Wetenschat Bouwen met bamboe

Een bamboebijbel voor de bouw

“Iedereen moet aan de bamboe!” Architect Sven Mouton wil bouwers allerhande en aller landen overtuigen om met het gras van staal aan de slag te gaan. Dat doet hij met een doctoraat waarin hij de troeven van bamboe wetenschappelijk onderbouwt en illustreert met zijn eigen ervaringen.

Een groot deel van zijn bamboekennis deed Sven Mouton op in Brazilië. Uitgekeken op zijn job bij een ingenieursbureau, trok hij in 2004 als jonge architect een eerste keer naar het dorpje Camburi, in het zuiden van het land. Mouton en zijn vriendin wilden met hun vzw Bamboostic de passie voor natuurlijke materialen overbrengen op de plaatselijke bevolking, ook om hen nieuwe bronnen van inkomsten aan te reiken.

Met vereende krachten bouwden de Belgen en de Brazilianen onder meer een gemeenschapscentrum (foto) in bamboe. “Geleidelijk aan zagen de dorpelingen in dat ze goud in hun ‘achtertuin’ hadden”, vertelt Mouton, die sindsdien geregeld terugkeert naar Camburi. “Inmiddels zijn ze zo beslagen in het bouwen met bamboe dat andere dorpen geregeld een beroep op hen doen. Zelfs voor luxevilla’s worden ze nu gevraagd.”

Wat geeft bamboe zijn gouden status? Het is een krachtpatser die bliksemsnel groeit, legt Mouton uit: “Om de vier jaar heb je nieuw bouwklaar materiaal dat zo sterk is als staal, maar veel lichter en goedkoper. Anders dan bij het kappen van hout blijft de biomassa grotendeels intact: je oogst alleen de volgroeide stengels, en uit de wortels groeien sowieso ook weer nieuwe. Bovendien kan je bamboe planten op vervuilde, ontboste of verschraalde grond. De plant haalt tijdens de groei ook nog eens veel CO2 uit de lucht, drie tot zeven keer meer dan bomen.”

Drempels

In Brazilië had Mouton al vroeg de Pontifícia Universidade Católica in Rio de Janeiro betrokken bij zijn project, zodat theorie en praktijk elkaar konden verrijken. Hij besloot om in België zelf een doctoraat over bamboe te maken, aan de Faculteit Ingenieurswetenschappen. “Twintig jaar werken met het materiaal heeft veel kennis en ervaring opgeleverd, en die wou ik graag op een wetenschappelijk onderbouwde manier doorgeven.” Zo hoopt hij ertoe bij te dragen dat bouwen met bamboe meer ingeburgerd geraakt, ook in Europa. Waarom is dat nog niet het geval? “Eén van de drempels is de hardnekkige perceptie dat je bamboe alleen kunt gebruiken voor een specifieke stijl: organische architectuur, met veel gebogen vormen”, zegt Mouton. “Maar bamboe is natuurlijk récht als je het kapt. Door het te buigen verzwak je het materiaal, en vaak gebeurt dat ook nog eens met milieubelastende methodes. Bamboe is net bij uitstek geschikt voor dragende structuurelementen die je doorgaans in hout, staal of beton uitvoert, zoals dakspanten en kolommen.”

“Om bamboe een toekomst te geven, moet je het ook gebruiken in moderne, hedendaagse architectuur, zoals wij zelf met ons bureau CRU! doen. En je moet er wat prefabricatie in steken, er een Ikeaatje van maken, dan krijgt het echt een kans.”

Zo gezegd, zoo gedaan

Moutons doctoraat is op zich een imposant bouwwerk geworden, dat niet alleen technische maar ook economische, sociale en ecologische aspecten van bamboe uitvoerig belicht. “Aan de hand van levenscyclusanalyses heb ik kunnen bevestigen dat het vele keren duurzamer is dan conventionele materialen, zelfs als je de koppelstukken meerekent die je nodig hebt voor bamboeconstructies”, zegt Mouton. Daarnaast leverde zijn jarenlange praktijkervaring in Brazilië inzichten op die moeilijk uit laboratoriumonderzoek te halen zijn, over het verweringsproces van bamboe en factoren als vocht en insecten bijvoorbeeld.

Mouton stelde ook een vragenlijst op waarmee architecten hun bamboeprojecten kunnen evalueren en bijsturen. Architectenbureaus komen steeds vaker bij hem aankloppen voor advies. Hij is dus positief gestemd, temeer omdat zijn eigen CRU! de nieuwe entreegebouwen voor de zoo van Planckendael mocht ontwerpen, mét drie imposante bamboeluifels. Wie weet wordt dat de grote poort waarlangs het materiaal echt zijn intrede maakt in de Belgische bouw. ● (rvh)

Lees meer over dit onderzoek op stories.kuleuven.be

© Nelson Kon

Het juiste bewaarklimaat voor collecties

© Sint Baafskathedraal Gent – www.artinflanders.be – Cedric Verhelst

Een koud kunstje?

