Tomohiko Yamanashi, a Nikken Sekkei Tervezési Osztály vezetőhelyettese a BIM technológiák lehetőségeiről és azok használatának tapasztalatairól az iroda projektjeiben: a House on the Water rezidencia és a Narita Nemzetközi Repülőtér 3. számú utastermináljának építése.
Nikken Sekkei, Japán és a világ egyik legnagyobb építészeti és építőipari vállalata, állandó úttörő a BIM technológiák használatában és terjesztésében. Nikken Sekkei az elsők között használta és terjesztette a BIM technológiákat - körülbelül öt évvel ezelőtt. Kezdetben csak a tervezés minőségének javítása és a munkafolyamat optimalizálása érdekében, de azzal a szándékkal, hogy valamikor teljesen áttérjen a BIM-re. Az iroda ma már olyan épületeket készít, amelyeket BIM nélkül aligha lehetett volna megvalósítani.
Az innovációt a BIM tette lehetővé
Az információs és kommunikációs technológiák (ICT) fejlődése jelentős változásokat hozott az építészet egyes területein. Az építőipar elkezdte használni adalék technológiák, amelyek magukban foglalják a 3D nyomtatás növekvő népszerűségét. A Wooden Hall és a Hoki Múzeum projektjeiben a BIM-adatokat a teljes gyártási folyamat során felhasználták, egészen a szerszámgép-kezelésig.
Az építészeti tervezésben az IKT-nak köszönhetően ma már lehetőség van szélesebb körű felhasználására szimulációk és modellezés … Mivel ezek a módszerek időt és erőfeszítést igényelnek, korábban csak nagy épületeknél voltak értelmeik, és a tervezési folyamat során csak néhányszor. Az NBF Osaki Building (korábban Sony City Osaki) esetében a BIM-et többször használták arra, hogy visszajelzéseket kapjanak az ingatlanról. A "Vízen" lakóhely létrehozásakor modellezték a levegő áramlását, a hőmérséklet csökkenését stb. Ez a megközelítés még a kis magánházak tervezésénél is megtérül.
Számítógéppel segített tervezés az IKT-nak köszönhetően új módszerré válhat, amelyben az építész fő feladata egy koncepció vagy algoritmus kidolgozása. Például a Kawasaki Toshiba épületben az építészek létrehoztak egy algoritmust, és meghatározták a rácsok számát a homlokzaton, és a program kiszámította a helyüket. Az eredmény egy összetett tervezés és tervezés, ugyanakkor csökkenti a tervezési költségeket.
Az IKT alkalmazás negyedik területe közel áll a koncepcióhoz
"Tárgyak internete" … Maga az építészeti tárgy digitális eszközzé válik. Az érzékelők az épületekhez vannak csatlakoztatva, hogy figyelmeztessék a természeti katasztrófákat. Az ilyen érzékelők felhasználhatók a biztonság biztosítására az emberek mozgásának megragadásával is. Ez az egyik olyan technológia, amelyet a 2020-as tokiói olimpiára készülnek.
Egy másik példa a fent említett NBF Osaki épület. Az épület biohéja blokkolja a körülötte lévő hősziget hatását: érzékelők segítségével detektálva a hő és a fény szintjét, keringeti a vizet és gőzgé alakítja az esővizet. Kis mennyiségű csapadékvíz hatékony felhasználása érdekében a számítógép figyeli annak egyenletes eloszlását az épület körül.
A BIM terjesztése Japánban
Jelenleg a Nikken Sekkei csak kettőt vagy hármat alkalmaz ezekből az újításokból, de hamarosan bevett gyakorlat lesz, hogy mind a négyet egy épületben használják. Ehhez nagy közös platformra van szükség. Mivel az IKT digitális információkon alapul, a BIM alkalmas ilyen platformként. A 2D rajzok már nem elég jó információforrások, csakúgy, mint a beolvasott PDF verzióik. A BIM ebben az értelemben elengedhetetlen.
Japánban a BIM elfogadása lassú és korlátozott felhasználású. Az építőiparban a gyártási rendszert jelenlegi állapotában kellően fejlettnek tekintik a kiváló minőségű építészet előállításához. Leginkább a BIM-et használják tervezők vagy fővállalkozók a munka hatékonyságának és minőségének javítása érdekében. Ezen a szinten nehéz számolni a robbanásszerű növekedéssel.
A BIM technológiák elterjedésének gyorsabb menete érdekében az ügyfélnek meg kell értenie az általuk nyújtott előnyöket. Például a már elmondottakon túl az IKT segítségével lehetőség van az energiaveszteség automatikus ellenőrzésére és ezáltal az épület üzemeltetésének költségeinek csökkentésére.
