Höga hus i trä

modern teknik ger nytt liv åt gammalt material

Skyskrapor byggs i stål och betong, medan trä är reserverat för småhus. Så har det varit länge - trä är helt enkelt inte starkt nog och brinner dessutom lite för bra för att passa till större hus.
Men nu börjar det bli ändring på det. Bland annat materialutveckling och nya konstruktionsmetoder har öppnat för allt större trähus. Och det dröjer nog inte länge förrän vi får se den första träskyskrapan. Från och med nästa år kommer höjdrekorden för trähus att slås flera gånger om året.
Fast än så länge innehas världsrekordet kanske lite oväntat av ett ganska så okänt 1 000 år gammalt tempel i norra Kina.

HSB planerar att bygga en träskyskrapa på Kungsholmen i Stockholm. Bild: HSB

HSB planerar att bygga en träskyskrapa på Kungsholmen i Stockholm. Bild: HSB

Det säger något om svårigheterna med att bygga högt i trä att världens idag högsta träbyggnad är en 67,3 meter hög träpagod från 1056. Inte på tusen år har alltså någon lyckats bygga en högre träbyggnad trots de enorma framsteg som gjorts inom byggnadsteknik.

Det finns och har visserligen funnits högre träkonstruktioner. Den högsta som funnits var ett 190 meter högt radiotorn utanför den sydtyska staden Mühlacker som sprängdes av nazityska SS våren 1945 för att förhindra att de allierade tog kontroll över radiostationen. Dagens högsta träkonstruktion är den 111 meter höga radiomasten i Gliwice i södra Polen, byggd i tåligt lärkträ.

Fast det är skillnad på en träkonstruktion som bara ska hålla uppe en antenn och en byggnad som ska bära både sig själv, invånare, inventarier och installationer.

Den kinesiska världsrekordbyggnaden i höjd, träpagoden i det buddhistiska Fogongtemplet i Ying utanför Shuozhou, från år 1056 är ett mellanting. Med sina 67,3 ­meter är det åttakantiga templet som sammanfogats utan en enda spik nästan lika högt som Hötorgsskraporna i Stockholm - men har förutom några buddhastatyer få inventarier och bara tillfälliga besökare.

Det polska radiotornet i Gliwice är en fackverkskonstruktion, inte olikt Eiffeltornet. Bild: Lcj

Det polska radiotornet i Gliwice är en fackverkskonstruktion, inte olikt Eiffeltornet. Bild: Lcj

Den korslimmade trärevolutionen

Eiffeltornet i Paris? Nej, radiotornet i Gliwice, Polen, som idag är världens högsta träkonstruktion med sina 111 meter. Bild: Andrzej Jarczewski

Eiffeltornet i Paris? Nej, radiotornet i Gliwice, Polen, som idag är världens högsta träkonstruktion med sina 111 meter. Bild: Andrzej Jarczewski

Den huvudsakliga anledningen till att det både i modern och i historisk tid har byggts så få stora byggnader helt i trä handlar om materialets lägre hållfasthet jämfört med andra alternativ, men kanske framför allt om brandrisken.

Förödande bränder har gång på gång dragit genom världens städer och gjort varje tanke på monumentala byggnader helt i trä till en omöjlighet. Idag finns bara en liten del av ursprungliga trähusbebyggelser kvar i svenska städer, de flesta har blivit offer för stadsbränder.

Stora hybridhus har däremot alltid funnits, som Stockholms slott som ibland brukar kallas Sveriges största trähus på grund av att stommen är i trä.

Fast nu har vinden vänt. Över hela världen rusar nu arkitekter och byggherrar till för att bygga den högsta träskrapan. Något som i grunden beror på en enda sak - uppfinningen av korslimmat trä, så kallat KL-trä.

På 1990-talet började forskare vid högskolorna i främst Schweiz, Österrike och Tyskland experimentera med att bygga hus av massiva träskivor gjorda av korsvis limmade brädor. Skikten limmas samman under högt tryck, och genom att mellanskiktet läggs vinkelrätt mot de yttre tätskikten skapas ett väldigt tvärstyvt och formstabilt material som mer liknar betong i material­styrka än vanligt virke.

