designstrategier for materialer og konstruktioners kredsløb
Et forsknings- og innovationsforløb Det Kongelige Akademi Arkitektur, Design, Konservering 2021
designstrategier for materialer og konstruktioners kredsløb
Et forsknings- og innovationsforløb Det Kongelige Akademi Arkitektur, Design, Konservering 2021
Det Kongelige Akademi / CINARK – Center for Industriel Arkitektu r
ER UDGIVET AF:
CINARK – Center for Industriel Arkitektur, Institut for Bygningskunst og Teknologi, Det Kongelige Akademi Arkitektur, Design, Konservering www.kglakademi.dk/cinark-center-industriel-arkitektur
Forsknings- og innovationsforløb efteråret 2021: Programansvarlige for Bosætning, Økologi & Tektonik:
Anne Beim Ulrik Stylsvig Madsen
Anne Beim Lykke Arnfred
Kandidatprogrammet BØT / Det Kongelige Akademi: Vejledere: Anita Lindholm Krak, Anne Beim, Astrid Mody, Lin Kappel, Mirjam Hallin, Nathan Romero Muelas, Nee Rentz-Petersen, Pelle Munch-Petersen, Søren Nielsen, Thomas Nørgaard og Ulrik Stylsvig Madsen.
Erhvervspartnere: Enemærke & Petersen, Egen Vinding & Datter, Vandkunsten.
Arkitektstuderende: Amalie Lerstøl, Amalie Rafn Mogensen, Anna Kirstine Staursbøl Laustsen, Anna Margrete Lie Taarneby, Birgit Fløystad, Frederik Lykkeberg Larsen, Gustav E. Bjerre, Jens Frederik Hagen Hvidberg-Hansen, Jeremias Rodahl, Jesper L. Rasmussen, Julie Frederikke B. Ejlers, Henrietta Louise Erlandson, Ida Lykke Christensen, Laurids R. Bager, Lasse Fragtrup, Lukas Lewis Junkel, Malene Grimsgaard Loe, Malin Wolter, Mariam Ziad Choheiber, Marie Harris Barfod, Mathilde Kerma Ekholm Wallevik, Peter Bundgaard, Philip D. Lütken, Rune Tharaldsen, Sinne C. L. Rodén, Sune Lund Bunke.
Produktionsstyring: Jens V. Nielsem
Produktion: Production Facilities
© CINARK 2022
ISBN: 978-87-7830-873-3
Om forskning- og innovationsforløbet samt idékataloget Erhvervspartner: Enemærke & Petersen A/S Erhvervspartner: Egen Vinding & Datter Erhvervspartner: Vandkunsten
Sofies nye kælder Med jord skal du støbe Forvitringens æstetik Bio-kompositmateriale Indendørs solafskærmning Ler + Fugt Claybrick Hamp akustik
En fleksibel og tilpasningsdygtig trækonstruktion Lerakustik
6 8 9 10 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96
Visualisering fra projektet ‘Forvitringens Æstetik’
Forsknings- og innovationsforløb 2021. Designstrategier for materialers og konstruktioners kredsløb – mødet mellem det brugte og det nye
På verdensplan står byggeindustrien ifølge rapporter fra FN’s Miljøorganisation for tæt på 40 % af den samlede energirelaterede CO2-udledning fordelt på henholdsvis fremstilling af byggematerialer, opførelse og vedligeholdelse af bygninger samt drift af vores bygningsmasse (herunder vores daglige forbrug af energi i både hjemmet og på vores arbejdspladser). Cirkulær tænkning og cirkulær økonomi er derfor blevet en vigtig nøgle til at sikre en mere ansvarlig forvaltning af naturens ressourcer nu og i fremtiden indenfor byggebranchen.
Forsknings- og Innovationsforløbet 2021 har undersøgt hvordan overskydende byggematerialer fra byggeri og eksisterende konstruktioner kan møde bæredygtige materialer som ubrændt ler, lerjord, lersten eller lerpuds, i form af nye typer produkter og konstruktionsløsninger. Med afsæt i temaerne; Nøjsomhed: Etik og Tektonik har studierne drejet sig om, hvordan vi kan bygge med et mindre CO2 aftryk med øje for natur og miljø og med fokus på at skabe gode sociale og sanselige rammer.
Ler og lerjord er materialer, der har været anvendt i bygningers konstruktioner i århundrede – indtil byggeriets industrialisering for alvor tog fart efter Anden Verdenskrig. Sidenhen er ler og lerjord blevet erstattet af forskellige blandingsprodukter eller nye byggetekniske løsninger, som ofte er komplicerede, svære at skille ad til genbrug og mere energitunge at fremstille. Derfor er det interessant at undersøge, om det er muligt at tænke
et ’virgint’ lav-emissions-materiale, der kalder på enkle byggeteknikker med ind i det cirkulære byggeris logik?
Hvad kan vi lære af tidligere tiders materialeanvendelse? Hvordan kan vi genintroducere ler og lerjord i fremtidens grønne byggeri?
De brugte og de nye materialer Det cirkulære byggeri bliver i dag italesat, som et ’separat marked’ baseret på en helt ny byggeforståelse løsrevet fra de byggeprocesser vi kender. Men spørgsmålet er, om det er den reelle situation? Tværtimod er byggeriet, historisk set såvel som nu, præget flere parallelle spor bestående af traditionelle lavteknologiske løsninger blandet med teknologisk højt udviklede produkter. Et klassisk eksempel er gamle huse med nye vinduer. Et andet nyere eksempel er det tidligere Overformynderiet ved Holmens Kanal (1937), som blev gennemrestaureret i 2018-20 bla. ved hjælp af højteknologiske facadeløsninger. Her valgte man at genanvende det nuværende marmor ved brug af en særlig honeycombteknik. Her bliver en cellestruktur i aluminium klæbet på hver side af marmorpladen, hvorefter pladen bliver flækket. Således er det muligt at få to marmorplader ud af én. Ved at bruge denne teknik kan den gamle marmor, som allerede er brugt på Overformynderiet, genanvendes til at renovere facaden med henblik på at bygningen kunne bevare den oprindelige facadesten og facadeudtryk.
Om det er teater eller tektonik kan diskuteres. Dog ser Overformynderiet ved Holmens Kanal i dag helt anderledes ud end forud og det lader til at have været en CO2-tung løsning. I bund og grund rejser det vigtige spørgsmål som; Kan fremtidens cirkulære byggeri ind-
optage materialestrømme af både genbrugte og virgine materialer med lav-, som bidrager til at nedbringe CO2-regnskabet? Hvordan kan det indtænkes i arkitektoniske strategier, der tager højde for levetid, genanvendelse / genbrug og ikke mindst særlige arkitektonisk kvalitet? Men ud over konkrete klimaspørgsmål rammer denne form for byggeteknisk tilgang og de afledte materialekredsløb ned i fundamentale spørgsmål om arkitektonisk autencitet. Om det er den fysiske bygning i sig selv (ontologiske) eller om det er det arkitektoniske udtryk (repræsentationen) der stræbes efter at bevare. Hvori består den arkitektoniske hensigt og hvad betyder den reelt for en grøn omstilling af byggeriet kan man spørge.
Et 9 ugers intenst forsknings- og innovationsforløb Som en del af de studerendes femte år på kandidatprogrammet Bosætning, Økologi & Tektonik, har vi udviklet et særligt undervisningsformat kaldet ”Forskningsog Innovationsforløbet”. Her er det ambitionen at knytte praksis, undervisning og forskning sammen på nye måder. Formålet er at udvikle innovative løsninger, som har afsæt i aktuelle problemstillinger indenfor byggeriet. I forløbet arbejder de studerende tæt sammen med forskellige fagpersoner fra byggeriet og udvikler konkrete designstrategier gennem tektoniske 1:1 eksperimenter med materialer og forslag til nye arkitektoniske løsninger.
