| |
 |
| |
Gjennom
å etablere en felles FoU- og undervisningsplattform for arkitekt-
og byggfagene ved NTNU når det gjelder 3D modellering og prefabrikkering
av trebygninger ønsker vi å bidra til bedre og økt
bruk av tre som byggemateriale i et bærekraftig perspektiv og å
bidra til utvikling og innovasjon i norsk byggenæring. |
|
 |
|
Hovedmål |
|
Å
styrke de tverrfaglige funksjonene mellom arkitekter og rådgivende
ingeniører og mellom de prosjekterende og utførende ledd
i byggeindustrien når det gjelder å arbeide med tre som byggemateriale. |
|
Dette
skal realiseres gjennom følgende delmål: |
1. |
Å
etablere et digitalt bygglaboratorium ved NTNU der studenter, forskere
og byggeindustri skal kunne arbeide med bruk av den fremste teknologien
innen interoperativ 3D-modellering og visualisering av trekonstruksjoner.
|
2. |
Å
etablere forskning og undervisning ved NTNU innen industriell bygningsproduksjon
basert på tre som byggemateriale som et tverrfaglig prosjekt med
arkitekter, ingeniører, produsenter og entreprenører som
partnere. |
|
For
å nå målene skal følgende gjøres: |
1. |
Kartlegge
hva som er ”best practice” innen forskning og undervisning
på det som kan antas å være de ledende undervisningsinstitusjoner
i Europa på feltet bruk av IKT i tverrfaglig samarbeide og industrialiering
(gjennom søk på internett, studiereiser og møter). |
2. |
Kartlegge
byggenæringens behov og ønsker for NTNUs virksomhet på
feltene IKT og industrialisering (gjennom idédugnader, studiereiser
og møter). |
3. |
Kartlegge
behov for materielle og menneskelige ressurser for utvikling og etablering
av 3D lab. og tilhørende finansieringsbehov for etablering og drift. |
4. |
Kartlegge relevante forskningsoppgaver og finansieringsbehov når
det gjelder IKT og industrialisering. |
5. |
Utvikle tverrfaglig undervisnings- og studieopplegg i forbindelse med
3D lab og industrialisering. |
|
Undersøkelser
skal være gjennomført og sluttrapport fra forprosjektet skal
foreligge ferdig 31.08.04. |
|
 |
|
3.1.
Innovasjon i BAE-næringen |
|
|
IKT
og prefabrikkering er to av de sentrale utfordringene for innovasjon i
norsk byggeindustri, slik dette bl.a. fremgår av STEP-rapport 21-2003:*1) |
|
|
Informasjonsteknologi
representerer et svært stort potensial i forhold til å effektivisere
byggeprosesser. |
|
|
Industrialisering
og modulbygging kan gi vesentlige effektivitets og kvalitetsgevinster
i forhold til dagens håndverksbaserte skreddersøm. Å
realisere en slik utvikling vil avhenge av endringer som ikke bare er
tekniske, men som i stor grad har med sosiale relasjoner, profesjonsinteresser
og utdanningssystemer å gjøre. |
|
Rapporten
peker på at problemene med produktivitet, kvalitet og effektivt
samspill i næringen har sine egentlige årsaker i den måten
innovasjonssystemet i næringen fungerer på. Den hevder at
løsninger på problemet må finnes på systemnivå
- de kan ikke løses gjennom individuelle aktørers forsøk
på effektiv tilpasning innenfor de rammer som finnes i dag. Det
er i denne sammenheng universitetene kan spille en viktig rolle som tverrfaglig
problemløser på systemnivå. |
|
Innen
forskning og undervisningen i bruk av trematerialer ved NTNU ønsker
vi derfor å ta opp disse aktuelle faglige utfordringene relatert
til prosjektering, bygging og produktutvikling i grensesnittet mellom
arkitektur og teknologi. Dette kan best skje ved at det etableres et nettverk
som grunnlag for et samarbeid mellom praktiserende arkitekter / ingeniører,
produsenter / entreprenører og NTNU. |
|
3.2.
