Optimering och analys av alternativa stommaterial: En jämförelse mellan stål, trä och betong som stommaterial i en industribyggnad ur ett hållbarhetsperspektiv
2025 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Optimization and analysis of alternative structural materials : A comparison between steel, timber and concrete as structural materials in an industrial building considering sustainability (English)
Abstract [sv]
Med stort fokus på dagens klimatfråga har ett intresse av att bygga mer hållbart och miljövänligt vuxit, samtidigt som vissa krav saknas och därav används traditionella metoder. Genom att överväga materialval kan miljöpåverkan minimeras samtidigt som byggnadens funktionella och strukturella krav fortfarande uppfylls.
Detta examensarbete baseras på en fallstudie utförd på en befintlig stålkonstruktion tillhandahållen från industriavdelningen på Sweco, för att jämföra hur konstruktionen alternativt hade kunnat utformas med trä respektive betong som stommaterial. Syftet med arbetet har varit att analysera hur klimatpåverkan och kostnaderna skiljer sig åt mellan de tre alternativen, med fokus på att hitta en optimerad version av vardera stomme för minimal materialåtgång.
Jämförelsen har huvudsakligen utförts i programvaran RFEM, där den initiala byggnaden har optimerats för att sedan succissivt bytas ut och optimera vardera element till trä samt betong.
Resultaten illustreras i diagram över de olika stommarnas volym, miljöpåverkan baserat på en livscykelanalys (LCA) och kostnader. I det stora hela visar resultaten att trä är det bättre alternativet. Denna slutsats dras då trä visar en lägre total miljöpåverkan i form av global uppvärmningspotential samt är betydligt billigare än de andra två materialen. Däremot bör många andra aspekter undersökas för en mer djupgående jämförelse.
Abstract [en]
With growing attention on climate change, there is an increasing interest in buildingin more sustainable and environmentally friendly ways. However, some regulations arestill missing, and outdated design methods are often used. By carefully selecting materials,it is possible to reduce environmental impact while still meeting the building’sfunctional and structural requirements.This thesis is based on a case study of an existing steel structure provided by theindustrial department at Sweco. The aim was to explore how the same structure couldhave been designed using wood and concrete instead. The goal was to compare theclimate impact and costs of the three alternatives, focusing on optimising each frameto use as little material as possible.The comparison was mainly done in the software RFEM. The original steel frame wasfirst optimised, and then each part was gradually replaced and optimised in wood andconcrete.The results are presented in diagrams showing material volumes, environmental impactbased on life cycle analysis (LCA), and costs. Overall, the results indicate that woodis the best option. It has a lower environmental impact in terms of global warmingpotential and is also significantly cheaper than steel and concrete. However, furtherstudies are needed to evaluate other important aspects for a complete comparison.
Place, publisher, year, edition, pages
2025.
Series
TRITA-ABE-MBT ; 25514
Keywords [en]
Industrial construction, Material selection, Climate impact, Design calculations
Keywords [sv]
Industriellt byggande, Materialval, Klimatp˚averkan, Dimensioneringsber¨akningar
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-366131OAI: oai:DiVA.org:kth-366131DiVA, id: diva2:1981378
External cooperation
SWECO
Supervisors
Examiners
2025-07-042025-07-04