Calculeren met BIM. Vooronderzoek naar de mogelijkheden om investerings- en exploitatiekosten met behulp van een Bouw Informatie Model te bepalen

Calculeren met BIM ing. J. Witteman, mei 2008 Technische Universiteit Eindhoven, faculteit Architecture, Building and Planning, afdeling Design and Decision Support Systems

Vooronderzoek naar de mogelijkheden om investerings- en exploitatiekosten met behulp van een Bouw Informatie Model te bepalen.

Afstudeercommissie: Prof. Dr. Ir. B. de Vries, Technische Universiteit Eindhoven J. Beetz, Technische Universiteit Eindhoven H. Hendriks, deBIMspecialist

Contactgegevens: Ing. Jeroen Witteman Tongelresestraat 307 5642 NB Eindhoven 06 26 896 687 [email protected]

www.calculerenmetbim.nl

Inhoudsopgave

Hoofdstuk 1 Introductie .........................................................................................3 1.1 Aanleiding .....................................................................................................3 1.2 Het afstudeertraject......................................................................................4 1.2.1 Voorstudie..............................................................................................4 1.2.2 Ontwerp .................................................................................................5 1.2.3 Uitvoering..............................................................................................5 1.3 Het Vooronderzoek........................................................................................5 Hoofdstuk 2 Het Bouw Informatie Model (BIM) ..................................................6 2.1 Het principe...................................................................................................7 2.2 Informatiestructuur ......................................................................................8 2.2.1 Industry Foundation Classes .............................................................10 2.2.2 Entiteiten ............................................................................................12 2.3 Ontwikkelingen...........................................................................................12 2.3.1 Genereren van een BIM......................................................................13 2.3.2 Werken met een BIM..........................................................................14 Hoofdstuk 3 Het bouwproces ...............................................................................17 3.1 Bouwfasen ...................................................................................................17 3.2 Van grof naar fijn........................................................................................19 Hoofdstuk 4 Niveau indeling ...............................................................................21 4.1 Methodieken................................................................................................21 4.1.1 De elementenmethode ........................................................................22 4.1.2 Stabu....................................................................................................23 4.2 Toepassing ...................................................................................................24 Hoofdstuk 5 De Calculatie ...................................................................................26 5.1 Ramen, begroten en calculeren ..................................................................26 5.1.1 Kengetallen .........................................................................................27 5.1.2 Prijs x hoeveelheid ..............................................................................28 5.1.3 Uitvoeringswijze..................................................................................28 5.1.4 Meer- en minderwerk .........................................................................29 5.2 De calculatiecyclus......................................................................................29 Versie: 1.6, definitief

5.3 Investeringskosten......................................................................................30 5.4 Exploitatiekosten ........................................................................................30 Hoofdstuk 6 Het onderzoek, afstudeerplan ........................................................32 6.1 6.2 6.3 6.4

Probleemveld...............................................................................................32 Doelstelling..................................................................................................33 Onderzoeksvraag.........................................................................................33 Beoogde resultaten......................................................................................34

6.5 Relevantie....................................................................................................35 6.6 Tijdstraject ..................................................................................................35 6.7 De afstudeercommissie ...............................................................................36 Hoofdstuk 7 Calculeren met BIM........................................................................38 Hoofdstuk 8

Literatuurlijst .................................................................................39

2

Hoofdstuk 1 Introductie

De titel ‘Calculeren met BIM’ bevat twee termen die gedurende mijn afstuderen een nadere uitleg nodig hebben, namelijk ‘Calculeren’ en ‘BIM’ (Bouw Informatie Model). De term ‘calculeren’ heeft betrekking op het doel van dit onderzoek naar de mogelijkheid om bouwkosten met behulp van een Bouw Informatie Model te bepalen en de term ‘BIM’ is het middel waarmee de bepaling daarvan tot stand moet komen. In dit vooronderzoek zal de nadruk daarom liggen op de term ‘Calculatie’. Aan de hand van dit vooronderzoek zal in een later afstudeer stadium uitgebreid aandacht worden besteed aan het onderdeel ‘BIM’ en de mogelijkheden om met behulp van dit model het gestelde doel (een calculatie) te bereiken.

1.1

Aanleiding

Als verlengde van mijn vooropleiding aan de Hogere Technische School te ’sHertogenbosch met afstudeerrichting bouweconomie ben ik in 2003 begonnen aan de masteropleiding Design and Decision Support Systems aan de Technische Universiteit Eindhoven. Zoals ik ook in mijn portfolio werkzaamheden heb omschreven geloof ik dat met name de sector die zich bezig houdt met bouwkosten veel baat kan hebben bij automatiseringsmiddelen. Naast mijn studie ben ik tevens werkzaam bij bouwkosten- en management bureau Dukers & De Cock in Eindhoven wat mijn interesse met betrekking tot de economische discipline binnen de bouw verder heeft uitgebreid. Bij dit bedrijf ben ik het afgelopen jaar in aanraking gekomen met het onderwerp BIM, wat ook op de Technische Universiteit op de afdeling Design and Decision Support Systems een veel besproken onderwerp blijkt te zijn. Prof. Dr. Ir. Bauke de Vries heeft veel contacten met bedrijven die zich, soms experimenteel, bezig houden met de BIM

3

systematiek en bezoekt regelmatig bijeenkomsten waar nieuwe ontwikkelingen op dit gebied worden gepresenteerd. Ook dhr. H. Hendriks is als directeur van deBIMspecialist regelmatig aanwezig bij dergelijke bijeenkomsten. In beginsel ben ik geen voorstander geweest onderzoek te doen naar de mogelijkheid kosten te bepalen uit een drie dimensionaal model. Dit had er vooral mee te maken dat de tekensoftware voor dit soort modellen gemaakt zijn om bouwkundige tekeningen te produceren en niet om welk ander soort berekening dan ook te maken. Het bepalen van kosten uit een dergelijk model leek mij dan ook onmogelijk. Een omslagpunt in deze denkwijze is gekomen door het zien van een software pakket dat als hoofddoel het maken van een Bouw Informatie Model heeft. Ook dhr. Hendriks heeft mij enkele concrete voorbeelden laten zien van modellen die om kunnen gaan met het bestandsformaat van BIM en de daaraan verbonden mogelijkheden en probleemgebieden. Daarnaast is zichtbaar dat grotere partijen, zoals de Rijksgebouwendienst, zich oriënterend met deze materie bezig houden, wat eveneens invloed heeft gehad op mijn denkwijze. Door deze invloed kan namelijk met redelijke zekerheid worden geconstateerd dat het Bouw Informatie Model, voortaan BIM, de toekomst heeft.

1.2

Het afstudeertraject

Ten behoeve van informatieverstrekking naar derden die op welke wijze dan ook betrokken zijn bij dit afstudeertraject, volgt een toelichting met betrekking tot het afstudeertraject zoals dat doorlopen wordt aan de Technische Universiteit Eindhoven. Het afstudeertraject is verdeeld in een voortraject dat wordt afgesloten met een begincolloquium en het daadwerkelijke afstuderen dat wordt afgesloten met het eindcolloquium. Een tussentijdse beoordeling op de procesgang geschiedt door middel van het tussencolloquium. Voor de masteropleiding Design and Decision Support Systems kunnen deze fasen worden aangeduid als voorstudiefase, ontwerpfase en uitvoeringsfase, wanneer het afstuderen de ontwikkeling van een product inhoudt. 1.2.1 Voorstudie De voorstudie bestaat hoofdzakelijk uit een literatuur onderzoek waarin bestaande, soortgelijke onderzoeken worden geanalyseerd en informatie over het onderwerp wordt vergaard. Aangezien in dit afstudeeronderwerp een duidelijke scheiding in ‘doel’ en ‘middel’ is te onderscheiden, zal ik mij in deze fase voornamelijk bezig houden met de doelkant, de calculatie. Hierbij zal ik nagaan

4

welke informatie nodig is om een correcte calculatie van bouwkosten te kunnen maken. 1.2.2 Ontwerp Wanneer het afstudeeronderzoek tot doel heeft te komen tot een werkend product, dan zal in deze fase het te ontwikkelen product op basis van de voorstudie worden ontworpen. In dit stadium is nog niet met zekerheid te zeggen of het onderzoek daadwerkelijk tot een product zal leiden, maar met enige zekerheid wel dat er handreikingen zullen worden ontwikkeld die de mogelijkheden van en de weg naar een eventueel eindproduct aantonen. 1.2.3 Uitvoering Wanneer het ontwerp van het eindproduct gereed is, kan de ontwikkeling ervan in de vorm van een werkend programma of prototype beginnen. Ook deze fase is afhankelijk van de ontwikkelingen in de voorgaande onderzoeksfasen, maar een mogelijk eindresultaat zou een programma kunnen zijn waarmee een Bouw Informatie Model kan worden omgezet in een bouwkosten calculatie in een bepaalde fase van het bouwproces of voor bepaalde bouwkundige elementen.

