Study on the interaction between CLT structural elements and the Icelandic climate

In the strive for sustainability, architects and engineers must aim to improve the environmental impact of the building sector. Engineering wood products (EWP), such Cross-Laminated Timber (CLT) technology, are a sustainable alternative to concrete and steel in many construction projects. Some of the uncertainties for the implementation of CLT are linked to the moisture behaviour, the airtightness of the elements after wetting and drying cycles, the use or non-use of vapour barrier on the wall assembly, and the air tightness during dimensional changes. Climatic conditions greatly influence the behaviour and applicability of CLT, so that tailored adaptations to specific environment are often required. The primary aim of the current research is to study the behaviour of a CLT construction in the Reykjavik area, and any possible climatic influence, with the intentions to provide the building industry with new data and improved knowledge. A second aspect is to investigate the mould growth potential on CLT samples that have been subjected to varying degree of moisture under controlled conditions at the Icelandic Innovation Center. The samples are supposed to correspond to the design, construction process, and operational life of a CLT building in Iceland. Moisture management is found to be essential for the quality of the structure itself, and for the wellbeing of the inhabitants. The performance of CLT is observed to be related to the number of layers, where CLT components with more than 3 layers generally perform better regarding moisture transportation, fire safety, and airtightness requirements. It is recommended that CLT structural elements should not be exposed, at any time, to direct contact with precipitation. As water absorption in CLT elements can lead to unforeseen mould growth and structural decay. The best practise for CLT construction is to plan a moisture safe environment for the duration of the construction period utilizing available protection membranes. To perform periodic moisture measurements during the construction phase and to have dedicated personnel in charge of the moisture management of the CLT building.Arkitektar og verkfræðingar stefna stöðugt að því að bæta umhverfisáhrif byggingargeirans. Forunnar viðarafurðir (EWP), svo sem krosslímdar timbureiningar (CLT), eru sjálfbær valkostur við steypu og stál í mörgum byggingarverkefnum. Við notkun krosslímdra timbureininga vakna ýmsar spurningar sem tengjast meðal annars, rakahegðun, loftþéttleika eininganna eftir vætu og þurrkunarferli sem veldur formbreytingum á veggeiningunum, ásamt virkni gufuhindrandi dúka á samsettum einingum. Loftslag og veðurfarslegar aðstæður hafa umtalsverð áhrif á hegðun og notkunarmöguleika krosslímdra timbureininga, þannig að oft er þörf á að aðlaga byggingaraðferðina að slíkum umhverfisáhrifum. Meginmarkmið rannsóknarinnar er að kanna hegðun tiltekinnar byggingar úr krosslímdum timbureiningunum á Reykjavíkursvæðinu með tilliti til veðurfarsáhrifa, með það í huga að veita byggingariðnaðinum ný gögn og bætta þekkingu. Annar þáttur er að rannsaka vaxtarmöguleika myglu á sýnum af krosslímdu timbri, sem hafa undirgengist rakaprófunarferli í mygluskála Nýsköpunarmiðstöðvar Íslands. Rakastjórnun á aðfanga og byggingarstigi er nauðsynleg til að tryggja gæði mannvirkisins og velferð væntanlegra íbúa. Hegðun krosslímdra timbureininga er tengist, meðal annars, fjölda krosslímdra laga. Algengast er að einingarnar séu þriggja eða fimm laga. Einingar með fleiri en 3 lög sýna almennt betri hegðun með tilliti til flutnings á raka, brunavarna og loftþéttni. Mælt er með að krosslímd timburburðarvirki verði sem minnst fyrir beinni snertingu við úrkomu eða annan raka á byggingartíma. Þar sem vatnsupptaka í lögum eininganna getur leitt til ófyrirséðrar myglumyndunar. Við byggingu með krosslímdum einingum, er æskilegt að skipuleggja virka rakastjórnun meðan á byggingartímanum stendur með notkun tiltækra lausna, svo sem viðeigandi þétti- og öndunar dúkum, og lágmarka þann tíma sem einingarnar eru óvarðar. Jafnframt er mælt með að framkvæma reglulega rakamælingar á byggingarstiginu og að sérstakur starsmaður beri ábyrgð á rakastjórnun byggingarinnar.Element ehf. supported my research, providing access to the building site and sponsoring the monitoring equipment.As previously stated, same thesis text as my previous submission, but with the signatures from my supervisors and examiner. Sorry for the inconvenience. Regards, Filipp