Biologisk nedbrytbart byggeri

På ubygde steder i landskapet foregår mange prosesser som fornyer liv. Planter tar imot solenergi, vokser og produserer biomasse gjennom fotosyntese. Andre levende organismer livnærer seg på planter og får av dem energi og næring for å drive sine egne livsprosesser. Næringsstoffer såsom nitrogen og kalium blir tatt opp og resirkulert kontinuerlig mellom planter og jorda. Døde planter brytes ned, og næringsstoffene bundne i dem blir ført tilbake til jorda der nye planter bruker dem til å vokse. Planterøtter fjerner næringsstoffer fra vann som siler ned i jorda og renser det underveis. Alt liv på jorden er avhengig av disse pågående økosystemfunksjonene som skaper og opprettholder betingelsene for liv.

Nesten alle økosystemfunksjoner er understøttet av plantesamfunn, og derfor er funksjonell integrering med plantesamfunn en grunnleggende forutsetning for økologisk bevisst byggeri. Mange ressurser som kan brukes i bygninger blir til som en del av de mangfoldige økosystemprosessene som plantesamfunn støtter, hvorav tre og trebaserte materialer utgjør kanskje den viktigste gruppa. Plantebaserte ressurser er fornybare, siden de blir til gjennom plantevekstens solenergidrevne prosesser og blir til nye næringsstoffer som driver framtidig plantevekst og produksjon av nye ressurser når de faller til slutt ut av bruk og blir tilbakeført til økosystemet. Det er denne tilknytningen til livsprosesser som utgjør en bærekraftig bolig: at den er på en funksjonell måte integrert med de mange forskjellige økologiske kretsløpene som skaper og opprettholder livet. Ressursene blir på en måte oppbevart i boligen over dens livsløp, og når de gjenvinnes blir de til nye planter og bidrar til å opprettholde hele økosystemets helse.

I et bærekraftig samfunn vil alle materialer enkelt bli inndelt i biologiske og tekniske kretsløp. En økologisk bevisst bolig skal bygges med biologiske materialer i størst mulig grad. Det er bare hvis en gjenbrukbar bygningsdel eller element også er biologisk nedbrytbar eller gjenvinnbar at den kan bli en del av et lukket økologisk kretsløp. Selv om gjenbruk av visse mineralske materialer i tekniske kretsløp kan forlenge deres livslengde vil de uansett inngå i et lineært og endelig ikke-bærekraftig system hvis de ikke kan bli uendelig ombrukt eller brytes ned gjennom biologiske prosesser og blir til nye næringsstoffer for planter. At en bolig er biologisk nedbrytbar betyr ikke at boligen vil brytes raskt ned mens den fortsatt er i bruk, men heller at alle komponenter i huset kan på en enkel måte bli tilbakeført i sin helhet til økosystemet (helst økosystemet som de ble opprinnelig hentet fra) uten utslipp av miljøgifter eller andre skadelige stoffer og bli til nye næringsstoffer som driver videre plantevekst ved slutten av husets livsløp eller når materialer blir skiftet ut eller erstattet under renovering.

Sassi (2006) definerer 4 typer biologisk nedbrytbare bygningsmaterialer:

• Naturlige materialer som kan brukes etter enkel bearbeiding (f.eks. trebjelker og søyler)
• Naturlige materialer som bindes med harpiks eller en trådduk (f.eks. trefiber)
• Naturlige forbindelser som brukes til å framstille produkter
• Biologisk nedbrytbare syntetiske materialer (f.eks. biologisk nedbrytbare polymerer)

Det er teknisk mulig å bygge en biologisk nedbrytbar bolig. Det fordrer derimot at man er bevisst på samtlige materialvalg i alle konstruksjoner og de ulike funksjonene som hver komponent må oppfylle i den ferdige boligen. På bakgrunn av biologisk nedbrytbare materialers egenart er det i hovedsak to egenskaper som begrenser bruksområder: brennbarhet og fuktfølsomhet. Begrensninger på materialvalg vil påvirke boligens utforming vesentlig, men det er i slike begrensninger at nye designløsninger kan finnes og gi opphav til et økologisk inspirert uttrykk.

En oversikt over biologisk nedbrytbart materialvalg viser at det er fundament mot grunn, rør og elektriske kabler som utgjør det største hinderet mot fullstendig biologisk nedbrytbare bygninger. En bolig med gjennomgående bruk av biologisk nedbrytbare materialer kan i hvert fall redusere ikke-biologisk nedbrytbart avfall med 99,6% av vekt og 99,9% av volum sammenliknet med en vanlig bolig (Sassi, 2006). Det oppstår også en særlig stemning rundt økologisk samordnede hus: å bo i huset med bevissthet om at de uttrykksfulle indre rommene ble skapt på en fullstendig forsvarlig måte uten bruk av skadelige eller giftige stoffer danner spesielle relasjoner til tilknyttede plantesamfunn og tilfører boligen en karakter av vennlighet, helse og ro, en særegen livskraft.

