Renovatie en BIM

Renovatie en BIM kan een gelukkige combinatie zijn al is, door gebrek aan richtlijn van eender welke overheid of aanmoediging uit de industrie, BIM tot nu toe nog niet echt uit de startblokken gekomen.

BIM kan namelijk ook nuttig voor andere zaken ingezet worden dan louter aansturing van een bouwteam, bijvoorbeeld door een ander licht werpen op de gang van zaken of fasering bij een verbouwing of renovatie.

Logistieke uitdagingen worden gestroomlijnd door elke fase van het proces zichtbaar te maken via een model waardoor ook opeenvolgende constructieve stappen duidelijk in beeld komen. Tevens kan veel scherper aanbesteed worden doordat al in de ontwerpfase een ware schat aan bouwtechnische informatie over het project beschikbaar is.

Bijlezen tijdens zomermaanden

zomermaanden

Bijlezen tijdens zomermaanden? Of is daar zelfs op dat moment geen tijd voor? Waar de zomer voor velen synoniem is met vakantie of het even iets kalmer aan doen lijken de medewerkers van atelier3v een ware eindspurt ingezet te hebben om het nodige leesvoer te bezorgen voor dit zalige nietsdoen ook werkelijk begint.
Stille getuigen hiervan zijn de publicaties die de afgelopen weken op verschillende fronten verschenen.

Fijne vakantie!

artikelauteur(s)
Casestudie EcoDesigner StarwebValérie Becquart
Sustainability in BelgiumwebRob van Helvoort
BIM en SIM521 kBAnnette Kuhk, Rob van Helvoort
Data driven design388 kBRob van Helvoort, Valérie Becquart

Constructieve engineering

constructieve engineering

Constructieve engineering of de wereld van de constructieve ingenieur wordt steeds uitdagender met complexe architectuur die het randje van het maakbare opzoekt terwijl de nadruk ligt op energie-efficiency en duurzaamheid. Om een en ander tot een goed einde te kunnen brengen is optimale communicatie tussen de verschillende disciplines vereist, moet de project-data altijd up to date zijn en op elk moment door iedereen geraadpleegd kunnen worden.

Binnen een Bouw Informatie Model (BIM) wordt door diverse softwareapplicaties op een intelligente manier informatie van virtuele modellen met elkaar gedeeld op een open platform met respect voor alle betrokken bouwpartners. Het uitwisselingsformaat hiervoor is IFC2x3.

Het is dan ook een verrassing dat voor structuuringenieurs, die instaan voor de dragende elementen van de constructie, vandaag de wereld van BIM over het algemeen nog vreselijk ver van hun bed blijkt. Terwijl veel van de gebruikte rekensoftware wel met IFC overweg kan en geometrie objecten naar een rekenmodel geconverteerd kunnen worden. En vice versa.
De hoogste tijd voor een stevige inhaalslag?!

Europa wijst de weg

europa

In januari 2014 stemde het Europees Parlement over het moderniseren van Europese overheidsopdrachten met regels die helpen het concurrentievermogen op te krikken. Hierbij is, onder andere, overeengekomen het gebruik van elektronische hulpmiddelen als Building Information Modeling (BIM) voor overheidsopdrachten mogelijk te maken om uiteindelijk te komen tot efficiëntere, meer economische en zo ook meer duurzame bouwprojecten. Kortom, Europa wijst de weg.

De parlementaire stemming maakt de weg vrij voor de aanneming van de richtlijn overheidsopdrachten, de European Union Public Procurement Directive of kortweg EUPPD. Hierdoor zullen alle 28 lidstaten het gebruik van BIM voor door de overheid gefinancierde bouw-en verbouwprojecten in de EU vanaf 2016 verplicht kunnen maken.

Op dit moment eisen het Verenigd Koninkrijk, Nederland, Denemarken, Finland en Noorwegen al het gebruik van BIM voor door de overheid gefinancierde bouwprojecten.

