Virtuele samenwerking 34 Artikel wordt gewaarborgd. Advies- en ingenieursbureau DHV en aannemer Sla- venburg implementeren hiervoor ? in nauwe samenwerking met de Stanford University ? het concept Virtual Design & Construction (VDC) in Nederland. Dit gaat een stap verder dan Open BIM, waarbij veel verschillende software- pakketten naast elkaar worden gebruikt. Naast het gebouw, worden bij VDC ook het proces en de organisatie van stakeholders gemodelleerd, voordat het ontwerp van start gaat. Door de nauwe betrokkenheid van alle partici- panten bij het ontwerp en de uitvoering, worden het inzicht in en de stappen naar het eindresultaat sterk vergroot. Pioniers DHV introduceert momenteel ? parallel aan Slavenburg ? het VDC-concept in Nederland. Het bureau wordt hierin begeleid door de Stanford Univer- sity in Californi?, die het van NASA afkomstige concept gepast maakte voor de bouw. Bram van de Kaa van DHV rondde zijn eenjarige opleiding tot VDC-specialist succesvol en als eerste Europeaan af. Zijn collega Den- nis Woudenberg, bouwkundig ingenieur, volgt in september 2011, als hij zijn vorderingen presenteert in Stanford. "Het studietraject duurt een jaar en begon met een week voltijd lessen en werkgroepen in de Verenigde Staten", vertelt Woudenberg. "Vervolgens zijn we er zelf mee aan de slag gegaan bij DHV in Nederland. Maandelijks rapporteren we via Skype en e-mail aan de onderzoeker en hoofddocent John Kunz, en bespreken met hem en andere studenten uit Noorwegen, Australi?, Zweden en Nederland de voortgang of eventuele problemen van VDC in de lokale praktijk. Dit is erg leerzaam en inspirerend." "Samen met Bram van de Kaa implementeer ik dit concept bij DHV, in samenspraak met de directie", gaat hij verder. "Hierbij kijken we goed naar de markten waarin het concept meerwaarde geeft. Dit kan overigens ook Virtuele samenwerking Het traditionele bouwproces is versplinterd. Leveranciers, ontwerpers en bouwers nemen vaak alleen verantwoording voor hun eigen werk en kijken nauwelijks over de grenzen van hun vakgebied heen. Hierdoor gaat tijd verloren aan ontwerp- en uitvoeringsconflicten met claims over en weer. Budgetten en opleveringstermijnen worden overschreden terwijl het gebouwde eind- resultaat niet altijd optimaal blijkt. Ontwerp- en bouwconcept Virtual Design & Construction kan voor deze problemen uitkomst bieden. Het concept, dat op de Stanford University in de Verenigde Staten is ont- wikkeld, bevordert de samenwerking en communicatie tussen bouwpro- fessionals, en streeft een optimaal proces en gebouw na. Uit pilotprojecten bleek een bouwtijdreductie van 25 procent en een reductie van onvoor- ziene kosten tot 25 procent mogelijk. Naarmate de complexheid van gebouwen en bouwprocessen toeneemt zullen adviseurs, opdrachtgevers, gebruikers en aannemers meer integraal moeten samenwerken om binnen budget en termijn op te leveren. Om de tijdsindeling en werkzaamheden af te stemmen maken grote advies- en in- genieursbureaus al gebruik van BIM bij het ontwerpen en bouwen. Ook bouwbedrijven gebruiken dit soort modellen. BIM kan op verschillende ni- veaus worden toegepast op basis van afspraken tussen de bouwteamle- den: van integratie van de modelgeometrie tot een gezamenlijke database met projectinformatie. Maar het optimaal toepassen van BIM is alleen moge- lijk als de samenwerking tussen bij de bouw betrokken partijen optimaal IllUStrAtIEtEEKID Virtuele samenwerking 35 Artikel Martijn van den Bouwhuijsen voor de realisatie van een tweede en een derde iroom, in Eindhoven en vervolgens bij het gerenoveerde hoofdkantoor in Amersfoort. Het proces "Niet alleen het gebouwontwerp wordt in een model geplaatst, maar ook het bouwproces en de totale organisatie", verklaart Woudenberg. "Eerst stellen we een zogeheten macht/invloedsdiagram op van de bouworgani- satie als geheel. We onderzoeken welke partijen invloed en/of macht heb- ben op verschillende momenten in het ontwerp- en bouwproces." Daar- naast worden de relaties tussen interne en externe stakeholders, beslissers, beslistermijnen en procedures in kaart gebracht en in de totaalplanning verwerkt. Vervolgens geeft het ontwerp- en bouwteam samen met de op- drachtgever