Ontwerpprincipes voor toepassing van regeneratieve bouwmaterialen

Nette Hilven
Persbericht

Milieubewuste materiaalkeuzes vragen om een doordacht ontwerp.

Jaarlijks wordt er in België meer dan tien miljoen ton bouw- en sloopafval geproduceerd. Daarnaast zorgt de uitputting van grondstoffen en het hoge energieverbruik benodigd bij de productie van bouwmaterialen, ook voor een grote milieu-impact. Er is binnen de bouwindustrie dus dringend nood aan verandering. Het gebruik van regeneratieve bouwmaterialen kan er voor zorgen dat de afvalbergen stillaan kleiner zullen worden. Maar wat is een regeneratief bouwmateriaal nu eigenlijk?

Regeneratieve materialen

Een regeneratief materiaal heeft – zoals de naam ook al doet vermoeden – een regeneratief karakter. Dit betekent dat deze materialen dus geen materiaalbron uitputten, dat ze kunnen “aangroeien” en dat wanneer men het materiaal niet meer gebruikt, het terug kan keren naar haar oorspronkelijke cyclus. Neem nu bijvoorbeeld stro. Dat is een organisch materiaal dat je telkens opnieuw kan laten groeien. Wanneer je het niet meer nodig hebt kan je het composteren om als meststof te gebruiken voor andere materialen. Stro is dus regeneratief en wordt vaak als bouwmateriaal ingezet. Zo zijn er nog vele andere regeneratieve bouwmaterialen, zoals: hout, mycelium, bamboe, hennep, aarde …

image-20220929095527-1

De zwakke plek

Jammer genoeg hebben deze regeneratieve bouwmaterialen, zoals stro, vaak een paar “zwakke plekken”. Wanneer je ze gaat vergelijken met andere traditionele bouwmaterialen lijken ze misschien een minder goede keuze. Zo kan stro bijvoorbeeld niet evenveel gewicht dragen als beton, of is een baksteen beter bestand tegen vocht dan stro. Toch is het verstandig om net wel met deze regeneratieve materialen aan de slag te durven gaan. Ze zijn veel beter voor het milieu dan andere bouwmaterialen en bezitten soms hun eigen unieke kwaliteiten (zo werkt stro bijvoorbeeld ook erg isolerend). Het is dan ook perfect mogelijk om een gebouw te ontwerpen met regeneratieve materialen, dit vraagt alleen  om een andere kijk op materiaalgebruik.

Ontwerpend oplossingen zoeken

Om zwakkere materiaaleigenschappen op een manier te kunnen omzeilen, kan men de oplossing zoeken binnen het ontwerp zelf. Wanneer binnen het ontwerpproces vertrokken wordt vanuit het materiaal, kan men vanaf de start bepaalde technische eigenschappen in rekening brengen en het ontwerp er op aanpassen zodat deze “zwakkere” eigenschappen niet meer relevant zijn. Op deze manier bepaalt het materiaal mee de vorm en het uiteindelijke resultaat van het ontwerp. Men doet op dat moment eigenlijk aan een vorm van materiaal gedreven ontwerp.

Een materiaal dat gevoelig is aan neerslag kan je zo bijvoorbeeld beschermen door een dak oversteek te voorzien die de neerslag opvangt. Of een materiaal dat niet genoeg draagkracht heeft kan tussen een dragende structuur uit een ander materiaal geplaatst worden. Deze ingrepen zorgen dan uiteraard ook voor een impact op hoe het gebouw er uiteindelijk zal uitzien.

Binnen de wereld van productdesign bestaan er al methodieken en technieken om vertrekkend vanuit een materiaal een ontwerp op te bouwen. Jammer genoeg is het moeilijker om binnen de architectuur theorieën methodieken terug te vinden om met een bepaald materiaal aan de slag te gaan.

