Moholt 50\50, studentboliger i massivtre. MDH Arkitekter 2016.

Et gjennombrudd for massivtre

Hvor langt er vi kommet i bruken av konstruksjonssystemer i massivtre i Norge? Flindall, Sunter og Nygaard trekker linjene fra 1990-tallet fram til i dag, og ser på de arkitektoniske konsekvensene av dagens massivtresystemer for en typisk byggeoppgave: Studentboliger.

Innføringen av funksjonsbaserte forskrifter på slutten av 90-tallet gjorde det enklere å benytte tre i bærende konstruksjoner i større bygg i Norge.  I en særnorsk oppfølging av reglene for universell utforming ble det i 2010 innført krav om automatisk brannslukningsanlegg i boligbygg hvor det kreves heis. En antakelig utilsiktet, men viktig følge av dette var en ytterligere tilrettelegging for bruk av tre i høye bygg. 

“Årsakene til dette gjennombruddet for bruken av massivtre finnes i samvirket mellom viktige aktører og rammebetingelser.”

Trebasert innovasjonsprogram (et program i regi av Innovasjon Norge) og Norwegian Wood (et delprosjekt i Stavanger 2008 – Europeisk kulturhovedstad), initierte en utforsking av nye konstruktive og arkitektoniske muligheter. Svartlamoen ungdomsboliger av Brendeland & Kristoffersen (2005) og Preikestolen fjellstue av Helen & Hard (2008) sprang ut av disse initiativene. De fikk internasjonal oppmerksomhet for sine arkitektoniske kvaliteter og nyskapende treløsninger. Pilot- og forbildeprosjektene førte derimot ikke til noe markant taktskifte i utbredelsen av tre i store bygg. Det er symptomatisk at Moelven i 2010 la ned sin massivtreproduksjon på grunn av manglende etterspørsel. 

Men bare tre år senere, i august 2013, innviet Studentsamskipnaden i Ås studentboligprosjektet Palisaden, to tårn i åtte etasjer tegnet av BAS arkitekter. Dette var Norges til da høyeste trehus, bygd i massivtre fra Østerrike. Prosjektet hadde energibehov på passivhusnivå og ble ferdigstilt innenfor budsjett og tidsrammer. Det ble hyllet av politikere, byggherre, brukere og entreprenører. Ryktet spredte seg. Innen 2017 regner en med at mer enn 4000 studentboliger vil være ferdigstilt etter samme modell. Dette er et uvanlig gjennombrudd for ny teknologi i en bransje som har vært preget av treghet i omstilling og utvikling. 

Årsakene til dette gjennombruddet for bruken av massivtre finnes i samvirket mellom viktige aktører, en bevisst prosjektorganisering, et stort og enhetlig marked, en egnet teknologi og tydelige finansielle rammebetingelser.

Innen 2017 vil mer enn 4000 studentboliger være ferdigstilt med bruk av massivtreelementer. Dette er et uvanlig gjennombrudd for nyteknologi i byggeindustrien

Innen 2017 vil mer enn 4000 studentboliger være ferdigstilt med bruk av massivtreelementer. Dette er et uvanlig gjennombrudd for nyteknologi i byggeindustrien

By 2017, more than 4000 student housing units will have been constructed using CLT elements.

Byggherrene

Studentsamskipnadene har spilt en nøkkelrolle. De er både byggherre og drifter av byggene de bestiller. De har opparbeidet en god forståelse av beboernes behov, og har et langsiktig perspektiv på materialer, bruk og vedlikehold. Det gir et annet grunnlag for å vurdere og akseptere risiko enn å bygge for salg. Det har også vært viktig at de utdanningsinstitusjonene som samskipnadene betjener, som f.eks. NMBU, har et dypt engasjement i spørsmål knyttet til miljø og bærekraft. 