1.3

Het Vooronderzoek

Zoals vermeld zal de nadruk in dit vooronderzoek liggen op het onderwerp ‘Calculeren’. Tijdens het vooronderzoek moet duidelijk worden hoe een calculatie is opgebouwd, welke informatie als bron dient voor de calculatie en dus welke informatie het later te bespreken BIM moet bevatten om te komen tot de gewenste uitvoer. Analyse van het onderwerp calculatie is daarmee noodzakelijk om het doel van dit onderzoek juist te formuleren. Dit rapport bestaat uit 3 delen. In het eerste deel (hoofdstuk 2) zal beknopt worden ingegaan op het Bouw Informatie Model. Aan de orde komen daarbij het principe van het gebruik ervan en de structuur van het model. Het tweede deel gaat uitgebreid in op het onderdeel calculeren. Voor elke fase van het bouwproces worden de bepalingsmethoden van bouwkosten behandeld. In dit stadium is het nog te vroeg om relaties tussen het model en de calculatie te leggen. Naar aanleiding van de resultaten uit het vooronderzoek zal in het laatste deel van dit rapport (hoofdstuk 6) het vervolg van het afstudeertraject worden opgezet, waarbij de doelstelling, de onderzoeksvraag en de planning voor het afstuderen vastgesteld.

5

Hoofdstuk 2

Bouwkundig tekenen Boekhouden

Het Bouw Informatie Model (BIM)

handmatig boekhouden

boekhouden met een spreadsheet

boekhoudprogramma's

tekentafel

tekenpaketten (lijnen)

tekenpaketten (elementen)

Figuur 2-1; De ontwikkeling van software

Als we de ontwikkelingen van het bouwkundige tekenen bekijken zien we een vergelijkbare ontwikkeling als op andere vakgebieden. Figuur 2-1 laat de ontwikkeling van enerzijds boekhoudkundige- en anderzijds bouwkundige tekenwerkzaamheden zien. Het eerste stadium is het stadium waarin de werkzaamheden met de hand (papieren grootboeken of de tekentafel) worden uitgevoerd. In het tweede stadium worden de werkzaamheden weliswaar met de computer uitgevoerd, maar zijn er nog geen koppelingen tussen gegevens beschikbaar. Veranderingen op de ene locatie moeten nog handmatig worden doorgevoerd op andere locaties. Momenteel bevindt de software zich in het derde stadium. De administratieve boekhoudpakketten hebben tot doel om invoeren van de gebruiker volledig boekhoudkundig te verwerken. De tekenpakketten waarin

6

elementen worden getekend hebben een soortgelijk doel. Veranderingen in de plattegrond zullen door de software worden doorgevoerd in de doorsneden en aanzichten van de tekening. Toch zit er in deze vergelijking één heel groot verschil en dat is een essentie van het hele bouwproces, namelijk dat er meerdere partijen, in gevarieerde samenstelling bij betrokken zijn. De essentie van de ontwikkeling van automatiseringsystemen in bovengenoemde procesgang, is dat wijzigingen gedurende een bepaald proces maar één keer hoeven worden doorgevoerd. Deze slag wordt weliswaar gemaakt als het gaat om de tekeningen (wijzigingen in de plattegrond zullen automatisch worden doorgevoerd in aanzichten en doorsneden), maar deze wijzigingen zullen niet rechtstreeks worden doorgezet in andere bij het proces betrokken partijen (bouwfysica, bouweconomie, constructie, etc.). Om dit te bereiken zouden deze verschillende partijen gezamenlijk aan één model moeten werken. Dit is dan ook de basis voor het tot stand komen van het Bouw Informatie Model. Zonder in dit stadium al heel gedetailleerd op de BIM materie in te gaan, volgt nu een korte omschrijving van de werking van een dergelijk model.

2.1

Het principe

Bij het gebruik van een BIM zou in de ideale situatie het hele, bij een project betrokken, team de beschikking hebben over één model. Alle partijen kunnen gegevens met betrekking tot hun eigen discipline aan het model toevoegen en benodigde gegevens weer uit het model genereren (figuur 2-2 (National Institute of Building Sciences, 2007). Door de standaard indeling van het bestand dat het model vertegenwoordigt, kunnen discipline-eigen programma’s de juiste informatie uit het model halen, verder verwerken en nieuwe informatie weer aan het model toevoegen. Het model bevat niet alleen de drie dimensionale geometrische informatie van het object, maar kent als vierde dimensie ook de kenmerken van de aanwezige elementen.

7

Figuur 2-2; Het Bouw Informatie Model in het bouwteam (NIBC, 2007)

2.2

Informatiestructuur

De besproken tekenpakketten, werkend met lijnen, punten en twee dimensionale tekenobjecten, bevatten uitsluitend informatie over de geometrie van het model. Ook de traditionele drie dimensionale tekenmethoden slaan uitsluitend geometrische informatie op. Later ontwikkelde software, waarmee tekeningen worden opgebouwd uit elementen, bevatten naast de geometrische ook informatie over het type elementen, materialen, kwaliteit, etc. Ook in deze tekenpakketten ontbreken echter vaak twee essentiële gegevens die het verschil duidelijk maken met het Bouw Informatie Model, namelijk; 9 De onderlinge relatie tussen elementen en 9 Gegevens over ruimten. Figuur 2-3 (Khemlani, 2004) laat grafisch het verschil in opvatting tussen de traditionele geometrische modellen en een BIM zien.

8

Figuur 2-3; Verschil tussen een (a) geometrisch- en een (b) Bouw Informatie Model (Khemlani, 2004)

Het linker fragment (figuur 2-3a) is een weergave van 2 rechthoeken, met beide een startpunt, een lengte en een breedte. Tezamen vormen zij een figuur waaruit een ruimte met omringende wanden is af te lezen, maar waar voor het model alleen een relatie bestaat tussen een punt en een rechthoek. Het is dus een louter geometrisch model. Het rechter fragment (b) daarentegen bestaat uit een model met vier wanden die een ruimte doen ontstaan. Aangezien het model gegevens van de wanden bevat, waaronder de dikte (depth) en lengte (length) van de wanden, zijn de vier startpunten (start point) voldoende om het model geometrisch op te bouwen. Door de aaneenschakeling van de vier wanden heeft wand 1 een relatie met de aanliggende wanden 2 en 4 (connected walls) alsmede met de aangrenzende ruimte (attached spaces).

9

2.2.1 Industry Foundation Classes Naast Bouw Informatie Model spreekt men ook vaak over IFC model om een model aan te duiden dat is opgebouwd volgens de standaard welke ontwikkeld is door IAI (International Alliance for Interoperability), een wereldwijde bestaande uit commerciële bedrijven en onderzoeksinstellingen dat andere bezig houd met de ontwikkeling van de standaard voor Informatie Model. IFC staat voor Industry Foundation Classes en is

organisatie zich onder het Bouw ontwikkeld

om als communicatiemiddel tussen discipline eigen applicaties te dienen welke worden gebruikt in het bouwkundig ontwerp- en beheer proces van een gebouw. Om dit te bewerkstelligen is informatie over de aanwezige elementen in het model, zoals vloeren, wanden, daken, etc. niet voldoende. Het IFC model bevat daarom tevens informatie over gegevens op een hoger niveau, zoals de omgeving, de ruimten, de organisatiestructuur, etc., onder welke omstandigheden het object tot stand komt en beheerd wordt. Om onderscheid in de verschillende soorten gegevens te maken is het IFC model opgebouwd in een structuur zoals weergegeven in figuur 2-4 (Abachi et al., 2006) . In deze structuur is een indeling in vier lagen zichtbaar (Liebich, T en Wix, J. , 2000); 9 9 9 9

De ‘resource layer’ De ‘core layer’, bestaande uit de ‘kernel’ en ‘extension scemes’ De ‘interoperability layer’ De ‘domain layer’.

