De wereld van parametrisch ontwerpen: kennisdocument voor DigiC

Voor DigiC, aanjager van digitalisering in de circulaire bouw en onderdeel van ROM Utrecht Region, schreef Chris Aerts een kennisdocument over parametrisch ontwerpen. Het geeft een integraal beeld van de trends en uitdagingen in de circulaire bouweconomie, met praktijkvoorbeelden van VIANEN, Sustainer en Neolithic. Hieronder de kern; het hele document lees je onderaan deze pagina.

De bouw in een spagaat

Tot en met 2030 zijn meer dan 980.000 woningen nodig; daarvoor moet de productie naar 90.000 tot 100.000 woningen per jaar. Tegelijk moeten de CO₂- en stikstofuitstoot en het gebruik van primaire materialen omlaag. Een versnipperde bouwketen, waarin veel tijd en informatie verloren gaat, maakt dat lastig. Digitalisering en parametrisering helpen om die complexiteit inzichtelijk, meetbaar en beheersbaar te maken.

Wat is een parametrisch model?

Een parametrisch model is een digitale beschrijving van een proces of product, waarmee je met variabele parameters verschillende configuraties maakt. Het werkt vooral goed waar handelingen zich herhalen, informatie expliciet moet worden en kennis hergebruikt moet worden. Met low-code software kunnen ook mensen zonder programmeerkennis zulke modellen maken.

Het vraagt wel een andere manier van denken dan het projectmatige werken in de bouw. Een model werkt alleen op logica: keuzes die nu vaak op gevoel worden gemaakt, of kennis die bij één medewerker in het hoofd zit, moet je expliciet maken. Daarna kun je het model talloze keren gebruiken.

Drie kansen voor een circulaire, industriële keten

• Circulaire haalbaarheid inzichtelijk maken: al vroeg in het ontwerp de klimaatimpact van verschillende bouwsystemen en configuraties vergelijken.
• File-to-factory: machines en robots rechtstreeks aansturen vanuit het model, zodat de stap van engineering naar productie binnen minuten digitaal gebeurt.
• Maatwerk op schaal (mass customization): binnen een bouwkundig concept talloze varianten samenstellen, die allemaal maakbaar zijn.

Drie praktijkvoorbeelden

Bij VIANEN ging het calculatietraject voor een woontoren met honderden houten gevelelementen van meer dan vier weken naar enkele dagen (lees ook ons artikel over VIANEN). Het document bevat verder een interview met Sustainer over een circulair en parametrisch bouwsysteem, en een casestudy van 3D-printbedrijf Neolithic, waar een online configurator direct de gerobotiseerde productie aanstuurt.

Waar het nog knelt

Het succes van parametrisch ontwerpen hangt maar voor een klein deel af van technologie, en vooral van de cultuur in de bouw. Kennis borgen en hergebruiken is in een projectmatige sector niet vanzelfsprekend, handmatig werk geldt nog vaak als normaal, en er is weinig kennis en tijd om modellen te maken.

Daarnaast kunnen parametrische modellen nog niet met elkaar praten, omdat er geen afspraken zijn over de gegevens die ze delen. DigiC startte daarom samen met digiGO het project 'Data delen parametrische modellen'.