Chinese daken werden steiler na hevige sneeuwval

Onder dreiging van sneeuw weken Chinese bouwers het afgelopen millennium af van traditionele bouwvoorschriften. In koude periodes met hevige sneeuwval bouwden Chinezen gebouwen met steilere daken dan voorgeschreven en vice versa in warme periodes. Steile daken kunnen grotere hoeveelheden sneeuw afvoeren, zodat gebouwen niet instorten. Dit blijkt uit onderzoek van historici en klimaatwetenschappers van onder andere de Nanjing Universiteit in China, vorige week gepubliceerd in Science Advances.

Traditionele Chinese publieke gebouwen bestaan uit een houten frame met daarop een schuin, vaak licht naar binnen gebogen dak met overhangende rand. De bouwstijl, waaronder de hellingshoek van het dak, is aan voorschriften gebonden en werd gedetailleerd beschreven, bijvoorbeeld in de Yingzao Fashi (letterlijk: ‘staatsbouwstandaarden’). Deze verhandeling uit 1103 na Christus was bepalend voor de architectuur ten tijde van de tweede helft van de Song-dynastie, in de twaalfde en dertiende eeuw.

Toch gingen Chinese bouwers onder sneeuwdreiging flexibel om met deze bouwstandaarden, zo blijkt uit dit onderzoek. De onderzoekers bestudeerden de hoogte-breedteverhouding bij de daken van tweehonderd overblijfselen van Chinese publieke gebouwen daterend tussen 750 en 1750 na Christus. De hoogte-breedteverhouding is een maat voor de steilheid van het dak en wordt berekend door de hoogte van het dak te delen door de breedte, vanaf de voorkant gezien. Een dak met een hoogte van 1 meter en een breedte van 2 meter heeft dus een hoogte-breedteverhouding van 50 procent. Pas na 940 na Christus is er een duidelijk verband tussen klimaat en steilheid van de daken. Toen zorgde een innovatie in de draagconstructie van het dak ervoor dat Chinezen hun daken zo steil als gewenst konden maken.

Dertig jaar later

De hoogte-breedteverhouding varieert onder de onderzochte daken sterk door de eeuwen heen. Een reconstructie van het klimaat in dezelfde periode laat zien dat sneeuwval in de bouwregio een goede voorspeller is voor de steilheid van daken dertig jaar later. Deze vertraging komt deels door de tijd die het kost om een nieuw gebouw te plannen en bouwen. Ook duurt het even voordat mensen doorhebben dat klimaat verandert.

De onderzoekers kwantificeerden de invloed van sneeuwval op de bouwstijl: bij een gemiddelde sneeuwval van 0,2 tot 0,35 mm per dag, nam de gemiddelde hoogte-breedteverhouding in de daken toe van 25 procent naar 35 procent. Er is meer variatie in de dakhoek, maar de sneeuwval blijkt de meest systematische invloed.

De klimaatinvloed is goed te zien in de verschillende gebouwen van de Longmen Tempel, in de provincie Shanxi. Drie gebouwen van deze tempel zijn elk in een andere eeuw gebouwd. Volgens de Yingzao Fashi zouden deze drie daken allemaal een hoogte-breedteverhouding van zo’n 27% moeten hebben. Wat blijkt? De twee gebouwen uit koudere periodes hebben een steiler dak dan voorgeschreven, terwijl het gebouw dat in een relatief warme periode gebouwd is juist een vlakker dak heeft.