Slanke konstruktioner i infrastrukturen
Nye materialer som glas- og kulfiberarmerede plastkompositter har de senere år vundet frem som konstruktionsmateriale i infrastrukturen
En af måderne nutidens idealer kommer til udtryk på, er i ønsket om at bygge slanke konstruktioner i infrastrukturen. Johannes Rauff Greisen er arkitekt og ph.d., i Byggeri og Anlæg på Teknologisk Institut. Sammen med kollegaen, bygningsingeniør, Christian Bøgh Jøns Nielsen, har han udarbejdet rapporten om slanke konstruktioners potentiale i infrastrukturen.
- Rapporten tager afsæt i danske og internationale state-of-the-art eksempler på slanke brokonstruktioner. Dermed dækker rapporten infrastrukturens primære byggematerialer beton og stål samt de nyere glas- og kulfiberarmerede kompositter. Når vi bygger i dag, skal vi videreudvikle på en tusindårig byggekultur, som de seneste hundrede år støt har strakt sig længere med større spænd, og vokset sig stadig slankere i kraft af optimerede konstruktioner og materialer.
Det er en positiv udvikling, som vi bør forfølge, for i dag er der mange oplagte grunde til at stræbe mod at gøre infrastrukturens konstruktioner endnu slankere samtidig med, at vi har fokus på det æstetiske udtryk, siger Johannes Rauff Greisen.
Nye materialer vinder terræn
Den nye rapport tager udgangspunkt i eksisterende byggekultur og giver eksempler på nye teknologier samt diskuterer, hvilken rolle de nye materialer kan få – ofte i samspil med de mere velkendte materialer. Hovedvægten ligger på nutidens byggetekniske muligheder, sat i en ramme, hvor aspekter som kraftforløb, æstetik, geografi, byrum og landskab bliver inddraget.
Relation mellem de byggetekniske muligheder og konteksten åbner et fortolkningsrum, men den peger også på nye konkrete udviklingspotentialer, som fremtidig forskning kan arbejde videre med.
I dag er beton og stål stadig de dominerende byggematerialer i anlægssektoren, bl.a. til konstruktion af broer og tunneller. En af årsagerne er de høje styrker som disse materialer kan opnå, og som gør, at de kan modstå de store kraftpåvirkninger, som konstruktioner i infrastrukturen ofte er udsat for.
Nye materialer som glas- og kulfiberarmerede plastkompositter har de senere år, i mindre skala, vundet frem som konstruktionsmateriale i infrastrukturen. Fordelen ved at anvende fiberarmerede plastkompositter som byggemateriale er først og fremmest relateret til materialernes holdbarhed samt høje styrke og lave egenvægt. Disse egenskaber fører til en række anlægsmæssige fordele, som kombineret med en reduktion af drift- og vedligeholdelsesomkostningerne, kan medføre, at de samlede livscyklusomkostninger er lave.
I følge bygningsingeniør, Christian Bøgh Jøns Nielsen, indeholder rapporten vigtige diskussioner om, hvordan de nye materialer kan spille sammen med beton og stål og endda være med til at øge den efterstræbte holdbarhed.
- De nye kompositte materialer har brede anvendelsesmuligheder og kan både erstatte eksisterende materialer eller virke i kombination med dem. F.eks. kan glasfibre og kulfibre anvendes som armering i betonkonstruktioner eller et helt brodæk i beton kan erstattes af et tilsvarende letvægtsdæk i glasfiber – men vi ser også, hvordan nye materialer giver mulighed for helt nye applikationer og løsninger – f.eks. de slanke kulfiberarmerede betonskaller, som ikke er mulige med stålarmering, forklarer Christian Bøgh Jøns Nielsen.
Fra anlægsøkonomi til totaløkonomi
Fællesnævneren for de nyere materialer er, at de har lave driftsomkostninger og høje anlægssummer. De høje anlægssummer kan besværliggøre materialernes udbredelse som konstruktionsmateriale i infrastrukturen, fordi en lav anlægssum ofte vægter højt i vurderingen af projektforslag ved f.eks. offentlige udbud. Derfor indeholder rapporten også en diskussion af vigtigheden af, at bygherre ser på projektet ud fra et totaløkonomisk perspektiv og ikke kun fokuserer på anlægssummen.
Yderligere kan en forkortet byggetid samt et reduceret vedligeholdelsesomfang i konstruktionens levetid sammen give en samfundsmæssig besparelse, som ikke nødvendigvis kan måles i projektøkonomien. Her er det, særligt ved offentlige anlægsprojekter, bygherrens ansvar at inddrage dette aspekt i den samlede vurdering af et projektforslag.
- Både i Danmark og i udlandet er de nationale vejdirektorater økonomisk udfordrede blandt andet på grund af udslidte stål- og betonbroer, som står over for enten omfattende reparationsarbejde eller nedrivning fordi de er i dårlig stand.
Selvom holdbarheden af stål og beton allerede er væsentligt forbedret, er der fortsat et udviklingspotentiale i forhold til både at forbedre de eksisterende materialer samt at indføre nye byggematerialer i infrastrukturen, hvor omkostningsreduktioner kan opnås via materialebesparelser, effektive og hurtigere byggeprocesser samt længere levetid og mindre vedligehold, siger Christian Bøgh Jøns Nielsen.
tøtte