Het is dan ook niet altijd even simpel om te weten op welke manieren je bepaalde materiaaleigenschappen kan omzeilen. Binnen dit onderzoek werd er op zoek gegaan naar ontwerpmethodieken om materialen met specifieke materiaaleigenschappen te kunnen toepassen in een architecturaal ontwerp. Er werd een bundeling gemaakt van ontwerpprincipes die toegepast kunnen worden bij het gebruik van regeneratieve bouwmaterialen. Aan de hand van 3 voorbeeldmaterialen werd er een oplijsting aan materiaaleigenschappen samengesteld. Reeds uitgevoerde bouwprojecten (met de gekozen regeneratieve voorbeeldmaterialen) werden bestudeerd in hun omgang met deze materiaaleigenschappen. Op die manier koppelt het onderzoek specifieke materiaaleigenschappen aan ontwerpprincipes om zo op een makkelijkere manier met deze materialen aan de slag te kunnen gaan.

Hopelijk draagt dit onderzoek zo onrechtstreeks haar kleine steentje bij aan het kleiner maken van de steeds maar groeiende afvalbergen, door de stap kleiner te maken om te kiezen voor een regeneratief bouwmateriaal.

image-20220929095527-2

Bibliografie

A. Camia, N. Robert, R. Jonsson, R. Pilli, S. García-Condado, R.
López-Lozano, M.Velde, T. Ronzon, P. Gurría, R. M’Barek, S. Tamosiunas, G. Fiore, R. Araujo, N.Hoepffner, L. Marelli, J. Giuntoli, Biomass
production, supply, uses and flows inthe European Union, JRC (2018)

About the growing pavilion. (2021, 23 juni). The Growing Pavilion.
Geraadpleegd op 6 januari 2022, van https://thegrowingpavilion.com/
about/

Aguilar, C. (2021, 7 oktober). Library of Muyinga / BC Architects.
ArchDaily. Geraadpleegd op 5 april 2022, van https://www.archdaily.com/467129/library-of-muyinga-bc-architects?ad_me…

Architekten, B. (2010, 9 augustus). Rammed earth house, Rauch
family home. Architonic. Geraadpleegd op 22 maart 2022, van https://www.architonic.com/en/project/boltshauser-architekten-rammed-ea…

Boltshauser, R., Veillon, C., & Maillard, N. (2019). Pisé. Rammed Earth.Beltz Verlag.

Effa, J. (2019, 24 oktober). Refuge II / Wim Goes Architectuur. Arch-Daily. Geraadpleegd op 21 maart 2022, van https://www.archdaily.com/800577/refuge-ii-wim-goes-architectuur

Godfraud, J., Clements-Croome, D., & Jeronimidis, G. (2005). Sustainable building solutions: a review of lessons from the natural world. Building and Environment, 40(3), 319–328. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2004.05.011

Häkkinen, T., & Belloni, K. (2011). Barriers and drivers for sustainable building. Building Research & Information, 39(3), 239–255. https://doi.org/10.1080/09613218.2011.561948

Henry, C. (2022, 14 maart). Centre for Earth Architecture / Kéré Architecture. ArchDaily. Geraadpleegd op 22 maart 2022, van https://www.archdaily.com/167094/centre-for-earth-architecture-kere-arc…

Jones, D. (2017). Introduction to the performance of bio-based building materials. In Performance of Bio-based Building Materials (pp. 1–19). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100982-6.00001-X

Karana, E., Barati, B., Rognoli, V., & Zeeuw van der Laan, A. (2015).
Material driven design (MDD): A method to design for material experiences. International Journal of Design, 9(2), 35-54.

Koh, C. H. A., & Kraniotis, D. (2020). A review of material properties and performance of straw bale as building material. Construction and Building Materials, 259, 120385. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120385

M. Jackson, Treating straw for animal feeding, Food and AgricultureOrganization, [Online]. Available: http://www.fao.org/3/X6510E/X6510E05.htm [accessed 2020].

Maine, E., Probert, D., & Ashby, M. (2005). Investing in new materials: A tool for technology managers. Technovation, 25(1), 15-23.

