Aardbevingsbestendig bouwen in Groningen volgens NPR

Terwijl NAM, overheid en belangengroepen strijden over hoe en hoeveel woningen aardbevingsbestendig kunnen worden gemaakt en de provincie een duurzaamheidsslag wil maken, blijkt dat de (naald)houtrijke bouwmethode houtskeletbouw op alle fronten een pre heeft. Zo blijkt ook uit de nieuwe Nederlandse Praktijkrichtlijn (NPR) 9998 aardbevingsbestendig bouwen. Veiligheid, duurzaamheid, maar ook lage faalkosten en de inzet van lokale aannemers voor de montage; houtskeletbouw maakt de duurzaamheidsambities van Groningen op alle vlakken waar.

Tekst en beeld: Centrum Hout/Kees de Vries

Minister Kamp draait de komende jaren de noordelijke gaskraan terug naar 24 miljard kubieke meter, zo liet hij recentelijk weten. In 2013 werd nog het dubbele uit de Groninger bodem gehaald. Maar dat wil niet zeggen dat het nu ook snel gedaan is met de bevingen. Zeker is dat ook de komende jaren een renovatie- en nieuwbouwopgave ligt om woningen en gebouwen aardbevingsbestendig te maken. Hout, en dan met name duurzaam geproduceerd naaldhout verwerkt in houtskeletbouw, kan daar na het gereedkomen van de Nederlandse Praktijkrichtlijn (NPR) 9998 aardbevingsbestendig bouwen een belangrijke rol in spelen.
 

Houtskeletbouwelementen worden in de geconditioneerde omgeving van een fabriek gefabriceerd. Bij montage op de bouwplaats is een woning in een tot twee dagen wind- en waterdicht.

Lichte constructie

Dat hout kan bijdragen aan aardbevingsbestendig bouwen, onderschrijft André Jorissen, hoogleraar houtconstructies aan de TU Eindhoven en projectleider houtconstructies, bouwfysica, bouw- en houtinspectie bij onderzoeksinstituut SHR in Wageningen: ‘Met hsb kun je om twee redenen op zich heel goed aardbevingsbestendig bouwen. Ten eerste wordt de constructie voornamelijk opgebouwd uit naaldhout, isolatie en plaatmateriaal. Het is een erg licht bouwmateriaal en dat moet je hier hebben. Bij aardbevingen speelt de wet van Newton: kracht is massa maal versnelling. Een zwaarder steenachtig gebouw heeft meer te leiden onder de grondversnelling die daarbij optreedt dan een lichte constructie, zoals hsb. De tweede reden is verbindingstechnisch van aard. Houtskeletbouwwanden en -plafonds worden aan elkaar verbonden met stiftvormige verbindingsmiddelen (draadnagels en bouten). Die kunnen behoorlijk wat energie absorberen voordat ze bezwijken. En ik herhaal: de bevingsenergie die je in een lichte constructie kwijt moet is lager, omdat de opgewekte krachten lager zijn.’
 

Het eigen gewicht van een hsb-bouwwerk bedraagt slechts 25-30% van een overeenkomstig steenachtig bouwwerk. Reden waarom het uitstekend past in aardbevingsbestendig bouwen.

NPR 9998

De bevingen in Groningen hebben een hogere oorsprong dan in bijvoorbeeld Italië of Noord-Amerika. Het centrum van de beving ligt in Groningen op circa 3 km diepte, terwijl die bij tectonische bevingen op enige tientallen tot honderden kilometers diepte ligt. Daarom is een werkgroep van overheid, bedrijfsleven, brancheorganisaties en kennisinstituten voor NEN aan de slag gegaan met de voorwaarden voor aardbevingsbestendig bouwen in Groningen. Jorissen boog zich in de werkgroep over houtconstructies.
De ervaringen zijn vervat in een Nederlandse Praktijkrichtlijn (NPR) 9998 voor aardbevingsbestendig bouwen. Jorissen: ‘Het belang van die NPR moet niet worden onderschat. Het is weliswaar geen statisch document, maar ze geeft wel aan hoe constructietechnisch gevaarlijke situaties (instortingen) kunnen worden voorkomen. Een lichte flexibele constructie is daarbij een pre. Hout speelt daar een belangrijke rol in, zoals nu ook de bouwpraktijk begint in te zien. De NAM heeft een jaar geleden een prijsvraag uitgeschreven voor pilotprojecten aardbevingsbestendig bouwen; in het merendeel van de gepresenteerde projecten is hout verwerkt.’