Fontos olyan környezet megteremtése is, amely lehetővé teszi az információk gyors és könnyű digitalizálását. Kényelmes környezetnek kell lennie, amelyben bárki - tervező, vállalkozó vagy megrendelő - könnyedén létrehozhat adatokat a BIM számára, és azonnali eredményeket érhet el. Az ilyen környezet kialakításának kulcsa a hatékony és hatékony BIM-megoldások. Ezért használjuk az ARCHICAD-ot®.
Az ARCHICAD nagyon könnyen megtanulható, de komoly termék. A nagy teljesítmény mellett ez a szoftver egy másik fontos előnnyel is rendelkezik: az „OPEN BIM®megközelítés . Ez egy univerzális IFC fájlformátum használatát jelenti a tervezési folyamatban részt vevő szakemberek közötti interakció megszervezéséhez. „A mai építészipari vállalatok számára különösen fontos, hogy képesek legyenek együttműködni és információt cserélni, függetlenül a használt szoftvertől. Elengedhetetlen az együttműködés az adatátvitel területén. Az információk nem maradhatnak kizárólag egyetlen vállalat számára, ezért a legfontosabb mutató számunkra az ARCHICAD-ból más programokba történő adatátvitel minősége”- kommentálja Yamanashi
példa a gyakorlatból:
Ház a vízen
Év: 2016
Szoftver: GRAPHISOFT ARCHICAD, AutoCAD, STREAM
Az On the Water Project egy nyaraló egy csendes helyen, a Chuzenjiko-tó partján, Nikko-ban, Tochigi prefektúrában. A kétszintes épület közvetlenül a víz mellett áll egy lejtőn, amely hét méterre esik a tóhoz vezető úttól.
A projekt környezetének helyreállítása
Az építészek hangsúlyozni akarták a hely eldugott légkörét, és teret akartak teremteni, ahol élvezhetik a természetet. Mivel a tulajdonosok sok vendéget vártak a házukba, el kellett gondolkodni a termikus rendszeren. De a koncepció csak akkor alakult ki, amikor az ügyfél elvetette azt a kifejezést, hogy "még a hideg is kellemes lehet". Aztán az építészek rájöttek, hogy a hideg levegő szerves része ennek a helynek, ellentétben a várossal, ahol a környezet homogén és szabályozott. Ebből az elképzelésből született meg az épület alakja - egy spirál, amelyen haladva a vendég úgy érzi, hogy nemcsak az ablakon kívüli kilátás változik, hanem a hőmérséklet is. Minél közelebb kerül a vízhez, annál hidegebb lesz.
E sokféleség megteremtése félelmetes feladatnak bizonyult. Megoldásához részletes tanulmányokra és a leendő épület modellezésére volt szükség már a tervezés korai szakaszában. Ez drága és időigényes magánházak számára, de az ARCHICAD lehetetlenné tette. A cégben létrehoztak egy speciális BIM csoportot, amely haladéktalanul kiadott egy 3D-s modellt az ARCHICAD-ban további kutatás céljából.
„Egyáltalán nem tudtam elképzelni a tóra néző képet 2D-s rajzokon keresztül. De a környező hegyeket és tájat hozzáadva a BIM-modellhez, az ARCHICAD lehetővé tette a projekt látását úgy, mintha egy jövőbeli épületben lennénk. - mondja a projekt egyik szerzője, Satoshi Onda. Az ARCHICAD segítségével sikerült meghatározni az épületnek a helyszínen belüli legjobb helyét, a szobák méretét, valamint az ablaknyílások alakját és méretét.
Kiszámítható eredmények a BIM-mel
„Pontosan meg tudtuk határozni, hol kell állni vagy ülni, hogy a Nantai-hegyet a lehető legjobb szögből láthassuk. Elemezhetnénk mindazt, ami az ablak panorámájába kerül - mondja Hajime Aoyagi, a tervezési osztály vezetője. "A kezdetektől fogva nemcsak a nézetet modellezték, hanem a termikus környezetet és a szellőzést is - semmit nem véletlenül hoztak létre."
