Biobased bouwmethode Top 7

Fossiel bouwen verbruikt schaarse grondstoffen of veroorzaakt veel CO2 uitstoot. Dat hoeven we niet uit te leggen. Voor een biobased bouwmethode geldt dat niet.

door Gijs Bruggink

Massaal overgaan op meer ecologische bouwtechnieken is dan ook onvermijdelijk. Maar als we ophouden met staalproductie, beton gieten en bakstenen stapelen wat blijft er dan over? Een heleboel biobased bouwtechnieken! De biobased economie is continu in ontwikkeling en men blijft zoeken naar ecologische alternatieven. Ingenieurs met een vooruitziend blik passen oude bouwtechnieken aan voor hedendaags gebruik of komen met nieuwe vormen van houtbouw. Hieronder kan je meer lezen over de beste biobased bouwmethode maar eerst even een korte toelichting.

Biobased = Circulair

Het is een veel voorkomende misvatting om biobased bouwen en circulair bouwen afzonderlijk te bekijken. Dat biobased grondstoffen en producten een wezenlijk onderdeel zijn van de circulaire economie wordt regelmatig over het hoofd gezien. Zeker in Nederland ligt de focus op hergebruik. Circulair denken omvat toch echt een technische én een natuurlijke (biobased) cyclus. En wat ons betreft liggen de grote oplossingen vooral in de tweede. Vandaar dat een overzicht van de beste biobased bouwmethoden zowel interessant als relevant is.

Waar kijken we naar in een biobased bouwmethode

Uiteraard kijken we naar de grondstoffen en het energieverbruik, maar ook naar de productie. Kan er bijvoorbeeld geprefabriceerd worden? Want daar ligt de toekomst van het bouwen. De voordelen voor efficiënt bouwen en opschaling zijn talrijk. Zeker wanneer er veel hout gebruikt wordt is prefabriceren daar waar het hout groeit gewoon erg logisch. Van groot belang is ook het binnenklimaat waar de gebruikers straks in zullen wonen of werken. En vanuit ons oogpunt als architecten willen we natuurlijk ook weten hoe het zit met de vrijheid van ontwerpen en de esthetische mogelijkheden.

Bij ORGA definiëren we het begrip biobased doorgaans aan de hand van de natuurlijke oorsprong en hergroeibaarheid op de korte termijn. Zo is aardolie bijvoorbeeld in een ver verleden ook van biologische oorsprong. Maar dat groeit dus niet terug. Voor plantaardige olie geldt dat wel. Ten gunste van deze lijst hebben we een iets ruimere opvatting gehandhaafd. Hierdoor kunnen we enkele aanvullende ecologische bouwmethoden van waarde ook meenemen. Geen van de onderstaande biobased bouwmethoden verbruikt overigens schaarse natuurlijke grondstoffen of kent een energie-slurpend productieproces dat veel CO2 de lucht in pompt.

Tijd om de ladder van de ranking op te klimmen. We beginnen onderaan met een relatief onbekende methode:  

7 Gestampte aarde

Ook wel stampleem of leemmassiefbouw genoemd. Een methode waarbij lokale veel voorkomende materialen als zand, klei, gravel gebruikt worden. Het mengsel wordt gebonden met kalk of een biologisch alternatief, in een stevige mal gegoten en samengedrukt tot een massieve vloer of wand. Daarna moet het lange tijd uitharden. Tijdens dat proces neemt de drukkracht en stabiliteit sterk toe. Door de hoge thermische massa en vochtregulerende werking is deze bouwmethode vooral geschikt om mee te bouwen in warme regio’s. Overigens kan je dit materiaal probleemloos weer de natuur in gooien na gebruik.

• Weinig energieverbruik, lage embodied energy
• Koel en comfortabel binnenklimaat in warme gebieden
• Lokale, goedkope en ruim beschikbare grondstoffen
• Grondstoffen zijn niet hergroeibaar op korte termijn
• Prefab niet mogelijk, niet aanpasbaar
• Lange, trage bouwtijd

6 Leemsteen

Leemstenen zijn kort gezegd bakstenen die niet gebakken worden. Een mengsel van klei, aarde en natuurlijke vezels (stro, zaagsel) wordt in een mal geduwd. Vervolgens droogt en hard de steen vanzelf uit zonder oven. Er is geen bakproces, dus ook geen energieverbruik of CO uitstoot. Net als geperste aarde hebben leemstenen een hoge thermische massa waardoor het gebouw overdag koel blijft en ‘s nachts warm. Om die reden erg geschikt om het interieur van een licht houten gebouw van extra massa te voorzien. Of om bijvoorbeeld een leemkachel mee te bouwen.