Gecertificeerd

Eén van de deelnemers in dat NAM-pilotproject is houtbouwer De Groot Vroomshoop. De onderneming ontwikkelt samen met collega’s, constructeurs en onderzoeksinstituten een houtskeletbouwconcept dat naadloos aansluit op de nieuwe NPR. Bert Brinks, manager Productontwikkeling en Kwaliteit van De Groot Vroomshoop: ‘Met de NPR ligt er nu eindelijk een document waar we als houtvak in Groningen mee aan de slag kunnen.’
‘Hout heeft niet alleen constructietechnische-, maar ook milieuvoordelen. Voor houtskeletbouw wordt uitsluitend naaldhout gebruikt uit Europese productiebossen (Zweden en Finland zijn in Nederland de grootste leveranciers van vuren en grenen, red). De Europese landen hebben een lange traditie van duurzaam bosbeheer waarbij de jaarlijkse kap al decennia lager is dan de jaarlijkse bijgroei. Het hout draagt bovendien een certificaat van duurzame herkomst van FSC en/of PEFC.’ Dit laatste zorgt er overigens ook voor dat gecertificeerd hout past in de regels van duurzaam inkopen. Daarnaast waken producenten en leveranciers over de houtkwaliteit.
Na afloop van een lezing over hout en aardbevingbestendig bouwen op het in Groningen gehouden congres van Platform Duurzaam Gebouwd kreeg hoogleraar Productontwikkeling Jos Lichtenberg van de TU Eindhoven de vraag: ‘En hoe zit het met de ontbossing?’ ‘Niet’, antwoordde de hoogleraar droog. ‘Daar moest ik wel om lachen’, zegt Bert Brinks. Het in houtskeletbouw gebruikte naaldhout komt uit duurzaam beheerde en gecertificeerde bossen.
 

Ondanks terugschroeven van de gaswinning blijft de nieuwbouw- en renovatieopgave in Groningen de komende jaren bestaan.

Constructieve verbeteringen

Houtskeletbouw heeft bij aardschokken een constructieve voorsprong op traditionele bouwmethodieken. Hsb-bouwers als De Groot Vroomshoop werken aan constructieve verbeteringen die verdere aardbevingsbestendigheid dienen. Brinks: ‘We zitten op twee lijnen om de constructieve stabiliteit van een hsb-woning nog verder te verhogen. De eerste lijn is het ontwerpen van een stabiele kern in de woning die de belastingen uit de aardbeving opneemt. De taaie wanden zijn daarmee verbonden met verbindingen naar de fundering toe. De stabiele kern is goed om een trap te realiseren. Hierbij is de trap ingepakt met hsb- of kruislaaghout wanden en wordt met speciale ankers aan de fundering verbonden. Die constructie is ook goed in staat de krachten te absorberen. We hebben hier zelf een prototype gemaakt van kruislaaghout (cross laminated timber, brettsperholz). Mocht een stabiele kern niet noodzakelijk zijn, dan is het ook mogelijk dat je de wandschijven van hsb activeert, zoveel als nodig, en dat je de krachten van die wandschijven opvangt. Daarbij gaat het vooral om de verbindingen en de taaiheid die je daaraan mag toekennen. Met dat onderzoek zijn we momenteel bezig.’
 

