Fælles digitalt sprog kan ændre byggebranchen

Det er efterhånden en del år siden de første muligheder for 3D-tegninger og computersimuleringer dukkede op i byggebranchen.

I dag har flere parter glæde af de fordele, digitaliseringen rummer.

Men som det ser ud i dag, er der ikke et fælles sprog, som binder bygherrer, arkitekter, ingeniører, leverandører og håndværkere sammen.

Og det potentiale, som ligger i digitaliseringen, er derfor langt fra udnyttet.

Det mener lektor Kjeld Svidt fra Institut for Byggeri & Anlæg på Aalborg Universitet. Han er en af de forskere, der i mange år har beskæftiget sig med 'digitalt byggeri', som området kaldes.

»Arbejdet med de digitale byggeklodser er i gang. Men hvis man for alvor skal udvikle mulighederne gennem hele byggebranchens værdikæde, er det afgørende, at man får en fælles standard for, hvordan byggeklodserne ser ud, og hvordan de kan bruges,« forklarer Kjeld Svidt og tilføjer:

»På en Lego-plade sidder knopperne altid med samme afstand, så de passer med de klodser, man skal sætte på den, og sådan skal det også være i det digitale byggeri. Når arkitekten har lavet en simulering af et objekt, så skal det passe sammen med det, ingeniøren kommer med fra sit system, og med det ventilationsmanden har lavet i sit system. Men det kræver, at man har de samme 'knopper på pladen'.«

4D-modeller

For at sætte spot på forskningen i digitalt byggeri og på alle de muligheder, der allerede i dag ligger klar til brug for byggebranchens parter, har Aalborg Universitet og University College Nordjylland i denne uge afholdt workshoppen 'Digitale Dage'.

Her demonstrerede studerende fra flere byggeriuddannelser det digitale byggeris muligheder i praksis .

»Digitalt byggeri handler om hele værdikæden. Bygherren har krav og ønsker til bygningen, arkitekterne skal designe dele af bygningen, og ingeniører og konstruktører skal projektere arbejdet. Og så er der dem, der skal udføre arbejdet i praksis, og særligt dette led er der meget store potentialer i, som jeg ser det, hvor de modeller, man begynder at lave, uden videre kan videreføres fra det ene led til det andet.

»3D-modellerne kan kombineres med tidsplanlægningssystemer, så man kan lave det, man kalder 4D-modeller, hvor man kobler 3D-modellen med en tidsplan til at illustrere det, der skal ske, og måske også med et økonomisk aspekt i form af prisdata på materialer og tidsforbrug,« fortæller Kjeld Svidt.

Fælles 'sprog' skal bygge bro

Kjeld Svidt har siden 1980'erne arbejdet med bygninger, digitale modeller og computersimulering, blandt andet af ventilationssystemer, og han var involveret i det store projekt 'Det Digitale Byggeri', som Erhvervs- & Byggestyrelsen stod bag for nogle år siden.

Udviklingen af det digitale byggeri ligger i et grænseland mellem forskning og meget komplekst standardiseringsarbejde.

Forskerne på Aalborg Universitet og andre steder er blandt andet involveret i en såkaldt klassifikationsdebat.

Den undersøger, hvordan man standardiserer begreberne inden for byggebranchen, for at kunne skabe grundlaget for et fælles, digitalt 'sprog'.

Det er nødvendigt for at kunne få byggefagenes forskellige systemer til at spille sammen, når der skal udveksles data om alt fra varmeberegninger og bæreevne til akustik og driftsplaner.

Computersimuleringer har i mange år vundet frem inden for de enkelte discipliner, og de er blevet mere og mere omfattende, for eksempel inden for energisimulering eller luftstrømningsmodeller. Men der er ikke nødvendigvis nogen kobling mellem dem og de øvrige bygningsfaglige områder.

En af de store udfordringer, som forskere på tværs af landegrænser derfor arbejder på at tackle, er at bygge broer mellem de hidtil isolerede fagområder.

Ingeniører knokler i sidste øjeblik

For ca. 30 år siden fik man på geometri-området standardiseret nogle forhold, som afhjalp udvekslingen af 3D-data fra de tidlige udgaver af design- og byggefolkets tegneprogrammer; de såkaldte CAD-systemer (Computer-Aided Design). Dengang var der tale om rene geometri-oplysninger, der skulle deles, men i dag er systemerne langt mere avancerede, så man i hvert enkelt program kan tilknytte oplysninger om materialeegenskaber, der kan være med til at gøre bygningssimuleringerne langt mere 'intelligente'.

