Alai

+ 22

Sinds ten minste zo vroeg als de oude Romeinse tijd, hebben mensen de waarde ingezien van wat nu bekend staat als gecontroleerde landbouw, waardoor boeren het hele jaar door planten kunnen telen in plaats van seizoensgebonden. Hoewel ze honderden jaren geleden werden uitgevonden, zijn kassen vandaag de dag nog steeds de populairste vorm van gecontroleerde omgevingslandbouw, met innovaties in technologie en ontwerp die zowel de schoonheid als de doeltreffendheid van deze typologie hebben verbeterd. Hieronder gaan we in detail in op de geschiedenis en de structuur van de kas, evenals op verschillende voorbeelden van innovatief en experimenteel kasontwerp.

In de 1e eeuw n.Chr. documenteerde Plinius de Oudere dat keizer Tiberius zo gehecht was aan komkommers dat zijn tuiniers een kunstmatig systeem maakten waarmee ze de groente het hele jaar door konden kweken. Dit systeem, de voorloper van de moderne broeikas, bestond uit frames of komkommerhuisjes die met geoliede stof of mica waren geglazuurd. Soortgelijke uitvindingen zouden over de hele wereld plaatsvinden – de eerste gedocumenteerde verwarmde kas werd uitgevonden in Korea in de jaren 1450, waarbij gebruik werd gemaakt van een vloerverwarmingssysteem als aanvulling op de isolerende kasstructuur. In de 17e eeuw werd in Europa geëxperimenteerd met de grootte en het ontwerp van kassen, waarvan de kas van Versailles een prachtig voorbeeld is. In de jaren 1800 werden kassen geleidelijk een meer algemeen verschijnsel in plaats van een domein alleen van de rijken – ze verspreidden zich naar de universiteiten met de popularisering van het vakgebied plantkunde en in 1851 werd de Grote Tentoonstelling gehouden in wat in wezen een grote kas was.

In zijn meest algemene vorm is de serre een structuur gemaakt van een doorzichtig materiaal zoals glas, plastic of glasvezel. Het frame is meestal gemaakt van aluminium, staal of hout, en bestaat uit spanten, zijposten en kolommen, en soms gordingen voor extra ondersteuning. Het transparante materiaal laat zonnestraling door het dak en de wanden, waardoor een warmere en meer constante temperatuur dan de omringende omgeving.

Het natuurlijke effect van de transparante structuur wordt echter vaak aangevuld met andere apparatuur die is ontworpen voor ventilatie, verwarming, koeling en verlichting, met name in kassen van commerciële of industriële afmetingen. Wanneer de buitentemperatuur te koud wordt, bijvoorbeeld in klimaten met strenge winters, kan kunstmatige verwarming de warmte van de zonnestraling aanvullen. Omdat de transparante structuur van nature minder isolerend is, kunnen de kosten en de milieuvoetafdruk van verwarming met aardgas of elektrische ovens echter hoog zijn. Passieve verwarming is een natuurlijke oplossing: zonne-energie, afvalwarmte van vee en zelfs geothermische verwarming kunnen in de meeste situaties voor voldoende bijverwarming zorgen.

Aan de andere kant kunnen kassen vaak problemen hebben met oververhitting, vooral wanneer de omgeving ongewoon warm is. Kassen kunnen afkoelen door eenvoudigweg ingebouwde ramen te openen, wat handmatig of automatisch door elektronische regelaars kan worden gedaan. Ventilatie kan ook helpen om de kas op een optimale temperatuur te houden, door warmere lucht bij het dak van de kas naar buiten te laten en koudere lucht bij de grond naar binnen te duwen. Deze circulatie zorgt ook voor verse kooldioxide voor fotosynthese en herstel van planten, terwijl de opbouw van plantpathogenen wordt voorkomen.

Ten slotte gebruiken sommige kassen ’s nachts groeilampen om de hoeveelheid licht die de planten ontvangen te vergroten, zodat ze gezonder groeien en mogelijk zelfs meer oogst opleveren. Verschillende bewateringssystemen, van handmatig bewateren met een slang of een gieter tot automatische systemen zoals capillaire matten of druppelbevloeiing, kunnen ook van invloed zijn op de groei en de opbrengst van de planten. Het type en de kwaliteit van elk van deze kunstmatige systemen zal variëren afhankelijk van de schaal van de kasoperatie, de locatie en het klimaat van de omgeving, en de soorten planten die worden geteeld.

Terwijl kassen typisch gemaakt zijn van transparant materiaal en een structureel frame, kan de vorm van de kas zelf sterk variëren. Een van de meest standaardontwerpen is eenvoudigweg de kas met één gevel – een rechthoekige structuur met een transparant zadeldak. De vorm lijkt op een eenvoudig huis, een verbinding die is gebruikt door RicharDavidArchitekti in hun ontwerp voor een familiekas in Horice. Een ander standaardontwerp is de vrijstaande Quonset, een lange, halfcilindrische kas die populair werd na de Tweede Wereldoorlog. Het Crystal Palace werd in deze vorm gebouwd; tegenwoordig dient het JAjaus van beSTe arkitektura agentzia bat als een moderner voorbeeld. Voor meer commerciële kasconstructies is de goot geschakelde stijl zeer gebruikelijk. Deze typologie, waarbij twee of meer kassen naast elkaar worden geplaatst, verbonden met een gemeenschappelijke muur, is nuttig voor grootschaliger activiteiten en werd gangbaar in de jaren 1980 en 1990. Het nadeel van deze methode is echter de kleinere verhouding tussen vloeroppervlak en buitenmuuroppervlak, wat de efficiëntie van verwarming door zonnestraling kan beperken. BIAS Architects’ Greenhouse as a Home is een voorbeeld van deze bouwstijl.

Een minder gebruikelijke maar esthetisch aantrekkelijke stijl is de geodetische koepelkas, populair geworden in de 20e eeuw. Belangrijke historische voorbeelden zijn het Eden Project in Cornwall en het Climatron in de Missouri Botanical Garden. Meer recentelijk zijn de Dome of Visions van Kristoffer Tejlgaard en Benny Jepsen en een van de kassen in het Penghu Qingwan Cactus Park beide gebouwd in een geodetische koepelvorm; andere kassen in het cactuspark experimenteren ook met vorm en ontwerp door middel van frame- en dakontwerpen.

De kas heeft een lange weg afgelegd sinds de Romeinen voor het eerst mica-structuren bouwden voor de komkommers van keizer Tiberius. Vandaag de dag worden kassen aangevuld door geautomatiseerde kunstmatige systemen, kunnen ze allerlei verschillende vormen en maten aannemen en kunnen ze zelfs voor meerdere doeleinden worden gebruikt, zoals het Uppgrenna Nature House van Tailor Made arkitekter, een kas-spa- en conferentiegebouw. Met zijn natuurlijke verwarmingseigenschappen kan de serrebouwstijl een milieuvriendelijke optie zijn voor elk programma in het juiste klimaat.