Trägrund – som platta på mark utan betong

Utformningen av trägrunden under Villazero är egentligen väldigt lik en vanlig ”platta på mark” av betong. Men det blir andra saker att tänka på eftersom trä har helt andra egenskaper än betong. Framför allt är trä mycket mer känsligt för fukt. Anders Berggren på Structor Byggteknik Dalarna AB berättar om det unika projektet:

– Många höjde på ögonbrynen när de hörde talas om att vi skulle använda en trägrund.

I nära samverkan med Fiskarhedenvillan och Mondo Arkitekter ansvarade Structor Byggteknik Dalarna AB för projekteringen av Villazero. Anders var ansvarig för en arbetsgrupp gällande framtagande av material och konstruktion och fungerade även som byggherrens fuktsakskunnig. Eftersom projektet var ett experimentbygge som strävade efter noll växthusgaser var ett tidigt mål i projektet att hitta ett alternativ till den traditionella betongplattan på mark. Detta eftersom grunden står för en betydande andel av en villas CO2 påverkan. Valet föll på korslimmat trä (KL-trä) på EPS-isolering. Ett val som innebar en hel del utmaningar.

– Att bygga en trägrund på det här sättet var helt nytt för oss. Fuktfrågan var central men det fanns även andra saker att tänka på eftersom trä är olikt betong på många sätt. Betong är till exempel mycket starkare än trä och därför finns en begränsning när det gäller hur stort hus man kan ha på en trägrund. Villor med relativt enkla planlösningar och med högst två plan fungerar bra. Börjar man göra mer öppen planlösning med pelare och punktlaster blir trä ganska begränsat. Då kanske man bör titta på hybrider och blanda in betong i konstruktionen.

KL-element som skruvades ihop

Trägrunder kan utföras på flera olika sätt men till Villazero valdes korslimmat trä eftersom det har flera fördelar.

– Bland annat har KL-trä bra skivverkan och du får en noggrann prefabricerad produkt som ger ett relativt enkelt montage. Du förbereder marken och lägger på isolering och sedan är det i princip bara att lägga elementen på plats.

Trägrunden till Villazero består av sex KL-träelement som lyftes på med kran, varje element vägde ungefär 1,1 ton. Sidorna på elementen är urfrästa så att de passar in i varandra genom att det ena elementet överlappar det intill. Skarven mot kantbalken ser likadan ut. Elementen skruvades sedan samman. I en grund till denna typ av villa är det kantbalkarna som tar emot lasterna och måste därför dimensioneras så att de klarar det. I en traditionell betonggrund är kantbalkarna normalt en förtjockning i betong som är sammangjuten med betongplattan. På Villazeros trägrund är istället ytterkanterna av plattan förstärkt med en 100 mm hög och 400 mm bred KL-träskiva som är fastskruvad i KL-träplattan. Dimension på förstärkningen påverkas av utformningen av huset och skulle kunna se helt annorlunda ut på en annan typ av hus.

Markarbetet extra viktigt

När man gjuter en platta i betong så följer betongen underlaget och du kan få en jämn och rak yta, men så blir naturligtvis inte fallet med en trägrund. Om det är något som är skevt i marken syns det ganska snabbt när en träplatta kommer på och därför ställs höga krav på markarbetet. Isoleringen under är hård och kompenserar inte heller särskilt för ojämnheter.

– Ifall marken under inte var bra fanns risken att plattan skulle ligga i luften på vissa ställen, förklarar Anders. Vi gjorde därför en förstärkning på mitten av plattan, trots att vi inte har en bärande innervägg i huset. Sen kompenserade vi även vad gäller höjden på plattan om det skulle visa sig att marken inte var helt perfekt. KL-träplattan är 100 mm hög men om man utgår från att man har en perfekt mark under så kan man gå ner på tunnare för att minska materialåtgången.Om man går ner på tunnare platta får man dock andra nackdelar såsom att huset blir lättare, vilket är en nackdel gällande vindstabilitet.

