Optimering av stomsystem i stål och trä med hänsyn till minimala utsläpp av växthusgaser med parametrisk design

Sammanfattning: Byggnader bidrar till omkring en tredjedel av världens utsläpp av växthusgaser. Detta ställer stora kravpå de olika aktörerna i byggbranschen att öka miljömedvetenheten och öka strävan mot mermiljövänliga byggnader. Genom parametrisk design kan en byggnads geometrier och andraförutsättningar definieras med hjälp av variabla parametrar, vilket skapar stora möjligheter till ökaddigitalisering och miljömedvetenhet genom klimatoptimeringsmetoder i byggnaders tidigaprojekteringsskede.Syftet med studien är att med hjälp av parametrisk design belysa möjligheterna till effektivisering ochoptimering av val av stomsystem och material med minimala utsläpp av växthusgaser som krav iprojekteringsskedet. Genom en utförandemetod som utgår från en experimentell studie, litteraturstudieoch en fallstudie av en aulabyggnad på Brantingskolan i Uppsala undersöks möjligheterna till attoptimera stomsystem av materialen stål och trä med minimala utsläpp av växthusgaser som krav,genom att skapa ett visuellt programmeringsspråk i programvaran Grasshopper. Vissa fördelar ochnackdelar med optimeringsmetoden kan även urskiljas utifrån en tolkning av resultatet kombineratmed en tolkning av tidigare teorier.Med lastförutsättningar och indatamått från bärande pelare och balkar från fallstudien och medkoldioxidekvivalenter för de olika materialen som underlag har ett verkligt scenario skapats därstudien resulterar i ett urval av 10 olika stomlösningar för respektive material som har dimensioneratsoch optimerats i programvaran Grasshopper med minimala utsläpp av växthusgaser somoptimeringskrav. Antalet balk-pelarramar har varit den styrande parametern i undersökningen som styrspridningsavståndet mellan balk-pelarramarna och den totala mängden utsläpp av växthusgaser somvarje stomlösning bidrar med. Resultatet av de 10 olika stomlösningarna för respektive material visaratt ökande av antalet pelare och balkar i en konstruktion inte nödvändigtvis innebär ökade utsläpp avväxthusgaser.Utifrån en analys av resultatet har slutsatsen kunnat dras att genom denna optimeringsmetod kan flerakonstruktionsalternativ tas fram och analyseras, enligt en Set-Based Design, utifrån olikaspridningsavstånd mellan balkar och pelare i det tidiga projekteringsskedet med minimala utsläpp avväxthusgaser för att undvika att ett stomsystem med onödigt mycket utsläpp av växthusgaser väljs attgå vidare med.Den största nackdelen med optimeringsmetoden visar sig vara påverkan av ett negativt värde påkoldioxidekvivalenten för trä som, genom denna optimeringsmetod, ger ett missvisande resultat. Denstörsta fördelen med optimeringsmetoden visar sig vara att projektspecifika parametrar enkelt kanjusteras och läggas till i skriptet och i realtid skapa en modell som kan passa liknande projekt.