Massivt træ muliggør opførelse af træskyskrabere

Erstatning af kulstofintensivt stål og beton

Moderne bygninger opføres ofte med beton og stål, fordi materialerne er velkendte og kan være økonomiske at anvende. De har dog også ulemper, blandt andet et betydeligt klimaaftryk.

Armeret betons levetid afhænger af konstruktion, miljø og vedligeholdelse. Korrosion og andre skader kan kræve reparation, men betonbygninger skal ikke generelt rives ned efter få årtier. Nye løsninger undersøges, blandt andet beton med hamp eller grafen. Teknologiernes anvendelse og modenhed varierer; hampbaserede byggematerialer er heller ikke nødvendigvis en direkte erstatning for bærende beton.

Produktionen af stål og cement bidrager væsentligt til de globale CO₂-udledninger. Lavemissionsstål, blandt andet fremstillet med grøn brint, og cement med lavere klimaaftryk kan reducere udledningerne, men udbredelse kræver investeringer og passende infrastruktur.

Træ kan i nogle konstruktioner erstatte dele af betonen og stålet. Det lagrer kulstof, mens det indgår i bygningen, men et træbyggeri er ikke automatisk klimaneutralt eller klimanegativt. Resultatet afhænger blandt andet af skovdrift, produktion, transport, levetid og håndtering efter brug.

Begrænsninger ved træ

Træ har været et vigtigt byggemateriale i årtusinder. Det er en fornybar ressource, når skovene forvaltes og genvæksten sikres, og kulstof kan opbevares i træprodukter.

I dag bruges træ især i boliger og mindre bygninger, selv om moderne træprodukter også muliggør større konstruktioner. Historisk har flere forhold fremmet brugen af sten, mursten, beton og stål:

• Træ er brændbart, og ældre træbygninger kan være sårbare over for brand.
  • Tæt træbebyggelse har historisk været udsat for omfattende brande. Ved Londons store brand i 1666 brændte store dele af City of London i løbet af omkring fire dage. Hele London blev ikke ødelagt.
• Traditionelle trækonstruktioner har begrænsninger med hensyn til højde og spændvidde. Det har bidraget til valget af andre materialer i højhuse.
• Utilstrækkelig fugtbeskyttelse kan føre til skimmel og råd i trækonstruktioner. Det er et spørgsmål om konstruktion og vedligeholdelse, ikke en uundgåelig egenskab ved alle ældre byggeteknikker.

En større anvendelse af træ kræver derfor løsninger på brand, fugt og bæreevne. Industrielt fremstillede massive træelementer, ofte kaldet mass timber, kan bidrage, men fjerner ikke behovet for omhyggelig projektering.

Massive træelementer

Mass timber omfatter flere typer store, konstruerede træelementer. Mindre trædele samles med eksempelvis lim, søm eller dyvler. Krydslamineret træ, CLT, består af lag med skiftende fiberretning og bruges blandt andet til vægge og etagedæk. Limtræ anvendes ofte til bjælker og søjler; produkterne bør ikke alle beskrives som almindelig krydsfiner.

Kilde: Naturally Wood

Metoderne gør det muligt at fremstille store elementer af mindre trædele uden at være afhængig af enkelte meget store træer. Det kan lette råvareforsyningen, men sikrer ikke i sig selv, at naturskov undgår fældning. Træets oprindelse og skovdriften er afgørende.

Bygherrer i blandt andet Tyskland og Østrig begyndte for årtier siden at udvikle metoder til at samle almindeligt konstruktionstræ til store elementer med søm, dyvler og lim. Dermed kunne store komponenter fremstilles uden tilsvarende store træstammer.

Knowable Magazine

Bemærkelsesværdig ydeevne

Store træelementer kan fremstilles til lange spænd. De nævnte bjælkelængder på op til 50 meter og paneltykkelser på op til 50 centimeter afhænger af produkt, producent og projekt; de er ikke generelle standardmål for CLT.

