16.05.23 Nyheder

NU STRÆKKER BETONBYGGERIET SIG FOR ALVOR MOD HIMMELEN

Indtil videre er Lighthouse i Aarhus med sine 142 meter Danmarks højeste betonbyggeri. Men om føje år bliver den rekord slået. Interessen for at bygge højt er i vækst, og det stiller helt nye krav til branchen, både når det gælder konstruktion og materialevalg.

Lighthouse strækker sig 142 meter mod himmelen, og en række af aktører i den danske betonbranche står på leverandørlisten. Blandt andre Unicon, IBF, Industribeton og Spæncom, der har leveret en række elementer på tværs af det samlede byggeri.

Dennis Borup Jacobsen

Hvis man tager Molslinjen til Aarhus, er der god tid til at nyde udsigten til byens nye signaturbyggeri, Lighthouse, der strækker sig mod himmelen på det yderste af havneområdet. Selv om det er en hurtigt sejlende katamaranfærge, sættes farten nemlig ned under passagen af Mols Bjerge fra Sletterhage Fyr og videre ind gennem Aarhus Bugten. Med sine 142 meter er der tale om Danmarks hidtil højeste byggeri, men rekorden vil snart blive slået.

Et andet højhus, ligeledes på havneområdet, bliver nemlig Mindet, der er beregnet til at stå færdigt i 2027, og det er planlagt til at blive en meter eller to højere. Lighthouse er et boligbyggeri, mens Mindet bliver et kontorhus. Fællesnævneren for de to projekter er i imidlertid en øget interesse for at bygge højt i Danmark. Også selv om planerne for et højhus på 320 meter i Brande, det såkaldte Bestseller-projekt, foreløbig er sat på pause.

Det handler om de rette kompetencer

Mindet har endnu ikke løftet sig over jordhøjde, men der er næppe nogen tvivl om, at de erfaringer, som er høstet i forbindelse med opførelsen af Lighthouse, vil smitte af på dette projekt. Det at bygge højt handler nemlig om meget mere end blot at stable lidt flere etager oven på hinanden, end man er vant til. Helt andre konstruktionsmæssige principper kommer i spil, når man som, det er tilfældet med Lighthouse, bygger 44 etager højt.

I et normalt byggeri er der fokus på styrke, men når man bygger højt, er det mindst lige så vigtigt at have fokus på stivhed, der er afgørende for byggeriets statik, nemlig hvor meget og hvordan den færdige bygning svajer, når det blæser. Det giver den konstruktionsmæssige udfordring, at netop forholdet mellem styrke og stivhed skal optimeres, hvilket skal forstås på den måde, at alle byggeriets komponenter skal dimensioneres, så de matcher hinanden.

Den to meter tykke bundplade til Lighthouse-tårnet er støbt i ét hug på en enkelt dag. Der er anvendt 1.400 kbm. af en 40 MPa stærk beton leveret af Unicon A/S.

Foto: Jakob Lerche

Facaden påvirker hele byggeriet

Eksempelvis har facadekonstruktionen afgørende indflydelse på den øvrige del af konstruktionen, hvilket betyder, at en optimalt designet facadekonstruktion medfører, at der kan spares materiale andre steder i byggeriet uden at gå på kompromis med hverken styrke eller stivhed. Det er altså vigtigt at have en holistisk tilgang til et højhusbyggeri, hvilket formentlig er en af de vigtigste erfaringer, der er indhentet på Lighthouse og som givet vil blive båret videre til Mindet.

Netop i et højhusbyggeri er det vigtigt at kunne spare materiale, hvor det er muligt. Primært af vægtmæssige årsager, men sparet beton er selvfølgelig også gode nyheder for det samlede CO2-regnskab, og i tilfældet Lighthouse var det faktisk muligt at spare ikke mindre end 1.600 kbm. beton i forbindelse med opførelsen af de 44 etager. Blandt andet fordi, der var tale om et partnerprojekt i regi af Bæredygtig Beton initiativet.

Efterspændte in-situstøbte dæk

Projektpartnere var bygherren Lighthouse United, arkitektfirmaerne 3XN og Schønherr, rådgiveren Rambøll samt entreprenøren Per Aarsleff A/S og betonproducenten Unicon. Der blev arbejdet målrettet med øget anvendelse af efterspændte konstruktioner, og helt konkret kom det til udtryk i forbindelse med etablering af efterspændte in-situstøbte dæk, som sammenlignet med traditionelle in-situ støbte løsninger giver en markant materialebesparelse.