De ‘domeinlaag’ is de laag waarin zich de entiteiten van het model met hun eigenschappen bevinden. De eigenschappen zijn afkomstig uit de lager gelegen lagen, zoals geldt voor elke laag van de structuur. Uiteindelijk zijn alle eigenschappen dus afkomstig uit de ‘bronlaag’ (de resource layer). Een element uit de domeinlaag heeft bijvoorbeeld een geometrie, waarvan de eigenschappen (lengte, breedte, hoogte, positie, etc) afkomstig zijn uit de bronlaag (Geometry Resource). Tussenkomst van de ‘interoperability layer’ (de communicatielaag) zorgt ervoor dat het model met verschillende disciplines kan worden uitgewisseld. Elk model in deze laag bestaat uit een combinatie van eigenschappen voor een bepaalde discipline, bestaande uit een verzameling van (twee of meer) modellen uit de domeinlaag. De domein modellen worden dus ten behoeve van uitwisselbaarheid verbonden door middel van de communicatielaag.

10

Boven de communicatielaag bevindt zich de ‘core layer’ (de hoofdlaag), die de basisstructuur van het IFC model vormt en bestaat uit de ‘kernel’ (de kern) en de ‘core extensions’ (hoofdindeling). De kern vormt als het ware een sjabloon voor elk IFC model en kan worden onderverdeeld in een aantal hoofdcategorieën uit de hoofdlaag. Ook de gegevens in de hoofdlaag zijn toepasbaar op elk IFC model. Dit is belangrijk om te vermelden, aangezien gegevens op hoger liggende niveaus specifiek aan een project gebonden kunnen zijn.

Figuur 2-4; Structuur van het IFC model (Abachi et al., 2006)

11

2.2.2 Entiteiten Het model bestaat uit entiteiten (wanden, vloeren, kozijnen, etc.), welke in een hiërarchische structuur zijn opgebouwd. Zo is een gemodelleerd wandelement een sub element van de entiteit ifcWall, welke weer een sub element is van het element ifcBuildingElement, enzovoorts. Op het hoogste niveau bevindt zich de ifcRoot. Figuur 2-5 geeft de locatie van een wand- en een ruimte element in de structuur weer. Ook is weergegeven hoe de relatie tussen het wand element en de ruimte in de structuur tot stand komt met behulp van de ‘relatie entiteit’. Door de hiërarchische indeling kunnen elementen eigenschappen erven van bovenliggende niveaus, waardoor het niet nodig is om voor elk gemodelleerd element eigen kenmerken te definiëren.

2.3

Ontwikkelingen

Er is een tweeledige ontwikkeling gaande rondom het fenomeen BIM. Enerzijds worden er applicaties ontwikkeld of bestaande applicaties aangepast, zodat deze in staat zijn een BIM te genereren, anderzijds zijn er een aantal partijen die, vaak experimenteel, een project met behulp van een BIM trachten te beheren. Dergelijke werkwijzen zijn er altijd op gericht om multidisciplinair werken mogelijk te maken. Over het algemeen wordt daarbij uitgegaan van een vast team met verschillende disciplines, omdat er dan in deze experimentele fase duidelijke afspraken kunnen worden gemaakt omtrent het gebruik van het model zonder dat er daarbij met de algemeen geldende standaard rekening gehouden hoeft te worden.

12

Figuur 2-5; Hiërarchische structuur van het IFC model (Khemlani, 2004)

2.3.1 Genereren van een BIM Het is niet verwonderlijk dat het de bestaande tekenpakketten zijn die proberen aan te sluiten bij de IFC standaard. Het ontwikkelen van nieuwe software zou veel meer energie kosten. De IAI bepaald door middel van certificaten welke tekenpakketten voldoende mogelijkheden hebben om IFC modellen te lezen en te genereren en is een gulle instantie als het gaat om de uitgifte van dergelijke toekenningen. Vanzelfsprekend willen zij BIM een zo groot mogelijk draagvlak

13

geven en publiceren daarom de voorwaarden om aan de vereisten voor een certificaat te voldoen in het openbaar. De ontwikkelaars van de beschikbare tekenpakketten hebben commerciële doeleinden, waardoor er niet zonder meer een uitwisseling van beschikbare gegevens plaats kan vinden. Om aan te kunnen sluiten bij de IFC standaard zullen zij dus specifieke vertalers moeten ontwikkelen (Khemlani, 2004) die uitwisseling met de IFC standaard mogelijk maken. Een nadeel van deze ontwikkeling is, dat de communicatie mogelijkheid een uitbreiding is van het bestaande pakket. De basisfunctie van het pakket blijft echter het in zo kort mogelijke tijd kunnen produceren van een goede bouwkundige tekening. Ook de gebruikers van de tekenpakketten, de architecten, zijn momenteel alleen geïnteresseerd in deze basisfunctionaliteit en houden nog geen rekening met toekomstige ontwikkelingen (Schaap, 2008). In Nederland zijn ArchiCAD van Graphisoft en Revit van Autodesk waarschijnlijk de meest bekende objectgeoriënteerde tekenpakketten welke gecertificeerd zijn als zijnde een BIM pakket. In beide programma’s is het mogelijk elementen drie dimensionaal te modelleren en te voorzien van diverse eigenschappen om daarmee een IFC model op te vragen. Autodesk Revit claimt zelfs dat het doelgericht is ontworpen om een BIM te genereren (Autodesk, 2008) en geven ook voorbeelden van exportmogelijkheden naar onder andere bouwfysische rekensoftware. Net als ArchiCAD blijkt echter dat ook Revit in hoofdzaak bedoeld is een goede bouwkundige tekening te maken en niet om een BIM te genereren. Allplan, een product van Nemetschek, is een pakket waarmee daadwerkelijk gemodelleerd in plaats van getekend wordt. Met deze modelleerapplicatie is het mogelijk virtueel te bouwen, waarbij het model wordt opgebouwd zoals het ook op de bouwplaats zou worden opgebouwd. Uitvoeringsproblemen komen hierbij al in de ontwerpfase aan het licht. Groot verschil met de eerder genoemde pakketten is dat het pakket naast onderscheid in elementen (wanden, vloeren, kozijnen, etc.) ook onderscheid maakt tussen de onderdelen waaruit de elementen zijn opgebouwd. Een buitenwand bestaat dus uit een combinatie van binnenblad, isolatiepakket, luchtspouw en buitenblad. 2.3.2 Werken met een BIM In tegenstelling tot de door Schaap (2008) genoemde architecten, zijn veel aannemers wel geïnteresseerd in de mogelijkheden die een BIM biedt. Het is dan ook deze groep die initiatieven neemt om op experimentele wijze projecten met een BIM te doorlopen.

