De rol van BIM in de verduurzaming van de bouw
Verkenning naar de toegevoegde waarde van BIM
Aansprakelijkheid
Colofon
SBRCURnet en degenen die aan dit product hebben meegewerkt, hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij het samenstellen van deze publicatie. Toch kan niet worden uitgesloten dat de inhoud onjuistheden bevat. De gebruiker van dit product aanvaardt daarvoor het risico. SBRCURnet sluit, mede ten behoeve van de auteurs, iedere aansprakelijkheid uit voor schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van informatie uit dit product.
SBRCURnet-projectmanager Natalie Prinsen Vormgeving Linda de Haan, SBRCURnet Foto omslag Holcim Foundation for Sustainable Construction
Rotterdam, januari 2014
© SBRCURnet Alle rechten voorbehouden. Niets van deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, getransformeerd tot software of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opname of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Voorzover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16b Auteurswet 1912 in verbinding met het Besluit van 23 augustus 1985, Stb. 471 en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan de Stichting Reprorecht (Postbus 882, 1180 AW Amstelveen). Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet 1912) dient u zich te richten tot: SBRCURnet, Postbus 1819, 3000 BV Rotterdam. No part of this book may be reproduced in any form by print, photoprint, microfilm, stored in a database or retrieval system, or any other means without written permission from the SBRCURnet.
Relevante SBRCURnet-producten
Meer informatie
K633.12 Kennispaper: Bouwen met BIM is slim, een introductie
U vindt meer informatie over alle SBRCURnet-producten en -projecten op www.sbrcurnet.nl. Wilt u op de hoogte blijven van onze activiteiten? Meld u dan via www.sbrcurnet.nl aan voor onze gratis e-mailnieuwsbrief. Heeft u meer vragen over deze publicatie? Bel met de afdeling verkoop via (010) 411 4111 of stuur een mail naar
[email protected].
De rol van BIM in de verduurzaming van de bouw
Een verkenning naar de toegevoegde waarde van BIM in de complexe duurzaamheidsopgave van de bouw SBRCURnet Rotterdam, januari 2014
Inhoud
Virtueel Bouwen 4
1.1
Informatiesystemen 4
1.2
Verbindingen maken 4
1.3
Afstemming van ontwerpaspecten 4
1.4
Kennis delen 4
1.5
Het proces 4
2.
De complexe duurzaamheidsopgave 6
2.1
Dynamisch en flexibel 6
2.2
Creativiteit 6
2.3
Een duidelijke vraag 6
2.4
Het Programma van Eisen 6
3.
De rol van BIM in het proces 8
3.1
Voorlopig ontwerp 8
3.2
Definitief ontwerp 8
3.3
Simuleren 8
3.4
De invloed van de gebruiker 8
3.5
Een robuust gebouw 9
3.6
Voorbereidingsfase en de uitvoering 9
3.7
Bouwlogistiek 9
3.8
Beheerfase 10
3.9
Gebouwbeheersysteem 10
3.10
Hoe het gebouw daadwerkelijk in elkaar zit 10
4.
De toegevoegde waarde van BIM in de verduurzaming in de bouw 11
4.1
De mogelijkheden zijn ongekend 11
4.2
Voldoen aan prestatie-eisen met behulp van BIM 11
Bijlage 1
Bronnen 13
De rol van BIM in de verduurzaming van de bouw | Een verkenning naar de toegevoegde waarde van BIM in de complexe duurzaamheidsopgave van de bouw
1.
