Wisdome: så förenades traditionella metoder och innovativ teknik

På Tekniska museet i Stockholm står Wisdome – en sfärisk trädome som ger plats åt en innovativ 3D-biograf. Med sitt asymmetriska och böljande trätak utmanar konstruktionen gränserna för industriellt byggande. – Tekniken pushar verkligen gränserna för vad som är möjligt att skapa i trä och ställer helt nya utmaningar på både konstruktörer och arkitekter, säger Tomas Alsmarker, Chef för innovation & forskning på Svenskt Trä.

Den avancerade träkonstruktionen kan liknas vid ett jättelikt legobygge. Bakom projektet vilar gammal trätradition och byggteknik där möjligheten att lätt kunna återbruka, demontera och flytta materialet är central.
– I Japan har man sedan länge utvecklat en teknik som bygger på att sätta ihop olika delar som sedan kan plockas isär, utan att trämaterialet förstörs. Vi pratar om avancerade byggnadsverk från flera hundra år tillbaka, säger Tomas Alsmarker.

Modern teknik främjar traditionellt hantverk
Tomas Alsmarker menar att modern teknik kan integreras för att effektivisera traditionella metoder och skapa ett mer hållbart och cirkulärt byggande. Metoder som parametrisk design och CNC-produktion tillåter slagkraftig träbyggnation som för med sig klimatmässiga och ekonomiska fördelar.
– Till skillnad från exempelvis stål och betong är trä ett förnyelsebart material. För att ge det lite perspektiv brukar jag säga så här: Det tar kanske 70-80 år för ett träd att växa upp. Och när trädet fälls för att användas som byggmaterial lever det vidare i form av ett hus. Visst, 70 år är också ganska lång tid. Men tiden är relativ, för tänk att det tar cirka tre, fyra miljarder år att förnya andra vanliga byggmaterial.

Redan för flera hundra år sedan var cirkularitet en viktig aspekt för de som snickrade timmerhus. För att kunna demontera och flytta hela byggnader utformades husknutarna så att timmerstockarna enkelt kunde demonteras. Att konstruera den här typen av lösningar för hand är inte längre ekonomiskt hållbart, och Tomas Alsmarker menar att det är just här som gamla metoder kan möta nya teknik.
– Förr snickrades timmerhusen för hand, vilket inte är ekonomiskt hållbart idag. Men tack vare moderna tekniker som parametrisk design och CNC-fräsning sker processerna idag på ett mycket mer rationellt sätt, säger han.

Mätbarhet möjliggör komplexa konstruktioner
Parametrisk design går ut på att använda mätbara faktorer och variabler för att lokalisera och åtgärda problem. Vid byggnation av komplexa konstruktioner kan justeringar av värdet på en enskild faktor eller variabel generera olika lösningar. Processen bakom Wisdomes unika konstruktion visar tydligt hur digitalt hantverk kan optimera byggandet när alla i projektet arbetar i en gemensam modell.
– Jag tycker att Wisdome visar att komplexitet är hanterbar när det finns förmåga och förkärlek för sofistikerad geometri samt hög nivå av hantverksskicklighet. Det är viktigt att arbeta med rätt partners inom teknik, logistik och tillverkning, som har erfarenhet av asymetriska formsstrukturer, annars hade Wisdome aldrig kunnat realiseras inom den korta tidsramen, säger Martin Looser-Frey, Division Manager Timber Construction, Free Form hos Blumer-Lehmann AG

Martin Looser-Frey antog en viktig roll när Wisdomes arkitektoniska idé skulle verkas fram och utvecklade konceptet för byggnadens självbärande struktur.

