Aardbevingsbestendig metselwerk: Oplossingen en praktijk in het Groningse aardbevingsgebied

De afgelopen jaren heeft de provincie Groningen te maken met geïnduceerde aardbevingen als gevolg van gaswinning door de NAM. Deze aardbevingen hebben schade veroorzaakt aan duizenden woningen en hebben leidinggegeven tot een groeiende behoefte aan aardbevingsbestendige bouwmethoden. Metselwerk, een traditionele bouwtechniek die in Nederland al eeuwen op de voorgrond staat, speelt een belangrijke rol in het ontwikkelen van woningen die veilig blijven in een schokgebied. In dit artikel bespreken we de principes van aardbevingsbestendig metselwerk, ervaringen uit het veld, en de praktijkgerichte toepassingen in het Groningse aardbevingsgebied.

Aardbevingen in het Groningse gebied

Het Groningse aardbevingsgebied is een van de meest actieve schokgebieden in Nederland. Door het gasonttrekken van de NAM ontstaan periodiek kleine aardbevingen, met een kracht van 2,0 tot 3,1 op de schaal van Richter. Hoewel deze bevingen vaak niet direct levensbedreigend zijn, veroorzaken ze wel schade aan de woningbouw. Gebouwen die niet voldoende aardbevingsbestendig zijn, kunnen beschadigd raken aan funderingen, muren, daken en andere constructieve elementen.

In het Groningse dorp Loppersum, gelegen midden in het aardbevingsgebied, is gebleken dat 43 oude woningen niet langer veilig genoeg waren om in te wonen. Deze woningen werden in opdracht van Centrum Veilig Wonen gesloopt en vervangen door 43 nieuwe woningen die aardbevingsbestendig zijn gebouwd. Deze projecten zijn een voorbeeld van hoe traditionele bouwmethoden als metselwerk worden aangepast om ze geschikt te maken voor schokgebieden.

Aardbevingsbestendig metselwerk in de praktijk

Het project in Loppersum

Het project in Loppersum is een goed voorbeeld van aardbevingsbestendig metselwerk in de praktijk. Ronda Metselwerken, een metselbedrijf actief in het noorden van Nederland, is betrokken bij de bouw van de nieuwe woningen. Het bedrijf gebruikt een speciale methode om de muren en voegen extra sterk en flexibel te maken. Een van de centrale technieken is het zogenaamde "doorstrijken", waarbij dezelfde metselspecie wordt gebruikt voor het metselwerk en de voeg. Dit zorgt voor een betere structuurvereniging en dus voor meer stabiliteit.

Naast het metselwerk is Ronda Metselwerken ook betrokken bij het stelwerk van kozijnen en profielen. In de eerste fase van het project zijn 24 van de 43 woningen voorzien van aardbevingsbestendig metselwerk. De tweede fase begint daarna. De nieuwbouwwoningen zijn geheel aardbevingsbestendig ontworpen, van de fundering tot het dak. Bijvoorbeeld zijn er dempers gebruikt om de krachten van aardbevingen op te vangen. Deze dempers zorgen ervoor dat de woning licht kan meebewegen bij een beving, zonder dat er schade ontstaat.

De rol van de NAM en onderzoek

De NAM heeft een typisch Groningse woning laten bouwen op de grootste trilplaat van Europa, in Pavia, Italië. Deze woning is onderdeel van onderzoek naar de gevolgen van aardbevingen. Het European Centre for Training and Research in Earthquake Engineering gebruikt deze trilplaat om modellen van woningen te testen op schokbestendigheid. Ronda Metselwerken was betrokken bij de bouw van deze woning, waarbij aardbevingsbestendig metselwerk centraal stond. Het doel van het onderzoek is om bouwmethoden te verbeteren en te verfijnen, zodat woningen in schokgebieden veiliger worden.

