ARKITEKTONISKA OBJEKT I INDUSTRIELLT BOSTADSBYGGANDE

Transkript

1 AKIEKNISKA BJEK I INUSIELL BSASBYGGANE EN GANISAINSMELL FÖ PUKPLAFMA Industriellt byggande och trämanufaktur Fredrik Wikberg, tekn lic EN GANISAINSMELL FÖ PUKPLAFMA

2 el av forskningsplattformen LWE Finansiering LWE, Lunds Universitet, Formas (steg 2: dr) Handledning oktorandprojektet: Arkitektonisk utformning i industriellt byggande Huvudhandledare Anders Ekholm, professor, Projekteringsmetodik Biträdande handledare Miklós Molnár, tekn dr, Konstruktionsteknik Industriellt samarbete (fallstudier) pen House Production AB, erome AB (steg 1, lic) Skanska (steg 2: pågående,dr) IN ME EMPII (ELESULA) ESULA MELL INUSIELL BYGGANE CH ÄMANUFAKU / EN GANISAINSMELL FÖ PUKPLAFMA

3 Projektbakgrund: allmänt Nationell satsning på träforskning inom LWE Intresse för industriellt byggande inom byggindustrin. Industrialisering som tänkbar lösning för att förbättra produktiviteten inom byggindustrin. En vilja finns att kunna erbjuda kundanpassade lösningar inom ramen för s k mass customization, lean production m.m. Förutsättningarna för arkitektonisk utformning oklara inom det industriella byggandets plattformstänkande och designprocesser. IN ME EMPII (ELESULA) ESULA MELL INUSIELL BYGGANE CH ÄMANUFAKU / EN GANISAINSMELL FÖ PUKPLAFMA

4 Syftet med forskningen Syftet med forskningsprojektet är att förbättra förutsättningarna för arkitektonisk utformning inom det industriella byggandet. Av speciellt intresse är organisationen av produktplattformar och designprocesser. etta mot bakgrund av att arkitektonisk utformning i tidiga skeden i hög utsträckning sker enligt traditionell metodik. esultaten ska vara av värde för företag som önskar möta krav på arkitektonisk utformning och kundanpassade lösningar med en industrialiserad designprocess. IN ME EMPII (ELESULA) ESULA MELL INUSIELL BYGGANE CH ÄMANUFAKU / EN GANISAINSMELL FÖ PUKPLAFMA

5 Forskningsfrågor Vilka är förutsättningarna för arkitektonisk utformning i produktutvecklingen? Hur kan industriella designprocesser organiseras för att stödja arkitektonisk utformning? Hur kan designinformation organiseras i produktplattformarna så att den stödjer arkitektonisk utformning? IN ME EMPII (ELESULA) ESULA MELL INUSIELL BYGGANE CH ÄMANUFAKU / EN GANISAINSMELL FÖ PUKPLAFMA

6 Forskningsdesign (lic) eori State of the art Syntes 2 st koncept eori, tre huvudområden: Hypotes Industriellt byggande Arkitektur i ett systemperspektiv esignprocessen i det industriella byggandet papers Empirisk prövning tre case tre konferensartiklar licavhandling ev. vetenskaplig artikel Modell slutresultat IN ME EMPII (ELESULA) ESULA MELL INUSIELL BYGGANE CH ÄMANUFAKU / EN GANISAINSMELL FÖ PUKPLAFMA

7 eori - Industriellt byggande Historisk tillbakablick - 3 generationer industrialiserat byggande (Adler) Industrialiserat respektive industriellt byggande. Karaktäristik industriellt byggande (Lessing) : - 8 punkter. Varav 4 punkter av särskild vikt för arkitektonisk utformning: - Planering och kontroll av processer - ekniska systemen - Kundfokus - Användning av IC information and kommunikationsteknologi IN ME EMPII (ELESULA) ESULA MELL

