Op het Engelse platteland is – letterlijk – een nieuw project uit het landschap ontstaan. Rammed Earth House, een wooncomplex van de in Londen gevestigde Tuckey Design Studio, combineert gerenoveerde bakstenen gebouwen met nieuwe geramde aardestructuren, waarbij gebruik wordt gemaakt van de kleigrond van het land waarop het staat. “Het materiaal ligt al onder je voeten en heeft niet de koolstofbagage die andere (bouw)materialen met zich meedragen”, zegt studio-oprichter Jonathan Tuckey.
Als constructietechniek dateert stampaarde, die kleigrond combineert met aggregaten zoals grind in strak samengedrukte lagen, duizenden jaren oud. Het werd veel gebruikt in het oude China, maar komt door de geschiedenis heen wereldwijd voor, ook in de Verenigde Staten. Na de industriële revolutie en de innovaties van massaproductie van staal, beton, glas en baksteen raakte de traditionele methode uit de gratie. Nu beschouwt een groeiend aantal architecten het materiaal echter als een duurzame en gegronde manier van bouwen in een context van klimaatcrisis die een drastische vermindering van de CO2-uitstoot vereist.
Studie)
“Het heeft een vast koolstofkrediet – dat is een groot voordeel ten opzichte van elk ander materiaal”, zegt Tuckey. Omdat geramde aarde geen bakprocessen op hoge temperatuur vereist, zoals baksteen of beton, en materiaal kan worden gebruikt dat afkomstig is van de bouwplaats zelf (zonder de noodzaak van transport), is de daarmee gepaard gaande koolstofemissie meestal veel lager.
Ook kan er gebruik worden gemaakt van materiaal dat anders verloren zou gaan. Bij Rammed Earth House wilde de klant een aantal vervallen gebouwen slopen, maar in plaats van dit puin te verspillen, gebruikte Tuckey Design Studio het als aggregaat voor de aangestampte aarde, waarbij de oude gebouwen werden gerecycled tot nieuwe.
Studie)
“Het is een volledig circulair materiaal”, zegt Tuckey over de aangestampte aarde. “Als je het ooit zou willen slopen, gaat het gewoon weer de grond in. Als je het wilt repareren, kun je gewoon klei uit de grond oppakken en het gewoon kapot slaan – het wordt onmiddellijk hersteld.”
Studie)
Architecten prijzen ook de hoge thermische massa van de geramde aarde, isolerende eigenschappen die de interne temperatuur van een gebouw reguleren. Voor het Amerikaanse bedrijf Lake Flato Architects was dit vooral handig voor een huis in West-Texas, Marfa Ranch.
In de woestijnomgeving variëren de temperaturen enorm; door het gebruik van aangestampte aarde kon het huis “comfortabel zijn op de warmste dagen van het jaar, maar ook op de koudste dagen”, zegt studiopartner Bob Harris. Het materiaal verbond het gebouw ook met het landschap, waarbij gebruik werd gemaakt van lokaal geproduceerde aarde. “Het was heel natuurlijk voor ons om met dat materiaal te bouwen”, zegt Harris.
Hetzelfde geldt voor de mondiale studio Snøhetta, die aangestampte aarde gebruikt voor de komende Theodore Roosevelt Presidential Library in de Badlands van North Dakota, waarbij grote binnenmuren van het materiaal zijn geïntegreerd. “We wilden een gebouw creëren dat geschikt was voor de locatie”, legt Aaron Dorf, directeur en architect van Snøhetta, uit. Het omringende landschap wordt “gedefinieerd door lagen en lagen aarde die je ziet – het is buitengewoon mooi.”
Het materiaal heeft een natuurlijke, gestructureerde, warmgekleurde uitstraling die een interieur kan verfraaien. “Het is een veel tastbaarder, publiekelijk materiaal”, zegt Dorf. Tuckey beschrijft het als “een kostbare travertijnsteen”.
Het probleem van vaardigheden
Het materiaal brengt echter uitdagingen met zich mee en veerkracht, arbeid, tijd en plaats zijn de belangrijkste problemen.
“Als je besluit om aangestampte aarde te gebruiken, kom je vrij snel op een splitsing in de weg, en dit zijn fundamenteel verschillende materialen”, zegt Tuckey. Deze twee versies, “gestabiliseerde” en “niet-gestabiliseerde” ruwe aarde, vereisen verschillende kenmerken en hebben verschillende ecologische kenmerken.
Gestabiliseerde aangestampte aarde bevat cement in het mengsel om het materiaal sterker en beter bestand te maken, vooral tegen water. Enkele duurzaamheidsexperts zij bekritiseerden dit komt omdat het een vergelijkbare negatieve ecologische impact heeft als die van beton, waarbij ook cement wordt gebruikt (koolstofuitstoot door cement vindt plaats wanneer kalksteen tot hoge temperaturen wordt verwarmd).
Lake Flato en Snøhetta gebruikten gestabiliseerde stampaarde om de duurzaamheid te garanderen, maar de architecten benadrukken dat het percentage gebruikte beton erg laag is. Bij Marfa Ranch maakt beton ongeveer 6 procent van het materiaal uit, legt Harris uit, vergeleken met gemiddeld 10 tot 15 procent van beton.