3
Virtueel Bouwen 1. 1.1 Informatiesystemen
zullen mogelijke fouten veel sneller boven tafel komen. [2]
De rol van BIM in de verduurzaming van de bouw | Een verkenning naar de toegevoegde waarde van BIM in de complexe duurzaamheidsopgave van de bouw
4
De bouwsector ontwikkelt zich tot een kennisintensieve sector waarin organisaties in een ingewikkelde omgeving samenwerken aan complexe bouwprojecten. Het hedendaagse bouwen gaat gepaard met grote informatiestromen tussen de samenwerkende partijen. Om deze in de juiste banen te leiden, is er behoefte aan geavanceerde informatiesystemen waar mensen graag mee werken en die een probleemloze informatieuitwisseling mogelijk maken binnen bedrijven en tussen bedrijven in de bouwketen. Een adequate informatievoorziening schept bovendien mogelijkheden voor innovatie en strategische vernieuwing. Rond de eeuwwisseling werd een groot initiatief gelanceerd onder de noemer De bouw gaat digitaal. Deze digitale systemen zijn de laatste jaren steeds geavanceerder geworden en zij vormen een belangrijk hulpmiddel om bouwwerken integraal te kunnen ontwerpen, realiseren en exploiteren. Deze manier van werken wordt aangeduid als Virtueel Bouwen of BIM. [1]
1.2 Verbindingen maken
1.4 Kennis delen Maar het gaat niet alleen om het terugbrengen van fouten en de bijbehorende faalkosten. Vooral bij bouwopgaven met een ambitieus doel, is kennisdeling tussen de diverse adviseurs van groot belang. Elke partij dient daarbij over de grenzen van het eigen vakgebied heen te kijken en BIM kan daarin ondersteunend werken. We spreken dan van integraal samenwerken. Dit stimuleert wederzijds begrip tussen alle partijen en dit zal ten goede komen aan de kwaliteit van het gebouw. Zowel het 3D modelleren alsook het koppelen van alle relevantie informatie, vraagt om een andere denkwijze van de modelleur ten opzichte van de oorspronkelijke tekenaar. De expertise van de andere betrokken adviseurs is daarbij van onmiskenbaar belang. Een goede communicatie tussen architect, constructeur, installatieadviseur en de bouwmanager is dus essentieel.
1.5 Het proces BIM gaat dus veel verder dan alleen de tekening van een bouwwerk. Het betreft een digitaal model van een gebouwontwerp waaraan allerlei informatie wordt gekoppeld. Het Bouw Informatie Model vormt het knooppunt waar alle verbindingen worden gemaakt. Alle software, van modelleersoftware tot lijsten met productkenmerken, wordt daarin met elkaar verbonden. BIM integreert bovendien informatie over het bouwwerk zelf met aspecten als tijd en geld. Al deze informatie kan centraal uitgewisseld worden tussen alle betrokken partijen in de bedrijfskolom. [1]
1.3 Afstemming van ontwerpaspecten BIM is een hulpmiddel om op efficiënte wijze met diverse partijen samen te werken. Het creëert de mogelijkheid om als team met 3D informatie te werken, waardoor afstemming van ontwerpaspecten op een geheel andere wijze plaatsvindt. Het voornaamste voordeel van het werken in één model is dat alle partijen dezelfde gegevens (zoals tekeningen, berekeningen en rapporten) gebruiken. Elke wijziging in het model, zal direct op iedere tekening worden doorgevoerd. Bovendien kunnen alle partijen onmiddellijk zien waar eventuele knelpunten zich bevinden en daardoor
In de bouw zijn we gewend om oplossingen te zien in termen van het wat. Maar als je niet goed nadenkt over het proces, is het risico groot dat tijd en geld beperkingen worden om het gedroomde doel te bereiken. Dat geldt zeker voor het realiseren van duurzame ambities. In plaats van een toegevoegde waarde wordt duurzaamheid dan een blok aan het been van het project, met als resultaat: wegbezuinigen van ecologische materialen en innovatieve duurzame klimaatoplossingen. Door het integrale ontwerpproces als startpunt van het project te nemen, ontstaan kansen om ambities juist te laten groeien. [3] Zowel het gebruik van BIM als de ambitie tot duurzaam bouwen dwingen architecten, ingenieurs, aannemers, installateurs en gebruikers in een vroeg stadium samen te werken. Vroeger ontwierp een architect een gebouw en in later stadium schakelde hij pas de specialisten in. Nu wordt steeds vaker van meet af aan overlegd met de specialisten over zaken als de geografische oriëntatie van het gebouw, de hoeveelheid daglicht, natuurlijke ventilatie en de verhouding tussen muren, ramen en vloeroppervlak. [4]
Feit is dat duurzaamheid een prominente rol speelt in de bouwsector. Het heeft de afgelopen jaren een ware revolutie meegemaakt. Inhoudelijke deskundigheid en een optimale samenwerking zijn noodzakelijk om integraal duurzame projecten van de grond te krijgen. Welke mogelijkheden biedt BIM om dit proces te ondersteunen?
De rol van BIM in de verduurzaming van de bouw | Een verkenning naar de toegevoegde waarde van BIM in de complexe duurzaamheidsopgave van de bouw
5
De complexe duurzaamheidsopgave 2. Duurzaamheid in de bouwsector betekent onder meer het verantwoord omgaan met energie, water en materialen met aandacht voor gezondheid en comfort. Het heeft betrekking op het bouwen en beheren van bouwwerken; van ontwerp tot sloop. Een integrale visie op het gebouw met zijn omgeving is daarbij tevens noodzakelijk. Dat is een complexe opgave. Om hier goed vorm aan te kunnen geven, zal die opgave direct vanaf de start leidend moeten zijn bij de ontwikkeling van het concept.