Beschimmelde manuscripten, verbleekte schilderijen, gebarsten antieke meubels … Erfgoedcollecties kreunen soms onder de omstandigheden waarin ze geconserveerd worden. Met nieuwe monitoringmethodes voor het bewaarklimaat helpt postdoc Geert Bauwens musea, bibliotheken en archieven voorkomen dat hun erfgoed bederfgoed wordt. In één klap besparen ze ook nog eens op hun energieverbruik. En zo komt een clever bewaakt binnenklimaat ook ten goede aan het buitenklimaat.

Een intiem onderonsje met het Lam Gods van de gebroeders Van Eyck: het is weinigen gegund. Als we Geert Bauwens van de Afdeling Bouwfysica en Duurzaam Bouwen spreken, blijkt hij wél zo’n afspraak in zijn agenda te hebben staan. “Ik ga over enkele weken de sensoren die aan de achterkant van het retabel zitten vervangen door gekalibreerde exemplaren”, vertelt hij.

Die sensoren moeten erover waken dat het eeuwenoude lam zich prettig blijft voelen in zijn vitrine. Temperatuur, relatieve vochtigheid, lichtsterkte: het zijn elementen die Bauwens met CHARP, zijn bedrijf in opbouw, ook voor andere erfgoedprojecten meet en monitort.

Spoorwissel

De wereld van kunst en erfgoed is nog relatief nieuw voor Bauwens. Het doctoraat dat hij in 2015 afwerkte, had een ruimere reikwijdte: met welke methodes kan je de energieprestaties van een gebouw bepalen? “Ik ontwikkelde thermische modellen en bouwde sensoren waarmee je bijvoorbeeld de kwaliteit van de isolatie kan meten. Dan zie je soms grote verschillen met wat er in de plannen beschreven stond. Door pijnpunten bloot te leggen en te tonen waar er winst te behalen is, kan je een heel concrete bijdrage leveren aan energieefficiënte gebouwen.”

Bauwens zelf onderzocht onder meer de isolatiekwaliteit van kabinetsgebouwen in Brussel. “Als je dat echt goed wil doen, hangt er een stevig prijskaartje aan vast. Na mijn doctoraat heb ik een innovatiemandaat aan gevraagd met de bedoeling om mijn methodes op de markt te brengen, onder de naam CHARP (CHARacterise Performance – red.). Maar gaandeweg kwam ik tot de vaststelling dat de vraag niet groot genoeg was, vanwege die relatief hoge kostprijs.” Een suggestie van professor Staf Roels zette hem op een nieuw spoor. “Hij wees erop dat onze afdeling geregeld projecten heeft rond het conserveren van erfgoedcollecties. Zat daar niets in? Het leek me meteen superinteressant. Ik ben de sector gaan bevragen en heb eigenlijk nooit meer achteromgekeken (lacht).”

Lege batterijen

Omgekeerd zagen de erfgoedorganisaties hem ook graag komen: meetexpertise kunnen ze goed gebruiken om hun collecties te beschermen tegen de tand des tijds. Warmte of koude, vocht of droogte, een tekort of een teveel aan licht … allemaal factoren die kunnen bijten. “De kleurintensiteit van schilderijen kan bijvoorbeeld te lijden hebben onder hoge lichtniveaus”, zegt Bauwens. “Een te lage vochtigheidsgraad kan dan weer tot mechanische schade leiden, zoals barsten in houten meubels. Maar evengoed kan je schimmelgroei krijgen als het een lange periode te vochtig is in een ruimte.”

Logisch dus dat vandaag de meeste musea, erfgoedbibliotheken en archieven het klimaat in hun expositie en bewaarruimtes monitoren, ook al omdat het meestal een belangrijk punt is in bruikleenovereenkomsten. Alleen gebeurt dat monitoren vaak nog op een complexe en tijdrovende manier. “Met stand-alone loggers bijvoorbeeld, sensoren die niet met een systeem verbonden zijn en allemaal apart uitgelezen moeten worden. Een medewerker gaat bijvoorbeeld één keer per week of maand langs alle sensoren en noteert de gegevens dan in Excel”, vertelt Bauwens. “Soms zijn de batterijen leeg en merkt niemand dat op, of staan die toestellen er al tien jaar en zijn de sensoren niet meer gekalibreerd. Dan is het maar de vraag hoe betrouwbaar de gegevens zijn. Vaak hebben ook niet alle betrokkenen de kennis om ze juist te interpreteren.”

