BBIIMM:: ddee oopplloossssiinngg ffaaaallkkoosstteenn ttee vveerrmmiinnddeerreenn?? 29-06-2007 | Marijn Sebregts

TILBURG – Voor de minor ondernemen aan de Avans hogeschool te Tilburg hebben we een

onderzoek moeten doen betreffende faalkosten in de bouw. Door de toenemende belangstelling

voor oplossingen voor faalkosten heb ik onderzoek gedaan hoe faalkosten kunnen worden

verminderd door het werken met het Bouwwerk Informatie Model kortweg BIM. Door vele

mensen wordt BIM gezien als de oplossing om faalkosten in de bouw te verminderen maar is dit

ook zo? In dit artikel wordt ingegaan op de problematiek die het werken met BIM met zich

meebrengt.

Bouwwerk Informatie Model (BIM) is afkomstig uit de automotive- en luchtvaartindustrie in deze industrieën wordt al langer gewerkt met een driedimensionaal objectmodel (3D-moddelling). Het objectmodel bevat informatie die kan worden gebruikt tijdens het gehele bouwproces, van ontwerp tot beheer. De informatie die het objectmodel bevat wordt door elke partner in het bouwproces aangevuld met zijn specifieke informatie. Omdat iedereen in hetzelfde model werkt wordt de uitwisseling, in digitale vorm, van informatie makkelijker, overzichtelijker en beschikt iedere projectpartner over up-to-date informatie. Deze efficiency leidt tot tijdsbesparing en betere communicatie wat kan helpen de faalkosten aanzienlijk te verminderen.

Faalkosten in de bouw

Een artikel van het NRC handelsblad van april 2006 had de kop: “Fouten kosten bouw vijf miljard per jaar” in dit artikel stond dat dit tenminste 10% van de omzet was. Dat is een stijging van 2 tot 3 procent ten opzichte van vijf jaar geleden. Wetenschap en bouwpraktijk schatten faalkosten op zo’n 25 á 30% van de realisatiekosten en zo’n 60% van alle fouten en claims in de procesketen zijn te wijten aan ontwerpfouten. Belangrijke oorzaken van faalkosten zijn:

� Tijdens de ontwerpfase is onvoldoende aandacht voor de uitvoerbaarheid;

� Er is onvoldoende afstemming tussen bouwkunde en installatietechniek;

� Informatiestromen komen slecht op gang of lopen achter bij de planning;

� Er is sprake van een gebrekkige (gegevens)uitwisseling en communicatie;

De faalkosten worden dus vooral veroorzaakt door onvoldoende afstemming tussen bouwdelen, slechte informatiestromen, gebrekkige gegevensuitwisseling en communicatie. Al deze oorzaken zouden door het toepassen van BIM tot een minimum kunnen worden beperkt of toch niet?

Werken met BIM

Zoals eerder gesteld komt het werken met een 3D-objectmodel uit de automotive- en luchtvaartindustrie. Voor de bouwwereld is het principe hetzelfde, het objectmodel bestaat uit verschillende objecten die informatie dragen. Maar voor een bouwkundige vorm van een 3D-objectmodel kunnen we ons niet baseren op de andere industrieën. De voornaamste reden is dat elk gebouw uniek is en er dus geen massaproductie plaatsvindt zoals dat wel het geval is bij de automotive- en luchtvaartindustrie.

De ontwerpende partij, de architect- en/ of ingenieursbureau, begint met het maken van het model. Onder deze groep heerst er, volgens Robert Anderson van Nemetschek North Amerika, nog verwarring over BIM dit is te verklaren omdat BIM eigenlijk uit een tweetal onderdelen bestaat namelijk; ontwerp-BIM en uitwisselings-BIM. De ontwerp-BIM staat voor een modelleer- en tekenmethode. Uitwisselings-BIM is bedoeld om efficiënter te communiceren met de verschillende partners tijdens het gehele bouwproces. Architecten

“De voordelen van 3D werken zijn alleen te begrijpen als je het hele 2D-gevoel achter je laat en er met nieuwe ogen naar kijkt.”

“In de praktijk blijkt het 3D modelleren niet altijd efficiënt te werken”

zijn eigenlijk alleen bezig met de ontwerp-BIM. Architecten zijn altijd bezig geweest met het tekenen van bouwwerken als er met BIM moet worden gewerkt veranderd dit proces, de architect moet gaan modelleren.

De verandering van tekenen naar modelleren is een grote en moeilijke stap voor architecten. Ad de Jongh en Laurens Liket verwoorden het zo: “De voordelen van 3D werken zijn alleen te begrijpen als je het hele 2D-gevoel achter je laat en er met nieuwe ogen naar kijkt”. Bij ontwerp-BIM wordt een 3D-model opgebouwd uit verschillende objecten hierbij kan worden gedacht aan vaak voorkomende gebouwdelen zoals muren, kozijnen, daken e.d. Deze objecten zijn zogenaamde ‘intelligente objecten’ met hun specifieke eigenschappen en zijn dus geen ‘domme’ geometrie waar normaal sprake van is. Een voordeel van deze objecten is dat ze informatie kunnen bevatten zoals hoeveelheden, productinformatie e.d. een ander voordeel is dat bij aanpassing van een gebouwdeel het gehele model automatisch wordt aangepast en dit zichtbaar is op alle uitslagen hierdoor verloopt het proces van aanpassingen een stuk vlotter. Nadelen zijn dat BIM-gebaseerde software zelden weet hoe gebouwdelen op elkaar aansluiten en kan dus moeilijk anticiperen op complexe detailoplossingen. Ontwerp-BIM is gebaseerd op het idee dat het efficiënter werkt de gebouwdelen te modelleren dan ze tekenen.

Modelleren en ontwerpen

In de praktijk blijkt het 3D modelleren niet altijd efficiënt te werken. Tekenen gaat soms sneller zonder dat er minder informatie aan mee te kunnen geven. CAD-gebruikers weten dit en gebruiken daarom naast hun BIM software ook een normaal 2D tekensoftware. Door gebruik te maken van twee software pakketen zijn er dubbele kosten in zowel aanschaf van de software als opleiding voor het personeel. Daarbij komt nog dat er hoge eisen aan de hardware worden gesteld omdat de 3D-objecten met informatie een zware belasting geeft op de computersystemen.

Het traject van ontwerpen kunnen we meestal in drie fasen opsplitsen. De eerste fase is het bedenken en schetsen zodoende ontstaan de definitieve plannen. De tweede fase worden de plannen getekend, gebouwmodel ontworpen en het gebouwmodel bouwtechnisch doorgerekend. De laatste fase is het schikken van de tekeningen, opmaak van de tekeningen overzichtelijk maken en opmerkingen toevoegen. BIM-software is uitstekend te gebruiken in de tweede fase, de fase waar het gebouwmodel wordt ‘gebouwd’ hiervoor is BIM-software namelijk specifiek voor ontwikkeld om gebouwen te beschrijven. Op de eerste fase scoren de meeste BIM-programma’s ronduit slecht. De software moet onder andere externe informatie kunnen importeren en bewerken, zoals schetsen en foto’s en deze

informatie kunnen omzetten in bouwkundige informatie. De output die de derde fase levert is over het algemeen van goede technische

kwaliteit maar vaak moeilijk leesbaar. Daarom moeten de lijndikte, stippel lijnen, 3D-visualisaties nog worden aangepast.

Door ontwerpen met BIM-software veranderd er wel wat in de werkwijze van de architect want de software maakt gebruik van op voorhand gedefinieerde objecten (zie elders in artikel) daardoor kan de creativiteit worden beïnvloed. Er kunnen zelf objecten worden ontworpen maar dat neemt extra tijd in beslag en tevens moeten de zelf ontworpen objecten kunnen wissel werken met standaard objecten.