2.1 Dynamisch en flexibel De rol van BIM in de verduurzaming van de bouw | Een verkenning naar de toegevoegde waarde van BIM in de complexe duurzaamheidsopgave van de bouw
6
In 2002 heeft de BNA een strategie voor duurzame architectuur geformuleerd: het Standpunt Vitale Architectuur. Architectuur is in deze context niet alleen ecologisch verantwoord, maar ook dynamisch en flexibel. Hieronder een korte samenvatting van de strategie. [5] De essentie van duurzaam bouwen is vooruit denken. De gehele levensloop bepaalt werkelijke duurzaamheid. De opdrachtgever en de architect moeten voordat het ontwerpproces begint niet alleen een duidelijk beeld hebben wat voor functie het gebouw nú moet krijgen, maar bovendien een visie ontwikkelen wat er over vijftien of twintig jaar met het gebouw moet gebeuren. Echte duurzaamheid vraagt tevens een geïntegreerd ontwerpproces. Alle invalshoeken van duurzaam bouwen komen integraal aan de orde en worden in hun onderlinge samenhang bekeken. (…) Het ontwerpen van een duurzame gebouwde omgeving is complex, omdat alle verschillende facetten in elkaar grijpen. Dit vraagt niet alleen van de architect de bereidwilligheid met de verschillende adviseurs gezamenlijk het volledige ontwerpproces te doorlopen. De verschillende adviseurs moeten ook in staat zijn daadwerkelijk over het totaalconcept, het ontwerp en de architectuur na te denken.
2.2 Creativiteit Om al deze verschillende aspecten te overwegen en waar mogelijk op innovatieve wijze te integreren in een plan, is creativiteit vereist. Creatieve en innovatieve ideeën dienen vervolgens goed onderzocht te worden om te komen tot een optimale oplossing. Welke invloed heeft de oplossing op bijvoorbeeld de bruikbaarheid van het gebouw, de maakbaarheid, het energiegebruik of op het binnenklimaat? Dit betreft een groot aantal vakgebieden en dat bevestigt de noodzaak van een
goede samenwerking tussen de verschillende disciplines. Een integrale benadering vanuit een divers samengesteld team, schept de mogelijkheid om verbanden te leggen. Dit is een vereiste wanneer men streeft naar een totaaloplossing, in plaats van suboptimalisaties.
2.3 Een duidelijke vraag Het eindresultaat dient te voldoen aan de behoeften van de opdrachtgever en de gebruikers. Wat zijn hun wensen en verwachtingen? Of: wat is exact de vraag van de klant? Het formuleren van duurzaamheidaspecten blijk moeilijk voor veel opdrachtgevers. Verschillende oorzaken kunnen worden aangewezen. Enerzijds ontbreekt vaak een heldere visie als onderbouwing voor het formuleren en prioriteren van duurzaamheidaspecten. Anderzijds weten opdrachtgevers, door het ontbreken van voldoende kennis over wat de markt te bieden heeft, vaak niet wat ze kunnen vragen. Een paar tips vanuit Bouwend Nederland aan de opdrachtgever: [6]
•• Formuleer een helder beleid. Het beleid is het fundament om intern en extern de juiste duurzaamheidaspecten te benoemen. •• Leen expertise in wanneer dat nodig is. Vanuit kennis worden de juiste vragen gesteld. •• Maak onderscheid tussen de duurzaamheidsaspecten die te maken hebben met het bouwproces en aspecten die te maken hebben met het eindproduct. •• Doe het niet alleen, maar zorg voor een goed team. Een team geeft de mogelijkheid tot kennisdelen en het biedt diverse sparringspartners. De initiatieffase en de definitiefase zijn allesbepalend. In deze fasen ontstaan de eerste ideeën. Deze worden uitgewerkt en getoetst op hun haalbaarheid. Doel is het verkrijgen van inzicht in de feiten: wat is het probleem en wat wordt met het resultaat beoogd. Door het formuleren van zijn motivatie, moet de opdrachtgever noodgedwongen goed nadenken over de aspecten die hij belangrijk vindt. Vooral dient hij te vermelden waarom hij een duurzaamheidambitie heeft. De ambities per aspect kunnen op hun beurt vertaald worden naar een of meerdere concrete eisen.
