Wat houdt ‘prefab’ in?
Prefab bouwen is een concept dat al een tijdje bestaat, en het wint aan populariteit door de versnelling van digitalisering, automatisering en robotisering van werkprocessen. Digitale softwaresystemen zoals BIM maken prefabricage toegankelijker. Intelligente 3D-modellen houden in het ontwerp rekening met prefabelementen, die met onder meer 3D-printen kunnen worden gemaakt.
3D-printen
Hand in hand met prefabricage gaat 3D-printen. 3D-printen wordt voornamelijk toegepast voor het maken van prototypes of kleine bouwelementen, zoals geveldetails voor de bouw (IGG Bouweconomie, 2022). 3D-printen biedt veel voordelen: de techniek belooft duurzamer te zijn, sneller en veiliger. Een ander groot voordeel is dat er efficiënter met tijd en mensen omgegaan kan worden. Er zijn minder medewerkers op de bouwplaats nodig om machines te besturen. In Nederland wonen er al mensen in een 3D- geprinte woning, maar 3D-printen vindt nog niet op grote schaal plaats. Dat heeft vooral te maken met het traditionele karakter van de sector (Trouw, 2023). Onderzoekers van de Universiteit van Maine hebben een volledig huis gemaakt met 3D-printtechnologie. De woning bestaat daarnaast volledig uit biobased materialen, zoals houtvezels en hars (ChangeInc, 2022).
Een groot risico van 3D-betongeprinte constructies is ‘buckling’. Omdat er geen bekisting of mal wordt gebruikt bij 3D-betonprinten en de constructie in verse lagen beton door een extrusieproces wordt geproduceerd, is er een verhoogd risico dat de constructie inzakt, doorbuigt of knikt. Bucklingsimulationsoftware biedt een oplossing door digitaal op voorhand te voorspellen of de betonconstructie zal zakken en/of knikken. Dit minimaliseert de kans op materiaalverlies en geeft een snel inzicht in het verbeteren van het 3D-betonprintproces (Witteveen Bos, z.d.).
Modulaire bouw
Steeds meer bouwbedrijven omarmen modulaire bouw vanwege de vele voordelen ten opzichte van traditionele bouwmethoden. Het proces is aanzienlijk sneller en resulteert in minder CO2- en stikstofuitstoot, voornamelijk omdat veel van de productie in fabrieken plaatsvindt en niet op de bouwplaats. Bovendien zijn de transportbewegingen verminderd. Modulaire bouw is ook aanzienlijk duurzamer. Daiwa House Modular Europe claimt dat hun ecologische voetafdruk 50% lager ligt dan bij traditionele bouwmethoden. En het is een belangrijke speerpunt voor zowel Daiwa als Tala. Tala bouwt modulaire woningen die volledig CO2-neutraal zijn (ChangeInc, 2023).
“Prefab vraagt om andere competenties. Bijvoorbeeld bij prefabmontage is het belangrijk om de verschillende onderdelen goed te interpreteren. Daarvoor moet je ook goed een tekening kunnen lezen. Ik zie ook kennisverlies door het gebruik van prefab, want je hoeft minder kundig te zijn. De vakman wordt monteur.”
Mari van den Oever, Betonbouw Rooi B.V.
Houtbouw
De houtkernbouwmethode is een nieuwe methode met een duurzame aanpak die biobased materialen combineert met modulaire bouwtechnieken. Het innovatieve aspect van deze methode ligt in de mogelijkheid om modules eenvoudig te koppelen. Elke module bestaat uit een houten vloer en dragende kolommen, met niet-dragende wanden. Standaardverbindingen maken het gemakkelijk om onderdelen te demonteren en opnieuw te gebruiken (ABT, z.d.). Houtskeletbouw is al jaren een feit en wordt op een steeds grotere schaal toegepast. Productieprocessen zijn efficiënter ingericht en productielocaties worden gebouwd om grote volumes te kunnen produceren. Zo ook bij Heijmans, dat een nieuwe fabriek heeft waarin op termijn duizend modulaire houten woningen geproduceerd kunnen worden (ChangeInc, 2023).
Wat is de impact van ‘prefab’ op dossierniveau?
Het bouwproces is steeds meer aan het ‘legoliseren’, waarbij het assembleren van geprefabriceerde onderdelen centraal staat. Dit vereist een ander type medewerker, met minder traditionele vakkennis en meer vaardigheden in montage. Bovendien verschuift het zwaartepunt van de werkzaamheden naar de ontwerpfase, waardoor er meer druk ontstaat op het ontwerpteam. Dit vraagt om meer planningstijd en een grondiger begrip van 3D-ontwerpinterpretatie en het kunnen lezen van montagetekeningen.
