Aardbevingsbestendig Bouwen

Wat is aardbevingsbestendig bouwen?

Aardbevingsbestendig bouwen. Een ontwikkeling die populair is. Dit door de aardbevingen in Groningen. Slechts een kleine beving kan behoorlijk wat schade veroorzaken. In Groningen ziet men dan ook veel scheuren in gevels. Ook is er sprake van verzakte woningdelen. Om verdere schade in de toekomst te voorkomen wordt de roep naar aardbevingsbestendig bouwen steeds luider.

Wanneer we slimmer bouwen kan dat een hoop schade voorkomen. Welke bouwtechnieken en materialen zorgen ervoor dat gebouwen aardschokken beter kunnen weerstaan? Over het algemeen betekent aardbevingsbestendig bouwen: Het gebruik van vormbare en lichte materialen, een regelmatige bouwstructuur en een stevige bouwconstructie.

Houtskeletbouw

Houtskeletbouw een vaak toegepaste methode bij aardbevingsbestendig bouwen

Hoe kun je aardbevingsbestendig bouwen?

In gebieden die onderhevig zijn aan aardbevingen is het mogelijk om de invloed van aardbevingen aan panden te beperken. Dit door een aangepaste wijze van constructie, materialen of constructie-onderdelen. Bij aardbevingsbestendig bouwen wordt er gekozen voor het beperken van de schade.

Bij aardbevingsbestendig bouwen gaan we uit van de volgende principes:

  • Het verminderen van de massa. Het verlagen van de belasting van de constructie. Dit door gebruik van lichte materialen en door niet teveel te bouwen in de hoogte;
  • Zorgen voor horizontale weerstand in twee richtingen. Dit zorgt voor stabiliteit in beide richtingen en voorkomt torsie (draaiingen) van het gebouw;
  • Regelmatigheid in de plattegrond. Een symmetrische plattegrond zorgt voor een goede verdeling van de kracht en beperkt hierdoor de schade;
  • Regelmatigheid in de hoogte. Het boven elkaar positioneren van kolommen, wanden wandopeningen maakt een gebouw sterker;
  • Een robuust ontwerp. Zorg bij het toepassen van een zwaar bouwsysteem voor een robuust ontwerp en een stevige constructie;
  • Gebruik materialen en verbindingen met de eigenschap om te kunnen vervormen. Bij aardbevingsbestendig bouwen is het goed om brosse materialen als ongewapend beton en metselwerk te vermijden.

Aardbevingsbestendig bouwen materiaal

Het toepassen van lichte en flexibele materialen zorgt voor minder schade bij aardbevingen. Gebleken is dat met name houtskeletbouw  een geschikte methode hiervoor is. Houtskeletbouw, mits op de juiste wijze geconstrueerd, voorkomt scheurvorming en mogelijke instorting van gebouwen tijdens en na aardbevingen. De reden hiervoor is dat hout zeer sterk is in relatie tot het eigen gewicht. Ook zijn houtverbindingen energie-absorberend. Hiermee zijn de verbindingen in staat om schokken beter de absorberen.

Andere materialen waar wereldwijd veel mee gewerkt wordt zijn: lichtgewicht staalframes, bamboe en zeer sterk gewapend beton. Nadeel van deze laatste is het hoge gewicht van de constructie.

Lichtgewicht stalen frames - aardbevingsbestendig bouwen

Toepassing van lichtgewicht stalen frames

 Innovaties in aardbevingsbestendig bouwen

Wereldwijd zijn er veel regio’s die kampen met Aardbevingsproblematiek. In Nederland is de regio noordoost Groningen een goed voorbeeld. Andere landen zijn China, Japan en Mexico en Italië. Omdat aardbevingen vaak vreselijke gevolgen hebben is er wereldwijd veel aandacht voor aardbevingsbestendig bouwen. Hieronder geven we zeven innovaties die momenteel worden (door)ontwikkelt.

  • Base Isolation

Base Isolation is een ontwikkeling die steeds meer wordt toegepast om woningen aardbevingsbestendig te maken. Deze methode zorgt ervoor dat de woning niet meebeweegt met de beving. Dit is mogelijk omdat de woning ‘los’ wordt gebouwd van de fundering. De woning staat namelijk op zogeheten dempers. Deze vangen de kracht van de aardschokken op. Het systeem bestaat uit twee metalen schalen met daartussen een ovale kogel. De woning kan hierdoor beheerst en vrij bewegen ten opzichte van de fundering. De kans op schade is hierdoor aanzienlijk kleiner. Deze methode van aardbevingsbestendig bouwen wordt in Nederland al toegepast. Onder andere bij nieuwbouwprojecten in Loppersum.

  • Vezel versterkte behandeling

De vezel versterkte behandeling versterkt gebouwen tegen aardbevingen. De methode is ontwikkeld door onderzoekers van de University of Britisch Columbia. Het ontwikkelde materiaal, genaamd Eco-Friendly ductile cementitous composite (EDCC) is zo gemaakt dat het dezelfde eigenschappen als staal heeft. Hiermee is het sterk, vormbaar en buigbaar. De vezel versterkte behandeling bestaat uit vliegas, vezels van polymeer, cement en industriële additieven. Wanneer dit materiaal wordt gespoten op betonnen muren, zorgt dit ervoor dat muren de zware aardbevingen kunnen weerstaan.

