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Integrale Planung mit kreativer Innovation für das Bauen der Zukunft Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Christoph M. Achammer Symposium – Haus der Zukunft | 28.06.2016

Integrale Planung mit kreativer Innovation für das Bauen ... · utilitas ökonomisch firmitas ökologisch ... 5 Punkte zu einer nachhaltigen Architektur 0 % 100 % Optimierung 100

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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

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Symposium – Haus der Zukunft

ibpm, Forschungsbereich Industriebau und interdisziplinäre Bauplanung

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Symposium – Haus der Zukunft

Prof. Christoph Achammer Leitung Forschungsbereich Industriebau

Co_Be

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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

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Symposium – Haus der Zukunft

Standorte

60% Heimmarkt

30% Kernmarkt

10% Internationaler Markt

ATP architekten ingenieure8 Standorte

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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

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Symposium – Haus der Zukunft

Vitruv Brundtland

utilitas ökonomisch

firmitas ökologisch

venustas sozio:kulturell

Ein gutes Haus …

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Symposium – Haus der Zukunft

Ein Haus ist mehr als eine financial commodity.

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Symposium – Haus der Zukunft

Ein gutes Haus unterstützt den eigentlichen Kernprozess des Nutzers.

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Symposium – Haus der Zukunft

CO2 in der Atmosphäre

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Symposium – Haus der Zukunft

CO2 in der Atmosphäre

400.000 Jahre 1.000 Jahre

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Symposium – Haus der Zukunft

Bauen bedeutet

- 70 % Anlagevermögen

- 40 % Energieverbrauch

- 50 % Transporte

- 35 % aller Abfälle

- 30 % CO2 Emissionen

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Symposium – Haus der Zukunft

Ökonomische Nachhaltigkeit / UtilitasLebenszyklus

Erfüllung der ökonomischenZielsetzungen über die kalkulierte Lebenszeit der Immobilie

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Symposium – Haus der Zukunft

Ökonomische Nachhaltigkeit / UtilitasZeit

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Symposium – Haus der Zukunft

Ökologische Nachhaltigkeit / Firmitas

Schonung von Ressourcen Energiegerechte Bauweise Geringe Eingriffe in die Umwelt Drittverwendbarkeit

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Speed of change

Bevölkerung

Bodennutzung

Verstädterung

Big Data

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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

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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

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Bauland in Tirol

13 % Kulturland

1 % Verkehrsfläche

0,3 % Bauland

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Symposium – Haus der Zukunft

Speed of changeVerstädterung

Quelle: Ktrinko

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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

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Symposium – Haus der Zukunft

ArbeitsproduktivitätsentwicklungBaugewerbe im Vergleich mit anderen Industriezweigen

Quelle: U.S. Department of Commerce Quelle: Statistisches Bundesamt

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Symposium – Haus der Zukunft

Prozess-

veränderung

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Symposium – Haus der Zukunft

Das nachhaltigste Haus ist KEIN Haus

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Symposium – Haus der Zukunft

Leon Battista AlbertiUomo universale… und die neue Rolle des Architekten

regio

area

partitio

paries

tectum

apertio

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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

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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

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Symposium – Haus der Zukunft

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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

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Symposium – Haus der Zukunft

Keine Nachhaltigkeit

ohne

Lebenszyklusorientierung

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Symposium – Haus der Zukunft

Keine Lebenszyklusorientierungohne

ohne

BIM

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Symposium – Haus der Zukunft

Simultaneous Engineering

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Symposium – Haus der Zukunft

Projektorganisation

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Symposium – Haus der Zukunft

Planungsorganisation

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Symposium – Haus der Zukunft

Traditionelle Planung vs. Integrale Planung

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Symposium – Haus der Zukunft

Effizienz der Integralen Planung

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Symposium – Haus der Zukunft

Herausforderungen

Ausbildung

Haltung und Selbstverständnis

Neue Vertragsformen

Neue Allianzen

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Symposium – Haus der Zukunft

HerausforderungenAusbildung

Interdisziplinarität

und

Kommunikation

Kollaboration

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Symposium – Haus der Zukunft

Netzwerk statt Flickwerk

HerausforderungenAusbildung

Metcalfe’sches Gesetz

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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

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Symposium – Haus der Zukunft

HerausforderungenNeue Vertragsformen

Reduktion der Komplexitätdurch Vertrauen

„Nicklas Luhmann“

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Symposium – Haus der Zukunft

HerausforderungenNeue Allianzen

design

design

design build

design build operate finance

develop

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Symposium – Haus der Zukunft

Here comes BIM

BIM ist KEIN Werkzeug

BIM ist eine Revolution

BIM ist die Zukunft

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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

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Symposium – Haus der Zukunft

Schnittstellen

Closed BIM

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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

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Symposium – Haus der Zukunft

BIM - Tragwerksplanung

MPREIS, AT

Berechnung von Tragsystemen Schalungs-, Bewehrungspläne etc. Statische Simulationsprüfung Massen, Material, Kosten,…

TWP

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Symposium – Haus der Zukunft

BIM - Technische Gebäudeausrüstung

MPREIS, AT

HKLS 3D modell Grundrisse, Schnitte, Details Energieanalyse, Kollisionsprüfung Massen, Material, Kosten,…

TGA

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Symposium – Haus der Zukunft

MPREIS, ATBIM optimiert jeden PlanungsprozessNeubau, Umbau, Sanierung oder Erweiterung

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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

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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

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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

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Symposium – Haus der Zukunft

Wir bauen zweifach

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Symposium – Haus der Zukunft

Wir lernen

von planbasierter

Kommunikation

zu modellbasierter

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Symposium – Haus der Zukunft

Ergebnisse und Ausblick

Entscheidungsgrundlagen

Systemintegration

Produktivität

Systemveränderung

Ressourcenschonung

Prozessveränderung

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Symposium – Haus der Zukunft

Ergebnisse und AusblickEntscheidungsgrundlagen

Parametrisches Entwerfen und frühzeitige Simulation

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Symposium – Haus der Zukunft

Ergebnisse und AusblickSystemintegration

Design – Procure – Build – Service auch für das Bauen

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Symposium – Haus der Zukunft

Ergebnisse und AusblickProduktivität

Industrielles Produzieren mit Losgröße 1 ist der Anfang des Industriellen Bauens.

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Symposium – Haus der Zukunft

Ergebnisse und AusblickSystemveränderung

Von der Baustelle zur Montagestelle

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Symposium – Haus der Zukunft

Ergebnisse und AusblickRessourcenschonung

Reduktion von Verschwendung

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Symposium – Haus der Zukunft

Ergebnisse und AusblickProzessveränderung

Transparenz und Vertrauen

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Symposium – Haus der Zukunft

www.atp.ag