8 eori - Arkitektur i ett systemperspektiv Behandlar vad arkitektur är. - Är både teori och praktik. - Är både konst och vetenskap. Byggnader kan betraktas utifrån olika aspektuella vyer - teknisk-kompositionella (element) - brukar-funktionella (aktiviteter) - upplevelsemässiga (fenomenologiska) påverkar avsiktligt dem som brukar och upplever den (Steadman 1975, Hillier 1996) Sammantaget ett komplext vetenskapligt område Systemet människa byggd miljö (Ekholm 1987). Arkitekten strävar efter att uppnå samspel och integration IN ME EMPII (ELESULA) ESULA MELL

9 eori esignprocessen i det industriella byggandet Modulariserade plattformar - gör det svårt för projektörer att tillfredsställa specifika kundkrav med traditionell process. isk för ad-hoc -lösningar. Produktfokuserat istället för projektfokuserat. - fta Bottom-up - strategi i motsats till top-down -strategi i produktbestämningen (konfiguration). Produktutveckling skild från produktbestämning - Modulariseringsstrategier kan reducera produkt-komplexitet i produktplattformar (Hvam et al 2008). - Användargränssnitten i konfiguratorer tar ofta sin utgångspunkt i den teknisk plattformen. -IC kan erbjuda stöd för parallella kundanpassade gränssnitt (lofsson et al 2004). IN ME EMPII (ELESULA) ESULA MELL

10 Syntes av teori/ Koncept 1(2): Arkitektoniska objekt som informationsbärare Ett koncept med arkitektoniska objekt kan i produktplattformar integrera olika kompositionella och brukarfunktionella aspekter. IN ME An architectural object is an information object representing a situation of people, behaviour, experience and environment seen as a unit. Avser i en konfigurationsprocess flytta fokus från byggsystemet (teknisk funktionell vy) till brukaren (brukarfunktionell vy), och hans krav på byggnaden i del-helhet. Jämför behaviour setting (Barker 1968) eller pattern (Alexander 1977). EMPII (ELESULA) ESULA MELL INUSIELL BYGGANE CH ÄMANUFAKU / EN GANISAINSMELL FÖ PUKPLAFMA

11 Syntes av teori/ Koncept 2(2): Systemstruktur med kompositionsnivåer Arkitektoniska objekt avses kunna stödja omslutandehierarkier i produktplattformen och därigenom möjliggöra en brukarfunktionell vy på flera kompositionsnivåer. Skall medge konfigurering top-down utifrån programkrav på olika designivåer i processen. Jämför holarkiska principer (Sammanhang del helhet, Koestler 1978), Support Infill (Habraken 1972) eller olika exempel på bygglådetänkande inom strukturalismen. IN ME EMPII (ELESULA) ESULA MELL INUSIELL BYGGANE CH ÄMANUFAKU / EN GANISAINSMELL FÖ PUKPLAFMA

12 Empirisk prövning Hypotes he concept of architectural objects can support architectural design in industrialized house-building. est i 3 case-studier fram till lic. stöd för modularisering (case 1) stöd för produktkonfigurering (case 2) stöd för plattformsutveckling (case 3)..där resultatet ligger till grund för en teoretisk organisationsmodell för produktplattformar som stöder arkitektonisk utformning. IN ME EMPII (ELESULA) ESULA MELL INUSIELL BYGGANE CH ÄMANUFAKU / EN GANISAINSMELL FÖ PUKPLAFMA

13 Case 1 stöd för modularisering Förstudie: Studie av designprocessen i ett industriellt byggande (pen House Production AB). - Identifiering av egenkomponerade designmoduler som stöd för konfigurering och BIM. - ger implicit stöd åt arkitektoniska objekt.?. Simulering av modulär plattform med arkitektoniska objekt. - explicit modularisering utifrån en brukarfunktionell vy, parallellt med den tekniska plattformens moduler (volymmoduler). Generic part-of structure BIM-objekt Generic kind-of structure Customer view design-objekt Engineering view Production (part) view PM-objekt etc Hvam et al.(2008) IN ME EMPII (ELESULA) ESULA MELL INUSIELL BYGGANE CH ÄMANUFAKU / EN GANISAINSMELL FÖ PUKPLAFMA