Kilde: Stora Enso

Konstrueret træ kan have et gunstigt forhold mellem styrke og vægt. Det er mindre tæt end stål og kan kræve større tværsnit. Styrke afhænger også af fiberretning, belastning og produkttype, så træ kan ikke generelt betegnes som stærkere end stål.

Høje træbygninger anvender ofte hybridløsninger med beton og stål, blandt andet til kerner, fundamenter og forbindelser. Materialevalget afhænger af den konkrete konstruktion.

Tårnbygning i træ

Da det 25-etagers Ascent i Milwaukee stod færdigt i 2022, blev det verdens højeste mass timber-bygning. Det er en hybridkonstruktion med en betonbase og træbaserede etager ovenover; højderekorden betyder ikke, at bygningen er størst målt på areal.

Kilde: Thornton Tomasetti

Den opgørelse, der citeres i artiklen, omfatter 84 træbygninger på mindst otte etager, som var færdige eller under opførelse, samt yderligere 55 foreslåede projekter. Antallene gælder opgørelsens tidspunkt og definitioner.

I samme opgørelse lå omkring 70 % af bygningerne i Europa. I Nordamerika indgår træ ofte i hybridbygninger sammen med beton og stål.

2021-udgaven af bygningsreglementet fra International Code Council, ICC, åbnede for visse mass timber-bygninger på op til 18 etager. ICC udgiver International Building Code, som kan danne grundlag for lokale regler. Bestemmelserne gælder bestemte bygningsklasser og anvendelser, og kun hvor de er vedtaget af den relevante myndighed; de er ikke en global byggetilladelse.

Hvor sådanne bestemmelser er indført, kan de gøre godkendelse mere forudsigelig. Projekter skal stadig opfylde lokale krav, og særlige løsninger kan fortsat kræve særskilt dokumentation.

Massive træelementer kan også bruges i erhvervs- og industribygninger. Et eksempel er Microsofts datacentre, hvor CLT indgår i en hybridkonstruktion

Brandsikkerhed

Brandegenskaber var centrale i udviklingen af reglerne for høje træbygninger. Konstruktioner skal dokumentere den krævede brandmodstand og give mulighed for sikker evakuering og indsats. Træ er fortsat brændbart; godkendelse betyder ikke, at en bygning er brandsikker under alle forhold.

Krav til brandmodstand afhænger af bygningsklasse og anvendelse. Nogle bærende konstruktioner skal opfylde krav på eksempelvis tre timer. Det er ikke et ensartet krav for alle materialer i alle højhuse.

Store trætværsnit opfører sig anderledes under brand end tynde trædele. Brandmodstanden bestemmes ved beregning og prøvning og kan også kræve beskyttende beklædning.

Regelarbejdet byggede blandt andet på brandprøvninger af elementer og forsøg i fuld skala. Resultaterne understøttede bestemte konstruktionsløsninger og krav, ikke en ubetinget godkendelse af alt træbyggeri.

Tykkelsen af træelementerne kan bidrage til brandmodstanden på følgende måder:

• Et forkullet overfladelag kan isolere det indre træ og forsinke opvarmningen.
• Den resterende, uforbrændte del af tværsnittet kan fortsat bære last i et beregnet tidsrum. Forkulning, limfuger, samlinger og eventuel beklædning skal indgå i vurderingen; tæthed alene gør ikke materialet ubrændbart.

Muligheder med massive træelementer

Et vigtigt potentiale er at reducere brugen af visse materialer med høje produktionsudledninger. Træbyggeri kan også have andre fordele, men en miljøsammenligning skal omfatte hele livscyklussen.

Lettere bygninger

Træelementer er normalt væsentligt lettere end beton med tilsvarende konstruktiv funktion. Lavere egenvægt kan mindske belastningen på fundamenter og eksisterende konstruktioner, men dimensioner og samlinger skal stadig beregnes.

Stora Enso beskriver eksempelvis et 12-etagers projekt over E4-motorvejen, hvor træets lave vægt indgik som en fordel. Det viser en projektspecifik mulighed, ikke at andre materialer generelt ville gøre et sådant byggeri umuligt.