2.4 Het Programma van Eisen Ambities dienen vertaald te worden naar concrete prestatie-eisen die controleerbaar zijn. Het gewenste resultaat van de definitiefase bestaat daarom uit een compleet en accuraat Programma van Eisen. Dit betekent dat al de eisen, behoeften, wensen en ambities van de opdrachtgever, eigenaar en gebruikers goed zijn gedefinieerd. Bovendien zijn deze eisen, behoeften, wensen en ambities vertaald naar uitgangspunten en randvoorwaarden voor het ontwerp
Bovendien is het raadzaam om fasegewijs het programma te ontwikkelen, omdat de complexiteit van een gebouw dusdanig is dat men alle aspecten van te voren nauwelijks kan overzien. Een gedetailleerd Programma van Eisen met een hoge graad van specificatie, kan creatieve en vernieuwende oplossingen onbedoeld uitsluiten. Vooral bij grote complexe bouwopgaven kan de doorlooptijd van een project zo lang zijn, dat tussentijdse bijstelling van het programma noodzakelijk is. Nieuwe inzichten tijdens het ontwerpproces kunnen leiden tot gewenste bijstellingen van gekozen eisen en uitgangspunten. [8] Pas wanneer de vraag helder en eenduidig is geformuleerd, kan deze dienen als toetsingskader voor het ontwerp en als instrument voor kwaliteitsbeheersing.
De rol van BIM in de verduurzaming van de bouw | Een verkenning naar de toegevoegde waarde van BIM in de complexe duurzaamheidsopgave van de bouw
Omdat diverse ambities op gespannen voet kunnen staan met elkaar, is het van belang om tevens duidelijke prioriteiten aan te geven. De volgende zin geeft goed weer hoe dit geformuleerd kan worden: “Energiereductie dient geoptimaliseerd te worden, onder voorwaarde dat een gezond binnenklimaat gewaarborgd blijft”. [7]
7
De rol van BIM in het proces 3. In de definitiefase van een project, zal BIM nog geen rol spelen. Een Bouw Informatie Model vraagt om veel (gedetailleerde) input, terwijl een schetsontwerp slechts een conceptmatige uitwerking betreft.
3.1 Voorlopig ontwerp
De rol van BIM in de verduurzaming van de bouw | Een verkenning naar de toegevoegde waarde van BIM in de complexe duurzaamheidsopgave van de bouw
8
Wanneer het aankomt op de meer technische uitwerking van een gekozen conceptontwerp, dan kan het gebruik van een intelligent model een meer integraal ontwikkelproces op gang brengen. In deze fasen worden de projectdoelen concreet gemaakt in vorm, ruimte, materiaal en techniek. In dit stadium is het van belang voortdurend te sturen op alle eerder vastgestelde doelen, waarden en ambities. Het managen van een ontwerpproces betekent enerzijds het stimuleren van onderzoek en anderzijds het sturen op een kwalitatief en haalbaar eindresultaat binnen de gestelde randvoorwaarden. [8] Het gaat om een vorm van kennismanagement.
3.2 Definitief ontwerp In de DO-fase is het ontwerpproces het meest complex. Dit vanwege de mate van gedetailleerdheid van de te produceren ontwerpinformatie en het aantal betrokken personen en organisaties. Vooral de beheersing van de informatiestromen is hier dus van groot belang. Wat het ook erg complex maakt, is dat dé beste oplossing niet bestaat. Uiteenlopende oplossings-richtingen zijn denkbaar. Het ontwerpteam dient daarom verschillende routes met verschillende mogelijkheden te onderzoeken. Echter, het tijdsbestek waarin dit gebeuren moet, is altijd beperkt. Het is daarom onmogelijk om een grote diversiteit aan alternatieven tot in detail uit te werken en met elkaar te vergelijken. Al vrij snel zal één van de concepten gekozen moeten worden. Het gekozen concept is vanaf dan bepalend voor alle daaropvolgende keuzemomenten.
