Plaatsvervangend hoofd van de ontwerpafdeling van Nikken Sekkei Tomohiko Yamanashi over de mogelijkheden van BIM-technologieën en de ervaring met het gebruik ervan in de projecten van het bureau: de residentie House on the Water en de bouw van passagiersterminal nr. 3 op Narita International Airport.
Nikken Sekkei, een van de grootste architectuur- en bouwbedrijven in Japan en in de wereld, is een constante pionier in het gebruik en de distributie van BIM-technologieën. Nikken Sekkei was een van de eersten die BIM-technologieën gebruikte en verspreidde - ongeveer vijf jaar geleden. In eerste instantie alleen om de kwaliteit van het ontwerp te verbeteren en de workflow te optimaliseren, maar met de bedoeling om ooit helemaal over te stappen op BIM. Tegenwoordig bouwt het bureau al gebouwen die zonder BIM nauwelijks hadden kunnen worden gerealiseerd.
Innovatie mogelijk gemaakt door BIM
De ontwikkeling van informatie- en communicatietechnologieën (ICT) heeft op sommige gebieden van de architectuur grote veranderingen teweeggebracht. De bouwsector begon te gebruiken additieve technologieën, waaronder de toenemende populariteit van 3D-printen. In de projecten Wooden Hall en Hoki Museum werden BIM-gegevens gedurende het hele productieproces gebruikt, tot aan het machinegereedschapbeheer.
Bij het architectonisch ontwerpen is het dankzij ICT nu mogelijk om breder gebruik te maken van simulaties en modellering Omdat deze methoden tijd en moeite kosten, waren ze voorheen alleen zinvol voor grote gebouwen en slechts een paar keer tijdens het ontwerpproces. In het geval van NBF Osaki Building (voorheen Sony City Osaki) is de BIM herhaaldelijk gebruikt om feedback van klanten over het onroerend goed te krijgen. En bij het creëren van de residentie "On the Water" werden de luchtstroom, temperatuurdalingen, enz. Gemodelleerd. Deze aanpak loont ook bij het ontwerpen van kleine particuliere huizen.
Computerondersteund ontwerp dankzij ICT kan het een nieuwe methode worden waarbij de hoofdtaak van een architect het ontwikkelen van een concept of een algoritme is. In het Kawasaki Toshiba-gebouw hebben de architecten bijvoorbeeld een algoritme gemaakt en het aantal roosters op de gevel ingesteld, en het programma heeft hun locatie berekend. Het resultaat is een complex ontwerp en ontwerp, terwijl de ontwerpkosten worden verlaagd.
Het vierde gebied van ICT-toepassing ligt dicht bij het concept
"Internet van dingen" Een architectonisch object wordt zelf een digitaal apparaat. Sensoren zijn aan gebouwen bevestigd om te waarschuwen voor natuurrampen. Dergelijke sensoren kunnen ook worden gebruikt om de veiligheid te waarborgen door de beweging van mensen vast te leggen. Het is een van de technologieën die worden gebruikt ter voorbereiding op de Olympische Spelen van 2020 in Tokio.
Een ander voorbeeld is het eerder genoemde NBF Osaki Building. De bioschil van het gebouw blokkeert het effect van het warmte-eiland eromheen: door met sensoren het niveau van warmte en licht te detecteren, laat het water circuleren en wordt regenwater in stoom omgezet. Om een kleine hoeveelheid regenwater effectief te gebruiken, bewaakt de computer de gelijkmatige verdeling over het gebouw.
Distributie van BIM in Japan
Momenteel gebruikt Nikken Sekkei slechts twee of drie van deze innovaties, maar binnenkort wordt het gebruikelijk om ze alle vier in één gebouw te gebruiken. Dit vereist een groot gemeenschappelijk platform. Omdat ICT gebaseerd is op digitale informatie, is BIM als zodanig platform geschikt. 2D-tekeningen zijn niet langer een voldoende bron van informatie, net als de gescande PDF-versies. BIM is in deze zin absoluut essentieel.
In Japan is de acceptatie van BIM traag en wordt het beperkt gebruikt. In de bouwsector wordt het productiesysteem in zijn huidige staat geacht voldoende ontwikkeld te zijn om architectuur van hoge kwaliteit te produceren. Meestal wordt BIM gebruikt door ontwerpers of algemene aannemers om de efficiëntie en kwaliteit van het werk te verbeteren. Een explosieve groei is op dit niveau moeilijk te verwachten.
Om de verspreiding van BIM-technologieën sneller te laten verlopen, moet de klant alle voordelen begrijpen die ze bieden. Zo is het, naast wat al is gezegd, met behulp van ICT mogelijk om het energieverlies automatisch te beheersen en daarmee de exploitatiekosten van een gebouw te verlagen.