Kilde: Stora Enso

Termisk isolation

Træ leder varme dårligere end stål og beton. Det kan bidrage til konstruktionens energiegenskaber, men erstatter ikke nødvendigvis særskilt isolering eller en samlet energiberegning.

Lagring af kulstof

Det 18-etagers Brock Commons Tallwood House i British Columbia illustrerer, hvordan træets kulstoflager og mulige undgåede produktionsudledninger opgøres særskilt.

Projektets faktaark angiver en samlet beregnet kulstoffordel på 2.432 ton CO₂. Heraf var 679 ton undgåede udledninger, cirka en fjerdedel, mens 1.753 ton var kulstof lagret i træet, udtrykt som CO₂. Hele summen bør derfor ikke beskrives som undgåede udledninger.

Kulstoffet kan forblive lagret, så længe træprodukterne bevares. Genbrug kan forlænge lagringen, mens nedbrydning eller afbrænding kan frigive kulstoffet igen. Det gør ikke automatisk byer til permanente kulstoflagre. Betonbygninger behøver heller ikke generelt at blive genopført hvert 50.–70. år.

Æstetik

Nogle mennesker foretrækker træets varme udtryk frem for beton og metal, men æstetiske præferencer varierer. En kritik af brutalistisk arkitektur betyder derfor ikke i sig selv, at træbygninger opnår højere ejendomspriser. Beliggenhed, kvalitet og markedets efterspørgsel har også betydning.

Bygningsforsker Ted Kesik fremhæver, at træets varme udtryk og naturlige variation kan virke visuelt tiltalende.

Ted Kesik – bygningsforsker ved University of Torontos Mass Timber Institute

Udfordringer ved massivt træ

Massive træelementer kræver andre detaljer og arbejdsgange end mange traditionelle etagebyggerier.

Byggemetoder

Elementerne fremstilles ofte på fabrik og kan derfor planlægges og tilpasses til den konkrete bygning før levering.

Det passer ind i en integreret projekteringsproces, hvor arkitekter, ingeniører, producenter og montører tidligt koordinerer mål, geometri og samlinger.

Computerstyrede maskiner kan skære elementer og bore huller til samlinger på forhånd, så delene passer på byggepladsen.

Den detaljerede forberedelse kan gøre montagen hurtigere og mere forudsigelig. En angivelse af 40 % kortere byggetid afhænger af projekt og sammenligningsgrundlag og er ikke en garanti for alle træbyggerier.

Ted Kesik sammenligner processen med bilproduktion: Delene fremstilles hver for sig og leveres til endelig samling. Han bruger også store Ikea-møbler som billede på montagen.

Ted Kesik – bygningsforsker ved University of Torontos Mass Timber Institute

Fugt & insekter

Fugt, svampe og insekter kan skade træ og skal håndteres gennem projektering, udførelse og vedligeholdelse. Det gør ikke brandkrav mindre vigtige.

Fugtsikring omfatter blandt andet:

• Beskyttelse mod skadelig opfugtning under transport, oplagring og montage samt en plan for udtørring.
• Ventilation, opvarmning og bygningsdetaljer, som begrænser fugtophobning.
• Håndtering af risiko for lækager, oversvømmelser og andre vandskader.

Beskyttelse mod insekter afhænger af lokale forhold. Konstruktive løsninger, fysiske barrierer og eventuelt godkendt behandling kan indgå. Pesticider er ikke en universel eller altid nødvendig løsning.

Lyd

Lyd kan overføres både gennem træelementer og via samlinger mellem bygningsdele. Lydisolering kræver derfor særlig opmærksomhed i etagebyggeri.

Adskilte konstruktioner, ekstra lag, elastiske forbindelser og passende gulvopbygning kan reducere luft- og trinlyd. Løsningen skal dokumenteres i forhold til de gældende krav.

Bevæger vi os mod masseadoption?