Industrial Foundation Classes

Zoals al is beschreven maakt BIM-software gebruik van op voorhand gedefinieerde objecten. Internationaal vormen Industrial Foundation Classes (IFC) de belangrijkste ontwikkeling op het gebied van gestandaardiseerde objecten, IFC zorgt voor een open uitwisselformaat. IFC’s zijn ontwikkeld door International Alliance for Interoperability (IAI).

“er moet naar gestreefd worden dat alle software leveranciers IFC omarmen”

“Het IAI is in 1994 opgericht met als doelstelling een gegevensuitwisselingstandaard voor de AEC (Architecture, Engineering en Construction) industrie te definiëren gebaseerd op het door de automotive, scheepsbouw- en luchtvaartindustrie gebruikte STEP (STandard for Exchange of Product data) protocol. De hieruit voortgekomen intelligente, objectgeoriënteerde en 3D, IFC (Industry Foundation Classes) gegevensuitwisselingstandaard voor de bouwkolom wordt in een groot aantal geïndustrialiseerde landen ingezet om het uitvoeren van bouwprojecten met behulp van een BIM (Bouwkundig Informatie Model) tot een realiteit te maken. Dit concept wordt onder de naam BuildingSmart in de markt gezet”

De meerwaarde van IFC is dat de object georiënteerde informatie onderling kan worden uitgewisseld en verrijkt mits de software IFC ondersteund. Maar zoals men bij BuildingSmart zegt: “Alle belangrijkste softwareontwikkelaars binnen deze wereldwijde industrie produceren software die aan deze IFC-maatstaven voldoet.”

Als we aannemen dat IFC de ‘taal’ is moet er natuurlijk ook een ‘woordenboek’ zijn, dit IFC-woordenboek ook wel bouwafsprakenstelsels genoemd is nog maar voor een klein deel gevuld met objecten, objectbibliotheken zorgen voor de nodige aanvullingen. STABU heeft het initiatief genomen tot oprichting van zo’n bibliotheek namelijk; International Framework for Dictionaries (IFD) Library for BuildingSmart. In de IFD participeren organisaties die wereldwijd bezig houden met ontwikkeling van objectbibliotheken voor de bouw en er wordt nauw samengewerkt met IAI.

Optimaal gebruik maken van mogelijkheden met BIM

In Nederland is het Platform Afstemming Informatietechnische Structuur (PAIS) bezig met het stimuleren, coördineren en afstemmen van de ontwikkeling van de tot standkoming van BIM. PAIS heeft in november 2006 een rapport geschreven: “PAIS gemeenschappelijk Kader” hierin is onderzocht wat de sector zelf kan en moet doen om optimaal gebruik te kunnen maken van de mogelijkheden van automatisering en ICT. Vanuit het onderzoek “PAIS gemeenschappelijk Kader” komen een aantal zaken naar voren die zowel nationaal als internationaal kunnen worden gezien.

� Er is een grote mate van eilandautomatisering daarom is het moeilijk informatie uit te wisselen tussen verschillende BIM-software;

� Door de hoge mate van eilandautomatisering moet er naar gestreefd worden dat alle software leveranciers IFC omarmen;

� Bij marktpartijen leven bouwafsprakenstelsels nog niet echt dit komt omdat het verborgen “verborgen dienaren” zijn:

o De kennis en technologie van de “verborgen dienaren” staan ver van hun core business;

o Het ontwikkelen van goede bouwafsprakenstelsels vergt veel tijd, marktpartijen willen alleen quick winst;

o Software leveranciers hebben dikwijls geen vertrouwen in ontwikkelingen waarin zij niet actief participeren;

� De financiering van de ontwikkeling en afstemming van de bouwafsprakenstelsels is nog een aanzienlijk knelpunt:

o Ontwikkeling en afstemming staat ver van de core business van de eindgebruikers c.q. bedrijven;

o De bedrijven zien ontwikkeling en afstemming primair als zaak van de software industrie en collectieve onderzoek instellingen waaraan zij contributie betalen;

o Bedrijven zijn alleen bereid tot aanvullende financiering als men hiermee op korte termijn voordeel mee kan behalen.

