De woningbouw loopt vast. Niet alleen wordt er te weinig gebouwd, maar waar het wel lukt, gaat dat gepaard met enorm energieverbruik en forse uitstoot van stikstof en CO2. Hoog tijd voor lichtere materialen, fabrieksmatige aanpak en standaardisatie, meent ontwerper Erik Terlouw. Deel 3 in een serie over innovatieve ideeën voor de toekomst: Block Building.
In de rubriek Toekomstdenken presenteerde De Ingenieur de afgelopen maanden de innovatieve ideeën van ontwerper Erik Terlouw. In vier artikelen schetste hij mogelijke oplossingen voor grote maatschappelijke uitdagingen op het gebied van vervoer en de bouw, en vroeg lezers en experts om mee te denken over de haalbaarheid daarvan. Velen van u reageerden. Bekijk het uiteindelijke resultaat in het bijbehorende dossier Toekomstdenken.
Het kabinet wil de komende jaren bijna een miljoen nieuwe woningen bouwen, maar loopt daarbij aan tegen trage vergunningsproceduren, stikstofgrenzen en een tekort aan materialen en mensen. Intussen wachten veel mensen op een ander huis: jongeren willen een woning kopen, gezinnen willen doorstromen en ouderen zoeken een passende woning. Daarbij is de behoefte aan woningen verder gestegen door een groeiende toestroom van mensen uit het buitenland.
Bovendien is er van alles aan te merken op de bestaande manieren van bouwen. Veelgebruikte materialen als beton en staal gaan bijvoorbeeld gepaard met een hoog energieverbruik en een forse uitstoot van het broeikasgas CO2. Doordat bestaande bouwmaterialen zwaar zijn, zijn er ook zware funderingen nodig in het vaak drassige Nederland.
De oplossing? Lichter bouwen, meent grafisch ontwerper Erik Terlouw. Hij bedacht het systeem Block Building. Dat gaat uit van een basiseenheid van vastgestelde afmetingen: vierkante staalconstructies waarbinnen inpasbare wanden, vloeren en isolatieplaten kunnen worden gemonteerd. De woning staat op palen en de vloer ligt bij Block Building boven het maaiveld, zodat daaronder buizen en leidingen kunnen worden weggewerkt. Onder de woning kan zelfs een waterbassin worden geplaatst dat regenwater opslaat voor gebruik in de toiletten.
Door de vaste afmetingen wordt het produceren van een huis een routineklus. De onderdelen rollen prefab uit grote fabrieken en worden op de bouwplaats aan elkaar geschroefd. Dat versnelt het bouwproces, maar vermindert ook de stikstofuitstoot op de bouwplaats. ‘Doordat de voorgefabriceerde bouwelementen van de fabriek naar de bouwplaats komen, zijn er geen betonnen funderingen en stenen muren meer nodig’, zegt Terlouw.
Vind je dit een leuk artikel? Lees dan ook de andere drie delen van Toekomstdenken: deel 1, de Capsuletrein, deel 2, de Instapper en deel 4, Luchthaven in zee.
De ontwerper haalde inspiratie uit de ideeën van John Habraken, voormalig hoogleraar aan de Technische Universiteit Eindhoven. ‘Habraken kwam met nieuwe ideeën over bewonersparticipatie’, vertelt Terlouw. ‘Bewoners konden daarbij actief deelnemen aan het ontwerpproces van hun woning. Dat ging toen nog over inbouwpakketten waarmee de bewoner zijn eigen ruimten kon indelen. Ik ga een stapje verder en stel voor om te gaan bouwen op een grid met een vast maatsysteem.’
Terlouw laat met Block Building bewoners hun woning personaliseren door ze laten kiezen uit een stalenboek met materialen, stoffen en kleuren. Saai hoeft het niet te worden, zo laten zijn schetsen zien, want er valt genoeg te variëren, bijvoorbeeld in de materialen en kleuren voor de gevelplaten en de binnenwanden. ‘Binnen een grid van vierkanten kunnen oneindig veel variaties worden gemaakt. Zo kunnen we de eentonigheid van nieuwbouw tegengaan’, aldus Terlouw.
