Fremtidssikret byggeri. På Aarhus Havn er 99 nye ungdomsboliger opført med den nyudviklede højstyrkebeton. Det medvirker til, at byningerne energimæssigt lever op til fremtidens krav. Foto: Kontraframe

Mere plads og lys med klimavenlig beton

torsdag 05 dec 13

Kontakt

Henrik Stang
Vicedirektør, professor, konstitueret sektionsleder
DTU Byg
45 25 17 35

Fakta om højstyrkebeton

  • Cementforbruget til højstyrkebeton er kun 40 % af forbruget til et traditionelt betonelement.
  • Et element af højstyrkebeton vejer en tredjedel af, hvad normale sandwichelementer vejer.
  • Meget brandsikker: kan modstå 1.050 grader i halvanden time.
  • Vejruafhængigt: Renoveringselementer kan monteres i al slags vejr.
  • Et sandwichelement i højstyrkebeton kan leveres til samme pris som traditionelt betonelement i høj kvalitet med tilsvarende isoleringsevne.
  • Har potentiale til at være et low-cost-byggesystem i hele verden, hvor elementerne produceres ’on location’ vha. en mobil fabrik.
  • Kan bruges til både nybyggeri og renovering.

Her anvendes højstyrkebeton

  • Renovering af bebyggelsen Rosenhøj i Viby, Aarhus (2014)
  • 75 almene boliger i Hasselager, Brabrand Boligforening (2013)
  • 92 andelslandbrug ved Johannesburg i Sydafrika (2013)
  • Testhus på DTU Lyngby Campus (2013)
  • 99 ungdomsboliger på Aarhus Havn ved Boligforeningen Ringgården (2012)
  • Villa Vid ved Tranbjerg syd for Aarhus (2012)
Minimal tykkelse, lav vægt og meget høj isoleringsevne. Et nyt byggesystem af højstyrkebeton er godt nyt for klimaet og kan bruges til både nybyggeri og energirenovering af eksisterende bygninger.

Da Heidi Hølmer-Hansen i juli 2013 flyttede ind i en af de 75 nyopførte almene boliger i Hasselager syd for Aarhus, havde hun godt hørt, at der var noget med bedre isolering, mere lys og mere plads i boligerne. 

Men hun regnede slet ikke med, at hun ville mærke det så tydeligt i sin hverdag. Godt fire måneder efter indflytningen er begejstringen ikke til at tage fejl af.
”Jeg har boet i andre betonbyggerier, og der var ydermurene altid kolde. Det er de slet ikke her. Når jeg lægger en hånd på min vægge, så er de lune. Jeg oplever, at min bolig er rigtig godt isoleret,” fortæller Heidi Hølmer-Hansen, som bor der med sin syvårige datter. 

Den lille familie nyder de rummelige værelser i den 104 m2 store bolig, som de også oplever, er fyldt med dagslys. Der er ikke tale om selvbedrag. De store rum, det gode lysindfald og de lune vægge skyldes bl.a., at boligerne i Hasselager er opført med et nyudviklet byggesystem af højstyrkebeton. 

Som navnet antyder, har højstyrkebetonen en betydelig styrke, og i praksis medvirker det til, at boligens ydervægge kun har en tykkelse på 36 cm, hvor de traditionelle er dobbelt så tykke, nemlig 72 cm. De tyndere vægge frigør plads. For en bolig på 100 m2 øger højstyrkebetonen boligens areal med 10 m2 eller det, der svarer til et ekstra børneværelse. Denne plads nyder Heidi Hølmer-Hansen:
”Hvis rummene var mindre, ville jeg føle mig indelukket. Men jeg har store rum, og det er dejligt.” 

Kombination af gode egenskaber 

Det nye byggesystem i højstyrkebeton er resultatet af et vellykket udviklingsprojekt, der i 2010 fik fart på med støtte fra Højteknologifonden. 

Fra 2010 deltog adskillige partnere i udviklingen af byggesystemet – heriblandt betonproducenten Ambercon, innovationsfirmaerne IPU og Smith, arkitektvirksomheden Arkitema og to DTU-institutter. Hele projektet var ledet af firmaet Connovate, som blev etableret i 2011. Connovate sælger licensrettighederne til produktion af de nyudviklede højstyrkebetonelementer. 

Det nye byggesystem kombinerer de bedste egenskaber fra lette byggesystemer (stål og træ) med fordelen fra de tunge byggesystemer (beton og tegl). Byggesystemet er et såkaldt ’sandwichsystem’, hvor et elements opbygning består af forskellige lag – ligesom en sandwich. For- og bagpladen i et højstyrkebeton-element er udført i slanke skiver af højstyrkebeton og indkapslet af et kernemateriale af højeffektiv isolering. Opbygningen sikrer maksimal isoleringsevne ved minimum vægtykkelse. 

”I Hasselager medvirker byggesystemet til, at bebyggelsen rent energimæssigt imødekommer Bygningsreglementets forventede krav i 2025. Til den tid regner vi med, at kravene foreskriver, at nye bygninger har overskud på energibalanceregnskabet. Det vil blandt andet betyde, at der ikke bruges energi på opvarmning af boligerne,” forklarer Karsten Bro, projektleder i Connovate.