Het werken met prefabonderdelen vereist ook het vermogen om machines voor 3D-printen en prefabricage in te stellen en te bedienen, evenals het nauwkeurig controleren van bouwpakketten. Deze ontwikkelingen kunnen leiden tot een verschuiving van vaardigheden, waarbij medewerkers enerzijds meer expertise moeten hebben in de montage van prefabonderdelen, terwijl anderzijds een grotere nadruk wordt gelegd op vaardigheden met betrekking tot digitalisering en robotisering.
-
Wat verandert er?
Door de fabricage van betonnen elementen op een externe locatie, zoals een fabriek, worden de benodigde gaten en bevestigingspunten vaak al op voorhand gemaakt met behulp van geautomatiseerde machines. Dit betekent dat betonboren op de bouwplaats minder vaak voorkomt, aangezien veel van de voorbereidende werkzaamheden al zijn uitgevoerd voordat de elementen op de bouwplaats aankomen.
Wat is de invloed op de werkzaamheden?
Beginnende beroepsbeoefenaars in betonboren zien meer toe op het controleren en afstemmen van de prefabelementen, het uitvoeren van kwaliteitscontroles of assisteren bij het plaatsen en bevestigen van deze elementen. Prefab bouwen kan leiden tot veranderingen in de traditionele werkzaamheden voor betonboorders. Daarbij treedt mogelijk een verschuiving op naar meer coördinerende en kwaliteitsbewakende taken.
-
Wat verandert er?
De technologie van 3D-betonprinten heeft zich de afgelopen jaren ontwikkeld en wordt steeds toegankelijker door slimme innovaties. Een van deze innovaties is het 3D-printen van betoncomponenten met spuitbeton. Dat biedt interessante voordelen, vooral binnen het vakgebied van betonreparatie.
Het gebruik van spuitbeton in 3D-betonprinten resulteert in een efficiënter materiaalgebruik. Minder materiaalverbruik betekent niet alleen kostenbesparingen, maar kan ook resulteren in een verbeterde duurzaamheid van de reparaties. Bovendien kan het gebruik van spuitbeton de snelheid van het reparatieproces verhogen, waardoor betonreparateurs efficiënter kunnen werken en projecten sneller kunnen voltooien (Kuka, 2020).
Wat is de invloed op de werkzaamheden?
De opkomst van 3D-betonprinten vraagt van beginnende beroepsbeoefenaars dat zij de werking van de machines begrijpen en de kwaliteit van het geleverde werk controleren. Ook vraagt het om een goed begrip van de eigenschappen van het 3D-printbeton en hoe het optimaal kan worden toegepast voor verschillende reparatietoepassingen.
-
Wat verandert er?
De toepassing van robots is vooral prominent aanwezig in de prefab bij betonstaal verwerken. De ontwikkelingen op dit gebied gaan snel, vooral dankzij de opkomst van 3D-printers. Met deze innovatieve technologie zijn er aanzienlijk meer mogelijkheden ontstaan. Gebouwen en constructies kunnen nu al worden geprint met beton, wat aanzienlijke tijds-, arbeids- en materiaalbesparingen oplevert in vergelijking met traditionele bouwmethoden.
Hoewel 3D-betonprinten momenteel voornamelijk gericht is op het vervaardigen van muren en frames, evolueren de technologische mogelijkheden snel. Er worden al experimenten uitgevoerd met het printen van bekistingsconstructies. De technologie heeft ook buiten de bouwsector haar weg gevonden, zoals te zien is in de realisatie van fietsbruggen in Noord-Brabant en Noord-Holland. Het grote voordeel van 3D-beton is de mogelijkheid om vrij vorm te geven, wat bijdraagt aan de ontwikkeling van constructies met een hoog esthetisch niveau (Betonhuis, 2024).
“De bewapening wordt vooraf ontworpen en in de fabriek geproduceerd. 3D-tekenprogramma's worden gebruikt voor diverse toepassingen, zoals betonwanden, hout en staal. Sandwichpanelen worden ontworpen en gefabriceerd, vergelijkbaar met het samenstellen van een legopakket op de bouwplaats. Snelheid en nauwkeurigheid in de productie worden steeds belangrijker en zijn gemakkelijker te realiseren. Door prefab zijn materialen vaak groter en zwaarder.”
Mari van den Oever, Betonbouw Rooi B.V.Wat is de invloed op de werkzaamheden?
Voor beginnende beroepsbeoefenaars in betonstaal verwerken betekent de opkomst van 3D-betonprinten een verschuiving in hun werkzaamheden. In plaats van traditioneel handwerk, zullen ze moeten leren werken met geautomatiseerde systemen zoals 3D-printers. Dit vereist nieuwe vaardigheden, waaronder het begrijpen van de technologie, het programmeren en monitoren van de printers, en het controleren van het printproces om kwaliteit te waarborgen.