3.3 Simuleren In de ontwerpfase draait alles om het maken van afgewogen keuzes, aangezien iedere beslissing effect heeft op een andere. Het concept dat de voorkeur heeft gekregen, wordt technisch uitgewerkt door de leden van het integrale ontwerpteam. Het Programma van Eisen zal continu in ogenschouw worden genomen bij deze verdere uitwerking. Met behulp van simulatiesoft-
ware kan het gebouw op verschillende punten worden getoetst. Speciaal ontwikkelde rekenprogramma’s kunnen de ontwerper bijvoorbeeld meer informatie verstrekken over de daglichttoetreding in de verschillende ruimtes. Wanneer deze rekenprogramma’s aan een intelligent model van het gebouwontwerp gekoppeld worden, is het niet meer noodzakelijk alle waarden handmatig in te voeren. BIM biedt deze mogelijkheid. Dit betekent dat het relatief eenvoudig wordt om simulaties uit te voeren. Dit betekent ook dat deze simulaties tijdens het ontwerpproces uitgevoerd kunnen worden, in plaats van naderhand. De resultaten van een dergelijke simulaties zullen in dat geval nog invloed uitoefenen op het ontwerp. Van elke wijziging die wordt doorgevoerd, worden de consequenties direct zichtbaar en daardoor zijn gefundeerde, doelbewuste keuzes te maken. Ook de afhankelijkheden - de samenhang tussen vormgeving, materiaalselectie en technische systemen - wordt hiermee inzichtelijk gemaakt. En dat geldt niet alleen voor het genoemde voorbeeld van de daglichttoetreding. Ook energieprestaties en andere bouwfysische aspecten kunnen met diverse software pakketten worden doorgerekend. Bovendien zouden verschillende gebruiksscenario’s hiermee getest kunnen worden. Kortom: een dergelijk Bouw Informatie Model brengt veel nieuwe mogelijkheden met zich mee die het ontwerpteam zullen ondersteunen bij het maken van weloverwogen beslissingen.
3.4 De invloed van de gebruiker BIM speelt een belangrijke rol in volledig geïntegreerde gebouwoplossingen. Toch ontbreekt één belangrijke factor in dit model die wel veel impact heeft op het uiteindelijke resultaat: de gebruiker. Hoe goed het ontwerp is doorberekend op de verschillende bouwfysische aspecten; het is de gebruiker die uiteindelijk de gebouwprestaties beïnvloedt. Technische mogelijkheden en beloofde prestaties op papier zijn geen garantie voor succes. De hoge duurzaamheidsambities worden vaak het uitgangspunt bij het ontwerpen van duurzame technieken. Het risico daarvan is dat de gewenste functionaliteit ervan naar de achtergrond verdwijnt. De complexiteit die hiermee gepaard gaat, vraagt om de inzet van gebouwsimulaties waarin het gedrag van de gebruiker wordt geïntegreerd. Het gebruikersgedrag wordt nu nog vaak gemodelleerd door middel van vooraf gedefinieerde
gebruikersprofielen. Beter zou zijn als het gedrag van de gebruiker wordt voorspeld op basis van onder meer het gebouwontwerp en het buitenklimaat. Geavanceerde gedragssimulaties richten zich op de interactie tussen de gebruiker en zijn omgeving en het voorspellen van, bijvoorbeeld, de aanwezigheid van gebruikers in een ruimte. [9]
3.5 Een robuust gebouw
Een gedragsimulatiemodel kan worden gebruikt om te onderzoeken hoe robuust een gebouwontwerp is voor het gedrag van verschillende soorten gebruikers. Tijdens de levensduur van een gebouw kan de gebruiker van het gebouw namelijk veranderen. Het is de vraag of het gebouw ook voldoet aan de prestatie-eisen van de nieuwe gebruiker. Een gebouw dat robuust is voor verschillende gebruikers zal nog steeds voldoen. Een dergelijk gebouw zal daardoor vaker een langere levensduur hebben dan een minder robuust gebouw. [9] BIM kan het uitvoeren van dergelijke simulaties stimuleren.
3.6 Voorbereidingsfase en de uitvoering
Het inschakelen van de aannemer als adviseur gedurende het ontwerpproces kan ook een gunstige invloed hebben op de prefabriceerbaarheid van bouwonderdelen. Mits voldoende rekening is gehouden met de bouwvolgorde en de noodzakelijke toleranties, zouden diverse onderdelen van het gebouw in de fabriek gefabriceerd kunnen worden. Dit heeft verschillende voordelen ten opzichte van het standaard bouwproces, onder andere: •• Het gaat gepaard met een verkorting van de bouwtijd; •• Maatvaste en constante kwaliteit; •• Minder afval op de bouwplaats. De prefab elementen kunnen vrij eenvoudig worden vervaardigd met behulp van de informatie zoals vastgelegd in een BIM. Een kozijnfabrikant bijvoorbeeld, kan met behulp van een slimme tool de aannemer of architect kozijnen laten tekenen, die slechts schematisch zijn uitgewerkt. Maar zodra de fabrikant deze tekeningen inleest, kan hij het model opwaarderen naar een gedetailleerd niveau, geschikt voor fabricage. Zodra het model definitief is, kan de fabrikant heel eenvoudig de machine-aansturing en bestellingen regelen om de kozijnen te fabriceren. Of: met BIM kan de productie in de prefabricage worden aangestuurd.
