Hoe Building Information Modeling (BIM) de bouwsector verandert

Sinds enkele jaren is BIM de manier waarop we ontwerpen, bouwen en verschillende aspecten van het bouwproces beheren aan het veranderen. De voordelen van BIM zijn schijnbaar eindeloos: vereenvoudiging van bouwwerkzaamheden, betere samenwerking tussen verschillende stakeholders en lagere bouwkosten.

Ongeveer 75% van alle bedrijven die voor de BIM-methode kiezen, ervaren een positief investeringsrendement, snellere bouwprocessen, minder papierwerk en lagere productiekosten. Met dergelijke resultaten is het niet verwonderlijk dat steeds meer landen de BIM-methode willen invoeren:

  • 73% van de bouwbedrijven in het VK maakt er gebruik van. Het is zelfs verplicht voor overheidsprojecten.
  • Finland, Singapore and South Korea made it mandatory for some or all public projects. 
  • 70% van de Duitse bedrijven gebruikt de BIM. Het is verplicht voor projecten van meer dan € 100 miljoen.
  • Meer dan 50% van de Franse bouwbedrijven gebruikt BIM. In 2022 zal het verplicht zijn.
McAuley, B., Hore, A. en West, R. (2017) NICP Global BIM Study.

In de Verenigde Staten staat BIM op het punt om de industriestandaard te worden. Inmiddels gebruikt 100% van de grootste architectenbureaus en meer dan een derde van de kleine bedrijven BIM voor hun projecten. De conclusie is dan ook onontkoombaar: BIM veroorzaakt een radicale omwenteling in de hele bouwsector.

Om u een idee te geven van hoe BIM werkt, hebben wij deze praktische handleiding opgesteld. Hierin wordt de werking, de geschiedenis en de voordelen van BIM uitgelegd, evenals het gebruik ervan in de bouwsector. Daarnaast leest u ook wat het betekent om BIM-conform te zijn.

Laten we beginnen met de eerste stap.

Wat is BIM? 

BIM staat voor Building Information Modelling. Het is een intelligente methodologie, gebaseerd op een 3D-model, die verschillende processen, afspraken en technologieën combineert om bouwprojecten te plannen, te ontwerpen, te bouwen en te beheren. Met BIM kunnen ontwerpers een digital twin creëren van hun project, waardoor verschillende medewerkers kunnen samenwerken, toegang krijgen tot belangrijke informatie en samen weloverwogen beslissingen kunnen nemen.

BIM-modellen worden gecreëerd met behulp van BIM-objecten. Dit zijn digitale 3D-weergaven van fysieke producten met geometrische informatie en technische kenmerken. BIM-objecten kunnen:

  • onderdelen zijn, zoals objecten met vaste geometrische vormen (bijv. ramen, deuren, boilers, enz.).
  • gelaagd zijn. Dit zijn onderdelen zonder vaste geometrische vorm (bijv. dakbedekking, muren, plafonds, enz.)
BIM-tekening

Alle informatie wordt gedeeld in een online ruimte die Common Data Environment (CDE) wordt genoemd. Dit maakt informatie toegankelijker dan traditionele opties. Door informatie over elke fase van de bouwcyclus te centraliseren, maakt BIM een beter gecoördineerde en efficiëntere workflow mogelijk tussen architecten, ingenieurs, ontwerpers, aannemers en andere stakeholders.

De geschiedenis van BIM

BIM is allesbehalve nieuw. Het gaat terug tot de jaren 70, toen professor en CAD-pionier Charles M. Eastman de methode voor het eerst beschreef als een Building Description System (BDS). Het concept stond ver af van de traditionele 2D blauwdrukken.

In de jaren tachtig kwamen de eerste CAD-toepassingen op de markt, zoals Really Universal Computer-Aided Production System (RUCAPS), Sonata, Reflex en ArchiCAD. Deze toepassingen worden beschouwd als de voorlopers van het huidige BIM.

Het zou nog meer dan tien jaar duren voordat nieuwe technologische ontwikkelingen BIM echt op de voorgrond van de bouwsector zouden brengen. In 2002 publiceerde Autodesk een witboek getiteld Building Information Modelling. Hierin werd de huidige term voor deze nieuwe methode vastgelegd en werd de belangstelling van verschillende softwareleveranciers en ontwikkelaars gewekt.

Sindsdien hebben nieuwe softwareontwikkelingen en een bredere toepassing van de technologie ervoor gezorgd dat BIM de nieuwe industriestandaard is geworden. BIM begint nu ingang te vinden op nieuwe gebieden, zoals augmented reality, modulair bouwen, 3D-printen en reality capture.

Wat zijn de voordelen van BIM?

