Slank duurzaam ontwerp: dunnere vloeren met zeventig procent minder beton

Het is Zwitserse architecten en ingenieurs gelukt om een vloer te maken met veel minder beton en wapening dan in traditionele vloeren. De nieuwe betonnen vloeren zijn toegepast in het gebouw van het Zwitserse Next Evolution in Sustainable Building Technologies. Twee verdiepingen in het pand hebben die veel dunnere betonvloer.

Architecten en ingenieurs van ETH Zürich houden zich onder leiding van Philippe Block al jaren bezig met het ontwikkelen van een vloerplaat met veel minder beton. Dat heeft geresulteerd in een vloer met slechts 30 procent van de gebruikelijke hoeveelheid beton. Ten opzichte van traditionele vloeren is verder maar tien procent van het wapeningsstaal nodig.

Drie centimeter dik

Wanneer het concept breed toegepast kan worden, levert het enorme besparingen op. Het beton in de nieuwe vloeren is slechts drie centimeter dik en steunt op een skelet van dunne ondersteunende stalen staven. De vloerplaten die het team van Block heeft ontwikkeld zijn gestoeld op de principes van gothische kathedraalconstructies. De vloerplaten zijn zo ontworpen dat ze de kracht van het dragende gewicht naar de hoeken verdelen. Dat vermindert de behoefte aan wapening in de betonplaten. Zo kunnen ze worden gebouwd als individuele geprefabriceerde componenten in plaats van ter plaatse over kooien van wapening te worden gegoten.

Massaproduct

Er is meer dan tien jaar gewerkt aan het bedenken en ontwerpen van een lichtere betonnen vloeren. De onderzoeksgroep van Block is een samenwerking aangegaan met het wereldwijd opererende bouwmaterialenbedrijf Holcim om de vloeren als massamarktproduct op de markt te brengen. Dat bedrijf heeft onlangs aangekondigd om dit systeem tegen 2023 beschikbaar te hebben voor de geïndustrialiseerde bouw. Holcim schat dat het de koolstofemissies van betonvloeren tot 80% kan verminderen. Grootschalig gebruik van de nieuwe vloerplaten heeft enorme gunstige gevolgen. Tot het jaar 2060 zal het totale vloeroppervlak van gebouwen over de hele wereld naar verwachting verdubbelen. Een groot deel van deze groei zal geconcentreerd zijn in steden. De meeste van de toekomstige stedelijke gebouwen zullen middelhoge en hoge torens zijn. Beton is volgens Block ‘het enige materiaal dat beschikbaar is op de schaal van de snelle verstedelijking en bevolkingsgroei die aan de gang is’, zo zegt hij tegen de website fastcompany.com. Het verminderen van de hoeveelheid beton die wordt gebruikt om de vloeren in die gebouwen te maken, zou de milieu-impact aanzienlijk kunnen verminderen. Hij stelt dat het toepassen van de betonarme vloeren in een gebouw met 25 verdiepingen leidt tot 1200 minder vrachtwagenladingen beton. Verder is er op elke verdieping 22 kilometer aan stalen wapening minder nodig.

Duurzaamheid

Block vindt het belangrijk om de gebruikelijke bouwmaterialen waar een groot deel van de wereld op vertrouwt te verbeteren. ,,Duurzaamheid moet geen boodschap zijn over materialen, maar over hoe je de materialen gebruikt”, zegt hij. Volgens de leider van het onderzoeksteam is het nieuwe vloerplaatsysteem al voorgesteld voor een groot project waarvoor momenteel bouwvergunningen worden aangevraagd. Hij hoopt dat het de komende jaren ook in andere projecten zal worden gebruikt. De samenwerking met Holcim en het doel om het proces tegen 2023 op de markt te brengen, zal daarbij waarschijnlijk helpen. Maar Block is ook op zoek naar projecten die dit nieuwe systeem nog sneller willen inbouwen. Om impact te maken, zegt hij, moet dit nieuwe type vloerconstructie zijn weg vinden naar gebouwen over de hele wereld. ,,De materialen zijn beschikbaar en het systeem is volledig ontwikkeld. Dit is niet de toekomst. Dat is vandaag al klaar.”