Met Block Building sluit Terlouw enerzijds aan bij een trend die al plaatsvindt in de bouwwereld: het demonteerbaar maken van gebouwen, zodat ze na jaren van gebruik weer uit elkaar kunnen worden geschroefd. Een bekend voorbeeld is het enkele jaren terug opgeleverde hoofdkantoor van Triodos Bank, maar er verrijzen steeds vaker gebouwen die in elkaar worden geschroefd met voorgefabriceerde elementen uit de fabriek. Ook The Natural Pavilion op de Floriade van vorig jaar zat zo in elkaar.
Terlouw is overtuigd van zijn Block Building-concept, maar heeft nog wel vragen over de uitvoerbaarheid van het systeem. We legden die vragen voor aan de lezers van De Ingenieur en enkele experts.
1 Welke suggesties zijn er op het terrein van lichte funderingstechniek? Is op zandgrond al te bouwen op betonplaten? Kunnen schroeffunderingssystemen voldoen?
Dat hangt af van het gewicht van het bouwwerk, maar waarschijnlijk zouden korte palen met strookfundering hier goed kunnen werken, schrijft Gerard Timmerman van TWR Vastgoed. Strookfundering is de manier van funderen door geulen te graven en die vol te storten met beton.
Toch hoopt Terlouw dat een lichtere fundering voldoet. Het is geen probleem om op zandgrond te bouwen op betonplaten, zegt Rudi Roijakkers, directeur van Quake. ‘Of betonplaten in een specifieke situatie mogelijk zijn hangt af van de belastingen van het bouwwerk en de grondgesteldheid. En hoge lichte gebouwen moeten soms ook trekkrachten kunnen opnemen.’
Meestal wordt een fundering belast met drukkrachten, maar als het hard waait kan een gebouw wind vangen en dreigen om te waaien. Dan kan de fundering trekkrachten te verwerken krijgen. Er bestaan schroefpalen, maar ook houten palen zouden geschikt kunnen zijn voor licht bouwen, zegt Roijakkers.
‘Dit is wel erg afhankelijk van de diepte van de dragende lagen en van de hoogte van het grondwater. Hout kan rotten. Er zal niet één specifieke oplossing zijn voor licht bouwen, er zullen meerdere systemen naast elkaar bestaan.’
2 Wat voor materialen zijn het lichtst om mee te kunnen bouwen?
Er is keuze genoeg, want er zijn veel lichte materialen om mee te bouwen. ‘Het hangt een beetje af van de specifieke functie die nodig is’, zegt Roijakkers. ‘Voor dragende delen is hout heel geschikt vanwege de kleine ecologische voetafdruk in combinatie met hoge sterkte.’ Maar soms moet dit worden gecombineerd met andere zwaardere materialen zoals gipsplaat, vezelplaat of zelfs beton om aan alle eisen van akoestiek of brandwerendheid te kunnen voldoen.
Staal- en aluminium constructies zijn ook licht, maar brengen een grotere CO2-uitstoot met zich mee. Toch kunnen ze in veel gevallen de beste oplossing zijn om grotere krachten op te nemen of overspanningen te maken. Een algemeen antwoord valt eigenlijk niet te geven, concludeert Roijakkers. ‘Je zult per onderdeel moeten kijken naar het optimale bouwsysteem dat aan alle eisen voldoet. En lichter bouwen is geen doel op zich, het moet gaan om die kleinere voetafdruk.’
Ga bouwen met composietmaterialen, zeggen verschillende lezers. Dit zijn samengestelde materialen die licht en toch sterk en stijf zijn. ‘Het is eigenlijk van de zotte dat de bouw nog steeds vooral werkt met natte materialen, waarbij de bouwers steeds moet wachten tot het droog is’, zegt architect Jandirk Van Oosten. Hij doelt op beton en metselwerk.
‘Op deze manier kan de bouw nooit de snelheid halen die maatschappelijk zo is gewenst. Eigenlijk is de bouwsector achterlijk bezig, in de meest letterlijke zin.’ Men doet het zoals het altijd al is gedaan. ‘De Romeinen vonden het beton uit en sindsdien is er eigenlijk niks beters meer bedacht. Maar die bestaande bouwmethoden hebben geen toekomst. Het is te duur, te langzaam. De bouw moet een paradigmaverschuiving ondergaan en gaan werken zoals dat gaat in de auto- en vliegtuigindustrie.’
