De hoogte in: de uitdagingen van hoogbouw

Het gezegde ‘the sky is the limit’ geldt absoluut voor de bouw. In Europese steden zijn al meer dan 500 wolkenkrabbers gebouwd en zijn er momenteel nog eens 100 in ontwikkeling of gepland2. Het aantal hoge gebouwen in Europa neemt voortdurend toe en de groei verloopt bovendien snel nu grote steden de vraag naar woon- en werkruimten bij proberen te benen.

We staan voor de uitdaging nieuwe en betere manieren te bedenken om steeds hoger te bouwen, terwijl we ook de tijdsplanning en het budget in de gaten moeten houden. Daarbij komt de alsmaar toenemende noodzaak om verspilling van materialen te beperken, de uitstoot van koolstof te verlagen en relevante data aan te leveren. Hoe kunnen we de complexe vraagstukken die gepaard gaan met hoogbouw oplossen en duurzame en toekomstbestendige gebouwen binnen het budget en volgens de tijdsplanning opleveren?

Een deel van de oplossing is technologie. Deze technologie bestaat al en levert voordelen op voor innovatieve bouwbedrijven in Europa.

Er gaat veel tijd zitten in het zorgvuldig ontwerpen en plannen van hoogbouw, zodat kan worden verzekerd dat het bouwwerk tijdens de constructie en na oplevering stabiel en veilig is. Om ervoor te zorgen dat projectopleveringsteams zich aan dat nauwgezette ontwerp houden, is regelmatige controle van het bouwwerk zeer belangrijk. Gebeurt dat niet, dan worden verkeerd geplaatste onderdelen en afwijkingen over het hoofd gezien, wat ingrijpende gevolgen kan hebben tijdens de werkzaamheden in de aanloop naar de volgende geplande controlescan, waardoor de omvang en uiteindelijke kosten van het probleem uit de hand lopen. Verificatietechnologie stelt ons ook in staat te compenseren voor onverwachte afwijkingen in het ontwerp.

Verificatietechnologie is al jaren beschikbaar, maar leverde een lang en duur proces op. Veel bouwbedrijven hebben apparatuur en kennis van externe scanteams moeten inzetten, wat inhield dat er vaak maanden tussen de scans zaten, omdat er niet genoeg budget was om regelmatig data te verzamelen. De realiteit is dat er zonder voortdurende validatie en verificatie op locatie van elk gedeelte van het bouwwerk fouten of afwijkingen optreden die onvermijdelijk tot verspilling, vertraging en hogere kosten zullen leiden.

Uit brancherapporten blijkt dat 5 tot 12 procent van bouwbudgetten worden gebruikt voor correcties en aanpassingen3. Op dit gebied is duidelijk ruimte voor verbetering, zodat projecten binnen het budget kunnen worden uitgevoerd. Dit jaar is er een nieuwe workflow geïntroduceerd die speciaal is ontwikkeld voor hoogbouwprojecten. Dit betreft één apparaat dat zowel een hoogwaardige scanner als een robotic total station bevat dat snel en eenvoudig door ingenieurs kan worden gebruikt, plus krachtige software waarmee praktisch in real time rapporten kunnen worden gegenereerd over onderdelen die niet aan de eisen voldoen. Samen met de MAGNET-software van Topcon en de ClearEdge Verity-software maakt de GTL-1000 het mogelijk om deze verificatie in alle fasen uit te voeren en tegelijkertijd een digitaal beeld van de as-built structuur op te bouwen. Aanpassingen behoren daarmee tot het verleden.

Als we bedenken dat we aanpassingen kunnen voorkomen door regelmatig controles uit te voeren, kunnen we bijna direct minder verspilling van materiaal verwachten, omdat probleemgebieden niet verwijderd en opnieuw gebouwd hoeven te worden. Omdat er geen aanpassingen nodig zijn, kan ook het gebruik van de fabriek en apparatuur worden verminderd, zodat er bovendien op hulpbronnen als werktijd van arbeiders en energie kan worden bespaard.

Aanpassingen hebben een grote invloed op het budget en de planning, dus zijn er mogelijkheden om de geldstroom in te zetten voor verbeteringen op locatie en voor het uiteindelijke bouwwerk. Er kan worden geïnvesteerd in materialen van hogere kwaliteit die duurzamer, eenvoudiger te onderhouden of zelfs zelfregulerend of -herstellend zijn om de kosten van toekomstig onderhoud te verlagen.

