A design-build contractor risk assessment framework for new technical solutions in the construction industry
Doctoral thesis, 2022
Design–build contractors are often challenged to introduce new technical solutions into construction projects. However, they might not have methods and resources required to avoid serial failure, which is defined as multiple cases of failure when a technical solution fails to sustain the performance requirements. Here, the focus is on serial failures arising from the design or production that could have been predicted through calculations or assessment during the design phase.
This work aims to reduce the occurrence of serial failures related to new technical solutions by suggesting a systematic approach for risk assessment with a focus on moisture safety, seen from a design–build contractor perspective.
Earlier studies on methods and tools for evaluation and risk assessment of technical solutions were used to define a framework for the risk assessment approach. Current practices of implementing new technical solutions and the need for improvement were explored via semi-structured interviews. Two case studies of recent new technical solutions were used in the subsequent evaluation: cross-laminated timber in the construction phase and joint sealing tape in precast concrete sandwich facades.
Besides the technical findings of risk evaluations based on the framework used in each case study, the proposed risk assessment framework is shown to provide a structured evaluation method that can be applied as a pre-qualification for new technical solutions before their implementation in construction projects. The company-level perspective, tollgates to structure the process, expert involvement in workshops and structured documentation and communication of assessment and results are the framework’s key elements. The framework facilitates the implementation of new technical solutions and helps the design–build contractor to prevent or reduce the occurrence of serial failures when introducing new technical solutions.
This work aims to reduce the occurrence of serial failures related to new technical solutions by suggesting a systematic approach for risk assessment with a focus on moisture safety, seen from a design–build contractor perspective.
Earlier studies on methods and tools for evaluation and risk assessment of technical solutions were used to define a framework for the risk assessment approach. Current practices of implementing new technical solutions and the need for improvement were explored via semi-structured interviews. Two case studies of recent new technical solutions were used in the subsequent evaluation: cross-laminated timber in the construction phase and joint sealing tape in precast concrete sandwich facades.
Besides the technical findings of risk evaluations based on the framework used in each case study, the proposed risk assessment framework is shown to provide a structured evaluation method that can be applied as a pre-qualification for new technical solutions before their implementation in construction projects. The company-level perspective, tollgates to structure the process, expert involvement in workshops and structured documentation and communication of assessment and results are the framework’s key elements. The framework facilitates the implementation of new technical solutions and helps the design–build contractor to prevent or reduce the occurrence of serial failures when introducing new technical solutions.
Moisture safety
Hygrothermal performance
risk assessment
Design–build contractor
Serial failure
New technical solutions
SB-H5, Sven Hultins gata 6
Opponent: Professor Thomas Bednar, Building Physics and Sound Protection, TU Wien, Austria
Author
Charlotte Svensson Tengberg
Chalmers, Architecture and Civil Engineering, Building Technology
Introducing new technical solutions in the swedish construction industry: Interviews with key actors
Thermal Performance of the Exterior Envelopes of Whole Buildings,;(2019)
Paper in proceeding
Implementing a framework for qualitative assessment of new technical solutions: A case study on CLT
Collection of papers presented at the 15th Edition of the International Conference on Durability of Building Materials and Components, Barcelona, Catalonia, October, 20-23, 2020 (DBMC 2020),;(2020)p. 247 -254
Paper in proceeding
Relying on reference cases when evaluating new technical solutions? Evaluation of technical documentation in a case study
E3S Web of Conferences,;Vol. 172(2020)
Paper in proceeding
Risk assessment framework to avoid serial failure for new technical solutions applied to the construction of a clt structure resilient to climate
Buildings,;Vol. 11(2021)
Journal article
Risk assessment of joint sealing tape in joints between precast concrete sandwich panels resilient to climate change
Buildings,;Vol. 11(2021)
Journal article
Impact on a CLT structure concerning moisture and mould growth using weather protection
Journal of Physics: Conference Series,;Vol. 2069(2021)
Paper in proceeding
Nya tekniska lösningar presenteras kontinuerligt för byggbranschen, ofta direkt för enskilda byggprojekt. Entreprenörerna saknar ofta metoder och resurser att utvärdera dessa nya tekniska lösningar. Historiskt sett finns exempel på nya tekniska lösningar som resulterat i seriefel, dvs. där den nya tekniska lösningen i upprepade fall inte klarar att upprätthålla tillämpliga funktionskrav. I detta arbete fokuseras på seriefel som hade kunnat undvikas genom bedömning eller beräkning i projekteringsskedet.