Door middel van BIM gebruiken projectteams van architecten, ingenieurs, bouwheren en aannemers digitale 3D modellen om samen te werken en projecten tijdens hun volledige levenscyclus te ondersteunen, van ontwerp en constructie tot documentatie en beheer.

In tegenstelling tot de traditionele 2D- tekeningen blijven de gegevens in een BIM consistent, gecoördineerd en nauwkeurig voor alle belanghebbenden, ongeacht hoe vaak veranderingen aan het project of door wie aanpassingen doorgevoerd worden. Als gevolg daarvan worden bouw- en infrastructuur projecten sneller geconstrueerd, voor minder geld en veel duurzamer.

Bang voor BIM

bang voor BIM

Wanneer je dit leest ben je vast niet bang voor BIM. Of na deze eerste zin toch nog niet. Maar waar eerder gedacht en gehoopt werd dat Building Information Modeling het afgelopen jaar langzaam van de grond zou komen lijkt het er ondertussen meer op dat BIM, naast de crisis, het perfecte gereedschap is om architectenbureaus definitief over de rand van de afgrond te jagen.

www.shoegnome.com/2012/10/15/how-bim-can-bankrupt-your-firm

Steeds meer bureaus blijken namelijk, na enkele dappere pogingen, hun BIM software weer op te bergen en terug te grijpen naar traditionele tweedimensionale CAD. Gemakkelijkshalve even voorbijgaand aan het feit dat, eenmaal gestart met BIM en vervolgens overstappend naar CAD, de tijdsbesteding aan een project explodeert en je op die manier meestal achterblijft met een resultaat waar niemand, in welk opzicht dan ook, tevreden over kan zijn.

Volgend jaar beter?

Veiligheidsmanagement

veiligheidsmanagement

Veiligheidsmanagement en dan met name de mogelijkheid om potentiële gevaren te identificeren voor de bouw start is de meest reële BIM functie voor het verbeteren van de veiligheid op de bouwplaats. Een tweede belangrijke BIM tool voor het verbeteren van die veiligheidssituatie is clash detectie. Het vooraf traceren van bouwkundige conflicten, in plaats hier pas ter plaatse achter te komen, voorkomt eventueel gevaarlijke situaties.

Noord-Amerikaanse bouwbedrijven rapporteren, volgens een onderzoek door McGraw Hill Construction, een hoger project rendement (ROI of return on investment), minder letselschade en efficiëntere productie door het gebruik van Building Information Modeling (BIM).

veiligheidsmanagementHiernaast kan de mogelijkheid uit BIM 3D beelden te genereren belangrijke input geven voor het beheersen van de veiligheid op de werf. 4D, wat 3D-modellen aan een project planning koppelt, kan verder een waardevol hulpmiddel bij de constructie zijn maar wordt echter nog steeds beschouwd als moeilijk te gebruiken.

Computational Fluid Dynamics

cfd

Met Computational Fluid Dynamics of kortweg CFD wordt een wiskundig model opgemaakt voor het oplossen van fysische vergelijkingen uit de stromingsleer. Vergelijkingen in verband met massa, impuls, warmteoverdracht en concentraties worden hierbij voor een 3D-ruimte opgelost en kunnen verder gebruikt om zowel interne als externe stromingen van lucht en warmte inzichtelijk te maken. Op die manier kan CFD in architectuur, engineering en constructie (AEC) ingezet voor klimaatbeheersing, windhinder- en windbelastingsanalyses.

computational fluid dynamicsHiernaast is CFD een steeds vaker gehanteerde methode om onderzoek te doen naar de afvoer van rook en warmte bij brand. Naast beheersbaarheid van de brand kun je daarbij ook denken aan veilig vluchten en uiteindelijk zelfs het mogelijk bezwijken van constructies.

Toepassing van CFD in de bouw levert absoluut meerwaarde naar duurzaamheid en BIM, vooral in de ontwerpfase wanneer nog relatief eenvoudig noodzakelijke veranderingen kunnen worden aangebracht aan het ontwerp.

