I I IPREFABRICAGE IINDUSTRIALISATIE VAN DEBOUW - DROOMBEELD OFWERKELIJKHEID?ir.A.van Acker, Partek Concrete International, ZaventemHet bouwproces is ondanks vele pogingen tot standaardisatie nog steeds ergarbeidsintensiefen ver weg van een industrieel model. Industrialisatie is voorheen ineen verkeerde richting gezocht, namelijk grote series van uniforme produkten. Deuitdaging ligt in het ontwikkelen van industri?le produktieprocessen waarbijmassaproduktie wordt gecombineerd met grote flexibiliteit. Automatisering, tezamen met produktie- en materiaalvernieuwing kan dit mogelijk maken. De auteurgeeft een realistische visie op de weg naar industrieel bouwen.Indien er in de bouwactiv?teit eenhitparade zou bestaan zoals in desongbusiness, dan zou 'Industriali-satie van het bouwproces' gedurende delaatste 25jaar COnstant in de top tien ge-staan hebben. Andere al even lang ge-hoorde en nog steeds niet versleten hitsblijven:- bouwen wordt onbetaalbaar,- we vinden geen bouwvakkers meer,- de bouwactiv?teit moet geautomati-seerd wordenen nog andere dieiklievernietnoem omslapende honden niet nodeloos wakkerte maken.Is de bouw dan zo achter gebleven tij~dens deze eeuw van industri?le revolu-tie, .of hebben we ons vergist in het ge-zichtspunt dat beweringen zoals hier-boven na 25jaar nog steeds actueel zijn?Allichtis het themavan dit artikel wat tecru gesteld: de bouwactiv?teitheeftindeafgelopen kwart eeuw inderdaad voor-uitgang geboekt. Automatisering vantekenen en berekenen van constructiesen bouwcomponenten is bijvoorbeeldreeds in een goed gevorderd stadium.Op hetvlakvan de uitvoering is er even-eens vooruitgang, denken we maar aande moderne bekistingstechnieken,transport van beton op de bouwplaatsenz. Ook in de prefabricage, welke tochbeschouwd wordt als de vaandeldragervan de industrialisatie,is er een duidelij-ke evolutie, vooral dan voor een aantalspecifieke produkten en arbeidsfasen.Als we echter eerlijk willen zijn moetenwe toegevendatzowel op de bouwplaatsals in de fabriek, nog heel watzakenpre-cies zoals na de oorlog gebeuren: ijzer-vlechten, verdichten en afstrijken vanbeton, ontkisten, nabehandeling, interntransport, zonder nog over de montageen afwerking op de bouwplaats te spre-ken. Het hele bouwgebeuren blijft aldusnog steeds erg arbeidsintensief en vervan het industrialisatieproces van deautoindustrie, waarvan sommige bou-wers gedroomd hadden of nog steedsdromen.Toch zijn er in de afgelopen 40jaar heelwatpogingen ondernomen om de bouwv?a prefabricage verder te industriali-seren.Een analyse toontdatdeidee?n enbena-deringen op dit gebied een sterke evol-utie hebben doorgemaakt, welke in drieperiodes zijn te onderscheiden.1 2 Woonkazernes,- massaproduktie als resultaatvan industri?le vervaardiging8 Cement 1992 nr. 10Het Franse systeem beoogde niet alleende woningbouw, maar ook de anderebouwsectoren.Intussen had men in sommige West-Europese landen vooruitstrevendeprefabsystemen ontwikkeld voor in-dustride gebouwen, kantoren enz. Hetis wel typisch dat vooral de kleinere lan-den zoals Belgi? en Nederland en alleScandinavische landen hun groterebroers ver vooruit waren op dit gebied.De systemen waren gebaseerd op stan-daardcomponenten zoals balken, ko-lommen, vloeren, dakelementen ensommige complementaire produkten(foto 4). Nadien zijn er ook de gevelele-menten in architectonisch beton bij ge-komen (foto 5). Nagenoeg elke fabrikanthad zogezegd zijn eigen revolutionairsysteem, doch in principe waren er geenwezenlijke onderlinge verschillen.De structuurelementen waren in gewa-pend of voorgespannen beton en ver-krijgbaarvolgens catalogus. Op die ma-nier kwamen de standaardisatie en serievanzelf. De voorgespannen elementenwerden op lange voorspanbanen ge-maakt, hetgeen reeds een goede stap be-tekende in de richting van de industria-lisatie. De meeste van die systemen enHet FranseCSTB (TechnischenWeten-schappelijk Centrum van de Bouw)heefter ongeveer 10jaarovergedaanomde catalogussen op te stellen.Eerst werdeen zeer grondige studie gemaakt overde te gebruiken moduulmaten. Nadienwerden de produkten van de fabri~kanten die zich wilden aansluiten in di-verse catalogussen ondergebracht. Over4Skelet van prefab beton, sam.engesteld uit standaardcom.ponentell zoalsbalken, kolom.m.en en vloerplatenDe firma's deden gouden zaken. Op ar-chitectonisch en sociaal vlak was hetechter een fiasco en na een aanvanke-lijke euforie kwam de ontnuchtering.Men sprak van woonkazernes, konij-nenhokken, pigeonholes en nieuwe ter-men zoals bouwen op menselijke schaalkwamen in zwang.Systeembouw - kazernebouwEen eerste periode zou ik de 'Kazer-nebouw industrialisatie' willen noe-men. Dit vond plaats in de vijftiger ja-ren, in de periode van de grote naoor-logse woningnood, en richtte zich ineerste instantie op de woningbouw (fo-to's 1-2). Men dacht toen dat alle proble-men konden opgelost worden doormassaproduktie.De toenmalige industride produktie-processen waren gebaseerd op paneel-bouw met grote kiptafels, verticale bat-terijen ofomloopsystemen (foto 3).Een belangrijk uitgangspunt voor dezesystemen was serieprodnktie. Dit wasgeenprobleem,omdatde fabrikant tochalles beheerste, van ontwerp tot uitvoe-ring. Elke firma ontwierp zijn eigen sys~teem, en leverde turn-key projecten af.Grote namen uit die tijd zijn: Camus, I-------~~__~ ~~ -~----~Coignet, Larsen en Nielsen, Jespersenenz. Ze waren allemaal op het principevan de paneelbouw gebaseerd, en ver- L-_ _~~__~---_---~~---~_--_~_----~schilden enkel in details. De kwaliteit Specialisatie in componenten - de het geheel is nogalwat tamtam ?la fran-was ondermaats op alle gebied: te dunne Franse slag ?aisegemaakt.Hetgehele opzetis echterwanden, slechte thermische en akoesti- Detweedeperiodesitueertzichvoorna~ een grote flop geworden, en ik geloofsche isolatie, povere afwerking enz. melijk in Frankrijk, waar men bijzonder niet dat er ooiteen dozijn projectenvol-slechte ervaringen had opgedaan met gens het systeem gebouwd zijn. Sommi-het vorige systeem. Tijdens de zestiger ge overheidsfunctionarissen denkenjaren werd op nationaal niveau de idee echter nog steeds dat het d? oplossingvan open systeembouw met uitwissel- voor de toekomst is. Onlangs hoorde ikbare componenten gelanceerd: 'Syst?- op een congres nog een late Franseme de construction ?composants com- nachtegaal die blijkbaar niet wist dat depatibles'. De basisgedachte was dat fa- lente allang voorbij is.brikanten zich nietmeerzoudenspecia-liseren in systemen, maar in monopro~dukten, bijvoorbeeld vloeren, gevels,binnenwanden, skeletten enz. De pro-.---~---------~~--,dukten dienden te beantwoorden aan3Het industri?le proces vanbetonprefabricage in de jaren '50 algemeen opgelegde eisen inzake mo-en '60 was gebaseerd op grote aantallen dulatie en prestaties en werden peruniform.e produkten. Daartoe werd groep in offici?le catalogussen opgeno-bijvoorbeeld gebruik gem.aaktvan men, waaruit de ontwerper kon kiezenbatterijbekistingen om zijn project samen te stellen.De bedoeling was niet alleen tot meergevarieerde en menselijke gebouwen tekomen, maar ook de kostprijs drastischteverminderen dooreenverdoorgedre-ven specialisatie. Iemanddie alleenmaarwanden maakt, zo dacht men, moetdaarin een grotere produktiviteit kun-nen bereikendanwanneer men hetvol-ledige gamma Van produkten van eengebouw moet produceren. Op die ma-nier hoopte men flexibiliteit te koppe-len aan massaproduktie. 'Cement 1992 nr. 10 9IPREFABRICAGEproduktieprocessen zijn trouwens nogsteeds gangbaar.Industrialisatie ? la carteDe derde stroming is in volle opgang.Menzouze de industrialisatie '? la carte'kunnen noemen. Ze is ge?nspireerd opde trends en vernieuwingen welke tij~dens de 8Q-erjaren gegroeid zijn op ge-bied van milieu, kwaliteit, comfort,ar~beidsomstandigheden, techniek enzo-meer, welke onmiskenbaar hun stempeldrukken op de hedendaagse ontwerp-en produktieprocessen in de bouw.MilieuVanuit een groeiend milieubewustzijngaanwe het belang en de consequentiesbeseffen van schaarste aan primairegrondstoffen, verwerken van afval, la-waaihinder, emissies van schadelijkestoffen en eventueel andere negatievefactoren welke met de huidige produc- 5 Gevelbekleding op skeletten worden volgens individuele wensen gemaakttieprocessen gepaard gaan.LevenskwaliteitOp sociaal vlak hebben we te makenmet een hogere levensstandaard. De ba-sisbehoeften zijn grotendeels voldaanen de vraag evolueert naar een hogerelevenskwaliteit. Dit geldt niet alleenvoor basisprodukten, maar ook voorwoon- en leefcomfort, kwaliteit vanprodukten en diensten, werkomstan-digheden, esthetica en cultuur.Ecologisch bouwenTenslotteis ersinds hetbegin der tachti-ger jaren, een algemene nostalgie naarhet verleden en naar de natuur waar-neembaar. De daaruit voortvloeienderetro-beweging heeft de architectuurbe?nvloed, vooral wat de verschijnings-vorm van gebouwen en de aard van degebruikte materialen betreft. De 'Groe-nen' hebben hiertoe heel wat bijgedra-gen. Beton wordt door deze lieden vaakgebrandmerkt als eenstorend materiaal,vooral dan in de context van grote ge~bouwencomplexen welke de stedelijkeruimten gaan beheersen of nieuwe in~frastructuurprojecten welke de nog res-terende natuurgebieden inpalmen.Ook op het vlakvan woonkwaliteit is ereen enorme ontwikkeling. Monotonewoningbouw heeft totaal afgedaan. Devraag gaat nu naar knusse en aangenamewoningen en appartementen met hogeprestaties op gebied van isolatie, akoes-tiek en uitrusting.ArbeidsomstandighedenTenslotte zullen we in de toekomst re~kening moeten houden met kortere ar-beidstijden en minder gegadigden voorzwaar en vuil werk. Het probleem werdtot nog toe gedeeltelijk opgevangendoor een beroep te doen op buitenland-se arbeidskrachten, maar deze oplossingwordt politiek sterk afgeremd.Gevolgen voor prefahricageAl deze fenomenen en evoluties schet~sen het toekomstige klimaat waarin deverdere industrialisatie van het bouw-proces zal moeten ingepast worden, enwaarvan de sleutelwoorden luiden:flexibiliteit, comfort, esthetica, natuur-lijke en traditionele materialen, variatieen kwaliteit van produkt en uitvoering.De nu reeds voelbare gevolgen van aldeze tendensen voor de prefabricagezijn: complexere produkten in kleine6 7 De vraag naar variatie en- traditionele materialen leidtonder andere tot baksteentoepassingenin gevelelementen van prefab beton.Een treffend voorbeeld daarvan is ditgebouw dat Partek, Lier (B), realiseerdein Canary Wharf, Doeklands, Londen10 Cement 1992 nr. 108 9 De produktie van holle? - vloerplaten is een goedvoorbeeld van sterk geautomatiseerde,industri?le produktie waarbij groteaantallen worden gecombineerd metflexibiliteitseries en grote verscheidenheid. De tijddat de fabrikant richtinggevend was in-zake het conceptvan gebouwen is allangvoorbij. Dit is terecht het domein van deopdrachtgever en de architect gewor~den.Op het vlak van de gevelmaterialen zienwe bijvoorbeeld een toenemende vraagnaar gepolijst beton, natuursteen enbaksteen; met andere woorden materia-len welke een nauwe verbondenheidvertonen met vroegere tradities of metde natuur (foto's 6-7).FlexibiliteitDe grootste uitdaging voor de moderneprefabrikant ligt echter in het ontwik~kelen van industri?le produktieproces-sen waarbij massaproductie gecombi-neerd wordt - ofmoetenwe zeggen ver-zoend wordt - met de ruimst mogelijkeflexibiliteit. De recente technischehulpmiddelen zoals chips, computers,robotisering, automatische meettech-nieken en dergelijke, maken dat dezeCement 1992 nr. 10voorheen onmogelijke opdracht tocheen kans van slagen heeft.Een voorbeeld - holle vloerplatenVoorgespannen holle vloerelementenzijn een mooi voorbeeld van industri?leproduktie waarbij massa gecombineerdwordt met flexibiliteit. De massa wordtbekomen door de machinale betonpro-ductie op lange voorspanbanen, deflexibiliteit doorhet op lengtezagenvande platen en het aanwenden van ver-schillende machines voor de verschil-lende plaatdikten. Het transportvan be-tonspecie en het betonstorten gebeurtreeds volledig automatisch (foto's 8-9).Een aantal bijkomende bewerkingenzijn bij de meeste fabricageprocessennog handmatig, zoals het maken vansparingen in het verse beton, het