Fra stikkprøver til full kontroll av trefasader
Med bruk av avansert bildeteknologi, skal forskerne i SenseWood utvikle nye metoder som gjør det mulig å overvåke tilstanden til trefasader på en automatisert måte. Her fra Astrup Fearnley-museet i Oslo. Foto: Lone Ross
Tre brukes i økende grad i moderne bygg, også i større konstruksjoner med flere etasjer. Samtidig finnes det få automatiserte metoder for å overvåke hvordan brannbeskyttelse og materialkvalitet endres over tid. I prosjektet SenseWood skal forskere bruke avansert bildeteknologi for å følge tilstanden til trefasader og forutsi vedlikeholdsbehov.
De siste årene har brannsikkerhet i fasader fått økt oppmerksomhet, blant annet etter brannen i Grenfell Tower i London i 2017. Hendelsen satte søkelys på materialvalg, dokumentasjon og behovet for bedre kunnskap om hvordan fasadeløsninger fungerer gjennom hele byggets levetid.
Her i landet er trekledde fasader vanlige både i eldre bebyggelse og i nyere bygg. Tre brukes nå også i større og mer komplekse konstruksjoner. Dette gir store muligheter, men stiller høye krav til sikkerhet, kvalitet og langsiktig vedlikehold.
Sol, nedbør, temperatursvingninger og vind påvirker kontinuerlig trefasader utendørs. Over tid fører dette til materialnedbrytning, overflateendringer og økt vedlikeholdsbehov. Siden tre er brennbart, må fasader også brannbeskyttes. Det skjer enten med impregnering eller med overflatebehandlinger som intumescerende maling. Dette er en type maling som sveller ved varme og beskytter treverket mot flammer.
I Norge stilles det strenge krav til brannsikkerhet og dokumentasjon av både tre og andre byggematerialer. Samtidig øker behovet for metoder som kan følge utviklingen i både materialkvalitet og beskyttende behandlinger gjennom hele byggets levetid.
Skal utvikle metoder for å overvåke sikkerhet og slitasje
I dag baserer kvalitetskontrollen av behandlede trepaneler seg ofte på manuelle målinger og stikkprøver. Mange standardmetoder er enten destruktive, lite egnet for løpende målinger, eller gir begrenset informasjon om variasjoner i overflaten.
I SenseWood skal forskerne utvikle nye metoder som gjør det mulig å overvåke tilstanden til trefasader mer automatisert. De vil ta i bruk hyperspektral avbildning for å avdekke kjemiske endringer i materialet, og for å følge utviklingen i overflatebehandlinger, brannbeskyttelse og materialnedbrytning.
– Hyperspektrale kameraer kan registrere kjemisk informasjon som ikke er synlig for det blotte øyet, forklarer NIBIO-forsker og prosjektleder Michael Altgen.
– Det gir oss mulighet til å følge utviklingen i både brannbeskyttelse og treets kvalitet på en mer presis, systematisk og mindre inngripende måte enn dagens stikkprøver.
Tester aldring og værpåvirkning
Forskere ved NMBU og NIBIO har nylig utført laboratoriestudier der treprøver behandlet med ulike typer brannbeskyttelse ble utsatt for kontrollerte sykluser med fukt og tørke. Dette simulerer naturlig klimaeksponering.
– Resultatene ga oss verdifull innsikt i hvordan vær og vind påvirker treoverflater med ulike behandlinger, sier Ingunn Burud fra NMBU.
– Denne kunnskapen bruker vi til å trene modeller som kan tolke hyperspektrale bilder og identifisere mønstre knyttet til aldring, slitasje og vedlikeholdsbehov.
Neste steg er å bruke teknologien utendørs. Målet er å kunne overvåke trekledde fasader på avstand, med sensorer som registrerer endringer i materialet uten at man trenger å ta stikkprøver eller å være i fysisk kontakt med overflaten.
Bedre beslutningsgrunnlag for drift og vedlikehold
På sikt skal teknologien fra SenseWood kunne brukes til inspeksjon og oppfølging av eksisterende og nye bygg.
– Dette kan gi bygningseiere, rådgivere og myndigheter et bedre beslutningsgrunnlag for å avgjøre når vedlikehold bør utføres, hvordan brannbeskyttelse og materialkvalitet kan dokumenteres over tid, og hvordan levetid og sikkerhet for trefasader kan ivaretas på en mer kunnskapsbasert måte, sier Altgen.
Ved å samle informasjon om materialtilstand og brannbeskyttelse i samme overvåkingssystem, ønsker SenseWood å bidra til trygg og bærekraftig bruk av tre i fremtidens bygg – også når fasadene skal stå ute i vær og vind i flere tiår.
KONTAKTPERSON
Michael Altgen
Forsker
-
Divisjon for skog og utmark
(+47) 459 12 093 michael.altgen@nibio.no Kontorsted: Ås - Bygg H8
SenseWood
Prosjektnavn: Digitalisation of wooden building skins for a predictable performance (SenseWood)
Varighet: Januar 2026 til desember 2029
Partnere: NIBIO og NMBU
Finansering: Forskningsrådet
Klima og bygningsfysikk er nøkkelen
Fra et bygningsfysisk perspektiv er samspillet mellom materialer og klima avgjørende for hvordan fasader fungerer over tid. Temperatur, fukt, solstråling og nedbør påvirker uttørking, fukttransport og nedbrytningsprosesser i tre og overflatebehandlinger.
En betydelig del av arbeidet i SenseWood vil derfor foregå ved NMBU, der forskningsgruppen for Klima og bygninger studerer hvordan vær, mikroklima og slagregn påvirker fasader og bygningsmaterialer gjennom målinger, laboratorieforsøk og simuleringer.
– For utvendige trekonstruksjoner er det avgjørende å forstå hvordan klima påvirker materialene over tid. Fukt, temperatur og solstråling virker sammen og kan gradvis endre både materialegenskaper og beskyttende behandlinger, sier professor Thomas Thiis ved NMBU.
Hyperspektral bildeteknologi gir ny innsikt i trevirkets egenskaper
Øynene våre, og kameraet på mobilen, fanger bare opp et smalt lysområde, satt sammen av rødt, grønt og blått. Noen dyr ser derimot lenger inn i spekteret, helt over i ultrafiolett. Hyperspektrale kameraer går enda et hakk videre. De registrerer et mye bredere spekter av bølgelengder, også områder som ligger utenfor det vi mennesker kan oppfatte. I stedet for tre fargekanaler får man hundrevis av ulike “farger” å jobbe med.
I SenseWood skal forskerne bruke hyperspektrale kameraer for å samle inn data over et bredt spekter av bølgelengder, og hvert bilde inneholder mye informasjon om overflatens kjemiske sammensetning. Ved å trene analysemodeller på datasett bestående av disse bildene, kan forskerne utvikle algoritmer som forutsier hvor effektivt treverket vil motstå brann, basert på hvordan brannhemmende kjemikalier reflekteres i forskjellige bølgelengder.
KONTAKTPERSON
Michael Altgen
Forsker
-
Divisjon for skog og utmark
(+47) 459 12 093 michael.altgen@nibio.no Kontorsted: Ås - Bygg H8
Tekst frå www.nibio.no kan brukast med tilvising til opphavskjelda. Bilete på www.nibio.no kan ikkje brukast utan samtykke frå kommunikasjonseininga. NIBIO har ikkje ansvar for innhald på eksterne nettstader som det er lenka til.