"Wandelen door virtueel gebouw"

Terug |

Teken en ontwerpen in drie dimensies wint snel aan populariteit. Drie dimensies geven meer inzicht, aan alle betrokkenen. De nieuwbouw van het Nederlands Spoorwegmuseum werd op deze manier ontworpen door het Amsterdamse architecten- en ingenieursbureau 3D BluePrint Technologies. Nog voordat de bouw begon had de directeur al door zijn nieuwe museum gewandeld.

BouwBeter - Martijn de Waal

Op 23 januari van het 2004 sloeg burgemeester Brouwer van Utrecht de eerste paal van het nieuwe Nederlands Spoorwegmuseum. Na jaren van plannen maken was het dan zover. Oude stoomtreinen zoals de Nestor en De Arend - de eerst trein in Nederland die in 1839 het traject Amsterdam-Haarlem al aflegde met een topsnelheid van dicht tegen de 90 kilometer per uur - kreeg een nieuw onderkomen.

Hoewel de eerste baksteen toen nog moest worden gelegd, wist de directeur Paul van Vlijmen al precies hoe het nieuwe museum eruit zou gaan zien. In de voorbereidingsfase werkte het Spoorwegmuseum samen met het Amsterdamse bedrijf 3D BluePrint Technologies BV. Dit architecten- en ingenieursbureau werkt niet met platte bouwtekeningen, maar met driedimensionale modellen. Daarin werd het hele gebouw al vormgegeven en ingericht nog voordat de bouw begon. Van Vlijmen had zelfs al virtueel plaatsgenomen in een van zijn nieuwe attracties: The Ride - een educatieve achtbaan waarin een karretje langs de historische treinstellen raast, zoals de Indonesische Bergkoningin en de 6317, bijgenaamd De Beul. "Dat is een grote kolentrein die maar liefst 117 ton weegt", vertelt Van Vlijmen. "Daar wil je bij de inrichting liefst niet al te veel mee gaan schuiven." Dankzij het 3D-model hoefde dat ook niet. In de driedimensionale bouwtekening van het museum konden ze net zo lang met bits en bytes schuiven totdat de zware kolos precies op de goede plek stond.

Het 3D-Model vormt de spil van een nieuwe manier van werken in de bouw, vertelt Wubbo Hazewinkel, partner bij 3D BluePrint Technologies. In zijn kantoor in de oude Amsterdamse Houthavens vertelt hij over de werkwijze van zijn bedrijf. "In de bouw gaat het nooit om het gebouw op zich, maar het gaat om de manier waarop de ruimte gebruikt gaat worden" zegt hij. "Bij de traditionele werkwijze wordt de ruimte in de bouw gereduceerd tot tweedimensionale tekeningen van de onthulling van de ruimte. Er worden wanden, vloeren en plafonds getekend. En daardoor wordt nog wel een vergeten dat het uiteindelijk draait om de ruimte in plaats van de buitenkanten van die ruimte."

Bouwprogrammeren

In de werkwijze van 3D BluePrint staat dan ook niet het gebouw, maar de wensen van de opdrachtgever centraal. Waarvoor heeft hij die ruimte nodig en hoe kunnen die wensen zo efficiënt mogelijk worden opgelost? Dat klinkt voor de handliggende, maar dat is niet altijd het geval in de bouwwereld. "In de bouw is het gebruikelijk dat iedereen na elkaar zijn eigen vak invult." In het eerste - niet-haalbare- plan voor het nieuwe Spoorwegmuseum bijvoorbeeld was het ontwerp van het dak duur uitgevallen. "Eerst wordt er een staalconstructie gemaakt. Daar komt een dakplaat op. Die moet door de volgende partij waterdicht worden gemaakt. Vervolgens zorgt een andere specialist voor de isolatie. En tot slot komt er een deskundige lang voor akoestiek." Kosten: 225 euro per vierkante meter. #D BluePrint pakte het anders aan. "Wij maken eerst een uitgebreide lijst met de eisen en wensen van de opdrachtgever. Als we het ruimtegebruik zo helemaal hebben beschreven, gaan we oplossingen zoeken." Het Spoorwegmuseum wilde een hal die was geïnspireerd op de oude werkplaats. Vroeger had het station een chique uitstraling, want treinreizen was eenluxe bezigheid voor de elite. Maar achter het station lag de werkplaats, een industriële plek, van staal en bakstenen, waar de geur van olie en stoom hing. "Stapje voor stapje bepaalden opdrachtgever en architect zo een programma voor de hal. Zo kwamen we uit op een dakontwerp waarin eisen voor akoestiek en isolatie al verwerkt waren voor een prijs van 83 euro per vierkante meter."