Det foreliggende idékatalog viser konkrete designstrategier med fokus på genanvendelse af nedrivningsmaterialer, set i sammenhæng med ler og lerjord. At bygge med brugte og nye materialer er en udfordring, som skal løses og udvikles til en fremtidig ressourceansvarlig byggekultur. Strategierne er udviklet som led i et intenst forsknings- og innovationsforløb i efteråret 2021 på kan-
didatprogrammet Bosætning, Økologi & Tektonik ved Det Kongelige Akademi i tæt samarbejde med forskningscenteret CINARK – Center for Industriel Arkitektur, samt entreprenørfirmaet Enemærke & Petersen, byggevirksomheden Egen Vinding & Datter og arkitektfirmaet Vandkunsten.
Samarbejdet har ført til 10 studieprojekter, der på hver deres måde diskuterer, hvordan brugte konstruktionsmaterialer kan indgå i kredsløb i fremtidens byggeri. Projekterne tager udgangspunkt i de rammer, som de eksterne samarbejdspartere har stillet op, men det er de studerende selv, som har udvalgt og formuleret de konkrete problematikker i studieprojekterne. De studerendes projekter spænder således fra dybe materialestudier, der har ført til mulige produkter som fx akustikplader og akustikfliser, undersøgelser af byggeprocesser og -løsninger der tilbyder alternativer til beton i fundamenter, og sammentænkning af brugte materialer med ler og lerjord, der kan indgå næsten direkte i det industrialiserede byggeri vi kender i dag.
Idékatalogets opbygning Opbygningen af kataloget følger en enkel struktur. Det er delt op i to hovedafsnit, hvor første del indeholder tre indledende tekster fra henholdsvis Egen Vinding & Datter A/S, Enemærke og Petersen A/S og Vandkunsten. Dernæst bliver de 10 studieprojekter, som er blevet udviklet i forløbet, præsenteret gennem tegninger, billeder og tekster af de studerende.
Det Åndbare Hus
Egen Vinding & Datter, Ringsted House Arkitekter
Vi oplever stor interesse fra flere og flere bygherrer for at genbruge og genanvende nedrivningsmaterialer fra egne byggesager og introducere flere biobaserede materialer: Det kommer til udtryk i udbud og tidlige dialoger i projekterne. På trods af dette oplever vi, at rigtig mange materialer ikke kan genbruges grundet deres indhold af skadelige stoffer, fx asbest, pcb og bly.
En anden udfordring er at få åbnet og aktiveret de mange byggesager, hvor genbrug og genanvendelse ikke er indtænkt fra starten, og hvor tidsplaner og økonomi er låst uden råderum til nænsom nedrivning. Her oplever vi, at det er svært at rumme genbrugsdagsordenen indenfor de eksisterende rammer, og vi er nysgerrige på, hvordan nye samarbejder kan hjælpe til at indfri forskellige genbrugspotentialer.
En udfordring omkring biobaserede materialer er, at der ikke er det samme erfaringsgrundlag eller den samme praksis i branchen, hvilket medfører en øget risikoopfattelse. En sidste udfordring er de manglende teknologiske muligheder for at vurdere og klassificere kvaliteten af materialer, så der kan gives garanti i forhold til levetid etc. Det er en af grundende til vi er glade for at arbejde med genanvendte materialer i uderum og landskab, hvor risikoen er overskuelig.
Jeg synes studieprojekterne, i kraft af de udviklede koncepters appellerende design og æstetik, i høj grad viser, hvor vigtig en rolle arkitekter spiller i at skabe nye løsninger og markeder for biobaserede materialer og genbrugsmaterialer. De er med til at skabe transformationen af materialerne fra affald til nye ressourcer –og til at vise vejen for at integrere flere biobaserede materialer i byggeriet.
Jeg ser et stort potentiale i mange af projektforslagene. Her er inspiration til konstruktions- og montageprincipper, mens andre projekter viser en pragmatisk tilgang og fokus på at lave løsninger, der imødekommer risici ved anvendelse af genbrugsmaterialer. Derudover ser jeg mange projektforslag, som i mindre skala kan afprøves i praksis på byggesager, med en overskuelig risikoprofil.
Vi har fået inspiration og nye perspektiver fra innovationsstudierne med genbrugsmaterialer og brugen af biobaserede byggematerialer. En vigtig del af vores arbejde som entreprenør er at sikre ressourcekortlægning- og screening og en efterfølgende nænsom nedrivning af relevante materialer. En væsentlig forudsætning for at igangsætte dette arbejde er dog også at kunne synliggøre nogle potentialer for genbrug af materialerne, og vise hvordan vi kan introducere flere biobaserede materialer. Her har de studerendes projekter og arbejder kunnet yde et væsentlig bidrag, som vi kan henvise til fremadrettet.
En styrke ved at deltage i forløbet er, at vi får tilført en utrolig stor mængde ressourcer, kreative kompetencer og skaberkraft til et område og en dagsorden, som er højaktuel i byggebranchen lige nu, og hvor der i den grad er brug for mere viden om, hvordan vi gør.
En svaghed kan være, at opgaven måske kan være for åben i forhold til valget af materialer. En anden gang skal vi måske udvælge en række affaldsfraktioner og nedrivningsmaterialer, så de studerende har mindre valgfrihed og hurtigere kan vælge fokus for opgaven.
Der er mange gode grunde til, at jord i forskellige sammensætninger oplever en renæssance i det moderne byggeri. Og uanset hvordan man vender og drejer det, er jords miljøprofil fantastisk, når man ser på energiforbrug i fremstillingen, arbejdsmiljø, virkning på indeklima og cirkularitet.
Men det helt særlige er netop; at det er jord. Lerjordens æstetik taler op imod det industrielle byggeri, og minder os om vores eget tilhørsforhold til jorden, og endvidere vores forgængelighed. ’Af jord er du kommet, til jord skal du blive’, men af hvilken jord, og hvilken jord har du tænkt dig at efterlade?
Fremtidens hovedsagelige byggematerialer er enten vokset i jord eller er jorden selv. Så det er ikke så mærkeligt, at de arkitektstuderende vil have hænderne i den. På dette forsknings- og innovationsforløb har det været tydeligt, at der er en stor trang til at opnå denne form for jordforbindelse. Undersøgelserne og udtrykkene har været vidt forskellige fra tynde solafskærmninger i runde former til byggesystemer med stampede jordmure som komponenter i bygningselementer. Det er fantastisk at se, hvor vidt de studerende kommer omkring når de får tid til at undersøge alt det vi ikke får taget os tid til at undersøge i den travle hverdag.
Egen Vinding & Datter er en mindre entreprenørvirksomhed, som dækker alle håndværksfag, og som siden 1980 har arbejdet målrettet med at skabe nye naturog miljøvenlige byggemetoder. Et gennemgående fokus i arbejdet er materialevalgets miljøaftryk, hvilket betyder prioritering af materialer, der tager mest muligt hensyn til miljøet ved udvinding, fremstilling, byggeri, drift og
vedligeholdelse, og bortskaffelse. Egen Vinding & Datter udfører arbejde på tværs af både nybyggeri og renovering af eksisterende huse og har de senere år været involveret i flere forsøgsprojekter, hvor forskellige bæredygtige materialer og løsninger er blevet testet og dokumenteret. Parallelt med deres entreprenørvirksomhed har de en produktion af komprimerede lersten og lermørtel til opmuring og puds. Stenene er fremstillet af moræneler og har samme dimensioner som normalmursten. Her fremhæver de, at energiforbruget til produktionen af lersten kun udgør 1/20 af den energi, der anvendes til produktion af brændte mursten, hvorfor CO2-aftrykket er betragteligt lavere en både tegl og beton.