KL-trä görs oftast av gran och den största och kraftigaste dimensionen med upp till nio skikt trä har en längd på hela 16,5 meter, en bredd på 2,95 meter och en tjocklek på 0,5 meter. Stor spännvidd, hög bärighet och att de lätt kan prefabriceras efter kundens önskemål i fabrik gör att KL-trä på relativt kort tid har blivit ett allvarligt alternativ till stål och betong. Vid sidan av stommar i korslimmat trä används också stommar av träreglar och pelar-balksystem i limträ i dagens moderna trähus.

Många fördelar med trä - kanske

Idag har runt tio procent av landets nybyggda flerbostadshus trästomme, men redan 2025 vill Sveriges nuvarande bostadsminister att andelen ska vara 50 procent. Att den visionen överhuvudtaget är möjlig beror på att de svenska byggreglerna ändrades år 1994 och gick från detaljreglering till funktionsbaserade krav. Innan dess hade det av brandsäkerhetsskäl inte varit tillåtet att bygga hus med över två våningar i trä, men med de nya reglerna går det bra bara man bygger in och installerar tillräckligt brandskydd, som sprinklersystem och brandavskiljande väggar.

En av alla idéer om stora hus av trä är ett 228 meter och 80 våningar högt hus i Chicago. Likt Oakwood Tower i London har det en bärande stomme på utsidan. Bild: Perkins + Will

En av alla idéer om stora hus av trä är ett 228 meter och 80 våningar högt hus i Chicago. Likt Oakwood Tower i London har det en bärande stomme på utsidan. Bild: Perkins + Will

Bara något år senare började de första fyra- och femvåningshusen i trä dyka upp runt om i landet. Eller de första moderna trähusen, som man numera brukar kalla flerbostadshus med trästomme som byggs efter de nya funktionella byggreglerna.

Eftersom tekniken hos de så kallade moderna trähusen är relativt ny och under utveckling svänger också bedömningarna rätt friskt mellan förespråkare och kritiker. Hos förespråkarna verkar det knappt finns någon hejd på de höga trähusens alla fördelar. Inte minst klimatmässigt - byggmaterialet går inte bara att odla, det är till och med koldioxidnegativt.

oldioxidutsläppen för Sveriges idag högsta moderna trähus, åttavåningshusen i Strandparken i Sundbyberg norr om Stockholm, beräknas inklusive transporter och produktion, enligt byggföretaget Folkhem, till minus 1 000 ton. Ett motsvarande hus byggt i betong sägs istället orsaka utsläpp på runt 1 200 ton koldioxid. Förklaringen ligger i att trähuset fungerar som kolsänka. När huset rivs och träet bryts ner frigörs dock koldioxid igen.

Länge var det här svartbygget världens högsta bostadshus i trä - ett 44 meter högt hemmabygge av en lokal gangster i Archangelsk, Ryssland. Sutjagins hus, efter ägaren Nikolaj Sutjagin, började byggas 1992 och revs av myndigheterna 2008 eftersom det ansågs som en brandfara. Bild: Sk

Länge var det här svartbygget världens högsta bostadshus i trä - ett 44 meter högt hemmabygge av en lokal gangster i Archangelsk, Ryssland. Sutjagins hus, efter ägaren Nikolaj Sutjagin, började byggas 1992 och revs av myndigheterna 2008 eftersom det ansågs som en brandfara. Bild: Sk

Å andra sidan kommer den största delen av utsläppen under användningen, genom exempelvis uppvärmning. Enligt ett par aktuella studier från IVL Svenska Miljöinstitutet och SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut blir skillnaden i utsläpp mellan hus med betong- och trästomme under en hel livscykel, 50 och 100 år, försumbar och inte heller alltid till trästommens fördel.

Andra fördelar som brukar lyftas fram med trä jämfört med betong och stål är den snabba byggtiden. För Folkhems trähus i Sundbyberg tog det exempelvis sju månader från bottenplatta till inflyttning, mot 20 månader för ett motsvarande betonghus strax bredvid. Orsaken är att träelement är lättare att förproducera i fabrik och göra kompletta moduler av.
Olika installationer, som badrum och kök, kan göras på fabrik och sedan snabbt monteras ihop på bygget. Den lägre vikten - KL-trä väger bara en femtedel så mycket som armerad betong - gör monteringen lättare och snabbare.