Daarnaast zal het gebruik van 3D-printers het fysieke aspect van het werk verminderen, aangezien minder handmatig werk nodig zal zijn voor het maken van betonconstructies. Dit kan zowel positief als negatief zijn, afhankelijk van de voorkeuren en vaardigheden van de individuele beroepsbeoefenaar.
Inmiddels is printen de laboratoriumfase allang voorbij en staat er in Eindhoven al een 3D-printfabriek. De opkomst van 3D-betonprinten betekent ook dat beginnende beroepsbeoefenaars werken in geconditioneerde omgevingen, zoals in de 3D-printfabriek in Eindhoven. Maar het doel is om uiteindelijk de woningen op locatie te kunnen printen.
-
Wat verandert er?
Prefabdaken worden al geruime tijd gebruikt, en hun populariteit neemt nu toe vanwege de drang naar snellere bouwprojecten en de groeiende eisen op het gebied van milieu en isolatie. Vooral in de seriematige woningbouw worden prefabdakconstructies veelvuldig toegepast. Prefabelementen kunnen onder gecontroleerde omstandigheden worden vervaardigd en vervolgens snel, meestal in één keer, worden geïnstalleerd. Hierdoor worden de aansluitingen geminimaliseerd, wat resulteert in een verminderd risico op warmtelekken in vergelijking met traditionele dakconstructies.
Het gebruik van goed geïsoleerde en luchtdichte dakconstructies draagt bij aan het voorkómen van energieverlies. Bovendien is er een groeiende behoefte om gebouwen snel water- en luchtdicht te maken, zodat tijdens de bouw vocht van buitenaf kan worden geweerd en de afbouwfase snel kan worden gestart (Duurzaam MBO, z.d.).
Wat is de invloed op de werkzaamheden?
De trend van het toenemende gebruik van prefabdaken heeft verschillende impacts op de werkzaamheden van de beginnende beroepsbeoefenaar in dakdekken. Allereerst vereist het werken met prefabdakconstructies andere vaardigheden en kennis dan bij traditionele dakconstructies. Beginnende dakdekkers moeten daarom bekend zijn met de specifieke installatieprocessen en technieken die gepaard gaan met prefabdaken, die vervaardigd worden in een geconditioneerde omgeving.
Daarnaast kan de populariteit van prefabdaken leiden tot een verandering in de werkmethoden en routines voor beginnende dakdekkers. Ze moeten bijvoorbeeld leren om efficiënt te werken met de prefabelementen en zich aanpassen aan de gestandaardiseerde installatieprocedures die vaak worden gebruikt bij prefabdakconstructies.
Verder is er een groeiende vraag naar dakdekkers die bekend zijn met het installeren van goed geïsoleerde en luchtdichte dakconstructies. Beginnende beroepsbeoefenaars moeten daarom worden opgeleid in het gebruik van isolatiematerialen en technieken.
-
Wat verandert er?
Architecten, opdrachtgevers en aannemers kiezen steeds vaker voor prefabelementen, bekleed met steenstrips, als alternatief voor traditioneel metselen. Dit komt voornamelijk door de mogelijkheid van meer ontwerpvrijheid, snellere bouwtijden en geveldelen van consistente, hoge kwaliteit. Met prefablateien, parametrisch metselwerk en maatwerk in volle baksteen kan er sneller, nauwkeuriger en gemakkelijker worden gebouwd (BouwTotaal, 2023a).
Door gebruik te maken van robotica en computergestuurde mallen kun je verschillende ontwerpmogelijkheden realiseren, zoals rollagen, terugliggend metselwerk en diverse kleur- en steencombinaties. Een robot legt de stenen in computergesneden mallen, waarna de voegen worden volgegoten met mortel. De voorzijde van de elementen wordt in het werk gevoegd, waardoor de aansluitingen tussen de verschillende elementen onzichtbaar worden weggewerkt. Er zijn ook nieuwe ontwikkelingen met varianten waarbij zelfs geen mortel meer nodig is. Het RoboBrick-systeem van Vandersanden bijvoorbeeld, maakt gebruik van steenstrips die worden verlijmd op de isolatie van betonnen wanden (Vandersanden, 2020).
Wat is de invloed op de werkzaamheden?
Voor metselaars betekent dit een verschuiving in de aard van hun werk. In plaats van ter plaatse muren op te bouwen met traditionele bakstenen of blokken, installeren ze nu prefabelementen die al grotendeels zijn geassembleerd. Dit vereist mogelijk het hanteren van nieuwe technieken en gereedschappen om de prefabelementen correct te plaatsen, te bevestigen en af te werken op de bouwplaats.
Bovendien kan prefabricage de behoefte aan traditioneel metselwerk verminderen, waardoor metselaars hun vaardigheden mogelijk moeten diversifiëren en zich aanpassen aan nieuwe taken of specialisaties binnen de bouwsector.