Idékataloget viser et eksplorativt studie defineret via samarbejdspartnernes materialemæssige fokusområder og – i særdeleshed – de tilgængelige materialeressourcer. Det dominerende materiale er således ler, og blot et enkelt projekt har alternativt arbejdet med genbrugstræ, og falder dermed ved siden af, men bestemt ikke igennem. De nedenstående refleksioner fokuserer derfor på de resultater, der er opnået med arbejdet med ler i kombination med diverse tilslagsmaterialer. Villy Ørskovs essay ’Aflæsning af objekter’ er inddraget til støtte for refleksionen. Idékatalogets projekter er her opsummeret som en serie af fænomener, heriblandt følgende:
I de seneste 150 år, hvor beton har udgjort det dominerende byggemateriale i størstedelen af verden, har arkitekter afsøgt forholdet mellem støbeformen og det flydende medie. De erfaringer og de udtryksformer, som arkitekturens repertoire er blevet beriget med, er værd at bevare. Derfor er forsøg med at støbe og stampe ler i forme vigtige. Formens prægning af materialet er især et tema i projektet ’Lerakustik’, hvor lamelstrukturen i de laserskårne forme sætter præg på de akustikregulerende lertavler. I projektet ’Sofies nye klæder’ udføres der forsøg med lerpuds på blød isolering, og det udtryk der opnås, er meget lig Anne Mette Manelius’ arbejde med beton støbt i tekstilforskalling. Studierne viser behovet for et fremtidigt forskningsarbejde med at udvikle lerstøbning og lerstampning med formarbejdet som afgørende faktor.
Relationen mellem den tunge beton og lettere trækonstruktioner har været et væsentligt tema i modernismens guldalder, som det bl.a. demonstreres i centrale byg-
ningsværker af Siza og Fehn. At fastholde en materialemæssig repræsentation af tyngde er ikke kun interessant i forhold til termisk optimering af bygningerne, men i høj grad som et virkemiddel i en tektonisk formgivningsstrategi. Selv om temaet tung-let ikke er dyrket selvstændigt i katalogets projekter – men dog strejfes i et projekt som ’Forvitringens æstetik’ – er det ikke desto mindre løfterigt, når ler indtager rollen som tungt materiale. Der opstår en ny nuance i balancen mellem tungt og let, når man er nødt til at tage højde for, at lermaterialet er sårbart overfor vand, og kræver konstruktiv beskyttelse. Det stærke, tunge og solide kan kun opretholde sin styrke med hjælp fra de lette og flygtige bygningsdele. Komplementaritet og gensidig afhængighed afspejler således forholdende i den økologiske virkelighed.
Opbygning og nedbrydning Støbe- og stampearbejdets motiver placerer sig i en tektonisk kategori, som Villy Ørskov har kaldt ’opbygning’ (i modsætning til ’nedbrydning’) , karakteriseret ved, at materialer og komponenter indgår i konstruktive relationer, hvori der ikke anvendes destruktive tilvirkningsprincipper (skære, bore, smelte osv.). Opbygning som konstruktionsprincip er velkendt, f.eks. i teglmurens stablingsprincip, hvor forbandtmønstre udgør vigtige motiver eller i forholdet mellem en tømmerkonstruktions spær og lægter, hvor dimensionering og takt er et bærende arkitektonisk motiv. Motiver baseret på opbygning er i reglen lette at aflæse. Mest tydeligt i så henseende er projektet ’Forvitringens æstetik’, der arbejder med et traditionelt murstensforbandt, men raffineret udfordrer selve murværksbegrebet, samt projektet ’Biokomposit’, der anvender små men markante fastholdelsesbeslag til montering af brandhæmmende beklædningsfliser.
Det interessante ved de støbte, stampede og pudsede komponenter og bygningsdele er, at de i modsætning til beton har en ekstra tidsdimension, idet materialets morfologi ændrer sig i bygningens levetid. Ørskov har defineret forskellige kategorier af tid, der har betydning for oplevelsen og aflæsningen af et værk, hvoraf særligt to er relevante for idékatalogets eksempler. Den første er ‘tilblivelses-tid’, som udgøres af producentens spor. I næsten alle prototyper ses sporene af tilblivelsen i form af stampningens lagdeling, formens prægning, trækbrædtets profilering, kostningens strøg, tilkastningens eksponering af materialekonsistensen – det som Ørskov kalder ’stivnede begivenheder’. Særligt projektet ’Sofies nye klæder’ har i designprocessen arbejdet med at udnytte disse spor som udtryk, om end man valgte at indsnævre løsningsrummet til glat puds.
Tidens spor Ørskovs anden tidskategori er ‘eksisteret-tid’, der er bygningens alder og historik. Her adskiller jordmaterialet sig fra betonen, der kan patinere, anløbe og danne grobund for alger og lav, men dog stort set bevarer sin oprindelige form og overflade. Jordmaterialets relative blødhed gør det påvirkeligt overfor afvaskning, erosion, forvitring og sedimentsvandring på og omkring bygningen. Rette hjørner rundes, plane flader krummes, evt. kommer armeringsmateriale og tilslag til syne. Overfladen skifter karakter, facadens profilering og den fremherskende vindretning beskytter nogle dele og udsætter andre. Derved opstår der forskelle i nuancer, kontraster, farve og lysvirkninger hen over fladen.
I projekterne ’Forvitringens æstetik’ og ’Ler og fugt’ er den langsomme nedbrydning radikaliseret som centrale
temaer i designstrategien. Værket fuldbyrdes i takt med at det nedbrydes helt eller delvist.
Sedimentet som vækstmedie
I projektet ’Forvitringens æstetik’ blandes ubrændte tegl med genbrugte, brændte teglsten. Sidstnævnte besidder den strukturelle styrke, de ubrændte benyttes som et drøje-materiale, som tillades at forvitre og bortvaskes. Projektet er interessant for sin strukturelle begrundelse for det diagonale murstensornament, men også fordi det forudser at biosfæren med sine planter og insekter vil indtage de sedimenter, der ophobes i hulrum og for foden af bygningen. Bygningen bliver et dynamisk økosystem.
Overflader Studierne afdækker også virkemidler og kvaliteter, der hverken er tektoniske eller tidsrelaterede, f.eks. i ’Sofies nye klæder’ og ’Med jord skal du støbe’. Lerpudsen anvendes som overfladebehandling, der dækker for et bagved liggende udfyldende eller isolerende materiale. Som udfyldning i en rammekonstruktion er pudsfladen kontrast til rammeværket og dermed indirekte en artikulering af det konstruktive motiv. Pudsen selv kan indeholde spor af tilblivelsesprocessen, men kan også glittes til stoflig abstraktion, med jordens og mineralernes righoldige farvepalet som supplerende sanselig dimension. Og med traditionel japansk arkitektur som oplagt reference. Forestillingen om at erstatte plastmalingens hvide latexmembran med lerpuds i dansk byggeri er forførende. Modviljen knytter sig til bekymringen om vedligeholdelse. Vedligeholdelsesnormen fordrer et uændret udseende, hvilket igen skyldes manglende accept af arkitekturens tidsdimension. Men det kan og bør udfordres.