Och dessutom mindre bullrig för byggarbetare och kringboende.

Länge var det här svartbygget världens högsta bostadshus i trä - ett 44 meter högt hemmabygge av en lokal gangster i Archangelsk, Ryssland. Sutjagins hus, efter ägaren Nikolaj Sutjagin, började byggas 1992 och revs av myndigheterna 2008 eftersom det ansågs som en brandfara. Bild: Sk

Länge var det här svartbygget världens högsta bostadshus i trä - ett 44 meter högt hemmabygge av en lokal gangster i Archangelsk, Ryssland. Sutjagins hus, efter ägaren Nikolaj Sutjagin, började byggas 1992 och revs av myndigheterna 2008 eftersom det ansågs som en brandfara. Bild: Sk

Brandskydd

Trähusförespråkare brukar också framhäva en egenskap hos träet som till en början låter helt galen: att det är så brandsäkert. Där stålbalkar vid en häftig brand sägs kunna bli som sladdrig spagetti av värmen har träet ett inbyggt brandskydd genom att ytan förkolnas, kapslar in insidan och saktar ner branden. Kolskiktet är värme­isolerande och träets kärna fortsätter därför att ha i stort sett normal temperatur och bibehållen bärförmåga under relativt lång tid eftersom förkolningen går förhållandevis sakta. Flera studier på brand i hus av korslimmat trä har också visat att branden ofta självslocknar när brandkällan försvinner.

I Zürich, Schweiz, har den japanska arkitekten Shigeru Ban byggt ett mediahus åt företaget Tamedia. Huset liknar mest ett gigantiskt trämekano. Hela stommen består av tillskurna element i limträ som på plats sammanfogas med stora träpluggar i hårt bokträ med hjälp av stora hammare. Trästommen kan därför om man så vill lätt plockas ner och byggas upp på annan plats. Bild: Shigeru Ban

I Zürich, Schweiz, har den japanska arkitekten Shigeru Ban byggt ett mediahus åt företaget Tamedia. Huset liknar mest ett gigantiskt trämekano. Hela stommen består av tillskurna element i limträ som på plats sammanfogas med stora träpluggar i hårt bokträ med hjälp av stora hammare. Trästommen kan därför om man så vill lätt plockas ner och byggas upp på annan plats. Bild: Shigeru Ban

Andra, som Svenska brandskyddsföreningen, är skeptiska till höga trähus just på grund av brandsäkerheten. Enligt dem kan inte rena trähus bli helt brandsäkra och trästommen riskerar att skadas allvarligt både under brand och under släckningsarbete. SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut (tidigare Statens Provningsanstalt) menar å sin sida i en rapport att brandsäker­heten är god i moderna hus med trästomme, men att brister i detaljlösningar kan få allvarligare konsekvenser än i hus av andra material. Som exempel tar de en brand i ett fem våningar högt studenthus av trä i Luleå 2013. En liten spisbrand spred sig via ventilationssystemet till vinden och vidare neråt i trästommen där den inte gick att släcka. Byggnaden totalförstördes.

 

Trä som växer mot himlen

Att bygga riktigt höga hus i trä ställer helt andra krav på brandsäkerhet och hållfasthet än låga byggnader och det pågår nu mycket forskning med att ta fram nya tekniska lösningar som kan ersätta stål och betong.

Toronto tree tower heter lämpligt nog den här vertikala trädkojan till skyskrapa på 62 meter som ritats för Toronto av arkitektbyrån Penda. Stommen är i korslimmat trä och bostäderna består av förproducerade moduler som staplas upp runt en central kärna. Bild: Penda

Toronto tree tower heter lämpligt nog den här vertikala trädkojan till skyskrapa på 62 meter som ritats för Toronto av arkitektbyrån Penda. Stommen är i korslimmat trä och bostäderna består av förproducerade moduler som staplas upp runt en central kärna. Bild: Penda

Fast en bra tid framöver kommer sannolikt majoriteten av träskraporna att vara hybridhus. Världens idag högsta moderna trähus, ett 53 meter högt studenthus i Vancouver, Kanada, som stod klart 2017 skyltar intressant nog inte alls med sin unika trästomme av KL- trä och limträ. För att snabba på bygget och snabbt få byggnadstillstånd klädde man huset med betong och gips för brandskyddets skull. Även hisschakten och trapphusen är i betong.