14

COINS (Constructieve Objecten en Integratie van Processen en Systemen) is een projectgroep met vertegenwoordigers vanuit opdrachtgevers, bouwbedrijven, ingenieursbureaus, netwerkorganisaties en kennisinstellingen die een afsprakenstelsel ontwikkelen voor het werken met 3D objectinformatie. Daarbij worden een tweetal producten ontwikkeld; 9 CEM (Coins Engineering Methode) 9 CBIM (Coins Bouw Informatie Model) CEM is een standaard waarin sectorbrede afspraken zijn gemaakt over werkmethoden. Het omschrijft onder andere de wijze waarop informatie tussen partijen wordt gecommuniceerd en welke partijen welke rol binnen het proces vertegenwoordigen. De beschikbare informatie wordt opgeslagen in het CBIM, waarin gebruik wordt gemaakt van de IFC standaard, maar waar de nadruk wordt gelegd op de voor integratie van belang zijnde onderwerpen. Het COINS programma bevindt zich in een ontwikkel- toepassingsfase, waarbij stukjes ontwikkelde theorie worden getoetst in de praktijk, onder andere bij projecten van de BAM, een grote Nederlandse bouwonderneming en de resultaten daarvan weer in de theorie verder worden ontwikkeld. Een van de praktijk projecten omvat het bepalen van hoeveelheden uit een digitaal model, een project wat nauw aansluit bij dit afstudeeronderwerp. Bij dit praktijk project worden verschillende rollen gehanteerd. Elke rol krijgt de bevoegdheid bepaalde informatie aan het model toe te voegen. De informatie heeft betrekking op de rol die vervuld wordt. De rollen die worden onderscheiden voor het bepalen van hoeveelheden zijn; 9 Ontwerp leverende; die het ontwerp met nodige functies levert maar geen technische oplossingen aandraagt. 9 Dimensie toetsende, die het geleverde ontwerp toetst en de exacte afmetingen definieert. 9 Technische oplossingen uitwerkende, die het ontwerp vertaald in technische oplossingen die het meest geschikt zijn voor het project. 9 Catalogus beherende, die de technische oplossingen beheert in een bibliotheek zodat de eigenschappen en kenmerken van de oplossingen eenduidig worden vastgelegd. 9 Werkvoorbereidende, vertaald de benodigde oplossingen in handelingen die verricht moeten worden in de vorm van materiaal, materieel, arbeid en onderaannemers.

15

9 Hoeveelheden rapporteur, die de benodigde handelingen kwantificeert naar hoeveelheden. 9 Kosten rapporteur, die de kosten van de handelingen en hoeveelheden bepaald. Het uitgevoerde proefproject bestaat uit de hoeveelheden bepaling van enkele elementen. In de opgestelde resultaatrapportage (COINS, 2007) worden een betonwand en een keldervloer omschreven. Beide elementen die al in een vroeg stadium van het proces van gedetailleerde informatie kunnen worden voorzien. Hiermee wordt een eerste aanzet gegeven tot het bepalen van hoeveelheden, maar geheel nieuw is de methode niet, want de eerder genoemde bestaande tekenpakketten kennen deze functionaliteit ook al. Naast BAM zijn ook tal van andere partijen bezig zich BIM eigen te maken. Aangezien grotere opdrachtgevers, zoals het rijk al bezig zijn met het uitstippelen van concrete plannen om de toepassing van BIM voor te schrijven (CPI, 2008) is de verwachting dat de toepassing ervan zich in snel tempo uit zal gaan breiden.

16

Hoofdstuk 3 Het bouwproces

Inherent aan dit afstudeeronderwerp is dat het een onderwerp is dat gedurende het hele bouwproces een rol speelt. Het bouwproces bestaat niet alleen uit het realiseren van het object. Het traject dat vooraf gaat aan de start van de uitvoering, alsmede de periode van ingebruikname van het gerealiseerde object worden eveneens tot het bouwproces gerekend. Om al deze achtereenvolgende, bij dit traject behorende handelingen, beheersbaar te houden, wordt het proces opgedeeld in fasen.

3.1

Bouwfasen

Over de fasering van het bouwproces en de benaming ervan zijn de meningen verdeeld. Niet alleen zijn er een groot aantal informatiebronnen welke op verschillende wijze procesfasen beschrijven, ook zullen onderscheidden fasen elkaar in praktijk overlappen of zelfs volledig door elkaar heen lopen. Ongeacht de benaderingswijze van de verschillende fasen, om een bouwproces op gang te zetten is er op een zeker moment een zekere behoefte aan huisvesting nodig. Iemand neemt het initiatief om aan deze behoefte invulling te geven (initiatief). Uitgaande van een traditioneel proces van een nieuw- of verbouw project, zal onderzocht moeten worden wat voor type huisvesting gewenst is (project definitie) en of de behoefte hebbende over de (financiële) middelen beschikt om aan de behoefte invulling te geven (oriëntatie/ haalbaarheid). Als dit het geval is zullen de omschreven wensen, welke worden omschreven in een programma van eisen, in een aantal stadia moeten worden vertaald naar een ontwerp. Het ontwerp begint met een schets van de architect (structuur- of

17

schetsontwerp) en ontwikkeld zich tot voorlopig- en uiteindelijk definitief ontwerp. Gedurende het ontwerpproces moet er voldoende controle zijn op de (financiële) haalbaarheid van het ontwerp. Wanneer voor het definitief ontwerp toestemming wordt verkregen dit te realiseren zullen, afhankelijk van de gekozen proces- en contractvorm, bestek en bestektekeningen dienen om een partij te contracteren die het ontwerp zal uitvoeren (bestek-/ prijsvorming-/ aanbestedingsfase). Voor de uitvoerende partij begint de voorbereiding om het ontwerp te kunnen realiseren (werkvoorbereiding). Ook tijdens de aansluitende uitvoeringsfase zal gelet moeten worden op de financiën en planning. De uitvoeringsfase wordt afgesloten met de oplevering, waarbij het eigendom van het uitgevoerde object wordt overgedragen aan de opdrachtgever. Een nieuwe ontwikkeling is, dat uitvoerende partijen zich ook bezig wensen te houden met de gebruiksfase in de vorm van het aanbieden van onderhoudscontracten. Een onderverdeling van bovengenoemde procesgang in fasen, die zich specifiek richt op het onderdeel bouwkosten en kwaliteit is omschreven in NEN 2634, ‘Termen, definities en regels voor het overdragen van gegevens over kosten- en kwaliteitsaspecten voor bouwprojecten’ van het Nederlands Normalisatie Instituut (2002). De titel van deze normering geeft al aan dat dit precies datgene omschrijft waaraan het eindproduct van dit onderzoek moet voldoen. Het omschrijft als het ware wat voor product met welke kwaliteit een opdrachtgever mag verwachten van een bouwkostendeskundige in elke fase. Figuur 3-1 geeft een deel van de hoofdtabel van NEN 2634 weer. De legenda van deze tabel laat zien dat naarmate het proces vordert, de nauwkeurigheid van de bouwkostenbepaling toeneemt, doordat op lager gelegen niveaus kosten worden bepaald. Over deze niveau indeling meer in hoofdstuk 4. Logischerwijs ontstaat de mogelijkheid nauwkeuriger kosten te bepalen door het feit dat er gedetailleerdere keuzes worden gemaakt naarmate het proces vordert. Poortman (1990) omschrijft deze ontwikkeling als een afname van de keuze vrijheid, zoals weergegeven in figuur 3-2.

18

Figuur 3-1; Niveau van informatieoverdracht gedurende de bouwfasen (NEN 2634, 2002)

3.2

Van grof naar fijn

Zoals weergegeven in figuur 3-2 (Poortman, 1990) neemt de keuzevrijheid gedurende het bouwproces af. Logisch, want het maken van keuzes uit alternatieven is het enige middel om te komen tot een eindproduct en iedere gemaakte keuze leidt tot een beperkter aantal mogelijkheden het ontwerpprobleem op te lossen. De figuur laat zien dat na afloop van bepaalde fasen het niet meer mogelijk is om bepaalde keuzes uit alternatieven te maken. Het verschil tussen de bovenste en onderste lijn kan worden aangeduid als het keuzevrijheidsgebied van het proces.

19

Figuur 3-2; Keuzevrijheidverloop gedurende het proces. (Poortman, 1990)

20

Hoofdstuk 4 Niveau indeling

Afname van de keuzevrijheid leidt tot de mogelijkheid nauwkeuriger kosten van het te realiseren object te bepalen. Om deze nauwkeurigheid in het object zichtbaar te maken wordt het totale object (of het totale project) opgedeeld in meerdere eenheden. Zo kan een project als totaal opgedeeld worden in bouwdelen, welke vervolgens weer kunnen worden opgedeeld in bouwelementen, technische oplossingen, enzovoorts, tot het niveau waarop de hoeveelheid aan daadwerkelijke arbeid, hoeveelheid bouwmaterialen, materieel en de inzet van onderaannemers kan worden bepaald.

