Cerebrale facilitering van kosten- en kwaliteitssturing voor een functiegemengd cultureel complex P4 reflectie
Student:
Ruben van der Plas
[1373544]
Docenten: [architecture] Robert Nottrot [research] Peter de Jong [building technology] Ype Cuperus [gecommiteerde] Daan Vitner Studio:
Explorelab
Datum:
5 december 2013
Cerebrale facilitering van kosten- en kwaliteitssturing voor een functiegemengd cultureel complex P4 reflectie
onderzoeksresultaat Synergetisch ontwerpen is de sleutel tot een compromisloze kosten-kwaliteitsverhouding. De belangrijkste pijler van het gedane onderzoek was het zoeken en faciliteren van een (generieke) ontwerpmethode om gebouwen een zo gunstig mogelijke verhouding tussen kosten en kwaliteit te geven. Via literatuurstudie werd aannemelijk gemaakt dat het “synergetische ontwerpen” deze wensen inwilligt, zonder een bepaalde architectonische stijl op te leggen1. Deze methode van ontwerpen berust op het credo “1+1=3”. Hiermee wordt bedoeld dat twee elementen op zo’n manier gecombineerd worden dat ze samen meer belangen behartigen dan ze los van elkaar zouden doen. Als logisch gevolg worden er dus minder middelen aangewend om de wensen van de opdrachtgever te vervullen, en hoeft er dus ook minder kosten gemaakt te worden. Het mooie aan deze intelligente manier van bezuinigen is dat het niet leidt tot platvloerse kaasschaverij of slechte productkwaliteit. In tegendeel leidt het juist tot hoge integratie, wat op zichzelf al gezien wordt als een architectonische kwaliteit2 Het toepassen van deze filosofie op de complexe bouwpraktijk lijkt misschien wishful thinking. Toch stelt ook bijvoorbeeld Alijd van Doorn dat deze synergetische manier van denken ook in de bouw beproefd en succesvol is3. Hoe komt een synergetisch ontwerp tot stand, waarin wordt dit beperkt? Het ontwerpen van een synergetisch gebouw vereist het vinden van schaarse synergetische combinaties of ‘matches4’ tussen verschillende bouwcomponenten of -principes. Dit vraagt van de ontwerper dat hij vanaf het begin van het ontwerpproces (als de invloed op de kosten het grootst is5) een zo groot mogelijke poel van informatie-eenheden in zijn hersenen vasthoudt6. Door deze informatiewolk te vergroten, vermeerdert hij namelijk de kans dat hij een waardevolle synergetische combinatie van ontwerpaspecten vindt. Het gehele scala aan ontwerpaspecten als stedebouwkundige inpassing, bouwvolume, beoogde esthetiek, gevelreiniging, daglichttoetreding en demontabiliteit zouden dus idealiter tegelijkertijd betrokken moeten worden in het prilste ontwerpproces om veel combinaties of matches te vinden, en dientengevolge tot een overkoepelend kostenbewust synergetisch resultaat te kunnen komen. Echter, juist in deze randvoorwaarde van synergetisch ontwerp schuilt volgens hersenonderzoek onze zwakte. Boekholt vertelt ons namelijk dat de hersenen slechts drie tot zeven ‘informatie-eenheden’ tegelijkertijd kunnen verwerken in het ontwerpproces7. Waar we idealiter het volledige informatie-spectrum van de complexe bouwwereld in ons hoofd zouden willen hebben, moeten we het doen met slechts drie tot zeven informatie-eenheden die we tegelijkertijd kunnen verwerken en proberen te combineren. Kostenbewuste synergetische architectuur wordt dus weerhouden door onze beperkte hersencapaciteit. Samenwerking en gevisualiseerde informatie verrijken het cerebraal ontwerpproces De relevante vraag is nu hoe we het probleem van onze beperkte hersencapaciteit kunnen verhelpen. Een van de oplossingen die steeds meer toegepast wordt (en zelfs ten faveure van de synergie verdedigd wordt8) 1 A. van Doorn, Het duurzame ontwerp project. Amsterdam: SUN 2012, pp. 153-155. 2 L. Volker, & J. Heintz, ‘Kwaliteit’ (2007), in J. Wamelink, & R. Geraedts, & F. Hobma, & L. Lousberg, & P. de Jong, (Eds.), Inleiding Bouwmanagement. Delft: VSSD 2007, p. 186. 3 A. van Doorn, Het duurzame ontwerp project. Amsterdam: SUN 2012, pp. 153-155. 4 Met een ‘match’ bedoel ik een combinatie van twee of meer bouwelementen die volgens het principe van ‘1+1=3’ een extra functie vervullen. 5 A. van Doorn, Ontwerp/proces. Amsterdam: SUN 2011, p. 13. 6 J. Boekholt, Bouwkundig ontwerpen. Eindhoven: Technische Hogeschool Eindhoven 1984, p. 80. 7 J. Boekholt, Ontwerpend leren, leren ontwerpen. Eindhoven: TU Eindhoven 2000, p. 13. 8 A. van Doorn, Het duurzame ontwerp project. Amsterdam: SUN 2012, pp. 154-155.