En rad höga trähus byggs just nu runt om i världen. Några 800 meters skrapor, som Dubais Burj Khalifa, lär det väl inte snickras ihop av trä i första taget, men det borde inte ta länge innan man i alla fall får till ett hus som är högre än världens högsta träd, det 116 meter höga sekvojaträdet Hyperion i Kalifornien. I Norge monterar man just nu ihop ett 81 meter högt trähus, i Wien ett 84 meter högt och om den kanadensiske trähusaposteln Michael Green får som han vill kanske det snart sticker upp en träskrapa i Paris på hela 120 meter. 

Sveriges högsta träbyygnad finns i Eslöv - ett spannmålsmagasin från 1918. Numera är det ombyggt till flerbostadshus och renoverat. Bild: Håkan Dahlström

Sveriges högsta träbyygnad finns i Eslöv - ett spannmålsmagasin från 1918. Numera är det ombyggt till flerbostadshus och renoverat. Bild: Håkan Dahlström

Fakta: 
Världens två högsta trähus
Att resa hus gjorda av förproducerade träelement är en betydligt tystare och mindre dammig verksamhet än betongbyggande. Bild: Acton Ostry Architects

Att resa hus gjorda av förproducerade träelement är en betydligt tystare och mindre dammig verksamhet än betongbyggande. Bild: Acton Ostry Architects

Det ena byggdes år 1056, det andra 2017. I något år till kommer den 67,3 meter höga träpagoden i det buddhistiska Fogongtemplet i Ying utanför Shuozhou i norra Kina att inneha förstaplatsen som världens högsta träbyggnad. Tvåan, det moderna trähuset Brock Commons i Vancouver, Kanada, är 53 meter högt och har 18 våningar och ser jämte träpagoden ut som vilken hög dussinbyggnad som helst.

Gammal är högst. Det ser kanske inte ut så, men den snart 1 000 år gamla kinesiska träpagoden till höger är högre än den 53 meter höga studentskrapan i Vancouver, Kanada, till vänster, som just nu är världens högsta moderna trähus och stod klar 2017. 67 meter hög är träpagoden och är med det världens högsta träbyggnad. Bild: Gisling, Acton Ostry

Gammal är högst. Det ser kanske inte ut så, men den snart 1 000 år gamla kinesiska träpagoden till höger är högre än den 53 meter höga studentskrapan i Vancouver, Kanada, till vänster, som just nu är världens högsta moderna trähus och stod klar 2017. 67 meter hög är träpagoden och är med det världens högsta träbyggnad. Bild: Gisling, Acton Ostry

Men ska man vara rättvis är träpagoden egentligen bara 57 meter hög, lika hög som lutande tornet i Pisa, om man räknar bort den utsirade toppspiran. Och precis som Italiens lutande torn har även pagoden nu börjar luta betänkligt men står trots allt kvar. Husen runt om har dock gång på gång jämnats med marken till följd av jordbävningar.

Att det är så jordbävningssäkert beror till stor del på byggnadens flexibla träkonstruktion där bjälkar och bärande pelare har sammanfogats med tappar och tapphål.

åningsplanen kan därför röra sig individuellt under skalven utan att konstruktionen skadas.

Jämfört med betong är de massiva träskivorna av korslimmat trä som utgör stommen i Brook Commons lätta och kan snabbt lyftas dit och monteras. Bild: Acton Ostry Architects

Jämfört med betong är de massiva träskivorna av korslimmat trä som utgör stommen i Brook Commons lätta och kan snabbt lyftas dit och monteras. Bild: Acton Ostry Architects

Det kanadensiska studentbostadshuset är till skillnad från träpagoden inte ett rent trähus. Stommen är av korslimmat trä med pelare av limträ, men sammanfogat med stålförband och har hisschakt och trapphus av betong. Ytskikten är av gips och betong för brandsäkerhetens skull. Genom att husets delar kunde förproduceras i fabrik gick det enormt snabbt att färdigställa det: knappt 70 dagar.