4.1

Methodieken

Evenals bij de verdeling van het bouwproces in fasen zijn er meerdere manieren om het totale project op te delen in kleinere eenheden. Vaak is dit een projectafhankelijke opgave, waarbij het aantal niveaus en de verdeling ervan wordt bepaald door de complexheid, de omvang en de diversiteit aan bijvoorbeeld materialen van het totale project. Figuur 4-1 is in zekere zin een grafische weergave van de in figuur 3-1 weergegeven legenda. Bovenin vinden we niveaus als ‘totaal project’ of ‘gebouw’. Dalend in de piramide structuur worden deze niveaus opgedeeld in delen als ‘bouwdeel’ en nog lager weer verder in ‘wanden’, ‘vloeren’, ‘daken’, etc. Op de laagste niveaus treffen we onderdelen aan die niet verder opdeelbaar zijn. In het extreme geval spreken we hier bijvoorbeeld over heipiketten, spijkers, latjes, etc. die onderdeel zijn van het daarboven gelegen object. Dit wordt ook wel het ‘spijkerniveau’ genoemd.

21

Figuur 4-1; Principe niveau indeling project

Herkenbaarheid van de lager gelegen niveaus wordt verkregen door een codestructuur toe te passen waarmee elk onderdeel uit de piramide aan zijn bovenliggende niveau kan worden gekoppeld. Vanzelfsprekend zijn zeer veel codestructuren denkbaar en worden er ook zeer veel toegepast. Toch zijn de meeste, vaak bedrijfeigen, structuren afgeleid van nationaal bekende en bouwbrede toegepaste structuren, de elementenmethode en de Stabu. 4.1.1 De elementenmethode Een breed gedragen methode om een bouwkundig object in meerdere onderdelen te verdelen en te coderen is de door de BNA (2005) opgestelde Elementenmethode 2005. Deze codestructuur is gebaseerd op onderscheid in functies van onderdelen van een object (vloeren, wanden, daken, etc.). De methode begint op een hoog niveau in de piramide structuur en verdeeld het object vervolgens in een viertal niveaus. Deze niveaus zijn; 9 Elementgroepen bv. 2- Bovenbouw 9 Elementen bv. 23 Vloeren 9 Variant-elementgroepen 9 Variant-elementen

bv. 23.2 Constructieve vloeren bv. 23.21 Vrijdragende vloeren

Op een hoger gelegen niveau is een indeling naar werksoort in deze methode zichtbaar en daarboven indirect nog een indeling naar discipline van de werkzaamheden.

22

(0-) PROJECT TOTAAL

Infrastructuur voorzieningen (1-) FUNDERINGEN

Bouwkundige voorzieningen

Tec

(2-) RUWBOUW

(3-) AFBOUW

(4-) AFWERKINGEN

(5-) INSTALLATIE WERKTUIGBOUWKUNDI (50) Gereserveerd (51) Warmteopwekking

(10) Gereserveerd (11) Bodemvoorzieningen

(20) Gereserveerd (21) Buitenwanden

(30) Gereserveerd (31) Buitenwandopeningen

(40) Gereserveerd (41) Buitenwandafwerkingen

(12) Gereserveerd

(22) Binnenwanden

(32) Binnenwandopeningen

(42) Binnenwandafwerkingen

(52) Afvoeren

(13) Vloeren op grondslag

(23) Vloeren

(33) Vloeropeningen

(43) Vloerafwerkingen

(53) Water

(14) Gereserveerd

(24) Trappen en hellingen

(34) Balustrades en

(44) Trap- en helling

(54) Gassen

Tabel 4-1; Hoofdtabel Elementenmethode 2005, partiële weergave (BNA, 2005)

De indeling van de Elementenmethode, deels weergegeven in tabel 4-1, is in een zelfde vorm gietbaar als figuur 4-1, waarbij ‘Project Totaal’ zich op het bovenste niveau bevindt en de elementen zich op het laagste niveau bevinden. Daaronder zijn vervolgens de variant-elementgroepen en de variant elementen te plaatsen welke eveneens worden vermeld in de Elementenmethode 2005. Veel

landelijk

bekende

bouwhulpmiddelen,

zoals

documentaties,

materiaalinformatie brochures en teken- en berekenprogramma’s maken dankbaar gebruik van deze wijze van onderverdelen van elementen. Deze codestructuur wordt onder meer gebruikt in de Nederlandse Bouwdocumentatie en in de layer verdeling van bouwkundige CAD pakketten. 4.1.2 Stabu Een coderingssystematiek die niet op basis van elementen, maar op basis van werkzaamheden (schilderwerk, betonwerken, metselwerk, etc.) onderscheid maakt is de methodiek van Stabu (2005). Deze systematiek is er dus niet voor bedoeld herkenbaarheid van elementen uit de piramide structuur te krijgen, maar in beginsel ontwikkeld voor het opstellen van bestekken. Daarnaast worden in deze structuur de daadwerkelijke acties, die nodig zijn de werksoort uit te voeren, gecodeerd.

23

4.2

Toepassing

De niveau indeling is niet in de laatste plaats ontwikkeld om ramingen, begrotingen en calculaties overzicht te geven. Daarnaast maakt de indeling het mogelijk om in verschillende stadia van het bouwproces te calculeren. Men kan immers in de beginfase niet direct op het laagste niveau de bouwkosten bepalen, omdat de informatie daarvoor simpelweg nog niet beschikbaar is. Het bepalen van de kosten op een hoger niveau biedt dan uitkomst. De fase- en niveau -indeling samen, leveren op deze wijze een weergave volgens figuur 4-2, waarbij naarmate het proces vordert, gegevens op lager gelegen niveaus worden gebruikt om de bouwkosten te bepalen.

Figuur 4-2; Objectniveaus en bouwfasen

Het verschil in structuur van de Elementenmethode en de codering volgens Stabu, maakt de methoden uitermate geschikt om in combinatie toe te passen. De opgedeelde elementen volgens de NLsfb worden daarbij door de volgens Stabu gecodeerde werkzaamheden vervaardigd (figuur 4-3). 2- Ruwbouw 22 Binnenwanden 22.2 Constructief 22.21 Massieve wanden 22.21.001 Metselwerk baksteen wand Afschrijving stelprofielen Stellen stelprofielen Waalformaat bakstenen Voegspecie Metselen waalformaat baksteen Aanbrengen voegvulling 2-zijdig schoonwerk

Niveau indeling volgens NLsfb Tussenniveau Werkindeling met onderscheid in materiaal, arbeid, materieel en onderaanneming volgens STABU codering

Figuur 4-3; Voorbeeld toepassing combinatie NLsfb en STABU

24

25

Hoofdstuk 5 De Calculatie

Op zichzelf is de term ‘Calculeren’ in de titel van dit afstudeerplan geen juiste term. Calculeren heeft betrekking op de opstelling van bouwkosten aan de hand van de gekozen technische oplossingen, dus in de latere projectfasen waarin er al specifieke keuzes zijn gemaakt met betrekking tot materialisering, detaillering en dergelijke. In dit onderzoek zullen echter ook de overige fasen aan bod komen, de fasen waarin bouwkosten worden bepaald met behulp van een raming of begroting. Bovendien is bepaling van de bouwkosten onderdanig aan de bepaling van kosten op een hoger niveau, namelijk de investeringskosten.

5.1

Ramen, begroten en calculeren

De termen ramen, begroten en calculeren hebben allen betrekking op het bepalen van kosten. Het verschil zit in de procesfasen waarin de drie methoden worden gehanteerd en daarmee in de beschikbare gegevens die er zijn voor de bepaling van kosten. In dossier 5 van Keyner en van Rosmalen (2001) worden de volgende gegevens met betrekking tot het bepalen van de bouwkosten onderscheidden; 9 Raming; op basis van kengetallen of eenheidsprijzen in de oriëntatie- of projectdefinitiefase. 9 Begroten; op basis van prijs maal hoeveelheid in de ontwerpfasen. 9 Calculeren; vanuit de redenering hoe het werk gerealiseerd gaat worden in de aanbestedingsfase en op basis van meer- en minderwerk in de uitvoeringsfase. Voor het bepalen van de grond- en bijkomende kosten worden andere gegevens gehanteerd. Uit de omschrijving blijkt wederom de toenemende diepgang van informatie naarmate de latere procesfasen worden bereikt. Een combinatie van de

26

bevindingen uit NEN 2634 (2002) en de omschrijving welke door Keyner en van Rosmalen (2001) voor de kostenbepalingsvormen wordt gehanteerd levert het resultaat van tabel 5-1.

