De kunst van aardbevingsbestendig bouwen

Mateijn de Jong, een Groningse boer en trotse eigenaar van 2 hectaren aan landbouwgrond en een mooie boerderij. Hij heeft afgelopen week, na aanmoediging van de gemeente, al zijn ramen laten isoleren naar beter glas, hierdoor is hij lager in kosten uit. Een forse investering, maar volgens de gemeente zou de investering er binnen enkele jaren uit verdiend moeten zijn, ondanks dat zijn huis tot de 83 procent van de huizen behoort die voor 2000 zijn gebouwd (allecijfers.nl, 2022). ’s Nachts wordt hij gewekt, door hevige bevingen. Deze bevingen komen wel vaker voor en dus slaat Mateijn er geen acht op. Als hij de volgende morgen, vroeg naar buiten loopt en, in de opkomende zon, de staat van zijn huis ziet, staat hij perplex. Er staat nauwelijks nog iets overeind, van zijn dure investering ziet hij niets meer terug, en nog diezelfde dag wordt zijn huis onbewoonbaar verklaard. Hierdoor wordt Mateijn één van de 120 duizend Groningers die aanspraak maken op schadevergoeding (rtlnieuws.nl, 2020).

Desondanks dat er schade is ontstaan door een aardbeving, is de oplossing volgens de rijksoverheid om de schade te herstellen of om een gedeelte te vergoeden. Pas sinds 19 maart 2018 heeft de rijksoverheid een eigen divisie opgetuigd die de schade gaat onderzoeken en hierbij een passende vergoeding kan opstellen, in naam de van de rijksoverheid. Hiervoor moesten de bewoners, met schade, een schadevergoeding opeisen bij de partij die het gas opboort, de Nederlandse Aardolie Maatschappij (NAM) (rijksoverheid.nl, 2018).

Maar door de steeds grotere vraag naar energie, blijft dit probleem terugkomen en door de oorlog in Rusland worden we steeds afhankelijker van gas uit Groningen, ondanks dat we langzaam van het gas afstappen, blijft gas nodig om onze huizen te verwarmen, omdat er nog geen betaalbare alternatieve op de markt zijn. Het is daarom slimmer om te kijken naar hoe we het probleem kunnen oplossen, namelijk het aardbevingsbestendig maken van de woningen. In plaats van de gevolgen, de ontstane aardbevingsschade, doormiddel van een bureaucratische nachtmerrie te vergoeden.

Met de reeds toenemende vraag naar huizen is het ongewenst dat een Groningen onbewoonbaar wordt door de toenemende aardbevingen, als gevolg van de gasboringen. Verder is er berekend dat ook de bevolking in Groningen de aankomende jaren zal toenemen, tot een aantal van ruim 270.000 inwoners in 2040 (basismonitor-groningen.nl, 2022). Het is daarom van groot belang dat we deze groep mensen veilig onderdak kunnen verlenen, zonder te verspreiden over heel Nederland, een aardbeving bestendighuis zou hierin uitkomst bieden.

De meest gebruikte goedkope en duurzame manier van bouwen van gebouwen dat bestand is tegen mogelijke aardschokken is, houtskeletbouw (vdm.nl, sd). Met houtskeletbouw verminder je drastisch het gewicht van de draagconstructie en de flexibiliteit toeneemt. Deze constructie kan dus meetrillen, waardoor het veel minder snel tot scheuringen zal leiden, in plaats van de stugheid van beton. Daarnaast kan een gebouw ook op zogenaamde ‘dempers’ worden geplaatst, hierdoor worden de trillingen opgevangen door de dempers waardoor het huis niet meetrilt, en hierdoor schade beperkt blijft. Deze methode staat bekend als Base Isolation (stedebouwarchitectuur.nl, sd).

Ook kan er gebruik gemaakt worden van ‘speciaal’ cement, ontwikkeld door onderzoekers van de University of Britisch Columbia. Het cement, beter bekend als EDCC (eco-friendly ductile cementious), ofwel milieuvriendelijk knobbelachtig cement, krijgt doormiddel van een speciale behandeling de meeste eigenschappen van staal: sterk, buigzaam en vormbaar. Uit onderzoek is gebleken dat deze manier van behandelen, ervoor kan zorgen dat gebouwen een aardbeving met een kracht van 9,1 op de schaal Richer kunnen overleven (stedebouwarchitectuur.nl, sd).

