7 grote trends die de bouwsector zullen transformeren
Duurzamer en digitaler: de bouw- en vastgoedsector staat op het punt ingrijpend te veranderen. Maar hoe ziet de toekomst van de bouwactiviteiten eruit? We identificeerden zeven trends die aangeven welke weg we moeten inslaan.
01/02/2023
Gebaseerd op artikel van Michael Kiy, Director of Innovation Management, Siemens Smart Infrastructure
1. Digitaal gebouwontwerp
Digitaal ontwerp met behulp van Building Information Modeling (BIM) geeft alle stakeholders meer controle over het bouwproject.
Veel moderne gebouwen worden vandaag al twee keer gebouwd: eerst op de computer, daarna in de fysieke wereld. Het toverwoord dat de deur naar de toekomst van gebouwontwerp heeft opengezet, is Building Information Modeling (BIM), een soort computerondersteund ontwerpen (CAD) voor gebouwen.
Dankzij BIM kan een bouwprojectontwikkelaar het gebouw al virtueel doorlopen tijdens de ontwerpfase. Dit wordt mogelijk gemaakt door een gedetailleerd virtueel model van het gebouw, een digital twin, op basis van de BIM-gegevens.
Met het virtuele model kunnen de stakeholders in het project uitvoeringsvarianten in 3D beoordelen en feedback geven. Ze kunnen ook rekening houden met financiële factoren omdat de kosten van elke ontwerpmaatregel in de digital twin worden opgeslagen. Daardoor is goed te zien hoe een bepaalde verandering de prijs zal beïnvloeden.
Op basis van feedback passen de ontwerpers het project dan aan, waarna het opnieuw kan worden bekeken. Deze iteratiecycli zijn kort en kostenefficiënt omdat algoritmes de ontwerpers veel werk uit handen nemen. Als bij het ontwerpen van een ziekenhuis bijvoorbeeld de kamergrootte afneemt, past een algoritme de muren in het virtuele model automatisch aan op basis van vooraf gedefinieerde criteria. Hetzelfde geldt voor andere details, zoals het aantal en de positie van branddetectoren. Dit maakt de planning betrouwbaarder en efficiënter. De digital twin zorgt voor een transparant design in alle disciplines. Dit helpt fouten te voorkomen, disciplines optimaal te coördineren en te allen tijde actuele kosteninformatie te verstrekken. Deze trend zal sterker worden, waardoor het ontwerp van gebouwen niet alleen transparanter, maar ook efficiënter en kostenefficiënter wordt.
2. Samenwerking in de digital twin
Transparantie creëren: In een digital building twin worden gegevens gedeeld van alle stakeholders die betrokken zijn bij het bouwproject.
Opdat digitaal ontwerp zijn voordelen zou kunnen waarmaken, moeten de bij de bouw betrokken stakeholders hun gegevens delen. Pas dan wordt er transparantie gecreëerd over het hele ontwerp- en bouwproces.
In de moderne softwareontwikkeling worden deze processen gemodelleerd op platforms zoals Github of Gitlab, waarmee meerdere programmeurs kunnen samenwerken aan een project. De software beheert alle ingevoerde gegevens, en alle wijzigingen zijn voor iedereen zichtbaar.
De bouwsector is er echter nog niet. Veel belanghebbenden werken nog steeds met afgekoppelde tweedimensionale plannen of zetten de BIM-gegevens over naar andere systemen, wat tot grote aanpassingsverliezen leidt. Met andere woorden, we zijn er nog niet…
Daarnaast is het afwachten hoe deze nieuwe aanpak kan worden gebruikt om uitgaven te compenseren als stakeholders hun disciplines in samenwerking met anderen ontwerpen. Nieuwe benaderingen zijn nodig. Zo zou de gebouweigenaar die voordeel haalt uit de operationele optimalisatie van de digital twin, de ontwerpers die hem voor deze meerwaarde hebben gecreëerd, kunnen compenseren.
3. Digitaal projectmanagement
Wanneer de digital building twin er is, is de volgende vraag in welke stappen het fysieke gebouw zal worden gebouwd. Vandaag bepalen de projectplanners de volgorde. Die is gebaseerd op ervaring, is meestal onnauwkeurig en is moeilijk aan te passen als er zich tijdens een tussenliggende stap vertragingen voordoen.
Digitalisering belooft aanzienlijke verbeteringen voor projectmanagement, met winsten van gemiddeld 11 procent in kosten en 17 procent in tijd.
Digitalisering belooft aanzienlijke verbeteringen voor projectmanagement. Zo werkt het Amerikaanse bedrijf Alice Technologies aan het volledig automatiseren van dit proces. De computer leert de ideale volgorde van de projectstappen en gebruikt BIM-gegevens om zelf projectplannen te maken. Ze kunnen onmiddellijk worden bijgewerkt als er ergens vertragingen opduiken. Zo wordt de best mogelijke volgorde geselecteerd. Volgens het bedrijf kan deze oplossing tijdens de bouw al gemiddeld 11 procent van de kosten en 17 procent van de tijd besparen.
In de toekomst zal computerondersteund projectmanagement waarschijnlijk nog verder worden afgestemd. Dit kan op zijn beurt de manier veranderen waarop opdrachten worden gegund voor bouwprojecten: op die manier kunnen zelfs kleine projectstappen, zoals het installeren van kamerapparatuur zoals thermostaten, via een app worden aanbesteed als werkpakketten tegen een vooraf bepaalde prijs – vergelijkbaar met de manier waarop Uber ritten aanbiedt aan zijn chauffeurs. Dit zou ook kleine lokale installateurs de kans geven om deel te nemen aan bouwprojecten. Daarnaast zou kwaliteitsborging kunnen worden uitgevoerd door middel van beoordelingen en feedback in een dergelijke app.
