Catherine De Wolf: "Twee strategieën om de embodied CO2 van gebouwen te verminderen"

"Mijn column van september 2015 illustreerde de Pines Calyx, het gebouw met de minste CO₂ uitstoot van Engeland. Eén van de oorzaken voor de lage milieu-impact van het gebouw is het gebruik van natuurlijke en lokale materialen zoals aarde. De BLOCK-onderzoeksgroep van Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zurich) volgde een andere weg om tot lage CO₂ uitstoten te komen. Ze ontwierpen een deel van de campus met innoverende constructietechnieken in beton in het HiLo Nest-project. Een efficiënt en vernieuwend ontwerp van de vloerpanelen in de vorm van geribde, ondiepe gewelven bespaart tot 70% aan beton.

Het MIT-onderzoek omtrent materiaalmassa’s en de CO₂-uitstoot van bouwstructuren toont aan dat er twee belangrijke strategieën zijn voor het verminderen van de “embodied carbon”, de broeikasgassen geassocieerd met het produceren van de materialen, het transport van deze bouwmaterialen naar de werf en de opbouw en afbraak van gebouwen:

1. Kies voor materialen met een lage milieu-impact
2. Ontwerp de structuur zodanig dat er minder materiaal nodig is

De eerste strategie wordt getoond in de Pines Calyx: natuurlijke materialen zoals aarde zijn lokaal beschikbaar en kunnen gemakkelijk omgevormd worden tot natuurlijke bouwproducten. De tweede strategie is toegepast in het HiLo Nest-gebouw: een kleinere hoeveelheid beton kan eveneens goedkoper zijn en volume uitsparen. In typische, hedendaagse gebouwen zijn de betonnen vloeren verantwoordelijk voor het grootste deel van CO₂ emissies op de werf. Met een origineel concept voor de vloeren, drijft de BLOCK-onderzoeksgroep in ETH Zurich de uitstoot aanzienlijk naar beneden.

De beide strategieën zijn niet exclusief. De combinatie zou een extreem lage milieu-impact van de constructie tot resultaat hebben. Bijvoorbeeld, de architect kan specificeren om het cement voor het beton in HiLo Nest te vervangen door een milieuvriendelijker alternatief, zoals vliegas of vulkanisch as. Dit zou ervoor zorgen dat er niet alleen minder beton is, maar ook milieuvriendelijker beton.

Beide strategieën zijn eveneens terug te vinden in de meeste historische gebouwen van onze samenleving. In het Pantheon in Rome gebruikten de ingenieurs reeds ongewapend beton met basalt aan de basis en puimsteen aan de top van de koepel om deze laatste naar boven toe lichter te maken. Dit vervult de eerste strategie: het gebruiken van vulkanische en lokale gesteenten om een materiaal te maken met een lagere densiteit. De tweede strategie wordt door het architecturaal concept vervuld. De cassettes in de koepel sparen beton uit op plaatsen waar het niet nodig is voor de stabiliteit van de koepel. Op die manier is er minder materiaal nodig voor de structuur."