Fremtidens praksis
Som altid udgør Idékataloget et kig ind i fremtidens praksis. Igennem en forholdsvis skarp linse. Det er en erfaring igennem snart fire årtier, at de studerendes arbejde er forvarsler for, hvad der bliver dagsordenen fem til ti år frem. Dagens drømmeri er fremtidens forretningsmodel. I nærværende studie er lermaterialets potentiale blevet undersøgt og vurderet ud fra konstruktive og æstetiske kriterier, ligesom det er sket for utallige andre up-coming materialer igennem historien. Engang var glas, stål og beton nye og ukendte materialer, hvis potentiale skulle udforskes. Det gav os nye oplevelser og nye udfordringer. Det samme vil ske med et materiale som ler. Det er et nødvendigt materiale for at omstille byggeriet til absolut bæredygtighed, og samtidigt viser studierne i Idékataloget, at det er et sårbart materiale, der kræver beskyttelse fra andre bygningsdele. Der vil blive behov for at kurere ’børnesygdomme’, men på længere sigt vil teknologien stabiliseres og indoptages i branchens normale praksis.
Vandkunstens udbytte I en højprofileret og konkurrencebaseret arkitektvirksomhed, hvis forretningsmodel er stærkt afhængig af innovation, er samarbejdet med BØT af uvurderlig strategisk betydning.
Et projekt som Idekataloget afdækker teknologisk detaljerede problemstillinger for konkrete projekteringssituationer i en nær fremtid. De studerende udfører ganske enkelt et stykke værdifuldt arbejde for branchen. Det kan være en fordel for en virksomhed at have direkte andel og førstehåndskendskab i form af deltagelse og vejledning, men da resultaterne af studiet formidles bredt, er det op til enhver virksomhed at udnytte
frugterne af semesteret. De studerendes arbejde øger udbuddet af bæredygtige løsninger, om end de ikke er gennemarbejdede. De udvider horisonten for, hvad der er muligt at forestille sig teknologisk og æstetisk. De inspirerer! Det er det man kan bruge et Idékatalog til.
Hvordan kan vi som arkitekter transformere og renovere elementbaseret byggeri fra 60’erne og 70’erne med fokus på enkle, bæredygtige byggeteknikker? Vi ønsker at undersøge, hvorvidt en original arkitektur kan blive forstærket og nyfortolket i en kontemporær sammenhæng, hvor man skaber særlige karaktertræk og kvalitet i et masseproduceret facadesystem.
Med udgangspunkt i Kollegiet Sofiegården på Christianshavn af tegnestuen Box 25, opført 1972, har vi undersøgt om bygningernes unikke facadesystem kan tilgås med bæredygtige byggeteknikker for øje. Sideløbende har fokus været at forstærke og fortolke det originale udtryk gennem detaljering for at opnå en let, men stoflig rig karakter. Oprindeligt bestod elementerne på kollegiet af malede eternit-plader, hvor overfladens tekstur var toneangivende for arkitekturen. Disse plader blev under en renovering i 1990 erstattet af metalplader, som fjernede facadens tiltænkte stoflighed og lette detaljering.
Gennem indledende materialeundersøgelser af ler- og kalkpuds og et studie af bygningens oprindelige arkitektur, har vi udarbejdet et facadesystem, som består af mere bæredygtige materialer og som samtidig baner vejen for, en diskussion af, hvordan man tilgår andre fremtidige renoveringer af elementbaseret byggeri fra denne tidsperiode.
Især lerpuds og kalkpuds har vist sig at have mange af de byggetekniske kvaliteter, som med fordel bør indgå i et nutidigt facadeelement til kollegiet. Elementets inderside kan give kollegieværelserne et bedre indeklima med en overflade af lerpuds og derudover fjernes kuldebroerne under montering af de nye elementer. På ydersiden, bliver metalpladerne erstattet af kalkpuds, som let kan påføres efter endt montering og pudsens kvaliteter genskaber bygningens oprindelige stoflighed og farvesætning. Det nye facadesystem er udviklet via metoder og arbejdsgange, hvor det fabriksbyggede og de sitespecifikke arbejdsgange, er tænkt sammen for at optage de tolerancer, som en ældre bygning kan have.
Elementet præbarikeres med isolering og vinduer. Lukkes med plader til levering.
Indersiden af elementet lerpudses på stedet.
1. Lerpuds på blød og trykfast isolering.
2. Lerpuds på tilskåret isolering samt formet trækkebræt.
3. Lerpuds på stråfibre. Glittet og kastet teknik.
4. Indfarvet kalk-ler-puds.
Kalk-ler-puds.
6. Drypnæser i metal monteres bag træfiberplader. 7. Indfarvet fin kalkpuds påføres uden på kalkklæber. 8. Hvid lerpuds påføres indesiden. 9. Indfarvet fin kalkpuds revet med våd svamp. 10. Færdig mockup af facadeelement, eksteriør. 11. Færdig mockup af facadeelement, interiør.
Udgangspunktet for studiet har været at udvikle en organisk—mineralsk kompositbyggesten primært bestående af lerjord. Tilsætning af kalk og gips bidrager til at gøre materialet/stenen stærk og holdbar. Forsøg viser, at gips har en kraftig effekt på stenens tørretid. Tørretiden kan forkortes, jo mere gips der bliver tilsat. Derudover, har det vist sig at temperatur har stor indflydelse på hærdningsprocessen. Ved temperaturer under 5 grader, kan lerjordstenen uden gips ikke tørre, mens lerjordsten med tilsat gips godt kan tørre omend en del langsommere end ved fx stuetemperatur. Sidenhen har vi fokuseret på potentialerne i at udvikle et produkt, hvor der ikke er behov for at stampe lerjorden. Produktet kalder vi for: ’Støbt—jord’, som har til formål at erstatte den klassiske insitu beton, hvor en flydende (beton)masse hældes i forskallinger, som fjernes efter hærdning af materialet. Sideløbende har vi arbejdet med byggesten af forskellig karakter. En CSEB (Compressed Stabilized Earth Block) er en CEB (Compressed Earth Block) stabiliseret med fx kalk eller cement. Vi her opnået mange succesfulde eksperimenter med tilføjelse af cement, som er veldokumenterede. Tilføjelse af cement har dog flere ulemper, herunder at cementen modarbejder den rå jords klimatiske egenskaber. Tilføjelsen af cement kan derfor anskues som et kompromis der ikke er ønskværdigt. Derudover har vi haft lyst til at udvikle en byggesten af lerjord fra ønsket om at formindske forbruget af beton. For at opnå en øget styrke i vores byggesten, har vi eksperimenteret
med at tilføje forskellige tilslag i blandingen fx kule kalk, gips, flyveaske, korkgranulat etc. Den stampede, stabiliserede lerjordblok udfordrer den konventionelle brændte teglsten. Endelig har vi, mhp at påvise mulighederne i at anvende vores produkt i konventionelt byggeri, udviklet et nyt bæredygtigt byggesystem som vi kalder for CEBS (Cast Earth Building System). Herunder har vi regnet på de forskellige produkters CO2eq/m2. Brændte teglsten har et klimaaftryk på 565.2 kg CO2eq/m3. En fuldmuret dobbelt mur af CSEB med hulrum inkl. kalkmørtel vil have et aftryk på 8,96 + 5,3x2 = 19,56 kg CO2eq/m2 ’Støbt—lerjord’ er et effektiviseret alternativ til en stampet væg i lerjord. Inspireret af in-situ beton, søger ’Støbt-jord’ at nedbringe arbejdsmængden, som er betinget af stampeteknikken. Tillige er ’Støbt—jord’ mindre udsat for erosion. Vægge af ’rammed earth’ har et klimaaftryk på 9,3 kg CO2eq/m3. Efter tilsætning af kalk og gips vil ’Støbt—jord’ have et klimaaftryk på omtrent 57,78 kg CO2eq/m3. En væg af 500mm tykkelse har aftrykket 57,78/2 = 28,89 kg CO2eq/m2 CEBS har med EPS-blokke et aftryk på 11,18 + 20,1 + 3,98 (kalkpuds) = 35,26 kg CO2eq/m2 væg af 500mm tykkelse. Hvis man benytter Hempcrete, vil væggen have et aftryk på 15,16 kg CO2eq/m2. Til sammenligning har en konventionel ydermur bestående af tegl, mineraluld og porebeton et aftryk på 116 kg CO2eq/ m2. Dvs. en ydermur i CEBS har et klimaaftryk svarende til en ottendedel af en konventionel mur.