'Bouwprogrammeren' noemen ze dat bij 3D BluePrint. "Wij voegen een extra fase in het bouwproces in, waarin we alle wensen en eisen proberen te optimaliseren voordat we gaan bouwen." Daarbij speelt het 3D-model een belangrijke rol. Het model maakt de ruimtelijke consequenties inzichtelijk. Maar nog belangrijker: het kan ook gebruikt worden voor het maken van allerlei berekeningen. Voor een Nederlandse gemeente ontwierp 3D BluePrint een Stadsdeelkantoor. "We beginnen dan de omgeving in een 3D-model te zetten, bijvoorbeeld met behulp van luchtfoto's," zegt Hazewinkel. "Vervolgens ga je uitrekenen hoeveel ruimte je nodig hebt. Via de Arbo-wet kun je precies uitzoeken hoeveel oppervlakte je nodig hebt voor een aantal ambtenaren. Als je dan naar het beschikbare terrein kijkt, weet je al ongeveer hoer hoog je gebouw gaat worden." Vervolgens kunnen er aan die ruimte verschillende wensen worden verbonden.

De opdrachtgever wilde graag dat de ambtenaren 60 procent van de arbeidstijd met direct daglicht konden werken. Van de Arbo-dienst mag het binnenklimaat niet warmer worden dan 28 graden. Maar de gemeente wilde ook graag energiezuinig bouwen. De energiekosten mochten niet hoger dan 8 euro per vierkante meter zijn. "Een bouwer weet dan: dat gebouw bestaat niet. Want voor elk raam dat warm zonlicht doorlaat, moet weer extra geinvensteerd worden in het koelsysteem, en dat zorgt weer voor een hogere energierekening. Wat je vervolgend met het 3D-model kunt doen, is gaan spelen met de wensen. Je kunt je opdrachtgever precies laten zien: als we hier ramen plaatsen, voldoen we aan de ene wens, maar halen we die energiekosten niet." De grote winst?

De opdrachtgever kan kiezen waar hij zijn prioriteiten wil leggen. "In de traditionele werkwijze komen zulke conflicten vaak pas op de bouwplaats aan het licht." Zegt Hazewinkel. "En dan is het proces vaak al zover gevorderd dat er niets meer te kiezen valt. Daarom ontwerpen zij het hele gebouw , met alle betrokken specialisten, voordat we gaan bouwen."


Driedimensionaal communicatiemiddel

"Voor ons was het bouwprogrammeren een goede manier om de bouw inzichtelijk te krijgen," herinnert Van Vlijmen zich. "In deze fase bestaat het 3D-model uit kale ruimtelijke blokken (volume_ die nog niet door een architect zijn vormgegeven. Maar je kunt al wel precies zien of de ruimte aan je eisen voldoet. En als dat niet zo is, kun je net zo lang husselen met die blokken totdat je een oplossing hebt gevonden." Op het terrein van het Spoorwegmuseum bleek bijvoorbeeld een oude loods van Van Gend & Loos te staan, een historisch monumentje. "Oorspronkelijk dachten we dat het moest worden afgebroken," zegt Van Vlijmen. "Zonder natuurlijk, maar toen we in het 3D-blokkenmodel gingen kijken, bleek dat we er ook prima omheen konden bouwen." En zo konden meerdere prozaïsche besluiten worden genomen. Waar moet de invalidenopgang komen, en hoe ziet die eruit? Het 3D-model liet zien hoe de verschillende opties eruit zouden komen te zien.