Deze praktijkgerichte benadering leidt tot concrete inzichten in het gedrag van metselwerk onder schokken. Door de resultaten van dergelijke onderzoeken in te zetten, kunnen bouwers en metselaars betere keuzes maken bij de uitvoering van metselwerk in schokgevoelige regio’s.

Bouwmethoden en materiaalkeuze

Constructieve samenhang is essentieel

Volgens een onderzoek van Chinese experts is het gebruik van metselwerk in zichzelf niet problematisch, mits het gebouw constructief sterk genoeg is. De muren moeten worden opgesloten in een raamwerk, wat zorgt voor een betere verdeling van de krachten bij een aardbeving. Bovendien moeten de muren plastisch vormveranderbaar zijn, zodat ze licht kunnen meebewegen zonder te instorten.

In het Groningse project in Loppersum zijn deze principes toegepast. De woningen zijn opgebouwd met een zorgvuldig ontworpen constructie, waarbij de metselconstructie onderdeel is van een groter geheel. De metselspecie, het doorstrijken van voegen, en het gebruik van dempers zorgen voor extra stabiliteit en flexibiliteit.

Houtskeletbouw als alternatief

In een andere context, namelijk voor woningen in het Groningse schokgebied, is houtskeletbouw aanbevolen als een betere oplossing dan zware metselconstructies. Volgens het ontwerp van de Nationale Praktijk Richtlijn 9998 (NPR 9998), gepubliceerd door NEN, is houtskeletbouw schokbestendiger en duurzamer. De bouwmethodiek van houtskeletbouw is al jaren bewezen: het biedt een stabiel binnenklimaat, een hoge isolatie, en is goed te prefabracen in geconditioneerde fabrieken. Daarnaast is hout een duurzame grondstof en heeft de methode goede schokbestendige eigenschappen.

Hoewel houtskeletbouw als een alternatief wordt genoemd, blijft metselwerk een populaire keuze in Nederland. Het is belangrijk dat beide methoden worden aangepast aan de eisen van aardbevingsbestendigheid. In het Groningse project is metselwerk gekozen omdat het goed aansluit bij de regionale bouwtraditie en de behoefte aan duurzame en betrouwbare constructies.

Technische principes van aardbevingsbestendig bouwen

Trillingen en schadeverdeling

Aardbevingen veroorzaken trillingen in de aarde, die zich vooral voelen als de trillingen de oppervlakte bereiken. De zwaarste schade ontstaat vaak door oppervlaktegolven, die de aarde het meest hevig laten schudden. Gebouwen die niet voldoende vormveranderbaar zijn, kunnen instorten of zwaar beschadigd raken.

In hoge gebouwen is het gebruikelijk om met zogenaamde tuned mass dampers te werken. Dit zijn zware gewichten die boven in het gebouw hangen en zich vertragen bewegen in dezelfde richting als de trillingen. Deze dampers zorgen ervoor dat het gebouw minder hard terugveert na een beving, wat het minder kwetsbaar maakt.

In de woningbouw worden dergelijke technieken vaak niet toegepast, omdat het te duur of te complex is. In plaats daarvan worden bouwconstructies aangepast om flexibel genoeg te zijn. Bijvoorbeeld het gebruik van dempers in de fundering van woningen, zoals in het Groningse project in Loppersum, is een goed voorbeeld van hoe flexibiliteit kan bijdragen aan aardbevingsbestendigheid.

Dempers en funderingen

Een van de centrale ontwerpelementen in aardbevingsbestendig bouwen is de fundering. In schokgebieden zijn funderingen vaak uitgerust met dempers of andere schokabsorberende elementen. Deze dempers zorgen ervoor dat de krachten van een aardbeving worden opgevangen en niet direct doorgegeven naar het bovenliggende gebouw. De woningen in Loppersum zijn op dergelijke dempers gebouwd, wat zorgt voor een veiligere en betrouwbaardere constructie.