  • Plastic beton

Beton is van zichzelf erg bros. Hierdoor breekt het materiaal erg makkelijk. Om hier een oplossing voor te vinden ontwikkelden een viertal leerlingen van het GSG Leo Vroman in samenwerking met de TU Delft het zogeheten ‘superbeton’. Om dit materiaal te maken werden er plastic vezels uit flessen en poreuze bolletjes toegevoegd aan het beton. De plastic vezels zorgen hierbij voor meer flexibiliteit. Dit maakt deze vorm van beton uitermate geschikt voor aardbevingsbestendig bouwen.

  • Gebruik van Bamboe

Bamboe blijkt, volgens veel bouwspecialist, een zeer geschikt materiaal om aardbevingsbestendig mee te bouwen. Dit door de elasticiteit van het materiaal. De constructie beweegt mee tijdens een aardbeving. Ook kan bamboe een hoge trekkracht aan. Enig nadeel is dat bamboe er moeite mee heeft om deze kracht over te brengen in verbindingen. Tijdens een zeer zware aardbeving in Costa Rica (april 1991) was de schade immens. Echter, bleef een groot deel van de bamboe-huizen staan.

  • Lichtgewicht stalenframes

Het gebruik van lichtgewicht stalen frames is een zeer geschikte methode om bestaande woningen bouwkundig te versterken. De methode is ook bekend als de Renolution-methode en richt zich volledig op renovatie. De prefab ontwikkelede staalframe-constructie is licht van gewicht, waardoor het de belasting van het constructieve systeem verminderd.

  • Kabels van koolstofvezel

Een nieuwe innovatie uit Japen: het gebruik van koolstofvezelkabels. Door gebruik te maken van sluiers met talloze kabels van dit materiaal worden gebouwen in Japan aardbevingsbestendig gebouwd. De kabels worden zo geweven dat ze tot zeven keer sterker zijn dan staal. De kabels zijn gemaakt van thermoplastisch koolstofvezelcomposiet en zijn bedekt met synthetische en anorganische vezels. Vervolgens is het materiaal afgewerkt met een thermoplastische hars. De kabels zijn uiterst licht van gewicht en hebben een hoge treksterkte.

  • Containerstapeling

Een innovatie die in 2016 voor het eerst werd toegepast in Japan. Het stapelen van containers om zo een kinderdagverblijf aardbevingsbestendig te maken. Voor het project werden de materialen van het oude kinderdagverblijf gerecycled en hergebruikt bij het maken van de containers. Door de metalen containers als omhulsel te gebruiken, ontstaat een flexibele en sterke constructie.

Richtlijnen en eisen aardbevingsbestendig bouwen

In Nederland is het Nederlands Normalisatie Instituut (NEN) verantwoordelijk voor de Nederlandse Praktijkrichtlijnen (NPR) voor aardbevingsbestendig bouwen. De NPR 9998 biedt aannemers, opdrachtgevers en constructeurs technisch houvast bij nieuwbouw. Ook worden de richtlijnen toegepast bij het preventief versterken van gebouwen. Een rekenkundige beoordeling volgens de NPR bepaalt of een gebouw sterk genoeg is om een aardbeving te kunnen weerstaan.

Jaarlijks vinden er wijzigingen plaats aan de NPR. De meest actuele versie is terug te vinden op de website van de NEN.

Aardbevingsbestendig bouwen kosten en subsidie

Aardbevingsbestendig bouwen brengt extra kosten met zich mee. Tot 30 juni 2020 was er een subsidie beschikbaar vanuit de NAM. Vanaf 1 juli 2020 is deze beschikbaar, maar wordt hij verschaft door Nationaal Coördinator Groningen (NCG). De zogeheten Publieke Nieuwbouwregeling is aan de vragen via de website van de NCG. Voor aanvragen van- of vragen over de regeling van voor 30 juni kunnen huiseigenaren terecht bij de NAM.

De nieuwe Publieke Nieuwbouwregeling is bijna identiek aan de voorgaande regeling. Het grootste verschil is de wijze van toetsing van het ontwerp. In de nieuwe regeling draagt de aanvrager zelf zorg voor de controle van het ontwerp door een tweede onafhankelijke constructeur. De aanvragen en ontwerpen worden vervolgens globaal gecontroleerd door de NCG. Steekproefsgewijs vinden er ook detailcontroles plaats.

Aardbevingsbestendig bouwen Groningen

In Nederland is Groningen de regio waar er de meeste vraag is naar aardbevingsbestendige woningen. Er is in deze regio dan ook veel vraag naar schade inspecteurs, EVS-2 inspecteurs en andere professionals met een bouwkundige achtergrond. Wil jij ook graag je steentje bijdragen in het herstellen van de regio? Of vind jij aardbevingsbestendig bouwen een interessant thema? Kijk dan eens naar onze vacatures in de bouw in Groningen.