Produktkonfigurering i byggeriet Indledning Formålet med projektet ...

Produktkonfigurering i byggeriet
Per Kortegaard, lektor, arkitekt maa, Arkitektskolen i Aarhus
Indledning
Arkitektskolen i Aarhus og DTU har i samarbejde med DALTON Betonelementer
A/S og en række andre virk somheder, der fremstiller bygningskomponenter
indledt et forskningsmæssigt samarbejde med titl en ”Produktkonfigurering i
byggeriet”.
Projektet er støttet af Den Jysk -Fynske IT -korridor under Ministeriet for
Videnskab, Teknologi og Udvikling.
Projektet indgår som en del af det store engagement som pt. p ågår omkring
”digitaliseringen af byggeriet” i Danmark.
Formålet med projektet
Målet for dette projekt er, at igangsætte arbejdet med udarbejdelse af
3D elektroniske parametriske produktmodeller af danske bygningskomponenter, i
et samarbejde med de produ cerende firmaer.
Anvendelsen af disse produktmodeller retter sig mod 2
formål:
Det ene formål er rettet ”ud ad” mod projekterende arkitekter og udførende
entreprenører.
De elektroniske modeller skal således direkte kunne anvendes af arkitekter i
udarbej delsen af deres 3D bygningsmodeller, både i sk itseringen, visualiseringen
og projekteringen.
Entreprenørerne skal kunne anvende modellerne i forbindelse med prissætning
og forskellige former for simulering: opførelse og logistik mv.
Det andet formål er re ttet ”ind ad” m od selve produktionsvirksomhedens egne
arbejdsgange. Hensigten er her, ved hjælp af de elektroniske modeller, at kunne
effektivisere og rationalisere a rbejdsgangene i forbindelse med udarbejdelse af
produktionsgrundlag, styklister, prisfastsættelse og tilbudsgivning.
Visionen
Visionen er, at de forsk ellige bygningsdele: vægge, vinduer, døre, trapper,
altaner mv. ligger som 3D elektroniske parametriske objekter på Internettet.
Som projekterende nedtager man modellen af komponenten, bringer den ind i sin
3D bygningsmodel og tilpasser via parametrene højder, længder, bredde, antal
mv. i henhold til den ønskede udformning.

I modellen af bygningskomponenten er indbagt / indskrevet producenternes
”ekspertviden”, relevante regelsæt og begrænsninger, således at komponenten
er producerbar og overholder gældende regler.
En række spørgsmål rejser sig.
Èt diskussionsemne i d enne sammenhæng er detaljeringen af modellen.
Modellen (afhængig af komponenttypen) behøver, for anvendelse i arkitektens
bygningsmo del, ikke nødvendigvis den komplette detaljering.
Forestiller man sig eksempelvis et metalvindue, indgår der en række
samlingsbeslag, skruer tætningslister mv. i konstruktionen, som ikke er
nødvendig detaljering for anvendelse i bygningsmodellen.
Når komp onenten er ”færdigparametriseret” i 3D -bygningsmodellen og derved
har fundet sin endelige geometri og udformning, kan mo dellens data returneres
til producenten, som læser disse dat a ind i sin konfigurator.
Producentens konfigurator beregner nu på baggrund af datasættet fra arkitektens
parametriserede komponent den totale stykliste, skæremål, evt. tilbu dslister mv.
og udtegner evt. nødvendige produktionstegninger, eller anvender de digitale
data direkte, i forbindelse med elekt ronisk styrede produktionsværk tøjer.
Rutiner og forløb, man kender inden for en række andre sektorer af
fremstillingsindustrien, søges her introduceret i byggeriet.
Formålet er reduceret tidsforbrug og gennemløbstider hos alle parter s
større præcision og som spin -off heraf, re ducering af fejl.
amt en
Ovenstående arbejde indgår som et bidrag til det paradigmeskifte, vi alle taler
om, er på vej i dansk byggeri. Paradigmeskiftet fra 2D tegning og projektering til
3D modellering med ”intelligente” modeller og løbende genanvendelse af de
data, der gennem processen bliver skabt.
Samarbejdet med mange virksomheder
Projektet er planlagt således, at de producentfirmaer, der indgår i
forskningssamarbejdet, dækker bredt over byggesektoren, således at der bli ver
udarbejdet komponentmodeller af de n ”helhed” af bygningskomponenter , s om
indgår i et samlet byggeri.
Netop via udarbejdelsen af modeller over denne helhed, stimuleres processen
mod anvendelsen af de 3D elektronisk værktøjer, vi i dag er i besiddelse a f, men
som har svært ved at slå igenne m i den danske byggesektor som helhed.
Arbejdet i denne bredde klarlægger endvidere de forskelligartede behov , som er
gældende hos forskelligartede producenter.
Følgende komponentmodeller er blevet udarbejdet i større eller mindre
detaljering