Återbruk för ett hållbart byggande
– Parametrisk design gör det möjligt att bygga mycket komplexa konstruktioner effektivt. Kombinationen av parametrisk design och möjligheterna med 5-axlig CNC-produktion gör det möjligt att skapa en design som varken är praktiskt eller ekonomiskt försvarbart att tillverka för hand. Trots det är kombinationen av hantverksskicklighet och digitalisering avgörande för resultatet, säger Martin Looser-Frey.
Tekniken kan också användas vid om- eller tillbyggnad och tillåter klimatsmarta konstruktioner.
– Att inte bygga nytt i första hand, utan istället omvandla befintliga byggnader. Där kan vi göra 30 procent högre nytta för klimatet, säger Tomas Alsmarker och utvecklar:
– En befintlig byggnad har vissa begränsningar: det finns redan ett sammanhang, med till exempel en stomme. Hur löser vi det på ett sätt som är i samklang med byggnadens teknik? Men också med dess arkitektur och platsens själ. Och då är inte frågan hur ett byggsystem passar en specifik plats, utan vad krävs av ett byggsystem för att kunna möta de här specifika situationerna?

Snabbare byggnadsfas med prefabricering
Att bygga i trä är inte bara kostnadseffektivt, materialet är också enkelt att prefabricera. Med hjälp av förtillverkning i fabrik blir byggnadsfasen kortare och processerna på byggarbetsplatsen effektivare.
– Prefabriceringen av träelementen utförs i fabrik, vilket leder till mindre arbete på byggarbetsplatsen. Det skapar kortare byggtid vilket leder till att färdigställandet av byggnaden kan ske tidigare. Genom att använda en gemensam digital modell kan dessutom arkitekter och konstruktörer arbeta tillsammans. Det i sin tur leder till bättre samordning och högre kvalitet, säger Martin Looser-Frey.

Trä är ett byggmaterial som gynnar hela värdekedjan. Från färre transporter och lugnare byggarbetsplatser till ett lägre klimatavtryck. Fördelar som tillsammans bidrar till utvecklingen av en hållbar byggindustri.

Tänjer gränserna för framtidens industriella byggande
Att gå från traditionella ritverktyg till digitala modeller är en utmaning. Samtidigt öppnar metoderna viktiga dörrar för byggindustrins framtida möjligheter.
– Den digitala tekniken möjliggör också exakt placering och konfiguration av byggnadsdelar, vilket bidrar till att skapa en ny industriell era som främjar en hållbar träbyggnadskonst, menar Tomas Alsmarker som adresserar att återbrukat material ställer krav på arkitekten:
– Du kan inte alltid förutse sådant som färgen på tegelfasaden eller vilka material som finns tillgängliga just då en specifik byggnad ska uppföras. Men istället för att låta sådana begränsningar hindra projektet, handlar det om att se möjligheterna och hur dessa begränsningar kan bidra till att skapa ny arkitektur med fokus på det övergripande målet: att minska klimatavtrycket. Att övervinna traditionella vanor kan vara en utmaning, men att omfamna modern teknik och nya tankesätt kan leda till banbrytande lösningar och en mer klimatvänlig arkitektur, säger han.

När digitala verktyg används för att utforska nya lösningar kan byggandet nå nya höjder. Dagliga uppdateringar av modellerna och integrerad information om material och konstruktioner bidrar till en ökad precision och större flexibilitet.
– För om tre, fem eller tio år så är det någon annan verksamhet i den här lokalen. Att konstruera lego, som är lätt att montera och lätt att demontera, det blir ett nytt sätt att tänka, säger Tomas Alsmarker som menar att ovanan är en tröskel vi måste kliva över.
– Vi har alltid ritat med pennan. Det ska vi fortsätta att göra. Det nya är att pennan under designprocessen sömlöst går över i avancerad digital teknik. När vi inser det är ingenting omöjligt. Först då kan vi tänja på gränserna för vad som är möjligt att skapa med hjälp av modern teknik, avslutar Tomas Alsmarker.

Utforska avancerad träbyggnadskonst på Trä & Teknik
Den 5 september står teamet bakom Wisdome på scenen på Trä & Teknik för att prata om arbetet bakom den spektakulära byggnaden och hur digitalisering och ny teknik kommer att förändra samhällsbyggandet.