Trä är betydligt lättare än betong vilket gör att konstruktioner med trägrund blir känsligare för vind. Vind som verkar mot huset gör att det blir tryck och lyft på olika ställen på väggarna. Även där blir belastningen väldigt beroende på höjden på huset, planlösningen m m.

– För vissa hustyper kan det bli nödvändigt att fästa ner ankare i marken som får ta upp vindkrafterna men i det här fallet behövde vi inte det.

Det stora F-ordet

Men fukten då? Den absolut största risken med att ha en grund gjord av trä istället för betong.

– Trä är känsligare för påväxt och andra fuktrelaterade problem och därför fick vi ta i vad gäller mängden isolering, trots att materialet i isoleringen då avger ett högre klimatavtryck. Vi har 400 mm isolering under plattan istället för 300 mm som är det vanliga på en betongplatta med golvvärme. Vi förstärkte även isoleringen runt kantbalken för att förhindra för låga temperaturer där.

Det är små marginaler när man räknar på fukt i en trägrund. Det får inte komma in någon fukt alls mer än det som redan finns vid leveransen. Därför är det extra viktigt att monteringen går snabbt och att grunden inte utsätts för väta innan taket är på plats.

– Av ekonomiska skäl användes inte heltäckande väderskydd såsom tält under monteringen. KL-trät var istället skyddat av ett membran (Wetguard) som klistrades på träelementen innan leverans till byggplats. Membranet är diffusionsöppet men samtidigt vattentätt. Efter monteringen inträffade dock en incident. Det fanns rör som stack upp ur marken som vi skulle passa in i KL-träplattorna och vi var tvungna att tejpa runt dessa genomföringar. Innan vi hade fått upp taket kom det oturligt nog regn och på grund av det råkade vi ut för inträngande vatten i sådan genomföring. För att åtgärda problemen så lyftes kantisoleringen bort lokalt för att kunna öppna upp grunden och trycka ur fukt med hjälp av torr, varm, avfuktad luft.
Med sensorer i grunden kunde det dels upptäckas att problemet hade uppkommit samt att man via sensorerna kunde följa fortlöpande hur åtgärden fortskred för ett lyckat resultat.

Sensorer i grunden

Villazero är fullt med mätsensorer och i grunden finns 13 stycken, utplacerade på strategiskt utvalda ställen. Det är aktiva sensorer vilket innebär att mätvärden skickas, via en router upp i molnet, så att man hela tiden kan läsa av vad det är för temperatur, relativ fuktighet och fukthalt där sensorerna sitter. Det finns även passiva sensorer som kan läsas av manuellt i till exempel badrum. Anders fortsätter:

– Vi kan ännu inte riktigt jämföra teoretiska värden med de siffror vi får ut just nu eftersom huset inte har ställt in sig än, men vi ser lite låga värden på temperaturen på vissa ställen runt kantbalken.

Har redan dragit lärdomar

Sensorerna kommer att mäta värden under lång tid, och än så länge är det för tidigt att säga hur lyckad satsningen på en trägrund var, men Anders tycker att de redan har dragit lärdomar.

– Man måste tänka på att detta projekt strävar efter noll koldioxidpåverkan och därför har den frågan fått sitta i förarsätet vad gäller materialval och mycket annat. Hade det varit ett projekt som bara hade handlat om att ta fram en optimal trägrund så hade vi eventuellt valt andra material på vissa ställen. Till exempel hade vi nog valt en mer högvärdig isolering till kantbalkarna. Väderskydd vid byggnation med trägrund visste vi var viktigt innan projektet startade och utfallet har bekräftat det. För framtiden vore det bra med tältlösningar för denna typ av villabygge med ett pris som står i bra relation till byggkostnaden för en villa.

Jag tror att man i framtiden ska tänka på att sätta rätt material på rätt plats. Det kanske är hybrider som är vägen att gå gällande villagrunden där man använder en blandning med trägrund och kanske grön betong i badrum och tvättstugor. Att utforma Villazero var dock ett oerhört spännande samarbetsprojekt och det ska bli intressant att se vad sensorerna ger oss för värden under de kommande åren.