Op het Engelse platteland is – letterlijk – een nieuw project uit het landschap ontstaan. Rammed Earth House, een woonwijk 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 het gaat niet gepaard met alle koolstofbagage die andere (bouw)materialen met zich meebrengen”, zegt studio-oprichter Jonathan Tuckey.
Als bouwtechniek gaat geramde aarde – die kleigrond combineert met aggregaat zoals grind in strak samengedrukte lagen – duizenden jaren terug. Het werd veel gebruikt in het oude China, maar komt door de geschiedenis heen wereldwijd voor, ook in de VS. Na de industriële revolutie en de innovaties van staal, beton, glas en in massa geproduceerde bakstenen raakte de traditionele methode uit de gratie. Nu beschouwt een toenemend aantal architecten het materiaal echter als een duurzame, plaatsgebonden manier om te bouwen te midden van een klimaatcrisis die vraagt om een dramatisch verminderde CO2-uitstoot.
Studio)
“Er zit een koolstofkrediet in besloten – dat is een grote voorsprong op elk ander materiaal”, zegt Tuckey. Omdat aangestampte aarde geen bakprocessen op hoge temperatuur vereist, zoals baksteen of beton, en materiaal van de bouwplaats zelf kan gebruiken (zonder de noodzaak van transport), is de daarmee samenhangende CO2-uitstoot vaak veel lager.
Er kan ook materiaal worden benut dat anders verloren zou gaan. Bij Rammed Earth House wilde de klant dat een aantal vervallen gebouwen ter plaatse werden gesloopt, maar in plaats van dat dit puin werd verspild, gebruikte Tuckey Design Studio het als aggregaat voor de aangestampte aarde, waarbij de oude gebouwen werden gerecycled tot de nieuwe.
Studio)
“Het is een volledig circulair materiaal”, zegt Tuckey van stampaarde. “Als je het ooit zou willen slopen, zou het gewoon weer de grond in gaan. Als je het zou willen repareren, kun je gewoon de klei uit de grond halen en er eenvoudigweg in slaan – het zal onmiddellijk worden hersteld.”
Studio)
Architecten prijzen ook de hoge thermische massa van de geramde aarde: isolerende eigenschappen die de binnentemperatuur van een gebouw reguleren. Voor de Amerikaanse praktijk Lake Flato Architects was dit vooral nuttig voor een huis in het westen van Texas, Marfa Ranch.
In de woestijnomgeving variëren de temperaturen enorm; Door het gebruik van aangestampte aarde kon de woning “comfortabel zijn op de warmste dagen van het jaar, maar ook op de koudste dagen”, zegt oefenpartner Bob Harris. Het materiaal verbond het gebouw ook met het landschap, waarbij gebruik werd gemaakt van lokaal geproduceerde aarde. “Het voelde heel natuurlijk voor ons om van dat materiaal te bouwen”, zegt Harris.
Hetzelfde gold voor de mondiale praktijk Snøhetta, die stampaarde 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 bij deze plek past”, legt Aaron Dorf, directeur en architect bij 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 en warm getinte uitstraling die een interieur kan verfraaien. “Het is een veel tastbaarder, publiekelijk materiaal”, zegt Dorf. Tuckey beschrijft dat het lijkt op ‘een kostbare travertijnsteen’.
Het expertiseprobleem
Het materiaal brengt echter uitdagingen met zich mee – en veerkracht, arbeid, tijd en locatie zijn primaire kwesties.
“Als je besluit om aangestampte aarde te gebruiken, kom je vrij snel op een splitsing in de weg en de route die je gaat volgen, en het zijn fundamenteel verschillende materialen”, zegt Tuckey. Deze twee versies, “gestabiliseerde” en “ongestabiliseerde” geramde aarde, vereisen verschillende kenmerken en hebben variabele ecologische kenmerken.
Gestabiliseerde aangestampte aarde bevat cement om het materiaal robuuster en veerkrachtiger te maken, vooral tegen water. Enkele duurzaamheidsexperts hebben bekritiseerd dit heeft een vergelijkbare negatieve ecologische impact als beton, waarbij ook cement wordt gebruikt (de koolstofemissies van cement komen tijdens het verwarmen van kalksteen tot hoge temperaturen).
Lake Flato en Snøhetta gebruikten gestabiliseerde aangestampte aarde vanwege de duurzaamheid, maar de architecten benadrukken dat het gebruikte cementgehalte zeer laag is. Bij Marfa Ranch maakt cement ongeveer 6% van het materiaal uit, legt Harris uit, wat te vergelijken is met gemiddeld 10% tot 15% in beton.
