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Integrale Planung mit kreativer Innovationfür das Bauen der Zukunft
Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Christoph M. Achammer
Symposium – Haus der Zukunft | 28.06.2016
Symposium – Haus der Zukunft
ibpm, Forschungsbereich Industriebau und interdisziplinäre Bauplanung
Symposium – Haus der Zukunft
Prof. Christoph Achammer Leitung Forschungsbereich Industriebau
Co_Be
Symposium – Haus der Zukunft
ATP architekten ingenieure
Architekt_innen und Ingenieur_innen für Tragwerksplanung und Technische Gebäude-ausrüstung arbeiten seit 40 Jahren im integralen Planungsprozess und seit fünf Jahren gemeinsam an einem virtuellen Modell.
600 Mitarbeiter_innen
Symposium – Haus der Zukunft
Standorte
60% Heimmarkt
30% Kernmarkt
10% Internationaler Markt
ATP architekten ingenieure8 Standorte
Symposium – Haus der Zukunft
ATP architekten ingenieure
6
Büro u. Verwaltung GesundheitswesenTourismusWohnbau
Produktion u. Logistik Multifunktionale ZentrenRetail u. Entertainment Forschung u. Lehre
Als Gesamtplaner bearbeitet ATP die Planungszweige
Symposium – Haus der Zukunft
Vitruv Brundtland
utilitas ökonomisch
firmitas ökologisch
venustas sozio:kulturell
Ein gutes Haus …
Symposium – Haus der Zukunft
Ein Haus ist mehr als eine financial commodity.
Symposium – Haus der Zukunft
Ein gutes Haus unterstützt den eigentlichen Kernprozess des Nutzers.
Symposium – Haus der Zukunft
CO2 in der Atmosphäre
Symposium – Haus der Zukunft
CO2 in der Atmosphäre
400.000 Jahre 1.000 Jahre
Symposium – Haus der Zukunft
Bauen bedeutet
- 70 % Anlagevermögen
- 40 % Energieverbrauch
- 50 % Transporte
- 35 % aller Abfälle
- 30 % CO2 Emissionen
Symposium – Haus der Zukunft
Ökonomische Nachhaltigkeit / UtilitasLebenszyklus
Erfüllung der ökonomischenZielsetzungen über die kalkulierte Lebenszeit der Immobilie
Symposium – Haus der Zukunft
Ökonomische Nachhaltigkeit / UtilitasZeit
Symposium – Haus der Zukunft
Ökologische Nachhaltigkeit / Firmitas
Schonung von Ressourcen Energiegerechte Bauweise Geringe Eingriffe in die Umwelt Drittverwendbarkeit
Symposium – Haus der Zukunft
Speed of change
Bevölkerung
Bodennutzung
Verstädterung
Big Data
Symposium – Haus der Zukunft
Jahr Größe / Milliarden Zeitraum / Jahre
1804 1
1927 2 123
1960 3 33
1974 4 14
1987 5 13
1999 6 12
2011 7 12
Speed of change
17
Bevölkerung
Symposium – Haus der Zukunft
Speed of changeBodennutzung
Expansion of cropland from 2005 to 2050Quelle: UNEP (2015c)
BUSINESS-AS-USUALEXPANSION
LOW ESTIMATE(Mha)
HIGH ESTIMATE(Mha)
SOURCE
Food supply 71 300Based on Bruinsma 2009, RFA 2008, Bringezu et al. 2009a
Biofuel supply 48 80 Based on Fischer 2009, IEA 2011
Biomaterial supply 4 115Based on Colwill et al. 2011, Raschka and Carus 2012
Net expansion 123 495
Compensation forbuilt environment
107 129 Based on Electris et al. 2009
Compensation forsoil degradation
90 225 Based on Scherr 1999
Gross expansion 320 849
Symposium – Haus der Zukunft
Bauland in Tirol
13 % Kulturland
1 % Verkehrsfläche
0,3 % Bauland
Symposium – Haus der Zukunft
Speed of changeVerstädterung
Quelle: Ktrinko
Symposium – Haus der Zukunft
Speed of changeBig Data
2005 2010 2012 2015 2020
50.000
40.000
30.000
20.000
10.000
EX
AB
YTE
1301.227
2.837
8.591
40.026
Quelle: statista.com / Studie „Digital Universe“
+ 300 / a
+ 805 / a
+ 1.918 / a
+6.287 / a
Symposium – Haus der Zukunft
ArbeitsproduktivitätsentwicklungBaugewerbe im Vergleich mit anderen Industriezweigen
Quelle: U.S. Department of Commerce Quelle: Statistisches Bundesamt
Symposium – Haus der Zukunft
Prozess-
veränderung
Symposium – Haus der Zukunft
Das nachhaltigste Haus ist KEIN Haus