Na de afronding van de ontwerpfase is er voldoende duidelijkheid om het project een stap verder te brengen en concreet voor te bereiden op de uitvoering. Leveranciers en (onder)aannemers worden ingeschakeld, materialen en hulpmiddelen worden besteld en de bouwplanning wordt definitief gemaakt. Het gaat erom dat duidelijk is wat er moet gebeuren in de realisatiefase, door wie en op welk moment. Traditioneel zal in deze fase de kennis van de aannemer pas een rol gaan spelen. Hoe te maken is immers zijn expertise. Deze kennis is echter ook van
3.7 Bouwlogistiek Het is nu zaak om de bouw goed voor te bereiden met een gedegen planning, een overzichtelijke bouwplaatsinrichting en een goed doordacht logistiek plan. Bouwlogistiek is een serieus onderdeel van het bouwproces en het is aan de aannemer om als regisseur van het proces op te treden en zijn werkzaamheden te optimaliseren. Daar valt directe milieuwinst te behalen.
De rol van BIM in de verduurzaming van de bouw | Een verkenning naar de toegevoegde waarde van BIM in de complexe duurzaamheidsopgave van de bouw
Dat gebouwontwerpen in de praktijk niet altijd voldoen aan de verwachtingen die werden gewekt in de ontwerpfase, kan ook worden veroorzaakt door de mate van robuustheid van het gebouwontwerp. Hiermee wordt bedoeld in welke mate een gebouw gevoelig is voor afwijkingen in de ontwerpaannames. Een weinig robuust gebouw kan door relatief kleine afwijkingen van de aannames heel anders gaan functioneren, waardoor het kan voorkomen dat de gestelde prestatie-eisen niet worden gehaald. Hoe robuuster een gebouwontwerp is, hoe minder gevoelig het ontwerp is voor fouten in de aannames.
groot belang tijdens het ontwerpproces. Wat op papier goed lijkt te werken, geeft namelijk geen garantie voor de werkelijke maakbaarheid ervan. De bouwvolgorde heeft een grote invloed op de uitvoeringsdetails. En deze details bepalen uiteindelijk ook het afwerkingsniveau van het gebouw. Dat pleit ervoor de aannemer al eerder als adviseur in te schakelen. Tijdens de uitvoeringfase komt de architect dan niet voor vervelende verrassingen te staan. Idealiter ligt tijdens de uitvoeringsfase het ontwerp definitief vast en hoeft daarover niet meer gesteggeld te worden.
9
De rol van BIM in de verduurzaming van de bouw | Een verkenning naar de toegevoegde waarde van BIM in de complexe duurzaamheidsopgave van de bouw
10
Zo zou het logistieke proces eruit kunnen zien: [10] de inkoop en het voorraadbeheer gebeurt digitaal en grotendeels geautomatiseerd. We richten logistieke centra in om de toevoer van materialen vlekkeloos te laten verlopen. Vrachtwagens brengen de bulkgoederen van deze verzamelpunten naar meerdere kleine bouwplaatsen tegelijk. Dat gebeurt buiten de spits en buiten de werktijden op de bouwplaats, zodat het bouwproces de volgende dag ongehinderd kan doorgaan.
3.9 Gebouwbeheersysteem
Alle leveranciers plakken labels met RFID-tags op de pallets, zodat bij aankomst op de bouwplaats direct en draadloos de materialen kunnen worden gecheckt. In de logistieke controlekamer is continu inzichtelijk wat we waar verbruiken. Door alle projecten in BIM te zetten, kunnen ook de planningen van verschillende bouwprojecten gecombineerd worden. Dit schept de mogelijkheid op ieder willekeurig moment prognoses te berekenen; hoeveel van een bepaald materiaal is op welk moment op welke bouwplaats nodig? Zo weten we voortaan altijd wat ons te wachten staat. En kunnen we wellicht ook nog scherper inkopen.
•• •• •• •• •• •• •• •• ••
Bij binnenstedelijke hoogbouwprojecten kan het voorkomen dat meer dan 60 vrachtwagens per dag in de goede volgorde over een eenrichtingsweg langs de torenkranen van het bouwproject moeten rijden. Dat kan goed gaan, maar ook enorm fout. Een logistiek centrum is daarom onmisbaar bij grote projecten en kan vaker met succes worden ingezet. Zeker wanneer wordt gerealiseerd dat 30 tot 50% van alle vrachtwagens op de Nederlandse wegen bouwgerelateerd is en meer dan de helft van alle bouwactiviteiten plaats vindt in stedelijk gebied.
