Aluminiumfasader og trematerialer

Mange nye signalbygg med massivtre som bærestruktur benytter hovedsakelig aluminium i glassfasader og vinduer. Avhengig av hvordan samvirket mellom treverk og aluminiumfasader prosjekteres, vil en kunne stå overfor ulike utfordringer når fasader av metall og glass skal kombineres med trematerialer.

Tekst: Thomas Aasen

Boligblokken i Bergen med det beskrivende navnet «Treet» stod ferdig allerede i 2018. Siden har flere nærings- og boligbygg med massivtre som bærestruktur sett dagens lys, blant annet Finansparken i Stavanger og kontorbygget «Valle Wood» i Oslo.

Alle byggene har imidlertid noe mer utstrakt bruk av treverk som fellesnevner, nemlig at det i ytterhuden hovedsakelig er benyttet aluminium i glassfasader og vinduer. Avhengig av hvordan samvirket mellom treverk og aluminiumfasader prosjekteres, vil en kunne stå overfor ulike utfordringer.

Materialkombinasjoner i fasaden

Fasadesystemer av aluminium eller stål ivaretar primærfunksjonene i bygningens ytterhud.

Regn- og vindtetthet, isolerende egenskaper, gjerne kombinert med støydemping, innbrudds- og brannmotstand finnes som ferdige pakkeløsninger der en bred palett av arkitektoniske muligheter også hører med. I tillegg sørger innvendige bæreprofiler i ulike dybder for at fasadesystemene langt på vei kan håndtere statiske krav.

Med en primær bærestruktur i massivtre kan i utgangspunktet påhengsfasaden henges opp utenpå på tradisjonelt vis med hjulkammerprofiler som håndterer vindkrefter og egenlast.

Det er også mulig å benytte såkalte null-profiler uten hulkammer som monteres direkte på en bæreprofil av treverk. Løsningen er produksjonsmessig arbeidskrevende og en skal påse at materialene kan bevege seg uhindret i forhold til hverandre ved temperaturendringer.

Når det vertikale stenderverket består av tre med påmonterte null-profiler (se eksempel 1) er sjansen stor for at samme utførelse må gjennomføres horisontalt. Horisontale profiler med hulkammer vil nemlig ikke uten videre kunne sammenføyes med vertikale null-profiler. Tunge glass i trelags utførelse og gjerne store formater, krever robuste profiler som kan ta opp lastene med mindre de får hjelp av bakenforliggende treverk.

Foto av null-profiler
Eksempel 1: Eksempler på på null-proflier i standard- og prosjektrelatert utførelse. Egenlast og vindkrefter overføres til bakenforliggende trestender.

For Finansparken i Stavanger er det benyttet en modifisert nullprofil. Denne skal ta opp egenlast og vindpåkjenninger av glassskiver som er montert 90° på fasaden og inn i profilen.

Løsningen fordrer et omfattende antall skruer for å sikre tilstrekkelig samvirke mellom aluminiumprofilen og treverket.

Nok et viktig moment å være klar over, gjelder situasjoner der trestenderverket utføres med større bredder enn aluminiumprofilene på utsiden. En vil da ende opp med trange spalter mellom treverk og glasset der en risikerer kondensproblemer og muggdannelse.

Materialhybride elementfasader?

Elementfasader innebærer at ferdigproduserte enheter henges opp på fasaden og tres i hverandre ved at to profilhalvdeler sammenføyes.

Byggemåten har sine fordeler siden komplette enheter kan gjøres ferdig under kontrollerte forhold på verksted og monteres effektivt på byggeplass.

Teoretisk kan en se for seg muligheten av et elementsystem der bæringen i treverk kombineres med ytterhuden av aluminium, men en slik kombinasjon vil foreløpig være vanskelig å realisere gjennom en leverandør.