Hieronder volgen enkele voordelen van BIM:

Kostenefficiëntie

Met de technische informatie die BIM-objecten opleveren, kan berekeningssoftware worden gebruikt om bijna elk aspect van het project tijdens de ontwerpfase te optimaliseren. Dankzij deze aanpak kan men waardevolle aanpassingen maken en meer opties onderzoeken, zonder de tijd, het geld en de moeite te besteden die het zou kosten om alles opnieuw te bouwen.

Projecten worden sneller afgewerkt

BIM zorgt voor snelle informatie-uitwisseling, efficiëntere informatie-analyse en snellere aanpassingen voor structuren, architectuur en engineering. 

Gecentraliseerde informatie

Met BIM wordt elke stap van het bouwproces vastgelegd en gecentraliseerd in een uitgebreid 3D-model. Dit maakt het gemakkelijk om uw project in elke fase van het proces te vinden, te openen en te wijzigen.

Nauwkeurige berekeningen

BIM-objecten verschaffen gedetailleerde informatie waarmee complexe technische berekeningen voor bijvoorbeeld ventilatie, verwarming of sanitair sneller, eenvoudiger en nauwkeuriger kunnen worden uitgevoerd. Ze kunnen ook energieberekeningen uitvoeren met behulp van geometrische en ruimtelijke informatie die eerder in het model is ingevoerd.  

De voordelen van BIM

Vermindering van de CO2-uitstoot

Dankzij nauwkeurige berekeningen kunnen architecten, ingenieurs en aannemers de benodigde hoeveelheid materiaal preciezer berekenen. Dit resulteert in minder afval, minder verplaatsingen en minder energieverspilling.  

Nauwkeurige kostenramingen

Met BIM kunnen kosten en planningsgegevens gemakkelijk worden geïntegreerd. Zo kunnen online nauwkeurige ramingen worden opgesteld waardoor kosten gemakkelijker kunnen worden voorspeld. 

Het gebruik van BIM in de offsite en onsite bouwsector

Hoewel BIM een uiterst nuttige troef is op het gebied van onsite en offsite bouwen, zijn er nog steeds enkele uitdagingen verbonden aan de traditionele manier van werken.

Het gebruik van BIM voor projecten op locatie biedt stakeholders bijna volledige controle tijdens de ontwerpfase. Naarmate het project vordert, wordt het echter steeds moeilijker om alles in goede banen te leiden. Er raken steeds meer stakeholders bij het project betrokken, waardoor het moeilijker wordt om zaken die niet volgens plan verlopen te volgen (bijv. een loodgieter die afwijkt van het plan, een aannemer die een muur met andere afmetingen plaatst, enz.)

Voorbeeld van een BIM-ontwerp

Het probleem wordt nog erger bij grootschalige bouwprojecten waarvoor een ERP-systeem (enterprise resource planning) nodig is. Een goede planning blijft een grote uitdaging vanwege de onbetrouwbare en vaak onvoorspelbare aard van werfprojecten.

Voor offsite projecten is de situatie volledig anders, aangezien het hele proces wordt geautomatiseerd en veel nauwkeuriger is. In de meeste gevallen vervangen offsite projecten de planningsfase door een productiefase die plaatsvindt in een fabriek of werkplaats. Dit verkleint de foutmarge, stelt werknemers in staat om optimaal te profiteren van BIM, en creëert gebouwen die gebouwd worden zoals aanvankelijk ontworpen.  

Wat zijn BIM-niveaus?

BIM-niveaus bieden standaardvoorwaarden die de samenwerking tussen architecten, ingenieurs en bouwers (AEC) vergemakkelijken. Er zijn momenteel vier BIM-niveaus. Ze beginnen met niveau 0. Elk niveau heeft zijn eigen specifieke mogelijkheden en voordelen die aangeven waar u zich op het BIM-spectrum bevindt. Maar alvorens elk van deze BIM-niveaus te bespreken, is het belangrijk te begrijpen hoe ze werken:

BIM-dimensies

2D BIM-model 

2D is het eenvoudigste bouwmodel. Dit model wordt meestal met de losse hand of met behulp van CAD-tekeningen gemaakt. 

3D BIM-model

Het 3D BIM-model toont structuren in drie dimensies, met behulp van de X-as, Y-as en Z-as (het 2D-model gebruikt alleen de X- en Y-as). In dit proces worden elementen zoals projectplanningen, tekeningen en documentatie gedeeld in een gemeenschappelijke gegevensomgeving (EDC). De voordelen van het 3D BIM-model zijn een beter zicht op het project en een betere coördinatie en communicatie tussen de verschillende stakeholders.  

4D BIM-model

Het 4D BIM-model introduceert tijd als factor. Met dit model kunt u gebruik maken van planningsgegevens.