bedie-nen van zaagmachines en rolbruggen,ontkisten van de elemenren enz. Som-mige vooruitstrevende fabrikantenhebben inmiddels ookvoor deze opera-ties reeds automatische systemen en wekunnen voorzien dat binnen afzienbaretijd het hele produktieproces, op kleinedetails na, automatisch zal verlopen.Een opmerkelijk feit in de ontwikkelingvan de industrialisatie van holle vloer-platen is echter dat ook het produkt zelfeen aantal belangrijke aanpassingenheeft ondergaan ten opzichte van deklassieke ontwerpprincipes van beton-constructies: er is enkel nog sprake vanvoorspanwapening en geen bijkomendzachtstaal meer. De trekspanningen bijde opleggingen en in dwarsrichtingworden door de treksterkte van het be-ton opgenomen, iets wat voordien on-denkbaar was. De meer dan 20jaren er-varing heeft geleerd dat dit best kan, enna een periode van designby testing zijnook nu analytische ontwerp- en bereke-ningsmethodes voorhanden en is de in-ternationale normalisatie aan het vol-gen.Voorwaarden voor verdereindustrialisatieDe vervaardigingvan andere elementenzoals breedplaatvloeren en enkele klei-nere produkten is eveneens reeds sterkgeautomatiseerd. Voor andere produk-ten zoals balken, kolommen, TT-ele-menten enz., moet het meeste echternog gebeuren. De voornaamste handi-caps zijn de aanwezigheid van beugelsen de soms complexe vormen van deelementen, zoals eindblokken, I-liggersen consoles, waardoor verdere indu-strialisatie belemmerd wordt. Wij gelo-ven danookdat, netzoals bij hollevloer-platen, de produkten zelf wijzigingenzullen moeten ondergaan vooraleer wede volgende stap in het industrialisa-tieproces zullen kunnen zetten. Moge-lijke scenarios voor industrialisatie zijndan automatische mallen, voorspanwa-peningen in combinatie met beton dateen bepaalde treksterkte kan opnemenen geautomatiseerde systemen voor be-tonstorten en transport.11foto's: Partek Concrete, Lier,Schokbeton, Zwijndrecht en VBI,HuissenIPREFABRICAGEMisschien raken de oude hits dan tochooit nog eens uit de top tien.Op het gebied van deelprocessen be-staan er trouwens reeds interessantevoorbeelden van gedeeltelijke automa-tisering ofzijnbelangrijkeontwikkelin-gen teverwachten. Voorbeeldenhiervanzijn de fabricage van mallen, het ver~vaardigen van de wapeningskorven, hetstorten van beton, het afwerken van dezichtvlakken door wassen, zandstralen,polijsten enz. Al deze geautomatiseerdedeelprocessen zijn gebaseerd op roboti-sering enCAD-CAM. Wij zijn erechtervan overtuigd dat ook hier vernieuwin-gen nodig zullen zijn op het gebied vanmaterialen en produkten vooraleer hetdroombeeldvan de industrialisatiewer-kelijkheid zal worden.tieve kanten van het systeem is dat mende verdere industrialisatie per post kanaanpakken, zoals bijvoorbeeld het ma-ken van de wapeningskorf, betonstor-ten, verdichten, ontkisten en afwerken.De combinatie van industrialisatie enflexibiliteit lijkt dan ook een haast on-mogelijke opgave. De meest recenteontwikkelingen gaan in de richting vansemi-automatische produktiesystemen.Een voorbeeld is de terugkeer van hetcarrousel-systeem. In tegenstelling totvroeger worden thans echter een helereeks 'ontsnappingsposten' in de car-rousel ingebouwd om de flexibiliteit tebehouden zonder het proces te veel teverstoren (foto's 10-12). Een van de posi-Gevelelem.entenVoor gevelelementen van archi-tectonisch beton liggen de zaken nogveel moeilijker. We hebben immers temaken met voortdurend wisselendeprodukten, met grote onderlinge varia-ties en kleine series. De huidige tenden-sen naar meervariatie in de gevels, com-binaties vanverschillende materialenenflexibiliteit zullen de industrialisatiesteeds moeilijker maken: nu reeds is bijsommige prestige-projecten de gemid-delde seriegrootte lager dan twee!10 12 Een recente- ontwikkeling in devervaardiging van gevelelem.enten iseen se1D.?-autom.atische produktievolgens het carrousel-systeem..Besturing geschiedt vanuit eencom.m.ando-centrum..Ontsnappingsposten in de carrouselm.aken flexibiliteit m.ogelijk zonder hetproces te veel te verstoren12 Cement 1992 nr. 10