Huset tjänar nu som experimenthus för fortsatt trähusbyggande och har bland annat försetts med rörelse- och fuktsensorer för att se hur stommen klarar studentlivet med 400 boende.

Världens högsta tandpetare
Enorma träpelare i byggnadens hörn ska stabilisera den 300 meter höga träskrapan. Bild: PLP Architecture

Enorma träpelare i byggnadens hörn ska stabilisera den 300 meter höga träskrapan. Bild: PLP Architecture

Om Oakwood Tower, som ritats och designats av materialforskare vid Cambridge University, en arkitektfirma och ett ingenjörsbolag, blir av kommer det att bli Londons näst högsta byggnad och världens överlägset högsta trähus. Med 300 meter och 80 våningar är det nära sex gånger högre än dagens högsta moderna trähus.

Den tandpetarliknande skyskrapan är inte bara en vision - enligt upphovsmännen är det en fullt realiserbar byggnad både sett till hållfasthet och brandsäkerhet. Byggnaden presenterades för Londons borgmästare 2016.

Den superhöga träskrapan ingår i ett forskningsprojekt vid Cambridge University där experter från olika discipliner analyserar och utvecklar olika sätt att ersätta stål med trä i höga byggnader. Sett till sin egen vikt är trä jämförbart med stål och bättre än betong när det gäller styrka och styvhet. Den låga vikten har fördelen att man kan designa hus på nya sätt men innebär också ett problem för supersmala skyskrapor och trästommen måste därför stabiliseras på nya sätt. I Oakwood Tower har man istället för att som vanligt hänga upp byggnaden på en inre kärna stagat upp den med hjälp av enorma träpelare längs utsidans hörn och byggt kraftiga torn vid basen som förstärkning. Mellan pelarna går diagonala stödbalkar av korslimmat trä för ytterligare stadga.

Hur högt går det att bygga i trä? Ja, minst 300 meter menar de ansvariga forskarna och arkitekterna bakom konceptskrapan Oakwood Tower som de vill placera mitt i centrala London. Bild: PLP Architecture

Hur högt går det att bygga i trä? Ja, minst 300 meter menar de ansvariga forskarna och arkitekterna bakom konceptskrapan Oakwood Tower som de vill placera mitt i centrala London. Bild: PLP Architecture

Träskrapor som byggs just nu
Nordens och världens högsta trähus blir 2018 Mjøstårnet i Brumunddal norr om Oslo med sina 81 meter. Bild: Voll Arkitekter

Nordens och världens högsta trähus blir 2018 Mjøstårnet i Brumunddal norr om Oslo med sina 81 meter. Bild: Voll Arkitekter

Världens högsta trähus mellan 2015 och 2017 finns i Norge. (I alla fall enligt företaget som byggde det - de förbiser den kinesiska pagoden i Ying.)

Bostadshuset Treet i Bergen är med sina 51 meter fortfarande en av världens högsta träbyggnader, men är nu slaget av Vancouvers två meter högre studentbostadshus.

2019 kanske Paris får ett 120 meter högt trähus, träskrapan Baobab. Bild: MGA

2019 kanske Paris får ett 120 meter högt trähus, träskrapan Baobab. Bild: MGA

orrmännen gillar dock inte att se sig slagna och uppför nu ett 81 meter högt trähotell norr om Oslo. Huset ska stå klart under 2018 och ordningen ska därmed vara återställd. Men bara för en kort tid.

I Wien byggs HoHo, ett hybridhus med kärna av betong och en trästomme fäst vid den, som även det ska stå klart under 2018. Och kanske kan Paris få en 120 meter och 35 våningar hög träskrapa året därpå. Baobab kallas den och ska i så fall stå strax väster om Triumfbågen.

