Data als tool voor de architect van de toekomst

Van oudsher ontwerpen architecten handmatig. Het potlood is nog steeds de snelste en meest eenvoudige manier om een idee vorm te geven; de eenvoud geeft het creatieve proces de vrijheid die het nodig heeft. Potlood en papier hebben echter terrein verloren sinds de intrede van CAD- software en 3D-printing. CAD heeft snellere en meer nauwkeurige manieren van werken mogelijk gemaakt, maar het is in wezen een digitale tekening die nauwkeurig weergeeft wat vroeger handmatig werd weergegeven zoals plannen, doorsneden, hoogtes en details.

Wat gebeurt er als deze weergave niet langer volstaat, wanneer het populaire en meest productieve hulpmiddel niet langer voldoet aan de eisen van de sector? De bouwsector ondergaat momenteel deze omslag, wat betekent dat veel architecten zich vertrouwd moeten maken met nieuwe digitale hulpmiddelen.

Uitdagingen aangaan met behulp van data

De grootste maatschappelijke uitdagingen waar we nu en in de komende decennia voor staan zijn onder andere de woningnood, snelle verstedelijking in combinatie met bevolkingsgroei en klimaatverandering. Daarnaast is de complexiteit van stedelijke gebieden enorm toegenomen en worden er steeds meer belanghebbenden betrokken bij besluitvormingsprocessen. Ook zijn er veel meer technische eisen en de beperkingen van locaties en bouwvoorschriften zijn in alle regio's complexer geworden.

Ondertussen heeft de klimaatverandering fundamentele invloed op de manier waarop mensen wonen en werken, zeker als we kijken naar de recente voorspellingen van het KNMI over de stijging van de zeespiegel en de toename van hitte-eilanden. Extreme neerslag en droogte vormen een steeds grotere uitdaging voor o.a. de stad. En alsof dat nog niet genoeg is, stelt de 
COVID-19 pandemie architecten en stadplanners op vele andere manieren op de proef.

Tegelijkertijd nemen in de bouwsector ook de commerciële eisen verder toe. Dit betekent dat de creativiteit van onder andere architecten en stadsplanners op de proef wordt gesteld; de dichtheid van gebouwen en het gebruik van ruimte moet gemaximaliseerd worden zonder negatieve gevolgen voor de levenskwaliteit van mensen en het milieu. Zij zullen de manier waarop gebouwen, wijken en hele steden worden gepland en gebouwd fundamenteel moeten herzien.

De belangrijkste digitale transformatie tot dusver is de overstap naar BIM (Building Information Modelling), wat architecten uitgebreide ondersteuning biedt in steeds complexer wordende bouwsituaties. Wat BIM bijzonder maakt, is de schat aan informatie die duidelijk, snel en toegankelijk is voor alle betrokkenen, belanghebbenden en disciplines - niet alleen afmetingen en hoeveelheden, maar ook kosten, deadlines, materialen en nog veel meer.

Ondertussen bieden 3D-modellen, digitale weergaven en virtual reality-technologie volledig nieuwe perspectieven op bouwplannen en de gebouwde omgeving. Verderop in de levenscyclus van een gebouw komt de Digital Twin-technologie steeds vaker om de hoek kijken, waarbij digitale 3D-modellen van gebouwen ingezet kunnen worden om de dagelijkse werkzaamheden te plannen op basis van real-time data. De nauwkeurigheid, gedetailleerdheid en informatiedichtheid van deze tools vormen de basis voor een efficiëntere samenwerking en een grotere betrokkenheid van alle stakeholders.

Intelligente analyses tijdens eerste fases van designproces 

Hoewel BIM een natuurlijk onderdeel geworden is van de diverse bouwfasen, is gebleken dat het te omslachtig is om tijdens eerste fases in het design- en planningsproces effectief gebruikt te worden. Hierdoor moesten architecten het stellen zonder intelligente hulpmiddelen voor bijvoorbeeld haalbaarheids- en conceptstudies. Maar juist in deze fasen is het essentieel om grondige analyses uit te voeren. Hier wordt immers de basis gelegd van tot wel 50% van de uiteindelijke waardecreatie. Tot nu toe waren dergelijke analyses tijdrovend én contra-intuïtief voor architecten die doorgaans eerst ontwerpen en dan analyseren en niet andersom.

Dankzij cloud computing en de beschikbaarheid van digitale data kan deze vertrouwde workflow enorm verbeterd worden. Zulke technologie kan vanaf de vroege ontwerpfase ingezet worden om architecten te helpen en hun ervaring te optimaliseren. Data veranderen de regels doordat ze architecten gedetailleerde inzichten verschaffen waarmee ze beter geïnformeerde beslissingen kunnen nemen tijdens het volledige traject, van haalbaarheidsstudies tot de evaluatie van de gebouweigenschappen. Voorheen waren bepaalde gegevens voor architecten alleen beschikbaar in handboeken en boeken - nu zijn ze overal om ons heen en up-to-date. Denk aan BIM-databases, IoT-apparaten, weer- en verkeersgegevens en feedback van gebruikers.

AI, de volgende verandering in de gereedschapskist van architecten, is een instrument dat uitblinkt in het uitvoeren van gespecialiseerde taken en dat meedenkt met architecten om tijdrovende, vervelende taken die normaal gesproken veel tijd in beslag nemen tot een eenvoudig karwei te maken. Data en AI helpen architecten met het realiseren van een meer resultaatgerichte manier van werken, om betere eindresultaten te bereiken. Technologie stelt architecten nu in staat om een grote verscheidenheid aan scenario's digitaal te testen en optimale oplossingen te vinden binnen de gekozen parameters. Deze risicovrije testomgeving integreert ontwerp en analyse in één enkel platform. Ook inspireert het tot het ontdekken van nieuwe creatieve benaderingen. Designers kunnen factoren zoals zon, daglicht, geluid en microklimaat vanaf het begin in realtime testen en verwerken. Dit legt een solide, evidence-based design voor een duurzamer project en een kostenefficiënte bouwfase later in de tijd.

Expertise van architecten blijft onvervangbaar

Wat staat er verder op stapel voor de gereedschapskist van architecten? Het is een spannende tijd: de architectuur evolueert naar een datagedreven, collaboratieve manier van werken. Architectuur zal meer gaan lijken op productontwikkeling, waarbij een iteratief proces architecten in staat stelt gemakkelijker te ontwerpen met het eindresultaat in gedachten. Naarmate alledaagse processen meer gestandaardiseerd worden dankzij technologie en effectievere workflows, krijgen architecten meer tijd om te ontwerpen. Potlood en papier blijven voor architecten de belangrijkste hulpmiddelen om ideeën te testen, maar dat zal samengaan met het gebruik van geavanceerde digitale hulpmiddelen. Alleen door van data een instrument voor elke architect te maken, kunnen we de uitdagingen aangaan waarvoor we ons momenteel gesteld zien.

De enige constante in deze ontwikkeling is en blijft de intuïtie en expertise van architecten. Zij worden nooit vervangen. Het is de architect die scherp inzicht heeft in de lokale omstandigheden en behoeften, of het nu gaat om culturele en esthetische waarden, lokale en regionale bouwvoorschriften of het complexe web van relaties die de sleutel vormen tot vastgoedontwikkeling, nu en in de toekomst. Om met de woorden van de beroemde architect Sir Norman Foster te spreken: "The pencil and computer are, if left to their own devices, equally dumb and only as good as the person driving them.”