Meerwaarde vooral in de beheerfase

De gebouwde omgeving is een dankbaar onderzoeksgebied voor de onderzoekers van TNO. Dat komt deels door de traditionele bouwmethodes en bouwprocessen die men hanteert. Daar is nog veel te winnen. Rob Roef, TNO Clustermanager Digitalisation binnen de sector Bouw & Infra: “Ziekenhuizen zijn complex en voortdurend in beweging. Er wordt veel gerenoveerd en aangepast. Daardoor kan BIM zowel in de ontwerpfase, de uitvoeringsfase maar zeker ook in de beheerfase voordelen bieden.” 

Ziekenhuizen muteren sneller en vaker dan de meeste andere gebouwtypologieën. Afdelingen worden uitgebreid of er komt een compleet nieuwe vleugel bij. Als er geen goede informatie beschikbaar is, bijvoorbeeld in de vorm van een compleet Bouw Informatie Model (BIM), dan loopt men veelvuldig tegen knelpunten aan, weet Roberto Traversari. Hij is onderzoeker en adviseur bij TNO Building Physics and Systems op het gebied van de fysieke omgeving van onder andere de hotfloor (operatiekamers, IC-units, spoedeisende hulp), veelvuldig betrokken bij onderzoek naar de kwaliteit van de technische infrastructuur van ziekenhuizen en expert contamination control. “Ga je in een ziekenhuis zonder BIM aanpassingen doorvoeren, dan komen vragen naar voren zoals: hoeveel elektriciteit kan ik daar leveren? En hoe zit het met ventilatiecapaciteit, medische gassen en vacuüm? Daar kom je pas echt achter als je aan het bouwen bent. Dan blijkt een draagbalk niet op de tekening te staan, terwijl je kanalen erdoor moeten. Het ontbreken van goede informatie wordt zo kostbaar en tijdrovend.”

Volgens Roef geldt deze problematiek ook voor gebouwen mét BIM: “Om dit te vermijden, heb je een goede BIM nodig as built. De probleemmodellen zijn as promised, zoals ik dat noem, ofwel: het ontbreekt aan alle mutaties die tijdens de uitvoering zijn doorgevoerd. Dat gebeurt veelal door veranderende inzichten of een bouwsyste­matiek. Bij een latere aanpassing of renovatie moet je alles weer nagaan. Het is dus zaak dat ziekenhuizen de uitvraag echt formuleren: BIM as built. Dat is meer dan alleen een 3D-tekening, het gaat om de informatie die eraan hangt en dat die klopt.”

Hierin wreekt zich de manier waarop de bouw in Nederland grotendeels georganiseerd is, vindt Traversari: “Een ontwerp met een aantekening ‘te bepalen in het werk’ is funest. Kijk je naar de semiconductor industrie of farmacie, dan is daar iedere stap van het eerste idee tot aan de oplevering goed gedocumenteerd. Hier wordt veel waarde gehecht aan de kwaliteit van de informatie, terwijl ziekenhuizen ook complexe gebouwen zijn waar je hoge kwaliteit verwacht. Je zou daarom moeten beginnen met de User Requirment Specifications (URS) waarin je vastlegt wat je gerealiseerd wilt hebben, hoe je een gebouw gaat gebruiken, waar je wat wilt hebben, et cetera. Dat vertaalt zich in een Programma van Eisen. In alle stappen erna – VO, DO, TO – zitten vervolgens validatiemomenten waarin telkens wordt gekeken of alles voldoet aan hetgeen is gevraagd en functioneert zoals beoogd. Als dat proces netjes wordt ingericht, ontstaat met BIM een tool om dat te toetsen.”

Voor Roef zijn die URS in BIM ontzettend belangrijk. “Ik zeg altijd dat BIM een vraaggestuurd proces is”, vertelt hij. “De URS dient men heel goed te specificeren, zodat de overdracht en toetsing in elke fase goed kan plaatsvinden. Dat betekent toetsen en vastleggen en dan pas naar volgende fase. Dat daar weerstand tegen is, kan ik begrijpen. Tussentijds toetsen kost tijd en geld en kan vertraging opleveren en een bouwdirecteur wil bovenal binnen budget en planning blijven. Echter gaat hij dan voorbij aan de vele voordelen die een goede BIM op termijn oplevert. Wij zijn trouwens bij TNO met marktpartijen begonnen om BIM Bots te ontwikkelen om dat toetsproces te automatiseren.”

Op Europees niveau heeft het project ‘Streamer’ als doel gehad om tot een slimmer en vooral energiezuiniger ziekenhuisontwerp te komen met BIM. TNO participeerde hierin. De 15.000 ziekenhuizen in Europa produceren circa 5% van de totale CO2-uitstoot en dat moet anders. Hiervoor is een methodiek ontwikkeld waarin de URS compleet met labels met de gewenste prestatieniveaus zijn opgenomen om daarmee efficiënte en energiezuinige ziekenhuizen te ontwerpen. Traversari: “Het programma berekent aan de hand van slimme algoritmes een optimale indeling waarbij het optimaliseert op bijvoorbeeld reinheidshiërarchie, beveiligingsniveau en looplijnen. Bij 90% optimalisatie kun je het dan afmaken en komt er een IFC-file uit, die de basis kan vormen voor een BIM. Het Rijnstate Ziekenhuis heeft in dit project geparticipeerd omdat een goede BIM uitstekend in hun strategie past.”

De grote voordelen liggen met name in de beheerfase. Roef: “Als een BIM as built en dus up-to-date is en goede informatie bevat – data is wat anders dat informatie – dan kun je zonder verrassingen aanpassingen doorvoeren. Je kunt aan de streamerlabels bijvoorbeeld zien of een ruimte geschikt is voor een nieuwe beoogde functie, bijvoorbeeld wat betreft daglicht, installaties of ventilatievoud. Een stapje verder is dat je hier een lerend systeem van maakt, een predictive twin, waarmee je kunt voorspellen wanneer je bepaalde onderdelen moet vervangen.”

Hoe zorgen we nu dat ziekenhuizen een goed Bouw Informatie Model krijgen? Traversari: “Dat begint met een paar koplopers. Met de goede resultaten kan bij andere directies ook de visie landen dat BIM op lange termijn grote meerwaarde heeft. Van een groot ziekenhuis dat stond voor een grote, langdurige bouwopgave heeft het bestuur besloten: dit is de nieuwe manier van werken. Wie niet meedoet, is geen partner. Dit zijn de koplopers waar we allemaal van kunnen leren.”