Der stellvertretende Leiter der Nikken Sekkei-Designabteilung, Tomohiko Yamanashi, über die Möglichkeiten von BIM-Technologien und die Erfahrung, sie in den Projekten des Büros einzusetzen: die Residenz House on the Water und den Bau des Passagierterminals Nr. 3 am internationalen Flughafen Narita.
Nikken Sekkei, eines der größten Architektur- und Bauunternehmen in Japan und der Welt, ist ein konsequenter Pionier bei der Verwendung und dem Vertrieb von BIM-Technologien. Nikken Sekkei war einer der ersten, der BIM-Technologien einsetzte und verteilte - vor etwa fünf Jahren. Zunächst nur, um die Qualität des Designs zu verbessern und den Workflow zu optimieren, aber mit der Absicht, eines Tages vollständig auf BIM umzusteigen. Bereits heute schafft das Büro Gebäude, die ohne BIM kaum realisierbar wären.
Innovation durch BIM möglich
Die Entwicklung von Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) hat in einigen Bereichen der Architektur große Veränderungen bewirkt. Die Bauindustrie begann zu nutzen additive Technologien, zu denen auch die zunehmende Beliebtheit des 3D-Drucks gehört. In den Projekten Wooden Hall und Hoki Museum wurden BIM-Daten während des gesamten Produktionsprozesses bis hin zum Werkzeugmaschinenmanagement verwendet.
In der architektonischen Gestaltung ist es dank IKT nun möglich, eine breitere Nutzung zu nutzen Simulationen und Modellierung … Da diese Methoden Zeit und Mühe kosten, waren sie bisher nur für große Gebäude und nur wenige Male während des Entwurfsprozesses sinnvoll. Im Fall des NBF Osaki-Gebäudes (ehemals Sony City Osaki) wurde das BIM wiederholt verwendet, um Kundenfeedback zu der Immobilie zu erhalten. Und bei der Erstellung der Residenz "On the Water" wurden der Luftstrom, Temperaturabfälle usw. modelliert. Dieser Ansatz zahlt sich auch bei der Gestaltung kleiner Privathäuser aus.
Computergestütztes Design Dank IKT kann es zu einer neuen Methode werden, bei der die Hauptaufgabe eines Architekten darin besteht, ein Konzept oder einen Algorithmus zu entwickeln. Zum Beispiel haben die Architekten im Kawasaki Toshiba-Gebäude einen Algorithmus erstellt und die Anzahl der Gitter an der Fassade festgelegt, und das Programm hat ihren Standort berechnet. Das Ergebnis ist ein komplexes Design und Design bei gleichzeitiger Reduzierung der Designkosten.
Der vierte Bereich der IKT-Anwendung liegt nahe am Konzept
"Internet der Dinge" … Ein Architekturobjekt selbst wird zu einem digitalen Gerät. An Gebäuden sind Sensoren angebracht, um vor Naturkatastrophen zu warnen. Solche Sensoren können auch verwendet werden, um die Sicherheit zu gewährleisten, indem die Bewegung von Personen erfasst wird. Es ist eine der Technologien, die zur Vorbereitung der Olympischen Spiele 2020 in Tokio eingesetzt werden.
Ein weiteres Beispiel ist das oben erwähnte NBF Osaki Building. Die Bio-Hülle des Gebäudes blockiert die Wirkung der Wärmeinsel um sie herum: Durch die Erfassung des Wärme- und Lichtniveaus mithilfe von Sensoren zirkuliert sie Wasser und wandelt Regenwasser in Dampf um. Um eine kleine Menge Regenwasser effektiv zu nutzen, überwacht der Computer die gleichmäßige Verteilung im Gebäude.
Vertrieb von BIM in Japan
Derzeit verwendet Nikken Sekkei nur zwei oder drei dieser Innovationen, aber bald wird es gängige Praxis sein, alle vier in einem Gebäude zu verwenden. Dies erfordert eine große gemeinsame Plattform. Da IKT auf digitalen Informationen basieren, eignet sich BIM als solche Plattform. 2D-Zeichnungen sind nicht mehr als Informationsquelle ausreichend, ebenso wie die gescannten PDF-Versionen. BIM in diesem Sinne ist absolut notwendig.
In Japan ist die Einführung von BIM langsam und wird nur begrenzt eingesetzt. In der Bauindustrie wird das Fertigungssystem in seinem gegenwärtigen Zustand als ausreichend entwickelt angesehen, um eine qualitativ hochwertige Architektur zu erzeugen. Meistens wird BIM von Designern oder Generalunternehmern verwendet, um die Effizienz und Qualität der Arbeit zu verbessern. Explosives Wachstum ist auf diesem Niveau kaum zu erwarten.
Damit sich die Verbreitung von BIM-Technologien beschleunigt, muss der Kunde alle Vorteile verstehen, die sie bieten. Zusätzlich zu dem, was bereits gesagt wurde, ist es beispielsweise mit Hilfe von IKT möglich, den Energieverlust automatisch zu kontrollieren und dadurch die Betriebskosten eines Gebäudes zu senken.
Es ist auch wichtig, eine Umgebung zu schaffen, in der Informationen schnell und einfach digitalisiert werden können. Es sollte eine komfortable Umgebung sein, in der jeder - Designer, Auftragnehmer oder Kunde - problemlos Daten für BIM erstellen und sofortige Ergebnisse erzielen kann. Der Schlüssel zur Schaffung einer solchen Umgebung sind leistungsstarke und effiziente BIM-Lösungen. Deshalb verwenden wir ARCHICAD®.
ARCHICAD ist sehr leicht zu erlernen, aber ein ernstes Produkt. Neben der hohen Leistung bietet diese Software einen weiteren wichtigen Vorteil: die leistungsstarke Unterstützung von „OPEN BIM®-Ansatz . Dies impliziert die Verwendung eines universellen IFC-Dateiformats zur Organisation der Interaktion zwischen allen am Entwurfsprozess beteiligten Spezialisten. „Für Architekturunternehmen ist es heute besonders wichtig, unabhängig von der verwendeten Software zusammenarbeiten und Informationen austauschen zu können. Zusammenarbeit im Bereich der Datenübertragung ist unerlässlich. Informationen sollten nicht nur einem Unternehmen vorbehalten bleiben, daher ist der Schlüsselindikator für uns die Qualität der Datenübertragung von ARCHICAD zu anderen Programmen “, kommentiert Yamanashi
Beispiel aus der Praxis:
Haus am Wasser
Jahr: 2016
Software: GRAPHISOFT ARCHICAD, AutoCAD, STREAM
On the Water Project ist ein Sommerhaus in ruhiger Lage am Ufer des Chuzenjiko-Sees in Nikko, Präfektur Tochigi. Das zweistöckige Gebäude steht direkt am Wasser an einem Hang, der sieben Meter von der Straße zum See abfällt.
Neuerstellung der Projektumgebung
Die Architekten wollten die abgeschiedene Atmosphäre des Ortes betonen und einen Raum schaffen, in dem sie die Natur genießen können. Da die Eigentümer viele Gäste in ihrem Haus erwarteten, war es notwendig, über das thermische Regime nachzudenken. Das Konzept entstand jedoch erst, als der Kunde den Satz fallen ließ, dass "selbst die Kälte angenehm sein kann". Dann erkannten die Architekten, dass kalte Luft ein wesentlicher Bestandteil dieses Ortes ist, im Gegensatz zu der Stadt, in der die Umgebung homogen und reguliert ist. Aus dieser Idee heraus entstand die Form des Gebäudes - eine Spirale, entlang der sich der Gast fühlt, dass sich nicht nur der Blick aus dem Fenster ändert, sondern auch die Temperatur. Je näher Sie dem Wasser kommen, desto kälter wird es.
Die Schaffung dieser Vielfalt hat sich als entmutigende Aufgabe erwiesen. Um dies zu lösen, waren bereits in einem frühen Entwurfsstadium detaillierte Studien und Modellierungen des zukünftigen Gebäudes erforderlich. Es ist teuer und zeitaufwändig für Privathäuser, aber ARCHICAD hat das Unmögliche möglich gemacht. Im Unternehmen wurde eine spezielle BIM-Gruppe gegründet, die umgehend ein 3D-Modell in ARCHICAD zur weiteren Forschung veröffentlichte.
„Ich konnte mir den Seeblick durch 2D-Zeichnungen überhaupt nicht vorstellen. Durch Hinzufügen der umliegenden Berge und Landschaften zum BIM-Modell konnte ARCHICAD das Projekt so betrachten, als ob wir uns in einem zukünftigen Gebäude befänden “, sagt Satoshi Onda, einer der Autoren des Projekts. Mit ARCHICAD war es möglich, den besten Standort für das Gebäude innerhalb des Standorts, die Größe der Räume sowie die Form und Größe der Fensteröffnungen zu bestimmen.
Vorhersehbare Ergebnisse mit BIM
„Wir konnten genau bestimmen, wo wir stehen oder sitzen müssen, um den Berg Nantai aus dem bestmöglichen Blickwinkel zu sehen. Wir könnten alles analysieren, was in das Panorama des Fensters eintritt - sagt der Leiter der Designabteilung Hajime Aoyagi. "Von Anfang an wurde nicht nur die Ansicht modelliert, sondern auch die thermische Umgebung und Belüftung - nichts wurde zufällig geschaffen."
Das BIM-Modell war auch nützlich für Besprechungen mit dem Kunden und den Auftragnehmern. „Da es schwierig war, die Form des Gebäudes allein anhand des Grundrisses zu verstehen, haben wir ein 3D-Modell verwendet. Sowohl der Auftraggeber als auch der Auftragnehmer verstanden den Raum sofort, es war einfach, unsere Entwurfsabsichten zu erklären. Ich denke, es hat uns viele Fahrten auf die Baustelle erspart."
Beispiel aus der Praxis:
Passagierterminal 3, Internationaler Flughafen Narita
Jahr: 2015
Software: GRAPHISOFT ARCHICAD, AutoCAD
Das Passagierterminal Nr. 3 des internationalen Flughafens Narita soll Billigfluggesellschaften bedienen. Mit einem geringen Budget - eineinhalb Mal weniger als normalerweise für ein solches Gebäude ausgegeben - war es notwendig, ein funktionales und effektives Gebäude zu schaffen.
Optimierung des Baubudgets
Aus finanziellen Gründen mussten sie sofort die Standardelemente für den Flughafen aufgeben: die Decke, das Atrium, die Reisenden. Die Anzahl der Aufzüge war ebenfalls begrenzt. Infolgedessen traten Probleme auf: Die Passagiere müssen lange laufen, die Routen sind verwirrend, die Lüftungsrohre sind offen und die Navigation ist aufgrund des Fehlens eines Atriums schwierig zu organisieren. Die Architekten beschlossen, die Herangehensweise an Standards für das Flughafendesign zu ändern, und begannen darüber nachzudenken, wie der Mangel an Standardelementen ausgeglichen werden kann.
„Da der Passagier lange laufen muss, müssen wir Material finden, das diese Reise angenehm macht. - sagt einer der Autoren des Projekts Yasumasa Motoe. "Zum Beispiel eine gummierte Bodenfläche." So entstanden „Laufbänder“, die nicht nur die Passagiere orientierten, sondern auch den gesamten Raum gefühlvoller machten.
Es gab viele andere Ideen, mit denen ARCHICAD das Budget oder den Komfort visualisierte und überprüfte.
Strukturen und MEP-Systeme in BIM
„Wir haben von Anfang an das Design, die Struktur und die Versorgung als Ganzes geplant. Ohne ein BIM-Modell wäre dies schwer zu erreichen“, sagt der Architekt Wataru Tanaka. - Das Modell erwies sich als besonders nützlich, um das Problem des Fehlens einer Decke zu lösen. Wir versteckten die Belüftung in den Bodenbalken und befestigten Schilder an den Balken. Wir hatten ein ARCHICAD-Modell, mit dessen Hilfe wir technische Netzwerke und Strukturen analysierten - also stellten wir fest, dass wir die Idee verwirklichten. “
Motoe fügt hinzu, dass es viel mehr Ideen gab, aber selbst sehr erfolgreiche mussten ignoriert werden, wenn sie nicht den Budgetanforderungen entsprachen oder nicht dazu beitrugen, die richtige Atmosphäre für die Passagiere zu schaffen. Mit Hilfe des BIM-Modells konnte auch die Sicherheit des Gebäudes überprüft, dem Kunden visuell präsentiert und den Netzwerktechnikern erklärt werden, was von ihnen verlangt wird. „Als wir durch das fertiggestellte Gebäude gingen, sah es genauso aus wie das 3D-Modell. Um ehrlich zu sein, ist es erstaunlich. Trotzdem vermisse ich die Magie gewöhnlicher Blaupausen, die sich in dreidimensionale Gebäude verwandeln."
Über Nikken Sekkei
Um die Wende des 20. Jahrhunderts, als die Modernisierung die Köpfe der Architekten übernahm, wurde in Japan eine kleine Firma von 29 zukunftsorientierten Architekten, Designern und Ingenieuren gegründet, um eine neue Bibliothek in Osaka zu errichten. Die kritische Anerkennung des fertiggestellten Gebäudes führte zur Fortsetzung der Aktivitäten des Unternehmens. Das Unternehmen beschäftigt derzeit über 2.500 Mitarbeiter. Projekte wurden in vierzig Ländern der Welt durchgeführt. Nikken Sekkei ist das größte - und für viele das erfolgreichste Architekturunternehmen der Welt.
Die Einstellung des Unternehmens zur Innovation ist legendär geworden. In den 1930er Jahren wurde ein Prototyp eines Designrevisionssystems erstellt, das sich später zu einer "Designprozessinnovation" entwickelte, die das kollektive kreative Denken stärken sollte. 1964 war Nikken Sekkei das erste Unternehmen in Japan, das Computer für die architektonische Gestaltung einsetzte.
Die Projekte von Nikken Sekkei hatten einen großen Einfluss auf das Stadtbild, insbesondere im pazifischen Raum, wo seine Präsenz seit Beginn des 21. Jahrhunderts am stärksten zu spüren war. Im Laufe der Jahre hat Nikken Sekkei seine Aktivitäten aktiv erweitert, um eine breite Palette von Planungs- und Baudienstleistungen zu umfassen, von der Gestaltung von gewerblichen, industriellen und kulturellen Einrichtungen über die städtepolitische Planung bis hin zur Konzeption der grünen Städte von morgen.
