Vier verdiepingen hoog en bijna geheel van hout, het ZEB Lab-gebouw in Trondheim, Noorwegen, had, zelfs voordat het bestond, zoveel koolstof uit de atmosfeer gezogen als het waarschijnlijk zou produceren in de bouw. Nutsvoorzieningen, dankzij zijn boomachtige oorsprong, evenals de slanke uitgestrektheid van zonnepanelen op het dak en andere energie-efficiëntiemaatregelen, het is een CO2-negatief gebouw. Met andere woorden, van geboorte tot overlijden, het zal meer koolstof hebben uitgestoten dan het heeft uitgestoten.

Er zijn verschillende manieren om overtollig koolstofdioxide op te slaan. "Een manier is om het in gebouwen te verbergen, " zegt Tero Hasu, een projectmanager bij Kouvola Innovation, een gemeentelijk ontwikkelingsbedrijf van de stad Kouvola in Finland. Het ZEB (zero emissie gebouw) Lab bereikt dit door hout voor bijna alles te gebruiken - van balken tot pilaren en trappen. Beton is alleen te vinden in de fundering en de begane grond.

Maar hoewel er over de hele wereld spannende houten constructies opduiken - inclusief fraaie houten wolkenkrabbers van Noorwegen tot Milwaukee in de VS - blijven ze in de meeste landen een uitzondering. Onderzoekers geloven nu dat er een dringende behoefte is om te schakelen en constructie van hout mainstream te maken.

"Elk gebouw dat over vier verdiepingen gaat, of zelfs lager, een onderzoeks- of demonstratieproject is, " merkte Dr. Niels Morsing op, directeur van hout en biomaterialen aan het Deens Technologisch Instituut in Kopenhagen. "Er wordt veel moeite gestoken in het bewijzen van prestaties. Het is een van de barrières dat we geen 'vooraf geaccepteerde' oplossingen hebben."

Klimaat oplossing

Voorstanders zeggen bouwen in hout, als het mainstream zou worden, een groeiende bevolking zou kunnen huisvesten en een dramatische klimaatoplossing zou kunnen bieden. In de komende vier decennia zal er zal bijna 230 miljard vierkante meter nieuwbouw nodig zijn om de steeds dichter wordende steden in de wereld te ondersteunen, volgens het Global Status Report 2017 van het Milieuprogramma van de Verenigde Naties.

Naarmate bomen groeien, ze leggen koolstof vast - ongeveer een ton CO ₂ voor elke kubieke meter hout. Terwijl bij de verwerking van het hout koolstof wordt uitgestoten, de productie van beton is notoir koolstofintensief. Alleen al bij de chemische reactie die een ton cement produceert, komt ongeveer een halve ton CO . vrij ₂ . Op voorwaarde dat de bomen uit duurzame bossen komen - dus ze worden vervangen wanneer ze worden gekapt - en zolang het hout wordt gerecycled aan het einde van de levensduur van een gebouw, het zou een krachtige oplossing kunnen zijn.

Toch wordt aangenomen dat ruim 10% van de constructie in Europa uit hout bestaat. Onderzoekers in Finland hebben onlangs berekend dat, als het percentage houten gebouwen in Europa gestaag zou toenemen van 10% in 2020 naar 80% in 2040, en als deze gebouwen meer houten onderdelen bevatten dan voorheen (zoals balken, vloeren, plafonds en bekleding) dan zou in totaal 0,42 gigaton koolstof kunnen worden opgeslagen over een periode van 20 jaar.

terughoudendheid

Maar er is een terughoudendheid om hout te gebruiken, zegt dr. Morsing, soms voor begrijpelijk, indien verouderd, redenen.

Een reden is angst voor vuur, mede door voorouderlijke herinneringen aan middeleeuwse steden in vlammen.

"Natuurlijk, hout brandt en u moet uw ontwerp en uw strategie voor brandbeveiliging dienovereenkomstig aanpassen, " zei hij. Maar de regelgeving richt zich op de vraag of een gebouw snel kan worden geëvacueerd - en dat hangt van veel factoren af, niet alleen het bouwmateriaal. Sproeiers inzetten, houten gevels bedekken met gips, of het gebruik van beton in kritieke gebieden zoals trappen kunnen strategieën zijn.

Branden zijn ook minder een probleem bij het gebruik van massahout. Dit is hightech, bewerkt hout, zoals kruisgelamineerd hout (CLT), ontstaan ​​door meerdere lagen hout onder druk 90 graden op elkaar te stapelen.