is het bouwteam. Door de hersencapaciteiten van verschillende experts bij elkaar op te tellen en te laten brainstormen wordt de collectieve informatie-wolk vergroot. Dientengevolge wordt ook de kans op een synergetisch ontwerp bij een bouwteam groter. Er blijkt uit de hersenwetenschap echter ook nog een andere eenvoudige wijze te zijn om de individuele hersencapaciteit te vergroten. Hersenen kunnen namelijk bijna moeiteloos informatie opnemen als deze gevisualiseerd is in een pictogram of gestileerde afbeelding9. Dus door naar pictogrammen te kijken, kan de informatiewolk in het hoofd als het ware vergroot worden. Met behulp van pictogrammen is het dus mogelijk een hele grote informatiewolk te maken, waarmee niet alleen de kans op een kostenefficiënt synergetisch ontwerp vergroot wordt, maar logischerwijs ook de snelheid waarin dit gebeurt toeneemt. Voor zowel architect als opdrachtgever is dit dus een win-win situatie, die als waardevolle aanvulling kan dienen voor architecten of bouwteams. Boekholt bepleit dan ook als architect tijdens het ontwerpproces zoveel mogelijk relevante informatie te vertalen naar tekeningen of pictogrammen10. Met het doel daarmee in de hersenen ruimte te maken voor nieuwe informatie, zonder de oude informatie uit het oog te verliezen. Welke ontwerpaspecten zouden gevisualiseerd moeten worden om kostenefficiënte architectuur te faciliteren? Om (kostenefficiënte) synergetische architectuur te faciliteren zou het helpen om een overzicht te maken van werkelijk alle ontwerpaspecten. Als we echter doelgerichter willen sturen op het kostenefficiënte aspect van synergetische architectuur, lijkt het vooral zinvol een overzicht van gevisualiseerde bezuinigingsstrategieën te maken. Hiermee kunnen de hersenen gevoed worden met informatie die leidt tot kostenreductie. Ten opzichte van het bezuinigen op de kaasschaaf-manier, is het voordeel van het vroegtijdig synergetiseren van bezuinigings-pictogrammen, dat ze in een synergetisch ontwerpproces daadwerkelijk één kunnen worden met het architectonisch ontwerp. Zonder ten koste te gaan van kwaliteit. Onderzoeksproduct www.cost-effective-architecture.com is een website (reeds online) die ik ontwikkeld heb naar aanleiding van bovenstaand onderzoek. Het is een publieke website met een overzicht van kosten-effectieve strategieën die gevisualiseerd zijn in pictogrammen. Een architect kan deze website gebruiken om de hersenen altijd op het juiste moment in het proces te voeden met informatie, om zo met verhoogde efficiëntie en meer diepgang tot synergetische kosten-effectieve ontwerpen te komen. De tekeningen op de volgende pagina’s zijn ook op de website te vinden, en leggen de layout en het principe van de website uit.
9 10
J. Boekholt, Bouwkundig ontwerpen. Eindhoven: Technische Hogeschool Eindhoven 1984, pp. 81,83. Ibidem, p. 186.
Cost-Effective-Architecture.com is a tool that facilitates the design of cost-effective architecture.
This horizontal array lists different costs for non-residential buildings.
These costs are the investment costs of a building. The percentages indicate the average subdivision of the different investment costs for a non-residential buildings
These are the operating costs of a building. Again, the percentages indicate the average subdivision of the operating costs for a non-residential building.
Underneath each cost is a vertical array of pictograms depicting economization strategies to diminish the specific cost.
Clicking on a pictogram opens a screen with more in-depth information about the specific economization strategy. It also lists possible induced other (dis) advantages.
On top is a list of common design phases a project goes through.
Clicking on a phase fades out all the irrelevant pictograms. In this example, it shows the strategies that can be integrated in the building volume.