Betontrappe r (Dalton A/S)
Sandwich - og vægelementer (Dalton A/S)
Dækelementer (H+H Fiboment A/S nu EXPAN A/S)
Altaner (Hi -Con Aps)
Vinduer (Velfac)
Trætrapper (Dolle A/S)
Døre (Swedoor)
Porte (Mogens Ydes Eftf. A/S)
Gulve (Hørning)
Lofter (A/S L. Hammerich & Co)
Præfabrikerede badeværelser (EJ Badekabiner)
Modellerne bliver dannet via kodning i GDL (Geometric Description Luanguage).
GDL er programmeringssproge t u nder ArchiCAD. GDLobjekterne kan derfor
umiddelbart direkte anvendes i ArchiCAD, men kan også bringes i an vendelse i
ADT- Architectural Desktop via en Adaptor (Plug -in).
Efterårssemesterkursus på AAA
På Arkitektskolen i Aarhus har 3. års studerende i et studieforløb – med
undervisere, som også deltager i Produktkonfigureringsproje ktet: lektor Per
kortegaard, lektor Jørn Skauge og lektor Kristian A gger – med brug af denne
teknik udarbejdet GDL -komponent prototyper i samarbejde med virksomhederne.
Ved hjælp af de skabte elektroniske objekter gennemførte vi et
projekteringsforsøg med studerende.
En boligbebyggel se på havnen i Århus.
Komponentmodeller og bygningsforslagene kan ses via følgende adresse:
http://www.arkitekturogit.a-aarhus.dk
Det er første gang, vi er vi er gået så langt
firmaspecifikke 3D digitale komponenter.
i den rene anvendelse a f
Og en række spørgsmål rejser sig da også straks:
- Detal jeringsgraden i objekterne.
- Hvordan kan objekterne ”følge” den proces, der ligger i udvikli ngen af et
arkitekturprojekt.
- Det elektroniske samspil melle m objekter skabt i GDL og ADT, som det mest
udbredte software i Danmark.
- Objekternes egenskaber i henhold til u dtræk af mængder, styklister og
beskrivelser fra modellen.
- I hvilken udst rækning tilfredsstiller komponenterne den arkitektoniske fordring
- mv.

Dalton A/S
Enkelte firmaer deltager i større omfang end andre i projektet, her bl
DALTON A/S.
I samarbejde med DALTON A/S er udarbejdet en komplet parametrisk
betontrappe (Type 1.1).
Af en række parametre, der kan sættes, skal her blot nævnes :
- Antal etager
- Etagehøjde,
- Løbsretning
- Reposhøjder
- Forskellige forhold omkring dørplac eringer i forhold til repos
- Materialevalg
- Valg af gelændertype
- mm.fl.
andt andre
Efter indtastningerne af de ønskede parametre, t
automatisk m odellen.
ildanner cadværktøjet
Trappen og den samlede brugsanvisning til parametriseringen kan ses på
følgende adress e, hvorfra modell en også kan downloades:
http://www.arkitekturogit.a-aarhus.dk/gdl/b rugsanvisninger
Det næste trin i arbejdet med Daltontrappen bliver forsøg med automatisk
udskrift af tegninger til støberiet fra cadmodellen.
Hensigten er at få formuleret reglerne for, hvad der skal indstøbes i trappen i
forhold til trap pebredder og læn gder i form af armering, løftekroge, bøjler oa.
Dette skal styres via en konfigurartor, som kodes med disse regelsæt.
En række spørgsmål og problemer rejser sig:
- Samspillet mel lem forskelligt software
- Hvilken software er den mest velegnede
- Mængd en af variationsmuligheder
- Praktiske problemer med implementeringen
- m.fl.
De næste trin
De næste skridt i projektet bliver at få opgraderet og præciseret de GDLobjekter,
der er udarbejdede, således, at vi kan etabl ere et mere kvalificeret
projekteringsfor søg.
3xNielsen A/S stiller sig her til rådighed i projektet.
Det afgørende samarbejde
For et projekt af denne karakter er det afgørende, at mange parter med forskellig
viden er involverede.

