Van georganiseerde chaos naar complete controle op de bouwplaats

Je bent hier:

Met de uitdaging om sneller en duurzamer te bouwen, neemt de vraag naar industriële modulaire houtbouwconcepten toe. Dat merken ze ook bij Sustainer. Samen met partners MONTER en TNO werkt Sustainer aan het optimaliseren van hun houten modules. Door parametrisch te ontwerpen en het bouwproces digitaal aan te sturen, pakken ze gericht hardnekkige knelpunten in prefab bouwen aan, waaronder de vaak tijdrovende integratie van installaties.

Voor Koen Buisman en Ruben Elderhorst (zie foto) staat één ding vast: de huidige tijd vraagt om een andere manier van bouwen. Koen leidt bij Sustainer de organisatie voor het modulaire industriële houtbouwsysteem Sustainer.home. Sol van Kempen is verantwoordelijk voor de technische ontwikkeling van .home en Vlakwerk.

Voor de ontwikkeling van het concept werkt Sustainer nauw samen met MONTER, innovatieve maakpartner van bouwende ontwikkelaar VORM. VORM is gespecialiseerd in het engineeren en integreren van complete installaties voor prefabconcepten. Projectleider Ruben: “Ik kom zelf uit de praktijk en op de bouwplaats zag ik vooral heel veel onlogische handelingen en inefficiëntie. Het bouwproces is zo georganiseerd omdat we het nu eenmaal altijd zo doen.”

Koen vult aan: “De bouw opereert van oorsprong heel projectmatig; iedere woning wordt als zelfstandig project benaderd. Dat zie je op de bouwplaats terug, waar enorm veel handelingen plaatsvinden. Het is een proces met veel variabelen en onzekerheden. Een industrieel proces is niet alleen veel efficiënter en sneller, maar ook beter beheersbaar en voorspelbaar.”

IKEA-bouwpakketten

Het digitale bouwsysteem van Sustainer bestaat uit houtkernmodules die als een soort IKEA-bouwpakket op de bouwplaats worden aangeleverd. Alle onderdelen zijn volledig voorbewerkt en geoptimaliseerd, waardoor ze maar op één manier geassembleerd kunnen worden. De tijdwinst ten opzichte van traditioneel bouwen is groot: dagelijks kan er tot wel 300 m² aan modules worden geplaatst.

Dat is het resultaat van een parametrisch ontwerp dat in nauwe samenwerking met ontwikkelaars, aannemers, architecten en assembleurs is gerealiseerd. Koen: “Ons bouwsysteem is ontworpen om de hele keten te versterken. De meerwaarde ontstaat doordat we de kracht van verschillende ketenpartners bundelen. We willen laten zien dat de samenwerking in het maakproces veel efficiënter kan. Door echt hecht samen te werken en elkaar te vertrouwen, kun je veel sneller stappen zetten.”

Ruben beaamt dit: “We hebben volledig inzicht in elkaars proces, kosten en uren. Er zijn geen geheime agenda’s, we hebben hetzelfde belang. Namelijk: met minder mensen meer woningen bouwen.”

"Er zijn geen geheime agenda’s, we hebben hetzelfde belang. Namelijk: met minder mensen meer woningen bouwen."

- Ruben Elderhorst, projectleider Monter

Impact direct zichtbaar

De productie en assemblage van de modules worden voortdurend geoptimaliseerd met behulp van parametrisch ontwerpen. In het digitale model wordt direct de impact van verschillende variabelen zichtbaar. Ruben: “We passen nu bijvoorbeeld vooral vloerverwarming toe als afgiftesysteem. Maar als je naar de assemblagetijd kijkt, kun je misschien veel beter een fancoilsysteem toepassen. Eén keuze kan enorme gevolgen hebben voor de totale doorlooptijd van een module.” Het stelt Sustainer niet alleen in staat om snel verschillende ontwerpvarianten te genereren en op prestaties te testen, maar ook om traditionele knelpunten in industriële prefab bouw effectief aan te pakken.

Met behulp van de SEB Programmalijn Prefab hebben Sustainer, MONTER en TNO samen gekeken naar een snellere integratie van installaties, vaak een tijdrovend en emissie-intensief onderdeel van het assemblageproces. Ruben: “Vooral het op de bouwplaats aan elkaar koppelen van de modules kost vanwege de installaties nu nog veel tijd.”

Parametrische spin

De oplossing is tweeledig. Ruben: “De uitdaging was om leidingwerk, verwarming en ventilatie zoveel mogelijk al in de fabriek in de modules te integreren. Door de installaties als integraal onderdeel van de modules te ontwerpen, beperken we de werkzaamheden en aansluitingen op de bouwplaats. Met Sustainer hebben we daarom in het parametrisch ontwerp van de module een zo uitgebreid mogelijke ‘spin’ ontwikkeld. In dit ontwerp staat tot op de millimeter nauwkeurig waar alle installaties en leidingen moeten komen.”

Elk onderdeel krijgt bovendien een digitaal label, legt Koen uit. “We zagen dat de integratie van werkzaamheden, inclusief die voor de installaties, snel complex wordt. Je hebt allerlei componenten die met elkaar moeten communiceren en uiteindelijk in de productieomgeving geïntegreerd moeten worden. Nu wordt ieder onderdeel automatisch gelabeld: wat is het en waar komt het? Daarmee voorkomen we dat er op de bouwplaats extra handelingen nodig zijn om een installatie passend te krijgen. Hoe beter je dit soort handelingen automatiseert, hoe kleiner de kans op fouten.”

Minder handelingen op de bouwplaats kunnen bovendien emissies beperken. TNO is bij het deelproject betrokken om enerzijds de industriële procesaanpak te begeleiden en anderzijds de emissieresultaten in kaart te brengen.

Kijkje in de fabriek

Op de assemblagelijn van de modules worden installaties al verregaand geïntegreerd aan de hand van het 3D-model. Zoveel mogelijk handelingen vinden voor of in de fabriek plaats. Dat vraagt om een hechte samenwerking met ketenpartners. Ruben: “Partners testen onderdelen al voordat ze in de modules worden ingebouwd. Je wilt zeker weten dat bijvoorbeeld alle verbindingen gas- of waterdicht zijn. Door installaties vooraf te integreren en in de fabriek te keuren, beperken we de werkzaamheden en risico’s op de bouwplaats. Uiteraard volgt na voltooiing van de bouw nog een eindkeuring.”

Voor het vervaardigen van de modules zijn nog steeds vakmensen nodig. “Maar”, legt Ruben uit, “je kunt het werk wel zo organiseren dat bepaalde werkzaamheden met begeleiding eenvoudiger uitgevoerd kunnen worden. Met de opgave die we hebben, is dat noodzakelijk. Zowel in engineering als in de realisatie moeten we met minder mensen meer kunnen doen.”

Tijd is rijp

Het doel is om vanaf 2027 op te schalen naar jaarlijks 1.000 woningen die met de Sustainer-modules worden gebouwd. Om daar te komen, wordt er nog verder geschaafd aan het ontwerp. Koen: “We zijn al goed op weg, maar die laatste paar procent is waarschijnlijk het moeilijkst. Dat vraagt om teamwork: leren van fouten en voortdurend kijken waar het nog slimmer kan.”

Intussen merken Koen en Ruben dat de markt warmloopt voor deze industriële vorm van houtbouw. Koen: “Ik heb het gevoel dat we echt in een transitie zitten. Er is nog een next level mogelijk. De afgelopen jaren is er iets veranderd en komt er steeds meer beweging in. In de markt zie ik steeds meer projecten waarvoor ons bouwsysteem geschikt is. De tijd is er rijp voor.”

Meer weten? Klik hier!