Støbt—jord
Træfiberisolering CSEB
Letklinkeblok Sokkelpuds Sokkelpuds
Stampet ler Stampet ler
Letklinkeblok
Finish ler Finish ler Celleglas Celleglas
Afrettet sand Afrettet sand
Randfundament Randfundament
Kalkpuds
Støbt—jord
Letklinkeblok Sokkelpuds
Randfundament
Stampet ler Finish ler Celleglas Afrettet sand
1 2
Arkitekton #1 – Støbt jord
Arkitekton #2 – Støbt jord
Arkitekton #3 – Støbt jord
4. Arbejdsbord
Projektet undersøger den ubrændte lerstens potentiale i udendørs murværk, med et særligt fokus på lerstenens egenskaber i sammenspil med brændte tegl og kalkmørtel. Forskningsspørgsmålet er her: Kan lersten indgå i et udendørs murværk, hvorpå forvitring bliver et æstetisk element?
I den første fase af forskning og innovationsforløbet, har vi eksperimenteret med forskellige blandingsforhold bestående af lerjord, blåler, murstensgranulat samt en varierende kornkurve fra 0-42 mm. Når de største sten i lerjordsblandingen frasorteres, kan massen – lag på lag – stampes fast i en forskalling. Stenene i lerblandingen har en bindende effekt, og forbedrer lerstens styrke og formindsker porøsiteten i murværket. Ved at stampe de enkelte lersten i et klassisk murstensformat, kan den nemt indgå i et eksisterende og velkendt byggesystem, uden at blive for tunge og uhåndterbare.
Et ønske fra start har været at forstå de forskellige materialers egenskaber og begrænsninger. I særdeleshed har lerets begrænsninger, som udendørs eksponeret materiale, været et styrende designparameter. Ved at studere forskellige kombinationer og udtryk i mønstermurværket, har vi undersøgt, hvor mange brændte tegl, der potentielt kan erstattes af lersten. Mønstermurværket kræver en god balance mellem det brændte og ubrændte, for at bevare sine konstruktive egenskaber – særligt når lerstenen over tid vil forvitre.
Forfald som et æstetisk ønske i et bygningsværk står i stor kontrast til den måde, vi bygger på i dag, hvor forfald ofte har negative associationer. Et organisk materiale som ler/lerjord forvitrer hurtigere end brændte tegl. Ved at lade dem indgå i et samlet murværk, kan vi øge bevidstheden om materialernes forskellige egenskaber. Vi vurderer at der ligger et uforløst potentiale i mødet mellem velkendte (brændte tegl) og ikke velkendte materialer (ubrændte lersten), som i samspil kan pege på nye arkitektoniske potentialer.
Stadie 1
Stadie 2
Stadie 3
En interiør brandhæmmende løsning i en fusion mellem træ og ler. I henhold til årstemaet nøjsomhed, har vi arbejdet med tanken om at bygge med de materialer, der er til rådighed på byggepladsen. Afskåret træ og savsmuld har vi set som en ressource, der endnu ikke har fundet vej tilbage i byggeriet med en bæredygtig profil. Med forskningsspørgsmålet om, hvordan fremtidens cirkulære byggeri kan indoptagelse materialestrømme af genbrugte og virgine materialer i mente, er det netop her, imellem disse, at vores projekt tager udgangspunk. Igennem leret, der som bekendt har en lang række fantastiske egenskaber, har vi gerne ville give overskydende træ et nyt liv og skabe et produkt, der kan konkurrere med de konventionelle løsninger på markedet.
Vi har udført en længere række af indledende eksperimenter, der omhandlede blandingsforholdet mellem ler og træspån. Målet med undersøgelserne var, at spånindholdet i blandingen skulle være så højt som muligt, finde de rette blandingsforhold imellem vand, ler og spån og samtidig have fokus på produktets bygbarhed. Forsøgene ledte til et endeligt blandingsforhold, der både på papiret og i hænderne virkede perfekt. For at kunne arbejde i en mere realistisk størrelse, er
pladerne efterfølgende blevet skaleret op i 400 mm x 600 mm, så produktet passer ind i den eksisterende byggebranche.
En undersøgelse af pladernes overflade, hvor vi brændte dem, endte ud i to primære retningslinjer for resten af forløbet. Den ene retning omhandlede pladens potentiale som brandhæmmende element i det primære byggeri, hvor målet var at kunne erstatte brandgipsen i træbyggerier. Vi fik foretaget MiniSBI’er hos DBI og resultaterne var meget tilfredsstillende. Den anden retning havde fokus på pladens æstetiske potentialer og diskuterede mødet mellem den mineralske bio-komposit og gængse materialer. Vi har arbejdet med et udtryk, der omfavner håndens spor og tilgodeser de små levn fra processen, som bliver en del af pladens karakter.
Til forskel fra gipspladen og andre eksisterende lerplader, arbejder vi her med et færdigt udtryk i pladen, så den nemt kan monteres og ikke efterfølgende skal have en overfladebehandling. Vi ser en lang række potentialer for bio-kompositten i form af, bygbarheden (håndtering og montering), de brandhæmmende egenskaber og de gode indeklimatiske egenskaber igennem leret.
”Uendelig livscyklus” qua af de rene materialer. Ler og træ er begge natur-materialer. Fordi der ikke er tilsat andre ikke-reversible materialer, kan produktet komposteres, knuses og skilles ad eller genbruges til at producere nye plader.
15mm 900 x 2400mm
1 plade: 2,16m2
12,7kg/m2 = 27,43kg for tung til at bære alene
Brandklasse
15mm 1220 x 3050mm
1 plade: 3,72m2 11,25kg/m2 = 41,85kg for tung til at bære alene 18mm 1220 x 2440mm
1 plade: 2,97m2 13,63kg/m2 = 40,5kg for tung til at bære alene 25 x 600x 1200mm
1 plade: 0,72m2
1,38 Plade = 1m2
8,4kg = 11,7kg/m2 må gerne bæres alene
25 x 400 x 600mm
1 plade = 0,24 m2
4,16 plade = 1m2
5kg = 20,8kg/m2 må gerne bæres alene
Materialets akustiske egenskaber - Lyd absorberende Lyd Reflekterende
Kvadratmeter pris
Bearbejdning og montering Styrke Størrelse Vægt ÆSTETIK
Færdigt finish Materiales udrtyk i sin ekelthed
Produktion Livscykuls Materialer Genanvendelighed Materialepyramide
Heat Release Rate - Varme udledt per sekund
Fire Growth Rate - Accelerationen af branden
Den mest brændende plade er kommet et godt stykke under FIRAX pladen og ligner derfor en komfortabel B-Klasse!