Et paradigmeskifte |
|
Mange
snakker om et desidert paradigmeskifte for byggevirksomheten og varsler
radikalt endrede vilkår – men disse endringene formuleres
primært ut fra teknologiske, organisatoriske og samarbeidsmessige
dimensjoner, ikke ut fra arkitektoniske visjoner. Det er i dag byggenæringens
øvrige parter, ikke arkitektene, som preger diskusjonene omkring
fremtidens industrialiserte byggevirksomhet. Om man skal få til
den ønskede innovasjon og fornyelse er det nettopp i grensesnittet
mellom de forskjellige aktører at forandringene kan skje. |
|
En
dansk forsker har påpekt at det endrede industrielle produksjonsbilde
rommer kimen til en radikalt annerledes industrialisert arkitektur enn
den vi kjenner fra tidligere industrialiseringsbølger. Det kan
forventes at de karakteristika som preget 1960-tallets repetisjonsarkitektur
kan avløses av begreper som individualitet og 1960-tallets repetisjonsarkitektur
kan avløses av begreper som individualitet og fleksibilitet, tilpasning
og foranderlighet.*2) |
|
Med
IT-verktøyet som det sentrale, hevder hun, kan produksjonsapparatet
innenfor den samme produksjonsprosess håndtere individuelle løsninger,
slik at det ikke lenger er produktet, som er standardisert, men kun prosessen
bak. Dermed utfordres standardiseringsbegrepet, og tenkningen omkring
prefabrikasjon og komponentsammenstilling får nye dimensjoner. |
|
3.3.
Prefabrikkering kan gi økt arkitektonisk (heri inkludert byggeteknisk)
kvalitet og bedre utnyttelse av materialenes egenskaper. |
|
Prebarikkering
er den mest fornuftige produksjonsmetoden i et land som Norge der de klimatiske
forhold ofte vanskeliggjør arbeidet på byggeplassen. Ved
at produksjonen er flyttet inn i verksteder og foregår under kontrollerte
klimabetingelser kan kvaliteten heves betraktelig. Materialbruken bedres
og presisjonsnivået i detaljer blir høyt. Det er vel egentlig
innlysende at det går an å bygge bedre i en veltemperert hall
enn når temperaturen på byggeplassen kryper under 10 minusgrader
og stiv kuling blåser inn over snekkeren som står der med
hammer i hånd? |
|
Norsk
entreprenører har av forskjellige grunner bare liten grad bygget
bygg med treelementer. I andre land, som f.eks. i Tyskland, Sveits og
Østerrike, ser men imidlertid store fordeler i å bygge med
treelementer. Fordelene er i varierende grad gjeldende på områder
som design, kvalitet og presisjon i byggeprosessen, HMS, bærekraftig
utvikling og økonomi. |
|
Utviklingen
kan oppsummeres i følgende stikkord: |
- |
Prefabrikkering
blir stadig viktigere. |
- |
Byggeprosessen
flyttes mer inn i produksjonshaller med kontrollert klima og avansert
produksjonsutrustning. |
- |
Høyere
krav til kvalifikasjonene til de som arbeider med prosjektering og produksjon
|
- |
Mer
detaljert prosjektering. med CAD-verktøy forut for produksjon.
|
- |
Større
krav til individuell planlegging og presis gjennomføring av individuelle
planer. |
- |
Viktig
å redusere feilkildene i byggeprosessen. |
- |
Billigere
å endre planene mens bygget fortsatt er digitale modeller. |
- |
Viktig
med effektiv og feilfri utveksling av data mellom forskjellige systemer
(interoperabilitet). IFC-formater implementeres i stadig flere programmer. |
- |
Viktig
å starte tidlig i utdanningen med fellesprosjekter mellom faggruppene
for å dyktiggjøre dem i tverrfaglige arbeidsprosesser. |
- |
·
Innovasjon skjer i grenseflatene mellom fagområder. Behov for å
legge til rette for arenaer der tverrfaglig forskning, utdanning og formidling
kan finne sted. |
- |
Rask
utvikling av spesialisert 3D-verktøy og CNC-teknologi for prosjektering
og produksjon av trekonstruksjoner. Gode muligheter for detaljert og effektiv
simulering. |
|
3.4.
Noen av fordelene med prefabrikkering |
|
- |
Det
er en miljøvennlig form for bygging noe som bl.a. skyldes at det
er mulig å redusere avfallsmengden da tilpassingsarbeider i det
store og hele faller bort. Det er også lettere å gjenbruke
det avfall som måtte produseres på fabrikken. |
- |
Produksjonen
utføres i klimatiserte omgivelser der også luftfuktighet
kan kontrolleres. Kvaliteten på de materialer som brukes blir dermed
forbedret. |
- |
Det
blir god kvalitet på arbeidet da det utføres i velegnede
omgivelser og med velegnede produksjonsutrustninger. |
- |
Montasjetid
blir kort. Det tar kort tid før bygget er lukket. |
- |
Kostnader
kan reduseres pga mekanisering som fører til økt produktivitet.
|
|
Den
industrialiserte byggevirksomhet som preget spesielt 1960-tallet fikk
dårlig rykte pga dårlig kvalitet både teknisk og estetisk
og på grunn av den fantasiløshet som preget mange av datidens
prosjekter. Den nye industrialisering vi nå står over for,
er basert på IT og høyteknologiske fremstillingsprosesser.*3)
Men nettopp kravet om arkitektonisk kvalitet er i dag voksende. Hvordan
kan det løses innenfor det industrielle paradigmet? |
|
3.5.