Prosjektlederne, rådgiverne, entreprenørene

I Ås etablerte prosjektlederfirmaet iTre en prosjektmodell hvor de, på oppdrag fra byggherren og i samarbeid med utvalgte arkitekter og konsulenter, utviklet et utvidet forprosjekt. Det omfattet en godt dokumentert trebasert løsning. Produksjon og montasje ble prisberegnet som en samlet leveranse før mulige totalentreprenører ble koblet inn. Alle deltakere i prosjektet ble oppdatert på massivtreteknologi i felles informasjonsmøter. iTre-modellen reduserte entreprenørenes usikkerhet og skepsis knyttet til priser og løsninger og ble derfor avgjørende for gjennombruddet.   

Politiske, tekniske og økonomiske faktorer 

Bygging av studentboliger har høy politisk prioritet. Midlertidigheten i leieforholdet har gitt grunnlag for lempninger i en del forskriftskrav, for eksempel knyttet til lydisolasjon. Dette har gjort det enklere å oppfylle lydkravene der tre benyttes i vegger og dekker. Studentboliger, med sine mange små og like enheter, egner seg svært godt for prefabrikasjon i massivtre. Husbanken setter strenge kostnadsrammer for å gi tilskudd. Det krever økonomisk disiplin blant alle deltakere i prosjektene og en orientering mot nye og rasjonelle byggemåter. Disse politiske, tekniske og økonomiske faktorene har vært viktige i den raske utbredelsen av massivtre i studentboliger.

Studentboligblokken

Det byggesystemet som ble utviklet i det første prosjektet i Ås har med mindre bearbeidinger og variasjoner blitt benyttet i den etterfølgende serien av studentboliger i massivtre. En typisk blokk er inntil åtte etasjer høy. Da kan en klare seg med én rømningstrapp og øverste plan kan nås av brannvesenets redningsmateriell. Innenfor denne høyden åpner forskriftene for bruk av tre i dekker. Den typiske blokken er dessuten fullsprinklet, noe som gjør det enklere å oppnå tilstrekkelig brannsikkerhet. 

En typisk etasjeplan i disse prosjektene har rekker av hybler med mellomliggende fellesrom og trapp/heiskjerne. Hyblene har eget bad og er parvis speilvendt rundt en felles VVS-sjakt. Bæresystemet i massivtre følger planløsningens ortogonale struktur og består av yttervegger, vegger mot korridor, dekker og avstivende sjakter for trapp og heis. Ytterveggene i massivtre er lufttette, men diffusjonsåpne, og er isolert til passivhusnivå med trykkfast, utvendig mineralull. Innvendige skillevegger er også utført i massivtre. Lydisolasjon etableres gjennom oppbygging av gulv samt påforing og gipskledning på innsiden av yttervegger og delvis i himlinger og på innervegger. 

Disse grunntrekkene gjør at den typiske studentboligblokken blir et stort, rektangulært volum med plane hovedfasader preget av et stort antall små og like vinduer. Den arkitektoniske bearbeidingen av denne bygningstypen er en utfordring som må møtes med bevisste strategier.

 “Skiftet til en hovedkonstruksjon i tre kom etter at iTre, med bakgrunn i erfaringene fra Ås, presenterte et massivtre­alternativ.”

Moholt 50|50

I serien av massivtreprosjekter er fortettingen av Moholt studentby for Studentsamskipnaden i Trondheim interessant fordi det er stort prosjekt og fordi det er basert på et konkurranseutkast som hadde stålskjelett og prefabrikerte betongelementer som hovedkonstruksjon. Det var i tillegg utformet med teglfasader, tilpasset den eksisterende bebyggelsen på Moholt. MDH arkitekter i samarbeid med Arne Henriksen arkitekter og MASU landskapsarkitekter vant arkitektkonkurransen om prosjektet i 2013. Juryen fremhevet at utkastet ga en “klar definisjon av et nytt sentralt møtested for Moholt, med en tydelig karakter og konseptuell styrke”. MDH fremhever intensjonen om et kompakt, urbant senter som samtidig knytter Moholt til omgivelsene. Bebyggelsen består av fem boligtårn, en barnehage og et bibliotek/aktivitetshus.