• Geen energieverbruik, lage embodied energy
• Koel en comfortabel binnenklimaat
• Klein deel hergroeibare grondstoffen
• Low tech productie
• Geen prefab, ouderwets stenen stapelen op de bouwplaats
• Lange bouwtijd

5 Systeemhoutbouw

Hiermee bedoelen we de groep bouwconcepten die een kant en klaar systeem bieden van houten elementen. Deze hoeven op locatie alleen nog maar in elkaar gezet te worden en zijn vaak eenvoudig te monteren. Deze innovaties bieden een middenweg tussen blokken stapelen op de bouwplaats en het prefabriceren van complete wanden en vloeren in de werkplaats van de houtproducent. Voor het realiseren van kleinere houtbouwprojecten of opdrachtgevers die veel zelf willen doen kan een biobased bouwmethode als deze een aantrekkelijke oplossing zijn. Een aantal voorbeelden:

De Franse innovatie Brikawood bestaat uit blokken die worden gemaakt van duurzaam geteeld Douglas-hout. Deze worden met elkaar verbonden met in elkaar grijpende zwaluwstaart- en groefverbindingen. Ze komen als losse plankjes aan op de locatie en het enige wat nodig is voor montage is een hamer en spierkracht. Vervolgens kunnen de spauwen in de houten wanden ter isolatie gevuld worden met houtsnippers die ontstaan zijn bij de productie. Of eventueel ander los isolatiemateriaal zoals houtvezel- of cellulosevlokken.

De Duitse architect Hans-Ludwig Stell ontwikkelde SI-modular. Dit is een systeem op basis van I-liggers dat eenvoudig gemonteerd kan worden. De houten elementen passen zo precies in elkaar dat er geen schroeven gebruikt hoeven te worden. Het systeem is gebaseerd op I-liggers en Kerto houtmateriaal van Metsä Wood.

Het Belgische Tymber Buildings bedacht Blokiwood, een systeem van geprefabriceerde houten wand- en dakelementen. De blokken zijn luchtdicht, hebben geïntegreerde isolatie van houtvezel en kunnen met de hand gedragen en geplaatst worden.

• CO2 opslag, hergroeibaarheid en maakbaarheid van hout
• Mogelijkheden om als opdrachtgever zelf de handen uit de mouwen te steken
• Vrijwel geen stalen of aluminium onderdelen
• Het stapelen van blokken op de bouwplaats in plaats van complete elementen prefabriceren is in onze ogen niet de toekomst
• Ontwerpvrijheid is gelimiteerd door de vormen van de blokken/elementen.
• Vooral geschikt voor kleinschalige bouwprojecten

4 Strobouw

Stro is een restproduct van de akkerbouw en daardoor goedkoop en in ruime mate beschikbaar. Net als hout slaat stro veel CO2 op en kost het relatief weinig energie om te verwerken. Uitermate geschikt dus als grondstof voor een biobased bouwmethode. Strobouw is dan ook een van de oudste en meest bewezen bouwmethodes in deze lijst. Aanvankelijk was het vooral strobalen stapelen in een houten frame. Maar met de opkomst van prefabriceren is het bouwen met stro de laatste jaren sterk in ontwikkeling.

• Ideale biobased grondstof, slaat CO2 op en groeit in korte tijd terug
• Lage embodied energy
• Prefab mogelijkheden
• Gezond en constant binnenklimaat door natuurlijke zelfregulerende werking

3 Kalkhennep

Hennep is een wondergewas dat bijna overal groeit, in hele korte tijd en het heeft hele sterke vezels. Ter vergelijking, 1 hectare hennep levert vier keer zoveel biomassa op als 1 hectare bos. Kalkhennep of hennepbeton wordt gemaakt door de vezels te binden met kalk en te laten uitharden. Deze biobased bouwmethode is ook nog eens bijzonder veelzijdig. Het kan net als beton in een mal gegoten worden, gespoten worden, in handzame blokken worden gestapeld of verwerkt worden in prefab wanden. Kalkhennep blokken zijn bijvoorbeeld uitermate geschikt om wanden in een bestaand (historisch of monumentaal) gebouw op eenvoudige wijze te na-isoleren, zonder dat daar enorme bouwkundige ingrepen voor nodig zijn.

• Ideale biobased grondstof, slaat CO2 op en groeit in korte tijd terug
• Lage embodied energy
• Prefab mogelijkheden
• Gezond en constant binnenklimaat door natuurlijke zelfregulerende werking
• Grote flexibiliteit in het toepassen

2 Massiefhoutbouw

De aandacht voor het bouwen met Cross Laminated Timber (CLT) in Nederland explodeert momenteel en daar zijn genoeg redenen voor. Met deze biobased bouwmethode kan je alles doen wat nu met staal en beton wordt gedaan, behalve extreme hoogbouw. Uitermate geschikt voor grotere bouwprojecten of grootschalige seriebouw. Tegelijkertijd heeft het alle voordelen die het bouwen met hout sowieso heeft.