Het is ook belangrijk om een omgeving te creëren waarin informatie snel en gemakkelijk kan worden gedigitaliseerd. Het moet een comfortabele omgeving zijn waarin iedereen - ontwerper, aannemer of opdrachtgever - gemakkelijk gegevens voor BIM kan creëren en direct resultaat kan boeken. De sleutel tot het creëren van een dergelijke omgeving zijn krachtige en efficiënte BIM-oplossingen. Daarom gebruiken we ARCHICAD®.
ARCHICAD is heel gemakkelijk te leren, maar een serieus product. Naast de hoge prestaties heeft deze software nog een ander belangrijk voordeel: krachtige ondersteuning voor “OPEN BIM®-nadering . Het impliceert het gebruik van een universeel IFC-bestandsformaat voor het organiseren van interactie tussen alle specialisten die bij het ontwerpproces betrokken zijn. “Het is tegenwoordig vooral belangrijk voor architectuurbedrijven om te kunnen samenwerken en informatie uit te wisselen, ongeacht de gebruikte software. Samenwerking op het gebied van datatransmissie is essentieel. Informatie mag niet exclusief blijven voor één bedrijf, dus de belangrijkste indicator voor ons is de kwaliteit van de gegevensoverdracht van ARCHICAD naar andere programma's”, aldus Yamanashi
voorbeeld uit de praktijk:
Huis aan het water
Jaar: 2016
Software: GRAPHISOFT ARCHICAD, AutoCAD, STREAM
On the Water Project is een zomerhuis gelegen op een rustige locatie aan de oevers van het meer Chuzenjiko in Nikko, Tochigi Prefecture. Het gebouw met twee verdiepingen staat pal naast het water op een helling die zeven meter van de weg naar het meer naar beneden zakt.
De projectomgeving opnieuw creëren
De architecten wilden de besloten sfeer van de plek benadrukken en een ruimte creëren om van de natuur te genieten. Omdat de eigenaren veel gasten in hun huis verwachtten, was het noodzakelijk om na te denken over het thermische regime. Maar het concept kwam pas naar voren toen de klant de zin liet vallen dat "zelfs de kou aangenaam kan zijn". Toen realiseerden de architecten zich dat koude lucht een integraal onderdeel is van deze plek, in tegenstelling tot de stad, waar de omgeving homogeen en gereguleerd is. Vanuit dit idee is de vorm van het gebouw geboren - een spiraal die beweegt waarlangs de gast voelt dat niet alleen het uitzicht buiten het raam verandert, maar ook de temperatuur. Hoe dichter je bij het water komt, hoe kouder het wordt.
Het creëren van deze diversiteit is een ontmoedigende taak gebleken. Om dit op te lossen, waren gedetailleerde studies en modellering van het toekomstige gebouw al in een vroeg stadium van het ontwerp vereist. Het is duur en tijdrovend voor privéwoningen, maar ARCHICAD heeft het onmogelijke mogelijk gemaakt. In het bedrijf werd een speciale BIM-groep gecreëerd, die prompt een 3D-model in ARCHICAD uitbracht voor verder onderzoek.
“Ik kon me het uitzicht op het meer helemaal niet voorstellen door middel van 2D-tekeningen. Maar door de omringende bergen en het landschap aan het BIM-model toe te voegen, maakte ARCHICAD het mogelijk om het project te zien alsof we ons in een toekomstig gebouw bevonden”, zegt een van de auteurs van het project, Satoshi Onda. Met ARCHICAD was het mogelijk om de beste locatie voor het gebouw binnen de site, de schaal van de kamers en de vorm en grootte van raamopeningen te bepalen.
Voorspelbare resultaten met BIM
“We waren in staat te bepalen waar we moesten staan of zitten om de berg Nantai vanuit de best mogelijke hoek te bekijken. We zouden alles kunnen analyseren dat het panorama van het raam binnenkomt, - zegt het hoofd van de ontwerpafdeling Hajime Aoyagi. "Vanaf het begin werd niet alleen het uitzicht gemodelleerd, maar ook de thermische omgeving en ventilatie - niets is per ongeluk ontstaan."