På Arkitektskolen i Aarhus har vi gennem mange år arbejdet med ele ktroniske
bygningsmodeller i både undervisning og forskning.
Arkitektskolen bidrager med denne viden samt viden om udarbejdelse af
parametriske komponenter.
DTU, Center for Produktmodellering har – ved lektor Lars Hvam - gennem en
årrække forsket i - og forestået praktisk implementering af forsk ellige elektroniske
produktmodeller for en række forsk elligartede firmaer.
Netop koblingen af disse kompetencer udg ør en nødvendig helh ed for at
gennemføre projektet, med det dobbeltformål, som indledningsvist er beskrevet.
Det er i koblingen mell em DTU´s kompetencer inden for produktmodellering og
konfigurering og Arkitektskolens viden inden for d esign og byggeri, at selve
forskningstyngden ligger.
Aalborg Universitet, Dep of Production bidrager med sin viden om udvi kling og
modellering af p rodukter samt grundlæggende systemteoretiske begreber. Viden
der er høstet primært i nden for industriproduktion, som på mange måder er
længere fremme end byggeriet.
Teknologisk Institut bidrager med sit store netværk ud i byggebran chen og med
opbygning af læringsnetværk.
Alexandrainstituttet, bidrager med ekspertise inden for s oftwareudvikling i
forbindelse med udvikling af links mellem modellering og konfigurering.
Byggeinformatik bidrager med internationale kontakter via sit netv ærk.
Som ekstern støtte for projekt et har vi en række systemleverandører: Lasercad,
TurnTool, Autodesk samt ArchiLab fra Engl and.
Projektet er i øvrigt anbefalet af Dansk Byggematerialeindustri v. Direktør
Christian Lerche
Forventningerne til projektet
Forventningerne til projektet er, at vi, over de næste 18 måneder, som projektet
løber over, kan have implementeret nogle praktiske og demonstrerbare
eksempler hos nogle af de firmaer, der deltager i p rojektet.
Derudover er det planen at have gennemført for skellige projekteringsforsøg i
både studiemæssig og professionel sammenhæng.
Vi ønsker med projektet at bidrage med viden og udvikle
fortsatte udvikling mod digitaliseringen af dansk byggeri.
de rutiner inden for den
Gennem projektet afholdes 3 konference r om projektet og dets resultater.
Projektadministrator: Per Kortegaard, lektor, arkitekt maa, Arkitektskolen i Aarhus
tlf.: 89 36 00 00
http://www.konfigbyg.dk
Illustrationer og billedtekster:

Elektronisk pa rametrisk model af trappe fra DALTON A/S.
http://www.arkitekturogit.a-aarhus.dk/gdl
Udarbejdet af stud. arch. David Kjøller og Jacob Lanng

Eksempel på parametre for elektronisk model af trappe f ra DALTON A/S.
http://www.arkitekturogit.a-aarhus.dk/gdl/brugsanvisninger
Udarbejdet af stud. arch. David Kjøller

Elektronisk parametrisk model af altan fra Hi -Con aps
Udarbejdet af stud. arch. Kamilla Kinimond og Mett e Mikkelsen
Elektronisk parametrisk model af port fra Mogens Ydes Eftf. A/S
Udarbejdet af stud. arch. Rikk e.Rønnov.Sølvsten og Rikke Mølgaard
Elektronisk parametrisk model af trætrappe fra Dolle A/S
Udarbejdet af stud. arch. M alene Probst og Rasmus Odgaard

Elektronisk parametrisk model af parametrisk badeværelse.
Udarbejdet af stud. arch. Heid i Hardis og Mar ianne Byskov
Snit genereret fra elektronisk bygningsmodel, opbygget af parametriserede
komponenter.

Udarbejde t af stud. arch. Rikk e.Rønnov.Sølvsten
Visualisering af model opbygget af parametriserede komponenter
Udarbejdet af stud. arch. Malene Probst