Der er en vis kompatibilitet mellem forskellige CAD-systemer, så nogle tekniske informationer kan deles, men der er i dag ikke den store sammenhæng med byggebranchens analyseværktøjer.

Derfor er en af de ting, der ofte fremhæves som et enormt udviklingsområde i det digitale byggeri, hvor meget der kan spares i selve byggefasen.

»Hvis man går ind og ser på, hvornår de enkelte parter lægger deres indsats i en byggesag, så ligger den tunge indsats fra ingeniørerne ret sent i forhold til, hvornår man begynder at bygge, nærmest i sidste øjeblik,« siger Kjeld Svidt og forklarer:

»Det skyldes, at ingeniøren gerne vil være helt sikker på, at arkitekten eller bygherren ikke laver mere om. For hvis ingeniøren har lavet kæmpeberegninger og lagt en enorm indsats i det, kan han starte forfra med beregningerne, hvis der bliver lavet om i tegningerne. Når ikke alle systemer og analyseværktøjer kan kommunikere med hinanden, er der rigtig meget manuelt inddateringsarbejde, hvilket gør det dyrt at starte forfra.«

Dyre nødløsninger

Hertil kommer, at der er mange parter, der hver især laver forskellige dele af bygningen. Derfor kan man ikke være 100 procent sikker på, at der ikke er kollisioner mellem deres tegninger.

De problemer, der opstår i den forbindelse, er håndværkerne på byggepladsen ofte gode til at løse, men disse nødløsninger er også dyre, og en bedre kommunikation mellem parterne i hele kæden og deres respektive systemer, ville gøre det muligt at opdage disse problemer langt tidligere i processen.

Netop derfor vil det være en fordel, hvis indførelse af digitalt byggeri kan være med til at rykke for eksempel ingeniørernes indsats frem til et tidligere tidspunkt i den samlede byggefase.

Med en tidligere koordinering kan man spare både tid og penge, og man ser allerede nu eksempler på, at nogle begynder at koordinere det ordentligt i håbet om store besparelser.

Besparelser for 15 milliarder

»Der er mange, der har prøvet at undersøge, hvor stort det økonomiske perspektiv i det digitale byggeri rent faktisk er, og man refererer ofte til en stor amerikansk rapport,« fortæller Kjeld Svidt og uddyber:

»Den estimerede, at man i den amerikanske byggebranche mister 15 milliarder dollars om året på grund af manglende kommunikation mellem de forskellige modeller. Og hvis det er rigtigt, er der jo et meget stort potentiale,«

På en Lego-plade sidder knopperne altid med samme afstand, så de passer. Sådan skal det også være i det digitale byggeri.

Kjeld Svidt

Han henviser også til en rapport COWI for nylig lavede om danske forhold. Ifølge COWI-rapporten er de mulige besparelser her betydelige.

3D-model indføjer selv ændringer

En bedre udveksling af informationer mellem parterne vil give mindre manuelt arbejde, hvis der bliver brug for at ændre i tegningerne, så det dybest set bliver billigere at have et bedre grundlag end tidligere.

En anden fordel er, at når planerne når frem til entreprenøren, vil alt tegningsmaterialet foreligge digitalt. Tidligere var tegningerne blot nogle streger på papir, men med tusindvis af tegninger i dag, skal man holde styr på, hvilke af tegningerne en ændring påvirker og rette det til samtlige steder.

I en såkaldt intelligent 3D-model får man mulighed for at ændre i en virtuel bygning, så detaljerne automatisk ændres i alle de vinkler og sammenhænge, som den ændrede detalje indgår i. På den måde får man bedre råd til at lege med mulige ændringer og få et bedre planlægningsgrundlag tidligere i processen.

Lige til højrebenet

»Der er store perspektiver i udviklingen af digitalt byggeri, men de pejlemærker, vi kan se i dag, er der i virkeligheden stadig lang vej hen til. Der er dog også mange, der anvender de muligheder, der allerede eksisterer, så det handler bare om at gå i gang, og det er det, vi prøver at vise med Digitale Dage: Byggebranchen skal kunne se, at mange ting ligger lige til højrebenet.

»Noget andet, der vil blive synligt gennem Digitale Dage, er, at man stadigvæk er nødt til at genopbygge nogle af modellerne i næste led af processen. Altså at for eksempel arkitektens model ikke kan importeres fuldstændigt i ingeniørens system, men blot fungerer som underlag for den model, der skal konstrueres. Her er der stadig potentialer til større genbrug i processerne,« fortæller Kjeld Svidt, der selv har været med til at stable studenterworkshoppen på benene.