Massive træelementer kan få en større rolle i byernes byggeri og i nogle tilfælde give lettere konstruktioner og lavere klimaaftryk. De er dog ikke mere bæredygtige i enhver henseende.

En større udbredelse kræver blandt andet:

• Lokale byggeregler, som håndterer dokumenterede træbaserede løsninger.
• Uddannelse af arkitekter, ingeniører og udførende i materialernes muligheder og begrænsninger.
• Tilstrækkelig produktionskapacitet til at levere de nødvendige træelementer.
• Troværdig certificering og sporbarhed, som understøtter ansvarlig skovdrift.

Udviklingen vil tage tid og afhænger af økonomi, råvarer, regler og kompetencer. Klimapolitik kan påvirke efterspørgslen, men tidspunktet og omfanget af en bred udbredelse er usikkert.

Investering i massive træelementer

Der findes børsnoterede virksomheder med aktiviteter inden for konstruerede træprodukter og mass timber, eksempelvis Stora Enso. Virksomhederne har ofte også andre forretningsområder.

En anden mulig eksponering er skovbrug og produktion af trævarer. Det er en bredere investering end en direkte investering i mass timber og indebærer andre risici.

Man kan investere i skov- og trærelaterede virksomheder gennem forskellige mæglere. På securities.io findes vores mægleroversigter for USA, Canada, Australien, Storbritannien og flere andre lande.

Ønsker man ikke at vælge enkeltaktier, kan man undersøge iShares Global Timber & Forestry ETF (WOOD) eller Invesco MSCI Global Timber ETF (CUT). Sådanne fonde kan give spredning inden for skov- og træsektoren, men beholdninger, gebyrer og risici skal vurderes, og de er ikke rene investeringer i mass timber.

En virksomhed i træsektoren

Skovbrug kan påvirkes af skovbrande, tørke, insekter og andre miljøforhold. Geografisk spredning kan mindske enkelte risici, men fjerner dem ikke.

Børsnoterede skov-REIT’er, altså ejendomsinvesteringsselskaber med skovaktiver, kan give eksponering mod store skovarealer.

Weyerhaeuser Company (WY ) oplyste i sin investorpræsentation fra 2024, at selskabet havde 10,5 millioner acres i USA og langsigtede licenser til 14 millioner acres i Canada. Licenserne er ikke det samme som ejerskab. Selskabet havde også trævareproduktion på en række nordamerikanske anlæg.

Kilde: Weyerhaeuser

Weyerhaeuser beskriver genplantning, beskyttelseszoner ved vandløb og certificering efter Sustainable Forestry Initiative-standarden som dele af sin skovdrift. Selskabet oplyser, at alle dets forvaltede skovarealer er certificerede, og at det årligt fælder omkring 2 % af arealet. Certificering og genplantning eliminerer ikke alle miljøpåvirkninger.

Kilde: Weyerhaeuser

Stor skala kan give mulighed for effektiv drift og lavere enhedsomkostninger. Om Weyerhaeuser er billigst, afhænger dog af produkt, marked og sammenligningsperiode.

Kilde: Weyerhaeuser

Ud over salg i USA og Canada eksporterer selskabet tømmerstokke, blandt andet til Japan og Kina. De nævnte andele på 66 % og 25 % vedrører den citerede periodes eksportfordeling, ikke hele selskabets omsætning.

Geografisk spredning og eksport kan mindske afhængigheden af et enkelt lokalt marked. Selskabet er dog fortsat påvirket af boligbyggeri, træpriser og andre konjunkturforhold.

Ønsket om lavere udledninger kan understøtte efterspørgslen efter visse træprodukter. Den fremtidige udvikling afhænger også af priser, byggeaktivitet, regler og råvaretilgængelighed.

Weyerhaeuser kan som stor leverandør få gavn af øget efterspørgsel efter træ. Om det fører til højere indtjening, afhænger af omkostninger, konkurrence og produktmix; leverandørens størrelse garanterer ikke en stabil forsyningskæde eller et bestemt investeringsafkast.