het ontwerp- en bouwproces vorm met behulp van flowcharts in het programma MS Project. Woudenberg: "Iedere partij ziet middels verschillend kleurgebruik de kritieke paden: wie wat doet, in welke volg- orde, en wie afhankelijk is van de ander om verder te ontwerpen of bou- wen. Bovendien worden mogelijke wachttijden nog inzichtelijker gemaakt, evenals procedurele risico's. Hiernaast zorgen duidelijke afspraken voor een hoge mate van meetbaarheid van de vorderingen in het proces." tijdens de bouwvergaderingen in de iroom worden deze vorderingen be- sproken en getoond en worden beslissingen genomen hoe verder te gaan. "De grote mate van transparantie zorgt er samen met de peer pressure in de groep voor dat de verschillende beloofde acties vaker worden afgerond in vergelijking met een traditioneel bouwproces", legt Woudenberg uit. "Zo voelt iedereen de druk om zijn of haar huiswerk te doen. Indien het toch misgaat, is het in elk geval duidelijk waar en door wie bijgestuurd moet worden. Verstoppen is niet mogelijk." De bouwkundig ingenieur ziet VDC als een soort mand met fruit waaruit de ontwerpers in samenspraak kun- nen kiezen. "Kies en combineer de meest bruikbare mogelijkheden zoals gebiedsontwikkeling zijn of infrastructuur. Mijns inziens belooft het concept veel goeds ten aanzien van faalkostenreductie. Dit zal opdrachtgevers en aannemers zeker interesseren." Realtime modelleren VDC richt zich vooral op de verbetering van de samenwerking tussen de verschillende, bij de bouw betrokken partijen: van opdrachtgever tot archi- tect en van constructeur tot bouwer. "Doordat de bouwprofessionals niet sequentieel maar gelijktijdig ontwerpen, zijn er veel meer en betere oplos- singen mogelijk", licht Woudenberg toe. "Virtual Design & Construction gaat uit van werken met ??n 3D-model, dat op basis van autorisatie naar deskundigheid aangepast kan worden." Zo geeft een architect duidelijk de grenzen aan van het bouwkundige, de constructeur van het skelet en de installateur van de installaties. tijdens bouwvergaderingen in de zogehe- ten Integration room (iroom) wordt het 3D-model, veelal gemaakt in re- vit, getoond en besproken. De ruimtelijke visualisatie kan worden gedraaid en doorlopen, lagen kunnen worden aan- of uitgezet, en indien gewenst verandert een zogeheten facilitator realtime het 3D-model om gevolgen van ontwerpbeslissingen helder te maken, aldus Woudenberg. "Door vir- tueel te bouwen is zo inzichtelijk wat de te nemen stappen zijn en de tus- sen- en eindresultaten. Ook passeren verschillende ontwerpalternatieven de revue. Om tot het beste gebouw te komen ontwikkelde DHV bovendien een dynamische ontwerptool, om verschillende varianten kwantitatief met elkaar te vergelijken. Alle stakeholders leveren hiervoor hun input. Het Pro- gramma van Eisen is met verschillende wegingsfactoren meetbaar ge- maakt en minder multi-interpretabel", zegt hij. IRoom De eerste Nederlandse iroom bevindt zich bij DHV in Den Haag. In deze ruimte, die plaats kan bieden aan achttien personen, vinden ontwerpses- sies en werk- en bouwvergaderingen plaats. De iroom blijkt met name geschikt voor Integrated Concurrent Engineering, waarbij de bouwteamle- den ??n hele dag of dagdeel analyseren en modelleren. De verrijdbare ta- fels en stoelen kunnen naar voorkeur eenvoudig heringericht worden. tij- dens de werkoverleggen, waar in de regel vijf tot tien personen aanwezig zijn, staan op drie grote beeldschermen (smartboards) achtereenvolgens de agenda, het 3D-model en de notulen. Andere indelingen van de smart- boards zijn ook mogelijk. Bij een groot project leidt de facilitator de verga- deringen, bij een kleiner project zal dit eerder de bouwmanager zijn of bij- voorbeeld de constructeur of architect. "Het overleg blijkt snel en effici?nt te verlopen, met name doordat het inzicht in het proces groot is. Hiernaast is de samenwerking tussen de partijen veel inzichtelijker. Indien gewenst kunnen we via videoconferencing ook op afstand met bij de bouw betrok- ken partijen samenwerken, zoals met de Spaanse architect van twee rot- terdamse woontorens", zegt Woudenberg. DHV heeft inmiddels plannen IRoom in Den Haag met drie smartboards. Virtuele