Ingeniørkunst: Bygger verdensrekord

Da den norske skøytestjernen Johan Olav Koss gikk inn til OL-gull og ny verdensrekord den 20. februar 1994, var Rune Abrahamsen (47) den eneste av tilskuerne som så like mye opp i taket som på skøytebanen. I taket i Vikingskipet så han verdens største limtredragere. Abrahamsen hadde tatt seg OL-fri fra studiene i konstruksjonsteknikk ved NTH, hvor han hadde utviklet en fasinasjon for trekonstruksjoner.

Trekonstruksjoner som livsoppgave

Året etter ble Abrahamsen én av to blant 250 studenter i bygningsingeniøravdelingen som valgte en masteroppgave om tre som byggemateriale. De aller fleste valgte å fokusere på stål og betong. Utsikten til limtredragerne i Vikingskipet hadde inspirert Abrahamsen til å definere økt bruk av tre i bærende konstruksjoner som en livsoppgave.

To verdensrekorder på fire år

24 år etter OL på Lillehammer og dobbelt så gammel står Abrahamsen 35 meter oppe i Mjøstårnet i småbyen Brumunddal, en og en halv time nordøst for Oslo. Ved ferdigstilling i mars 2019 skal høyhuset rage 81 meter over bakken og få status som verdens høyeste trehus.

Abrahamsen har levd opp til livsoppgaven fra 1994 om økt bruk av tre i bærende konstruksjoner.  I 2015 var han ansvarlig for bærekonstruksjonen i boligblokken ”Treet” i Bergen som innehar den gjeldende verdensrekorden for høyeste trehus med 51 meter. I 2016 ble Abrahamsen direktør for Moelven Limtre AS, som hadde levert limtredragerne til ”Treet”, og som nå leverer limtredragerne til Mjøstårnet på 81 meter.

Tar historien tilbake

Norske vikingskip og stavkirker var verdensledende ingeniørkunst i tre i tidlig middelalder. Limtredragerne i Vikingskipet fra vinter-OL i 1994 innledet en renessanse for trebasert ingeniørkunst i Norge. Fram til 1985 hadde Moelven Limtre levert limtrekonstruksjoner som kunne spenne fritt på 60 meter ved å sette to limtrebuer mot hverandre. Denne spennvidden måtte dobles for å levere bærekonstruksjoner til de ulike OL-hallene for skøyter, kunstløp og ishockey. Løsningen ble å skjøte sammen bjelker for å lage limtrebuene lengre, og Moelven Limtre utviklet knutepunktteknologien.

Moelven Limtre fulgte opp med prisbelønte bærekonstruksjoner til Norges nye hovedflyplass i 1996. Det var trebruer som skulle gi et kommersielt gjennombrudd, og deriblant verdens daværende lengste trebru over Glomma på 196 meter fra 2003. Det er først i nyere tid at kombinasjonen av menneskeskapt global oppvarming og urbanisering har skapt en verdensomspennende interesse for høyhus i tre. 

- Inntil få år siden var lokale fornybare naturressurser, estetikk, tradisjonsrik norsk byggekunst og lette byggematerialer de fremste driverne for bærekonstruksjoner i tre. Det er først de senere årene at trematerialets fornybare og CO2-lagrende kvaliteter er blitt en viktig driver. Klimaavtalene har bidratt til større fokus på materialvalg og byggehøyder og derav prestisjekampen om å bygge verdens høyeste trehus, sier Abrahamsen.

Mjøstårnet er en oppreist trebru

Abrahamsen ser oppover mot den foreløpige toppen av Mjøstårnet på 52 meter. Han sier at for Moelven Limtre er Mjøstårnet i teknologisk forstand en oppreist trebru. Abrahamsen står sammen med de rådgivende ingeniørene Magne Aanstad Bjertnæs og Alvdis Hardeng fra samarbeidspartneren Sweco.

Ingeniørtrioen står i niende etasje, som er en av fire etasjer avsatt til hotell. De øverste sju etasjene blir leiligheter, mens de lavere etasjene får kontorer. Med leiligheter på toppen er det stilt ekstra strenge krav til byggets svingninger. Høye trehus svaier i utgangspunktet litt mer enn stål og betong grunnet langt lavere vekt.