FIRAX - Brand MDF
GYPROC - Brand gibs GFE 15mm
Bioplade - Ovntørret
Bioplade - Luftørret
HRR-mæssigt er de ret sammenlignelige med den brandhæmmede MDF-plade FIRAX. Det er værd at bemærke, at Biopladerne reagerer senere i testen.
Snit, element monteret med beslag og efterfølgende fuget over for at sikre de brandhæmmende egenskaber
Snit, element monteret med dobbelt gevinskrue og beslag.
Sekundære materialer
1. Blåler og tennisgrus 2. 20 g tennisgrus 400 g rødler 3. Blåler og muslingeskaller 4. 150 g tennisgrus 400 g rødler 5. Æltning af tråde og rødler 6. Leren får tekstur fra tekstil/hørnet 7. Leren får tekstur fra tekstil/rutet stoff 8. 100 g blåmuslinger, 400 g blåler 9. Tilskæring af rødler med termin tråde 10. Flettet tekstil som armering
Tre lag tekstil, fire lag rødler
Fra begyndelsen var tanken at undersøge: ”Kan ler i ubrændt tilstand fremstå let og tynd fremfor tung og massiv? Hvilke funktioner vil leren så kunne få?”
Tilgangen til materialet har det været ønsket at undersøge hvad det er ’råleren kalder på’, for til sidst at bestemme en egnet funktion eller bygningsdel hvor det kan indgå. Som primært materiale har vi arbejdet med rødler, samt nogle mindre undersøgelser med blåler. Som sekundære materialer har vi valgt at inddrage tekstil, knust tegl og blåmuslinger – alle tre materialer er restprodukter fra andre industrier.
I processen undersøgte vi bl.a. hvad der sker med råleren, når et sekundært materiale bliver tilsat, såsom: tekstil, tennisgrus og/eller blåmuslingeskaller, men også hvilke æstetiske udtryk de sekundære materialer tilfører til råleren, samt hvordan vi kan formgive råleren så den fremstår let og tynd uden at det falder helt fra hinanden. Tekstilet blev brudt ned til tråde, små̊ vilkårligt klippet tekstilstykker, samt lange tekstilstimler. Tennisgruset forblev i sin ’produkt-tilstand’, mens blåmuslingeskallerne blev knust i mindre stykker.
Dag 1. 29.11.2021
Tørt vejr - ophæng med nylon snor og snorstopper
Dag 2. 30.11.2021
Skiftende regn
Vi blev særlig opmærksom på, at det var nødvendigt at tilføje en form for armering i råleren, for ellers vil den i tørret tilstand være utrolig skrøbelig for slag eller anden mekanisk påvirkning. For at kunne skabe en ensartet styrke i armeringen og i formgivningen af lerpladerne valgte vi derfor at tilføje et armeringsnet i hør.
Processen ledte os frem til ideen om at bruge de tynde lerplader som solafskærmning, som kan hænges tæt og spredt, i et system hvor de forskellige dele nemt kan justeres hvad angår indstilling af højde og når de
Dag 30.11.2021
Etter et regnfylt døgn har næsten al leren vasket af hørnettet
skal roteres i forhold til solindfald eller hvis de skal fjernes når de går i stykker.
Solafskærmningen har flere egenskaber og funktioner end at filtrere dagslyset. Den har også klimaregulerende egenskaber som skyldes leret og kan have akustisk effekt. Solafskærmningen tænkes også anvendt som rumopdeler, i større eller mindre rum. Lerpladerne er monteret så de kan rotere 360 grader, lerpladerne kan således indstilles alt efter hvor meget dagslys eller transparenthed der ønskes i et givent rum.
Lerpladerne bliver holdt oppe af minimum to snorstopper og monteres nedefra og op
1. først trækkes den lodrette snor ned gennem lerpladens huller
2. placer lerpladen i den ønsket højde
3. tag fat i den lodrette snor neden under lerp ladens ”top”
4. dan en mindre løkke af den lodrette snor og træk den igennem snorstopperen
Øverst: Produksjon av solavskjermning Nederst: Monteringsvejledning
5. løkken der er trukket igennem snorstopperen viklens omkring snorstoppen og strammes let, lerpladen hviler nu på den ene snor stopper
6. gentag punkt 3-6 så der er to snorstopper under lerpladens ”top”
1. lerpladen klippes fri af hør armeringen, således at den kan tages af den lodrette snor
2. snorstopperne fjernes
3. eventuelle lerplader neden under den fjernet lerplade skubbes op i den ønsket højde
4. en ny lerplade monteres nedefra
Lerpladernes æstetiske udtryk bygger på at de godt må gå i stykker. Tilføjelsen af hør armeringen gør at selvom lerpladerne får nogle knubs, afslag og revner, vil råleren mere eller mindre altid holde fast i hør armeringen og blive hængende. Tidens spor er kun med til at styrke lerpladernes æstetiske udtryk.
Det er erfaret flere gange gennem historien, at ler i ren form har ringe konstruktive egenskaber, men det betyder ikke, at det er uden øvrige kvaliteter. I et regnfuldt og overskyet land som Danmark, er der rig mulighed for at udnytte lerets forvitringsforløb til et æstetiske potentiale. Ved at arbejde med forgængelighed i rå form, stilles der spørgsmålstegn ved hvornår et materiales ’tidslighed’ svækker eller forstærker bygningens identitet og overordnede æstetiske udtryk. I kraft af murstenen bliver slidt og mørknes over tid og jernet ruster og kobberet oxiderer, opstår der patina som tilfører en ‘palimpsest’ til bygningens historie.
For at sikre, at leret kan overleve vinterhalvårets hårde vejrforhold, er en række materialeprøver blevet testet i december månedens kolde temperatur og fugtforhold. Denne barske metode har udfordret materialet til det yderste. Et udvalg af bestemte blandinger har vist sig særlig holdbare. Disse udvalgte blandinger er blevet analyseret yderligere og testet i klimaskabe på Konservatorskolen. Det har resulteret i en materialesammensætning bestående af sandblanding, stråarmering og stråblanding. Det er vigtigt, at den konstruktive beskyttelse er på plads for at sikre den størst mulige holdbarhed. Her kan en eller flere armeringslag spille en rolle i styringen af forvitringsprocessen. På den
måde kan armeringen vise et nyt lag i facadens fortælling om tid.
Den konstruktive løsning vil bl.a. sikre at ’hyldesystemet’ løftes op fra grunden, hvilket afhjælper mulighed for dannelse af småsøer ved bunden. Derudover er tykkelsen af lerpladen vigtig for at styre materialets levetid mest effektivt. Lerpladerne i det vertikale ophæng ’smelter sammen’ ved hjælp af tyngdekræften og skaber herved en ensartede struktur. På den måde, udgør leret og trækonstruktionen tilsammen en fælles beskyttelse mod vejret. De forvitrede lerrester vil med tiden lande i en opsamlingsbeholder, som giver mulighed for genanvendelse til en ny struktur. Ophænget er designet som et ekstra lag til en facades allerede eksisterende fortælling. Her vil det på forskellige niveauer invitere til interaktion mellem den forbipasserende og motivet. Løsningen ligger op til diskussion om en facades funktion ift. bygningen som helhed og skønheden i forgængelighed. Facademotivet kan således forvitre i den lille skala, som en udveksling mellem vejrpåvirkning og den forbipasserende gennem fysisk interaktion. Et næste lag i fortællingen vil være: kan det ubrændte ler derudover tilegnes en konstruktiv kvalitet?