Byggesystemet er udviklet til både opførelse af nyt lavenergibyggeri og som renoveringssystem til energirenovering af eksisterende byggeri. ”Højstyrkebetonen har et stort potentiale i renoveringsprojekterne, da det er nemt at håndtere, ikke kræver stillads og kan monteres, uanset hvordan vejret er,” forklarer Karsten Bro, der tilføjer, at 2.000 elementer i højstyrkebeton er på vej til et omfattende renoveringsprojekt af boliger i Viby ved Aarhus. 

Klimavenlig løsning 

Byggesystemet af højstyrkebeton er en klimavenlig løsning. Dette var en medvirkende årsag til, at Brabrand Boligforening valgte at opføre boligerne i Hasselager af højstyrkebeton, da boligforeningen ønsker at være en grøn og energibevidst organisation. 

Med højstyrkebetonen kan man spare meget CO2-udledning, fortæller professor og vicedirektør Henrik Stang fra DTU Byg:
 ”Cement udgør en stor del af beton, og produktion af cement er enormt energikrævende. På globalt plan står cementproduktionen for fem procent af verdens CO2-udledning. Jo mindre cement, jo bedre for klimaet. Hvis vi kan bygge boliger, hvor væggene kun er den halve tykkelse af normalt, vil vi derfor spare atmosfæren for store mængder CO2.” 

U-værdi i højstyrkebetonen

En U-værdi er et udtryk for, hvor meget varme der trænger ud igennem en bygningskonstruktion. 

Bygningsreglementet stiller krav til bygningsdeles U-værdi. Der er forskellige krav til gulve, vægge, vinduer og lofter. Jo lavere U-værdi, desto bedre isolerer konstruktionen. 

Et sandwichelement i højstyrkebeton med en tykkelse på 36 cm har en U-værdi på 0,088 W/m2K. Et element på 40 cm har en U-værdi på 0,07 W/m2K. Til sammenligning kræver Bygningsreglementet af 1. januar 2013, at ydervægge har en U-værdi på højst 0,3 W/m2K.

Ud over at produktionen af højstyrkebeton ikke tynger i CO2- regnskabet, medvirker elementernes lave vægt også til, at det ikke er så energikrævende at transportere dem til en byggeplads og at håndtere dem her. Dette medfører yderligere en reduktion af CO2-udledningen. Det anslås, at et byggeri i højstyrkebeton fører til en samlet CO2-reduktion på op til 60 procent i forhold til et byggeri med traditionelle betonelementer. 

Billige boliger til verdens fattige lande 

Mens vi i Danmark bruger meget energi på at opvarme vores bygninger, bruger man i andre dele af verden meget energi på at afkøle dem. Derfor har byggesystemet af højstyrkebeton også et kæmpe potentiale i varmere verdensdele, fordi højstyrkebetonens gode isoleringsevne kan holde varmen ude af bygningerne. 

Holdet bag højstyrkebetonen har endvidere udviklet en transportabel fabrik, som gør det muligt at fremstille sandwichelementer af højstyrkebeton lokalt – også selvom byggepladsen ligger på et helt andet kontinent. Dette testes lige nu i Sydafrika, hvor der bliver opført 92 andelslandbrug ved Johannesburg, som forventes at stå færdige i starten af 2014.
”Vores low cost building-system kan skaffe billige boliger til verdens fattige mennesker, samtidig med at der bruges lokale råvarer og lokal arbejdskraft,” forklarer Karsten Bro. 

    Foto: Kontraframe            Foto: Kontraframe
Den nye højstyrkebeton har mange anvendelsesmuligheder – både i nyt byggeri ved energirenovering af ældre bygninger.
Fotos: Kontraframe

Testhus på DTU 

I udviklingen af højstyrkebeton har DTU Byg bidraget med forskning i blandt andet betonens materialeegenskaber, dens betydning for indeklimaet, dens opførsel under brand, stivhed og styrkeforhold samt risiko for revnedannelse.
”Det kræver en specialviden at udvikle et helt nyt byggesystem. Derfor har det været en forudsætning, at vi undervejs har haft tæt kontakt til en lang række specialister inden for dimensionering, holdbarhed, indeklima, energiforbrug og akustik på DTU,” fortæller Karsten Bro. 

DTU har i samarbejde med Connovate endvidere opført et testhus i Lyngby. Testhuset bliver hjørnestenen i fremtidig udvikling af højstyrkebetonen, siger professor Henrik Stang: ”Testhuset gør det muligt for os at monitorere, hvordan betonen opfører sig over tid. Vi kan måle på selve huset og følge, hvordan materialerne ældes, og hvordan dette påvirker betonens isoleringsevne. Det er essentielt, at vi gør det, for så bliver det muligt at udvikle både materialet og byggeelementerne.” Højteknologifonden skød i alt 15 mio. kr. i udviklingen af højstyrkebetonen. Projektet har imponeret kommunikations- og analysechef Thomas Bjerre fra Højteknologifonden: ”
Det er usandsynligt flotte resultater, dette projekt har skabt. Det er en fornøjelse at have et projekt, der på tre år formår at gå fra noget, der var en præsentation på en laptop, til noget, almindelige mennesker møder i deres dagligdag.”

De nye sandwichelementer af højstyrkebeton blev frigivet på markedet i oktober 2013.

Relaterede Videoer  

Vis flere