Additive manufacturing

print_beton

Gegevens in een BIM kunnen afkomstig zijn van de ontwerper of ingenieur. Aan de hand van deze gegevens kan een weergave ontwikkeld worden, plannen bijvoorbeeld, maar even goed een 3D-model. Met behulp van Additive Manufacturing (3D-printen in de wandelgangen) kan dit model vervolgens op een bepaalde schaal maar even goed op ware grootte vormgegeven worden.

Op de faculteit Industriële Ingenieurs Wetenschappen van de Thomas More Hogeschool (campus De Nayer) loopt van 2012 tot 2016 een doctoraatsonderzoek naar 3D printen met beton voor bouwkundige toepassingen, met name het toepassen van (stalen) wapening in het productieproces.

additive manufacturingNadat ontwerp en analyse van de constructie in het BIM verwerkt zijn wordt verder van deze gegevens gebruik gemaakt om te printen. In de eerste plaats gaat hierbij nu de aandacht naar kunstmatige 3D structuren (zo leveren open cellen een materiaalbesparing tot 80% op), controle over het printproces en het uitwerken van een proof of concept.

Verschillende verklaringen voor het begrip LOD

lod

De weergave van een BIM object, gedefinieerd in het begrip LOD, is slechts één vorm van informatie die aan dit object gekoppeld is, vaak zelfs de minst belangrijke. Zo hoeft de schrijnwerker niet te weten hoe een deur eruit ziet om die te bestellen of deze te plaatsen. Maar hij zal wel willen weten wie de fabrikant, type en nummer is.

Deze term LOD speelt een belangrijke rol. Helaas wordt tegenwoordig gewerkt met twee verschillende verklaringen voor het begrip LOD.

LEVEL of DEVELOPMENT staat voor de mate van complexiteit waarmee een 3D object voorgesteld wordt.

Het doel van LOD in Level Of Development is een bepaald niveau van zekerheid of vertrouwen in de geleverde informatie mee te geven. Zo kun je in de omschrijving van LOD 100 bepaalde gegevens opnemen waardoor ieder weet dat dit een bepaalde stoel van een specifieke leverancier is. Maar doordat de informatie gebruikt wordt in LOD 100 (zeer beperkt) is het allebehalve zeker dat deze stoel uiteindelijk ook gebruikt zal worden.

LEVEL of DETAIL staat voor het niveau, de hoeveelheid informatie die door een object verschaft wordt. Hiermee wordt alleen de kwantiteit van de informatie aangegeven.

Aangezien het bij Level of Detail alleen gaat over de hoeveelheid informatie wordt automatisch aangenomen dat alle geleverde gegevens relevant en correct zijn.

Als gevolg van de verwarring die ontstaat door het gebruikt van de twee verschillende LODs wordt regelmatig andere terminologie gebruikt om de Level of Detail aan te duiden.

Analyse van een bouwknoop

bouwknoop

Door de analyse van een bouwknoop (ook thermal bridge analysis genoemd) zoals atelier3v die uitvoert op basis van een architectonisch BIM krijg je alle relevante antwoorden, zowel cijfermatig als grafisch, in een kleurrijk rapport. Dat kan bijvoorbeeld antwoord zijn op de vraag wat het temperatuurverloop in dit bouwtechnisch detail bedraagt. Of zicht op hoe het warmtetransport door die bouwknoop precies verloopt.

Een dergelijke analyse van een bouwknoop kan in principe uitgevoerd worden op alle bouwkundige data welke in correct IFC2x3 formaat aangeleverd wordt. Aan de hand van het uiteindelijk resultaat van de bouwknoopanalyse kan bekeken worden of dit in die context aanvaardbaar is en kunnen eventueel verbeteringen voorgesteld en vervolgens doorgerekend worden.

Analyse van een bouwknoop 1Analyse van een bouwknoop 2