3.8 Beheerfase Het geheel van activiteiten die er op gericht zijn om de functies van bouwwerken gedurende de levensduur te laten vervullen, kan worden omvat als beheer en onderhoud. Deze activiteiten omvatten onder andere schoonmaakwerkzaamheden en herstelwerkzaamheden. Beheer en onderhoud spelen een belangrijke rol in de gebruiksfase.
Aan gebouwen worden vandaag de dag hoge eisen gesteld wat betreft de bruikbaarheid en het binnenklimaat. Een gebouwbeheersysteem kan worden gebruikt om alle binnen het gebouw aanwezige functionaliteiten centraal aan te kunnen sturen en te laten samenwerken. [11] Te denken valt hier dan aan: Luchtbehandeling Verwarming Verlichting Inbraakinstallaties Veiligheidssystemen Sanitaire installaties Pompen Waternet Zonwering
Een gebouwbeheersysteem maakt het mogelijk om de gebouw gerelateerde installatie overzichtelijk en eenvoudig te beheren. Om comfortabel en gezond binnenklimaat te garanderen en tevens het energiegebruik te minimaliseren, kan er voor gekozen worden om in het systeem bijvoorbeeld de verlichting en zonwering aan elkaar te koppelen. Ook kan een constante lichtsturing het kunstlicht afstemmen op het natuurlijk invallende daglicht.
3.10 Hoe het gebouw daadwerkelijk in elkaar zit Het as-built model van een gebouw kan veel toegevoegde waarde bieden voor het facility management. Het model geeft immers aan hoe het gebouw daadwerkelijk in elkaar zit. De facility manager of beheerder kan er in de ontwerpfase al op toezien dat het model optimaal in zijn informatiebehoefte voorziet. Omdat in een BIM heel nauwkeurig is vastgelegd uit welke componenten het gebouw bestaat en hoe de opbouw daarvan is, kan ook bij een mogelijk onderhoudsbeurt of aanpassing van het gebouw eenvoudig de benodigde informatie worden opgevraagd.
De toegevoegde waarde van BIM in de 4. verduurzaming in de bouw “Efficiënt bouwen is beter dan gewoon bouwen, maar het hoeft niet altijd de meest duurzame oplossing te leveren.” Sjors van Vliet, Nationaal BIM-platform. “De analyse- en simulatiemogelijkheden die BIM biedt, sluiten direct aan bij de doelen van het duurzaam bouwen. Bovendien biedt BIM alle betrokkenen bij een duurzaam bouwproject de mogelijkheid veel efficiënter samen te werken.” Harvey Bernstein, McGraw-Hill.
4.1
De mogelijkheden zijn ongekend
BIM kan op allerlei manieren ingezet worden om het integrale ontwerpproces te ondersteunen en het virtuele model te analyseren. Specialistische berekeningssoftware zal verder ontwikkeld moeten worden, maar de mogelijkheden zijn ongekend. Denk aan het maken van bouwfysische berekeningen met behulp van het model. Of het berekenen van de milieu-impact. Ook het simuleren van het binnenmilieu of de bouwlogistiek behoren dan tot de mogelijkheden. Het gaat hier niet zozeer om het ontwikkelen van nieuwe analysetechnieken, maar vooral om het integreren van bestaande technieken en tools. Daarbij gaat het niet alleen om informatie-uitwisseling, maar ook over de vraag hoe simulatie geïntegreerd kan worden in het ontwerpproces. Het is van groot belang dat dergelijke simulaties veel eerder in het bouwproces plaatsvinden, zodat verschillende alternatieven geëvalueerd en verder ontwikkeld kunnen worden. [12]
4.2 Voldoen aan prestatie-eisen met behulp van BIM In de bouwsector is een duidelijke trend zichtbaar van aanbesteden op basis van prestatie-eisen. Met behulp van prestatie-eisen wordt vastgelegd welke functionaliteit een gebouw uiteindelijk moet hebben. Het maakt niet uit welke oplossingen worden ingezet om deze prestaties te realiseren. Een deel van eisen zal heel basaal zijn. Zo kan worden voorgeschreven dat een ruimte minimaal 1,8 meter breed moet zijn met een