Manzini, E. (1986). The material of invention. Milan, Italy: Arcadia Edizioni

Meyers, L. (2019, 9 juni). NZI architectes uses wood and straw to fabricate social housing in france. Designboom | Architecture & Design Magazine. Geraadpleegd op 21 maart 2022, van https://www.designboom.com/architecture/nzi-architectes-wood-and-straw-…

Peñaloza, D., Erlandsson, M., & Falk, A. (2016). Exploring the climate impact effects of increased use of bio-based materials in buildings. In Construction and building materials (Vol. 125, pp. 219–226). Elsevier.https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.08.041

Pintos, P. (2021, 27 juli). Sports Hall / Lemoal Lemoal Architectes. ArchDaily. Geraadpleegd op 21 maart 2022, van https://www.archdaily.com/965794/sports-hall-lemoal-lemoal-architectes

Pittau, F., Krause, F., Lumia, G., & Habert, G. (2018). Fast-growing
bio-based materials as an opportunity for storing carbon in exterior walls. In Building and environment (Vol. 129, pp. 117–129). Elsevier.

Polyvalent Studio. (z.d.). ArcHello. Geraadpleegd op 21 maart 2022, van https://archello.com/nl/project/polyvalent-studio

Rael, R. (2009). Earth Architecture. Princeton Architectural Press.

Residence in Dornbirn - DETAIL inspiration. (z.d.). Detail. Geraadpleegd op 6 april 2022, van https://inspiration.detail.de/residence-in-dornbirn-113139.html

Rojas, C. (2021, 3 maart). SCL Straw-Bale House / Jimmi Pianezzola Architetto. ArchDaily. Geraadpleegd op 21 maart 2022, van https://www.archdaily.com/875652/scl-straw-bale-house-jimmi-pianezzola-…

Sánchez, D. (2021, 15 december). Casa Lienzo de Barro / Chaquiñán. ArchDaily Colombia. Geraadpleegd op 6 april 2022, van https://www.archdaily.co/co/02-335942/casa-lienzo-de-barro-chaquinan

Shady, A. (2018). Regenerative and Positive Impact Architecture. Springer.https://doi.org/10.1007/978-3-319-66718-8

Silva, V. (2021, 31 augustus). House LO / Ateliér Lina Bellovičová. ArchDaily. Geraadpleegd op 21 maart 2022, van https://www.archdaily.com/955757/house-lo-atelier-lina-bellovicova

Tapia, D. (2021, 7 oktober). Bio-climatic Preschool / BC architects. ArchDaily. Geraadpleegd op 5 april 2022, van https://www.archdaily.com/896832/bio-climatic-preschool-bc-architects?a…

The exploded view beyond building. (z.d.). The Exploded View. Geraadpleegd op 6 januari 2022, van https://theexplodedview.com/nl/the-exploded-view-beyond-building/

Knapen, E., Janssens, B., Vandoren, B., Claes, I., Neelen, N., De Mets, T., & Hilderson, W. (2020, december). Kalkhennep, Ontwerp- en uitvoeringsondersteuning. VLAIO. https://sites.google.com/uhasselt.be/building-beyond-borders/platform/r…

Valenzuela, K. (2021, 17 december). Preschool of Aknaibich / BC Architects + MAMOTH. ArchDaily. Geraadpleegd op 5 april 2022, van https://www.archdaily.com/572207/preschool-of-aknaibich-bc-architects-m…

Vrijders, J. (z.d.).Naar een beter beheer van bouw- en sloopafval.
WTCB. Geraadpleegd op 2 mei 2021, van https://www.wtcb.be/homepage/index.cfm?cat=publications&sub=bbri-contac…

WTCB, & De Mets, T. (2020). Analyse en simulatie van de bouwfysische prestaties van kalkhenneptoepassingen.

Universiteit of Hogeschool
Master in de Architectuur
Publicatiejaar
2022
Promotor(en)
Prof. dr. ir. Elke Knapen
Kernwoorden
Share this on: