Hoe precisie meer vrijheid creëert voor creatieve oplossingen
Samen met hun vader Hans-Günther Schwarz zijn de broers Jörg-Helmuth en Bernd-Simon de derde generatie van de familie Schwarz die het architectenbureau leiden. Ze vertrouwen altijd op de nieuwste technologieën - waaronder 3D-lasermeting met de BLK360 van Leica Geosystems. Hoe het apparaat de workflow van het architectenbureau heeft veranderd - en waarom een zeer speciale trap in Neurenberg niet zou bestaan zonder een laserscanner.
1956 is een symbolisch jaar voor de architectonische ontwikkeling van Neurenberg - met de renovatie van het grotendeels verwoeste stadhuis beginnen architecten, bouwers en particulieren in de hele stad aan de wederopbouw van de Frankische metropool. Onder hen: Horst Schwarz, architect en meesterbrein, die zonder meer zijn eigen architectenbureau opent. Als een van de eerste bouwmeesters van zijn generatie gebruikt hij een lichtpauzerende machine - een echte noviteit in die tijd, waardoor de inventieve ondernemer tot diep in de nacht kan doorwerken en zo de concurrentie een stap voor blijft.
Meer dan 50 jaar later vinden de broers Jörg-Helmuth en Bernd-Simon Schwarz veel van hun grootvader terug in zichzelf. Opgegroeid in het architectenbureau van de familie, was niet alleen hun liefde voor architectuur hun tweede natuur, maar ook hun enthousiasme voor nieuwe technologieën en onconventionele benaderingen. "We wilden altijd de vinger aan de pols houden en op de hoogte blijven van alle nieuwe technieken", legt Jörg-Helmuth Schwarz uit. De light tracing machine voor de derde generatie bij Architekturbüro Schwarz: de BLK360 G1 3D laserscanner van Leica Geosystems.
Meer ruimte, minder risico
Dankzij de LiDAR-technologie, die 360.000 punten per seconde vastlegt, levert het apparaat binnen korte tijd een compleet en vooral realistisch beeld van de situatie op de bouwplaats.
"Met de BLK360 zijn we beschermd tegen onaangename verrassingen en beschikken we al over veel informatie die we nodig hebben voor de planningsfase", zegt ook Jörg-Helmuth Schwarz.
De laserscanner registreert de hele omgeving binnen een straal van tien meter met een nauwkeurigheid van zes millimeter. Het maximale bereik bedraagt 60 meter. Uit de talloze geregistreerde datapunten ontstaat een 3D-puntenwolk, die de architecten vervolgens importeren in een Building Information Modelling (BIM)-programma zoals "Revit". Verrijkt met informatie uit de as-built documenten, bijvoorbeeld over metselwerk en andere componentlagen, kan nu een 3D-model van het gehele bouwproject worden gecreëerd.
Deze realistische replica dient de gebroeders Schwarz en hun collega's in het architectenbureau nu als basis voor de planning.
"We moeten af van het denken in plattegronden," zegt Bernd-Simon Schwarz. In plaats daarvan zijn de medewerkers van Architektenbüro Schwarz begonnen het gebouw in 3D te tekenen en vanuit dit model de plattegronden te genereren.
Het voordeel van deze aanpak: De architecten werken te allen tijde met absoluut nauwkeurige gegevens - vooral bij complexe bestaande projecten van onschatbare waarde. Want de realistische replica voorkomt niet alleen een tijdrovende en kostbare crashplanning als er iets misgaat. Het gebruik van de BLK360 maakt vanaf het begin meer flexibiliteit en creativiteit bij de planning mogelijk.
"De 3D-laserscan helpt ons om al in de planningsfase verschillende mogelijkheden te controleren en aan de klant voor te stellen - zonder het risico dat iets achteraf niet past", zegt Jörg-Helmuth Schwarz.
Voor het gebruik van BLK360 moest Architektenbüro Schwarz met bepaalde zekerheden plannen, zoals in de branche gebruikelijk is. Om problemen bij de uitvoering en herschikking op het laatste moment te voorkomen, rekent men meestal met toleranties van zo'n tien centimeter. Dat beperkt echter de mogelijkheden. "Voordat we de BLK360 voor voorraadopname gebruikten, zouden we klanten nooit een oplossing hebben voorgesteld die op de centimeter nauwkeurig paste", legt Bernd-Simon Schwarz uit. Het risico op problemen en exploderende kosten is gewoon te groot. "Laserscanning opent voor ons volledig nieuwe mogelijkheden om complexe projecten te benaderen en onconventionele oplossingen te vinden. Omdat we vanaf het begin weten of ze daadwerkelijk uitvoerbaar zijn."
