You are on PERI's international website. Click here to switch to PERI USA. Click here to view all PERI websites.

Arkitektonisk betong – det moderna arkitektspråket

Hradec Králové Library, Czech Republic - With an X-shaped floor plan, the architectural concept of this building created a new highlight in the urban development of the city of Hradec Králové. Originally, all external surfaces should have received an orange-painted facade. This concept was completely rejected due to the high-quality concrete surface finish.

Visioner från arkitekter för olika typer av byggnader som museer, konserthallar, arenor eller broar ställer höga krav på byggbranschen runt om i världen. 

Både av byggtekniska, ekonomiska och estetiska skäl är den moderna lösningen ofta arkitektonisk betong.

PERI erbjuder sina kunder praktisk hjälp: val, projektering och iordningställande av plywood och formsystem som är optimalt anpassade till respektive projekt. Alla arkitektoniska betongytor får den rätta lösningen, från standardytor till specialdesignade ytor. Ett intensivt samarbete mellan arkitekter, entreprenörer och PERI-ingenjörer ger bästa resultatet.


Arkitektonisk betong

Arkitektonisk betong har blivit en av de viktigaste designmetoderna inom den moderna arkitekturen. Inget annat byggnadsmaterial kan användas och bearbetas på så många olika sätt. Därför används arkitektonisk betong i nästan alla byggprojekt. Tack vare formbarheten hos färsk betong går det att få nästan vilka former och kvaliteter som helst med hjälp av lämpliga formsystem och formskivor. De olika arkitektoniska betongkvaliteterna delas in i fyra klasser enligt ett PM från DBV (Tyska organisationen för betong- och byggteknik).

Utförandet av synlig betong som arkitektonisk designdetalj påverkas av:

  • plywood och formsystem
  • betongsammansättning inkl cementtyp och tillsatsmaterial
  • tillsatta pigment
  • val av passande formsläppmedel
  • efterbehandling av betongytan, t ex tvättning, slipning, polering och blästring
  • hydrofobisk impregnering, lasyrfärgning och applicerat tätskikt

Utvecklingen av byggmaterialet betong med nya betongtyper, som höghållfast, lätt kompakterande och självkompakterande betong, liksom fiberbetong (stål och textilfiber) öppnar för ännu fler användningsområden.

DIN 18217 ”Betongytor och plywood“ gäller som norm när olika typer av betongytor tillverkas. Estetiska aspekter är inte reglerade i denna norm, för det finns inte något bindande regelverk för framställning av arkitektonisk betong. Detta är lätt att inse, för den kreativa intentionen hos en planerare kan inte standardiseras. Planeraren får helt enkelt beskriva sin individuella uppfattning om hur en betongbyggnadsdel ska se ut, så omfattande och entydigt som möjligt.

Med DBV "Arkitektonisk betong" har planerarna, säljarna, och entreprenörerna sakkunnig support att tillgå. Detta PM definierar konkreta klasser av den arkitektoniska betongen och behovskriterierna för dem och bör absolut ligga till grund när anbud på tjänster ska infordras och arbetet tilldelas och utföras.


Team - Arkitektonisk betong

Vid planering och utförande av konstruktioner eller delar av konstruktioner som ska ha en speciell betongyta, är det nödvändigt att alla berörda parter samarbetar. Planerarens och byggherrens förväntningar och önskemål måste gå att realisera i själva byggprocessen.

Bästa lösningen för ett bra resultat är att bilda ett team för den arkitektoniska betongen. Eftersom prestationerna i regel ännu inte tilldelats under planeringsfasen och entreprenören ännu inte utsetts definitivt, kan det vara till hjälp att ta kontakt med professionella specialistföretag (t ex leverantörer inom formsättning) och erfarna ingenjörskontor för konsultation. Ingenjörskontoret som anlitas kan ta rollen som koordinator i teamet för den arkitektoniska betongen.


Formsystem

I modern formsättning används för det mesta systemformar eller formar som övervägande består av systemdelar. Samverkan mellan de enskilda systemdelarna har flera fördelar: dels ökar chansen att de enskilda formkomponenterna används på rätt sätt tack vare den specificerade montagelogiken, dels ökar antalet möjliga insatser på byggarbetsplatsen, vilket reducerar avskrivningskostnaderna för redskapen som används i byggprojektet. Samtidigt är det säkrare för arbetslaget att använda systemform.

Kvaliteten på formen är viktig, när formsystem för arkitektoniska betongytor ska användas. Elementformar tillhandahålls och hyrs ut främst av uthyrningsdepåer. Här har de enskilda formelementen olika funktionsgrader och kan ha reparationsställen. Med hyrformar kan arkitektonisk betong bara komma upp i klasserna SB 1 och SB 2 för arkitektonisk betong. Att få resultat i klasserna SB 3 och SB 4 går inte alls med elementformar från en uthyrningsdepå, eller bara undantagsvis (t ex med PERI MAXIMO).