Några månader efter att Mjøstårnet invigts väntas det 84 meter höga trähuset HoHo i Wien, Österrike stå färdigt och förpassa det norska huset till en andraplats. Bild: RLP

Några månader efter att Mjøstårnet invigts väntas det 84 meter höga trähuset HoHo i Wien, Österrike stå färdigt och förpassa det norska huset till en andraplats. Bild: RLP

Svenska träskrapor
Dagens högsta svenska moderna trähus, åttavåningshusen i Strandparken i Sundbyberg med fasad av cederträspån. Bild: Folkhem

Dagens högsta svenska moderna trähus, åttavåningshusen i Strandparken i Sundbyberg med fasad av cederträspån. Bild: Folkhem

Jämfört med exempelvis Norge är Sverige än så länge på efterkälken när det kommer till höga trähus. Dagens högsta moderna trähus är de två åttavåningshusen i Strandparken i Sundbyberg norr om Stockholm från 2013-2014. Högst är dock ett till bostadshus gammalt ombyggt spannmålsmagasin från 1918 i Eslöv som är 31 meter och tio våningar högt.
Fast nu börjar det röra på sig. I september blev det klart att man i stadsdelen Ör i Sundbyberg ska bygga ett helt kvarter i trä med hus upp till 15 våningar. I Skellefteå centrum ska ett cirka 64 meter högt kulturhus och hotell i trä stå klart 2020.

År 2020 ska Skellefteås 64 meter höga kulturhus stå klart. Bild: White arkitekter

År 2020 ska Skellefteås 64 meter höga kulturhus stå klart. Bild: White arkitekter

Det finns också vilda planer från HSB på en 100 meter hög träskrapa på Kungsholmen. Och om det inte vore nog för att punktera Stockholms låga siluett och ge dess skönhetsråd skrämselhicka har arkitekten Anders Berensson på uppdrag av Centerpartiet ritat en 133 meter hög skyskrapa i trä på toppen av ett parkeringshus mitt i Stockholms city. Trätoppen, som den heter, har stomme av korslimmat trä, 40 våningar och en träfasad i form av stora siffror som visar våningsplanen.

Om HSB får som de vill kommer en 100 meter hög träskrapa stå klar på Kungsholmen år 2023. Bild: HSB

Om HSB får som de vill kommer en 100 meter hög träskrapa stå klar på Kungsholmen år 2023. Bild: HSB

Mitt i Stockholm city vill Centerpartiet smälla upp skyskrapan Trätoppen, 133 meter hög, som då antagligen skulle knipa förstaplatsen i världen för högsta trähus med god marginal. Bild: Anders Berensson Architects

Mitt i Stockholm city vill Centerpartiet smälla upp skyskrapan Trätoppen, 133 meter hög, som då antagligen skulle knipa förstaplatsen i världen för högsta trähus med god marginal. Bild: Anders Berensson Architects

Brandsäkert trä
Bilden visar skivor av korslimmat trä som utsatts för brand under ett försök vid University of Queensland i Australien. Bild: UQ Fire

Bilden visar skivor av korslimmat trä som utsatts för brand under ett försök vid University of Queensland i Australien. Bild: UQ Fire

Trästommar har ett inbyggt brandskydd genom att kolskiktet på ytan kapslar in och skyddar träkärnan mot värmen vid ytan.

Experiment vid bland annat University of Queensland i Australien visar att korslimmat trä självslocknar när själva brandkällan i rummet brunnit ut. Bortsett från på ytan och en millimetertunn zon strax under, pyrolyszonen, så bibehålls därför träets bärförmåga och temperaturen överstiger inte 100 grader oavsett eldens styrka utanför. Fortsätter elden är förkolningshastigheten vid fullt utvecklad brand, enligt fakta från Svenskt Trä, relativt konstant med en hastighet på cirka 0,6-1 millimeter i minuten.

Även om det ger tid för evakuering, så är trästommar alltså inte brandsäkra och behöver ofta komp­letteras med både aktivt och passivt brandskydd. År 2013 totalförstördes exempelvis ett fem våningar högt studenthus av trä i Luleå.

En liten spisbrand spred sig via ventilationssystemet till trästommen där den inte gick att släcka. Byggnaden totalförstördes.

Material från
Allt om Vetenskap nr 11 - 2017

Mest lästa

Fler nyheter

Fler nyheter