Een lastige trap
De waarde van deze flexibiliteit werd op indrukwekkende wijze aangetoond bij een bijzonder renovatieproject: het trappenhuis van een overheidsgebouw in Neurenberg moest volledig worden gerenoveerd volgens de nieuwe werkplekrichtlijn.
Het gebouw uit de jaren 1970 valt op door zijn onconventionele vorm. Het hele gebouw is gebouwd op een driehoekig raster - de plattegrond vertoont een driehoekige vorm, evenals de plafondtegels, tegels en straatstenen voor de deur. Een concept dat echter tot problemen leidt bij het trappenhuis: De trap is geplaatst in een zeshoekig trappenhuis - met als gevolg dat de gebruiker niet zoals gebruikelijk verticaal omhoog kan lopen. In plaats daarvan loopt het pad eerst diagonaal de ene kant op, om vervolgens midden op de trap een U-bocht te maken in de andere richting. In combinatie met het feit dat de helling naar hedendaagse maatstaven te steil is, maakt dit de beklimming uiterst inspannend.
Op de ongewone trap vonden dan ook steeds weer ongelukken en valpartijen plaats.
Trappen
Deze situatie werd bemoeilijkt door het feit dat de officiële werkzaamheden gewoon door moesten gaan.
"We moesten een nieuwe trap plannen zonder het werk van het personeel te veel te verstoren," herinnert Bernd-Simon Schwarz zich. Een volledige afbraak en nieuwbouw van het trappenhuis was dus uitgesloten, al was het maar om geluidsredenen. Wat nodig was, was een creatieve en visueel aantrekkelijke oplossing die het oude gebouw zo veel mogelijk onaangetast zou laten en niet tot exorbitante kosten voor de opdrachtgever zou leiden.
De sleutel tot deze oplossing was het gebruik van een gedetailleerde en realistische 3D-laserscan.
"Zonder het gebruik van de BLK360 was het project in deze vorm zeker niet mogelijk geweest", merkt Jörg-Helmuth Schwarz op.
Na een eerste rondgang met enkele foto's trok het team met de laserscanner naar binnen en nam in totaal vijf beelden: Eén op elke verdieping, één op de tussenverdieping en één in het midden van elke trap. Elke scan duurde ongeveer twee minuten - na korte tijd hadden de architecten een realistisch beeld van de omstandigheden ter plaatse. Met het in "Revit" gecreëerde 3D-model kon de planning beginnen - en konden de jonge architecten hun creativiteit de vrije loop laten.
Stap voor stap naar het doel
Het resultaat van deze planningsfase: de nieuwe trap moest half op de oude trap en half op het oog van de trap, d.w.z. de open ruimte tussen de huidige vluchten, worden gebouwd. Om de steekverhouding aan de moderne voorschriften aan te passen, werden de nieuwe verticale vluchten op de bestaande treden gebetonneerd.
Het deel van de nieuwe trap dat op het trapoog ligt, werd gevormd als een in het werk gestorte betonnen trap - aangezien het verloop van de oude trap nog zichtbaar was, waren geprefabriceerde delen hier niet mogelijk. Om de nieuwe trap de nodige constructieve veiligheid te geven, werd bovendien een polygonale droogbouwconstructie als onderbalk aangebracht. Op die manier heeft het architectenteam het driehoekige motief van het gebouw slim opgepakt en op een moderne manier geherinterpreteerd.
Bij de uitvoering van dit wilde idee was elke centimeter van belang - het vastleggen van de exacte afmetingen en hellingen was dus absoluut cruciaal. De ongewone vorm van de trap maakte handmatige vastlegging echter vrijwel onmogelijk. Met de BLK360 konden de gebroeders Schwarz er niet alleen voor zorgen dat de opgenomen gegevens overeenkwamen met de werkelijkheid. Ze konden de opdrachtgever van meet af aan een concreet voorstel doen - met als uitgangspunt dat het echt realistisch was.
"Als architect zijn we aansprakelijk als iets niet lukt. Als je er niet absoluut zeker van bent dat het zal werken, zouden wij nooit zo'n oplossing voorstellen", benadrukt Bernd-Simon Schwarz.
Uiteindelijk kwam het eerste ontwerpidee dus overeen met de uiteindelijke uitvoering - zonder planning achteraf of onvoorziene aanpassingen, en met een uniek resultaat.
"Zo'n trap vind je nergens anders en zo zou je hem ook nooit opnieuw bouwen. Dat is wat ons aanspreekt aan het bouwen in bestaande structuren", zegt Bernd-Simon Schwarz.
