Inte lätt att göra rätt
Alla som spelat råttspelet vet att varje beslut du fattar potentiellt kan ge dig en smäll på fingrarna. Det är inte helt olikt att jobba som konstruktör. Jag upplever det dessutom som extra aktuellt nu när det nästan i varje projekt pratas om att tänka om och tänka nytt i vår strävan att skapa hållbara konstruktioner. Hela branschen har börjat ifrågasätta invanda konventioner.
Och så måste vi förstås fortsätta göra! Men har vi egentligen koll på vad vi håller på med? Kreativiteten flödar men också ibland en kollektiv fartblindhet. Vi blir snabbt förälskade i och hänförda av den där till synes genialt enkla lösningen på våra problem. En person som okritiskt framhärdar en lösnings förnämlighet framför någon annan har, enligt min erfarenhet, endera ett för grunt resonemang alternativt någon typ av egenintresse i lösningen. För så enkelt är det inte. Men så skönt det är när någon berättar hur man ska göra rätt!
Forskningsstudie
Hur lätt är det då att göra rätt? Ja, hur svårt kan det vara? Jag har intresserat mig för detta länge och för ett antal år sedan genomförde jag därför en ganska uppmärksammad studie på ett antal byggnadskonstruktörer (som någon kanske minns, den påverkade bland annat Boverket och var del i det som ledde till dagens krav på kontroll och granskning). Jag lät 16 erfarna ingenjörer lösa samma uppgift (inte alls lika komplex som den om hur vi ska lösa klimatkrisen). Utifrån ett givet ritningsunderlag bad jag dem göra en lastnedräkning till pelarna i bottenvåningen – enkelt förklarat räknar man samman all vikt i byggnaden och beräknar hur denna fördelar sig mellan de olika pelarna.
Undersökningen blev som sagt uppmärksammad och det var till följd av att resultatet fick en väldigt stor spridning. Resultatet varierade med upp till en faktor tre för enskilda pelare vilket förstås är anmärkningsvärt mycket. Och detta resultat var opåverkat av både kollektiv fartblindhet och egenintresse. I stället berodde det till största delen på mer eller mindre lämpliga val och antaganden i de beräkningsmodeller som användes. Val som görs i varje byggnadsprojekt. Jag lät pryda min lic. avhandling med bilden på råttspelet.
Ni förstår att jag känner en viss oro när vi nu måste sätta tänderna i problem av mycket mer komplex natur. Frihetsgraderna och osäkerheterna är fler och framför allt är konsekvenserna betydligt större… trots att vi jämför med byggnader som potentiellt kan rasa.
Bra och dåliga erfarenheter
Vi måste som sagt i stora delar tänka om hur vi utformar byggnader framöver och det arbetet är redan i gång. Jag har samlat på mig en del erfarenheter från dessa samtal redan och ur en konstruktiv synvinkel finns det några områden som jag bedömer behöver lite extra omsorg innan vi bara kör på och förblindas av fartvinden.
Lätta konstruktioner
Att eftersträva lätta konstruktioner känns ofta självklart i vår jakt på resurseffektiva lösningar och hållbara konstruktioner. Vi tänker att vi sparar betong i grundläggningen och att väggar och pelare kan göras klenare. Vackert så, men då måste jag som konstruktör påminna mig om att jag måste vara försiktig i de fall jag normalt skulle använda egenvikten till min fördel – t ex som motvikt för att inte byggnaden ska välta i vinden (som jag skrivit om tidigare här) eller för att minska upplevelsen av vibrationer i bjälklag.
En tankevurpa som uppstod i ett av mina egna projekt skedde till följd av att byggherren ville bygga ett 4-vånings bostadshus med lätt trästomme ovanpå en källare i betong. Inget konstigt vid första anblick, men det visade sig att det fanns stora mängder förorenade massor på tomten vilket i sin tur innebar att vi inte fick dränera byggnaden. Dimensionerande grundvattennivå blev därmed betydligt högre än i normala fall. Med en lätt överbyggnad var vi därför tvungna att addera extra betong i bottenplattan för att förhindra byggnaden att flyta upp som en kork. Ironiskt nog så blev mängden betong som behövde adderas nära dubbelt så stor när vi placerade den under byggnaden jämfört med om den skulle placerats på t ex bjälklagen. Lyftkraften är lika med massan på den undanträngda vätskan…tack för den Arkimedes!
Trä utomhus och i fuktiga miljöer
Att användandet av konstruktivt trä ökar i våra projekt är positivt, missförstå mig inte, men ibland försöker vi få trä att göra saker som det helt enkelt inte lämpar sig för. Ska vi använda trä utomhus och i fuktiga miljöer krävs stor omsorg i utformning – både övergripande och på detaljnivå.