Mer omsorgsfull prosjekteringsprosess |
|
Utstrakt
bruk av prefabrikkering i byggproduksjonen innebærer at mer vekt
må legges på planlegging og prosjektering enn hva tilfellet
er i alminnelig plassbygging. Fokus i byggproduksjonen flyttes fra byggeplassen
til arkitektkontoret. Tiden som går med til planlegging øker,
mens montasjetiden reduseres. Arkitekter og ingeniører vil altså
kunne profitere både faglig og økonomisk på et paradigmeskifte
som innebærer økt industriell produksjon av større
bygg. |
|
På
samme tid forutsetter en industriell produksjon et nært samarbeide
mellom de prosjekterende arkitekter og ingeniører på den
ene siden og den utførende produksjonsbedrift på den andre.
Elementenes og modulenes størrelse og sammenføyninger vil
for eksempel være en sentral utfordring. Moderne datateknikk både
i planlegging og produksjon har drastisk øket mulighetene for å
bedre grensesnittene mellom de involverte partene og bruk av DAK/DAP-systemer
har samtidig gjort produksjonen av helt individuelle løsninger
praktisk og økonomisk mulig. |
|
Prefabrikkering
trenger ikke å begrense arkitektenes muligheter til å forme
byggverk så fleksibelt som de måtte ønske. Det kan
heller åpne for nye muligheter til å bruke materialer på
en bedre måte så vel ut- som innvendig i bygg og derved åpne
for nye arkitektoniske uttrykksmuligheter. |
|
Det
er i dag et voksende krav om arkitektonisk kvalitet, ikke bare effektivitet
og økonomi. Er så prefabrikasjon og masseproduksjon forenlig
med en kundeorientert, individualisert arkitektur? Vår tids nye
informasjonsstyrte og dermed omstillingsvennlige teknologi gjør
det mulig å fremstille produkter til mange forskjellige og små
serier. Det åpnes for en individualisering av den enkelte standardkomponent.
|
|
Forutsetningen
for et vellykket resultat er at man hele tiden sørger for at arkitekter
og ingeniører på den ene siden og entreprenører og
produsenter på den andre arbeider sammen for å utvikle systemer
som gir arkitektonisk frihet og bedre byggeteknisk kvalitet, ikke bare
billigere bygg. |
|
3.6.
NTNUs rolle |
|
| NTNU
er det eneste sted i Norge som utdanner både sivilarkitekter og
bygningsingeniører. I tillegg finnes det også ved NTNU et
meget avansert IT- og produksjonsteknisk miljø. NTNU er således
i en unik stilling for å etablere kanaler for samarbeide og etablere
grensesnitt mellom de forskjellige fagområdene. |
|
Dette
at man kan få fagfolk i norsk byggenæring som er i stand til
å samarbeide på tvers av faggrenser er antakelig en forutsetning
for at det skal kunne oppstå innovasjon i byggenæringen. Danske
erfaringer viser at mangel på samarbeid mellom faggrupper setter
stopper for byggeindustriens utvikling. Man har her erkjent at gjennom
utdanningen formes studentenes holdninger til andre faggrupper og interesse
for utvidelse av sitt eget fags horisonter.*4) NTNU er nå klar til
å møte denne utfordringen. |
|
*1) |
Rapportens
tittel er Bare plankekjøring? Utvikling av en overordnet innovasjonsstrategi
i BAE-næringen. Rapporten er utarbeidet på initiativ av Byggenæringens
Landsforening (BNL) av SINTEF STEP (Senter for innovasjonsforskning).
http://www.step.no/reports/Y2003/2103.pdf
|
*2) |
Charlotte
Bundgaard: Montage i fremstidens industrielle byggeskikk. Byggekunst 7/2002,
ss.56-60. |
*3) |
Se
Charlotte Bundgaard: Montage i fremstidens industrielle byggeskikk. Byggekunst
7/2002, ss.56-60.
Anne Beim og Charlotte Bundgaard: Den nye industrialisering – standard
vs. Unika. ArkitekturNet, april 2001. http://www.arkitekturnet.dk/leder/0104leder.htm |
*4) |
|
|
|
|
|
