Hoe maak ik met BIM een materialenpaspoort in Madaster?

Binnen TBI is circulair ondernemen één van de drie thema’s waar wij vol overtuiging op inzetten. Daarom heeft TBI ook een partnership gesloten met Madaster. Met het Madastar-platform is het mogelijk om alle producten en materialen die in een gebouw voor komen, te identificeren. Zo wordt een gebouw een gedocumenteerde 'opslagplaats' voor materialen die in de toekomst kunnen worden hergebruikt.

Het afgelopen jaar heb ik voor twee projecten een materialenpaspoort gemaakt in Madaster. Hierdoor heb ik veel kennis opgedaan over hoe je dit het beste kunt doen, waar je moet beginnen en welke stappen je moet doorlopen. In deze blog leg ik de focus op hoe je BIM modellen kunt gebruiken voor de samenstelling van het materialenpaspoort.

Mijn eerste project was de nieuwe passagiersterminal voor Lelystad Airport. Bij de oplevering van dat gebouw leverden we onze opdrachtgever Schiphol ook een materialenpaspoort aan. Het tweede project was het kantoor voor Triodos Bank in Driebergen-Rijsenburg. Bij beide projecten hebben wij een zogenaamd “as build” paspoort opgeleverd, waarin alle producten en materialen zijn vastgelegd.

Het doel van een materialenpaspoort

Allereerst: bedenk van te voren wat het doel is van een materialenpaspoort. De door mij gemaakte paspoorten zijn tijdens de realisatiefase opgesteld, met als doel om alle relevante materialen en producten te vast te leggen. Het is ook mogelijk om al tijdens de ontwerpfase een paspoort te maken. Wanneer je Madaster in deze fase gebruikt, is het doel vaak om te kijken of je de juiste (circulaire) keuzes maakt tijdens het ontwerp. Wanneer je Madaster tijdens de ontwerpfase gebruikt, dan maak je gebruik van ontwerpmodellen. Gebruik je Madaster voor oplevering? Dan ben ik van mening dat je zoveel mogelijk gebruik moet maken van productiemodellen. Wil je meer weten over het verschil tussen de ontwerp- en productiemodellen? Lees dan eerst mijn blog over het hamburgermodel hier.

BIM en Madaster

Voor de samenstelling van een paspoort in Madaster maak je gebruik van de BIM modellen van het project. In Madaster kan je zogenaamde IFC bestanden uploaden. IFC is het internationale uitwisselformaat voor BIM modellen en bevat zowel 3D elementen als ook informatie (parameters) die aan deze elementen is gekoppeld. Vanuit elk modelleerprogramma is het mogelijk om een IFC bestand te genereren.

Stappenplan

Welke stappen moet je nu precies doorlopen? Waar moet je beginnen? Op basis van mijn ervaring heb ik onderstaand stappenplan opgesteld.

Stap 1 Uitvraag

Om BIM modellen te gebruiken in Madaster moeten modellen voldoen aan bepaalde eisen. Het is dus belangrijk om dit tijdig duidelijk te maken in de uitvraag naar modellerende partijen, zowel aan de ontwerp- als productiekant. Dit kun je het beste doen door het gebruik van Madaster te benoemen als doelstelling in het BIM Protocol en BIM Uitvoeringsplan. Daarnaast leg je de benodigde parameters vast in de ILS (Informatie Leverings Specificatie) van het project. Bij J.P. van Eesteren (JPvE) doen we dit middels de Parameter Demarcatie (PD) lijst.

Benodigde parameters voor Madaster zijn:

• NL/SfB classificatie
• Materiaal (indien mogelijk kloppend met Madaster Database)
• BaseQuantities (Hoeveelheden)
• Fasering (Bestaand / Casco / Nieuwbouw)

Voldoen je modellen aan de BIM Basis ILS? Dan gaan veel van deze zaken al automatisch goed!

Stap 2 Keuze modellen

In een BIM proces is altijd sprake van ontwerpmodellen (modellen door architect, constructeur en installatieadviseur) en productiemodellen (modellen door installateurs en leveranciers). Dit betekent dat veel onderdelen dubbel worden uitgewerkt in zowel het ontwerpmodel als het leveranciersmodel. Niet alle onderdelen worden door een leverancier uitgewerkt. Het is daarom verstandig om vroegtijdig een keuze te maken voor welke onderdelen je welk model gebruikt. Het is niet wenselijk om zaken dubbel te uploaden. Productiemodellen zijn specifieker uitgewerkt, dus verdient het de voorkeur om zoveel mogelijk productiemodellen te gebruiken. De onderdelen waarbij je het productiemodel gebruikt, moet je dan dus uit het ontwerpmodel verwijderen om dubbelingen te voorkomen.

Stap 3 Keuze materiaal / product

Inventariseer vervolgens welke producten en materialen in het gebouw aanwezig zijn. Binnen Madaster is het mogelijk om elementen te koppelen als product of als materiaal. Voor een preciezer paspoort is het verstandig om zoveel mogelijk elementen als product te koppelen. Het is raadzaam om vooraf goed na te denken welke elementen gekoppeld worden als product en welke als materiaal.

Bij mijn projecten maak ik een lijst met alle voorkomende elementen in het project. Daarna benoem ik of ze gekoppeld worden als product of als materiaal.

Bij sommige elementen is het logisch om te koppelen naar een materiaal. In het werk gestort beton kun je bijvoorbeeld alleen maar koppelen als materiaal. Een lichtarmatuur koppel je als product. In hoeverre moet je aangeven uit welke materialen dit product bestaat? Is een koppeling naar bijvoorbeeld een GTIN nummer genoeg?

Bij veel onderdelen is de keuze tussen product en materiaal lastiger. Is een metalstudwand bijvoorbeeld een product of zijn dit alleen losse materialen (gipsbeplating en metalen profielen)? Een kozijn koppel je als product, want wellicht wil je dit kozijn in een latere fase in zijn geheel hergebruiken. Maar hoe ga je dan om met kozijnen die net 10 cm langer of breder zijn? Moet je voor elk type kozijn dat net afwijkt ook een apart product aanmaken?

Helaas heb ik ook niet altijd antwoord op deze vragen. Ik kies vaak voor een praktische oplossing. In dit geval dus niet voor elk type kozijn een apart product. De afmeting van de kozijnen is immers al geometrisch vastgelegd in het BIM model.

Stap 4 Aanmaken materialen / producten in Madaster

Hoewel er in Madaster wel materialen aanwezig zijn, zijn dit alleen de zogenaamde “virgin” materialen. Deze standaard materialen hebben opzettelijk slechte eigenschappen qua circulariteit. Dit betekent dat deze materialen niet gebruik maken van recycled content en een slecht afvalscenario hebben. Om een redelijke circulariteitscore te halen, is het daarom noodzakelijk om zelf materialen aan te maken, specifiek behorend bij je project. Daarna onderzoek je bij leveranciers in hoeverre gebruik is gemaakt van gerecycled materiaal en wat het specifieke afvalscenario is van het betreffende materiaal of product. Idealiter onderbouw je deze informatie ook.. Als de in Madaster database aanwezige materialen geschikt zijn, verdient het uiteraard de voorkeur om deze te gebruiken. De productenbibliotheek van Madaster is nog niet compleet. Je moet dus ook zelf producten aanmaken. Producten zijn ook weer samengesteld uit materialen. Bij producten geef je aan in hoeverre een product “los-maakbaar” is.

Madaster heeft de mogelijkheid heeft om vier typen producten aan te maken: stuks, lengte, oppervlakte en volume.

