Klimatpåverkan – Jämförelse mellan sandwichelement i stål och betong

Hållbarhet, Okategoriserade
Ett examensarbete på Mittuniversitet visar att användande av sandwichelement i stål i stället för betong kan minska utsläppen av koldioxid.

De senaste åren har aktörer i byggbranschen tagit fram riktlinjer för att ta ansvar för klimatet och allt mer fokus riktas nu mot materialval och påverkan i byggskedet. I relation till detta kommer frågor som hur stor klimatpåverkanär för sandwichelement i stål respektive betong under dess livscykel när de uppfyller samma funktion? Denna fråga ställde vi oss när examensarbetet på byggingenjörsutbildningen startade i mars 2021 på Mittuniversitetet i Östersund. Syftet var att undersöka och jämföra hur stora koldioxidutsläppen är från sandwichelement i stål och betong. När hallbyggnader ska uppföras är det vanligt att välja prefabricerade stommar och fasadelement med stål eller betong. Vad är då det mest miljövänliga alternativet för beställaren? 

Tillvägagångssätt

Arbetet började med att hitta en lämplig referensbyggnad. En nyligen uppförd byggnad i Bårhult som finns några mil utanför Göteborg valdes. Stommen består av takelement av TT-plattor som vilar på bashallsväggar och levereras med färdig fasadyta. Entresolobjälklag bärs av pelare och balkar. Studien jämför antalet kgCO2-ekvivalenter per mväggyta. För att komma fram till antalet kgCO2-ekvivalenter som respektive byggnadssystem bidrar med, dimensionerades en motsvarande byggnad i stål med sandwichelement. Detta för att ge de olika sandwichelementen som vi undersöker samma grundläggande funktion när det kommer till kvantitet, hållbarhet och kvalitet. För att spegla den faktiska klimatpåverkan grundar sig studien på EPD:er från Strängbetong, Paroc och Tibnor.

Resultat

I livscykelanalysen inkluderas produktskede till byggproduktionsskede, A1-A5 och slutskede C1-C4. För att uppfylla samma funktion hos de olika byggnadssystemen tas därför vindstag, pelarfot, brandgips och upplagsplåt med i beräkningarna. Detta för att göra ett självbärande element av betong jämförbart med ett sandwichelement i stål. 

Figur 1 visar sandwichelement i stål (mineralull, metallark och tätningsmedel) och de byggnadsdelar som är dimensionerade. Sandwichelementet utgör ungefär 77 procent av det totala utsläppet och pelare 21 procent.
Figur 2 visar ett självbärande betongelement. Skillnaden mellan stålsystem och betongelement per kvadrat visar att den totala klimatpåverkan är 23 kg CO2 -ekv/m2. Stålsystemet har en lägre klimatpåverkan då det uppgår till 72 procent av betongelementets utsläpp. 
Figur 3 visar resultatet från de olika livscykelskedena. I beräkningen för stålsystemet tillförs ungefär 23 procent kgCO2 -ekv/m2 då utsläppen för tillhörande byggnadsdelar tas i beaktande. Även då är klimatpåverkan lägre än betongelementets. 

Slutsats

Vårt resultat visar att betongelementets totala klimatpåverkan är 83,80 kg CO2-ekv/moch stålsystemets totala klimatpåverkan är 60,59 kg CO2-ekv/m2. Genom att välja material ur ett hållbart perspektiv och förstå var i livscykeln klimatpåverkan är som störst finns alltså redan i planeringsprocessen möjligheter att minska koldioxidutsläppen.

Läs mer på Internet

Examensarbete; Klimatpåverkan: Jämförelse mellan sandwichelement i stål och betong, Oskar Englund och Per Olsson, Mittuniversitetet.

Författare

Per Olsson
Oskar Englund