Fasen van het bouwproces* Programma Ontwerp Uitwerking Realisering Gebruik

Kostenbepalingsvorm** Ramen Begroten Calculeren Calculeren

Beschikbare kostengegevens** kengetallen/ eenheidsprijzen prijs x hoeveelheid uitvoeringswijze meer- en minderwerk

* NEN 2634, ‘Termen, definities en regels voor het overdragen van … ** Keyner en van Rosmalen (2001)

Tabel 5-1; Combinatietabel projectfasen en kostenbepalingsvormen

In tabel 5-1 is zichtbaar dat daadwerkelijke hoeveelheden vanaf de ontwerpfase beschikbaar zijn in de huidige werkwijze. Op dat moment hebben kostenbepalingen het niveau van een begroting. Daarmee kan echter nog niet worden uitgesloten dat het ook interessant zou zijn in de programmeerfase al kosten te bepalen met behulp van een zeker model, want nieuwe modelleer technieken zoals bij gebruik van een BIM zijn wellicht in staat om al in deze fase een zeker model te genereren. Zo stellen Eastman, C., Teicholz, P. en Sacks, R (2008) in hun handboek voor BIM, in het hoofdstuk over hoeveelheden en kostenbepaling dat het belangrijk is om resultaten uit de vroege fasen in een BIM te integreren om zo hoeveelheden te kunnen bepalen. Interessant is dus per fase te achterhalen op welk niveau het ontwerp zich bevindt. De beschikbare kostengegevens vragen om een nadere uitleg. 5.1.1 Kengetallen Kengetallen geven verhoudingen weer tussen verschillende factoren. Deze verhoudingen ontstaan door het analyseren van gerealiseerde projecten. Voorbeelden van kengetallen zijn; 9 9 9 9

Aantal m2 kantoorruimte per medewerker Lengte gevel ten opzichte van het bruto vloeroppervlak Kosten in euro’s per eenheid element Kosten totale project per m2 bruto vloeroppervlak

De bij de voorbeelden behorende waarden ontstaan door de analyse van meerdere gelijksoortige projecten, die als het ware een verwachting wekken voor toekomstige projecten. De gegeven voorbeelden vertegenwoordigen verschillende soorten 27

kengetallen, welke in de verschillende projectfasen voor raming, danwel toetsing worden gebruikt (tabel 5-2). Projectfasering Oriëntatie

Projectdefinitie

Programmatisch

xx

xx

Hoeveelheden

xx

xx

xx

x

x

x

xx

Kosten

xx

xx

xx

x

x

x

xx

Soort kengetal

x xx

Ontwerp

Bestek en Uitvoering Ingebruikaanbestename ding

Gebruik

xx

= ten behoeve van toetsing = ten behoeve van raming en toetsing

Tabel 5-2; gebruik van kengetallen per fase (Keyner en van Rosmalen, 2001)

Programmatische kengetallen dienen er toe zonder tekeningen oppervlakten te kunnen bepalen door deze af te leiden naar de functie of naar andere aantallen (eerste voorbeeld). Met behulp van deze kengetallen kunnen hoeveelheidskengetallen (verhoudingskengetallen) worden bepaald die de verhouding weergeven van een hoeveelheid ten opzichte van een bekend gegeven (tweede voorbeeld). Kostenkengetallen ten slotte, geven een indicatie van de kosten voor bepaalde onderdelen van een project. Dit kunnen onderdelen op zowel de hogere als lagere niveaus zijn (derde en vierde voorbeeld). 5.1.2 Prijs x hoeveelheid De ontwerpfase bestaat uit de subfasen schets-, voorlopig- en definitief ontwerp. Gedurende deze fasen zullen steeds meer hoeveelheden naar aanleiding van de tekening kunnen worden bepaald en kunnen steeds meer kosten dus ook bepaald worden met behulp van deze hoeveelheden en een eenheidsprijs. De eenheidsprijs zal in de vroegere ontwerpfase nog bestaan uit een kengetal, dus een prijs per eenheid die bepaald is met behulp van referentieprojecten, en in de latere fase door bijvoorbeeld offerte aanvragen worden vastgesteld. 5.1.3 Uitvoeringswijze De uitvoeringswijzen is vaak afhankelijk van de partij die verantwoordelijk is voor de uitvoering. Ervaring in een bepaalde uitvoeringstechniek speelt daarin een belangrijke rol, omdat die ervaring de kosten van een bepaalde wijze van uitvoering ten opzichte van andere methoden kan drukken.

28

5.1.4 Meer- en minderwerk Tijdens de uitvoeringsfase kan blijken dat uit te voeren werkzaamheden niet volledig zijn opgenomen in het bestek of worden door partijen nog wijzigingen in het ontwerp aangebracht. Deze wijzigingen kunnen leiden tot meer- danwel minderwerk voor de aannemer welke dan nog tijdens de uitvoering worden doorbelast aan de opdrachtgever. Uiteindelijk zijn ook deze kosten dus onderdeel van de bouwkosten.

5.2

De calculatiecyclus.

Uit bovenstaande procesgang blijkt dat de toenemende informatiehoeveelheid leidt tot een toename in betrouwbaarheid van de kostenbepaling. Aan het eind van de realisatiefase kan een nacalculatie van het project gemaakt worden. Hierin zijn alle onderdelen uit de calculatie, plus alle meer- en minderwerken opgenomen. De nacalculatie staat dus symbool voor de uiteindelijk werkelijk gemaakte kosten om het project te realiseren. Nacalculaties worden gebruikt om nieuwe indicaties te maken van kengetallen en eenheidsprijzen, welke vervolgens weer toepasbaar zijn in de initiatief-/ programmafase van een volgend project (figuur 5-1).

Figuur 5-1; De calculatiecyclus

Uit NEN 2634 (2002) blijkt al dat niet alleen een overzicht van de bouwkosten, maar ook van de grond- en bijkomende kosten behoren tot het product dat de opdrachtgever mag verwachten. Ook de kengetallen en eenheidsprijzen uit de nacalculaties bevatten gegevens over deze kosten. De buiten de bouwkosten vallende posten zullen hier echter nog separaat worden behandeld aangezien in dit stadium nog niet kan worden bepaald of het Bouw Informatie Model gegevens 29

omtrent andere kosten kan dragen. Toch is het wel van belang om de opbouw van de totale investeringskosten alvast nader te aanschouwen.

5.3

Investeringskosten

Investeringskosten zijn de totale kosten die gemaakt worden om een project te realiseren. Naast de bouwkosten vallen hier dus ook grondkosten en bijkomende kosten onder. NEN 2631 (1979) ‘Investeringskosten van gebouwen’ geeft een overzicht van deze te onderscheiden kosten. 9 Grondkosten 9 Bouwkosten 9 Inrichtingskosten 9 Bijkomende kosten Bouwkosten zijn dus slechts onderdeel van de investeringskosten. Veel van de overige kosten worden, met name in de beginfasen van het bouwproces, bepaald met behulp van de bouwkosten. Hoe de bouwkosten zelf worden bepaald is afhankelijk van de fase waarin het project zich bevindt, zoals al omschreven in de voorgaande hoofdstukken. De bepaling van de overige kosten geschied met ervaringen uit het verleden, dus vergelijkbaar met de werkwijze van kengetallen. Voor honoraria wordt bijvoorbeeld een percentage van de bouwkosten genomen om de hoogte ervan te bepalen. Het percentage is daarbij project afhankelijk. De benodigde informatie om investeringskosten te bepalen bestaat dus niet alleen uit bouwkosten. Er zal tijdens dit onderzoek dus onderzocht moeten worden of er ook neveninformatie in het Bouw Informatie Model aanwezig is die bij kan dragen aan de bepaling van de investeringskosten, of dat dergelijke informatie toegevoegd kan worden aan het model.