Skiftet til en hovedkonstruksjon i tre kom etter at iTre, med bakgrunn i erfaringene fra Ås, presenterte et massivtre-alternativ både for boligtårnene og de øvrige byggene. En tydeligere miljøprofil i tillegg til kortere byggetid og konkurransedyktig pris gjorde at SiT allerede i forprosjektfasen besluttet å gå over til tre som hovedmateriale. Ser vi på en typisk hybeletasje i tårnbyggene har den fellestrekk med den typiske massivtreplanen.

Entreprenørfirmaet Veidekke, som bygde studentboligene i Ås, vant også totalentreprisen på Moholt. Hovedkonseptet i konkurranseutkastet synes å ha vært robust og er godt ivaretatt under transformasjonen til tre.

Nye Moholt 50|50 av MDH Arkitekter SA, blikk inn mot almenningen.

Nye Moholt 50|50 av MDH Arkitekter SA, blikk inn mot almenningen.

Looking into the future common.

Nye Moholt 50|50 og gamle Moholt.

Nye Moholt 50|50 og gamle Moholt.

The existing student village from 1965 and the new timber towers.

Studenttårn, med forskutt panel – "teleskopfasade”.

Studenttårn, med forskutt panel – "teleskopfasade”.

Housing tower with overlapping panel facade - “telescopic facade”.

Betong og eksponert massivtre i trapperom.

Betong og eksponert massivtre i trapperom.

Cross-laminated timber elements exposed in the stairwell.

Hybelinteriør.

Hybelinteriør.

Student unit interior.

Fellesrom for studenter med kombinasjon av nedsenket himling og eksponert massivtredekke.

Fellesrom for studenter med kombinasjon av nedsenket himling og eksponert massivtredekke.

Student common room with suspended ceiling and exposed timber ceiling.

Sett fra den nye hovedadkomsten ved Jonsvannsveien på en klar og solrik oktobermorgen gjenkjennes de arkitektoniske intensjonene umiddelbart i det ferdige prosjektet. De ni etasjer høye tårnene gir studentbyen en slående og dristig urban front. Blokkene har irregulære, y-formede planer der alle de tre vinklene mellom fløyene er forskjellige. Tårnene utgjør en urban grunnenhet som kan roteres og fininnstilles i forhold til byplan og landskap. Avviket i hovedform fra den typiske massivtreblokken gir et endret arkitektonisk rammeverk med større variasjon i bygningsvolumer. Fra mange synsretninger fremstår tårnene som slanke på tross av et stort fotavtrykk. De oppbrutte silhuettene mot himmelen er skarpt avtegnet med smale beslag. 

Blokkene fremstår tydelig som trebygg og er kledd med etasjehøye bånd av smalt, stående, kebony-behandlet furupanel som er presist tilskåret ved alle hushjørner. Ved å la båndene overlappe vertikalt, på samme måte som sponkledning, skapes kontinuerlige horisontale sprang med skygger som beskriver tårnenes hoveform. De fungerer samtidig som en teleskopløsning som vil ta opp kryp i de innenforliggende massivtredekkene uten at kledningsbordene skades. Utvendige solskjermer har fargenyanser som spiller sammen med sjatteringene i treverket.

Treoverflatene vil gråne over tid og ha daglige variasjoner avhengig av dagslys, sol og regn. Ved å gi hver fasadeflate en enhetlig karakter og dermed enhetlig klimaeksponering er forholdene lagt til rette for en jevn fargeendring. Sprangene i de overlappende panelflatene vil likevel gi sol- og regnskygger hvor gråningen utsettes. Fasadenes orientering i forhold til sol og vind vil i tillegg kunne gi ulik aldring flatene imellom. Hovedinntrykket er at hensyn til fremtidige fargeendringer i trekledningen er gjennomtenkt og ivaretatt. Kanskje trenger store trefasader tydelige flater og mønstre hvor variasjonene kan spille seg ut. 

