themaUniforme objectstructuur6200930themaUniformeobjectstructuur1Procesverbetering dankzij afsprakenstelsels en softwaretoolsUniforme objectstructuur 62009 31Betere communicatie, meer transparantie en mede daardoorreductie van faalkosten. Een dergelijke ingrijpende veranderingvan de bouwcultuur is alleen mogelijk door een gezamenlijkeaanpak. Initiatieven als VISI en COINS (zie kader op volgendepagina) zijn op dit vlak vergevorderd en vinden steeds meerdraagvlak. De scenario's voor digitale samenwerking beginnensteeds meer gestalte te krijgen. Maar hoe pak je dit aan alsbouwonderneming ? eenmaal overtuigd van nut en noodzaakvoor de sector, voorzien van afsprakenstelsels en gefaciliteerddoor een veelheid aan 3D-, 4D-, 5D- en BIM-applicaties? Hoepast dit in de eigen organisatie en werkwijzen?Bouw Informatie ManagementAlle vormen van bouwinformatie vragen meer dan ooit omstrategisch management. BIM als afkorting van Bouw Informa-tie Management staat voor de beheersing van het gehele proces:van functionele specificatie, ontwerp en bouw tot beheer,onderhoud en uiteindelijk sloop. Het Bouwwerk InformatieModel, eveneens afgekort tot BIM, is het informatiemodel opbasis waarvan alle relevante bouwwerkinformatie in dezebouwfasen wordt opgeslagen, ontsloten en geregisseerd. Dezeterm is in de praktijk helaas teveel ingevuld vanuit de beperktescope van softwareleveranciers. Finith Jernigan [1] maaktonderscheid tussen bim (focus op softwaretools) en BIM(management van bouwprojecten met focus op de juiste infor-matie op de juiste plaats op het juiste moment). BIM staat vooreen effici?nte en effectieve informatiegebaseerde werkwijze,gericht op het toevoegen van lange-termijn-waarde aan bouw-werken. Bim-tools zijn absoluut noodzakelijk, maar altijd in decontext van BIM met hoofdletters.PraktijkintegratiePraktijkintegratie van BIM vraagt veel van de betrokken bedrij-ven. Enerzijds is een totaal andere manier van denken vereist:een paradigma shift. Niets staat meer op zichzelf. Alle relevanteinformatie kan in dezelfde of een volgende fase van de levens-cyclus van het bouwwerk weer worden ontsloten en herge-bruikt. Dat vraagt om vooruitdenken en goede afsprakenmaken. Anderzijds vraagt het een ingrijpend veranderingspro-ces van zowel mensen, middelen als methoden. Alles moetopnieuw worden doordacht. Praktische werkwijzen en bijbeho-rende middelen, afgestemd op de eigen rollen, werksituatie enprojecten, moeten zich opnieuw uitkristalliseren.De nieuwe manier van werken kan echter wel stap voor stapworden opgebouwd met behulp van afsprakenstelsels en soft-waretools, die het mogelijk maken om eenvoudig te beginnenen in eigen tempo op te schalen.ObjectstructuurHet uitgangspunt voor BIM is een intelligente objectinformatie-structuur die zich leent voor alle bouwfasen en -disciplines. Debelangrijkste informatiedragers in het bouwproces zijn tekenin-gen en tekstdocumenten, media waarin weinig intelligentie kanworden opgeslagen. Of ze analoog of digitaal tot stand gekomenzijn, maakt daarbij weinig verschil. COINS heeft een integraalinformatiemodel ontwikkeld (CBIM, zie kader) dat zich leentvoor het vastleggen van objectinformatie, zonder redundantie, inde verschillende levensstadia van een bouwwerk. Voor geometri-sche informatie wordt daarbij gebruikgemaakt van de internatio-nale IFC-standaard van Building Smart.Een groeiend aantal projecten heeft inmiddels de praktischeDe Nederlandse bouw- en infrasector maakt zich op voor een funda-mentele koerswijziging. De huidige gefragmenteerde aanpak van devele partijen met elk hun eigen werkwijzen is verre van effici?nt. Eenvirtueel of digitaal bouwproces, voorafgaand en parallel aan hetdaadwerkelijke bouw- en beheersproces kan een belangrijke verbete-ring opleveren, zo is ook bij andere industriesectoren aangetoond. Indit artikel wordt voor verschillende bouwprocessen beschreven hoeop basis van een uniforme objectstructuur de schakels in de bouwke-ten in elkaar kunnen grijpen.ing. Ren? Dorleijn RIMovares1 Light Rail brug in Jeruzalem (architect:Santiago Calatrava)2 Tunnelmodel uit Pro/Engineer2aUniforme objectstructuur6200932BerekeningConstructieberekeningen op basis van de eindige-elementen-methode (EEM) worden al enkele decennia in 3D uitgevoerd.Movares maakt al vele jaren gebruik van Ansys als generiekeEEM-applicatie voor alle voorkomende constructie- en analy-setypen. In figuur 5 staat een rekenmodel van een Light Railbrug te Jeruzalem.meerwaarde hiervan aangetoond. Steeds meer softwareleve-ranciers zien de kracht van deze manier van werken en facili-teren deze informatiestructuur in hun specificatie-,ontwerp-, bouw- en beheerapplicaties. De toepassing van eenobjectstructuur wordt hierna toegelicht voor een aantalbouwprocessen.ModelleringOntwerp van bouwwerken op basis van een objectstructuurvraagt om een 3D-benadering. Een belangrijk voordeel van een3D-model is dat de integriteit van een ontwerpmodel wordtafgedwongen. Alle afgeleide aanzichten en doorsneden lopenvoortdurend in de pas met het totaalmodel. Goede generiekemodelleerapplicaties bestaan al vele jaren. Een volledig para-metrisch model van de dubbelgekromde tunnel (fig. 2) werd 15jaar geleden bij Movares al samengesteld met behulp van Pro/Engineer. Het model was destijds ??n van de ontwerpalterna-tieven voor een tunnel onder rangeerterrein Kijfhoek tussenBarendrecht en Zwijndrecht.Momenteel zijn er 3D-applicaties voor bouw- en infratoepas-singen, zoals Allplan, Revit en Civil-3D, die dezelfde intelli-gente modelleringsfunctionaliteit bieden. Voorbeelden van eenAllplan-model van respectievelijk vormgeving en wapeningvan de toekomstige onderdoorgang Zutphensestraat te Apel-doorn staan in figuren 3 en 4.Waar een goede 3D-modelleerfunctionaliteit lange tijd hetbelangrijkste criterium was bij de keuze van een ontwerpappli-catie, zijn daar inmiddels veel criteria bijgekomen, zoals:? ondersteuning van een objectstructuur volgens COINS;? integratie met objectenbibliotheken zoals Cheobs (GWW-sector), IFD (bouwsector) en ETIM (installatiesector);? ondersteuning van meerdere schakels in de bouwketen;? aansluiting van de ontwikkelrichting van een softwareleve-rancier bij de eigen strategie.Die ene perfecte 3D-applicatie bestaat nog steeds niet, maar degenoemde 3D-applicaties voor bouw- en infratoepassingenontwikkelen zich hard en bieden al voldoende meerwaarde omnu al de overstap te kunnen maken.thema43Overzicht standaarden en applicatiesStandaardenVISI: digitale communicatie tussen samenwerkende projectpartners in debouw & infra sectorCOINS: vernieuwing van het bouwproces d.m.v. afsprakenstelsels over3D-bouwobjecten en werkwijzenCBIM: COINS Bouwwerk Informatie ModelIFC: Industry Foundation Classes, uitwisselingsformat van Building SmartCheobs: objectenbibliotheek van CROWIFD: objectenbibliotheek van STABUETIM: objectenbibliotheek van UNETO-VNIApplicaties (op basis van objectstructuur)Allplan: 3D-ontwerpapplicatie van NemetschekAnsys: eindige-elementenapplicatie van ANSYS, IncCivil-3D: 3D-ontwerpapplicatie van AutodeskPro/Engineer: 3D-ontwerpapplicatie van PTCRevit: 3D-ontwerpapplicatie van Autodesk; COINS-integratie door resellerItannexSciaEngineer: eindige-elementenapplicatie van Nemetschek-SCIASmarTeam/FS: systems engineering applicatie van InfostraitOverige BIM-applicaties (niet volledig)MicroStation TriForma: 3D-ontwerpapplicatie van BentleyBentley Structural: 3D-ontwerp- en -analyseapplicatie van BentleyArchiCAD: 3D-ontwerpapplicatie van GraphisoftVectorWorks: 3D-ontwerpapplicatie van Nemetschek North AmericaTekla Structures: 3D-ontwerpapplicatie van TeklaNavisworks: applicatie voor combinatie van 3D-ontwerpmodellenUniforme objectstructuur 62009 333 Allplan-model van vormgeving van een onderdoorgang4 Allplan-model van wapening van een onderdoorgang5 Rekenmodel van een Light Rail brug te Jeruzalem(architect: Santiago Calatrava)meer los van het ontwerp. In de informatiestructuur vanCOINS komt de objectstructuur van de SE-specificatie overeenmet die van het ontwerp. Van hoog naar laag abstractieniveaukomen specificatie en ontwerpoplossing in hun onderlingesamenhang in steeds grotere mate van detail tot stand (fig. 6).De enige SE-toepassing die de koppeling van specificatie enontwerp op dit moment volgens het COINS-informatiemodelondersteunt, is SmarTeam/FS (fig. 7).De functionele specificatie kan vervolgens op basis van degemeenschappelijke objectstructuur in de 3D-applicatiesAllplan en Revit en de rekenapplicatie SciaEngineer wordengevisualiseerd. Zo ontstaat een integrale omgeving waarin hetontwerp kan worden getoetst aan de eisen.Vanuit de rekentechniek bezien is Ansys een zeer goede appli-catiekeuze. Andere criteria kunnen echter van minstens zogroot belang zijn. De laatste jaren biedt de applicatie SciaEngi-neer steeds meer functionaliteit, die is toegespitst op bouwkun-dige en civieltechnische kunstwerken. Dat sluit in het algemeenmeer aan bij de belevingswereld van de constructeurs, temeerdaar nu ook de integratie van rekenmodel en 3D-model opbasis van de CBIM-standaard tot de mogelijkheden behoort.Een Allplan- of Revit-model kan worden hergebruikt als reken-model in SciaEngineer met behoud van de volledige objectin-formatiestructuur. Hier past echter een waarschuwing. Bij eenrekenmodel is de schematiseringswijze van de constructie vancruciaal belang voor de krachtsverdeling. Een 3D-ontwerperzonder kennis van mechanica moet geen modelkeuzes makendie bepalend zijn voor de krachtsverdeling in het analysemo-del. Het voordeel van een applicatie als SciaEngineer is dat deconstructeur te allen tijde in staat is om de juiste schematise-ring voor de krachtswerking zelf aan te brengen of te corrige-ren. Ook voor rekenmodellen is het gebruik van een object-structuur volgens COINS van belang. De consistentie vangeometrisch model en rekenmodel kan zo beter wordengewaarborgd.Systems EngineeringIn een toenemend aantal projecten wordt ervoor gekozen omde specificatie en verificatie van het bouwwerk op basis vanSystems Engineering (SE) uit te voeren. Aanvankelijk stond deSE-specificatie van het bouwwerk informatietechnisch min of5themaUniforme objectstructuur6200934REFERENTIES1 Jernigan, F.,`BIG BIM, little bim'. 