De vanligaste formsystemen kan delas in i olika grupper:

Infrastruktur

Vid infrastukturprojekt, t ex broar, tunnlar och stödmurar, har den synliga betongen stor designpotential.

Eftersom betongytorna ofta bara uppmärksammas på stort avstånd och i hög hastighet, krävs det alltså, att man väljer tydliga designmedel för att sätta en optisk accent. T ex måste fogar som uppstår vid elementskarvarna eller vid de olika gjutetapperna förbättras specifikt.

Det är det viktigt att tänka på, att många byggnadsdelar i dessa konstruktioner till övervägande del är direkt utsatta för väderförhållanden. Detta innebär att de åldras snabbt och att utseendet under årens lopp kan förändras kraftigt.

Formsystem för väggar

I väggformsystemen skiljer man på elementformar och storflaksformar. Till en speciell grupp hör rundformarna.

Elementformar

Idag använder omkring 70% av entreprenörerna elementformar för betongväggar. Benämningen elementform, eller egentligen ramform, har sitt upphov i ramen runtom, som skyddar kanterna på den ilagda plywooden från mekanisk påfrestning. Det är elementfogarna som ger det typiska avtrycket på betongytan. Ramen, som är tillverkad av stål eller aluminium, styr också formstaget och tar upp formlåsen och förflyttningsanordningarna.

PERI TRIO förkroppsligar principen för elementformen. Betongavtrycket ser ungefär likadant ut i andra elementformssystem. Hålplaceringen på standardpanelerna och formstagen varierar mellan 2,70 m och 3,50 m och de enskilda elementen kan anslutas till varandra både vertikalt och horisontellt. Elementformar är robusta och långlivade och lätta att använda tack vare den definierade hålplaceringen.

Balkformar

Idag används inte balkformar så ofta, i så fall för det mesta bara vid speciella arbeten. Benämningen balkform, har sitt ursprung i formbalkarna av trä eller metall som används. Prefabricerade balkformar, s k storflaksformar, består av balkar, stålkopplingar och valfri formplywood. Stålkopplingarna förbinder systemet och tjänar dessutom som upplagsyta för ankarsystemet.

Principen för storflaksformen kan ses hos PERI VARIO GT 24. Andra storflakssystem har likartad betongyta. Hålplaceringen i standardsektionerna och i formstagen kan variera.

Två kategorier:

A) Standardelement
Prefabricerade storflaksformar i förutbestämda elementstorlekar, lagrade i uthyrningsdepån, till dels utrustade med formplywood för senare önskemål och som balkskiva för plywood för arkitektonisk betong

B) Objektrelaterade element
Storflaksformar som projekteras och tillverkas efter primära önskemål. Plywood (typ, storlek och fastsättning), balkposition (avstånd) och staghålsplacering kan väljas fritt, med hänsyn tagen till principerna för systemet.

Rundform

Svängda väggar kan uppföras polygonalt som en månghörning med elementformar genom inlagda trapetsoida foglister. Cirkelrunda väggar formsätts med speciella storflaksformssystem, där önskad radie kan ställas in med balkpositioner som kan justeras på längden. Steglöst justerbara böjradier från 1,00 m till ca 20,00 m är möjliga. Formplywooden kröks med speciella, radieanpassade träprofiler, som monteras mellan plywooden och balkpositionen.

Formsystem för valv

Precis som storflaksformarna för väggar, är valvformarna tillverkade av trä- eller metallbalkar. Valvformarna är flexibla och har därför ett anmärkningsvärt stort användningsområde.

Formborden, som normalt används när stora valvytor ska formsättas, består av samma systemkomponenter. Den storskaligt utlagda formplywooden reducerar antalet elementfogar och ger därigenom en betongyta för högre anspråk.

Liksom storflaksformarna utvecklats för väggar, har formlucksystemet utvecklats för valv. Den största fördelen med formlucksystemet är att det fungerar snabbt och säkert.

Formsystemen för valv delas efter konstruktionsprincipen in i:

  • Valvform, balkar (t ex MULTIFLEX)
  • Valvform, luckor (t ex SKYDECK)
  • Modulvalvform, raster (t ex GRIDFLEX)
  • Storflaksform (t ex formbordsmoduler, specialdesignade formbord)

Det enskilda resultatet på betongkvaliteterna hos valven kan variera av olika skäl. Formrastret på ramen kan ge varierande mönster av intryckningar beroende på vilket formsystem som använts. Likaså påverkas betongkvaliteten av vilka formskivor som valts för ändamålet, hur stora de är och hur de placerats.

