7 Præfabrikerede volumenelementer

Ved præfabrikerede volumenelementer forstås byggesystemer, hvor volumenelementer er hele rum, der fremstilles på fabrik og efterfølgende monteres og sammenbygges på byggepladsen. Dette afsnit sætter fokus på de bærende konstruktioner i huse opbygget af præfabrikerede volumenelementer, også benævnt præfabrikerede byggemoduler eller boksmoduler.

Industrialiseringen af byggeriet har ført til udvikling af nye byggesystemer, hvor præfabrikeringsgraden er højere end tidligere, og arbejdet på byggepladsen er reduceret til samling af volumenelementer.

Volumenelementerne fremstilles på kortere tid og under gunstigere arbejdsforhold end traditionelt byggeri, herunder mere optimale klimabetingelser på fabrikkerne. Herefter transporteres volumenelementerne til byggepladsen, hvor de monteres på fundamenter og sammenbygges, se figur 65. Det kræver fokus på mål og tolerancer, da det kan være omkostningsfuldt at gentilpasse samlinger mellem volumenelementer og tilslutninger til de installationer, som er etableret på byggepladsen.

Figur 65. Montering af volumenelementer med kran. Foto: Scandia Byg.

Volumenelementerne virker statisk som selvstændigt bærende enheder. Stabilitet og nedføring af lodrette laster mellem elementerne sikres med samlinger, der monteres på byggepladsen.

Samtidig kan særlige funktioner i huset kræve særlige tilbygningsdele. Eksempelvis kan montering af en tagterrasse betyde, at de lodrette og vandrette laster skal omfordeles. Desuden kan søjler eller bjælker, der fastgøres til det eksisterende byggesystem medføre en omfordeling af laster, man skal tage højde for. 

Volumenelementerne kan i princippet være opbygget af mange forskellige byggematerialer, men normalt konstrueres de bærende dele af konstruktionstræ. Men de bærende dele i et byggesystem kan også være stålprofiler.

Byggesystemer vil som regel være mere fleksible, når de opbygges på byggepladsen, men omvendt skal der være større fokus på, hvorledes kræfterne føres via etagerne til de underliggende konstruktioner. Figur 66 viser et typisk byggesystem af volumenelementer. 

Figur 66. Byggesystem med hovedbærende rammesystem af søjler og bjælker.

Fundamenter under præfabrikerede moduler kan udføres som linje- eller punktfundamenter. Punktfundamenter anvendes, når modulbyggeriets hovedbærende system er et rammesystem, hvor lasterne føres via bjælker til søjler og videre til punktfundamenterne. Her er det en forudsætning, at volumenelementerne er opbygget af selvbærende bjælker i rammerne, som kan bære lasten ud til punktfundamenterne.

Af hensyn til stabiliteten af konstruktionen etableres fastgørelse til fundamenter med ankre. Fastgørelsen skal sikre konstruktionen mod væltning og glidning. Figur 67 viser en typisk samlingsdetalje mellem 2 volumenelementer ved fundamentet.

Figur 67. Snittet viser, hvordan to volumenelementer samles og fastgøres til fundamentet.

Der findes forskellige måder at fastgøre til fundamentet. En metode er at montere en rem, som fastgøres med ankre til fundamentet, hvorefter den præfabrikerede rem fastgøres til førnævnte rem med sømbeslag. I nogle systemer er der særlige servicelemme eller åbninger, der kan anvendes, når volumenelementerne skal samles. Disse tillukkes efterfølgende.

Byggesystemerne anvendes oftest til huse i flere etager. Volumenelementerne stables og samles, så konstruktionens overordnede stabilitet sikres. 

Samlinger mellem etageadskillelserne udføres typisk med beslag- eller muffesamlinger, der kan optage de nødvendige forskydnings- og trækkræfter mellem volumenelementerne. Figur 68 viser en samling mellem to etager, som sikrer, at kræfterne kan føres ned gennem konstruktionen. 

Volumenelementerne virker i princippet som selvstændige statiske enheder, men når konstruktionen er udsat for vindlast på tværs og på langs, skal enhederne virke sammen for at undgå svigt mellem elementerne og fx fugtindtrængning. Samtidig skal etagehøje konstruktioner være sikret mod væltning og glidning, hvilket kan sikres ved at sørge for, at elementerne virker statisk som en samlet enhed.

Sidestillede volumenelementer samles normalt i toppen. Her er der let adgang til at samle elementerne med almindelige sømbeslag eller specialbeslag, hvor der er særlige hjørnesamlinger mv., se eksemplet vist i figur 69. 

Figur 68 Samling mellem to rumhøje volumenelementer med et gennemgående rørstål, som samles ved etagesamling. 

Figur 69. Eksempel på tagsamling med krydsfiner af sidestillede volumenelementer. 

Figur 70. Konstruktion med højstyrke I-drager af limtræ.

Alle typer tagkonstruktion kan i princippet anvendes til huse opbygget af volumenelementer, se afsnit 6, Tage. Ofte er der udviklet særlige tagløsninger, hvor isoleringen er tilpasset det faktiske byggesystem. Anvendes selvstændige lette elementer eller en klassisk spærkonstruktion med let tagbelægning oven på byggeriet, skal tagkonstruktionen fortsat sikres mod sugkræfter og forankres tilstrækkeligt til det underliggende volumenelement.

Etageadskillelser i volumenelementopbyggede huse er standardiserede og udføres typisk som bjælkelag af konstruktionstræ. De kommende 2015- og 2020-energikrav kan betyde, at konstruktionerne bliver tykkere, og det medfører, at der skal etableres høje bærende bjælker, fx I-bjælker som illustreret i figur 70.

Der kan være særlige krav til konstruktionens stivhed, da konstruktionen udsættes for transport og løft.

Facadekonstruktioner fremstilles normalt også af træ. Hele kassetten fremstilles på fabrik, hvilket betyder, at der er god kvalitetssikring af det færdige produkt. 

Figur 71. Produktion af volumenelementer med gipsbeklædte træfacader. Foto: Scandia Byg