Inngangsplanet i tårnene rommer felles og utadrettede funksjoner som frisør, vaskeri og legekontorer som vil bidra til økt aktivitet og sosialt liv på gatenivå. Denne kontakten er svakt uttrykt og tilrettelagt arkitektonisk, og motsier prosjektets tydelige urbane ambisjoner.  Overgangen til massivtre kan ha spilt en rolle her. Byggesystemet har bærende yttervegger som gir begrensninger i størrelsen på åpninger. Vinduene i første etasje er ført ned til gulvet, men en sterkere henvendelse mot byrommet burde vært mulig.

Den y-formede planen er arealeffektiv. Femten hybler pr. etasje, fem i hver av de utstikkende boligfløyene, nås fra en sentralsone med trapp og felles kjøkken og oppholdsrom. Eksponerte treoverflater gir hovedtrapperommet en varm og imøtekommende karakter med livlige hulltakinger i midtveggen. Fellesrommene har rikelig dagslys og god utsikt. Også her bidrar eksponerte massivtreflater til å dempe institusjonspreget. I etasjeskiller mellom fellesrom er lydkravene lavere, så lydhimlinger kan sløyfes. Hyblene er små, men høye vinduer gir godt dagslys og mange har utsikt til fjerne by- og landskapsområder. En vegg i hver boenhet har treoverflate, som er behageligere og mer robust enn gips.

Prinsipp for treelementer. Aksonometri av studenttårn.

Prinsipp for treelementer. Aksonometri av studenttårn.

Scheme for use of cross-laminated timber elements. Axonometric of housing tower.

Moholt 50/50 har vist at massivtresystemet for studentboliger enkelt og uten vesentlige tilleggskostnader kan tilpasses andre volumformer enn den strengt rektangulære. En fortsatt suksess er avhengig av at denne fleksibiliteten utnyttes og videreutvikles. Prosjektet er et markant og vitalt tilskudd til studentbyen på Moholt. MDH viser at tendensene til regularitet og monotoni som ligger i prefabrikasjon kan styres og innarbeides i en bevisst arkitektonisk strategi. På Moholt er det avgjørende at dette skjer innenfor et godt grep i utformingen av situasjonsplanen og bygningsvolumene. Det forutsetter også en presis detaljutforming som tar hensyn til materialegenskaper og bygger opp under og tydeliggjør de arkitektoniske intensjonene og kvalitetene. Moholt-prosjektet er et godt argument for flere arkitektkonkurranser med flere “ville kort” blant deltakerne.

Massivtre: Hva er oppnådd, og hva bør videreutvikles?

Serien av studentboligprosjekter viser at et rasjonelt massivtresystem kan konkurrere med stål og betong. Det tas nå også i bruk i store helsebygg. Brann- og lydtekniske løsninger er utviklet skrittvis, med tester i full skala. Samtidig letes det etter sikre og rasjonelle løsninger, helst preaksepterte, for det ordinære boligmarkedet. En kan gipse seg frem, men det ville være bedre om tre kan synes og oppleves i store trebygg.

Målinger på ferdige bygg og tester i laboratorier viser at massivtreveggene har stor stivhet som kan utnyttes bedre, for eksempel i utkragende volumer. Formbarheten av tre ved hjelp av CNC-utstyr gjør det enkelt å produsere elementer med irregulære geometrier. IBOIS-senteret i Lausanne har utnyttet dette i komplekse foldekonstruksjoner og buede skall i massivtre.

Trekonstruksjoner gir lavere klimagassutslipp, men når massivtreet i studentboligene importeres fra Østerrike reduseres gevinsten. Det er også et nederlag for norsk treindustri. Det må jobbes videre med miljøvennlige limtyper. Bruk av tre kan økes både i isolasjon og i  andre komponenter i massivtrebyggene.

