Er alle gode ting tre?

Men i den siste tiden har jeg opplevd at det er folk som er enda mer glad i tre enn meg. Ja, nesten for glad, faktisk. For treet tillegges noen egenskaper som fra et vitenskapelig ståsted er høyst tvilsomme. Så før alle påstander om treets herligheter blir tatt som universelle sannheter, vil jeg gjerne påpeke noen sammenhenger fra vitenskapens verden når det gjelder 3 spørsmål:

1) Er tre et veldig godt varmelagringsmateriale?

Ofte hører jeg at bruk av massivtre vil gi bygget god varmelagringsevne og føre til lavere energibruk. Det er for så vidt riktig at tre har forholdsvis høy varmekapasitet. Varmekapasiteten er den varmemengden som skal til for å øke temperaturen i en vekt- eller volumenhet av materialet med 1°C. Den uttrykkes i Wh/(kg · K) kalt spesifikk varmekapasitet, eller Wh/(m3 · K)  kalt volumetrisk varmekapasitet. Tre (gran) har en spesifikk varmekapasitet på ca. 0,75 Wh/(kg · K) og en volumetrisk varmekapasitet på ca.  400 Wh/(m3 · K). Til sammenligning har betong en spesifikk varmekapasitet på ca. 0,25 Wh/(kg · K) og en volumetrisk varmekapasitet på ca. 600 Wh/(m3 · K).

Men det er ikke bare varmekapasiteten som er avgjørende for hvor godt et materiale fungerer for varmelagring og energisparing i et bygg. Det er også helt avgjørende at det er mulig å «lade» og «tappe» materialet med energi (varme) i løpet av et døgn. For som kjent så svinger utetemperaturen og solinnstrålingen stort sett med en 24-timerssyklus, og det er dette vi ønsker å dra nytte av for å spare energi. Derfor er det utviklet et parameter som kalles døgn-varmekapasitet (dhc – diurnal heat capacity) som brukes som et mål på byggets (romoverflaters) evne til å absorbere energi fra rommet om dagen og avgi den om natten. Denne er avhengig av både varmekapasitet, varmeledningsevne og tettheten til materialet.

Tre har forholdsvis lav varmeledningsevne, dvs. at det vil gå relativt langsomt å «lade» og «tappe» materialet med energi. Derfor vil man ikke få så stor effekt av å bruke tre i innvendige overflater sammenlignet med f.eks. betong. Figuren under viser døgn-varmekapasiteten til forskjellige materialer avhengig av tykkelsen. Her ser vi at tre har forholdsvis lav verdi, og at ved tykkelser over ca. 8 cm er hele potensialet utnyttet og det hjelper ikke å øke tykkelsen for å få større døgn-lagring. 

Så svaret på det første spørsmålet er: NEI, folkens!

Figuren viser døgn-varmekapasitet, dhc, for ulike materialer i en romoverflate, avhengig av materialtykkelsen. Kilde: Høseggen, R.Z. (2008). Dynamic use of the building structure – energy performance and thermal environment. Doctoral Thesis, NTNU.

2) Gir mer bruk av tre som «fuktbufring» mindre behov for ventilasjon og lavere energibruk?Jeg opplever også at det hevdes at det er et stort potensial for energisparing ved å utnytte «fuktbufring» eller «hygrotermisk masse» i innvendig eksponerte treoverflater.

Med begrepet fuktbufring menes et hygroskopisk materiales evne til å ta opp og avgi fuktighet (vanndamp fra lufta) som funksjon av variasjon i luftas fuktinnhold med tiden. Det er en velkjent og dokumentert effekt at fuktbufring i overflater, interiør, tekstiler og kledninger kan dempe/utjevne svingninger i inneluftas relative fuktighet. Med begrepet «hygrotermisk masse», menes den sammensatte virkningen av varmekapasitet (termisk masse) og fuktkapasitet (hygroskopisk masse). På tilsvarende måte som varmekapasitet, angir fuktkapasiteten materialets endring i likevektsfuktinnhold ved endring av relativ fuktighet. Fuktkapasitetens variasjon med relativ fuktighet bestemmes ut fra materialets sorpsjonskurve. Når vanndamp absorberes på en materialoverflate (for eksempel i en pore), oppstår en faseendring og energi frigis. Denne energien kalles sorpsjonsvarme. Tilsvarende vil samme mengde energi kreves ved tørking/desorpsjon. I prinsippet kan man derfor tenke seg at det er mulig å oppnå energisparing ved å utnytte effekten av sorpsjonsvarme.

