FIBERBETON OG ULTRA HØJSTYRKEBETON TIL FACADER
Tema: Facader i beton
Fiberarmeret beton og ultra højstyrkebeton giver arkitekterne helt ny muligheder for at designe slanke og formmæssigt udfordrende facader til både nybyggeri og renoveringsprojekter
Herningsholm Erhvervsskole fra 2016 tegnet af C.F. Møller, er et nyskabende byggeri, hvor der er anvendt en blanding af sandwichelementer, facadepaneler og vægskiver leveret af Hi-Con
Til Syddansk Universitet fra 2015 tegnet af C.F. Møller fremstillede Hi-Con 292 perforerede facadeelementer i CRC ultra højstyrkebeton, der fungerer som et dekorativt ekstra facadelag.
Fiberbeton er en beton, der er iblandet plast fibre, glasfiber eller stålfibre. Man iblander typisk fibre som armering for at opnå højere bøje og trækstyrke, for at imødegå og mindske svindrevner eller for at højne brandsikkerheden. Fiberbeton er meget formbart, let, holdbart og stærkt, og egner sig derfor fint til facadebeklædning – ikke mindst til renoveringsformål, hvor det er en fordel med de lette og tynde elementer, der reducerer konstruktionens samlede tykkelse.
I en ultra højstyrkebeton består fibrene typisk af stål. Der findes flere typer af UHPC (Ultra High Performance Concrete), og den første af disse blev opfundet og udviklet af Aalborg Portland i 1986, da de udviklede CRC (Compact Reinforced Composite). UHPC har i de sidste 15 år vundet indpas til særligt krævende konstruktioner. I USA bruges materialet i høj grad til broer, mens det i bl.a. Mellemøsten og andre lande især har vundet indpas til facader. UPHC har normalt en karakteristisk trykstyrke på mindst 150 MPa, men i praksis er den høje sejhed og tæthed lige så interessant.
ARMERING MED STÅLFIBRE
Virksomheden HiCon i Hjallerup er en af verdens største producenter af ultra højstyrkebeton, som man har produceret siden 2001. Firmaet produ cerer primært skræddersyede altaner, trapper, broer og facader, hvor man kan udnytte betonens egenskaber til at skabe meget slanke og stærke konstruktioner, der ikke mindst appellerer til arki tekter. HiCon producerer udelukkende elementer i UHPC, nærmere bestemt den CRC, der blev ud viklet af Aalborg Portland for 35 år siden, og som HiCon siden har videreudviklet.
– Til facader bruger vi udelukkende stålfibre, oftest i kombination med almindelig armering. Facadeelementer i fiberbeton er normalt ikke bæ rende, mens vores facadeelementer næsten altid er bærende. Stålfibrene giver sejhed på mikroniveau, mens den traditionelle armering giver sejhed på ma kroniveau. Stålfibrene modvirker også revnedannel ser, og så giver de en vis trækstyrke og bedre sejhed, forklarer udviklingschef i HiCon, Bendt Aarup.
HiCon har lavet højstyrkebeton med trykstyr ker op til omkring 350 MPa til specielle formål som pengeskabe. Deres beton ligger dog typisk på ca. 165 MPa, men man regner i praksis med 110 MPa, da styrken af betonen i deres konstruktioner i praksis ikke betyder så meget. Det der ifølge Bendt Aarup har betydning for, hvor langt man f.eks. kan udkrage en altan er stivheden, og her ligger CRC med 4245 GPa ikke så meget højere end en al mindelig beton. Imidlertid giver den meget stærke beton en tæt matrice med lav porøsitet, og det er med til at give denne type betonkonstruktioner en ekstremt god holdbarhed i alle miljøer og dermed en meget lang levetid på mindst 100 år.
Takket være tynde fiberbeton-brystninger og søjler fra BB Fiberbeton er det lykkedes at bibeholde det oprindelige udtryk på Ørkenfortets facader selv efter totalrenovering og energioptimering
STOR DESIGNFRIHED
Den store styrke i facaderne gør dem meget veleg nede til specielle opgaver, hvor almindelige be tonelementer ikke kan følge med, men hvor CRC giver en udpræget designfrihed og mulighed for at lave meget tynde konstruktioner. Firmaet laver
både løsninger med cladding, sandwichelementer, elementer med ensidig isolering, boksmoduler samt curtain walls til især dekorative formål. Et eksempel på sidstnævnte er de spektakulære per forerede ydre facader på Syddansk Universitets fakultetsbygning fra 2015 tegnet af C.F. Møller.