Övergripande mål för arbetet har varit att minska förekomsten av seriefel vid införandet av nya tekniska lösningar genom att föreslå en systematik för riskbedömning med fokus på fuktsäkerhet anpassad till totalentreprenörens perspektiv. Med utgångspunkt i studier av metoder och verktyg för riskbedömning av tekniska lösningar har ett ramverk för riskbedömning anpassats till totalentreprenörens perspektiv för utvärdering av nya tekniska lösningar. För att utforska nuvarande praxis, och behov av förbättringar, vid implementering av nya tekniska lösningar genomfördes semistrukturerade intervjuer med branschaktörer. Det framtagna ramverket användes i två fallstudier där arbetssättet applicerades på två olika aktuella nya tekniska lösningar: korslimmat trä under produktionsskedet samt förkomprimerade fogband i fasader med betongsandwich element.
Fallstudierna visar att det föreslagna ramverket för riskbedömning innebär ett strukturerat arbetssätt för bedömning av nya tekniska lösningar innan de appliceras i byggprojekt. Nyckelfaktorer identifieras som företagsperspektivet, den stegvisa utvärderingen med ledningsbeslut (tollgates), expertinvolveringen samt den strukturerade dokumentationen och kommunikationen. Respektive fallstudie gav dessutom resultat i form av förkvalificering och rekommendationer till byggprojekt som vill använda de studerade nya tekniska lösningarna. Ramverket underlättar implementeringen av nya tekniska lösningar samtidigt som det hjälper totalentreprenören att förhindra att seriefel skapas när nya tekniska lösningar introduceras.
Övergripande mål för arbetet har varit att minska förekomsten av seriefel vid införandet av nya tekniska lösningar genom att föreslå en systematik för riskbedömning med fokus på fuktsäkerhet anpassad till totalentreprenörens perspektiv. Med utgångspunkt i studier av metoder och verktyg för riskbedömning av tekniska lösningar har ett ramverk för riskbedömning anpassats till totalentreprenörens perspektiv för utvärdering av nya tekniska lösningar. För att utforska nuvarande praxis, och behov av förbättringar, vid implementering av nya tekniska lösningar genomfördes semistrukturerade intervjuer med branschaktörer. Det framtagna ramverket användes i två fallstudier där arbetssättet applicerades på två olika aktuella nya tekniska lösningar: korslimmat trä under produktionsskedet samt förkomprimerade fogband i fasader med betongsandwich element.
Fallstudierna visar att det föreslagna ramverket för riskbedömning innebär ett strukturerat arbetssätt för bedömning av nya tekniska lösningar innan de appliceras i byggprojekt. Nyckelfaktorer identifieras som företagsperspektivet, den stegvisa utvärderingen med ledningsbeslut (tollgates), expertinvolveringen samt den strukturerade dokumentationen och kommunikationen. Respektive fallstudie gav dessutom resultat i form av förkvalificering och rekommendationer till byggprojekt som vill använda de studerade nya tekniska lösningarna. Ramverket underlättar implementeringen av nya tekniska lösningar samtidigt som det hjälper totalentreprenören att förhindra att seriefel skapas när nya tekniska lösningar introduceras.
Metodikutveckling för undvikande av serieskador
Development Fund of the Swedish Construction Industry (SBUF) (13535), 2018-05-01 -- 2020-02-29.
Subject Categories
Building Technologies
ISBN
978-91-7905-611-7
Doktorsavhandlingar vid Chalmers tekniska högskola. Ny serie: 5077
Publisher
Chalmers
SB-H5, Sven Hultins gata 6
Opponent: Professor Thomas Bednar, Building Physics and Sound Protection, TU Wien, Austria