Veilige vitrine

Dat kan beter. Bauwens ontwikkelde een monitoringpakket dat al die pijnpunten wegwerkt. Het project voor het Lam Gods is een mooie illustratie. Alles begint bij betrouwbare sensoren die hun meetgegevens draadloos en in realtime kunnen doorsturen. CHARP heeft inmiddels een aantal partners waarmee ze sensoren kunnen aanbieden op maat van het erfgoedproject in kwestie. “Dat is belangrijk, want vaak zitten musea en bibliotheken in historische gebouwen met een beperkte ITinfrastructuur en heel specifieke uitdagingen”, zegt Bauwens. “Wij beschikken over klimaatkasten waarin we de sensoren kunnen uittesten en kalibreren.”

Ook het conservatieteam van het Lam Gods zocht specifieke oplossingen voor de glazen vitrine waarin het topstuk getoond wordt. Die vonden ze bij CHARP, dat onder meer al een monitoringproject voor de Abdij van Grimbergen tot een goed einde had gebracht. “In SintBaafs wilden ze zo weinig mogelijk actieve elementen in de vitrine zelf”, vertelt Bauwens. “Daarom hebben we ervoor gezorgd dat alles wat met communicatie te maken heeft, zoals het versterken van signalen, in de technische ruimte achterin zit. Alleen de sensoren zelf zitten in de vitrine, aan de achterkant van het altaarstuk. Ze meten de temperatuur, de relatieve vochtigheid en de CO2 en lichtniveaus.”

Het conservatieteam en leden van de Vlaamse Topstukkenraad kunnen het klimaat opvolgen in hun account op het online platform van CHARP. Een Monitor View maakt de metingen daar onder meer inzichtelijk via gedetailleerde grafieken. “Ze kunnen er bijvoorbeeld zien wat de cumulatieve lichtblootstelling is sinds ze het Lam Gods in de nieuwe vitrine hebben geplaatst”, zegt Bauwens. “Op basis daarvan hebben ze de lichtsterkte ook daadwerkelijk aangepast. We waken er trouwens over dat we die visualisatie van de gegevens niet te ingewikkeld maken. Medewerkers met verschillende niveaus van technische kennis moeten er onderling – maar bijvoorbeeld ook met bruikleengevers – over kunnen communiceren.”

De erfgoedbeheerders kunnen ook grenswaarden instellen. Als die overschreden worden, krijgen ze een alarm via een cascadesysteem: reageert de hoofdverantwoordelijke niet, dan ontvangt de volgende een sein. Die aanpak heeft zijn nut al bewezen in de SintBaafskathedraal. Bauwens toont ons een grafiek (zie illustratie rechts) met een constante temperatuurlijn, die plots een uitschieter naar boven vertoont. “Het systeem heeft toen een alarm uitgestuurd en de technicus is snel ter plaatse kunnen komen om het probleem te herstellen: de vloerkoeling was uitgevallen, zo bleek. Je ziet op de grafiek dat na die interventie de temperatuur snel weer op het goede niveau zat.”

Sprookjeshuwelijk

Zorg mogen dragen voor één van de bekendste schilderijen ter wereld: dat opent deuren. “Het is een heel mooie referentie, die ons echt een boost heeft gegeven”, zegt Bauwens. Een duw in de rug die CHARP inmiddels ook tot over de landsgrenzen heeft gebracht. Meer bepaald tot in het Deense Odense, waar een belevingsmuseum de sprookjeswereld van Hans Christian Andersen tot leven brengt. “De vitrinebouwer van het museum vond bij zijn vertrouwde leveranciers niet echt de goede oplossing, en zo zijn ze bij ons terechtgekomen”, vertelt Bauwens.

De sensoren die het bewaarklimaat van het Lam Gods monitoren, zitten aan de achterkant van het retabel.

© CHARP

Bij een plotse stijging van de temperatuur in de vitrine van het Lam Gods stuurde het monitoringsysteem een alarm uit. Zo kon een probleem met de vloerkoeling snel gedetecteerd en opgelost worden.

© CHARP

“Voor de conservator was het belangrijk dat ze de temperatuur echt in de vitrines kon meten, vlak naast de tentoongestelde objecten. Dat betekent dat je heel kleine, subtiel aanwezige sensoren nodig hebt. Bijkomende uitdaging was dat het museum ook objecten tentoonstelt in metalen kubussen met kijkgaten. Door dat metaal krijg je een bijna perfecte kooi van Faraday, waardoor het signaal van sensoren moeilijk naar buiten geraakt. De oplossing die we samen met een Deense partner uitgewerkt hebben, kunnen we eigenlijk overal toepassen. We gaan met dat systeem nu samen de boer op in andere landen.”

