Nikken Sekkei -suunnitteluosaston apulaispäällikkö Tomohiko Yamanashi BIM-tekniikoiden mahdollisuuksista ja kokemuksesta niiden käytöstä toimiston projekteissa: House on the Water -residenssi ja matkustajaterminaalin nro 3 rakentaminen Naritan kansainväliselle lentokentälle.
Nikken Sekkei, yksi Japanin ja maailman suurimmista arkkitehtuuri- ja rakennusyrityksistä, on johdonmukainen edelläkävijä BIM-tekniikoiden käytössä ja jakelussa. Nikken Sekkei käytti ja levitti ensimmäisiä BIM-tekniikoita - noin viisi vuotta sitten. Aluksi vain suunnittelun laadun parantamiseksi ja työnkulun optimoimiseksi, mutta aikoo joskus siirtyä kokonaan tietomalliin. Tänään toimisto on jo rakentamassa rakennuksia, joita tuskin olisi voitu toteuttaa ilman tietomallia.
BIM mahdollisti innovaation
Tieto- ja viestintätekniikan (ICT) kehitys on aiheuttanut suuria muutoksia joillakin arkkitehtuurin alueilla. Rakennusteollisuus alkoi käyttää lisäaineiden tekniikat, joihin sisältyy 3D-tulostuksen suosio. Wooden Hall- ja Hoki-museoprojekteissa BIM-tietoja käytettiin koko tuotantoprosessin ajan aina työstökoneiden hallintaan saakka.
Arkkitehtisuunnittelussa ICT: n ansiosta sitä on nyt mahdollista hyödyntää laajemmin simulaatiot ja mallinnus … Koska nämä menetelmät vievät aikaa ja vaivaa, ne olivat aiemmin järkeviä vain suurille rakennuksille ja vain muutaman kerran suunnitteluprosessin aikana. NBF Osaki -rakennuksen (aiemmin Sony City Osaki) tapauksessa tietomallia on käytetty toistuvasti asiakaspalautteen saamiseksi kiinteistöstä. Ja kun luot rakennuksen "On the Water", ilmavirta, lämpötilan lasku jne. Mallinnettiin. Tämä lähestymistapa kannattaa myös pieniä omakotitaloja suunniteltaessa.
Tietokoneavusteinen suunnittelu tieto- ja viestintätekniikan ansiosta siitä voi tulla uusi menetelmä, jossa arkkitehdin päätehtävänä on kehittää konsepti tai algoritmi. Esimerkiksi Kawasaki Toshiba -rakennuksessa arkkitehdit loivat algoritmin ja asettivat julkisivun ritilöiden määrän, ja ohjelma laski niiden sijainnin. Tuloksena on monimutkainen suunnittelu ja suunnittelu vähentäen suunnittelukustannuksia.
Neljäs tieto- ja viestintätekniikan sovellusalue on lähellä käsitettä
"Esineiden internet" … Arkkitehtuurikohteesta itsestään tulee digitaalinen laite. Anturit on kiinnitetty rakennuksiin varoittamaan luonnonkatastrofeista. Tällaisia antureita voidaan käyttää myös turvallisuuden varmistamiseen kaappaamalla ihmisten liike. Se on yksi tekniikoista, joita käytetään Tokion olympialaisissa 2020 valmistautumiseen.
Toinen esimerkki on edellä mainittu NBF Osaki -rakennus. Rakennuksen biokuori estää ympäröivän lämpösaaren vaikutuksen: tunnistamalla lämmön ja valon tason antureiden avulla se kiertää vettä ja muuttaa sadeveden höyryksi. Pienen määrän sadeveden tehokasta käyttöä varten tietokone valvoo sen tasaista jakautumista rakennuksen ympäri.
BIM: n jakelu Japanissa
Tällä hetkellä Nikken Sekkei käyttää vain kahta tai kolmea näistä innovaatioista, mutta pian tulee yleinen käytäntö käyttää kaikkia neljää yhdessä rakennuksessa. Tämä vaatii suuren yhteisen alustan. Koska tieto- ja viestintätekniikka perustuu digitaaliseen tietoon, BIM soveltuu sellaiseksi alustaksi. 2D-piirustukset eivät ole enää tarpeeksi hyvä tietolähde, samoin kuin niiden skannatut PDF-versiot. BIM on tässä mielessä ehdottoman välttämätön.
Japanissa tietomallien käyttöönotto on hidasta ja sen käyttö on rajallista. Rakennusalalla tuotantojärjestelmän nykytilassa pidetään riittävän kehittyneenä korkealaatuisen arkkitehtuurin tuottamiseksi. Suunnittelijat tai pääurakoitsijat käyttävät enimmäkseen BIM: ää työn tehokkuuden ja laadun parantamiseen. Räjähdysmäistä kasvua on vaikea odottaa tällä tasolla.
Jotta BIM-tekniikoiden leviäminen sujuisi nopeammin, asiakkaan on ymmärrettävä kaikki tarjoamansa edut. Esimerkiksi jo sanotun lisäksi tieto- ja viestintätekniikan avulla on mahdollista hallita automaattisesti energian menetystä ja siten vähentää rakennuksen käyttökustannuksia.
