BIM en parametrisch ontwerpen van gebouwinstallaties

BIM-coördinatie en projectbeheersing

BIM-coördinatie en projectbeheersing, twee belangrijke pijlers die tegenwoordig steeds meer de verdiende aandacht krijgen. Wat je vaak ziet is dat er veel nadruk ligt op de controle tussen constructie- en architectuurmodellen. Waar de aandacht op het één ligt, wordt het ander meestal vergeten. Een wat ons betreft onderbelicht onderwerp in de BIM-coördinatie van utiliteitsbouw is de installatietechniek. Met de huidige ambities op het gebied van duurzaamheid, steeds hogere comforteisen, hogere verwachtingen van opdrachtgevers en technologische ontwikkelingen (zoals IoT, Domotica,..) wordt dit een steeds groter onderdeel van het gebouw. Bovendien heeft de installatietechniek veel grotere afhankelijkheden van parameters zoals waterdruk, stroomsnelheid, geluidproductie, ruimtevolumes. Iets waar bij architectuur en constructie veel gemakkelijker op in kan worden gespeeld. Een gevoelsmatig kleine bouwkundige ontwerpwijziging, kan dan grote gevolgen hebben voor de installaties.

Opleidingen zijn vaak toegespitst op één discipline hetzij bouwkunde, of de installatietechniek. Bepaalde basiskennis van de installatietechniek zou ons inziens moeten terugkomen in de bouwkunde – en constructieleer opleidingen om zo faalkosten ten gevolge van niet integraal werken te verkleinen. Er zijn er maar weinig integraal ontwerpleiders die de gevolgen voor de andere discipline goed kunnen inschatten.

Installatietechnisch 3D-model

Voorbeeld dynamo script voor installaties

Parametrisch ontwerpen van installaties bespaart tijd en geld

Door een parametrisch ontwerp te maken van het installatiemodel, kunnen ontwerpwijzigingen met minder impact worden doorgevoerd. Doormiddel van een koppeling tussen de specifieke wensen en eisen van de klant, comfortklassen, en het 3D model, kunnen we een deel automatisch ontwerpen en aanpassen. Specifieke afhankelijkheden kunnen snel worden toegevoegd. Bijvoorbeeld als de geometrie van een ruimte veranderd en daarmee de ruimte kleiner wordt, dan moeten we bijvoorbeeld het lichtplan aanpassen, sprinklerkoppen opnieuw positioneren en toevoerroosters van lucht en kanalen opnieuw berekenen. Ook op het gebied van geluidproductie door weerstand in kanaallengtes. Maar dat niet alleen; ook onderlinge afhankelijkheden, zoals een minimale afstand tussen een sprinklerkop en de naastgelegen elektrische noodverlichting. Middels wiskundige formules kan het ontwerp automatisch worden vormgegeven. De manuren die normaal gesproken zitten in het opnieuw berekenen/simuleren van de deelinstallatie, zijn niet meer nodig.

Parametrisch ontwerpen bij Besix

BESIX is overigens niet onbekend met het parametrisch ontwerpen. Wereldwijd hebben we succesvolle projecten volbracht met behulp van parametrisch ontwerpen. Meestal wordt dit gebruikt in de architectuur en constructie (onze corebusiness) om bijvoorbeeld complexe vormen mogelijk te maken. Binnen BESIX gaat de parametrisch ontwerpspecialist, in samenwerking met een architect en constructeur, de scripts opstellen met de bijbehorende parameters. Dit geeft de kaders weer op basis waarvan het ontwerp kan worden gewijzigd. Door gebruik te maken van diverse algoritmes kan zo een optimaal ontwerp worden ontwikkeld door de computer (hierbij wordt gebruik gemaakt van Artificial Intelligence, zoals Deep Learning). In deze discipline komt de kennis van informatiebeheer, bouwkundige vaardigheden en ook programmeerkennis om de hoek kijken.

Zie bijvoorbeeld het Al Wakrah stadion in Qatar, waarbij deze ontwerptechniek vooral gebruikt is voor het dak van het stadion. Er zijn vooraf verschillende ontwerpvarianten bedacht, het parametrische ontwerp heeft vervolgens het dag geoptimaliseerd om de gewenste architectonische uitwerking te krijgen met een haalbare uitvoering.

BESIX als coördinator

Het toevoegen van een parametrisch installatietechnisch 3D-ontwerp voor gebouwinstallaties, is best een complex onderdeel waar veel bij komt kijken en niet onderschat mag worden. BESIX betrekt dan ook graag een gedreven installateur met de juiste expertise. Samenwerking zorgt hier namelijk voor een groot deel van het succes. Het is belangrijk om afzonderlijke deelinstallaties apart te ontwerpen en onderlinge afhankelijkheden later toe te voegen. Je kunt hierdoor een ontwerpfase sneller afronden en tackelt eerder een probleem of onvoorziene resultaten.

Wil je meer weten over het toepassen van parametrisch ontwerpen, toepassing van BIM door een aannemer of hoe BESIX omgaat met het steeds uitdagender worden van ontwerpproces waarbij IT, bouwkunde en samenwerking belangrijk zijn, zoek ons dan op tijdens de BIM Onderwijsdag.

Door: Masja Roetman – BIM coördinator bij BESIX Nederland