Produktchef for facader og konceptaltaner hos HiCon Michael Uhrenholt oplever en stigende interesse for de facadeløsninger HiCon kan leve re, men også stadig en vis konservatisme hos både entreprenører og arkitekter i forhold til at benytte nye byggesystemer. En stor del af firmaets leve rancer går til den nordlige del af Europa, som man satser mest på, men virksomheden får også mange henvendelser fra især USA og Asien.
– Vi kan f.eks. ikke være med i priskonkurren cen i forhold til almindelige sandwichelementer. Vores styrke ligger i de helt specielle løsninger, facader med store dybder, storformat facader med forplader på 89 meter, som kan hænge på en bærende indervæg eller et søjle/dæksystem og hurtigt kan monteres, elementer, hvor store dele af overfladen er perforeret og den slags. Vi laver også mange renoveringsprojekter, og her er vi i nogle tilfælde begyndt at blæse isoleringen ind på stedet mellem den gamle bagvæg og vores nye forelement.
Et af de nyeste projekter er ombygningen af det gamle DSB byggeri på Kalvebod Brygge. Her leve rer HiCon selvbærende facadeelementer, der er så stærke, at de nye to meter dybe altaner på gavlene simpelthen hænger i facadeelementerne uden behov for yderligere forankring eller understøttelse.
De markante bastionsblokke har altid været en vigtig del af underfacaderne på Ørkenfortet. De oprindelige har været i massiv beton, mens de nye er lavet som hule skaller i fiberbeton, men udtrykket med fritlagte sten er bevaret.
FACADERENOVERING MED FIBERBETON
Et eksempel på et højtprofileret byggeri, hvor en mere traditionel fiberbetonløsning har været den rigtige løsning til renovering af facaderne, er ”Ør kenfortet” på Christianshavn i København. Det markante byggeri, der vender ud mod Strandgade, er tegnet arkitekten af Palle Suenson og opført som kontorhus i 1962. Ejendommen blev i 1995 købt af ATP, der nu er ved at ombygge den mere end 33.000 m2 store ejendom til hotel.
Byggeriet er oprindeligt i otte etager og har facader med en helt taktfast rytme med høje vin duer med lave brystninger adskilt af smalle søjler. Den nederste etage ud mod Strandgade fremstod som en mur beklædt med meget karakteristisk for mede bastionsblokke i beton. Både blokke og de øvrige betonfacader fremstod med fritlagte sten. I renoveringen har man været nede til råhuset. Byg ningen har fået tilføjet en ekstra etage med rene glasfacader og også i husets store base er der lavet omfattende ændringer.
– Byggeriet er bevaringsværdigt, så det har været arkitekternes intention at bevare husets op rindelige udseende bedst muligt. Vores udfordring var, at vi skulle efterisolere og opdatere huset til moderne standard, samtidig med, at vi bevarede den grundlæggende struktur. Vi overvejede at bruge en gammeldags sandwichelementkonstruktion som den oprindelige, men endte med at lave det om til et fiberbetonprojekt i samarbejde med BB.
Fiberbeton, hvilket gav mulighed for at bevare de slanke søjler og de øvrige elementer, så udtrykket er bevaret, fortæller senior produktionschef fra totalentreprenøren NCC Tonni Jørgensen.
De nye brystninger og søjler i fiberbeton er ophængt på en bagvedliggende, let facadestruktur. Betonelementerne har indstøbte montagebeslag og er armeret med glasfibre, men ellers er der ingen armering, da de ikke har nogen bærende funktion. Elementerne støbes med et 1012 mm tykt facemix iblandet tre forskellige farver stentil slag med en retarder på formsiden. Herefter støbes vådt i vådt en 12 mm fiberarmeret bagplade. Når elementet er kommet ud af formen spules forsi den, så stenene kommer til syne.
De markante bastionsblokke, der tidligere var massive, er nu genskabt som hule skaller, men geometrien er identisk. Blokkene er støbt med samme lag facemix, men understøttet af et tykke re lag fiberbeton, så den samlede tykkelse når op på ca. 40 mm.