BIM kan dus ondersteuning bieden bij het realiseren van een passend ontwerp op basis van de prestatieeisen. Ook hier geldt dat dit al in vroegtijdig in het proces dient plaats te vinden, waardoor bepaalde afwegingen bespreekbaar worden gemaakt. Als de analyse pas wordt gemaakt nadat alle ontwerpkeuzen zijn gemaakt, dan gaat de toegevoegde waarde ervan verloren. De veelomvattende mogelijkheden die een Bouw Informatie Model biedt, helpen het ontwerpteam bij het maken van de juiste afwegingen. De consequenties van doorgevoerde wijzigingen worden direct zichtbaar en daardoor kan direct worden getoetst of de uitwerking van de ontwerpopgave voldoet aan de eisen en wensen van de opdrachtgever. Zeker wanneer het ambitieniveau voor de duurzaamheid van het gebouw erg hoog is, zal een virtueel model van het gebouw noodzakelijk zijn om het effect van ontwerpbeslissingen te kunnen toetsen. Door slim gebruik te maken van alle intelligente informatie van een BIM zal het ontwerpen van een gebouw en zijn omgeving naar een hoger level worden getild. Grote besparingen op energie- en materiaalgebruik bij nieuwbouwproject zijn mogelijk. Het model kan ook ingezet worden tijdens de beheerfase om een energiezuinig en comfortabel gebruik te garanderen. Bovendien biedt BIM de juiste, gewenste informatie om aan het einde van zijn levensduur, duurzame sloop van het gebouw mogelijk te maken. Het is niet voor niets dat in The 10 Truths about BIM [14] de volgende drie punten als eerst worden genoemd: •• BIM takes design to the next level. •• The I is more important than the B. •• The colour of BIM is green. Echter, alle duurzame bouwopgaven beginnen bij een helder geformuleerde ambitie van de opdrachtgever. Het concept dat naar aanleiding van deze ambitie en de daaraan gekoppelde prestatie-eisen wordt geconstrueerd, vormt de basis voor verdere uitwerking. In deze zogenoemde definitiefase van een bouwopgave, speelt BIM nog geen rol. De kennisintegratie tussen de diverse
De rol van BIM in de verduurzaming van de bouw | Een verkenning naar de toegevoegde waarde van BIM in de complexe duurzaamheidsopgave van de bouw
“De adoptie van BIM lijkt hier vooral budget gedreven: terugdringen van faalkosten en sneller bouwen. Hierin moet verandering komen. Je kunt BIM namelijk uitstekend gebruiken wanneer het gaat om overwegingen als lifecycle kosten, exploitatie van gebouwen en carbon footprint.” Willem Verbaan, Hogeschool van Amsterdam.
hoogte van ten minste 2,6 meter. Deze regels kunnen worden opgenomen in de eigenschappen van de BIM objecten waarop zij betrekking hebben. De focus in het toetsen van de ontwerpmodellen kan hierdoor volledig liggen op de grote lijnen van het ontwerp, in plaats van op details waaraan het ontwerp eigenlijk vanzelfsprekend moet voldoen. [13]
11
experts, zal tot stand moeten komen door intensief samenwerken. Het is van onmiskenbaar belang om continu de dialoog met elkaar aan te gaan. Met elkaar durven dromen en tegelijkertijd elkaar scherp houden om binnen het korte tijdsbestek een integraal duurzaam project te kunnen realiseren.
De rol van BIM in de verduurzaming van de bouw | Een verkenning naar de toegevoegde waarde van BIM in de complexe duurzaamheidsopgave van de bouw
12
Bijlage 1
Bronnen
De rol van BIM in de verduurzaming van de bouw | Een verkenning naar de toegevoegde waarde van BIM in de complexe duurzaamheidsopgave van de bouw
1. Stichting Research Rationalisatie Bouw. (2012). Aan de slag met BIM; gewoon doen! 2. SBRCURnet. (2012). Bouwen met BIM is slim, een introductie. 3. Doorn, A. van (2012). Het duurzame ontwerpproject. 4. Het Nationaal BIM Platform. (2012). BIM voor groener bouwen. 5. Bond van Nederlandse Architecten. (2002). Standpunt Vitale Architectuur. 6. Bouwend Nederland. (2008). Gunnen op duurzaamheid. 7. Rogaar, M. (2011). Het Programmeren van Duurzaamheid. TU Delft. 8. Heintz, J.L. , Prins, M. en Vercouteren, J. (2001). Ontwerpmanagement. 9. Hoes, P. (2007). Gebruikersgedrag in gebouwsimulaties; van eenvoudig tot geavanceerd gebruikersgedragmodel. TU Eindhoven. 10. Segeren, D. (2013). Bouwlogistiek de sixties voorbij? Heijmans. 11. Geertsma, P. (2013). Wat is een gebouwbeheersysteem en waarvoor wordt dit systeem gebruikt? 12. Innovatieplatform ICT in de Bouw. (2011). ICT als enabler in de bouw. 13. Schijndel, T. van (2012). Voldoen aan prestatie-eisen met behulp van BIM. TU Delft. 14. WSP Group. (2012). The 10 Truths about BIM.
13