At et byggemateriale ikke er biologisk nedbrytbart betyr ikke i seg selv at det ikke kan inngå som en komponent i en økologisk bevisst bolig. Materialer som skumglassisolasjon, tegl, taksteiner og keramiske fliser er frie for miljøgifter og kan framstilles på en forsvarlig måte. De kan oppfylle viktige funksjoner der det ikke finnes et lett tilgjengelig biologisk nedbrytbart alternativ, særlig skumglassisolasjon som markisolasjon under fundament og tegl og keramiske fliser i våtrom og andre fuktutsatte bruksområder.

Biodegradable construction

At unbuilt places in the landscape there occur many processes that regenerate life. Plants receive solar energy, grow and produce biomass through photosynthesis. Other living organisms feed on plants and receive from them energy and nutrients to drive their own life processes. Nutrients such as nitrogen and potassium are absorbed and recirculated continually between plants and the soil. Dead plants are decomposed, and the nutrients bound in them are released and returned to the soil where new plants use them to grow. Plant roots remove nutrients from water and purify it while it filters down into the soil. All life on Earth is dependent upon these ongoing ecosystem functions that create and maintain the conditions for life.

Nearly all ecosystem functions are supported by plant societies, and therefore functional integration with plant societies is a basic precondition for ecologically conscious construction. Many resources that can be used to build with come into being as a result of the diverse ecosystem processes that plant societies support, where wood and wood-based materials are perhaps the most important group. Plant-based resources are renewable, since they come to be through the solar energy-driven processes of plant growth and become new nutrients that sustain future plant growth and production of new resources when they fall out of use at last and are returned to the ecosystem. It is exactly this connection to the processes of life that constitutes a sustainable house: it is in a functional way integrated with the many ecological cycles that create and maintain life. The resources are in a certain sense stored in the house over its life cycle, and when they are recycled they become new plants and contribute to maintain the entire ecosystem’s health.

In a sustainable society all materials will be simply divided into biological and technical cycles. An ecologically conscious house shall be built with biological materials to the greatest possible extent. It is only if a recyclable building component or element is also biodegradable or recoverable that it can become a part of a closed ecological cycle. Even if reuse of certain mineral-based materials in technical cycles can lengthen their useful lives, they will regardless enter into a linear and ultimately unsustainable system if they cannot be reused endlessly or be broken down through biological processes into new nutrients for plants. That a house is biodegradable does not mean that it will biodegrade quickly while it is still in use, but rather that all of its components can in a simple way be returned in their entirety to the ecosystem (preferably the ecosystem that they were first harvested from) without release of environmental toxins or other harmful substances and become new nutrients that sustain further plant growth at the end of the house’s life cycle or when materials are replaced during renovation.

Sassi (2006) defines 4 types of biodegradable building materials:

• Natural materials that can be used after simple treatment (e.g. solid sawn wood beams and columns)
• Natural materials that are bound with resin or a fibre mesh (e.g. wood fibre)
• Natural compounds that are used to manufacture products
• Biodegradable synthetic materials (e.g. biodegradable polymers)

It is technically possible to build a biodegradable house. One is though required to be conscious of all of the material choices in all components and the various functions that each component must serve in the finished house. Based on the unique character of biodegradable materials, there are primarily two qualities that limit their areas of use: combustibility and moisture sensitivity. Limits to material choice will affect a house’s design considerably, but it is in such limits that new design solutions can be found and give rise to an ecologically inspired expression.

An overview over alternatives for biodegradable materials shows that it is foundations against the ground, pipes and electrical cables that constitute the greatest challenges for biodegradable buildings. A house with comprehensive use of biodegradable materials can in any case reduce non-biodegradable waste by 99,6% by weight and 99,9% by volume in comparison to a conventional house (Sassi, 2006). There arises also a particular spirit about ecologically integrated houses: to live in the house with the awareness that the expressive inner spaces were created in a completely responsible way without the use of harmful or toxic substances creates special relations to connected plant societies and endows the house with a character of friendliness, health and peace, a unique vitality.

That a building material is not biodegradable does not immediately mean that it cannot be used as a component in an ecologically conscious house. Materials such as foam glass insulation, brick, roof tiles and ceramic tiles are free of environmental toxins and can be produced in a responsible way. They can serve important functions where there is no easily available biodegradable alternative, especially foam glass insulation as ground insulation under foundations and brick and ceramic tiles in wet rooms and other moisture-exposed areas.