4SitePress, 2008,www.4sitesystems.com6 Van hoog naar laag abstractieniveau komen specifica-tie en ontwerpoplossing in hun onderlinge samenhangin steeds grotere mate van detail tot stand7 De enige SE-toepassing die de koppeling van specifica-tie en ontwerp op dit moment volgens het COINS-informatiemodel ondersteunt, is SmarTeam/FSAanbesteding en bouwBij aanbesteding en bouwbegeleiding zijn portaaloplossingenvia internet essentieel voor zowel projectbeheersing alscommunicatie tussen opdrachtgever en opdrachtnemer. Daar-voor bestaan veel mogelijkheden, zoals:? 4D- en 5D-oplossingen waarmee respectievelijk planning enbouwkosten kunnen worden gekoppeld aan het virtuelebouwproces;? VISI-applicaties waarmee transacties in het bouwproceskunnen worden geregistreerd en getraceerd;? Virtuele datarooms waarin alle uitgangspunten en projectdo-cumentatie kunnen worden opgeslagen en op het juistebeveiligingsniveau worden ontsloten.Afhankelijk van de projectscope en ?aanpak kunnen bijbeho-rende effici?nte portaaloplossingen worden toegepast. Ook hiergeldt dat integratie met de COINS-objectstructuur veel voorde-len biedt. De impact van wijzigingen in objecten en eisen opbijvoorbeeld modellen, risico's, planning en kosten kan zo opgeautomatiseerde wijze in beeld worden gebracht.speci catiemodelTSSSSSSDS / CSCOSOSSODO / COontwerpmodelgroeiendeontwerpstructuurgroeiendespeci catiestructuurTS = Top Speci catieSS = Systeem Speci catieSSS = Subsysteem Speci catieDS = Detail Speci catieCS = Component Speci catieCO = Conceptueel OntwerpSO = Systeem OntwerpSSO = Subsysteem OntwerpDO = Detail OntwerpCO = Component OntwerpBeheer en onderhoudNa een ontwerp- en bouwproces waarin alle relevante bouw-werkinformatie volgens een uniforme objectstructuur wordtgeregistreerd en gecommuniceerd, heeft de toekomstigebeheerder een goede basis voor zijn beheer- en onderhoudssys-temen. Alle voor beheer en onderhoud van belang zijnde infor-matie uit de ontwerp- en bouwfasen kan immers wordenontsloten in de juiste objectstructuur. Bij revisies kan zoworden teruggegrepen op de aanvankelijke functionele specifi-catie en de uitwerking daarvan in het ontwerp. Inspectie- enonderhoudschema's kunnen worden toegevoegd aan dezelfdeinformatiestructuur.VeranderingsprocesEr blijft nog veel te wensen over, maar de ontwikkelingen ophet gebied van informatiestandaarden, werkwijzen en softwareoplossingen convergeren in de juiste richting. Opdrachtgevers,ingenieursbureaus, aannemers, onderwijsinstellingen en soft-wareleveranciers werken intensief samen.In het kader van COINS levert Movares een actieve bijdrageaan de ontwikkeling van afsprakenstelsels en prototype oplos-singen en aan de beproeving hiervan in praktijkprojecten.Softwareleveranciers als Infostrait, Itannex en Nemetschek-Scia dragen vervolgens zorg voor de implementatie in hunsoftware. Met de nodige aanvullende eigen ontwikkelingen isook nu al een ge?ntegreerde werkomgeving mogelijk, die eengroot deel van de bouwketen afdekt. Maximale meerwaarde iser bij een gesloten en gestandaardiseerde informatieketenwaar alle informatie- en communicatieprocessen in de bouwdeel van uitmaken .Movares beschikt over een Bouw-Informatie-Management-team dat de nodige veranderingsprocessen faciliteert en co?r-dineert. Succes staat of valt echter met commitment van allegeledingen in de lijn- en projectorganisatie en met het lef om,met alle risico's van dien, nieuwe wegen in te slaan.67