samenwerking 37 Artikel het wel of niet maken van een organisatiemodel, een meetbaar Program- ma van Eisen met variantenstudietool, en wel of geen externe facilitator. Afhankelijk van het project kiest het team hoe ver ze gaat met VDC." Cultuuromslag VDC biedt behalve voor de ontwerpende partijen, ook voordelen voor de uitvoerders. Bij Slavenburg, een bouwbedrijf waar ongeveer 100 mensen werken, kregen drie werknemers in 2010 het VDC-certificaat. Bob renee, hoofd projectmanagement bij de onderneming, zegt over de voorgeschie- denis van het nieuwe ontwerp- en bouwconcept: "Bij Slavenburg zijn we al jaren bezig met BIM en 3D-ontwerpen. Wij hanteren zelfs vaak 4D-ont- werpen, waarbij het totstandkomen van een bouwwerk in de tijd inzichte- lijk gemaakt wordt. Bij 5D-ontwerpen koppelen we de kosten aan dit mo- del gedurende de tijd. Virtual Design & Construction gaat verder en optimaliseert de samenwerking en communicatie tussen de partijen." Over de noodzaak om bouwprocessen te veranderen is de manager pro- jecten van de aannemer stellig: "De bouwpraktijk is traditioneel. Aanbeste- den gebeurt in de regel hoofdzakelijk op basis van de laagste prijs, waar- door veel meerwerk wordt gefactureerd omdat de risico's van tevoren niet helder zijn of helder zijn gecommuniceerd. Het proces van idee tot en met oplevering kan effectiever en effici?nter. VDC gaat uit van een hoge mate van transparantie, en past bij de groeiende populariteit van Design & Built- contracten. Er worden bij VDC geen verborgen agenda's gehanteerd. Als aannemer worden we eerder bij een project benaderd. Het liefst zo vroeg mogelijk, nog vooraf aan het ontwerp." In bouwteamverband worden sa- men met andere ingenieurs de daadwerkelijke behoeftes gedefinieerd van de opdrachtgevers, die meetbaar worden gemaakt in een model. Ook worden de maximale budgetten vastgesteld met target costing. Gedu- rende het hele project wordt dit budget bewaakt, volgens renee. "Doordat verschillende ingenieurs vervolgens samen ontwerpen, bijvoorbeeld in een iroom, passeert een groot palet aan gebouwvarianten de revue, wat de uiteindelijke gebouwkwaliteit ten goede komt. Voordat de eerste paal de grond ingaat, ziet de opdrachtgever in hoe het bouwproces gaat verlopen en hoe het gebouw er werkelijk uit komt te zien." Het zal echter nog wel een tijdje duren voordat de bouw volledig om is, denkt de projectmanager. "Als je leert zwemmen, ga je ook niet gelijk hon- derd meter borstcrawlen. Dat leer je geleidelijk. Hiernaast vergt het imple- menteren van VDC ook investeringen en vooral overtuigingskracht. Ik ver- wacht dat overheden pas overstag gaan als zij inzien dat er in de private bouw daadwerkelijk sneller wordt opgeleverd dan via een traditioneel pro- ces. Dan zal er ook anders aanbesteed gaan worden." Clashes Dat VDC een grote kans maakt om uiteindelijk breed gedragen te worden in de bouwpraktijk lijkt wel duidelijk. renee zag in 1985 de eerste voorte- kenen van dit bouwconcept, toen hij aan de tU/e voor het eerst kennis maakte met 3D-tekenen. "Ik maakte toen een driedimensionaal ontwerp voor de nieuwe tenniskantine. Enkelingen experimenteerden met de eer- ste versies van AutoCAD. Dat ging allemaal veel trager dan nu. We zijn nu ruim 35 jaar verder. tegenwoordig maakt een ontwerper in ??n uur een complete visualisatie van een bedrijfshal, inclusief materialenstaten en bouwfysische controleberekeningen. Maar we zijn nog niet klaar. Er zijn nu nog steeds veel clashes tussen verschillende softwarepakketten en data- bases. Over tien jaar hebben we vermoedelijk enkele computerprogram- ma's die alle ontwerpopties ineen aanbieden, naast het ruimtelijk model- leren van een gebouw; van het meetbaar maken van het programma van eisen, tot het doorrekenen van zoninstraling en de constructieve stabili- teit-, stijfheid- en sterktecontrole", voorspelt hij. Fasering van wind verbanden, gemaakt met Virtual Design & Construction. Fase 1 (eerste wap. net) Fase 2 (plaatsen consoles) Fase 3 (wand dichtvlechten) Fase 4 (storten wand) Fase 5 (bubbeldeck vloer) Fase 6 (koppelwapening e.d.) Fase 7 (storten vloer) Fase 8 (opstorting kolom) Visualisatie in de iRoom, met rechts op de foto Dennis Woudenberg.