Symposium – Haus der Zukunft
Leon Battista AlbertiUomo universale… und die neue Rolle des Architekten
regio
area
partitio
paries
tectum
apertio
Symposium – Haus der Zukunft
Andrew Marsh / ECOTECT
Quelle: Andrew Marsh / ECOTECT
STANDORTFORMORIENTIERUNGÖFFNUNGEN (Anordnung, Menge, Art)MATERIALIEN
ENER
GIEV
ERB
RA
UC
HLA
ND
VER
BR
AU
CH
RESO
UR
CEN
VER
BR
AU
CH
5 Punkte zu einer nachhaltigen Architektur
100 % Optimierung0 %
100 % Verbrauch
60 %
40 %
Ein
spar
un
g
Symposium – Haus der Zukunft
IG Lebenszyklus
Der optimierte Regelbetrieb läuft und arbeitet für Ihr Kerngeschäft. Instandsetzungen und Umnutzungen sind organisiert.
Am Ende der Lebenszeitbietet das Gebäude im Rückbau Ressourcen für Neues.
Die ausführungsreife Planung wird baulich umgesetzt und in die Nutzungsphase übergeführt.
Ausgehend von der unternehmerischen Vision wird eine Projektstrategie erarbeitet.
Die Projektstrategie wird konkretisiert, der Bedarf erarbeitet und auf Machbarkeit überprüft.
Das Projekt wird integral und anforderungskonform geplant und genehmigt, die Realisierung beschlossen.
Phasen im Lebenszyklus I. Strategie
II. Initiierung
III. Planung
IV. Ausführung
V. Nutzung
VI. Rück-bau...
En
de O
bje
kt-
nu
tzu
ng
szyklu
s
...Neuentwicklung
Symposium – Haus der Zukunft
Symposium – Haus der Zukunft
Einfluss der Planung im ZeitablaufIn der frühen Planungsphase am größten
Phase Gebäude-lebenszyklus
Kosten % Anteil
Einfluss %d. Planung
Hebel d.Planung
1 Strategie 0,01 100 10.000,00
2 Initiierung 0,1 80 800,00
3 Planung 2,4 45 18,75
4 Ausführung 20,0 10 0,40
5 Nutzung 75,5 5 0,07
6 Rückbau 2,0 0 0,00
Symposium – Haus der Zukunft
Keine Nachhaltigkeit
ohne
Lebenszyklusorientierung
Symposium – Haus der Zukunft
Keine Lebenszyklusorientierungohne
ohne
BIM
Symposium – Haus der Zukunft
Simultaneous Engineering
Symposium – Haus der Zukunft
Projektorganisation
Symposium – Haus der Zukunft
Planungsorganisation
Symposium – Haus der Zukunft
Traditionelle Planung vs. Integrale Planung
Symposium – Haus der Zukunft
Effizienz der Integralen Planung
Symposium – Haus der Zukunft
Herausforderungen
Ausbildung
Haltung und Selbstverständnis
Neue Vertragsformen
Neue Allianzen
Symposium – Haus der Zukunft
HerausforderungenAusbildung
Interdisziplinarität
und
Kommunikation
Kollaboration
Symposium – Haus der Zukunft
Netzwerk statt Flickwerk
HerausforderungenAusbildung
Metcalfe’sches Gesetz
Symposium – Haus der Zukunft
HerausforderungenHaltung und Selbstverständnis
1 Ergebnisunterlagen, Grundlagenermittlung
2 Vorplanung
3 Entwurfsplanung
4 Genehmigungsplanung
5 Ausführungsplanung
6 Vorbereitung der Vergabe
7 Mitwirkung bei der Vergabe
Prozess-führung
Planung
Architektur Tragwerk TGA Bauphysik Brandschutz
Symposium – Haus der Zukunft
HerausforderungenNeue Vertragsformen
Reduktion der Komplexitätdurch Vertrauen
„Nicklas Luhmann“
Symposium – Haus der Zukunft
HerausforderungenNeue Allianzen
design
design
design build
design build operate finance
develop
Symposium – Haus der Zukunft
Here comes BIM
BIM ist KEIN Werkzeug
BIM ist eine Revolution
BIM ist die Zukunft
Symposium – Haus der Zukunft
BIM - Transformation der InformationVorteil im Planungs- und Bewirtschaftungsprozess
Facility Management
Abrechnung
Ausführung
Ausschreibung
Plan
Entwurf
Gebäudedaten-
modell
traditionell mit BIM
virtuell
grafisch
alphanumerisch
grafisch
alphanumerisch
neu
Entwurf
Plan
Ausschreibung
Ausführung
Abrechnung
Facility Management
Symposium – Haus der Zukunft
Schnittstellen
Closed BIM
Symposium – Haus der Zukunft
BIM - Architektur
MPREIS, AT
Visualisierung, Animation,…. Grundrisse, Schnitte, Ansichten,…. Standardisierte Familientypen Mengen, Listen, Raumbuch,….
