blog

Biobased architectuur

Architectuur

Onlangs is bekend geworden dat de overheid van Nederland een topland wil maken op het gebied van drie duurzame technologieën: windenergie, zonnepanelen en de ‘biobased economy’. Biobased betekent een transitie van een op aardolie gebaseerde economie naar een economie gebaseerd op plantaardig materiaal. Hierbij kun je denken aan restmateriaal van de landbouw, maar ook aan algen, wieren en plantaardige oliën. In de bouwwereld wordt de natuur als basis gebruikt in de vorm van vorminspiratie, biomimetica en materialisering.

Biobased architectuur

‘Als er een betere oplossing te vinden is, dan heeft de natuur deze ongetwijfeld al gevonden.’ Aristoteles

Vorminspiratie

De natuur is een briljant ontwerper en zoekt altijd naar de meest praktische oplossingen. In esthetisch opzicht zijn er in de natuur talrijke vormen en structuren te vinden die een plezier zijn voor het oog. Beroemde architecten hebben veel van deze vormen in hun ontwerpen verwerkt. Iedereen kent de schelpvormige daken van het Sydney Opera House van de Deense architect Jørn Utzen. Ook Antoni Gaudí keek veelvuldig naar de natuur voor inspiratie. Hij leende maten, hoeken en vormen uit de natuur, waardoor sommige delen van zijn ontwerpen sterk lijken op elementen uit de natuurlijke omgeving. Zo wordt het gewelf van de Sagrada Família basiliek bijvoorbeeld ondersteund door een woud van boomachtige betonnen zuilen.

De natuur kan ook wat minder direct als bron van inspiratie gelden. Een mooi voorbeeld hiervan is het Uluru Kata-Tjuta Cultural Centre in Northern Territory in Australië van Gregory Burgess Architects. Het gebouw is ontworpen als uitdrukking van de Aboriginal cultuur die wordt gekenmerkt door een levenswijze waarin harmonie met de natuur centraal staat. Deze harmonie is terug te zien in het ontwerp. Door het gebruik van vormen uit de Aboriginal kunst en het toepassen van duurzame materialen gaat het gebouw volledig op in zijn natuurlijke omgeving.

  Uluru Kata-Tjuta

Biomimetica

De natuur heeft tijdens de duizenden jaren van evolutie steeds effectiever en economischer leren bouwen. Daarbij bepaalt de functie van een organisme de ‘uitvoering’, net zoals de functionele eisen aan een gebouw de vorm en werking van de architectuur (zouden moeten) aansturen. Omdat in de natuur alleen de meest optimale en efficiënte vorm overleeft, is zij een goede inspiratiebron voor technieken, structuren en mechanismen die leiden tot materiaal- en energiebesparing.

Wanneer de architect tijdens het ontwerpen op technische beperkingen stuit, is het goed mogelijk dat de natuur het probleem al heeft opgelost. Santiago Calatrava keek bij het ontwerpen van The Chicago Spire naar de gedraaide vorm van Nautilusschelpen. Hoge, rechthoekige wolkenkrabbers kunnen door de werking van de wind gaan zwaaien. De gedraaide vorm die Calatrava inspireerde biedt niet alleen meer structurele stevigheid maar zorgt er ook voor dat de wind langs het gebouw wordt geleid zoals het stromende water langs de schelp vloeit. Dat resulteert in een lagere winddruk op het 610 meter hoge bouwwerk.


The Spire

Materialisering

Waarschijnlijk zullen materialen uit de natuur en natuurlijke restproducten uit de landbouw de komende jaren op steeds grotere schaal worden gebruikt als bouwmateriaal. Er zijn in principe twee manieren om tot biobased bouwmateriaal te komen: door het rechtstreeks in de natuur te vinden of door er via een scheikundig proces een biobased materiaal te maken.

De natuur biedt vele materialen die geschikt zijn om te worden gebruikt in de architectuur. Hout, mits duurzaam gewonnen, is waarschijnlijk het meest bekende voorbeeld. Bamboe wordt (nog) enigszins ondergewaardeerd. Het is gemakkelijk op grote schaal te verbouwen en te kappen, want het groeit zeer snel. Niet voor niets wordt het ook wel een bovengrondse CO2-opslag genoemd. Constructief gezien is het zeer bruikbaar vanwege de sterkte en buigzaamheid. Een ander voorbeeld zijn de vele natuurlijke vezels, zoals te vinden in bijvoorbeeld hennep, vlas en brandnetels. In de tijd van de VOC waren hennepvezels onmisbaar voor de scheepvaart (canvas komt van het woord cannabis).


Een mooi voorbeeld van een modern ontwerp van natuurlijke materialen is de houten brug bij Sneek van Onix en Achterbos Architectuur. Foto Gert Jan Hermus

Er zijn ook allerlei methodes om via scheikundige processen zeer bruikbare biobased varianten te fabriceren van veelgebruikte bouwmaterialen. Gerecycleerde natuurlijke materialen of restproducten uit de landbouw dienen daarbij als grondstof. Zo zijn er natuurvezelcomposieten voor het bekleden van de gevel of als onderlaag op het dak; in schuimbeton wordt het cement deels vervangen door natuurlijke eiwitten; er worden biobased polymeren ontwikkeld die plastics kunnen vervangen; en er zijn geleidende polymeren die metalen kunnen vervangen in het elektriciteitsnetwerk.
Aan het feit dat Biofoam de Nederlandse bouwprijs gewonnen heeft, is duidelijk aan af te lezen dat er grote interesse is voor dergelijke ‘scheikundige’ biobased materialen!

 

In een ideaal biobased ontwerp worden vorminspiratie, biobased bouwmateriaal en biomimetische technieken gecombineerd. Tijdens het ontwerpproces vindt er een constante wisselwerking plaats tussen vorminspiratie en materiaalkeuze. Sommige materialen lenen zich beter voor bepaalde vormen en andersom. De invloed van biomimetica ligt meer parallel aan het proces in die zin dat het in alle fasen van een bouwproject van invloed kan zijn. Vanaf de eerst schetsen kan de architect kijken naar natuurlijke geëvolueerde technieken maar ook in latere fasen kunnen mechanismen uit de natuur van nut zijn bij het oplossen van problemen in materiaal en uitvoering.

Het staat vast dat biobased architectuur een grote toekomst heeft gezien groeiende aandacht voor milieuproblematiek. De biobased materialen en technieken zijn er, ze moeten alleen op grotere schaal gebruikt gaan worden. De uitdaging ligt dus vooral in het mainstream maken van deze aanpak en mensen ervan overtuigen dat biobased architectuur op geen enkele wijze onderdoet voor de traditionele benadering maar wel resulteert in een gezondere en meer duurzame leefomgeving.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels