ONTWERPEN BINNEN EEN BOUWBUDGET
Op donderdag 17 maart vierde Lambert Engineering zijn 5-jarig bestaan. Onder de noemer ‘Ontwerpen binnen een bouwbudget’ konden de genodigden, allen uit de bouwsector, kennismaken met de principes van Structural Value Engineering. Robbe Van Caimere, architect bij MVC Architecten, belichtte nadien enkele duurzame bouwprojecten. Tot slot konden de aanwezigen nog even bijpraten met een hapje en een drankje.
"SIMPLIFY, THEN ADD LIGHTNESS"
Zaakvoerder en stabiliteitsingenieur Piet Lambert startte zijn uiteenzetting door zijn twee grootste inspiratiebronnen te vermelden. Ten eerste, formule 1-ingenieur Colin Chapman. Terwijl het in de jaren zestig de gewoonte was om zo zwaar mogelijke motoren te bouwen, deed hij net het tegenovergestelde. Hij ontwierp zo licht mogelijke wagens en binnen de kortste keren domineerde hij de formule 1-wereld. “Simplify, then add lightness” was zijn motto.
De Britse architect Norman Foster vormt een tweede inspiratiebron. Toen zijn mentor Buckminster Fuller hem vroeg naar het gewicht van een gebouw, ging hij aan het rekenen. Hij stelde vast dat er in het gebouw heel veel gewicht aanwezig was dat eigenlijk geen nut had. Gewicht dat betaald wordt, maar geen waarde toevoegt aan het gebouw. Dat moest anders kunnen.
BESPAAR NIET OP DE INGENIEUR
De lichtst mogelijke structuur berekenen, vraagt echter tijd, en dus een groter studiebudget. Vandaag zien we dat heel wat bouwheren aan verschillende ingenieurs een offerte vragen, om dan doorgaans met de goedkoopste in zee gaan. Dat staat haaks op het resultaat van een betere structuur: “If you pay peanuts, you get monkeys”. De structuur zal onnodig zwaar zijn en op vlak van uitvoering meer kosten. Op lange termijn komt de bouwheer bedrogen uit.
Structural Value Engineering biedt hierop een antwoord: door een grondige stabiliteitsstudie in de ontwerpfase van een bouwproject, worden de uitvoeringskosten tot een minimum herleid, waardoor (architecturale) waarde kan worden gecreëerd. Het is een combinatie van drie disciplines: structuur (stabiliteitsingenieur), value engineering (management) en uitvoeringsexpertise (aannemer).
De 3 disciplines van Structural Value Engineering
STRUCTURAL VALUE ENGINEERING
Structuur
Het luik structuur omvat drie aspecten:
1. Het verfijnen en optimaliseren van de structuur
Door via specifieke berekenmethodes de structuur van een gebouw te verfijnen en te optimaliseren, vermijd je overdimensionering en dus een te dure structuur. Elke stabiliteitsingenieur kan een stabiele structuur ontwerpen, het moeilijke is om dat met zo weinig mogelijk materiaal te doen. Het principe is duidelijk: hoe grondiger de stabiliteitsstudie, hoe lager de uitvoeringskosten.
Structural Value Engineering: Structuur: Verfijnen
2. Een kwalitatieve studie
Door software, bouwtechnieken en courante opleidingen is een stabiliteitsstudie in het kader van SVE veel kwaliteitsvoller. Door een kwalitatieve studie wordt per uur meer bespaard (zie blauwe lijn op de grafiek).
Structural Value Engineering: Structuur: Kwaliteit
3. Foutenreductie
Uit een Nederlandse studie blijkt dat 13% van de bouwkost te wijten is aan fouten: communicatiefouten, fouten in bestek … Structural Value Engineering wil dat zoveel mogelijk tegengaan door meer controles, betere communicatiemiddelen en coördinatietools.
Value Engineering
De pijler value engineering is een managementmethodologie om meer te doen met minder. De value wordt bepaald door de functie van de structuur in verhouding met de kost. In de VS zijn er heel wat bureaus die zich specifiek hierop toespitsen.
Doorheen het bouwproces vermindert echter het besparingspotentieel. Met andere woorden, hoe vroeger je in het proces focust op een vermindering van de kosten, hoe beter. De stabiliteitsingenieur zal value creëren door in de ontwerpfase verschillende structuurscenario’s tegen elkaar af te wegen en door ongebruikte eigenschappen van een gebouw toch te gaan gebruiken.
Zo kan een dakplaat bijvoorbeeld gedragen worden door 2 muren, maar ook door 3, waardoor de plaat verkleint. Of je kan bijvoorbeeld meer balken gebruiken en minder kolommen. Elk van die scenario's wordt beoordeeld op vlak van kost en functie. Het meest functionele scenario met de laagste kost, haalt het. Een aantal voorbeelden:
Structural Value Engineering: Value Engineering: ongebruikte eigenschappen benutten: osb-plaat benutten in plaats van balk toe te voegen
Dit is een houtskeletbouw waar de dakbalken op de osb-platen werden gemonteerd in plaats van op een balk. Hierdoor werd de return on investment van de studie 300%: per euro extra studie, werd dus 4 euro uitgespaard bij de uitvoering!
Structural Value Engineering: Value Engineering: ongebruikte eigenschappen gebruiken: betonbalk
De hechting van een betonbalk aan een betonplaat. Klassiek wordt een kleine drukzone gebruikt, maar als de drukzone in de plaat wordt meegeteld, kan je een kleinere balk gebruiken. Er moet wel worden opgelet voor openingen en verbindingen. Je creëert op die manier meer functie en minder kosten. De return on investment was hier 130%, dus per euro investering in de studie, werd 2,3 euro uitgespaard op vlak van uitvoeringskost.
Havenhuis Antwerpen
Het havenhuis in Antwerpen door studiebureau Mouton. Men wou de ‘poot’ van het gebouw heel stijf houden, om het grote vlak bovenaan niet te doen zwenken bij hevige wind. Doordat ze de poot hebben verbonden met de parking, werd die 30% stijver, waardoor er minder bewapening nodig was.
Uitvoeringsexpertise
bouwfases: bouwexpertise bij aannemer
De uitvoeringsexpertise zit bij de aannemer, die doorgaans ook pas bij de uitvoeringsfase bij het project wordt betrokken. Hij heeft dan niet meer zo veel mogelijkheden om wijzigingen aan te brengen en doet hij dat wel, dan is dat meestal in zijn voordeel, en niet in het voordeel van de bouwheer.
Het is dan ook aan te raden om reeds in de ontwerpfase, en dus in de studiefase van de stabiliteitsingenieur, rekening te houden met de uitvoeringsmethode. We illustreren dit door enkele voorbeelden:
prefab metselwerkwand
Op de foto zie je prefab metselwerkwanden, die in uitvoering veel voordeliger zijn dan te metsen.
Premuren met thermoankers en isolatie
Het gebruik van thermoankers. Ook dit is een mooi voorbeeld van hoe prefabricatie winst oplevert bij de uitvoering. Normaal zou je een premuur met 2 wanden gebruiken. De tralieliggers zitten dan echter in de weg voor isolatie. Door de thermoankers te gebruiken, stelt dat probleem zich niet en kan de volledige schil, zonder het natte deel, worden geleverd.
Havenhuis Antwerpen
Tijdens de bouw van het havengebouw stelde men vast dat er veel meer staal nodig was dan gedacht (ter waarde van 8 miljoen!). Dit had kunnen vermeden worden, moest men bij het ontwerp al rekening gehouden hebben met de uitvoeringsmethode.
Niet alleen de uitvoeringsmethode is van belang, maar ook de kostenbepaling door de aannemer.
Bij sommige bouwprojecten geldt ‘de wet van pi’, wat inhoudt dat de uiteindelijke kostprijs van een gebouw 3,14 keer hoger ligt dan de ramingsprijs. Zo kostte het justitiepaleis van Antwerpen 4 keer meer! In Nederland gebeurt de kostenbepaling al veel transparanter en eenvormiger dan bij ons. De website bouwdata.net adviseert bijvoorbeeld dat ontwerpers standaard meetstaten en posten zouden hanteren.
De kostprijs van funderingspalen varieert
De kostenbepaling van een funderingspaal is een goed voorbeeld om de problemen die zich voordoen, te illustreren. Meestal wordt in een meetstaat een paal per stuk gerekend. Een palenboer rekent daarentegen op basis van de installatiekost, het type grond, de diameter van de paal, de lengte van de paal, betonkwaliteit, staalhoeveelheid … Het is duidelijk dat beide een verschillend resultaat zullen opleveren.
Een derde aspect van de uitvoeringsexpertise, is de timing. Soms is de timing nu eenmaal belangrijker dan de kost, bijvoorbeeld indien een winkel of een school absoluut op een bepaalde datum moet openen.
Structural Value Engineering: Uitvoering: Timing en planning van uitvoering
Bij de Gentse Ghelamco arena was de uitvoeringstijd ontzettend belangrijk. In de studiefase heeft men hier veel aandacht gehad voor prefabricatie. Bijna alles in de arena werd geprefabriceerd, wat de uitvoeringstijd aanzienlijk deed slinken. Tussen het verkrijgen van de bouwvergunning en de start van de werken lag 2 jaar. Tussen de start van de werken en de eerste match 3 jaar.
STRUCTURAL VALUE ENGINEERING IN DE PRAKTIJK
Door combinatie van de drie disciplines (structuur, value engineering en uitvoeringsexpertise) zorgt SVE voor een optimale, stabiele structuur tegen een voordelige prijs op lange termijn, waardoor budget vrijkomt voor (architecturale) waardecreatie of value. Maar hoe wordt dit nu toegepast in de praktijk? Hieronder vind je enkele voorbeelden:
Hier werden de raamkaders, de nuttige eigenschap die aanwezig is, gebruikt als kolom voor het dak.
Hier werd het schuifraam veel goedkoper door een extra hoekkolom, waardoor de liggers op zich ook verkleinden.
Betonblok als verdeelslof
Een klassiek voorbeeld binnen Structural Value Engineering: het gebruik van een massieve betonblok, in plaats van een betonnen, gewapende slof.
Geraardsbergen met boom uit stalen kruin en herbruik van mast als stam
Een project samen met MVC-Architecten in Geraardsbergen. De stalen kruin is een voorbeeld van het creëren van architecturale meerwaarde.
Beperkte beschikbare hoogte in plafond
Een project te Zwevegem, in samenwerking met PLOEG. De waardecreatie zat hier in de beperkte beschikbare hoogte boven het valse plafond. Hoe minder hoogte de profielen innamen, hoe meer nuttige hoogte er gecreëerd werd. Hierdoor werden er dubbele profielen of bredere H-profielen gebruikt.
Meer weten over Structural Value Engineering? Neem dan zeker contact op!
Robbe Van Caimere, MVC-architecten
MVC-architecten: AMBITIEUZE ARCHITECTUUR MET OOG VOOR DUURZAAMHEID
Architect Robbe Van Caimere (MVC Architecten) werkte al verschillende keren samen met Lambert Engineering. MVC Architecten wil ambitieuze architectuur combineren met duurzaamheid en ecologie. Voor de gelegenheid belichtte Van Caimere enkele duurzame bouwprojecten. De presentatie richtte zich op een pragmatische benadering van architectuur, met name het ‘verpakken’ van een leegte. Die ‘gebouwschil’ wordt opgedeeld in regen/vocht-scherm, isolatie, structuur, luchtdichting en afwerking.
Achtereenvolgens kwamen o.a. het ontwerp van een ondernemerscentrum in Maldegem, een villa in Nukerke en een particuliere woning met hennep-kalkisolatie aan bod. Meer informatie over de projecten: www.mvc-architecten.be.
Het event werd mede mogelijk gemaakt door Stad Gent en de Vlaamse Gemeenschap in het kader van het project Bruggen naar Rabot -Creatief Kwartier Rabot