Buffers

Het onderwerp van Bauwens’ doctoraat, energieefficientie, speelt ook een belangrijke rol in zijn projecten voor de erfgoedsector. “Musea, erfgoedbibliotheken en archieven gebruiken doorgaans veel meer energie dan kantoorgebouwen van vergelijkbare grootte”, zegt hij. “Conservatoren hielden zich tot recent meestal erg strikt aan internationale standaarden voor temperatuur en vochtigheid. Dat brengt vaak een hoog energieverbruik met zich mee: je moet een ruimte bijvoorbeeld verwarmen of afkoelen om precies op de gewenste temperatuur te zitten. Maar gezien de huidige klimaatcrisis zijn er steeds meer erfgoedbeheerders die zeggen: het kan ook wat losser. Zo kunnen ze ook besparen op hun energierekening, iets wat de voorbije maanden nog belangrijker werd.”

“We kunnen sensoren aanbieden op maat van het erfgoedproject in kwestie. Belangrijk, want vaak zitten musea en bibliotheken in historische gebouwen met heel specifieke uitdagingen.”

“Wij kunnen hen helpen om voldoende vertrouwen te krijgen in het bewaarklimaat. Stel dat in een bepaalde museumruimte de temperatuur tot voor kort twintig graden moest zijn, met een marge van één graad meer of minder. Als de conservatoren die bandbreedte wat willen oprekken, pakweg van zestien tot vijfentwintig graden, is het nog belangrijker dat ze de temperatuur goed kunnen opvolgen, bijvoorbeeld om na te gaan of er geen te abrupte schommelingen zijn.”

Met Resilient Storage en Climate2Preserv heeft CHARP twee projecten lopen die de focus leggen op energiebesparing, onder meer bij het Stripmuseum en CINEMATEK. Het is ook één van de elementen in het monitoringproject dat CHARP heeft opgestart in de Maurits Sabbebibliotheek van de Faculteit Theologie en Religiewetenschappen. “Het gebouw waarin ze handschriften en oude drukken bewaren, heeft massieve betonnen muren en zit voor een groot gedeelte ondergronds. Daardoor werkt het als een grote thermische buffer”, vertelt Bauwens. “Bovendien gedragen collecties met veel organisch materiaal zoals papier zich een beetje als een spons: ze nemen vocht op en geven vocht af. We bekijken samen met de conservatoren hoe we optimaal gebruik kunnen maken van die buffers om de klimaatcontrole energiezuiniger aan te pakken.”

“Ik krijg vaak een unieke blik achter de coulissen, dat maakt deze job net zo leuk.”

© Xtel – Torben Lund Clement

Voor een Deens museum gewijd aan Hans Christian Andersen ontwierp CHARP kleine sensoren – het zwarte blokje op de foto – die vlak naast de tentoongestelde objecten kunnen liggen, zoals deze lederen portefeuille waarin Andersen een brief van zijn eerste liefde bewaarde, en een boeketje dat hij voor haar plukte.

Voor de Maurits Sabbebibliotheek van de Faculteit Theologie en Religiewetenschappen onderzoekt CHARP onder meer hoe de klimaatcontrole voor de collecties energiezuiniger aangepakt kan worden.

Het is niet het enige project in eigen huis: CHARP gaat ook het bewaarklimaat van de Bijzondere Collecties van de KU Leuven monitoren. Verder wil Bauwens nieuwe samenwerkingen en kruisbestuivingen aangaan binnen HERKUL, het interdisciplinaire Instituut voor Cultureel Erfgoed van de KU Leuven.

Toekomstplannen genoeg dus. Ook in het buitenland staan er nieuwe, voorlopig geheime projecten op til. Momenteel zit CHARP wel nog in de incubatiefase, onder de vleugels van KU Leuven Research & Development. “Maar met de ervaring die we nu hebben en de mogelijkheden die we kunnen aanbieden, zijn we stilaan klaar om de volgende stap te zetten en een zelfstandig bedrijf te worden”, zegt Bauwens. “We kunnen ons systeem nu ruimer openstellen: in principe kunnen we de sensoren opsturen, waarna de conservator ze plaatst waar ze nodig zijn en aan de slag gaat met de software.”

Tot slot: kan Bauwens op een vrije dag nog van een museumbezoek genieten zonder overal naar sensoren te speuren? “Daar zal ik toch altijd op letten, die beroepsmisvorming heb ik wel (lacht). Maar dat is niet erg. Ik krijg vaak een unieke blik achter de coulissen, zoals bij het Lam Gods, en dat maakt deze job net zo leuk.” ● (rvh)