On myös tärkeää luoda ympäristö, jonka avulla tiedot voidaan digitalisoida nopeasti ja helposti. Sen pitäisi olla mukava ympäristö, jossa kuka tahansa - suunnittelija, urakoitsija tai asiakas - voi helposti luoda tietoja tietomallille ja saada välittömiä tuloksia. Avain tällaisen ympäristön luomiseen ovat tehokkaat ja tehokkaat tietomalliratkaisut. Siksi käytämme ARCHICADia®.
ARCHICAD on erittäin helppo oppia, mutta vakava tuote. Korkean suorituskyvyn lisäksi ohjelmistolla on myös toinen tärkeä etu: voimakas tuki OPEN BIM: lle®-lähestymistapa . Se edellyttää yleisen IFC-tiedostomuodon käyttöä kaikkien suunnitteluprosessiin osallistuvien asiantuntijoiden välisen vuorovaikutuksen järjestämisessä.”Arkkitehtiyrityksille on nykyään erityisen tärkeää pystyä tekemään yhteistyötä ja vaihtamaan tietoja käytetystä ohjelmistosta riippumatta. Yhteistyö tiedonsiirron alalla on välttämätöntä. Tiedot eivät saisi jäädä yksinomaan yhdelle yritykselle, joten meille tärkein indikaattori on tiedonsiirron laatu ARCHICADista muihin ohjelmiin”, Yamanashi kommentoi
esimerkki käytännöstä:
Talo veden päällä
Vuosi: 2016
Ohjelmisto: GRAPHISOFT ARCHICAD, AutoCAD, STREAM
On the Water Project on kesämökki, joka sijaitsee rauhallisella paikalla Chuzenjiko-järven rannalla Nikossa, Tochigin prefektuurissa. Kaksikerroksinen rakennus seisoo aivan veden vieressä rinteessä, joka putoaa seitsemän metriä tielle järvelle.
Projektiympäristön luominen
Arkkitehdit halusivat korostaa paikan eristäytynyttä ilmapiiriä ja luoda tilan nauttia luonnosta. Koska omistajat odottivat talossaan paljon vieraita, oli ajateltava lämpöjärjestelmää. Mutta käsite syntyi vasta, kun asiakas pudotti lauseen "jopa kylmä voi olla miellyttävä". Sitten arkkitehdit tajusivat, että kylmä ilma on olennainen osa tätä paikkaa, toisin kuin kaupunki, jossa ympäristö on homogeeninen ja säännelty. Tästä ajatuksesta syntyi rakennuksen muoto - spiraali, liikkuva, jota pitkin vieras tuntee, että ikkunan ulkopuolella näkymän lisäksi myös lämpötila muuttuu. Mitä lähempänä vettä pääset, sitä kylmemmäksi se tulee.
Tämän monimuotoisuuden luominen on osoittautunut pelottavaksi tehtäväksi. Sen ratkaisemiseksi vaadittiin yksityiskohtaiset tutkimukset ja tulevan rakennuksen mallintaminen jo suunnittelun alkuvaiheessa. Se on kallista ja aikaa vievää yksityisasunnoissa, mutta ARCHICAD on tehnyt mahdottomasta mahdollisen. Yrityksessä luotiin erityinen BIM-ryhmä, joka julkaisi nopeasti 3D-mallin ARCHICADissa jatkotutkimusta varten.
”En voinut kuvitella järvinäkymää lainkaan 2D-piirustusten avulla. Mutta lisäämällä ympäröivät vuoret ja maisemat BIM-malliin ARCHICAD mahdollisti nähdä projektin ikään kuin olisimme tulevan rakennuksen sisällä , kertoo yksi projektin tekijöistä, Satoshi Onda. ARCHICADin avulla pystyttiin määrittämään rakennuksen paras sijainti työmaalla, huoneiden mittakaava sekä ikkuna-aukkojen muoto ja koko.
Ennakoitavat tulokset tietomallilla
"Pystyimme tarkalleen missä seisomaan tai istua nähdäksemme Nantai-vuoren parhaalla mahdollisella kulmalla. Voisimme analysoida kaiken, mikä tulee ikkunan panoraamaan, - sanoo suunnitteluosaston johtaja Hajime Aoyagi. "Alusta alkaen mallinnuksen lisäksi mallinnettiin myös lämpöympäristö ja ilmanvaihto - mitään ei syntynyt vahingossa."
