Utformning och konstruktion av skärmtak ur underhålls- och livscykelkostnadsperspektiv
2024 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesisAlternative title
Design and Construction of Canopy from a Maintenance and Life Cycle Costing Perspective (English)
Abstract [sv]
Hållbarhet är en central fråga inom byggbranschen, inte minst med hänsyn till FN:s mål för hållbar utveckling som ska uppnås år 2030 och inkluderar målet hållbara städer och samhällen. I tidigare byggprojekt saknades det i regel ett hållbarhetsperspektiv, vilket numera är avgörande för att uppnå målen för 2030. Hållbart byggande innebär att noggrant överväga sociala, miljömässiga och ekonomiska aspekter. Livscykelkostnader bör beaktas för att få en helhetsbild av byggnadens totalkostnad, eftersom kostnader uppstår även efter uppförandet. Att välja rätt material och att bygga för långa livslängder med minimalt underhållsbehov är avgörande för att uppfylla sociala och miljömässiga mål inom budgetramarna.
Denna studie fokuserade på konstruktionen och utformningen av ett skärmtak, vilket kan definieras som en enkel konstruktion med väderskydd som funktion men som även tillför estetik till en byggnad. Enligt svenska bestämmelser bör ett skärmtak alltid vara fäst till huvudbyggnaden och vara relativt vattentätt. Området under skärmtaket ska kunna användas som en gemensam yta oavsett väder. Arbetet utgick ifrån ett skärmtak i Oskarshamn som ägs av Byggebo och är i behov av renovering på grund av att den befintliga stål- och träkonstruktionen från 1990-talet rostat och ruttnat.
Studien syftade till att integrera hållbarhetsaspekter i utformningen av ett skärmtak med hänsyn till funktionskrav och estetik, där en jämförelse av konstruktioner med materialen betong, stål och trä utfördes. Målet var att utveckla ett hållbart skärmtak med minimalt underhållsbehov, genomföra livscykelkostnadsberäkningar (LCC), enkla klimatberäkningar och konstruktionsberäkningar för de olika materialen samt utveckla ett gestaltningsförslag. Ett ytterligare mål var att säkerställa att skärmtaket harmoniserar med omgivningen och främjar trivsel och trygghet. Studien undersökte samspelet mellan beständighet, klimatpåverkan, kostnad och gestaltning vid utformningen av skärmtaket.
Skärmtakets utformning ansågs komplettera omgivningen i Oskarshamn och skapa en säker och trivsam miljö för rekreation och samvaro. Trots att den största delen av konstruktionen är dold, påverkar primärbalkens material och spännvidd det estetiska intrycket. Studien visar att olika konstruktionsalternativ har olika fördelar beroende på de prioriterade faktorerna beständighet, klimatpåverkan, kostnad och gestaltning. Betongkonstruktionen framstår som det mest beständiga alternativet, med längre livslängd och längre underhållsintervall, vilket gör den ekonomiskt fördelaktig på lång sikt. Träkonstruktionen är det mest fördelaktiga alternativet ur klimat-, kostnads- och gestaltningssynpunkt. Den ger det lägsta koldioxidavtrycket och den högsta kostnadseffektiviteten under kalkylperioden samt det bästa samspelet med gestaltningen i övrigt. Stålkonstruktionen erbjuder en balanserad prestanda i samtliga kategorier.
Abstract [en]
Sustainability is a central issue in the construction industry, particularty in light of the UN's Sustainable Development Goals (SDGs) to be achieved by 2030 and include the goal of sustainable cities and communities. In previous construction projects, the sustainability perspective was often lacking, which is now crucial for achieving the 2030 goals. Sustainable construction involves careful consideration of social, environmental, and economic aspects. Life cycle costs must be taken into account to get a comprehensive picture of the total cost of a building, as costs arise even after construction. Choosing the right materials and building for long lifespans with minimal maintenance needs is essential to meet social and environmental goals within budget constraints.
This study focused on the construction and design of a canopy, which can be defined as a simple structure with the function of weather protection but also adds aesthetic value to a building. According to Swedish regulations, a canopy must always be attached to the main building and be relatively watertight. The area under the canopy should be usable as a communal space regardless of the weather.
This work was based on a canopy located in Oskarshamn, owned by Byggebo, which needs to be replaced due to rust and deterioration in the existing steel and wood structure from the 1990s. The study aimed to integrate sustainability aspects into canopies, considering functional requirements and aesthetics, with a comparison of structures made of concrete, steel, and wood. The goal was to develop a sustainable canopy with minimal maintenance needs, carry out life cycle cost calculations (LCC), simple climate calculations, and structural calculations for the different materials, as well as develop a design. Another goal was to ensure that the canopy harmonizes with the surroundings and promotes comfort and safety. The study examined the interplay between durability, climate impact, cost, and design in the development of the canopy.
The design of the canopy was found to complement the surroundings in Oskarshamn well, creating a safe and pleasant environment for recreation and interaction. Despite most of the structure being hidden, the material and span of the primary beam affect the aesthetic impression. The study shows that different construction options have various advantages depending on the prioritized factors of durability, climate impact, cost, and design. The concrete structure appears to be the most durable option, with a longer lifespan and longer maintenance intervals, making it economically advantageous in the long term. The wood structure is the most favorable option in terms of climate, cost, and design. It gives the lowest carbon footprint and highest cost-efficiency over the calculation period, and the best interaction with the overall enviroment design. The steel structure is the second most favorable in all categories.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 51
Keywords [en]
Canopy, sustainability, durability, LCC, net present value method, concrete, wood, steel, maintenance, structural material, lifecycle cost calculation
Keywords [sv]
Skärmtak, hållbarhet, beständighet, LCC, nuvärdesmetoden, betong, trä, stål, underhåll, stommaterial, livcykelkostnadsberäkning
National Category
Civil Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:lnu:diva-132885OAI: oai:DiVA.org:lnu-132885DiVA, id: diva2:1903599
External cooperation
Byggebo
Subject / course
Technology
Supervisors
Examiners
Note
Projekt: Hållbart byggande med trä – materialeffektivt värdeskapande från trämaterial till byggnader
2024-10-142024-10-042025-02-24Bibliographically approved