14 Case 2 Stöd för Produktkonfigurering estar principen med kompositionsnivåer på en simulerad plattform med arkitektoniska objekt. estar produktkonfigurering utifrån gränssnittet med olika möjliga objektval/ konfigurationer på respektive nivå. Konfiguratorlösning kan ev. ersätta traditionell förprojektering.. VAL 1. stadsdelsnivå 2. kvarter/ byggnadsnivå 3. trapphus/ alt. våningsplan 4. lägenhet/ aktivitetsutrymmesnivå IN ME EMPII (ELESULA) ESULA MELL INUSIELL BYGGANE CH ÄMANUFAKU / EN GANISAINSMELL FÖ PUKPLAFMA

15 Case 3 Stöd för Plattformsutveckling En brukarfunktionell vy (arkitektoniska objekt) kan i plattformsutvecklingen testas mot en teknisk-funktionell vy (modulbyggdelar etc). Korsvis funktionsanalys (som del av MF) kan vara ett stöd i plattformsutvecklingen, vad gäller både den tekniska plattformen och en design-plattform. (case i samarbete med CBB/ erome AB yréns AB). IN ME EMPII (ELESULA) ESULA MELL INUSIELL BYGGANE CH ÄMANUFAKU / EN GANISAINSMELL FÖ PUKPLAFMA

16 esultat En organisationmodell för produktplattformar Modellen ska stödja implementering av produktplattformar i BIM-miljö och samtidigt stödja arkitektonisk utformning / produktkonfigurering. arkitektoniska modulobjekt bjekt-attribut som aktiviteter och byggdelar (elements) ska kunna representeras i ett arkitektoniskt sammanhang med resulterande egenskaper organisationsnivåer bjektegenskaper på högre nivåer är styrande för frihetsgraderna på lägre nivåer i plattformen. IN ME EMPII (ELESULA) ESULA MELL INUSIELL BYGGANE CH ÄMANUFAKU / EN GANISAINSMELL FÖ PUKPLAFMA

17 esultat En organisationmodell för produktplattformar Modellen ska stödja implementering av produktplattformar i BIM-miljö och samtidigt stödja arkitektonisk utformning / produktkonfigurering. arkitektoniska modulobjekt bjekt-attribut som aktiviteter och byggdelar (elements) ska kunna representeras i ett arkitektoniskt sammanhang med resulterande egenskaper organisationsnivåer bjektegenskaper på högre nivåer är styrande för frihetsgraderna på lägre nivåer i plattformen. IN ME EMPII (ELESULA) ett formaliserat box-in-box -system! ESULA MELL INUSIELL BYGGANE CH ÄMANUFAKU / EN GANISAINSMELL FÖ PUKPLAFMA

18 Slutsatser Licavhandling Stöd för hypotesen att arkitektoniska objekt kan vara ett stöd för arkitektonisk utformning inom det industriella byggandet. - rganisationen av produktplattformar. - Effektivisering av designprocessen genom designkonfigurering. Forskningsresultaten visar att det är möjligt att introducera en objektorganisation som beaktar arkitektoniska aspekter i ett modulärt systemsammanhang parallellt med andra systemvyer. rganisationsmodellen för produktplattformar skall vara ett stöd för implementering av konceptet i programvaror och konfiguratorer i ett senare skede. IN ME EMPII (ELESULA) ESULA MELL

19 Fortsatt forskning En fördjupningsdel med SKANSKA som partner avser 2011/2012 Studera hur konceptet och organisationsmodellen eventuellt kan implementeras i programvaror och stödsystem (CA, konfiguratorer) till stöd för arkitektonisk utformning. Kopplingen till informationshanteringen i processerna (BIM, PM-system etc) bör belysas. - objekt- och egenskapsrepresentationer i BIM/ produktmodeller - representation av frihetsgrader/ parametriska funktioner i objekten - Användargränssnitt konfigurator Övrigt: Fördjupa lean design aspekter/ illustrera processmodeller. Benchmarking/ jämförelse konfiguratorlösningar japanska hustillverkare/ tillverkningsindustri Översiktligt belysa arkitektens roll IN ME EMPII (ELESULA) ESULA MELL INUSIELL BYGGANE CH ÄMANUFAKU / EN GANISAINSMELL FÖ PUKPLAFMA

20 ack för visat intresse! Fredrik Wikberg IN ME EMPII (ELESULA) ESULA MELL