Lerblanding
Trækonstruktion Plan / snit / opstalt af konstruktion
Øverst: Facaden i dag
Midt: Facade med ny monteret ‘lergrid’
Nedest: Facade i fremtiden – efter forvitring
JEREMIAS RODAHL, MATHILDE KERMA WALLEVIK OG SINNE RODÉN
Ler er en let tilgængelig og næsten utømmelig naturressource, både på nationalt plan såvel som globalt. Dets anvendelse rummer både stedsspecifikke og universelle potentialer, hvilket gør det muligt at skalere materialet til en effektiv og industriel produktion.
I undersøgelsesprocessen har vi valgt at afsøge lerets potentiale som ubrændt byggesten, hvor lersten kan indgå i et sandwichelement. Igennem materialestudier, har vi afsøgt nye metoder hvormed ler kan opnå bedst mulige styrke- og isoleringsegenskaber. I processen har vi undersøgt både de æstetiske, ergonomiske, produktionsmæssige – såvel som byggetekniske potentialer.
Mange materialer der bruges i byggeriet, har vist sig at være knappe ressourcer (fx sand) eller at være mere svært tilgængelige og på den baggrund står vi overfor et paradigmeskift i byggeriet. Med afsæt i cirkulære principper og materialekredsløb, har vi undersøgt
hvordan ler kan genanvendes på ny i dets rene form, så vi kan give de anvendte materialeressourcer tilbage til jorden som vi ’tog fra den’. Forslaget er udarbejdet ud fra én vision om, at anerkende murstenens historiske potentialer som byggekomponent, men hvor komponenten taler ind i en nutidig og mere bæredygtig kontekst. Nutidens byggebranche efterlyser skalerbare løsninger, som har et bæredygtigt og cirkulært afsæt: her kommer CLAYBRICK ind i billedet.
Der bestræbes på, at Claybrick skal være; 1. Isolerende, 2. Æstetisk sanseligt, 3. Fugtregulerende, 4. Akustisk regulerende, 5. Være et bæredygtigt afsæt.
1. Claybrick element 1:1, opstalt
2. Claybrick element 1:1, plan – set oppefra 3. Opbygning af element
TEST NR.7
26 cm * 17 cm * 7,5 cm
MATERIALITET
6 dl sand 6 dl grus 4,5 dl blåler
TEST NR.11
26 cm * 17 cm * 8 cm
MATERIALITET
1,25 l grus 1,75 l sand 2 l blåler 2 l halm
KOMMENTAR
Tung, hård og exceptionel gode trykegenskaber. Har lave isolerende egenskaber og porøse kanter.
KOMMENTAR
Brændt i de to huller. Rigtig god hårdhed. Hullernes sider er ekstra hårde grundet brænding, men er tung trods størrelse.
TEST NR.13
26 cm * 17 cm * 4,5 cm
MATERIALITET
1,5 l blåler 2 l strå 1,5 dl vand
KOMMENTAR
Har 2 huller i sig. Let på trods af størrelsen og mere isolerende pga. stråendeikke lige så hård og fast, da der ikke er grus i.
TEST NR.14
26 cm * 17 cm * 8 cm
MATERIALITET
2,7 l blåler 5 dl sand 10 dl grus 1,5 l halm
TEST NR.19
48 cm * 24 cm * 6 cm
MATERIALITET
7 l jordblanding 10 dl hestelort
KOMMENTAR
Har otte huller i sig som er blevet brændt. Mislykkedes da ilden ikke tog ordentligt fat. Den høje mængde af grus gør, at den er blevet porøs.
KOMMENTAR
Har ét langt smalt hul i sig. Meget porøs, særligt i bunden. Tung, særligt fordi den er stampet. Fibrene binder dårligt til jordblanding. Uhåndterbar.
Lerstenene er trukket helt ud i facaden, og kræver dermed en brænding eller kalkbehandling.
Lerstenene er trukket halvt ind i facaden og kan stå brændt, med en delvis kalkbehandling eller ubrændt al efter tagudhængets størrelse.
Lerstenene er trukkey helt tilbage, og kan dermed stå ubrændt eller med en delvis kalkbehandling.
1. Test med genbrugt stenuld
Test med genbrugspapir
Test med linned
Test med gips
Test med hamp
Test med tang
Test med salt
med hamp 7
Lyd sendes gjennom rommet på ulike måter – den reflekteres og skaper ekko, den kan være gjennomgående og forstyrrende, og noen ganger kommer ikke lyden frem, om du hever stemmen eller ikke. For å skape behagelige omgivelser skal rommets evne til å håndtere lyd betraktes og tilrettelegges.
Prosjektet Hampustikk handler om lyden i rommet. Vår prosess har gått ut på å teste en rekke ulike rest- og organiske materialer, dets evne til å absorbere lyd, for så å utvikle et lydabsorberende sluttprodukt – i denne omgang en plate. Vi ønsket å skape et lettvektig mate-
riale, noe som kunne formes og presses sammen i ulike størrelser og former. Platene består av to ulike sammensetninger; Hamp og potetstivelse, og gjenbrukt, granulert stenull, trespon og potetstivelse. Den førstnevnte er designet for synlig bruk – enten som skillevegg i større lokaler, som opphengte lydplater på vegger eller i tak, eller som mindre paviljonger. Stenull- og trespon platen kan brukes på innsiden av vegger eller under gulv.
Hamp er et bæredyktig organisk materiale. I tillegg til dets lydabsorberende evner, besitter hampen en rekke
gode egenskaper – det er CO2 negativt, det renser jord og luft for giftige stoffer og metaller, og det bidrar til å skape et godt inneklima. Hampen bruker kun 60 dager fra frø til fullvokst plante, og det finnes god grobunn i Danmark.
Steinull er et materiale det produseres mye av, selv om det er det krever vanvittig mye energi å produsere – det har det 6. høyeste CO2 utslippet i Danmark. Størsteparten deponeres, og den lille restdelen som gjenvinnes krever et energiforbruk tilsvarende ny produksjon. Som ferdig materiale har stenull likevel en rekke positive
egenskaper – det har en levetid på minst 50 år, er varmeisolerende – og virker lydabsorberende.
Konstruksjonen er utformet med design for atskillelse. Gjenbrukstre bærer konstruksjonen, og kombineres med beslag av gjenbrukt aluminium, som bidrar til å holde hampplatene på plass. Vi har arbeidet med tektoniske prinsipper som; ‘bending’, ‘hooking’ og ‘stacking’, noe som gjør det enkelt å sette det hele sammen og å atskille det igjen.
Vegghengte paneler Paneler i trekonstruktion som egen vegg Takpaneler
Paneler i trekonstruksjon som skillevegg/paviljong Undergulv
Hampa panel 600x300x50mm
Gipsplade 900x2400x13mm
Isolering 70mm List 15x70mm
Golv 28x200x2000mm
Strø 45x45mm Steinullsplade 600x300x30mm Krydsfiner 610x2440x12mm
Gulvbjelke 45x200mm Tagregel 22x70mm
Hampa panel 600x300x50mm List
Hampa panel 600x300x50mm
Lodret snit/teknisk tegning av bruksområder
Vi har i denne opgave undersøgt genbrugstræets potentiale og set nærmere på dets styrker og svagheder. Ud fra den læring har vi forsøgt at udvikle en stærk og holdbar konstruktion ud fra træets præmisser.
