Regn til grænsen, hvad er du bange for?

Jeg oplever desværre alt for mange projekter, hvor man som konstruktionsrådgiver langt fra regner til grænsen. Det kan jeg da heller ikke sige, at jeg aldrig har gjort, men der hvor det bliver et problem er, når det bliver mere reglen end undtagelsen.

Hvad er problemet ved ikke at regne "skarpt"?

Det helt åbenlyse er, at konstruktionerne overdimensioneres uden at give nogen merværdi for bygherren. Konstruktionerne bliver dyrere, end hvad der var behov for. Dertil så skaber vi en unødig CO₂ udledning, via de ekstra materialer vi ilægger konstruktionerne i form af mere armering i væggene, for store betonfundamenter eller for meget stål i stålbjælkerne osv. Når byggeriet står for 40 % af verdens samlede CO₂ udledning, er det bestemt ikke irrelevant, om man regner "skarpt" eller ej.

Det handler ikke om, at ALT bare skal udnyttes 100%. Det er slet ikke det som det handler om, og er i øvrigt heller ikke muligt i praksis. Der er mange situationer, hvor det giver mening at indlægge nogle buffere, hvis der er risiko for at tingen ændrer sig. Altså at have en robust konstruktion. Det handler mere om, at det bliver et problem, hvis der er en firmakultur eller en regel om, at regne skarpt er ensbetydende med, at man nærmest står overfor et bygningskollaps. Når man hele tiden sørger for at gå med livrem og seler, så har man en samlet konstruktion og bygning, som bare er generelt overdimensioneret, uden nogen form for ekstra værdi. Vi skal derfor være bedre til, at udnytte vores materialer mere optimalt.

Hvorfor regner vi så ikke til 100% udnyttelse?

Der er flere årsager til, at man ikke regner særlig skarpt. Manglende incitament, tidspres, manglende kompetencer, eller sågar manglende selvtillid er alle faktorer og årsager til at konstruktionerne ikke bliver optimeret i de enkelte projekter.

Kan du give et konkret eksempel?

Jeg hørte for nylig en rådgiver sige, at deres firma (et ret stort dansk rådgiverfirma) har en firmaregel, som siger, at de fx aldrig regner fundamenter til mere end 80% udnyttelse. Dette skyldtes angiveligt, at firmet før havde været ude for, at jordens bæreevne ved udførelse ikke havde været som angivet i den geotekniske rapport. Derfor indførte de en ekstra 20% buffer, som skulle tage højde for sådanne variationer fremadrettet, så ikke de skulle regne alt for meget om en anden gang. Jeg er bare helt uforstående overfor sådan en "firmaregel". Her bør man i stedet prøve at lave nogle fornuftige betragtninger, som tager højde for disse ændringer på en bedre måde end ved at overdimensionere alt med 20%. Jeg kan sagtens finde tidspunkter i et projekt, hvor det giver god mening at ilægge en midlertidig buffer på 20% eller mere. Det må bare aldrig blive en regel, at man ikke overstiger udnyttelsen med 80%, da man går glip af en masse optimeringsmuligheder. Jeg har stiftet Value Engineering netop for at finde disse optimeringsmuligheder, i de projekter vi bliver involveret i.

Jeg tror desværre at mange tænker på at regne til 100% svarer til at den mindste afvigelse i udførelse, eller belastning end det projekterede, vil medfører et kollaps. Det er bare ikke sandheden. Når man regner til "100%" så er det jo med alle sikkerhedsfaktorer taget i regning. I de normer vi bruger i EU (Eurocodes) og Danmark, er der et sikkerhedsindex på over 3 når man regner til "100%" i brudgrænsetilstanden - det svarer altså til, at vi i princippet kun udnytter materialerne med 1/3, når vi regner til 100% i beregningerne. Det er selvfølgeligt ret sort på hvidt, og der er selvfølgelig en grund til at ligge sikkerheder ind på både materialer, belastninger osv. MEN vi behøver altså ikke, at ligge yderligere ekstra sikkerheder på bare for at sove bedre eller at det er nemmere for sig selv så man kan spare en uges beregning.

En anden årsag er, at man tidligt i fasen "lige sætter lidt ekstra af", så ikke man skal diskutere senere hen, hvis man skal øge en dimension osv. Men man glemmer måske at tage de overflødige kilo ud igen, når man skal aflevere det endelige projekt.

Hvad kan vi gøre ved det?

Jeg tror vi skal være bedre til at italesætte projekternes formål og visioner. Hvad er vigtigt for bygherre, arkitekten, entreprenøren og rådgiver i det givne projekt. Skabe ejerskab, motivation og incitament for de enkelte projekterende. Det er et helt emne for sig selv, så det vil jeg ikke gå så meget ind i det i dette indlæg.

Min lærer fra Ingeniørhøjskolen i København sagde altid til os studerende, "Alle kan finde en konstruktion der kan holde, men det er dit job som konstruktionsingeniør, at finde den konstruktion, som er mest optimal og med mindst mulig materiale, i forhold til de belastninger og andre forhold den skal kunne klare. Hverken mere eller mindre."

Jeg har tænkt på den sætning mange gange og den har bidt sig fast. Det er helt essentielt for os ingeniører, at skulle tænke sådan.

Men for at være lidt konkret så tager jeg lige det unavngivne firma op som ikke dimensionerer til mere end 80% i fundamenterne som eksempel. Da jordens bæreevne før støbning, ikke var som antaget i beregningerne, medførte det en masse arbejde for rådgiver meget hurtigt, da de så skulle regne om med en reduceret bæreeevne. Jeg tror de fleste kan sætte sig ind i rådgivers frustration og det har så gjort at de fremover overdimensionerer alle fundamenter. Men er det virkelig den bedste løsning?

Næ, jeg tror hellere man skulle prøve, at designe fundamenterne efter "best guess", som svarer til at regne skarpt på det grundlag man har fra den geotekniske rapport. Og så må man lave nogle skemaer, som kan tage højde for ændringer i jordens bæreevne ved kontrol. Både hvis den er bedre end forventet eller dårligere. Så kan den udførende selv aflæse dimensioner og armering efter hvor god eller dårlig jorden er. Det er en løsning jeg selv har været med til at lave på et projekt med meget varierende jordparametre.

Nu er selve optimeringer af de enkelte bygningsdele ikke det eneste sted man kan sætte ind. Faktisk kan der findes langt større optimeringer ved at kigge på, om de overordnede konstruktionsprincipper er optimale. Men det er en helt anden snak som jeg vil skrive mere om en anden gang.