Stijfheid versus flexibiliteit

Bij aardbevingsbestendig bouwen is het belangrijk om de juiste balans te vinden tussen stijfheid en flexibiliteit. Te stijf bouwen zorgt ervoor dat het gebouw minder meebeweegt bij een beving, wat kan leiden tot breuken en instorten. Te flexibel bouwen kan juist leiden tot onrust in de constructie en mogelijke schade aan de bouwkwaliteit.

In de praktijk wordt vaak gekozen voor een constructie die voldoende flexibel is om mee te bewegen bij een beving, maar stijf genoeg om de vorm te behouden. Deze balans is essentieel voor de duurzaamheid en veiligheid van een gebouw in een schokgebied.

Aardbevingsbestendig metselwerk: Uitdagingen en oplossingen

Onderhoud en slijtage

Ondanks de aardbevingsbestendige eigenschappen van metselwerk, is het belangrijk om rekening te houden met slijtage en ouderdom. Metselwerk kan met de tijd verslechteren, vooral als het niet goed is onderhouden. De voegen kunnen uiteindelijk losraken, wat de stabiliteit van de muren ondermijnt.

In schokgebieden is het daarom belangrijk om regelmatig inspecties te laten uitvoeren en eventueel onderhoud te doen. Het herstellen van voegen, het controleren van de dempers in de fundering, en het testen van de constructieve stabiliteit zijn allemaal essentieel voor het behouden van aardbevingsbestendigheid.

Kosten en rendement

De bouw van aardbevingsbestendige woningen met metselwerk kan kostbaar zijn, maar de investering is vaak verantwoord gezien de risico’s in schokgebieden. De kosten hangen af van de complexiteit van de constructie, de gebruikte materialen, en de toegepaste technieken. In het Groningse project is bijvoorbeeld geopteerd voor een combinatie van metselwerk en dempers, wat leidt tot een hogere investering, maar ook tot een hogere veiligheid.

Bouwers en huiseigenaren moeten ook rekening houden met de langere levensduur van aardbevingsbestendige woningen. Deze woningen zijn geschikt voor het lange termijn wonen en kunnen minder vaak herstelwerkzaamheden nodig hebben. In de langere termijn kan dit leiden tot lagere totale kosten.

Conclusie

Aardbevingsbestendig metselwerk is een essentieel onderdeel van de huidige bouwpraktijk in schokgebieden zoals het Groningse aardbevingsgebied. Door het combineren van traditionele metseltechnieken met moderne bouwprincipes, zoals het gebruik van dempers, het doorstrijken van voegen, en het ontwerpen van flexibele constructies, kunnen woningen veilig worden gemaakt tegen de gevolgen van aardbevingen.

Projecten zoals die in Loppersum tonen aan dat het mogelijk is om metselwerk aan te passen aan de eisen van schokbestendigheid. De samenwerking tussen metselbedrijven, bouwbedrijven, en onderzoeksinstituten speelt een belangrijke rol in de ontwikkeling van deze bouwmethoden. Zowel voor bouwers als voor huiseigenaren is het belangrijk om zich bewust te zijn van de mogelijkheden en uitdagingen van aardbevingsbestendig metselwerk, zodat ze de juiste keuzes kunnen maken in hun projecten.

Aardbevingsbestendig bouwen is geen optie meer, maar een noodzaak in schokgebieden. De kennis en ervaring die zijn opgedaan in projecten zoals in Loppersum en in onderzoeken zoals die van de NAM in Pavia, zorgen voor een steeds betere bouwpraktijk. Deze ontwikkelingen leiden ertoe dat woningen in het toekomstige schokgebied veiliger, duurzamer, en geschikter worden voor het wonen van generaties.

Bronnen

  1. Aardbevingsbestendig metselen in Loppersum
  2. Groningse woning op een Italiaanse trilplaat
  3. Aardbevingsbestendig bouwen
  4. Houtskeletbouw tegen aardbeving

Related Posts