Planung von Form, Gestalt, Funktion und Errichtung
Symposium – Haus der Zukunft
BIM - Tragwerksplanung
MPREIS, AT
Berechnung von Tragsystemen Schalungs-, Bewehrungspläne etc. Statische Simulationsprüfung Massen, Material, Kosten,…
TWP
Symposium – Haus der Zukunft
BIM - Technische Gebäudeausrüstung
MPREIS, AT
HKLS 3D modell Grundrisse, Schnitte, Details Energieanalyse, Kollisionsprüfung Massen, Material, Kosten,…
TGA
Symposium – Haus der Zukunft
MPREIS, ATBIM optimiert jeden PlanungsprozessNeubau, Umbau, Sanierung oder Erweiterung
Symposium – Haus der Zukunft
BIM - ProjektdauerArbeitsmethoden im Vergleich
7,7
4,5
3,1
Typ A
Typ B
Typ C
Planungszeit Tage pro 100 m²
13
6,9
4,5
Typ A
Typ B
Typ C
Bauzeit Tage pro 100 m²
Typ A: Traditionelle Arbeitsmethode – sequenziell – 2DTyp B: Integrale Arbeitsmethode – ein Planungsteam – 3DTyp C: Integrale Arbeitsmethode – Gesamtplanung – BIMStudie Sera Architects, Portland Oregon, 2013
Symposium – Haus der Zukunft
75
120%
50%
100%
TraditionellePlanung
IntegralePlanung
Termin Überschreitung
BIM - Kosten- und TermintreueVergleich von Planungsmethoden
63
100%
50%
100%
TraditionellePlanung
IntegralePlanung
Kosten Überschreitung
A.T. Kearney – Study– Excellence in Capital Projects II, 2012ATP architekten ingenieure – Controlling intern 2014
Symposium – Haus der Zukunft
Organisationvom Tuschestift zu BIM
• nicht nur Änderung von 2D zu 3D
• vom Zeichnen zum Modellieren
• von Linien zu Objekten
nicht nur Einführung eines neuen „Zeichenprogramms“
sondern Umstellung der Betrachtungs- und Denkweisen
große Herausforderung an die Einführung
Symposium – Haus der Zukunft
Wir bauen zweifach
Symposium – Haus der Zukunft
Wir lernen
von planbasierter
Kommunikation
zu modellbasierter
Symposium – Haus der Zukunft
Ergebnisse und Ausblick
Entscheidungsgrundlagen
Systemintegration
Produktivität
Systemveränderung
Ressourcenschonung
Prozessveränderung
Symposium – Haus der Zukunft
Ergebnisse und AusblickEntscheidungsgrundlagen
Parametrisches Entwerfen und frühzeitige Simulation
Symposium – Haus der Zukunft
Ergebnisse und AusblickSystemintegration
Design – Procure – Build – Service auch für das Bauen
Symposium – Haus der Zukunft
Ergebnisse und AusblickProduktivität
Industrielles Produzieren mit Losgröße 1 ist der Anfang des Industriellen Bauens.
Symposium – Haus der Zukunft
Ergebnisse und AusblickSystemveränderung
Von der Baustelle zur Montagestelle
Symposium – Haus der Zukunft
Ergebnisse und AusblickRessourcenschonung
Reduktion von Verschwendung
Symposium – Haus der Zukunft
Ergebnisse und AusblickProzessveränderung
Transparenz und Vertrauen
Symposium – Haus der Zukunft
www.atp.ag