Vi har taget udgangspunkt i (gen)brugte træstolper og planker. Disse genbrugsmaterialer har vi analyseret og på den baggrund givet et bud på, hvordan de optimeres i en særlig samling til brug i en ny konstruktion. Vi har sat de to dele sammen ved at skære stolpen op og brugt de udskårne træblokke til blandt andet, at stabilisere og styrke plankerne, som er placeret på hver side af træblokkene. Plankerne og træblokkene er sat sammen med en tapsamling og fastlåst yderligere med trædyvler, hvor-
for brugen af metal til samlingen ikke er nødvendig og en mekanisk beskadigelse af træet ved at bolte eller skrue kan undgås. Samlingen er udformet på en sådan måde, at den kan skilles ad igen og træet kan bruges på ny. Trækonstruktionen kan tilpasses i forhold til de forskellige rum den eventuelt bliver placeret i. I den forbindelse har vi kigget på facadeudtryk, skala, rytmer/repetition og funktion for at imødekomme det specifikke sted.
Vi har udviklet 4 forskellige forslag til, hvordan den tilpasningsdygtige trækonstruktion kan bruges i en arkitektonisk sammenhæng. Funktionen afhænger af, hvor den skal placeres. Samlet set har vi udformet en bænk, et skraldeskur, et cykelskur og en mindre pavillon.
Basis søjle
Samling af søjle
Samling af cykelstativ
Opstalt der viser udsnit af konstruktion
Visualisering af pavillon i kontekst
Opstalt af cykelskur
Plan af cykelskur
Ler og lerjord er nærmest en uudtømmelig ressource i Danmark og er tilgængeligt i det meste af landet. Med den brede tilgængelighed kan man mindske transportmængden af byggematerialet og dermed minimere økonomiske udgifter og energiforbruget. I vores projekt har vi derudover valgt at stampe lerfliser i stedet for at brænde dem, hvilket bidrager positivt til at nedbringe det samlede CO2-aftryk. I Danmark har vi i et tempereret klima, samtidig opholder vi os i gennemsnit indendørs 90% af tiden. Derfor er det vigtigt, at arbejde med sunde og behagelige indeklimaer. Fordelen ved ler/lerjord er at det er fugtregulerende og lugtabsorberende, hvilket gør det til et ideelt indeklimaforbedrende materiale. Disse fordelagtige egenskaber ledte os til at afsøge, om vi kunne tilføre flere kvaliteter til leret/lerjorden og vi indledte en række undersøgelser, hvor vi testede om ubrændt ler kunne styrke oplevelsen af akustik i rum. Ved at se på velkendte akustikregulerende elementer og -produkter opdagede vi hurtigt, at der ikke fandtes et lerbaseret akustikprodukt. Det var derfor interessant at se om vi kunne skabe et bæredygtigt alternativ til de allerede eksisterende akustikprodukter. Vi ønskede at arbejde med et lav-emissions produkt, der kunne fremstilles med simple processer.
Derfor tog vi kontakt til en akustiker, der rådgav os i udformningen af vores støbeforme. I Danmark arbejder man ofte med lydtransmission og lydabsorbering, men i andre skandinaviske lande, har man tradition for at arbejde med lydspredning eller diffusion. Vi valgte at arbejde med lydspredning pga. lerets densitet. Støbeformene er lavet af laserskåret 6 mm HDF, der er limet sammen. Kasserne er derefter lakeret med skibslak og penslet med madolie, materialet kan slippe formen. Vi har udviklet et produkt, en ler(jords)flise, der består af 48% moræneler, 30% savsmuld, 10% risklister, og 12% vand. Derudover er fliserne armeret ved hjørnerne med enten hestehår eller uldtråd. Lerjorden er stampet ned i støbeformen med en hammer. Derefter er siderne på støbeformen skruet af og ler(jord)flisen blevet løsnet fra formen.
Vi har efter støbningen af ler(jord)fliserne, lavet en lydprøve for at se hvor akustikregulerende fliserne reelt er. De tekniske målinger angiver lydens styrke i decibel (dB), da decibel-skalaen er logaritmisk, skal der ikke meget dæmpning af lydenergien til, før det har en stor betydning. Vores ler(jord)fliser viste sig at forbedre lyden 2-9 dB. I rum hvor der allerede er akustiklofter, vil man typisk hænge 15-20 m2 væghængt akustikpanel, derfor skal vores ler(jord)fliser ses som et supplerende akustikprodukt/-løsning.
Beim, A., Ejstrup, H., Kjær Frederiksen, L., Hildebrand, L., Stylsvig Madsen, U., Munch-Petersen, P., Sköld, S., Zepernick Jensen, J. (red.), og Arnfred, L. (red.) (2019). Cirkulært Byggeri: Materiale Arkitektur Tektonik. Det Kongelige Danske Kunstakademis Skoler for Arkitektur, Design og Konservering. https://issuu.com/cinark/docs/circular_ construction_080919_low
Beim, A., & Hvejsel, M. F. (2018). Circular Tectonics? – Towards an ecology of continuity, -means, relations, strategies and -innovation in architectural practice. Abstract: ICSA 2019 – International Conference in Structures and Architecture, Lisbon, Lisbon, Portugal.
Butera, S., Oberender, A., Stylsvig Madsen, U. (red.), Beim, A. (red.), og Kjær Frederiksen, L. (red.) (2016). Materialeatlas over byggematerialers genbrugsog genanvendelsespotentialer: Et InnoBYG-projekt. (2 udg.) Teknologisk Institut Byggeri. https://issuu.com/ www.innobyg.dk/docs/materialeatlas
Kjær Frederiksen, L., Stylsvig Madsen, U., Beim, A. (red.), Oberender, A. (red.), og Butera, S. (red.) (2016). Idékatalog over nye designstrategier for genanvendelse: Et InnoBYG-projekt. (2 udg.) Det Kongelige Danske Kunstakademis Skoler for Arkitektur, Design og Konservering.
Leatherbarrow, D., Mostafavi M., (1993). On Weathering – The Life of Buildings in Time, MIT Press, Cambridge Massachusetts.
Manelius, A-M. (2012). Fabric formwork: Investigations into formwork tectonics and stereogeneity in architectural constructions.
The Royal Danish Academy of Fine Arts, Schools of Architecture, Design and Conservation
Nielsen, S. (2017). Rebeauty – Nordic Built Component Reuse, Tegnestuen Vandkunsten, Copenhagen.
Nordby, A. S. (2009). Salvageability of building materials. Doctoral thesis NTNU, Trondheim.
Sørensen, A., Smith, K. H., Juel Lyng, R., Beim, A., og Sköld, S. (2019). Ressourceplan: Cirkulær kortlægning ved nedrivning af byggeri. Enemærke & Petersen a/s. https://www.innobyg.dk/media/75895/den-cirkulaereressourceplan-screen.pdf
Stylsvig Madsen, U., og Kjær Frederiksen, L. (2018). Idékatalog over designstrategier for design for disassembly i præfabrikeret byggeri: Et InnoSPIREprojekt. CINARK, Kunstakademiets Arkitektskole. https://issuu.com/www.innobyg.dk/docs/idekatalog_ web_version
Stylsvig Madsen, U. (2016). The tectonics of recycling I P. J. S. Cruz (red.), Structures and Architecture: Beyond their Limits (s. 57-58 (bog) + 219-226 (CD)). CRC Press.
Ørskov, W, (1966). Aflæsning af objekter – og andre essays, Borgen, København.
Teknologisk Institut CINARK - Center for Industriel Arkitektur
