columns, two joists are connected to hold the secondary beams. The floor decking is connected directly to the beams and the maximum height is 370 mm. The deflection can be challenging due to the material properties for timber. Timber is to prefer when it is exposed for compression load instead of tension, also due to the variety of the material properties. Except for the deflection, difficulties with the material is that it is sensitive to water and needs a specific surface treatment. The steel construction is designed with three columns connected directly to the facade. A UPE-profile is connected to the columns and represents the balcony’s shorter side. On top of the UPE-profile’s flange a L-profile is placed and will complete the frame of the balcony. Inside the frame HEA-profiles are placed which the floor decking will be connected to. The construction will have a total height of 140 mm. An advantage for steel is that it is a homogeneous material with the same capacity in all directions. Although steel is usually heavier and more expensive than timber. Steel also needs a surface treatment because it is sensitive to water and fire. However, the steel construction is to prefer when larger span is used and with limited space between the floors. The result shows that the construction made of timber is more cost effective, 45 % compared to the steel construction. For these constructions both building and demolition permit is required.