CLT bouw is een grote verrijking voor de mogelijkheden van houtbouw. Maar het is nu ook weer niet een revolutionaire ontwikkeling die alle andere methoden gaat vervangen. Zo staat de L in CLT voor lamineren en dus voor chemische lijm. Dit betekent dat CLT panelen niet zo weer de natuur in kunnen en dat de mogelijkheden voor hergebruik beperkt zijn. Verder zijn CLT wanden zijn ook niet zo dampopen als bijvoorbeeld een natuurlijk geïsoleerde HSB wandopbouw.

Overigens zijn er lijmloze alternatieven voor CLT, zoals bijvoorbeeld Dowel Laminated Timber (DLT). Hierbij worden houten pinnen gebruikt om de lagen hout bij elkaar te houden. Dat maakt gelaagd hout echt volledig biobased. Hier horen we steeds meer over dus misschien kan deze ontwikkeling massiefhoutbouw naar de eerste plek duwen.

• Vergroot de potentie van houtbouw qua opschaling en hoogbouw
• Grote hoeveelheid CO2 opslag
• Prefab zorgt voor korte bouwfase
• Demontabel
• Relatief lichte bouwmethode dus minder stikstof emissie door transport en hijsen
• Bevat lijm en is daardoor beperkt circulair

1 Houtskeletbouw

HSB is historisch gezien de meest gebruikte biobased bouwmethode ter wereld en wat ons betreft nog steeds koning. Het werken met een frame van houten balken, kolommen en spanten biedt een ongeëvenaarde vrijheid in ontwerpen en keuze van duurzame wandopbouw. In een HSB project kan probleemloos een wand van bijvoorbeeld stro ingevoegd worden. Of leemsteen, massief hout, kalkhennep, houtvezel, cellulose vulling, stampleem, of een combinatie daarvan. Het is demontabel, aanpasbaar tot diep in de bouwfase, volledig circulair en geschikt voor ieder type bouwproject.

Ontwerpvrijheid is natuurlijk een grote plus voor ons als architectenbureau. Met HSB is net iets meer mogelijk dan met CLT en vraagstukken die ontstaan tijdens de bouw zijn makkelijker op te lossen door de grote maakbaarheid. HSB met niet-gelamineerd hout is bovendien 100% herbruikbaar. Overigens merken we in de praktijk dat we regelmatig verschillende biobased bouwmethoden combineren binnen een ontwerp en HSB biedt daar de meeste mogelijkheden voor.

• Oudste en meest bewezen biobased bouwmethode
• Grote hoeveelheid CO2 opslag
• Prefab zorgt voor korte bouwfase
• Maakbaar, aanpasbaar, demontabel
• Lichte bouwmethode dus minder stikstof emissie door transport en hijsen
• Flexibel in het combineren met andere biobased materialen

Biobased toekomst

Laten we eerlijk zijn, lijstjes als deze zijn eigenlijk een beetje onzinnig. Met methode nummer 7 kan net zo goed een modern en gezond woonhuis worden gebouwd als met de nummer 1. Maar het biedt wel een aardig format om te laten zien hoe groot de diversiteit aan biobased bouwmethoden inmiddels al is en wat de mogelijkheden zijn. Overigens zal deze lijst er over een jaar al weer heel anders uit zien want de innovaties volgen elkaar snel op. Zo is het slechts een kwestie van tijd voordat we zelfgroeiende bouwelementen gebaseerd op mycelium gaan zien. Of biobased composieten die met een 3D printer in ieder vorm gespoten kunnen worden die je als ontwerper maar kan bedenken. Wat voor ons wel vast staat is dat hout een onderdeel zal zijn van vrijwel iedere biobased bouwmethode van de toekomst. Dat kan zijn als hoofdbestanddeel of als frame/mal voor het toepassen van andere natuurlijke materialen. Dus overheden en investeerders van de wereld… Grijp nu de kans en wendt die ongebruikte lappen grond aan voor duurzame houtproductie. Bomen zijn de toekomst!

Heeft u plannen voor een bouwproject en wilt u meer weten over de verschillende biobased bouwmethoden? We denken graag met u mee.

Aarzel niet om contact met ons op te nemen met uw vragen. We bieden met plezier even wat uitleg over onze aanpak en waar voor uw project mogelijkheden liggen.

Bel ons op 024 6636354, stuur een mail naar info@orga-architect.nl of gebruik het onderstaande contactformulier!