Ongestabiliseerde aangestampte aarde omvat geen beton, waardoor de bijbehorende koolstofemissies worden geëlimineerd en een circulair materiaal wordt, maar vereist vervolgens technieken om erosie te voorkomen bij blootstelling aan de elementen.
Tuckey legt uit dat het gebruik van een basis en topper van meer waterdicht materiaal (in het geval van het Rammed Earth House gebruikte hij baksteen) de geramde aarden muren beschermt tegen waterschade. Om zichzelf tegen de regen te beschermen, plaatste hij dunne horizontale lijnen van traskalksteen die uit het buitenoppervlak steken, waardoor regenwater kon vallen.
“Zolang je begrijpt hoe het materiaal wordt gebruikt, verdwijnen de uitdagingen”, zegt Tuckey. Maar het is juist deze diepgaande kennis van de constructie van ramaarde die moeilijk te vinden kan zijn. “Het is een verloren vorm van bouwen geworden”, zegt Tuckey, die samenwerkte met Martin Rauch, een Oostenrijkse ramaarde-expert.
“Expertise is een uitdaging”, beaamt Lake Flato-partner Andrew Herdeg, die toezicht hield op het Horizon House-project van het bedrijf in Nevada, waarbij ook gebruik werd gemaakt van aangestampte aarde. Daar schakelden de architecten een adviseur uit Noord-Californië in.
Het proces kan ook langzaam zijn, vooral voor degenen die nieuw zijn in de techniek. De aarde wordt samengedrukt in hermetisch begrensde bekistingen (houten draagconstructies die aan het einde van het proces worden verwijderd); het met de hand rammen is een ‘uitputtend proces’, zegt Herdeg, hoewel pneumatische sabotage mogelijk is.
“Het is een hoop werk”, beaamt Harris. “Het duurt lang om muren te bouwen.” Vanwege dit werk, voegt hij eraan toe, ‘kan het duur zijn.’ Architecten schatten dat er, vergeleken met beton, een kostenstijging van ongeveer 12% optreedt bij het bouwen met stampaarde.
Gebouwd voor het juiste klimaat
Misschien wel het allerbelangrijkste: gebruik klei op de plaatsen en klimaten die het meest logisch zijn. “We zouden geen grond door het land willen vervoeren, maar deze alleen voor zijn eigen belang willen gebruiken”, zegt Tuckey, waarbij hij uitlegt dat het het beste is als de noodzakelijke kleigrond lokaal wordt gevonden.
Lake Flato beweert dat het “een reactie is op het droge klimaat”, zegt Herdeg; beter in een context met een lage luchtvochtigheid en sterke dagelijkse veranderingen. “Hij blinkt echt uit in die omgevingen.”
Snøhetta’s Dorf weerspiegelt dit gevoel: “Je moet het op de juiste locatie bouwen. En ik denk dat het niet zo goed zal werken om het in het verkeerde klimaat te brengen.”
Architecten lijken echter te geloven dat wanneer de juiste omstandigheden op één lijn liggen en uitdagingen worden aangepakt, geramde aarde een positieve impact heeft op meerdere aspecten. “Wij zien ons werk als een instrument om mensen te verbinden met de plaats, de context en de natuurlijke omgeving”, zegt Herdeg. Voor hem kan geramde aarde ‘een letterlijke missie om verantwoord te bouwen’ weerspiegelen, maar ook een filosofische missie, die anderen aanmoedigt om voor die verantwoordelijkheid te zorgen.
Lake Flato plant momenteel een uitbreiding van het Horizon House, en terwijl aannemers pleiten voor gestort beton, wil Herdeg graag aangestampte aarde blijven gebruiken. “De realiteit is dat je gewoon een gekleurde betonnen muur kunt maken, die veel op stampaarde lijkt en een stuk minder kost”, zegt hij. “Maar uiteindelijk is de CO2-voetafdruk van beton aanzienlijk hoger en krijg je niet de echte consistentie van het materiaal te zien.”
Ondertussen proberen velen nieuwe technologieën en techniek te combineren met de eeuwenoude bouwmethode om deze praktischer of handiger in gebruik te maken. Tuckey haalt een bedrijf aan dat geprefabriceerde, met aarde gevulde houtconstructies en ingenieurs maakt in Australië recent ontwikkeld modulaire blokken van aangestampte aarde, ingesloten in kartonnen cilinders.
Geïnspireerd door het gebruik van het materiaal voor Rammed Earth House, werkt Tuckey’s studio nu aan een rijtjeshuisproject met geprefabriceerde blokken van geramde aarde. Het doel is om vlakbij de locatie in Gloucestershire, Zuidwest-Engeland, een fabriek op te zetten om de geprefabriceerde elementen te maken, waarbij lokaal bouwafval wordt gebruikt als aggregaat in het aangestampte aardemengsel.
“Ik denk dat het een ontwaken is”, zegt Tuckey over het nieuwe tijdperk van de geramde aarde-architectuur en de verschuiving van koolstofintensieve bouwmaterialen. Zijn hoop is dat “als je naar een stapel gloednieuwe stenen kijkt, je er niet alleen naar kijkt met dollartekens in gedachten, maar ook met koolstofsymbolen.”