Massaal hout - als een dikke boom - brandt alleen aan de buitenkant, de houtskool beschermt het hout tegen verdere verbranding binnenin. Met de juiste technieken 'is het mogelijk om een ​​houten gebouw net zo veilig te maken als een bakstenen of betonnen gebouw, ' zei dr. Morsing.

Rotten is een ander probleem dat heeft geleid tot nieuwe behandelingen en bekledingen, en kan worden geminimaliseerd met de selectie van de juiste boomsoorten, hij voegt toe.

Dan is er kracht:hoe veilig zou je je voelen op de 80e verdieping van de voorgestelde Oakwood Timber Tower in het centrum van Londen? In feite, massief hout kan sterker zijn dan beton, en staal en beton kunnen worden gebruikt, spaarzaam, in grotere constructies om stijfheid toe te voegen, zeggen deskundigen.

geïndustrialiseerd

Maar er zijn andere, minder begaanbare obstakels. Sinds de jaren zestig, de bouw is geïndustrialiseerd, goedkoop worden, reproduceerbaar en snel systeem waarin bouwers weten wat ze krijgen, ingenieurs weten wat ze berekenen en architecten begrijpen wat mogelijk is.

"Het gaat erom de houtindustrie te industrialiseren om te kunnen concurreren op kosten, ' zei dr. Morsing.

Bijvoorbeeld, hoewel er verschillende bedrijven zijn die CLT produceren, er zijn geen gemeenschappelijke normen voor de productie ervan. "Het is niet zo gemakkelijk te gebruiken, " zei dr. Morsing, 'want als je ingenieur of architect bent, heb je meerdere producten beschikbaar en moet je rekenen volgens de specifieke leverancier.'

Hasu is het daarmee eens. Hij zegt dat de grootste uitdaging is dat structurele componenten zoals muren, scheidingswanden en vloeren (de zogenaamde vlakke elementen) zijn niet gestandaardiseerd. "Ontwikkelaars zijn niet geïnteresseerd in het zelf ontwikkelen van een houten oplossing; ze willen kant-en-klare oplossingen kopen. Maar hout is niet gestandaardiseerd." Alle karakteristieke houten gebouwen in Scandinavië, bijvoorbeeld, zijn min of meer op maat gemaakt, hij zegt.

Een andere frustratie is dat de meeste bouwvoorschriften en voorschriften dateren van voordat hout een hightech product was.

Dr. Morsing houdt toezicht op een project genaamd Build-in-Wood, die tot doel heeft het aandeel hout dat wordt gebruikt bij de constructie van gebouwen met meerdere verdiepingen drastisch te verhogen door houten componenten te documenteren en te systematiseren, zodat de bouwsector ze gemakkelijk kan gebruiken.

Dat betekent dat elke eenheid van hetzelfde item goed moet presteren, meetbaar en consistent. Het betekent ook uitzoeken hoe de componenten geprefabriceerd kunnen worden, zodat ze off-site in massaproductie kunnen worden geproduceerd. Build-in-Wood helpt ook zes Europese steden om meer hout te bouwen.

Naast de bouw van het ZEB Lab-gebouw, het project van Hasu, NERO, heeft zich gericht op het verbeteren van de ontwerp- en fabricageprocessen van bijna-energieneutrale gebouwen in het algemeen, zoals hoe ze voldoende energie-efficiënt kunnen worden gemaakt om de bittere noordelijke winters te weerstaan, en het goed doen ondanks seizoensschommelingen in temperatuur, licht en vocht.

"Ik hou van het (ZEB-gebouw), " zei Hasu, 'omdat ze het allemaal hebben geprobeerd.' Hij zegt dat het een goed voorbeeld is van hoeveel er kan worden gedaan met pre-planning en de materialen die we tegenwoordig hebben.

Het gebouw is gebouwd voor een universiteit en energieonderzoeksbedrijf SINTEF, dus hij zegt dat ze instinctief ruimdenkend waren als het ging om het uitproberen van nieuwe benaderingen van constructie.

Maar Hasu, die 30 jaar heeft gewerkt aan geïndustrialiseerde constructies en sites, is van mening dat als mensen ervaren dat ze in een voornamelijk houten gebouw wonen of werken in plaats van in een betonnen gebouw, ze zullen worden omgezet. "Het is veel stiller... en het houten oppervlak egaliseert het vocht van binnen - het ademt. Er is niet zoveel echo van binnen. Het is een heel ander gevoel."