In this example, strategies are shown that can be integrated in the technical details.
Bouwkundig ontwerp Opgave Als ontwerpopgave heb ik een herontwerp gemaakt van het Groninger Forum; een grootschalig cultuurcomplex gelegen aan een nieuw Gronings marktplein. Het programma van eisen omvat een stadsbibliotheek, een uitbreiding van het Groninger Museum, een culturele bioscoop, de Groninger Archieven, een restaurant, een evenementenruimte en een vijf-laagse ondergrondse parkeergarage. Persoonlijke ambitie Het herontwerp van het Groninger Forum heb ik willen gebruiken als testcase om de resultaten en stellingnames van het gedane onderzoek te aan te tonen. Daarom ambieerde ik compromisloze kostenbesparing1 door op alle schaalniveau’s van het gebouw synergetisch te ontwerpen. Om hiërarchie aan te brengen in de bezuingingsposten, heb ik voor het Groninger Forum besloten dat het hergebruik of de restwaarde van het complex mijn belangrijkste pijler was, gevolgd door de huisvestingskosten. De investeringskosten (hoewel belangrijk), beschouwde ik als de minst belangrijke kostenpost. Het ontworpen Groninger Forum is dus in het algemeen doorspekt met synergie, maar ambieert m.i. duidelijk een prevalentie van restwaarde boven huisvestingskosten boven investeringskosten. Enkele synergetische voorbeelden • De bibliotheek is de ontsluitingsruimte van de andere functies, waardoor een aanzienlijk aantal vierkante meters bouwoppervlak in de vorm van gangen bespaard wordt. • De ventilatielucht komt het interieur in van achter de boekenkasten, tussen de boekenkasten door, waardoor stofophoping op de boeken verhinderd wordt, en schoonmaakkosten aanzienlijk verminderd worden. • De bioscoopzalen steken boven het volume uit om voor en na de film over het Groningse daklandschap te kijken, en vormen daardoor samen een ventilatiekosten-verminderende venturivleugel. • Het museum met de dichte gevel is hoog geplaatst, zodat de lager gelegen glasgevel verdiepingen nog vanaf de straat bereikbaar zijn voor gevelreiniging (<15 m hoog). Hiermee worden schoonmaakgondels- en reinigingskosten verminderd. Hergebruik of restwaarde Hergebruik of restwaarde neemt een belangrijke plaats in het ontwerp in. Aangezien het gebouw verschillende uiteenlopende functies huisvest, heb ik getracht een manier te vinden waarop een enkele functie het complex kon verlaten zonder dat de andere functies daar hinder van zouden ondervinden. Omdat het complex bovendien dertig meter diep is (en daglicht dus een belangrijke factor is), leek het me daarom verstandig alle vloeren en alle vides aanpasbaar te maken, zonder dat er grote werktuigbouwkundige installaties gebruikt hoeven te worden. Dit is gerealiseerd door gebruik te maken van een demontabele en lichte ‘starframe2’ vloer. Ook de benodigde vloerverwarming en ventilatietransport is zo ontworpen dat deze herindeelbaar is om tegemoet te kunnen treden aan mogelijke toekomstige programmatische veranderingen. Zelfs de vierlaagse ondergrondse parkeergarage kan wat de vloeren betreft heringedeeld worden om in de toekomst -bijvoorbeeld- een shopping mall te verworden. 1 2
hiermee doel ik op het besparen van constructiekosten, huisvestingskosten en restwaarde. Facilitaire kosten (hoewel belangrijk) heb ik buiten het onderzoekskader gehouden. zie http://www.tatasteelbouw.nl/nl/producten/constructie/staalframebouw/ Geraadpleegd op 5 december 2013
Enkele voorbeelden van het verlagen van de huisvestingskosten • Voor het verlagen van de huisvestingskosten heb ik de glasgevels onder de 15m hoogte vanaf het maaiveld gehouden, zodat deze met verlengde zeem in een keer gereinigd kunnen worden. • De boekenkasten worden automatisch ‘afgestofd’ door de ventilatielucht die langs de boeken het gebouw binnen komt. • De toiletruimtes met hangende toiletten hebben een doorlopende gegoten vloer, waardoor deze met hogedrukspuit in één keer gereinigd kunnen worden. • De zuidelijk georiënteerde uitkraging van het museum verlaagt de koelingskosten in de zomer. • De koelingskosten zijn geminimaliseerd door waterleidingen mee te storten in de wanden van de parkeerkelder. De constante grondtemperatuur van 13 graden maakt het mogelijk het water in deze leidingen te koelen, alvorens naar de vloeren van het complex te gaan. • Alle wanden en alle vloeren van het complex zijn geïsoleerd. Hierdoor hoeft indien slechts één functie van het complex gebruikt wordt, niet het gehele gebouw verwarmd of gekoeld te worden. Enkele voorbeelden van het verlagen van de investeringskosten • Het bouwvolume is compact en diep, met een grote afname van gevel- en liftkosten als gunstig gevolg. • Het aantal gebouwde vierkante meters is drastisch verminderd door ruimtes dubbel te gebruiken.
