Dynamisk optimering för utveckling av klimatneutrala betongkonstruktioner

Nya krav på utveckling av innovativa klimatneutrala betongkonstruktioner ställs från beställarsidan. Den nuvarande dimensioneringsprocessen och  projekteringsverktygen är robusta och syftar till att uppfylla de funktionella tekniska kraven så att de överensstämmer med gällande lagstiftning och beställarkraven. Uppskattning av klimatpåverkan från konstruktionens hela livscykel blir dock allt viktigare vid upphandlingar, investerings- och underhållsbeslut m.m. I nuläget saknas tekniska stödverktyg, standarder, byggföreskrifter och matematiska optimeringsmodeller för att integrera ett beaktande av klimatpåverkan i tekniska projekteringen.

Vi behöver skapa mer förståelse om hur vetenskapsbaserade metoder för beräkning och optimering av klimatprestanda kan integreras med traditionella byggstandarder, offentlig upphandling, styrning mot klimateffektiv produktutveckling, projektering, produktion och förvaltning.

Viktiga resultat som projektet gav

Inom projektet har ett nytt koncept för dynamisk optimering av hållbar betongförstärkning för bergtunnlar utvecklats. En livscykelmodell för en bergtunnel i projektet Västlänken byggdes upp med syfte att beskriva de viktigaste fysiska egenskaperna hos en bergtunnel betraktad som en geokonstruktion och demonstrera konceptet för dynamisk optimering för utveckling av klimatneutrala betongkonstruktioner. På så sätt sammankopplades teknisk dimensionering med Q-metoden, stokastisk modellering av livslängd och optimering av miljö- och livscykelkostnader med LCA och LCC.

Långsiktiga effekter som förväntas

Projektet har utvecklat ett nytt koncept för att beakta klimatpåverkan vid projektering, demonstrerat konceptet för ett tunnelprojekt, ökat kunskapen bland aktörerna i sektorn om hur klimatpåverkan konkret kan minskas på en projektnära nivå, skapat förutsättningar för beställare och materialtillverkare att vidareutveckla sina klimatkrav och spridit resultaten genom publicering i internationella tidskrifter och konferenser. KTH kommer att använda projektets resultat i befintliga kurser och examensarbeten.

Upplägg och genomförande

Projektet genomfördes i tät dialog mellan högskolor och byggbranschen för att uppnå en hög vetenskaplig kvalitet på forskningen. Inom projektet har en anställd vid NCC varit affilierad till avdelningen för Betongkonstruktion vid KTH. Projektets genomförande inkluderade en litteraturstudie, en inledande workshop med representanter från anläggningsbranschen och från InfraSweden2030. Framtagande av optimeringsparametrar för en bergtunnel och en principiell demonstration av det utvecklade optimeringskonceptet genomfördes för ett tunnelprojekt.