Omdat de arbeiders zich kunnen richten op de optimale taken, in plaats van op de aanpassingen, is het minder waarschijnlijk dat het project uitloopt, en kunnen teamleden hun aandacht erbij houden en hoeven ze geen onredelijke uren te maken, in plaats van dat ze moe zijn doordat ze voortdurend moeten doorwerken. Zo blijft de veiligheid op de werkplaats in stand en is uw team tevredener en productiever.

Doordat fouten worden voorkomen, is er meer ruimte en flexibiliteit om te reageren op ontwerpwijzigingen die laat in het project worden aangekondigd.

Samenwerking tussen stakeholders

Binnen de bouw bestaat de opvatting dat het delen van intellectueel eigendom riskant is. De data van een bedrijf moet het eigendom van dat bedrijf blijven en het vrijgeven van informatie zou een vorm van financieel verlies zijn. Uit een rapport opgesteld door PlanGrid, een Autodesk-bedrijf dat productiviteitssoftware levert voor de bouw, blijkt echter het volgende: “Over het algemeen werd 52 procent van de aanpassingen veroorzaakt door tekortschietende projectdata en communicatie, wat in 2018 goed was voor een bedrag van 280 miljard Amerikaanse dollar wereldwijd”4. Het is duidelijk dat oorzaak en gevolg hier worden omgedraaid: het niet delen van data leidt tot financieel verlies en niet andersom.

Bedenkt u zich eens – als het mogelijk zou zijn om te berekenen wat de wereldwijde uitstoot veroorzaakt door deze aanpassingen was – hoeveel we zouden kunnen bijdragen aan het verlagen van de wereldwijde koolstofuitstoot door projecten beter te beheren om aanpassingen te voorkomen. En dat kunnen we ook. Er bestaat software waarmee ontwerpen, ontwerpupdates en scandata in real time met teams op kantoor en op de bouwplaats kunnen worden gedeeld, waar ter wereld ze zich ook bevinden. Dit zorgt ervoor dat iedereen op dezelfde golflengte zit en oude en voorkomt dat oude en nieuwe datasets door elkaar worden gehaald. Er bestaat technologie die kan verzekeren dat de gebruikte machines ook met dezelfde data werken: de MAGNET-suite van Topcon is slechts één voorbeeld van een oplossing voor connectiviteit van projectopleveringsteams.

Na de constructie

Zodra hoge gebouwen zijn gebouwd, is het belangrijk dat ze doorlopend worden onderhouden. Om de ruimte voor burgers en bedrijven zo efficiënt mogelijk te benutten, worden deze bouwwerken altijd in dichtbevolkte gebieden geplaatst waar ze door andere gebouwen worden omringd. Verval of gebreken zouden dus catastrofale gevolgen kunnen hebben. Nuttige data verzameld tijdens de constructie van het gebouw en na voltooiing van de werkzaamheden kan worden gedeeld met de gebouwbeheerders om ervoor te zorgen dat het gebouw in de loop van de tijd goed kan worden onderhouden. Deze data kan de volledige geschiedenis van het bouwwerk zijn, inclusief de precieze afmetingen van stalen balken en onderdelen die minimaal buiten de toleranties vielen en zijn goedgekeurd. De data vormt een volledige digital twin die kan worden gebruikt voor het plannen van toekomstige uitbreidingen, aanpassingen of sloop.

We weten dat er technologie bestaat waarmee we de constructie van hoge gebouwen kunnen verbeteren en toch wordt deze technologie nog maar weinig gebruikt. De bouw heeft geleerd van de kritiek die in de Farmer Review van 2016 werd gegeven en is aan het nadenken over moderniseringen en het inzetten van de nieuwe technologie. Maar, zoals blijkt uit het eigen onderzoek van Topcon GB met het Institution of Civil Engineers, Breaking Barriers in Infrastructure uit 2018, is de huidige bedrijfscultuur een van de grootste obstakels voor het inzetten van nieuwe technologie en werkprocessen, met financiële gevolgen op de tweede plaats.

De angst voor risico's en de opvatting dat verandering binnen de bouw niet noodzakelijk is, voeden het idee dat investering in nieuwe technologie niet de moeite waard is. Topcon bevindt zich op het snijpunt van infrastructuur en technologie om samen met de bouw te verzekeren dat deze technologieën voor tastbare resultaten gaan zorgen. Nu steeds meer bedrijven inzien dat technologie kansen en mogelijkheden bieden en oude processen achter worden laten, hoop en verwacht ik dat er meer consulten, aannemers en projectopleveringsteams zich achter de technologie scharen waarmee we tot ongekende hoogten kunnen komen.