Det blir allt vanligare med fastigheter som kombinerar trä och betong, men kunskapen om hybridkonstruktioner är generellt låg i Sverige. Ända fram till 1994 var det förbjudet att bygga högre än två våningar i trä, och det stora uppsvinget för höga trähus har inte kommit förrän nu, i samband med att intresset för klimat och hållbara lösningar ökat i samhället.
– Trä har många fördelar. Det är det enda byggmaterialet som är helt förnybart och binder koldioxid. Det är närproducerat, relativt billigt och väger mindre än betong och stål, vilket gör det lättare att hantera och transportera.
– Dessutom är det inne bland arkitekter att bygga i trä just nu, så vi behöver öka medvetandegraden kring hur den här typen av konstruktioner fungerar, konstaterar Carl.
Stort behov av samordning
Till vardags jobbar han på Skanska Teknik i Växjö, och har bland annat bidragit till konstruktionen av det uppmärksammade stations- och kommunhuset i hemstaden. En fastighet på 16 400 kvadratmeter i sju våningsplan, som är Skanskas största träprojekt hittills. Det var i samband med det arbetet som Carl började fundera på att forska i ämnet.
– Det var nytt för mig med olika material som skulle samverka. Det innebar betydligt mer tekniskt komplicerade lösningar, fler inblandade konstruktörer och större behov av samordning. Jag tänkte att här finns det ett behov av att lära sig mer.
Mäter hur en byggnad beter sig
Carl ägnar nu 80 procent av sin arbetstid åt en doktorandutbildning vid Linnéuniversitetet i Växjö där Svenska Byggbranschen Utvecklingsfond står för halva kostnaden och Skanska för resten. Det han vill utreda är om det går att mäta hur träbyggnader beter sig under verkliga förhållanden, och på så sätt hjälpa både betong- och träkonstruktörer att göra mer exakta och jämförbara beräkningar.
– Vi behöver använda rätt material på rätt plats, och även minska andelen material när vi bygger i dag. Om vi förstår hur en fastighet fungerar kan vi förhoppningsvis göra bättre beräkningar, vilket i längden leder till mer slimmade konstruktioner. Hittills har det dock funnits ganska få mätmetoder för att konstruktivt utvärdera en byggnad.
Uppmärksammad för sin forskning
Till sin forskning har Carl därför utvecklat ett eget mobilt mätsystem i samarbete med SAAB i Växjö. Med högkänsliga, trådlösa accelerometrar mäter han dynamiken i en byggnad. Beroende på hur huset svajar får man en siffra, en så kallad egenfrekvens, som varierar över tid. Hittills har han gjort mätningar i fyravåningshuset Charlie, och niovåningshuset Biologen i Växjö.
– Man lägger de här mätarna på olika platser byggnaden, trycker på start och samlar in data i ett par timmar. Den informationen omvandlas sedan till en datormodell som visar hur husen rör sig, berättar Carl.
Med hjälp av de senaste tre årens insamlade data har Carl bland annat tagit fram en beräkningsmodell för att förutsäga egenfrekvenser, ett arbete som gett honom titeln ”Runner Up for the Best Paper of the Year 2022” i den vetenskapliga tidskriften Engineering Structures.
– De väljer ut de 33 bästa av tusentals artiklar varje år, vilket är otroligt kul eftersom det är svårt bara att bli publicerad.
Presentation inför publik
Han gick också nyligen upp och försvarade sina forskningsresultat inför stor publik, både på plats på universitetet och digitalt. Under nästa halva av forskarutbildningen planerar Carl mätningar i ett sexvåningshus, Soluppgången, och ett elvavåningshus i Malmö, Fyrtornet, som är Sveriges högsta kontorshus i trä med sina 54 meter.
Vad är målet med din forskning?
– Jag hoppas att resultaten kan bidra till att öka andelen hybridkonstruktioner i branschen, om inte annat av klimatskäl. Vi behöver fortsätta koldioxidbespara våra projekt och det kan vara så enkelt som att byta ut vissa betongelement mot trä.
– Eftersom trä inte väger så mycket kan man också bygga till fler våningar på befintliga hus, eller sätta ett träskal på betongstommen från ett rivningshus. Det finns många användningsområden som jag tror att vi kommer att få se mer av i framtiden.