Formsystem för pelare

Pelarformar, eller stödformar, tar mestadels upp elementformar och balkformar. Därför är de speciella egenskaperna likartade. Även här är det viktigt att det välja det formsystem som passar, så att kvalitetskraven som ställs på stöd och pelare kan uppfyllas. Beroende på vilket pelartvärsnitt som behövs och vilken finish på kanter och betongyta som önskas, används antingen elementformar eller balkformar.

Specialform - 3D-modellering

Exeptionella former är ofta ett medel för byggherrar och arkitekter att sätta optiska accenter på sina objekt inom kultursektorn och på andra prestigefyllda konstruktioner. Sådana s k 3D-modellerade fria formytor går knappast att realisera med konventionella formsättningsmetoder. Därtill kommer att de betongytor som syns mest ska utföras i högsta kvalitet och med skarpa kanter. För dessa extravaganta konstruktioner måste ett individuellt formsättningskoncept tas fram, designat för respektive objekt.

Detta formsättningskoncept utarbetas av en formtillverkare på basis av en tredimensionell modell. Det består av statiskt bärande grundelement och de s k formenheterna i 3D, som ger betongen dess form. De enskilda formelementen fogas enkelt samman på byggarbetsplatsen och positioneras med hjälp av inmätningspunkter, hjälpaxlar och lyfthjälpmedel. Användningen på plats går till på liknande sätt som när en systemform används.


Formplywood - Design av betongytan

Urvalet av plywood gör det möjligt att designa strukturen på betongytan med en stor mängd variationer. Det är plywooden som är avgörande för karaktären på betongytan, oberoende av efterbehandling. Säljaren som lämnar på entreprenad måste ha ingående kunskaper om plywooden med alla dess materialegenskaper, ytkvalitet och tillverkning, tillika om hur plywooden samverkar med formsläppmedel och färsk betong och ta hänsyn till detta i planeringen. Beskrivningen av den önskade betongytan måste göras så entydig, att entreprenören utan risk kan överväga alla aspekter som är relevanta för material och teknisk användning, när han ska välja plywood. Vidare måste han kunna bedöma möjligheten till praktiskt genomförande och peka på förväntade toleranser och resultatsvängningar.

Fyra faktor för betongytans utseende:

Uppsugningsförmåga Betongyta ljusmörk  
Ytstruktur Struktur/design formyta
Fogar Design av fogar
Fastsättning Avtryck i betongytan

Projektexempel

Dagens konstruktionsdesign och byggmetoder gör det möjligt att förverkliga spektakulära arkitektoniska koncept. Har visar vi några exempel på projekt av denna karaktär:

Generell byggnadskonstruktion

Redan för flera år sedan återupptäckte arkitekterna den synliga betongen i byggnation ovan jord och använder den som ett viktigt designelement. Parallellt med att byggnadsmaterial och byggteknik utvecklats, har också kraven på entreprenörerna ökat påtagligt. Höghållfast och flytande såväl som självtätande betong gör det möjligt att få slankare konstruktion på betongen och större designvariationer. Böjda och snedställda väggar och tak används ofta som designelement. Gjutformstillverkningen har anpassats till detta. Med utbudet av storflaksformar kan man tillgodose önskemålet, att betongytorna ska vara så släta och fogfria som möjligt.

Byggnadsdelar i skyddade innerområden är inte utsatta för väderpåverkan, så dessa betongytor åldras betydligt långsammare. Betongkomponenter inne i byggnader ses på nära håll. Därför får detaljerna ökad effekt. Av det skälet föredrar arkitekterna allt oftare klasserna SB3 och SB4 för arkitektonisk betong.

Slutsatsen blir, att de planerande arkitekterna och entreprenörerna tillsammans bör definiera vilka krav som är realiserbara, så att önskad finish på den arkitektoniska betongen kan uppnås. Annars är det risk att överdrivna krav och efterjusteringar leder till oönskade resultat.

Offentliga byggnader

Särskilt inom sektorn offentliga byggnader föredrar arkitekter och projektplanerare synlig betong som en designmetod. Förutom de konstnärliga kraven på de synliga betongytorna domineras också ofta hela byggnadsverket eller enskilda partier av speciella formationer.

Vid planeringen av formsättningen är det angeläget att bestämma en väl avvägd placering av staghål, fogar och formelement. För elementfogarna liksom placeringen och utformningen av staghål utgör viktiga designelement i den arkitektoniska betongen.

Det är extremt viktigt att välja rätt betongtyp, rätt teknik för efterbehandling och rätt byggteknik för hela projektet, så att den synliga betongytan får en jämn finish. Om speciellt höga krav ställs på hur betongytan ska se ut, är det bäst att klä in formarna med ny plywood. Säljaren som lämnar arkitektonisk betong inom sektorn offentliga byggnader på entreprenad, bör räkna med klasserna SB3 och SB4 i DBV:s PM.