Lichter Bouwen

Tekst: Prof. Dr. Ir. Jos Lichtenberg

Lichter bouwen is meer een gevolg van andere keuzes dan een doel op zich. Toch is er een belang om lichter te bouwen. Lichter betekent immers minder materiaalgebruik en dat is op alle fronten goed voor het milieu. Minder gaten graven in de planeet, minder productievolumes, minder transport, minder sloopafval, et cetera. Natuurlijk kun je bij licht nog steeds kiezen voor een milieu onvriendelijk materiaal, maar er is absoluut een korrelatie tussen gewicht en milieu impact. En dat kan aardig aantikken als je je realiseert dat een conventioneel gebouw in onze bouwcultuur al gauw 1500 kg/m2 vloeroppervlak weegt en dat Slimbouwen-voorbeelden zich bewegen in de range 600-750 kg/m2. Het kan nog lichter, want er zijn ook gebouwen van ca. 250-300 kg/m2 . en heel extreem: een caravan, toch ook een soort gebouwtje, komt zonder onderstel niet verder dan 80 kg/m2. Het kan dus echt wel een onsje minder.

Romeinen

Bouwen met rondhout, twijgen, leem, riet en bladeren.

Ooit begonnen primitieve volkeren met het bouwen van huizen bestaande uit rondhout, twijgen, leem, riet en bladeren. Vederlicht en bio-based trouwens. Gelijktijdig of kort daarna, vanaf enkele duizenden jaren voor Christus, beginnen we elders in de wereld met natuursteen en later gebakken steen te bouwen (piramides, graftomben) en nog later bij de (oude) Grieken tempels en andere voorname gebouwen. De Romeinen hebben voorbeelden te over nagelaten, ook van gewone woningen of Insulae zoals zij hun huurflat gebouwen van vaak vijf lagen hoog, noemden. We worden wat misleidt omdat hetgeen na ca. 20 eeuwen is overgebleven van steen is. De Romeinen bouwden namelijk ook nog steeds op grote schaal met een soort vakwerk bouw. Ook de Insulae waren tot en met de tweede laag vaak van steen, maar daarboven bestonden ze uit een soort vroege variant van houtskeletbouw.

De ‘Insulae’, zoals de Romeinen hun huurflat noemden.

20e eeuw

Al kort na 1800 verrezen er gietijzeren gebouwen.

Wanden waren dus deels van steen, de constructie van vloeren en daken was van hout. Afgezien van koepels en gewelven, bleven horizontale constructies door de eeuwen heen steeds van hout. In de 20e eeuw brak overigens ook staal door. Al kort na 1800 verrezen er gietijzeren gebouwen en met ca. de Eiffeltoren in 1889 als voorbeeld, brak staal als constructiemateriaal door. Naast spoorbruggen werd het enkele decennia later ook voorzichtig in de woningbouw toegepast, zoals ca. 1920 in het Dorlonco systeem. Met de naderende WOII werd alle staal opgeëist door de oorlogsindustrie. Na de oorlog waren systemen als Lustron (VS) en Polynorm (NL) veelbelovende staal revivals en slimme pogingen om tot massa productie te komen. Zo ook de houten zogenoemde Oostenrijkse woningen, die in heel Nederland op grote schaal zijn geplaatst en nu nog heel populair zijn.

Beton

Massaproductie is ook wat de wederopbouwende markt vroeg en omdat genoemde systemen niet echt konden opschalen brak beton vanaf de vijftiger jaren definitief door. De investeringen werden niet centraal in een fabriek gedaan, maar gespreid door aannemers die allen in bekistingsystemen investeerden. Technologisch was bouwen met beton ook voor WOII mogelijk maar na de oorlog kon beton door die spreiding doorstoten. Het dak bleef overigens (tot op vandaag) van hout, maar verder werd de hele doos in beton uitgevoerd. Denk maar aan de grootschalige gietbouw en later ook elementenbouw bij zowel rijenhuizen als galerijflats. Later werd er weer gevarieerd. Invulgevels van skeletbouw, kalkzandstenen wanden i.p.v. gietbouw omdat de series kleiner werden, maar per saldo bestaat de bestaande markt sinds pak weg 1950 tot anno nu uit zware wand- en vloerconstructies en zijn we uiteindelijk op de genoemde 1500 kg/m2 beland.