A BIM modell az ügyféllel és a vállalkozókkal való találkozók során is hasznos volt. „Mivel csak az alaprajz alapján volt nehéz megérteni az épület alakját, 3D modellt használtunk. A megrendelő és a kivitelező is azonnal megértette a teret, könnyű volt megmagyarázni tervezési szándékainkat. Azt hiszem, sok utat megtakarítottunk az építkezésről."
példa a gyakorlatból:
3. utas terminál, Narita nemzetközi repülőtér
Év: 2015
Szoftver: GRAPHISOFT ARCHICAD, AutoCAD
A Narita Nemzetközi Repülőtér 3. számú terminálja az olcsó légitársaságok kiszolgálására szolgál. Alacsony költségvetéssel - másfélszer kevesebbel, mint általában egy ilyen épületre költenek - funkcionális és hatékony épületet kellett létrehozni.
Az építési költségvetés optimalizálása
A monetáris korlátozások miatt azonnal el kellett hagyniuk a repülőtér szokásos elemeit: a mennyezetet, az átriumot, az utazókat. A felvonók száma szintén korlátozott volt. Ennek eredményeként problémák merültek fel: az utasoknak sokáig kell járniuk, az útvonalak zavarosak, a szellőzőcsövek nyitva vannak, és a pitvar hiánya miatt nehéz megszervezni a navigációt. Az építészek úgy döntöttek, hogy megváltoztatják a repülőtér tervezési szabványainak szemléletét, és azon kezdtek gondolkodni, hogyan lehetne pótolni a szabványos elemek hiányát.
„Mivel az utasnak sokáig kell gyalogolnia, meg kell találnunk olyan anyagokat, amelyek élvezetessé teszik ezt az utat. - mondja Yasumasa Motoe projekt egyik szerzője. - Például gumírozott padlófelület. Így jelentek meg a „futópadok”, amelyek nemcsak az utasokat orientálták, hanem az egész teret is lelkesebbé tették.
Sok más ötlet volt, amelyeknek az ARCHICAD segített a költségkeret vagy a kényelem megjelenítésében és ellenőrzésében.
Szerkezetek és MEP rendszerek a BIM-ben
"A kezdetektől fogva terveztük a felépítést, a szerkezetet és a közműveket, BIM modell nélkül ezt nehéz lenne megvalósítani" - mondja Wataru Tanaka építész. - A modell különösen hasznosnak bizonyult a mennyezet hiányának megoldására. A szellőztetést a padlógerendákba rejtettük, és a gerendákra táblákat rögzítettünk. Volt egy ARCHICAD modellünk, amelynek segítségével elemeztük a mérnöki hálózatokat és struktúrákat - így rájöttünk, hogy megvalósítjuk az ötletet”.
Motoe hozzáteszi, hogy sokkal több ötlet volt, de még a nagyon sikeres ötleteket is figyelmen kívül kellett hagyni, ha nem felelnek meg a költségvetési követelményeknek, vagy nem segítenek megfelelő légkör kialakításában az utasok számára. A BIM modell segítségével kiderült az épület biztonságának ellenőrzése, vizuális bemutatása az ügyfélnek és a hálózati mérnököknek való elmagyarázás, hogy mit követelnek tőlük. „Amikor végigmentünk az elkészült épületen, pontosan olyan volt, mint a 3D-s modell. Hogy őszinte legyek, csodálatos. Ennek ellenére hiányolom a hétköznapi tervrajzok varázsát, amelyek háromdimenziós épületekké válnak."
Nikken Sekkeiről
A 20. század fordulóján, amikor a modernizáció átvette az építészek fejét, Japánban egy huszonkilenc előremutató építészből, tervezőből és mérnökből álló kisvállalatot szerveztek egy új könyvtár építésére Oszakában. Az elkészült épület kritikai elismerése a cég tevékenységének folytatásához vezetett. A vállalatnak több mint 2500 alkalmazottja van. A projekteket a világ negyven országában hajtották végre. A Nikken Sekkei a legnagyobb - és sokak számára a legsikeresebb építészeti vállalat a világon.
A vállalat hozzáállása az innovációhoz legendássá vált. Az 1930-as évekre létrehozták a terv revíziós rendszer prototípusát, amely később egy "tervezési folyamatinnovációvá" fejlődött, amelynek célja a kollektív kreatív gondolkodás erősítése. 1964-ben Nikken Sekkei Japánban elsőként használta a számítógépeket az építészeti tervezés során.
Nikken Sekkei projektjei hatalmas hatással voltak a városképre, különösen a csendes-óceáni térségben, ahol jelenléte a 21. század eleje óta a legerőteljesebben érezhető. Az évek során a Nikken Sekkei tevékenyen bővítette tevékenységét, hogy a tervezési és kivitelezési szolgáltatások széles skáláját felölelje, a kereskedelmi, ipari és kulturális létesítmények tervezésétől kezdve a várospolitikai tervezésen át a holnap zöld városainak koncepcionálásáig.
