7 interessante ideeën om aardbevingsbestendig te bouwen

Een kleine aardbeving kan al behoorlijke schade veroorzaken aan een woning. De beelden uit Groningen zijn bekend: scheuren in gevels vloeren, verzakte woningdelen en afgebrokkelde schoorstenen. Om die reden wordt de roep naar aardbevingsbestendig bouwen steeds luider.

In z’n algemeenheid betekent aardbevingsbestendig bouwen: het gebruik van lichte en vormbare materialen, een regelmatige bouwstructuur (zowel plattegrond als hoogte) en een robuuste constructie. Naast de gangbare bouwpraktijk zijn er tal van ontwikkelingen gaande op het gebied van aardbevingsbestendig bouwen. Stedebouw & Architectuur licht er 7 uit.

1. Base Isolation
Een bekende aanpak om woningen aardbevingsbestendig te maken is Base Isolation. Heel grof genomen zorgt deze methode ervoor dat het bouwsel niet meebeweegt met de beving. De woning wordt ‘los’ gebouwd van de fundering en staat op dempers, die de kracht van de aardschokken opvangt. Het systeem bestaat uit twee metalen schalen met daartussen een ovalen kogel. Op die manier kan de woning vrij en beheerst bewegen van de fundering, waardoor de kans op schade een stuk kleiner is.

Base Isolation wordt onder andere toegepast bij nieuwbouw in Loppersum.

2. Vezelversterkte behandeling
Deze methode, ontwikkeld door onderzoekers van de University of British Columbia, versterkt kwetsbare gebouwen tegen aardbevingsgeweld. Het ontwikkelde materiaal EDCC (eco-friendly ductile cementitous composite) is zo geconstrueerd dat het dezelfde eigenschappen als staal krijgt: sterk, buigbaar en vormbaar. De vezelversterkte behandeling bestaat uit onder andere cement, vezels op basis van polymeer, vliegas en andere industriële additieven. Wanneer de behandeling wordt gespoten op betonnen muren, moeten de muren zware aardbevingen kunnen overleven. Uit onderzoek bleek dat een ingespoten muur een aardbeving met de kracht van 9,1 op schaal van Richter overleefde.

Betonnen muren ingespoten met een vezelversterkte behandeling kunnen zware aardbevingen overleven.

3. Beton uit plastic vezels
Vier Atheneum-leerlingen van het GSG Leo Vroman in Gouda deden in samenwerking met de TU Delft onderzoek naar de mogelijkheden om beton te versterken. Dit resulteerde in het zogeheten ‘superbeton’. Om het superbeton te maken, voegden de leerlingen plastic vezels uit plastic flessen en poreuze bolletjes aan het beton toe. De plastic vezels zorgen voor meer flexibiliteit, uitermate geschikt om aardbevingsbestendig te bouwen.

Het ontwikkelde superbeton.

4. Containerstapeling
Vorig jaar schreven we over een nieuw onderkomen van een kinderdagverblijf in Japan. Het voormalige gebouw van de OA Kindergarten zou een aardbeving niet doorstaan. Om de kinderen tegen bevend onheil te beschermen, werd het oorspronkelijke gebouw vervangen door op elkaar gestapelde containers. Voor het project werden materialen van het oude gebouw gerecycled en hergebruikt in de containers. Door metalen containers als omhulsel te gebouwen, ontstaat een flexibele en sterke constructie.

De op elkaar gestapelde containers van de OA Kindergarten. Credit: © HIBINOSEKKEI+Youji no shiro

5. Koolstofvezelkabels
Nog een idee uit Japan: koolstofvezelkabels. Met een sluier van talloze van deze kabels is het hoofdkantoor van Komatsu Seiren in Japan aardbevingsbestendig gemaakt. De kabels zijn geweven op basis van een lokale techniek om touw te vlechten, waardoor de kabels zeven keer sterker moeten zijn dan staal. Het materiaal, een thermoplastisch koolstofvezelcomposiet, is bedekt met synthetische en anorganische vezels en is afgewerkt met een thermoplastische hars. De voordelen van deze kabels: een bijzonder lichtgewicht en een hoge treksterkte. Ander voordeel: de fraaie sluier die ontstaat bij het gebruik van talloze koolstofvezelkabels.

Koolstofvezelkabels verstevigen het gebouw van Komatsu Seiren. Credit: Takumi

6. Bamboe
Het klinkt wellicht vreemd, maar volgens diverse bouwspecialisten is bamboe een uiterst geschikt bouwmateriaal om aardbevingsbestendig te bouwen. Het materiaal is elastisch en beweegt mee tijdens een aardbeving. Bamboe kan bovendien een hoge trekkracht aan, hoger zelfs dan het meeste staal. Nadeel is dat bamboe deze kracht moeilijk kan overbrengen in verbindingen. In april 1991 trof een zware aardbeving het oosten van Costa Rica. Veel huizen dichtbij het epicentrum gingen tegen de vlakte. Een handvol woningen bleef intact, waaronder veel bamboehuizen.

Bamboe is elastisch en beweegt mee tijdens een aardbeving.

7. Lichtgewicht staalframe
De zogenoemde Renolution-methode biedt een oplossing voor de aardbevingsproblematiek bij woningbouw. Deze methode richt zich op de renovatie van woningen door ze bouwkundig te versterken. De prefab geïsoleerde staalframe-constructie compleet met gevel en dak is uiterst licht van gewicht, waardoor de kracht in het constructieve systeem verminderen. Hierdoor is het systeem eenvoudiger aardbevingsveilig te maken.

De Renolution-methode richt zich op de renovatie van woningen door ze bouwkundig te versterken.