Een houtskeletbouwwoning in Bedum. Daar waar traditioneel gebouwde woningen in de buurt schade melden, blijkt hsb de schokken goed op te vangen. De NAM heeft een jaar geleden een prijsvraag uitgeschreven voor pilotprojecten aardbevingsbestendig bouwen; in het merendeel van de gepresenteerde projecten is hout verwerkt.

Duurzaamheidsdeltaplan

‘De toepassing van hout sluit ook goed aan op een andere ambitie van de noordelijke provincie. Groningen wil behalve aardbevingsbestendig bouwen ook koploper worden op het gebied van duurzaamheid’, zo zegt gedeputeerde Nienke Homan. ‘De provincie gaat proeftuinen opzetten om duurzaam, energieneutraal en aardbevingsbestendig te bouwen. Die handschoen moet door de markt worden opgepakt. Groningen werkt hard aan een plan en financiering om dat te organiseren. Het ondersteunen van energiecorporaties en het energiezuinig maken van woningen zijn daarbij speerpunten.’
Bert Brinks: ‘Met die extra doelstellingen is hsb als bouwmethode eigenlijk onverslaanbaar. Behalve dat je werkt met de hernieuwbare grondstof hout, kun je met deze bouwmethode behalve aardbevingsbestendig volgens de NPR, ook heel gemakkelijk de energetische sprong maken. Behalve nieuwbouw, waarin je dat al meeneemt, zijn we als bedrijf voor opdrachtgevers ook druk bezig met het isoleren van de bestaande woningvoorraad. Ook op dat vlak heeft houtskeletbouw zich bewezen in initiatieven als de Energiesprong/Nul-op-de-meter (een optimaal geïsoleerde woning is minder tot niet afhankelijk van aardgas, de benodigde energie wordt groen opgewekt met warmtepomp en zonnepanelen, red.). Als het mogelijk wordt de financiële middelen hiervoor te bundelen, dan heb je in bouw- en milieutechnische zin een deltaplan, waarmee Groningen zich als duurzame provincie kan onderscheiden, met potentie voor houtskeletbouw.’

Economische winst

En, niet onbelangrijk voor het noorden van ons land, is er volgens Brinks met hsb ook nog een regionale economische winst te halen: ‘De hsb-elementen kunnen probleemloos door Groningse aannemers worden gemonteerd en afgebouwd. Bovendien laat hsb ruimte voor de toepassing van lokale biobased materialen. Zo flexibel is het systeem. Wij hebben daar al hele goede oplossingen voor en we zijn door onderzoek en testen onderweg naar nog betere oplossingen. Als het technisch gaat en economisch uit kan, waarom niet?’
De Groot Vroomshoop heeft zelf inmiddels in houtskeletbouw het Centrum voor Veilig Wonen in Appingedam gebouwd. In Loppersum zijn net aardbevingsbestendige overgangswoningen geplaatst. De houtskeletbouwers zijn er klaar voor. De bal ligt in de hoek van opdrachtgevers, ontwerpers en bouwers.

Wat is houtskeletbouw?

Houtskeletbouw (hsb) is een flexibele, droge en lichte bouwmethode. Het casco van wanden en vloeren wordt inclusief ramen en kozijnen in de gecontroleerde omgeving van de fabriek opgebouwd uit een houten raamwerk, afgevuld met isolatiemateriaal en verstevigd met plaatmateriaal. Bezitters van een hsb woning roemen het wooncomfort, het behaaglijke binnenklimaat en de lage energierekening. Het eigen gewicht van een hsb-bouwwerk bedraagt slechts 25-30% van een overeenkomstig steenachtig bouwwerk, reden waarom het uitstekend past in aardbevingsbestendig bouwen. Door de hoge mate van prefab krijgt de opdrachtgever een kwalitatief hoogwaardige woning, zonder verborgen kosten of een lange lijst opleverpunten. Het casco staat in een dag. De milieuvriendelijkheid wordt onder andere bepaald doordat hout een hernieuwbare grondstof is. Het voor de opbouw van de elementen gebruikte vuren behoeft geen verduurzaming.