4. Duurzamer bouwen
De bouw van gebouwen is arbeidsintensief en allesbehalve klimaatvriendelijk: jaarlijks wordt ongeveer 4,4 miljard ton cement geproduceerd, wat ongeveer evenveel CO2 uitstoot als 700 kolencentrales.
Om de ecologische voetafdruk van gebouwen en infrastructuur te verkleinen, is het van cruciaal belang bouwmaterialen duurzaam te gebruiken. Ten eerste moeten meer bouwmaterialen worden gerecycleerd. Tot op zekere hoogte wordt dat vandaag al gedaan. Zo wordt een bestaande betonnen schil niet meer afgebroken en heropgebouwd, maar in het ontwerp van het nieuwe gebouw verwerkt of hergebruikt als vulmateriaal. Ten tweede moeten meer klimaatvriendelijke alternatieve bouwmaterialen zoals hout worden gebruikt.
Nieuwe technologieën kunnen de bouw ook hulpbronnenefficiënter maken. Zo belooft 3D-printen niet alleen efficiëntere processen, maar ook een enorme vermindering van de ecologische voetafdruk, omdat additieve productie kan worden gebruikt om nieuwe vormen te printen die minder bouwmateriaal gebruiken zonder de stabiliteit in het gedrang te brengen.
5. Robots op de bouwplaats
Een andere trend die vandaag al te zien is, is het gebruik van robots: boorrobots van Schindler of Hilti zijn bijvoorbeeld al in gebruik, en boren zelfstandig gaten in beton volgens dataspecificaties. Daarnaast worden robots ook al ingezet om complexe structuren uit alternatieve bouwmaterialen te vervaardigen.
Een hogere kostendruk zal leiden tot meer industriële bouw. Met behulp van nieuwe digitale productiemethoden worden componenten afzonderlijk en op aanvraag geproduceerd. Aangezien meer elementen zullen worden geïntegreerd in geprefabriceerde producten – elektrische componenten bijvoorbeeld – zal de bouwplaats van de toekomst zich steeds meer richten op het assembleren van geprefabriceerde elementen.
6. Gegevensgebaseerde bouw
Verwarming, koeling en huishoudelijk warm water vereisen de meeste energie tijdens de operationele fase van het gebouw. Een slim gebouw van de toekomst zal uitgerust zijn met sensoren en intelligente bedieningen om de werking van gebouwapparatuur zo efficiënt mogelijk te maken. Daarbij wordt ook rekening gehouden met het gedrag en de behoeften van de bewoners van het gebouw. Het slimme gebouw integreert weersvoorspellingen en de beschikbaarheid van hernieuwbare energie – bijvoorbeeld van het PV-systeem op het dak – in zijn gedrag.
De gegevens die in het slimme gebouw worden verzameld, kunnen door algoritmen worden geanalyseerd om het beheer van het gebouw te optimaliseren: wanneer er zich afwijkingen voordoen wordt facility management op de hoogte gebracht zodat zij kunnen beslissen wat te doen. De data zullen in gestandaardiseerde vorm beschikbaar zijn zodat apps die gegevens kunnen verwerken en meerwaarde bieden zoals bvb energiebesparing. Deze toepassingen of apps kunnen op een virtuele marktetplace beschikbaar zijn, zodat klanten precies diegene kunnen selecteren die zij nodig hebben.
7. Elektrische voertuigen als stroomopslag
Laden en ontladen: in de toekomst kunnen elektrische auto's dienen als energieopslagunits, waardoor het gebruik van hernieuwbare energie wordt geoptimaliseerd.
In slimme gebouwen zal dynamische energieopslag een grotere rol spelen dan nu. Elektrische voertuigen zullen een belangrijke rol spelen: overdag, wanneer ze op het werk geparkeerd staan, krijgen ze bijvoorbeeld zonnestroom en worden ze opgeladen. De opgeslagen stroom kan dan 's avonds thuis worden gebruikt. Slimme systemen zorgen ervoor dat de batterij nog voldoende geladen is om de volgende dag weer naar het werk te rijden.
Het verbinden van consumptie- en energieopwekkingsgegevens maakt het mogelijk het gebruik van hernieuwbare energie te optimaliseren en zal een belangrijke rol spelen bij het waarborgen van een duurzame energievoorziening. Dit soort energieoptimalisatie zal resulteren in nieuwe bedrijfsmodellen. Zo kan overtollige stroom worden verkocht aan een buur.
Vooruitkijken
Hoewel er al technologieën en materialen voor een duurzamere en intelligentere bouw- en vastgoedsector bestaan, kent de weg naar de toekomst van de bouw veel obstakels. Het gebrek aan voldoende stimulans om actief verandering aan te sturen, regelgevende vereisten en historisch geëvolueerde structuren belemmeren de vooruitgang gedeeltelijk. En zolang de kostendruk niet hoog genoeg is, gaat de automatisering van de bouw niet vooruit. Op lange termijn zal dit echter geen haalbare kaart zijn. Vooruitgang en digitalisering zullen de overhand krijgen, zoals voorbeelden uit de drukkerij-, fotografie- en muziekindustrie duidelijk hebben aangetoond.
Positieve noot: er zijn veel manieren om de bouwsector te moderniseren. Softwareontwikkelaars, start-ups en geavanceerde technologieën kunnen en zullen veel dingen revolutioneren – dit is nog maar het begin.
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Blijf altijd op de hoogte: alles wat u moet weten over elektrificatie, automatisering en digitalisering.