- Det gjelder særlig for et smalt bygg som Mjøstårnet med en bredde på 16 meter. Derfor bruker vi etasjeskiller i betong i de sju øverste etasjene. Svaiingen ved vindkast er beregnet til rundt 14 centimeter på toppen. Utslagene forblir de samme med eller uten etasjeskiller i betong, men med større tyngde mot toppen vil svingningene gå saktere, og slik unngås opplevd ”sjøsyke” for beboerne, sier Abrahamsen.

Teknologiske kvantesprang

De omtalte beregningene for byggets svaiing samt brannsikkerhet er de to store teknologiske kvantesprangene med Mjøstårnet. Magne Aanstad Bjertnæs i Sweco er hovedmannen bak beregningene som skal forhindre at vindkast skaper uønsket svaiing for framtidige beboere. 

- Opplevelse av svingninger er personavhengig slik noen blir lettere bilsjuke enn andre. Den internasjonale standarden for svingninger fra vindkast i bygg anbefaler at kun to prosent skal merke bevegelser når det er storm. Vårt kvantesprang består i at vi har brukt gruppens erfaringer til å strekke strikken for høyde. Mjøstårnet er 60 prosent høyere og 25 prosent smalere enn vår gjeldende verdensrekord fra høyhuset Treet i Bergen, sier Bjertnæs.

Tåler brann

Brannsikkerhet har tradisjonelt vært det største ankepunktet mot høyhus i tre. Gjennom prosessen med Mjøstårnet er det dokumentert at problemet er eliminert. 

- Kravet har vært at bygget fortsatt skal stå etter at en mulig brann har brent ut av seg selv - også om sprinkelanlegget ikke skulle fungere og uten slukningsarbeid. En uavhengig branntest har dokumentert at de kraftige limtrekonstruksjonene fortsatt vil holde bygget oppe etter at en brann har slukket av seg selv. Vi har beregnet plasseringen av limtredragerne slik at de ikke gjensidig påvirker hverandre ved en brann. Det brennbare materialet på hvert sted blir så lite at en brann vil dø ut av seg selv, sier Abrahamsen i Moelven Limtre.

Kan bygge over 100 meter

Med et bredere bygg mener Abrahamsen at det kan sprenges flere grenser for høyder på trehus.

- I hovedsak er det bredden som avgjør hvor høyt vi kan bygge et trehus. Større bredde gjør at bygget svaier mindre. Med et bredere bygg ville det ikke by på utfordringer å bygge over 100 meter, og kanskje heller ikke 150 meter, og muligens enda høyere.

Global kamp om verdensrekorden

Mange aktører ønsker seg verdensrekorden for høyeste trehus, og det er skapt et behov for en nærmere definisjon av høyhus i tre. Det foreligger allerede tilsvarende definisjoner for ulike varianter av høyhus med stål og betong. 

- På oppdrag fra Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH) har engelskmannen Dr. Robert Foster laget et forslag om at hus med avstivede betongkjerner blir definert som tre-betong hybridhus. Vi har grunn til å tro at dette forslaget blir vedtatt i første halvår i 2018. Med det forventede regelverket blir HoHo Tower i Wien og Brock Commons i Vancouver definert som tre-betong hybridhus og ikke høyhus i tre. Begge disse prosjektene er uansett fremragende eksempler på hvordan man kan oppnå stor reduksjon i klimagassutslipp ved å kombinere materialer, sier Abrahamsen.

Deler på kunnskapen

Abrahamsen sier at forkjærligheten for tre som byggemateriale og klodens klima er større enn for verdensrekorder. 

- Mjøstårnet bygges i et område som er ledende på skog og vinterturisme. Byggherren er født og oppvokst her, Moelven Limtre har hovedkontor her og et lokalt samvirke av skogeiere er vår hovedeier. Vi deler gledelig våre erfaringer og beregninger med alle som vil bygge høyere trehus enn oss. Vi setter klodens klima og våre etterkommeres skiturer i skogen høyere enn våre egne verdensrekorder.

×