Prisvindende BIM-design af talrige trækassetter

Da opgaven var at designe et væld af forskellige facadekassetter til det 35.000 m2 store boligprojekt UN17 Village, fik vi automatisk masseproduceret 3D-modeller og arbejdstegninger, der kunne gå direkte i produktion. Det skyldes en effektiv metode, der kombinerer flere programmer og har sikret os en Tekla BIM Award.

Boligbyggeriet UN17 Village er på mange måder et nysgerrigt projekt, der undersøger forskellige veje til at imødekomme FN’s 17 verdensmål. Beboernes sundhed er i højsædet, og i forhold til bæredygtighed rummer projektet f.eks. det foreløbigt højeste træbyggeri i Danmark. I den ånd var det også oplagt at arbejde innovativt med det digitale design, og det gav god mening at sætte ind ved de mange trækassetter, der udgør substansen i byggeriets facader. Et varieret arkitektonisk udtryk og de statiske detaljer betyder samlet set, at det er tale om en hel del forskellige kassetter, hvilket er meget tidskrævende at modellere manuelt. Derfor var automatisering i høj kurs, og netop det fik vi introduceret.

Selve kassettekonceptet er designet i tæt samspil mellem os og byggeriets entreprenør CG Jensen. Facadekassetterne er produceret af JBS og vinduerne af VELFAC.

Ved at kombinere Tekla, parametrisk design og Open BIM blev det muligt at autogenerere 3D-modeller af de mange forskellige trækassetter sammen med arbejdstegninger, der kunne overleveres direkte til kassetteproducenten. Teknikken bag skyldes en god metode til at udlede og kombinere de store mængder data fra vores egen Tekla-model, arkitektens Revitmodel og fra vinduesproducenten.

Hele den effektive arbejdsgang og det gode samarbejde mellem parterne er årsagen til, at vi i 2022 vandt en regional Tekla BIM Award, der dækker byggeri i Danmark og Norge. Prisen gives hvert år til et projekt, der transformerer den måde, vi bygger på, og som er med til at udvikle byggebranchen.

Konceptudvikling

Det første skridt i processen var at udvikle et generelt konstruktionskoncept for kassetterne, som vi gjorde i en iterativ proces med entreprenøren CG Jensen. For at reducere mængden af affald designede vi træelementerne til så vidt muligt at matche de længder af træ, der var tilgængelige hos leverandøren. Desuden fandt designteamet en måde at undgå at bruge limtræ, hvilket resulterede i en betydelig CO₂- og omkostningsreduktion.

Da det generelle designkoncept var på plads, blev et lille antal Tekla-komponenter udviklet for at gøre klar til parametrisk modellering og styring af alle kassetterne via Grasshopper-Tekla Live Link.

Et automatisk dataflow

Næste udfordring var, at kassetterne har mange variationer og forskellige attributter, som giver et væld af data fordelt på flere kilder. Ingeniørarbejdet fandt sted i Tekla, men arkitekten brugte Revit til deres design, der indeholder information om placering og størrelsen af vinduer og døre. Derudover besad vinduesproducenten megen data, mens entreprenøren skulle levere informationer om produktionsflow og monteringsplaner.

Alt dette ønskede vi at kombinere i værktøjet Rhino Grasshopper, som kunne bruges til parametrisk design af kassetterne. Derfor udviklede vi først en datastruktur for, hvilke informationer der skulle integreres og hvordan. Linket i datastrukturen og relationen mellem modellerne blev skabt ved at sammenstille de tredimensionelle lokationer af samtlige elementer.

Takket være Grasshopper-Tekla Live Link og Revit plugins blev data nemt integreret i Rhino Grasshopper, hvor det var tilsvarende enkelt at implementere de øvrige informationer fra vinduesproducenten og entreprenøren. Herefter kunne Rhino Grasshopper automatisk føde data til den Tekla-komponent, der var skræddersyet som en slags template for de talrige udgaver af kassetter.

Fra Tekla-komponenten blev de mange forskellige kassetter distribueret ind i selve Tekla-modellen, som kunne generere arbejdstegninger til producenten. Tegningerne kunne bruges direkte i kraft af en meget høj detaljeringsgrad på 450 LOD (Level Of Detail).

En del af fremtidens byggeteknikker Kombinationen af Tekla Structures, parametrisk design og OpenBIM beviste i den grad sit værd i dette projekt. Selvom treenigheden allerede er kendt for at løse udfordringer ved avancerede konstruktioner, illustrerer projektet, at den effektive automatiseringsproces kan have lige så stor værdi ved mindre udfordrende bygningsstrukturer. Især når slutproduktet er produktionsklare tegninger.

Når innovation ikke synes at være afgørende for at få projektet i mål, kan byggebranchen godt have en tendens til at holde sig til de traditionelle procedurer. Resultaterne her viser et stort potentiale for automatiserede arbejdsgange, selvom det kræver lidt mere forberedende arbejde. Derfor er vi glade for, at vores passionerede BIM-specialister og andre fagfolk lagde en ekstra indsats, der endda er honoreret med en pris.