De sista åren har denna typ av utmaningar dykt upp i projekten. Det är alltid lika tråkigt att vara den som ifrågasätter lösningar där arkitekten tänkt sig att visa träkonstruktionerna även utvändigt – jag gillar ju egentligen sånt. Så jag delar med mig av några enkla tips som jag tagit till mig kopplade till utformningen och hur den kan förbättras:
- Skydda de utvändiga konstruktionerna med tak eller beklädnad så att de inte utsätts för regn.
- Placera inte konstruktionerna nära marken utan på en sockel – minst 400mm hög så de kommer ifrån den värsta stänkzonen
- Tänk igenom detaljerna så att vatten inte blir instängt i skarvar och knutpunkter. Enkla öppna detaljer är oftast bättre.
- Det är inte säkert att en lösning som fungerar i Norrland även fungerar i t ex Skåne eller andra varmare platser med mycket slagregn.
- Överväg tryckimpregnerat virke om det är utsatt. Den längre livslängden (upp till 8 ggr längre) överväger ofta de potentiellt negativa aspekterna.
Fortsätt jobba med trä men ha respekt för att det handlar om ett organiskt material som inte lämpar sig i alla lägen.
Nya material
Nya oprövade material kommer ofta med entusiastiska säljargument och lovord. Ibland stämmer de, ofta får man dra ifrån lite, men tyvärr ibland så visar de sig fungera dåligt. Skandalen med de enstegstätade fasaderna är ett exempel på det senare – där det teoretiskt framstod som en bra lösning men som i kombination med bristfälliga detaljer och utförande i ett antal fall ledde till stora skador.
I början av 00-talet projekterade jag ett 2-vånings bostadshus åt en av våra stora aktörer. Entreprenörens inköpare hade blivit förälskad i en ny typ av väggelement som bestod av massiva element av skummad betong. Tillräckligt starka för att bära dessa byggnader sas det och tillräckligt lågt U-värde för att det energimässigt skulle räcka att bara putsa dem utvändigt. Ett och annat ögonbryn lyftes men jag var ung och oerfaren och saknade relevanta invändningar. Så systemet användes i projektet – och dimensionerades av leverantören ska sägas.
Några år senare ville samma entreprenör använda dessa väggar i ett 8-våningshus i stället, men då sa jag stopp. Väggarna saknade armering vilket skulle krävas för att bland annat förhindra fortskridande ras. Jag kunde med mina överslag heller inte förstå hur leverantören kunde påvisa att de skulle klara bärförmågan. Och tur var det att jag stod på mig, för bara ytterligare några år senare dök det upp problem med det första projektet. Väggarna visade sig inte klara långtidsbelastning.
Med detta vill jag säga att våga stå på dig, använd din kunskap och ifrågasätt! Verkar något vara för bra för att vara sant är det förmodligen så. Det för mig in på nästa punkt.
Ta kontroll över verktygen
I många fall ser jag ett osunt förhållningssätt till de digitala verktyg vi använder. Det är självklart så att vi ska använda och utnyttja avancerade verktyg men när de får för stort inflytande på oss och våra resultat börjar vi närma oss en kritisk gräns som bör ifrågasättas. Att kompensera sin okunskap genom att använda ett beräkningsverktyg är ingen bra lösning. Har du ingen aning om hur du skulle lösa problemet för hand ska du först skapa dig den kunskapen innan du drar muspekaren till ikonen på skrivbordet.
Exempel där detta blivit tydligt är betongkonstruktioner som jag noterat fått större och större armeringsinnehåll de senaste åren – utan teknisk grund. Detta har förstås direkt negativ inverkan på våra hållbara konstruktioner. Min spaning är att det ofta handlar om minimiarmering som automatgenereras av beräkningsverktygen vare sig den behövs eller ej. I brist på kunskap och erfarenhet vågar sen inte konstruktören välja bort denna i rädsla att göra fel. Detta måste vi konstruktörer bli bättre på att undvika. Använder vi verktygen okritiskt riskerar vi nämligen dessutom stanna av i vår kunskapsmässiga utveckling.
Framåt – tänka fel och göra rätt
Trots de utmaningar jag beskriver här måste vi gå vidare framåt. Vi måste känna att vi har utrymmet och viljan att testa nya tankar – det bara måste vi. Vi måste även tillåta oss att ibland tänka fel, inse detta och lära oss av det så att vi i slutändan fattar rätt beslut. Att fortsätta utveckla vår ingenjörsmässighet kommer att vara nyckeln även till en hållbar utveckling. För att få riktig hävstång i vår strävan efter hållbara konstruktioner behöver vi som konstruktörer dessutom komma in tidigt i projekten – men den frågan tänkte jag återkomma till framöver.
Fortsatt läsning:
The human factor in structural engineering: A source of uncertainty and reduced structural safety