Ongestabiliseerde aangestampte aarde bevat geen cement, waardoor de daarmee gepaard gaande koolstofemissies worden geëlimineerd en een circulair materiaal wordt, maar er zijn vervolgens technieken voor nodig om erosie te voorkomen bij blootstelling aan de elementen.
Tuckey legt uit dat het gebruik van een basis en bovenlaag van meer waterdicht materiaal (in het geval van Rammed Earth House gebruikte hij bakstenen) de geramde aarden muren tegen waterschade beschermt. Ondertussen plaatste hij, ter bescherming tegen regen, dunne horizontale lijnen van traskalksteen die van het buitenoppervlak afsteken, waardoor regenwater eraf kan vallen.
“Zolang je begrijpt hoe het materiaal wordt gebruikt, vallen de uitdagingen weg”, zegt Tuckey. Maar het is deze diepgaande kennis van het bouwen met aangestampte aarde die moeilijk te vinden kan zijn. “Het is een verloren vorm van bouwen geworden”, zegt Tuckey, die samenwerkte met Martin Rauch, een ramaarde-expert uit Oostenrijk.
“Expertise is een uitdaging”, beaamt Lake Flato-partner Andrew Herdeg, die toezicht hield op het Horizon House-project van de praktijk in Nevada, waarbij ook gebruik werd gemaakt van aangestampte aarde. Daar haalden de architecten een adviseur uit Noord-Californië binnen.
Het proces kan ook langzaam zijn, vooral voor degenen die nieuw zijn in de techniek. De aarde wordt samengedrukt in strak opgesloten bekistingen (houten draagconstructies die aan het einde van het proces worden verwijderd); het met de hand rammen is een ‘afmattend proces’, zegt Herdeg, hoewel het mogelijk is om pneumatische stampers te gebruiken.
“Het is erg arbeidsintensief”, beaamt Harris. “Het duurt behoorlijk lang om (de) muren te bouwen.” Vanwege die arbeid, voegt hij eraan toe, ‘kan het kostbaar zijn.’ De architecten schatten dat er, vergeleken met beton, een kostenstijging van ongeveer 12% optreedt bij het bouwen met aangestampte aarde.
Gebouwd voor het juiste klimaat
Misschien wel het belangrijkste is om aangestampte aarde te gebruiken op de locaties en klimaten die het meest logisch zijn. “We zouden niet met aarde door het land willen rijden, maar het alleen maar willen gebruiken”, zegt Tuckey, die uitlegt dat het het beste is als de benodigde kleigrond lokaal wordt gevonden.
Lake Flato bepleit het als “een droge klimaatreactie”, zegt Herdeg; het beste in een context met een lage luchtvochtigheid en hoge dagelijkse schommelingen. “Hij blinkt echt uit in die omgevingen.”
Snøhetta’s Dorf weerspiegelt dit sentiment: “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.”
Toch lijken de architecten te geloven dat wanneer de juiste omstandigheden op één lijn liggen en de uitdagingen worden overwonnen, Rammed Earth een positieve impact heeft op meerdere aspecten. “Wij beschouwen 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 van verantwoord bouwen’ weerspiegelen, maar ook een filosofische missie, die anderen aanmoedigt om zich om die verantwoordelijkheid te bekommeren.
Lake Flato plant momenteel een uitbreiding van Horizon House, en hoewel aannemers pleiten voor gestort beton, wil Herdeg graag aangestampte aarde blijven gebruiken. “De realiteit is dat je alleen een gekleurde betonnen muur kunt maken en dat deze behoorlijk op aangestampte aarde lijkt en aanzienlijk minder kost”, zegt hij. “Maar uiteindelijk is de CO2-voetafdruk van het beton aanzienlijk hoger – en dan krijg je niet die echte materiaaltextuur.”
Ondertussen proberen velen nieuwe technologieën en techniek te combineren met de eeuwenoude bouwmethode om deze praktischer of betaalbaarder in gebruik te maken. Tuckey haalt een bedrijf aan dat geprefabriceerde houten kozijnen produceert gevuld met aangestampte aarde, en ingenieurs in Australië recent ontwikkeld modulaire blokken van aangestampte aarde in kartonnen cilinders.
Geïnspireerd door het gebruik van het materiaal voor Rammed Earth House, werkt Tuckey’s studio nu aan een project van rijtjeshuizen met geprefabriceerde blokken van geramde aarde. Het doel is om vlakbij de locatie in Gloucestershire, in het zuidwesten van 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 gaat om een herontwaken”, zegt Tuckey over het nieuwe tijdperk van de architectuur van de geramde aarde, en van het afstappen van meer 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 koolstoftekens.”