Het BIM-model kwam ook goed van pas voor bijeenkomsten met opdrachtgever en aannemers. “Omdat het moeilijk was om de vorm van het gebouw op basis van de plattegrond te begrijpen, hebben we een 3D-model gebruikt. Zowel de opdrachtgever als de aannemer begrepen meteen de ruimte, het was gemakkelijk om onze ontwerpintenties uit te leggen. Ik denk dat het ons veel reizen naar de bouwplaats heeft bespaard."
voorbeeld uit de praktijk:
Passagiersterminal 3, Narita International Airport
Jaar: 2015
Software: GRAPHISOFT ARCHICAD, AutoCAD
Narita International Airport Passenger Terminal nr. 3 is bedoeld voor goedkope luchtvaartmaatschappijen. Met een laag budget - anderhalf keer minder dan normaal aan zo'n gebouw wordt uitgegeven - was het nodig om een functioneel en effectief gebouw te realiseren.
Optimalisatie van het bouwbudget
Vanwege monetaire beperkingen moesten ze onmiddellijk afstand doen van de standaardelementen voor de luchthaven: het plafond, het atrium, rollators. Ook het aantal liften was beperkt. Hierdoor ontstonden er problemen: passagiers zullen lang moeten lopen, de routes zijn verwarrend, de ventilatiepijpen staan open en het is moeilijk om de navigatie te organiseren door het ontbreken van een atrium. De architecten besloten de benadering van luchthavenontwerpnormen te veranderen en begonnen na te denken over hoe het gebrek aan standaardelementen kon worden gecompenseerd.
“Omdat de passagier lang moet lopen, moeten we materiaal vinden dat deze reis plezierig maakt. - zegt een van de auteurs van het project Yasumasa Motoe. "Bijvoorbeeld een met rubber bekleed vloeroppervlak." Dit is hoe "loopbanden" verschenen, die niet alleen de passagiers oriënteerden, maar ook de hele ruimte gevoeliger maakten.
Er waren veel andere ideeën die ARCHICAD hielp visualiseren en controleren op budget of comfort.
Constructies en MEP-systemen in BIM
"Vanaf het allereerste begin hebben we het ontwerp, de structuur en de voorzieningen als geheel gepland, zonder een BIM-model zou dit moeilijk te realiseren zijn", zegt architect Wataru Tanaka. - Het model bleek vooral handig om het probleem van het ontbreken van een plafond op te lossen. We verborgen de ventilatie in de vloerbalken en bevestigden borden aan de balken. We hadden een ARCHICAD-model, met behulp waarvan we technische netwerken en structuren hebben geanalyseerd - dus we realiseerden ons dat we het idee aan het realiseren waren”.
Motoe voegt eraan toe dat er veel meer ideeën waren, maar zelfs zeer succesvolle ideeën moesten worden genegeerd als ze niet voldeden aan de budgetvereisten of niet hielpen bij het creëren van de juiste sfeer voor passagiers. Met behulp van het BIM-model bleek het ook de veiligheid van het gebouw te controleren, visueel aan de opdrachtgever te presenteren en aan de netwerkingenieurs uit te leggen wat er van hen gevraagd wordt. “Toen we door het voltooide gebouw liepen, leek het precies op het 3D-model. Om eerlijk te zijn, het is verbazingwekkend. Toch mis ik de magie van gewone blauwdrukken die in driedimensionale gebouwen veranderen."
***
Over Nikken Sekkei
Aan het begin van de 20e eeuw, toen modernisering de hoofden van architecten overnam, werd in Japan een klein bedrijf van negenentwintig vooruitstrevende architecten, ontwerpers en ingenieurs georganiseerd om een nieuwe bibliotheek in Osaka te bouwen. De lovende kritieken van het voltooide gebouw leidden tot de voortzetting van de activiteiten van het bedrijf. Het bedrijf heeft nu meer dan 2.500 medewerkers. Er zijn projecten uitgevoerd in veertig landen over de hele wereld. Nikken Sekkei is het grootste - en voor velen het meest succesvolle architectenbureau ter wereld.
De houding van het bedrijf ten opzichte van innovatie is legendarisch geworden. In de jaren dertig werd een prototype van een ontwerpherzieningssysteem gecreëerd, dat later uitgroeide tot een "ontwerpprocesinnovatie" gericht op het versterken van het collectieve creatieve denken. In 1964 werd Nikken Sekkei het eerste bedrijf in Japan dat computers gebruikte bij architectonisch ontwerp.
De projecten van Nikken Sekkei hebben een enorme impact gehad op het stadsbeeld, vooral in de Stille Oceaan, waar de aanwezigheid ervan het sterkst voelbaar is sinds het begin van de 21e eeuw. Door de jaren heen heeft Nikken Sekkei zijn activiteiten actief uitgebreid om een breed scala aan ontwerp- en constructiediensten te omvatten, van het ontwerp van commerciële, industriële en culturele voorzieningen tot stedelijke beleidsplanning en de conceptualisering van de groene steden van morgen.