5.4

Exploitatiekosten

Exploitatiekosten zijn kosten die zich in de loop van de tijd voordoen bij het gebruik en het in stand houden van het object (het gebouw). NEN 2632 ‘Exploitatiekosten van gebouwen’ onderscheidt daarbij de volgende kostensoorten; 9 Vaste kosten 9 Energiekosten 9 Onderhoudskosten 9 Administratieve beheerskosten

30

9 Specifieke bedrijfskosten Afhankelijk van de jaarlijkse inflatie zullen deze kosten op termijn in absolute waarde toenemen en in relatieve waarde afnemen naarmate het rentepercentage stijgt. Een contante waarde berekening van deze kosten kan duidelijk maken wat de waarde van de toekomstige exploitatiekosten nú is. De hoogte van deze waarde hangt in zekere zin af van de investeringskosten die zich op kortere termijn voordoen. Hoogwaardige materialen waarvoor een hogere investering nodig is kunnen immers leiden tot lagere exploitatiekosten in de toekomst. We spreken dan van zogenaamde kosten-/ kwaliteitsverhouding van de investering. Momenteel is dit een veel besproken onderwerp bij adviserende en uitvoerende bouwbedrijven en ontstaan er her en der rekenmethoden om een bepaald kwaliteitscijfer aan een materiaal toe te kennen. Dergelijke cijfers zijn altijd afhankelijk van de gewenste kwaliteit van het te bouwen object in zijn geheel en zijn dus niet direct materiaal afhankelijk. Dat deze waarderingsmethodiek niet geheel nieuw is bewijst het feit dat Keyner en van Rosmalen (2001) hier in hun literatuur ook al aandacht aan besteden. Zij gaan echter alleen in op de functionele eigenschappen van bouwelementen en de afweging of de te maken investeringskosten opwegen tegen de functievervulling, zonder in te gaan op de consequenties voor de exploitatiekosten. Voor dit onderzoek is het interessant vast te stellen of gegevens over de exploitatiekosten ook onderdeel zijn van het Bouw Informatie Model, of dat deze op enige wijze in te brengen zijn om ook deze kosten vanuit het model te kunnen bepalen.

31

Hoofdstuk 6 Het onderzoek, afstudeerplan

Met deze voorstudie betreffende het bepalen van bouwkosten wil ik een begin maken met mijn afstudeertraject. In dit hoofdstuk komt de opzet van het afstudeertraject aan de orde, waarin ook informatie ten behoeve van buiten de opleiding, bij het afstuderen betrokken, partijen is opgenomen. Dit onderdeel van het verslag vormt tevens de inhoud van het afstudeerplan dat de grondslag is voor ontwikkelingsportfolio 4.

6.1

Probleemveld

De basis voor het bepalen van bouwkosten zijn de hoeveelheden die voortkomen uit het ontwerp. In vroege fasen worden deze hoeveelheden bepaald aan de hand van kengetallen uit het verleden, maar naarmate het proces vordert zullen de hoeveelheden rechtstreeks uit de tekeningen worden gehaald. De nauwkeurigheid waarmee de hoeveelheden bepaald kunnen worden nemen toe naarmate het ontwerp definitiever wordt. Momenteel is de meetlat nog altijd hét gebruikte middel om de genoemde hoeveelheden te genereren. Een zeer tijdrovende bezigheid, waarbij de metingen vanaf de afgedrukte tekeningen, rekening houdend met de schaal, worden verwerkt in een spreadsheet programma. Het koppelen van eenheidsprijzen aan de bemeten hoeveelheden levert de basis voor de begroting. In de laatste fasen van het proces (bestek en prijsvorming) zijn er zelfs meerdere partijen die allen dezelfde hoeveelheden op eigen wijze uittrekken. Dit alles terwijl het aangeleverde tekenwerk vrijwel altijd digitaal en in sommige gevallen zelfs drie dimensionaal beschikbaar is. Het Bouw Informatie Model biedt uitkomst voor dit probleem. Het model bevat zowel de geometrische gegevens van alle aanwezige elementen als de eigenschappen en kenmerken ervan, wat doet vermoeden dat het de mogelijkheid bied kosten direct vanuit dit model te bepalen. Toch is de weg naar

32

het één op één bepalen van kosten uit een dergelijk model ogenschijnlijk nog erg lang, omdat diverse problemen aan het licht komen bij daadwerkelijke uitvoering van deze gedachte. Dhr. H. Hendriks noemt in zijn onderzoeken naar de mogelijkheden van BIM onder andere het ontbreken van uniformiteit in de opslag van gegevens, verschil in tekenwijze van objecten en het succes van de huidige methodiek welke niet aansluit bij de mogelijkheden van het Bouw Informatie Model.

6.2

Doelstelling

De doelstelling van dit onderzoek is als volgt;

Het doel van dit onderzoek is om vanuit een Bouw Informatie Model investerings- en exploitatiekosten te genereren.

Het doel in het onderzoek, het middel, is daarbij om een model te ontwerpen dat, eventueel voor een selectief aantal elementen in vastgestelde fasen, in staat is een Bouw Informatie Model in te lezen en om te zetten naar een hoeveelheden- c.q. kostenstaat, waarbij voor de gebruiker bekend is aan welke randvoorwaarden voldaan moet zijn om het gewenste resultaat te krijgen.

6.3

Onderzoeksvraag

De hoofdvraag binnen dit afstudeeronderwerp is in eerste instantie of het überhaupt mogelijk is kosten uit een Bouw Informatie Model te genereren, maar dit is geen correcte vraag. Bekend is immers dat het Bouw Informatie Model bepaalde informatie bevat over de geometrie en kwaliteit van aanwezige elementen. De oplossing zal dus gezocht moeten worden in de vraag onder welke voorwaarden de mogelijkheid tot het bepalen van kosten aanwezig is. De onderzoeksvraag kan zodoende als volgt worden gedefinieerd; ‘Onder welke voorwaarden is het mogelijk om direct van uit een Bouw Informatie Model, investerings- en exploitatiekosten te bepalen’?

Met name de term ‘voorwaarden’ in deze vraag is belangrijk. Het kan slaan op een aantal factoren, zoals;

33

9 In welke fase van het bouwproces, 9 Op welk niveau, ofwel met welke kwaliteit, 9 Met behulp van welke invoer, 9 Etc. De onderzoeksvraag wekt daarmee een aantal deelvragen op, welke afhankelijk zullen zijn van de tussentijdse resultaten van het onderzoek. De eerste deelvraag… ‘Welke gegevens zijn er in verschillende fasen van het bouwproces nodig om bouwkosten te bepalen’? …wordt al voor een belangrijk deel in dit vooronderzoek beantwoord en bestaat uit de volgende analyses; a. Hoe wordt het bouwproces gefaseerd? b. Welke informatie is in welke fase beschikbaar? De eerstvolgende vraag welke beantwoordt moet worden is; ‘Welke gegevens zijn beschikbaar in het Bouw Informatie Model’? a. Hoe is een Bouw Informatie Model opgebouwd? b. Welke informatie bevatten elementen in een dergelijk model? c. Hoe worden gegevens uitgewisseld tussen partijen? Beantwoorden van deze deelvragen, levert de vraag; ‘In welke fasen is het rendabel om direct uit een Bouw Informatie Model kosten te bepalen’? a. Hoeveel tijd is er gemoeid met het ‘vullen’ van het model in elke fase? b. Hoe tijdrovend is de huidige manier van werken? c. Wat zijn verwante voordelen van het werken met een Bouw Informatie Model ten opzichte van de traditionele werkwijze?

6.4

Beoogde resultaten

Afhankelijk van het verloop van het onderzoek zijn verschillende eindresultaten mogelijk. In de ideale situatie bestaat het eindresultaat uit een programma dat een Bouw Informatie Model met één druk op de knop omzet in een investerings- en exploitatiekostenbegroting. Vraag is of dit beoogde resultaat reëel is. Dit is ook de reden dat dit ideale resultaat op dit moment nog geen onderdeel is van de 34

omschreven doelstelling en onderzoeksvraag. De term ‘voorwaarden’ is wel onderdeel van de onderzoeksvraag en impliceert naast het genoemde ideale resultaat, nog andere variabele resultaten. Al met al is een gericht resultaat van dit afstudeertraject niet te geven. Wel kunnen de volgende indicaties worden gegeven; Het resultaat zal; 9 Informatie uit het model omzetten naar kosten- danwel hoeveelheden gegevens, 9 Geschikt zijn voor een aantal of enkele benoembare elementen uit het Bouw Informatie Model, 9 Geschikt zijn voor een aantal of enkele benoembare fasen van het bouwproces, 9 De gebruiker duidelijk informeren over de voorwaarden waar aan voldaan moet worden om de gewenste gegevens te krijgen. Genoemde deelresultaten kunnen als volgt in één eindresultaat worden samengevat in; ‘Een methode om investerings- en exploitatiekosten met behulp van een Bouw Informatie Model te bepalen.’