BIM-mallista oli hyötyä myös tapaamisissa asiakkaan ja urakoitsijoiden kanssa.”Koska rakennuksen muotoa oli vaikea ymmärtää pelkästään pohjapiirroksen perusteella, käytimme 3D-mallia. Sekä tilaaja että urakoitsija ymmärsivät tilan välittömästi, suunnittelutarkoituksemme oli helppo selittää. Mielestäni se säästää meiltä paljon matkoja rakennustyömaalle."
esimerkki käytännöstä:
Matkustajaterminaali 3, Naritan kansainvälinen lentokenttä
Vuosi: 2015
Ohjelmisto: GRAPHISOFT ARCHICAD, AutoCAD
Naritan kansainvälisen lentokentän matkustajaterminaali nro 3 on tarkoitettu palvelemaan halpalentoyhtiöitä. Pienellä budjetilla - puolitoista kertaa vähemmän kuin tavallisesti tällaiseen rakennukseen käytetään - oli välttämätöntä luoda toimiva ja tehokas rakennus.
Rakennusbudjetin optimointi
Rahapoliittisten rajoitusten vuoksi heidän täytyi heti luopua lentokentän vakioelementeistä: katto, atrium, matkustajat. Myös hissien lukumäärä oli rajallinen. Tämän seurauksena syntyi ongelmia: matkustajien on käveltävä pitkään, reitit ovat hämmentäviä, tuuletusputket ovat auki, ja navigointia on vaikea järjestää atriumin puutteen vuoksi. Arkkitehdit päättivät muuttaa lähestymistapaa lentoaseman suunnittelunormeihin ja alkoivat miettiä, kuinka kompensoida vakioelementtien puutetta.
"Koska matkustajan on käveltävä pitkään, meidän on löydettävä materiaalia, joka tekee matkan nautinnolliseksi. - sanoo yksi projektin tekijöistä Yasumasa Motoe. "Esimerkiksi kumimainen lattiapinta." Näin ilmestyivät juoksumatot, jotka paitsi suuntautuivat matkustajille, myös tekivät koko tilasta sielullisemman.
Oli monia muita ideoita, joita ARCHICAD auttoi visualisoimaan ja tarkistamaan budjetin tai mukavuuden.
Rakenteet ja MEP-järjestelmät tietomallissa
"Suunnittelimme alusta alkaen suunnittelun, rakenteen ja apuohjelmat kokonaisuudessaan ilman BIM-mallia, mikä olisi vaikeaa saavuttaa", sanoo arkkitehti Wataru Tanaka. - Malli osoittautui erityisen hyödylliseksi katon puuttumisen ongelman ratkaisemisessa. Piilotimme ilmanvaihdon lattiapalkkien sisään ja kiinnitimme palkkeihin kyltit. Meillä oli ARCHICAD-malli, jonka avulla analysoimme teknisiä verkostoja ja rakenteita - joten tajusimme, että toteutimme idean.
Motoe lisää, että ideoita oli paljon enemmän, mutta jopa erittäin onnistuneita ideoita oli jätettävä huomiotta, jos ne eivät täyttäneet budjettivaatimuksia tai eivät auttaneet luomaan oikeaa ilmapiiriä matkustajille. BIM-mallin avulla osoittautui myös tarkistavan rakennuksen turvallisuus, esittelemällä se visuaalisesti asiakkaalle ja selittämällä verkkoinsinööreille, mitä heiltä vaaditaan.”Kun kävelimme läpi valmistuneen rakennuksen, se näytti täsmälleen 3D-mallilta. Ollakseni rehellinen, se on hämmästyttävää. Kaipaan kuitenkin tavallisten piirustusten taikaa, jotka muuttuvat kolmiulotteisiksi rakennuksiksi."
Tietoja Nikken Sekkeistä
1900-luvun vaihteessa, kun modernisointi otti haltuunsa arkkitehtien mielen, Japaniin perustettiin pieni kaksikymmentäyhdeksän yhdeksän eteenpäin ajattelevan arkkitehdin, suunnittelijan ja insinöörin yritys rakentamaan uusi kirjasto Osakaan. Valmistuneen rakennuksen kriittinen suosiota johti yrityksen toiminnan jatkumiseen. Yhtiöllä on nyt yli 2 500 työntekijää. Hankkeita on toteutettu 40 maassa. Nikken Sekkei on maailman suurin - ja monille menestynein arkkitehtuurialan yritys.
Yhtiön suhtautuminen innovaatioihin on tullut legendaarinen. 1930-luvulle mennessä luotiin mallintarkistusjärjestelmän prototyyppi, josta myöhemmin kehittyi "suunnitteluprosessin innovaatio", jonka tarkoituksena on vahvistaa kollektiivista luovaa ajattelua. Vuonna 1964 Nikken Sekkeistä tuli ensimmäinen yritys Japanissa, joka käytti tietokoneita arkkitehtisuunnittelussa.
Nikken Sekkein projekteilla on ollut valtava vaikutus kaupunkikuvaan, erityisesti Tyynenmeren alueella, jossa sen läsnäolo on ollut voimakkaimmin tuntunut 2000-luvun alusta lähtien. Vuosien varrella Nikken Sekkei on aktiivisesti laajentanut toimintaansa kattamaan laajan valikoiman suunnittelu- ja rakennuspalveluja kaupallisten, teollisten ja kulttuuristen tilojen suunnittelusta kaupunkipolitiikan suunnitteluun ja huomisten vihreiden kaupunkien käsitteellistämiseen.