Bygg i byer må kunne romme flere funksjoner, og bruken må kunne endres over tid. Søyle- og bjelkesystemer kan være mer tilpasningsdyktige og mer uttrykksfulle enn de typiske massivtrebyggenes skiver og dekker. I den nye trebyen må både skjelettkonstruksjoner, elementer, moduler og skall kombineres i arkitektoniske helheter. Jan Strumillo, som er arkitekt og PhD-student på AHO, hevder at for at urbane trebygg skal få utbredelse må de først bli vanlige. Studentboligprosjektene gir ham rett. Men spørsmålet blir da: Hvordan sikrer vi varig teknisk, funksjonell og arkitektonisk kvalitet i store og vanlige bygg? Hva skal til for at de oppleves som verdifulle og verdt å ta vare på og dermed blir bærekraftige? 

MDHs Moholt 50/50 viser at dette kan oppnås ved å følge, men samtidig regissere, de iboende tendensene og mulighetene i program, konstruksjoner og materialer.

Forfatterne er tilknyttet forskningsprosjektet Wood Be Better ved AHO. Catherine Sunter DipArch ARB, prosjektkoordinator. Ona Flindall, M.Ark, prosjektmedarbeider. Marius Nygaard, Arkitekt MNAL, professor, prosjektleder.

Noter
  1. Første del av artikkelen er et utrag av O.K.Flindall & M.Nygaard: Tracing a Timber Breakthrough - the introduction of CLT to the student housing market in Norway. Presentert på konferansen “Sustainable Housing” i Lisboa november 2016.
  2. Betegnelsen “wildcard” brukes om arkitektkontorer i etableringsfasen som var med i NALs Wildcardordning, som hjalp nye kontorer å vinne fram i konkurranser osv. Kulturdepartementet kuttet støtten til Wildcardordningen i 2015.
  3. Fra BIONÆRs programplan 2012-2020.
English Summary
A breakthrough for cross-laminated timber

By Ona Flindall, Catherine Sunter and Marius Nygaard

The introduction of performance-based building regulations and new rules for universal access at the end of the 1990’s made it easier to use loadbearing timber structures in Norway. This was followed up in a timber-based innovation programme, which resulted in buildings like the Svartlamon housing (Brendeland & Kristoffersen, 2005) and Preikestolen Mountain Lodge (Helen & Hard 2008). These pilot projects did not, however, lead to any marked increase in the use of timber in large buildings.

In this article, Flindall, Sunter and Nygaard trace the development of an area of building where the use of timber actually did take off: Student housing, a typology where cross-laminated timber is rapidly becoming a commonplace material in ever-higher structures. The use of cross-laminated timber has obvious advantages over concrete elements in terms of CO2 footprint and energy performance as well as cost and ease of construction, and student housing has been seen as a programme where the disadvantages of timber in terms of sound and fire separation can be more easily handled.

The article analyses the roles of all parts of the building industry, and looks at the typical architecture that has resulted from this development so far.

The full article can be read in english at architecturenorway.no.

Et gjennombrudd for  massivtre
Marius Nygaard
Arkitekt MNAL, professor, AHO - Institutt for arkitektur.Prosjektleder Wood Be Better Research Project 
Et gjennombrudd for  massivtre
Catherine Sunter
Arkitekt DipArch ARB. Prosjektkoordinator og lærer tilknyttet Wood Be Better Research Project AHO
Et gjennombrudd for  massivtre
Ona Katrina Flindall
Arkitekt MNAL. Utdannet ved AHO. Prosjektmedarbeider Wood be Better Research Project AHO
Et gjennombrudd for  massivtre
Publisert på nett 13. januar 2017. Opprinnelig publisert i Arkitektur N nr. 7-8 – 2016. For å få full tilgang på alt innhold i Arkitektur N kan du kjøpe eller abonnere på papirutgaven.