Citaten:
"Voordat we de BLK360 voor as-built gebruikten, zouden we een opdrachtgever nooit een oplossing hebben voorgesteld die net op de centimeter paste." Bernd-Simon Schwarz
"Met de BLK360 zijn we immuun voor onaangename verrassingen en hebben we al veel van de informatie die we nodig hebben voor de planningsfase. " Jörg-Helmuth Schwarz
"Elke investering in een nieuwe technologie is een risico. Maar we hebben nooit risico's geschuwd als we overtuigd waren van een idee. En tot nu toe heeft het altijd vruchten afgeworpen." Bernd Simon en Jörg-Helmuth Schwarz
Over Architektenbüro Schwarz, Neurenberg:
Met laserscans naar meer economische projecten
Van woongebouwen tot bedrijfsterreinen of overheidsgebouwen, het architectenbureau Schwarz uit Neurenberg is breed gepositioneerd in de bouwsector. Een bijzondere specialiteit van het familiebedrijf, dat bijna 20 mensen in dienst heeft, is het bouwen in bestaande structuren, bijvoorbeeld de renovatie van bestaande gebouwen. Een discipline met veel valkuilen, waarbij standaardoplossingen eerder uitzondering dan regel zijn.
"Bij elk bestaand bouwproject zijn er een hele reeks omstandigheden ter plaatse waar wij geen invloed op hebben - maar die daarentegen wel een enorme invloed hebben op het bouwproject", zegt Bernd-Simon Schwarz.
In tegenstelling tot een nieuw gebouw op een greenfield site, bepaalt het bestaande bouwweefsel wat mogelijk is. Daarom is het des te belangrijker dit nauwkeurig vast te leggen en in de planning op te nemen. As-built documenten of zelfs selectieve afstandsmetingen op de bouwplaats vertellen vaak maar de helft van het verhaal. Als tijdens de bouwfase blijkt dat een muur niet helemaal recht is of zelfs maar een paar centimeter afwijkt, kan dit de hele planning torpederen - en dan is een nieuwe planning niet alleen een lastige onderneming, maar kan deze ook erg duur zijn voor de bouwer.
In 2017 kozen de broers daarom voor de Leica Geosystems 3D-laserscanner en sindsdien hebben ze er bijna 20 projecten mee uitgevoerd. "We gaan aan het begin van elk project zitten en bekijken of het zinvol is om de BLK360 te gebruiken. In de overgrote meerderheid van de gevallen komen we tot de conclusie dat het aanzienlijk economischer is om een 3D laserscan te maken," vat Bernd-Simon Schwarz samen.
Niet omdat het architectenbureau de opdrachtgever nieuwe en creatieve oplossingen kan voorstellen. De planningszekerheid die een realistische as-built-opname garandeert, heeft ook op andere manieren een positief effect. De medewerkers van het architectenbureau besparen bijvoorbeeld onnodige ritten naar de bouwplaats om dingen opnieuw op te meten of problemen te inspecteren. En zelfs bij latere claims wegens gebreken is het voor het team van cruciaal belang dat de werkelijke toestand ten tijde van de as-built-opname is vastgelegd.
De BLK360 is ook gemakkelijk te hanteren en kan dus door alle architecten op kantoor worden gebruikt - in plaats van een landmeetbedrijf in te huren voor complexe projecten, kunnen de gebroeders Schwarz en hun team lasermeting rechtstreeks in hun eigen workflow integreren. "Ons hele kernteam van architecten gebruikt het apparaat regelmatig", zegt ook Jörg-Helmuth Schwarz. De enige voorwaarde hiervoor is de vertrouwde omgang met BIM-programma's zoals "Revit".
Volgens Jörg-Helmuth Schwarz was dit nog een doorslaggevende factor voor het architectenbureau om voor Leica Geosystems te kiezen: "Het revolutionaire aan de BLK360 is niet alleen de technologie zelf, maar ook het gebruiksgemak en uiteindelijk de betaalbare prijs. Het is de eerste laserscanner die daadwerkelijk een aantrekkelijke oplossing is voor architectenbureaus." Vooral voor architectenbureaus die veel aan bestaande projecten werken, zien de gebroeders Schwarz een enorm potentieel in het gebruik van 3D-lasermeting. Het lef en de wil tot innoveren van de familie Schwarz heeft zijn vruchten afgeworpen - daar zijn de broers het over eens. "Elke investering in een nieuwe technologie is een risico. Maar we hebben nooit risico's geschuwd als we overtuigd waren van een idee. En tot nu toe heeft het altijd vruchten afgeworpen."
Disclaimer: Dit artikel bevat de Leica BLK360 G1. Verken de uitgebreide mogelijkheden van het nieuwste BLK360-model hier.