Reflectie op de toepassing van het onderzoek op het bouwkundig ontwerp Successen De verdedigde facilitering van synergetisch ontwerpen heeft in de ontwerppraktijk zijn vruchten afgeworpen. De naar ontwerpfase ingedeelde pictogrammen gaven voortdurend relevante richtlijnen om het ontwerp kosteneffectief te houden. Deze richtlijnen hoefde ik door de snelle cerebrale absorbatie van informatie me echter niet zelf constant voor de geest te halen, waardoor ik binnen de gestelde kaders voldoende vrijheid in mijn gedachten vond om een kwalitatief en bevredigend architectonisch ontwerp te maken. Het was alsof een kostenexpert voortdurend naast me zat en met me meekeek, en me af en toe iets toefluisterde wat op dat moment precies van pas kwam. Hiaten • Synergetisch ontwerpen verslechtert de aanpasbaarheid van het ontwerp Het grootste hiaat van de ver doorgevoerde synergetische aanpak kwam naar voren tegen het einde van het ontwerpproces. Het ontwerp was inmiddels zo synergetisch opgezet dat elke (van buitenaf voorgestelde) verandering aan het ontwerp een paar daaraan vastgeweven kwaliteiten tenietdeed. Dit verschijnsel kan gemakkelijk theoretisch verklaard worden. Synergie is namelijk een zorgvuldig opgestelde combinatie waarvan het resultaat meer is dan de som der delen. Als in een later stadium één van de delen waaruit de combinatie opgebouwd is moet verdwijnen of veranderen, valt logischerwijs ook het synergetische resultaat uit elkaar. Voor het ontwerpproces betekent dit dus dat het ontwerp als het ware steeds meer ‘op slot’ komt te zitten, en als je één verandering aanbrengt, kunnen alle synergetische kwaliteiten als een kaartenhuis uit elkaar vallen. In de grillige en complexe multi-actoren bouwpraktijk vormt dit mijns insziens een risico voor de synergetische ontwerpaanpak! • Cost-effective-architecture is generiek, en houdt geen rekening met specifieke kosteneffectiviteit. Het tweede hiaat tussen de verdedigde aanpak van cost-effective-architecture.com en de ontwerppraktijk ligt in het verschil tussen generieke bezuinigingsstrategieen en specifieke bezuinigingsstrategieen. De pictogrammen uit mijn onderzoek die ik als leidraad heb gebruikt voor het Groninger Forum zijn generiek. Echter, elke ontwerpopgave heeft specifieke contextuele of programmatische factoren die dientengevolge een specifieke aanpak vereisen om synergetisch en kostenefficient te ontwerpen. Zo geven de generieke strategieen geen enkel inzicht in het kostenefficient ontwerpen van bijvoorbeeld een archief. Pas bij het lezen van literatuur over archieven kwam naar voren dat er grootschalige kosten gereduceerd konden worden ten gevolge van de keuze van het type archiefkasten. cost-effective-architecture.com kan voor elk ontwerp synergetische kostenbesparing opleveren, maar moet aangevuld worden met specifieke kosteneffectieve strategieën.
Literatuur: Boekholt, J., (1984). Bouwkundig ontwerpen. Eindhoven: Technische Hogeschool Eindhoven. Boekholt, J., (2000). Ontwerpend leren, leren ontwerpen. Eindhoven: TU Eindhoven. Van Doorn, A., (2011). ontwerp/proces. Amsterdam: SUN. Van Doorn, A., (2012). Het duurzame ontwerp project. Amsterdam: SUN. Volker, L., & Heintz, J., (2007). “Kwaliteit”. In Wamelink, J., & Geraedts, R., & Hobma, F., & Lousberg, L., & De Jong, P (Eds.), Inleiding Bouwmanagement. Delft: VSSD.