 

Als dat proces eenmaal achter de rug is en architect de ruimtes vormgegeven, blijft het 3D-model een belangrijke rol spelen, zegt Hazewinkel. "De bouw is de afgelopen decennia enorm complex geworden. Nog geen halve eeuw geleden kon je als architect met je tekeningen precies duidelijk maken wat je bedoelde. Bovendien kwam de architect ook als bouwmeester op de bouwplaats. Mocht de aannemer zijn tekeningen niet helemaal begrijpen, dan kon hij ter plekke nog aanwijzingen geven."

Tegenwoordig werken bij een gemiddeld bouwproject minstens tien partijen. En alle tien, van architect tot de bouwtechnicus en de installateur, maken ze platte tekeningen (2D). "Daar gaat het vaak mis," zegt Hazewinkel. De uitwisseling van informatie in de bouw verloopt heel primitief, meent hij. Bij het overnemen van elkaars tekeningen worden regelmatig fouten gemaakt. "We hebben de tekenhaak en driehoek inmiddels ingeruild voor de muis, maar het blijft nog steeds menselijk handwerk." Om misverstanden te voorkomen gebruikt 3D BluePrint opnieuw het ruimtelijke model als communicatiemiddel. De constructeur gebruikt het 3D0model om zijn constructies te bepalen. De installateur kan in het model aangeven waar de leidingen precies komen te liggen. Er ontstaat zo een centrale driedimensionale bouwtekening voor alle partijen. En wie een tekeningen nodig heeft, kan die zo weer uit het 3D-model halen.


Zien is geloven

De nieuwe werkwijze betekent dat opnieuw een belangrijke rol is weggelegd voor de architect, denkt Hazewinkel. De architect zou degene kunnen zijn die dat 3D-model gaat beheren en ervoor zorgt dat iedereen volgens het model gaat werken. Net als de oude bouwmeester moet de architect zo weer een regisserende rol in de bouw krijgen.

"Dat technische aspect is natuurlijk mooi," zegt Van Vlijmen, "maar als opdrachtgever is er toch een andere toepassing die er voor mij uitsprong: de overtuigingskracht van het 2D-model." Door precies inzichtelijk te maken wat er gaat gebeuren, kon Van Vlijmen de omwonende van het museum gemakkelijker geruststellen. Gemeente en buurt waren in eerst instantie huiverig voor de ambitieuze plannen van het Spoorwegmuseum midden in het historische centrum van Utrecht. Op de inspraakavond waren er vragen te over. Gaat zo'n kolossaal gebouw de buurt niet te veel domineren? Kan is als geboren en getogen Utrechtenaar straks de Domtoren nog wel zien vanuit huis? En heb ik straks in de namiddag nog wel zon op mijn balkon? "Dat konden we nu precies laten zien," legt Van Vlijmen uit. Op de inspraakavonden hield 3D BluePrint een presentatie die begon met een shot van het virtuele museum vanuit helikopter-perspectief. Van boven bovenaf daalde de camera vervolgens neer in de wijk. En op het moment dat de camera tussen de fietsenrekken in een van de straten was beland, vloeiden de beelden uit het virtuele model naadloos over in filmopnames die in de werkelijke straat waren gemaakt. Zo konden de bewoners levensecht ervaren hoe de bouw van het nieuwe museum hun 'skyline' zou veranderen. Wie nog niet overtuigd was, mocht zijn straat en huisnummer opgeven, en vervolgens kreeg men het uitzicht vanuit de eigen huiskamer te zien. "Mensen zijn toch altijd huiverig wanneer er iets nieuws gebouwd gaat worden," zegt Van Vlijmen. "En helemaal wanneer er daardoor groen gaat verdwijnen. Met zo'n 3D-model kun je die angst wegnemen. Omdat je heel precies laat zien wat de gevolgen zijn, haal je al snel de emotie uit het debat. Want we kunnen tien keer beloven dat we ons best zullen doen het karakter van de buurt zo veel mogelijk te behouden, maar als je het kunt laten zien, willen ze je echt geloven."