En kombinasjon av to materialer vil bli dyrere material- og arbeidsmessig siden en komplett funksjon kan ekstruderes i aluminium i en operasjon. Ulike materialegenskaper og leverandører samt en mer omstendelig fremstilling og montasje vil sannsynligvis gjøre et slikt system ulønnsomt.

Tre som utvendig materiale

Elementfasadene på «Valle Wood» er utført på tradisjonelt vis, men med utvendig kledning i treverk framfor glass, metall eller stenplater.

I andre sammenhenger har treverk vært evaluert som et mulig alternativ for utvendige dekklister av aluminium på fasadesystemer. Dette vil i praksis endre en allerede dokumentert løsning, slik at systemgarantier ikke lenger vil være gyldige, og fasadens tetthet over tid vil være usikker all den stund tre er et levende materiale.

Teoretisk kan en tenke seg at fasadesystemets utvendige klemprofil, dvs. den som fastholder glasset, benyttes i kombinasjon med treverk. Dette vil i så fall kun være et estetisk grep siden den ikke vil erstatte noen vesentlig mengde aluminium, og det vil igjen være snakk om en fordyrende løsning som fordrer mer vedlikehold.

Utfordringer / løsninger

Ny teknologi åpner for spennende muligheter med tre som byggemateriale.

Motivasjonen for dagens økende bruk drives først og fremst av samfunnets krav til bærekraft.

Videre ser vi på tre som et typisk nordisk materiale som vi liker å betrakte som et kortreist produkt, selv det tilbakelegger lange fraktavstander før det når fram til byggeplassen. Treverk som skiftes ut i bygg ses gjerne på som fullstendig resirkulerbart selv om det med sitt innhold av impregnering og overflatebehandling faktisk sorterer under spesialavfall.

På liknende måte fortelles historier om aluminium som et fullstendig resirkulerbart materiale som for «evig tid» kan gjenvinnes fullstendig med lavt energiforbruk. Dette er også riktig, men når vi samtidig vet at menneskets akselererende aktiviteter på jordoverflaten årlig krever krever nesten 75 prosent mer materiale enn hva som er tilgjengelig som skrap forstår vi at anvendelsen av dette materialet også har sin pris.

Lang levetid på aluminium i bruk kombinert med sterk etterspørsel krever omfattende utvinning av nye råstoffer.

Alle materialer har sine styrker og svakheter, både funksjonelt og i miljøperspektiv. Det er derfor viktig å evaluere helhetlig bruk av materialer. Tre og aluminium har begge styrker og svakheter. For å ivareta funksjonene i bygningens ytterhud illustrerer praktisk anvendelse at aluminium besitter viktige og nyttige egenskaper.

Materialet krever begrenset vedlikehold og det har svært lang levetid. Komponenter med åpningsfunksjon vil med enkelt vedlikehold fungere problemfritt gjennom produktets levetid.

Som vi har sett kan fasader utføres i en kombinasjon av tre og aluminium, men byggemåten er mer arbeidskrevende. Kombinasjonen av to ulike materialer fordrer ekstra oppmerksomhet i detaljeringen.

Kombinasjonen vil påvirke det arkitektoniske uttrykket, men det er ikke opplagt at en totalt sett oppnår noen miljømessig gevinst.

I et byggemarked der de med visjoner for fremtiden ser for seg en økende grad av industriell, automatisert produksjon kan en forestille seg at først og fremst enkelt formbare materialer vil stå sterkt sammen med komponenter som kan demonteres og gjenbrukes uten energikrevende nyproduksjon.

Forhåpentligvis vil likevel fortsatt et mangfold av materialer med sine estetiske og bygningstekniske egenskaper være med og bidra til bygg og omgivelser som er gode å oppholde seg i.

Siste innlegg

Foto av BIPV i Copenhagen International School

Form, farge og tekstur på bygningsintegrerte solcellepaneler

I dag er det mulig å fremstille relativt effektive solcellepaneler med nær sagt ethvert visuelt uttrykk. Dette gir store muligheter for bygningsintegrasjon. Tekst: Erik Stensrud...