Leidingen

Het begin van de verandering is ingezet met nieuwe bewegingen als IFD en slimbouwen. Vanuit een drang om tot industriële bouwwijzen te komen en ook naar de toekomst veranderbare, herindeelbare, uitbreidbare gebouwen te kunnen realiseren, werden dubbelschalige constructies geïntroduceerd. Dunne schilvloeren met naar boven uitstekende liggers voorzien van gaten zoals Infra+ later Slimline genoemd, bieden ruimte aan leidingen. De crux op weg naar industrieel bouwen, ik heb het over het on site proces met weinig bouwvakkers, is om de installaties in één arbeidsgang aan te brengen. Dan is er een procesdeel vóór de installaties (fundering, casco, vloeren, schil) en een proces deel ná de installaties (afbouw, inbouw, inrichten). Leidingvloeren zijn dus cruciaal en worden geïnstalleerd vóór de installaties. Het dekseltje gaat er op ná de installaties en per saldo heb je dan een veel lichtere, beter geluidsisolerende en flexibele dubbelschalige vloer. Datzelfde kan ook gelden voor wanden waarbij hetzelfde speelt en aldus is het verklaarbaar dat gebouwen aanzienlijk lichter worden. De Infra+ vloer was omstreeks 2000 de voorloper van deze ontwikkeling, maar is inmiddels als goed voorbeeld gevolgd door andere concepten, zoals o.a. in de skeletbouw.

Maskerade, een HSB-vloer met voorzieningen voor leidingen.

Houtskeletbouw

Die ontwikkeling komt de skeletbouw wel heel goed uit, want die was altijd al dubbelschalig. Overwegend houtskeletbouw gevolgd door steelframe bouw bestaande uit koudgevormde profielen. Daarmee maak je een frame voorzien van platen en isolatie ertussen en aldus schijven voor wanden en vloeren. Een stabiel samenstel van grote 2D elementen, licht en stijf. Daarmee construeer je nog lichter dan de aangegeven dubbelschalige vloeren en in potentie hebben ook die constructies ruimte voor leidingen. Daar zit ook het verschil want de genoemde vloeren als Infra+/Slimline zijn ontworpen vanuit het leidingprobleem terwijl de HSB vloeren vanuit licht, stijf en sterk zijn ontwikkeld waarbij nu eigenlijk nog een logische leidingoplossing moet worden uitgewerkt. De potentie daartoe is er zeker en in concepten als Maskerade is dat ook al zichtbaar gemaakt.

Ruimtewinst

Een grote toekomst dus voor licht bouwen. Niet alleen om bovenstaande redenen, maar ook vanwege de groeiende isolatienormen. Niet dat ik er per se voorstander van ben, maar met de BENG norm in aantocht zullen we forse isolatiepakketten van 200-300 mm moeten gaan toepassen en dan is het wel erg fijn dat een HSB constructie al veel ruimte biedt aan isolatie. Dat maakt wanden slanker en dat komt ten goede aan het gebruiksoppervlak. Met een 2^kap-woning van 5,40 bij 9,00 m lever je met 10 cm extra constructiedikte zo maar 5% van je vloeroppervlak in. Toch wel een dingetje zou ik zo zeggen.Verdere kansen voor HSB liggen vanzelfsprekend in de bio based economie. Het aanbod zal zich daarop moeten organiseren, maar de basis is gelegd.

Geluid en trillingen

De weerstand ligt voornamelijk in twee vermeende knelpunten. Te weten de geluidsisolatie en trillingen en de tweede betreft de snellere opwarming. Wat geluid betreft is al jaren ervaring opgedaan met lichte constructies. Door dubbelschalig te denken en ook consequent door te voeren kunnen zelfs hogere waarden worden bereikt dan met de gangbare betonconstructies. Recent presenteerde Level Acoustics software om het trilling gedrag van knopen te kunnen voorspellen. Ook grote hoge gebouwen als La Fenêtre in Den Haag laten zien dat je met aanzienlijk minder gewicht (in dit geval staalskelet met Slimline vloeren) uitstekend kunt presteren. Toegegeven het is een wat complexe materie, maar het kan en de voorspelbaarheid kan met recht een doorbraak worden genoemd.

Opwarming

Dat geldt ook voor de opwarming in de zomer. Massa houdt de boel langer koel, dat klopt. En altijd weer wordt die kathedraal erbij gehaald waar het in de zomer zo lekker koel is. Wat er niet bij wordt gezegd is dat om die kathedraal op zondag een beetje warm te krijgen er al vanaf donderdag gestookt moet worden. Een licht gebouw is veel beter te beheersen. Met buitenzonwering en nachtkoeling is het gebouw ook in de zomer binnen genormeerde comfortmarges te krijgen en een beetje hulp van vloerkoeling met een warmtepomp zelfs spectaculair aangenaam. En mocht het een keer wat te warm worden, dan is het binnen weer heel snel afgekoeld zodra het weer omslaat en dat kun je van een zwaar gebouw niet zeggen. Het enorme voordeel is dat een licht gebouw op maandagmorgen in de winter veel sneller reageert op de verwarming. Dat spaart veel energie.
Noch geluid/trillingen noch de opwarming vormen concluderend een technische belemmering om naar licht bouwen over te stappen. Gelet op de vele voordelen zal dat dus ook massaal gaan gebeuren.