Implementeren van BIM in de bouwwereld

Architecten zijn de eerste schakel in de "ketting" van het BIM proces zij moeten het model bouwen waar het verdere bouwproces mee wordt gewerkt. Waarom zouden architecten

“Opdrachtgevers stellen niet direct en onvoorwaardelijk 3D ontwerpen als contractuele voorwaarde”

“Ontwerp Freedom Tower in zes weken gerealiseerd ”

gaan werken met BIM? Ten eerste moeten zij nieuwe software en hardware aanschaffen ten tweede personeel moet worden opgeleidt en ten derde wat al eerder is omschreven, werkt modelleren wel beter, efficiënter en sneller dan tekenen. In de "ketting" van BIM zijn architecten en ingenieurs de eerste schakel; dus zeer belangrijk voor het welslagen van de hele BIM onderneming. Recent studierapport van het Amerikaanse National Institute of Standaard and Technology (NIST) wijst uit dat de besparingen per groep als volgt zijn 1. Gebouweigenaren; $10,65 miljoen 2. Onderaannemers; $2,2 miljoen 3. Hoofdaannemers; $1,8 miljoen 4. Architecten en ingenieurs; $1,17 miljoen. Conclusie is dat architecten en ingenieurs het minste profijt hebben van BIM maar zij moeten wel het gebouwmodel bouwen waarvan de andere groepen van profiteren. Om een goede kwaliteit van de BIM te kunnen garanderen moet architecten en ingenieurs nog eens extra investeren.

We kunnen dus concluderen dat opdrachtgevers het meeste profijt hebben deze stellen ook de voorwaarde op en zoals Alex De Maesschalck in zijn serie artikelen over modernisering van de bouw schrijft. “Nergens wordt 3D of IFC-gegevensuitwisseling expliciet als criterium, of als doel gesteld.” Zowel 3D Ontwerpen, IFC en BIM zijn telkens subcriteria, of meer impliciet beschreven intenties. Opdrachtgevers stellen niet direct en onvoorwaardelijk 3D ontwerpen als contractuele voorwaarde aan opdrachtnemers, “dan komt er ook van de goede IFC- en BIM-bedoelingen in Nederland in het geheel niets terecht.” In landen als Denemarken, Amerika, Finland en Noorwegen stellen rijksopdrachtgevers het gebruik van BIM met IFC-compatible software al verplicht. Dus waarom in Nederland niet?

BIM: de oplossing faalkosten te verminderen?

Is BIM een oplossing voor de faalkosten in de bouw te kunnen aanpakken? Het antwoord hierop is moeilijk te geven en is van vele factoren afhankelijk. Zoals eerder in dit artikel is beschreven zijn architecten de eerste schakel in het BIM proces dus zij moeten beginnen te werken met BIM maar dit zorgt voor een grote verandering in werkwijze en het eist een hoge investering. Dus zijn architecten bereidt te gaan werken met BIM? Misschien alleen als het verplicht wordt gesteld door de opdrachtgever, die uiteindelijk de meeste baat heeft met het invoeren van BIM. Als BIM verplicht zou worden gesteld door de opdrachtgever zou het

dan klaar zijn? De software wordt steeds beter, objectbibliotheken uitgebreider en zoals Jay Bhatt, vice-president Building bij Autodesk, zegt: “Het staat voor mij vast dat het BIM onontkoombaar is.” Als

goed voorbeeld kunnen we nemen dat het ontwerp van de Freedom Tower in New York in zes weken is gerealiseerd door middel van toepassing van BIM.

Omdat faalkosten worden veroorzaakt door onvoldoende afstemming tussen bouwdelen, slechte informatiestromen, gebrekkige gegevensuitwisseling en communicatie zou BIM de oplossing zijn maar dan moet de gehele bouwwereld wel de stap durven nemen BIM te gaan toepassen. Zoals Robert Anderson schreef in zijn artikel “Tot slot moeten we in het BIM-verhaal altijd één punt voor ogen houden. Software is geen doel op zich, maar een middel om het doel te bereiken.”