Een andere manier, weliswaar minder gebruikelijk, is een idee uit Japan. Hier wordt het hoofdkantoor van Komatsy Seiren in Japan aardbeving bestendig gehouden, door een verscheidenheid aan koolstofvezelkabels. Deze kabels zijn geweven op een traditionele en lokale manier van touwvlechten. Hierdoor zijn de kabels zeven keer zo sterk als normaal staal. Hierdoor hebben ze een hoge treksterkte en het geeft ook nog eens een mooi aanzicht. Minder vanzelf sprekend, maar volgens menig bouwspecialist alsnog een geschikt bouwmateriaal voor aardbeving bestendigbouwen is, bamboe. Bamboe heeft als eigenschappen dat het ondanks zijn sterkte, ook nog elastisch is en in enige mate kan doorbuigen. Hierdoor zou het uitermate geschikt moeten zijn voor aardbevingen, waarbij enig flexibiliteit niet ongewenst is. Het heeft zelfs een hogere trekkracht dan de meeste staalsoorten, ondanks dat kan het zeer moeilijk zijn kracht doorgeven aan de verbindingen, waardoor de kans bestaat dat het bij hevige schokken zal breken, dit omdat het de kracht niet kan doorgeven aan de rest van de constructie (stedebouwarchitectuur.nl, sd).

De regering heeft in 2021 besloten dat in de aankomende 10 jaar, er ruim 1 miljard euro zal worden uitgetrokken voor het bouwen van nieuwe huizen (rtlnieuws.nl, sd). Nederland speelt al langere tijd met een enorm tekort aan woonruimte. Waardoor er in alle uithoeken wordt gezocht naar een oplossing. Zoals nieuwbouw op plaatsen waar eerst nieuwbouw als onrealistisch werd gezien of niet haalbaar (ewmagazine.nl, sd). Zo ook in Groningen, Groningen moet namelijk voor 2030 28.509 nieuwe huizen hebben bijgebouwd. Zij zijn dit verplicht vanuit de zogenaamde woondeal van de overheid (volkshuisvestingnederland.nl, sd). Het is daarom enorm belangrijk dat deze huizen worden gebouwd met bescherming tegen aardbevingen in het achterhoofd. Want de aardbevingen zullen niet snel stoppen.

In dit onderzoek wordt verondersteld dat een combinatie van bouwtechnieken met als prioriteiten het bouwen van een flexibele funderingen en materiaalversterking met lichtere materialen een gewenste aardbevingsbestendige constructie zal leveren. Ten eerste wordt flexibiliteit als een belangrijke factor gezien wegens het feit dat flexibele funderingen een schokabsorberend vermogen hebben. De energie die tijdens seismische activiteit vrijkomt kan namelijk beter worden verdeeld over de gehele constructie met als gevolg een kleinere impact op de constructie van een gebouw. Ten tweede is materiaalversterking minstens zo belangrijk. Om gebouwen stabiliteit te bieden, wordt er verwacht dat sterke materialen hier het beste tot in staat zijn. Sterke materialen kunnen krachten goed opvangen zonder daar veel schade aan over te houden. Ook dit voorkomt structurele schade aan constructies. Belangrijk is dat deze materialen zo licht mogelijk worden gekozen, wegens een verbeterde duurzaamheid. Daarnaast wordt er verwacht dat lichtere materialen door hun kleinere massa minder belasting op de fundering zullen veroorzaken wat ook weer bijdraagt aan een verbeterde stabiliteit van een gebouw.

Wij verwachten dat door het gebruik van lichtere en flexibelere materialen huizen in de toekomst beter beschermd zijn, op een duurzame manier, tegen aardbevinsschade. Hierbij verwachten wij dat houtbouw en bamboebouw de toekomst zal gaan worden. Omdat deze materialen reeds hebben bewezen enorm sterk te zijn, maar ook nog eens flexibele eigenschappen beheersen. Dat ze ook nog eens duurzaam te verwerken zijn maakt het alleen maar idealer om te gebruiken. Dus, als er meer zou worden gebouwd met hout en bamboe in plaats van staal en beton, dan zullen de huizen stukken beter beschermd zijn, zou de voetafdruk van het bouwen van een huis fors dalen en je zou het als gebruiker geen eens hoeven te merken!