Dækkene er i det endelige design blev reduceret fra en tykkelse på 230 mm med 23 kg slap armering pr. kvm. til 200 mm. med 14 kg slap armering pr. kvm. og spændarmering. Dækarealet udgør i alt ca. 20.000 kvm. Desuden er bundpladen efterspændt, hvilket har bidraget til en bedre kraftfordeling, således at pælene kunne mindskes i antal, lige som bundpladens tykkelse har kunnet reduceres.

Byggeriet af Lighthouse gav både en række konstruktionsmæssige og en række betonmæssige udfordringer for Unicon. Blandt andet kombinationen af at skulle arbejde med SLC-beton i høj styrke.

Foto: Jakob Lerche

Konstruktions- og miljømæssige fordele

Der er flere fordele ved efterspændte in-situ støbte dæk (Flat Slabs). Ud over at strenge nedbøjningskrav fra facadesystemet blev løst uden supplerende bjælker samt at man opnåede en øget designmæssig fleksibilitet, er der også en række generelle miljømæssige fordele, som direkte kan aflæses på det samlede CO2-aftryk. Nemlig i form af slankere dækkonstruktioner, reduceret forbrug af armering, færre søjler, bjælker og vægge samt lettere konstruktion.

Efterspændte in-situ støbte dæk er endvidere langt stivere end traditionelt støbte dæk, så i projektet Lighthouse gik krav til byggeriets statik altså på smukkeste vis hånd i hånd med muligheden for at tænke på miljøet. Det var imidlertid ikke blot selve byggeriets konstruktion, der bød på udfordringer. Det gjorde selve betonarbejdet også, endda på tre områder ifølge produktchef Jørgen Schou fra Unicon

Flere betonmæssige udfordringer

”Vi skulle arbejde med en beton med høj styrke (C80/95) og da væggene var meget kraftigt armerede, var vi nødt til at udvikle en SCC-beton (Self Compacting Concrete) for at få betonen ordentligt ud i alle hjørner og sikre fuld omstøbning af armeringen. Der var ikke plads til vibrering. Høj styrke betød beton uden luftindblanding. Det var bestemt ikke hverdag for os” forklarer Jørgen Schou.

Endnu en udfordring var, at betonen skulle pumpes op til byggeriets top uden tilsætning af luft. Luftindblandet beton indeholder mange små luftbobler, som gør pumpearbejdet nemmere. Men også den udfordring fik man også løst.

Fakta

Samspillet mellem stivhed og styrke

I almindeligt byggeri tages der kun sjældent hensyn til det såkaldte E-modul. Det gør der imidlertid i forbindelse med højhusbyggerier. Betons elasticitetsmodul, eller E-modul, er et tal for betonens evne til at modstå deformation, når der påføres last. E-modulet er ikke et udtryk for, hvor meget betonen kan deformere, før den går i stykker, men blot for hvor meget den deformerer for en given last. Afhængigt af blandt andet tilslagsmaterialet kan der opnås vidt forskellige E-moduler for beton med samme trykstyrke.

Ifølge Eurocode 2 vil en beton med en karakteristisk trykstyrke på 80 MPa have et E-modul på 42 GPa, men den sammenhæng har aldrig rigtig kontrolleret, og det viste sig, at så højt et E-modul kan være svært at opnå i praksis. Ifølge produktchef Jørgen Schou fra Unicon A/S krævede det en test af ikke mindre end 23 forskellige mix-design med specielle granitsten, søsten og sand for at opnå den rette stivhed, robusthed og konsistens i den SCC-beton, der blev anvendt til at opføre Lighthouse i Aarhus.

Fakta

MPa, GPa

Pa = Pascal, en måleenhed for tryk og mekanisk spænding (kraft pr. arealenhed), hvor 1

Pa svarer til 1 N/kvm. eller ca. 10 kg/kvm. 1 Megapascal (MPa) er således en mio. Pascal pr. kvm. og 1 Gigapascal (GPa) en mia. Pascal pr. kvm.

Henrik Malmgreen
Skrevet af:

Henrik Malmgreen

Relateret indhold