3 Welk soort isolatiemateriaal is geschikt?
Timmerman vindt steenwol het beste. ‘Ook voor het geluid. Wel is het iets zwaarder dan andere isolatiematerialen.’ Roijakkers pleit voor bio-based isolatiematerialen. ‘Hiervan zijn al genoeg voorbeelden. Helaas kunnen ze qua prijs nog niet concurreren.’ Voorbeelden zijn hennep en mycelium, de dradenstructuur van paddenstoelen, die niet alleen warmte vasthouden maar ook geluidsisolerend werken. Of restproducten van de tuinbouw, zoals gedroogde en gehakte paprikastengels. Voordeel van alle natuurlijke materialen is dat ze koolstof vastleggen.
4 Hoe zijn waterreservoirs te realiseren onder de fundering?
Lezers zijn het eens met Terlouws plan om regenwater op te slaan onder de blokkenwoning (maar niet onder de fundering, zegt Timmerman). ‘Water wordt in de toekomst schaars en dus duur. Daarom moet er nu al bij de bouw van nieuwe woningen rekening worden gehouden met een beter beheer van water’, schrijft Eduard van Cortenberghe. ‘Regenwater dat op het platte dak valt, wordt door goten en pijpen opgeslagen in regenopslagtanks in de technische ruimte.’ Dat regenwater is prima geschikt om toiletten mee door te spoelen en voor in de tuin.
5 Wat voor constructie is er nodig voor een basisgrid dat meerdere woningen met elkaar verbindt?
‘Hiervoor zou ik bij uitzondering toch een betonconstructie nemen’, zegt Timmerman. ‘Het is in ons land een gegeven dat de grond op bepaalde plaatsen zeer beweeglijk kan zijn. Denk aan bodemverzakking door extreme regenval, het verlagen van de grondwaterstanden in veengebied of trillingen door zwaar verkeer. Lichtere funderingen zijn hier volgens mij niet tegen opgewassen.’
Ook is het oppassen geblazen als meerdere lichte woningen met elkaar worden verbonden. Verschillende experts en lezers waarschuwen voor de akoestische eigenschappen van lichte constructies. ‘Het gevaar bestaat uit verminderde privacy door geluidsoverlast tussen de appartementen omdat de scheidingsmuren uit lichte materialen bestaan’, aldus Theo van Gorp in een e-mail.
‘En zoals u weet zijn de geluidsisolerende eigenschappen van lichte wanden miserabel slecht!’ Van Gorp schrijft over woningen in de Amsterdamse wijk Slotermeer die ‘bekend staan als monument, maar ook als zeer gehorig.’ Een doorlopende plaat beton over meerdere woningen is vragen om problemen. Maar dit kan ook een wijze les zijn voor lichtgewicht bouwen.
‘De stalen skeletten die ik zie op de tekeningen van Terlouw bestaan uit aan elkaar geschroefde ijzeren balken, maar die geleiden het contactgeluid eindeloos door, zoals op stalen schepen. De enige remedie is het ontkoppelen van de balverbindingen met rubberen dempers, zoals een automotor is opgehangen. […] Dus eigenlijk zijn deze lichtgewicht woningen alleen mogelijk als ze vrijstaand zijn.’
Bekende wegen
De grootste hindernissen echter lijken niet op het technische vlak te liggen. ‘Zonder het gebruik van beton en baksteen, en met lichtere funderingen denk ik dat de oude bouwbelangen en de huidige sterke lobbycultuur plaats moeten maken voor een nieuwe benadering: duurzamer, lichter, goedkoper, sneller en flexibeler bouwen’, zegt Terlouw. Maar de gevestigde orde wil vaak helemaal niet plaatsmaken. Daardoor gaat verandering vaak langzaam.
‘Het is niet een lobby die ons tegenhoudt, maar onze hang naar het bewandelen van de bekende wegen en onze eigen kennis’, relativeert Roijakkers. ‘Het is goed mogelijk om gestandaardiseerd, modulair en duurzaam te bouwen. We moeten alleen iets meer tijd steken in het vinden van de juiste maatsystemen, materialen en productiewijzen.’
Illustraties: Erik Terlouw
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.