Stap 5 Mapping vastleggen

De volgende stap is het vastleggen van de mapping tussen het materiaal of product in Madaster en de element in het IFC model. Bij zelfgemaakte materialen en producten stel je een eigenschap in waarmee de koppeling gelegd wordt naar het juiste element in het IFC bestand. Op deze wijze koppel je een unieke omschrijving in de elementen uit je BIM modellen aan dit materiaal of product. Zo koppel je alle elementen aan de juiste materialen en producten in Madaster.

Stap 6 Controle en aanvullen IFC modellen

In deze stap maak je de IFC bestanden gereed voor upload in Madaster. Je controleert of alle benodigde parameters juist zijn ingevuld. Daarnaast knip je ontwerpmodellen op, om dubbelingen te voorkomen.

Als de modellen niet de juiste informatie bevatten, pas je dit in eerste instantie aan in de bronsoftware waarmee is gemodelleerd. Daarnaast dien je een nieuw IFC bestand aan te maken.

Alternatief is om het IFC bestand zelf aan te passen. Dit kan bijvoorbeeld met SimpleBIM. Niet alle modelleersoftware is in staat om de informatie op de juiste plek in IFC te zetten. Door gebruik te maken van de custom propertyset Pset_Madaster, zorg je ervoor dat bepaalde informatie juist uitgelezen wordt in Madaster.

Stap 7 Uploaden modellen naar Madaster

Je uploadt de IFC bestanden naar Madaster.

Stap 8 Controle en verrijking in Madaster

Je controleert nu of de koppeling tussen IFC model en Madaster juist heeft plaatsgevonden. In Madaster check je of het model goed is gekoppeld. Je ziet onder andere:

Kwaliteit van het model:

• of elementen een materiaalomschrijving hebben;
• of elementen aan de juiste gebouwlaag (locatie, constructie, omhulling, technische installaties, afbouw of interieur) zijn gekoppeld op basis van de NL/SfB codering;
• of alle elementen geometrische informatie bevatten.

Koppeling:

• of alle elementen gekoppeld zijn aan een materiaal of product;
• of van elementen de massa bekend is;
• de koppeling naar bouwproces (huidig, sloop, casco, nieuwe materialen).

Op elementniveau controleer je vervolgens aan welk materiaal of product een element gekoppeld is. Het is alleen mogelijk om de koppeling tussen element en materiaal of product handmatig tot stand te brengen of aan te passen. Alle andere fouten (ontbrekende NL/SfB codes of missende hoeveelheden) los je alleen op door een aangepaste IFC te uploaden in Madaster.

Stap 9 Model activeren

Als een IFC model volledig goed gekoppeld is in Madaster, kan deze worden geactiveerd. Op dat moment wordt het model meegenomen in het paspoort. De informatie staat nu inzichtelijk in de tabjes Gebouw, Bouwproces, Circulariteit en Financieel.

Ik hoop dat je met het bovenstaande stappenplan een beter inzicht krijgt hoe je op basis van BIM modellen een materialenpaspoort maakt in Madaster. Dit platform is nog vol in ontwikkeling.  Op dit moment is het nog best een arbeidsintensief proces om te komen tot een betrouwbaar paspoort. Wanneer er meer specifieke materialen en producten in Madaster beschikbaar komen, en deze ook automatisch gekoppeld worden aan elementen in je model, zal de snelheid van het proces sterk verbeteren.

Het doel van een materialenpaspoort is uiteindelijk om te zorgen dat materialen en producten beter kunnen worden hergebruikt. Zo voorkom je dat deze eindigen als afval. Ik hoop dat ik met deze blog daar ook een heel klein steentje aan heb bijgedragen.

Wil je meer lezen over het gedachtengoed achter en het nut van een materialenpaspoort? Dan  verwijs ik je graag door naar diverse lezingen van Thomas Rau (initiatiefnemer van Madaster). Kijk bijvoorbeeld eens de uitzending van Tegenlicht terug “Einde van Bezit” of lees zijn boek “Material Matters”. Ik heb nog een exemplaar om uit te lenen als je geïnteresseerd bent.

Jeroen Koomen

BIM Regisseur bij J.P. van Eesteren