5D BIM-model

Het 5D BIM-model bevat budgetteringsmogelijkheden. Hiermee kunnen teams de kosten bijhouden, nauwkeurige ramingen maken en hun uitgaven controleren.

6D BIM-model

Het 6D BIM-model wordt soms ook "geïntegreerd BIM-model" genoemd. Dit betekent dat de teams hun energieverbruik op voorhand kunnen inschatten. Zo wordt het gemakkelijker om aan overheidsvoorschriften te voldoen. Het personeel kan de duurzaamheidsfactor ook in hun planning opnemen. Gegevens uit de BIM 6D-modellen helpen facility managers om te weten waar onderhoud nodig is en hoe groot hun budget moet zijn.  

Nu dat u meer inzicht hebt in de verschillende BIM-modellen, volgt hier een korte uitleg van elk BIM-niveau:

BIM-niveaus. Credits: United BIM

BIM-niveau 0: CAD-ontwerpen zonder samenwerking 

Op dit niveau werkt u met CAD-ontwerpen volgens het 2D-model, met technische tekeningen op papier en met digitaal drukwerk. Er is er nog geen sprake van samenwerking. 

BIM-niveau 1: 2D- en 3D-modellen met gedeeltelijke samenwerking

Dit niveau geeft aan dat u werkt met: 

  • 2D-tekeningen voor zaken als goedkeuringsdocumentatie en productie-informatie. 
  • CAD-ontwerpen volgens het 3D-model.

Digitale gegevens worden gedeeld via een gemeenschappelijke dataomgeving (CDE) die gewoonlijk door de aannemer wordt beheerd. De samenwerking op dit niveau is beperkt tot het verlenen van toegang tot het COB aan elke werknemer. Ze kunnen dan hun eigen gegevens delen en beheren. Het nadeel is dat het werk altijd vertraging kan oplopen als een werknemer belangrijke informatie niet deelt. 

BIM niveau 2: 4D- en 5D-modellen met volledige samenwerking

Hier begint de echte samenwerking. Op dit niveau is voor CAD-ontwerpen het 3D BIM-model de standaard, met de mogelijkheid om volgens 4D- en 5D-modellen te werken. Hoewel het team niet noodzakelijk met een gemeenschappelijk model werkt (er kunnen er meerdere zijn), gebruikt het een gecentraliseerde database, waardoor elke medewerker zijn bestanden toegankelijk kan maken met behulp van gemeenschappelijke bestandsformaten en cloud computing. 

BIM-niveau 3: 6D-modellen met volledige integratie

Dit niveau geeft aan dat het hele team aan één model werkt en alle projectgerelateerde informatie deelt. Dit betekent dat alle wijzigingen of nieuwe informatie gedurende het hele project wordt weergegeven, waardoor realtime inzicht ontstaat en de kans op fouten afneemt.

Wanneer bent u BIM-conform?

BIM-conform zijn betekent in wezen dat uw bedrijf projecten kan realiseren die voldoen aan de eisen van een bepaald BIM-niveau. In het Verenigd Koninkrijk is bijvoorbeeld de naleving van niveau 2 verplicht voor alle bouwprojecten van de overheid.

BIM-conform zijn voor niveau 2 betekent dat uw bedrijf alle belangrijke elementen van dit niveau (bijv. samenwerking, 3D CAD-modellen, CDE, enz.) kan leveren en volgen. Bedrijven die niet voldoen aan de vereisten van de norm kunnen worden uitgesloten van het aanbestedingsproces en zo lucratieve opportuniteiten mislopen. 

De toekomst van BIM

Klein Veldekens, door Astor

Nu steeds meer landen ernaar streven om van BIM de internationale industriestandaard te maken, zal de naleving van BIM in de toekomst een aanzienlijk concurrentievoordeel opleveren. Bedrijven die BIM invoeren, zullen het voortouw nemen in een heel nieuw tijdperk voor de bouwsector. Dankzij deze invoering zal het proces transparanter, collaboratief, rendabeler en efficiënter worden. 

Bovendien is deze methodologie zeer compatibel met de meest interessante trends in de hedendaagse industrie, waaronder:

  • 3D-printen in de bouwsector.
  • Robotica.
  • Duurzaam bouwen.
  • Virtuele realiteit (VR), augmented reality (AR) en mixed reality (MR)
  • Modulair bouwen of offsite bouwen.
  • Het internet of things (IoT)

Naarmate deze technologieën zich verder ontwikkelen, zal ook de toepassing ervan in de bouwsector steeds meer nieuwe mogelijkheden bieden. 

Streeft u ernaar om uw projecten volledig BIM-conform te maken? Op zoek naar nieuwe functies voor uw Autodesk-software? We kunnen u helpen om het beste uit Revit® te halen en zo geavanceerde structuren te creëren.


Download Press Release
Auteur:
Harald Mulder
Sales Specialist