I en rapport fra forskningssenteret Zero Emission Building (LINK) er det foretatt en gjennomgang av vitenskapelige publikasjoner på temaet. Det konkluderes med det ikke er belegg for å hevde at fuktbufring med bruk av eksponerte hygroskopiske overflatematerialer gir opphav til energisparing. Derimot fant man at flere av studiene understreker faren for dårlig inneklima ved fuktstyring av ventilasjonen, fordi det sjelden er luftfuktighet som avgjør nødvendig ventilasjon, men luftkvalitet og ev. temperatur.

Det er også interessant at rapporten viser at tre heller ikke har spesielt store fuktbufringsegenskaper sammenlignet med andre materialer, se figuren under.

Figuren viser ulike materialers evne til fuktbufring i form av fukteffusivitet målt i kg/(m2 Pas0,5). Kilde: Rode, C. og Grau, K., 2008. Moisture buffering and its consequence in whole building hygrothermal modelling. Journal of Building Physics, 31(4): 333-360.

Så svaret på det andre spørsmålet er altså: NEI. I hvert fall har ikke vitenskapen påvist det ennå.

3) Gir bruk av tre mindre utslipp av klimagasser?

I henhold til NS-EN 16485:2014 (Standard Norge, 2014) skal EPD-er for tre og trebaserte materialer til bruk i bygninger inkludere biogent karbon. Biogent karbon er CO2 som tas opp i treets vekstfase og CO2 som avgis i avfallsfasen. Det finnes ulike måter for å beregne effekten av biogent karbon. Ifølge beregningsmodellen beskrevet i NS-EN 16485 er trematerialet klimanøytralt sett over hele livsløpet, dersom det kommer fra en bærekraftig forvaltet skog, det vil si en skog der tilveksten er større enn eller lik avvirkingen. Men man må også ta hensyn til klimagassutslipp forbundet med bearbeiding til ferdig treprodukt, samt transport til byggeplass og vedlikehold/utskifting i driftsfasen. Likevel er utslippene fra trebaserte produkter som brukes i norske bygg vanligvis mye lavere enn for metaller og sementbaserte materialer. Gjennom flere av pilotprosjektene i forskningssenteret Zero Emission Building og i FutureBuilt-programmet er det vist at bruk av tre kan redusere klimagassutslippene fra materialbruken betraktelig.

Så vil noen tre-entusiaster gjerne ha med «rubbel og bit» i favør av trematerialer. Ofte tar man i klimagassanalyser ikke hensyn til den siste fasen i livsløpet, dvs. avhendingsfasen, men foretar i stedet bare en «vugge-til-port»-analyse.  I en slik beregningsmodell vil tre og trebaserte produkter fremstå svært klimavennlig ettersom CO2 som tas opp i vekstfasen (biogent karbon) trekkes fra i regnskapet. Klimagassutslippet fra vugge til port kan derfor bli negativt. Dette betyr at jo mer tre man bruker, jo bedre vil man komme ut i regnskapet, og dette gjelder selv om tre ikke erstatter andre materialer.

Når man kun ser på et regnskap fra vugge til port, vil derfor trebaserte produkter komme uforholdsmessig bra ut sammenlignet med ikke-trebaserte produkter. Hadde man foretatt en full vugge-til-grav-analyse, så ville karbonopptaket i vekstfasen blitt kansellert av CO2-utslippene i avfallsfasen, når treet brennes eller eventuelt råtner. Hvis biogent karbon skal regnes inn i analysen, bør man derfor inkludere hele livsløpet.

Så svaret på det siste spørsmålet er: JA, folkens! Men ikke overdriv.

Så kjære tre-elskere, fremhev gjerne alle de gode egenskapene ved tre, men vær så snill og ikke dra det for langt! Det gagner verken treet eller miljøet i det lange løp.

Denne teksten er en del av en serie skrevet i FutureBuilt-bloggen. Forfatter er