6.5

Relevantie

De doelstellingen van dit onderzoek hebben zowel een maatschappelijke als wetenschappelijke relevantie. De maatschappelijke relevantie kan gevonden worden in de bijdrage aan de vermindering van de hoeveelheid werk die is gemoeid met het bepalen van hoeveelheden ten opzichte van de huidige manier van werken. De wetenschappelijke relevantie van dit onderzoek is dat een oplossing gezocht wordt voor een nog niet opgelost probleem. In het onderzoek wordt gekeken het IFC model wel geschikt is om hoeveelheden en/ of kosten te bepalen en onder welke voorwaarden.

6.6

Tijdstraject

Zoals reeds besproken zullen ‘doel’ en ‘middel’ (calculatie en Bouw Informatie Model) in afzonderlijke delen worden behandeld en zijn de fasen voor het

35

afstuderen te verdelen in een voorstudiefase, een ontwerpfase en een uitvoeringsfase. 1. Voorstudie; Analyse van het ‘doel’: Hoe ziet een calculatie er uit (welke informatie is nodig) 2. Ontwerp; Analyse van het ‘middel’: Hoe is een Bouw Informatie Model opgebouwd (welke informatie is beschikbaar) 3. Uitvoering; Onder welke voorwaarden kan een calculatie worden gegenereerd uit een Bouw Informatie Model. Uit de gestelde eind- en deelresultaten volgen de werkzaamheden zoals weergegeven in figuur 6-1. De werkzaamheden zijn in deze figuur opgedeeld in het ontwerp en het uitvoeringsdeel die elk worden beëindigd met een colloquium. Na elke fase zal een beoordeling door de begeleidingscommissie plaatsvinden. Voor elk van de fasen 2 en 3 staat in principe een periode van 3 maanden. Dat houdt in dat de tussenbeoordelingen bij voldoende tussentijds resultaat en volgens de getoonde planning op de volgende tijdstippen plaats zouden kunnen vinden; 9 Begincolloquium, april 2008 9 Tussencolloquium, juni/ juli 2008 9 Eindcolloquium, september/ oktober 2008 Deze tijdstippen zijn vanzelfsprekend afhankelijk van de geboekte resultaten in de afstudeerperiode.

6.7

De afstudeercommissie

De afstudeercommissie zal bestaan uit de voorgeschreven leden van het wetenschappelijk personeel van de faculteit Bouwkunde van de Technische Universiteit Eindhoven en een externe deskundige. 9 Prof. Dr. Ir. B. de Vries, Hoogleraar aan de Technische Universiteit van Eindhoven. 9 Dhr. J. Beetz, Promovendus van de Design Systems groep van de Technische Universiteit Eindhoven 9 Dhr. H. Hendriks, directeur van deBIMspecialist.

36

april

mei

juni

juli

2008 aug

sept

okt

no

analyseren van de structuur van een BIM kiezen van een voorbeeld project (VPR) analyseren kostenbepalingen van het VPR modelleren van het VPR genereren van een IFC van het VPR opzetten gewenste begroting vergelijking beschikbare en benodigde gegevens opzetten structuur module (ontwerp) tussencolloquium vaststellen van de voorwaarden ontwerpen van een vertaling van IFC naar begroting maken van een prototype testen van het prototype en bijstellen voorwaarden afronding

Figuur 6-1; Afstudeerplanning

37

Hoofdstuk 7 Calculeren met BIM

‘No tool can deliver a full estimate automatically from a building model. If a vendor advertises this, they don’t understand the estimating process’. Deze zeer helder geformuleerde stelling door Eastman, C., Teicholz, P. en Sacks, R (2008) laat er geen twijfel over bestaan dat het één op één genereren van hoeveelheden en/ of kosten uit een BIM onmogelijk is. Direct daarna worden de belangrijkste aandachtspunten gegeven bij de zoektocht naar een wijze om toch het gestelde dol te bereiken; 9 Start simple (raak eerst vertrouwd met eenvoudigere digitale rekenmethode en stap dan over op BIM) 9 Start by counting (begin met het bepalen van telbare eenheden, zoals deuren) 9 Start in one tool (probeer niet direct meerdere programma’s met elkaar te laten communiceren) 9 Set expectations (de gedetailleerdheid van het BIM is bepalend) 9 Start with a single trade or component type 9 Automation begins with standardization Deze aandachtspunten zullen uitgangspunt zijn bij de eerstvolgende stappen in mijn onderzoek, waarin ik zal beginnen met de exacte betekenis van de genoemde stelling.

38

Hoofdstuk 8 Literatuurlijst

Abachi, Y., Forester, J., Hyvarinen, J., Karstila, K., Liebich, T. en Wix, J. (2006) IFC2x3 Final Documentation [online], Washington, IAI. Te vinden via: www.iaiinternational.org/Model/R2x3_final/index.htm. [Geraadpleegt op 5 maart 2008]. ............................................................................................................................10, 11 Autodesk (2008). Revit, Form Your Own Conclusions [online], Farnborough (UK), Autodesk. Te vinden via: http://images.autodesk.com/emea_nw_w_main/files/revitarch09_brochuredetail_lr_gb.pdf .......................................................................................................14 BNA (2005). NL/SfB-tabellen, inclusief herziene Elementenmethode ‘91. Amsterdam: Bond van Nederlandse Architecten. .................................................22 COINS (2007). Rapportage van praktijkproject Hoeveelhedenbepaling gebruik makend van CEM en CBIM bij BAM woning- en utiliteitsbouw. .........................16 CPI (2008). Ik bim, jij bim-t, wij bim-men. Delft: Centre for Process Innovation in building & Construction (CPI) ...............................................................................16 Eastman, C., Teicholz, P. en Sacks, R. (2008). BIM Handbook. John Wiley & Sons, Inc.: Hoboken, New Jersey ...............................................................................27, 38 Keyner, W.R. en van Rosmalen, M.M.G. (2001). Bouwkostenmanagement. Doetinchem: Elsevier bedrijfsinformatie bv. ...................................................26, 27 Khemlani, L (2004). The IFC Building Model: A Look Under the Hood [online], Berkely, AECbytes. Te vinden via: www.aecbytes.com/feature/2004/IFC_model_pr.html. [Geraadpleegd op 4 maart 2008]. .........................................................................................................8, 9, 13, 14 Liebich, T. en Wix, J. (2000). IFC Technical Guide. International Alliance of Interoperability (IAI). .............................................................................................10 National Institute of Building Sciences (2007). National Building Information Modeling Standard (NBIMS). Verenigde Staten. ...............................................7, 8 NEN 2632 ....................................................................................................................30

39

Normcommissie 351 209 (2002). NEN 2634; Termen, definities en regels voor het overdragen van gegevens over kosten- en kwaliteitsaspecten voor bouwprojecten. Delft: Nederlands Normalisatie Instituut. ............................................................18 Normcommissie 352 02 (1979). NEN 2631; Investeringskosten van gebouwen. Rijswijk: Nederlands Normalisatie Instituut. .......................................................30 Poortman, E.R. (1990). Budgetbewaking in de bouw. Alphen aan den Rijn: Samsom Bedrijfsinformatie. ..................................................................................................18 Schaap, H. (2008). BIM in Nederland. Stedebouw & Architectuur, februari 2008, 34-36. .......................................................................................................................14 Stabu (2005) Stabu Standaard 2005, Bestekssystematiek voor de woning- en utiliteitsbouw. Ede: Stichting Standaardbestek Burger- en Utiliteitsbouw........23

40