Satsingen vil bidra til endringer i arkitektur og byggeskikk, noe som igjen vil drive fram nye løsninger for blant annet tretak, skriver forfatterne Lars Gullbrekken, Steinar Grynning, Tore Kvande og Berit Time fra SINTEF og NTNU.
Les også: Bygger fremtidens passivhus og Unngå byggskader på flate tretak
Klimarobuste løsninger
Et sterkt fokus på CO2– utslipp fra bygninger betyr at hva gjelder arkitektur og materialvalg er trebaserte materialer og konstruksjoner i tre stadig mer aktuelle for store bygninger, både i bærekonstruksjoner, som isolasjonsmaterialer og i sperresjikt.
Endring i klima kan gi mer intens nedbør i form av styrtregn i deler av landet. Klimarobuste takløsninger må både beskytte mot inntrenging av vann og sikre rask uttørking av fukt.
Takkonstruksjoner vil i økt grad ha solceller integrert i taktekningen, og således også kunne tas i bruk som en del av byggets energiløsning.
I flere store forskningsprosjekter de senere årene (bl.a. Klima 2050, ZEB og Tall Timber Facades) har SINTEF og NTNU studert noen av problemstillingene det er behov for å løse med tanke på å sikre robuste klimatilpassede tretak.
Design av tak og klimaforhold
Den nye forskningen vil bli omsatt som kunnskap for byggenæringen gjennom Byggforskserien etter hvert, men foreløpig dekker anvisningene i liten grad de bygningsfysiske utfordringene integrering av solceller gir. For å oppnå best mulig virkningsgrad for solceller på tak må temperaturen på og under solcellen være lavest mulig.
Behovet for lufting påvirkes også av krav til høyisolerte takkonstruksjoner med lite varmetap og i tillegg til dette vil luftingsbehovet være påvirket av lokale vind- og temperaturforhold.
Industriell produksjon
Framtidens bygninger generelt og tak spesielt vil i økende grad framstilles industrielt hos bedrifter med ekspertise innen automatisert produksjon. For å oppnå best mulig løsninger er det også behov for byggeprosessrelaterte endringer. Design og løsninger må utformes i et tett samarbeid mellom arkitekt, prosjekterende, leverandører og utførende.
Tilbakemeldingene fra byggenæringen om større utfordringer med fuktproblemer knyttet til ising og manglende uttørking av takkonstruksjonen kan ofte knyttes til byggeprosess og bekrefter at anvisninger må forbedres.
Deler av problematikken er knyttet til lokalt klima og retningslinjer for byggeprosessen. Større fokus på tørre produksjonsforhold, uttørkingsevne og lavt luftlekkasjetall for bygninger samt økende bruk av alternative undertak, vindsperrer og dampsperrer for alle typer tak gir andre uttørkingsforhold enn det byggenæringen tradisjonelt har erfaring med.
Design av store tak og lufting
Eksperimentelle undersøker knyttet til design av lufting under taktekningen er gjennomført og blir analysert i et PhD-studium. Ny kunnskap om betydning av og løsning for raft, møne og lufting er etablert.
Med ny kunnskap vil framtidens retningslinjer i større grad kunne tilpasses ulike arkitektoniske løsninger, takløsninger med og uten solceller og ta større hensyn til lokale klimaforhold.
Takgeometri og knappe takutstikk
Vi ser at arkitekter i større grad enn tidligere ønsker løsninger med skrå tak med knappe takutstikk også på store bygninger og tak med kompleks geometri. I en storskala laboratorieoppstilling har vi undersøkt nærmere i hvilken grad regn driver inn på undertaket og hvilke detaljer i takutformingen som har betydning for å redusere risikoen for inndrev av regn.
Studiene viser at løsninger med knappe takutstikk kan gjøres klimarobuste.
Konveksjonssperre i isolasjonslaget
Reduksjon av oppvarmingsbehovet i bygg medfører større isolasjonstykkelser i takkonstruksjonene. Målinger på godt isolerte konstruksjoner viser at konveksjonssperre er nødvendig ved isolasjonstykkelser over 200 mm i skrå tak for å oppnå fullgod utnyttelse av varmeisolasjonen og for å redusere risikoen for fuktproblemer. Som konveksjonssperre kan det benyttes et separat dampåpent sperresjikt plassert midt i isolasjonslaget, f.eks. isolasjon med papir på en side. Studien viser videre at konveksjonssperre i flate tak har liten effekt.
Forskning gir muligheter
Samfunnsutfordringene krever utvikling i byggenæringen. Vi ser nye muligheter og løsninger for framtidens tak, blant annet i forbindelse med større tretak og integrering av solceller. Men retningslinjene for takkonstruksjoner i Byggforskserien har foreløpig begrensinger når det gjelder klimatilpasning og de bygningsfysiske utfordringer knyttet til utvikling av fremtidens løsninger.
Denne artikkelen viser noen eksempler på ny kunnskap og nye «redskaper» for tretak som svarer for manglene og som bør tas i bruk for å redusere risiko med økte klimapåkjenninger og klimaendringer.