-
Wat verandert er?
3D-printen wordt steeds meer toegepast voor het maken van unieke objecten. Een 3D-laserscanner, in combinatie met een handheld laserscanner, pakt alle kleine hoeken, mankementen, scheuren en afbrokkelingen aan ornamenten mee in het bestand met de meetgegevens. De nauwkeurige gegevens verkregen uit het inmeten en de gedetailleerde informatie bieden de mogelijkheid voor hoogwaardige restauratie of reproductie van ornamenten. Door gebruik te maken van de scaninformatie kan een mal worden vervaardigd voor de reproductie van een ornament of een deel ervan. De 3D-printer kan de gegevens uit de 3D-scan gebruiken om bouwkundige ornamenten tot in detail te reproduceren.
Met een 3D-laserscanner worden de ornamenten nauwkeurig vastgelegd voor toekomstig gebruik. Dit voorkomt beschadiging of het overschilderen van details. Met alle geregistreerde scaninformatie kan een replica worden gemaakt van een ornament, waardoor deze gegevens als referentie kunnen dienen bij het reproduceren van een ornament (VIS Architecten, 2017).
Wat is de invloed op de werkzaamheden?
Beginnende beroepsbeoefenaars kunnen profiteren van deze technologieën om nauwkeurige metingen te laten verrichten en gedetailleerde replica's te maken van historische ornamenten. Hierdoor kunnen ze efficiënter en effectiever restauratiewerk uitvoeren, met een hogere mate van precisie en authenticiteit. Het is belangrijk dat beginnende beroepsbeoefenaars zich vertrouwd maken met deze geavanceerde technologieën en leren hoe ze die kunnen integreren in hun werkzaamheden, om zo hun vakmanschap te verbeteren en tegemoet te komen aan de eisen van historisch renovatiewerk.
-
Wat verandert er?
Prefab wint terrein in de bouw vanwege de diverse voordelen die het met zich meebrengt. Prefabelementen worden vaak al in de fabriek geassembleerd, waardoor er minder noodzaak is voor traditionele steigers op de bouwplaats. Dit zorgt voor een verschuiving naar gespecialiseerdere ondersteuningssystemen voor de installatie van prefabelementen. Een voorbeeld hiervan is aannemer Hillen & Roosen, die verantwoordelijk is voor de montage op bouwplaatsen. Ze gebruiken glaszuigers met een steker, ook wel bekend als een evenaar, om gevelelementen te balanceren. Dit stelt hen in staat om tijdens de ruwbouwfase, zoals bij tunnelprojecten, gevels te sluiten zonder steigers te gebruiken (Hocap, 2024).
Met de opkomst van prefabelementen moeten steigerbouwers hun ontwerpmethoden aanpassen om te voldoen aan de specifieke eisen van prefabinstallaties. Zo worden bij De Kock Betonbouw steigers niet op de grond geplaatst, maar aan de betonconstructie bevestigd en omhoog gehesen. Het ondersteuningssysteem kan buiten het gebouw uitsteken, waar leuningwerk en omloopvoorzieningen zorgen voor veilige vloervelden en toegankelijkheid. Speciale stekers en evenaren worden gebruikt om de systemen naar een hogere verdieping te verplaatsen. Dat is niet alleen veilig, maar ook snel en efficiënt. Steigerloos bouwen is een efficiënte manier om ruimte te besparen (De Kock Betonbouw, z.d.).
Wat is de invloed op de werkzaamheden?
Beginnende steigerbouwers moeten zich vertrouwd maken met nieuwe technologieën en methoden die worden gebruikt in prefabinstallaties. Dit kan onder meer het leren werken met geavanceerde ondersteuningssystemen en het begrijpen van digitale ontwerp- en installatieprocessen omvatten.
-
Wat verandert er?
Op zeer beperkte schaal worden keramische tegels vervaardigd met behulp van 3D-printing. Maar prefabricage in tegelzetten is al geruime tijd een gangbare praktijk. Door prefabricage kunnen tegelzetters werken in een gecontroleerde omgeving, wat resulteert in een hogere kwaliteit van het eindproduct. Fabricage in een fabrieksomgeving biedt meer precisie en consistentie, vergeleken met ter plaatse tegelzetten. Bovendien kan het gebruik van geprefabriceerde tegelpanelen of -modules de hoeveelheid afval op de bouwplaats verminderen, omdat het materiaal in de fabriek nauwkeurig wordt gesneden en gemonteerd. Daardoor treedt er minder snijverlies op.
Wat is de invloed op de werkzaamheden?
Prefabricage vereist vaak een hoge mate van precisie, omdat de tegelpanelen of -modules in een gecontroleerde omgeving worden geproduceerd. Beginnende tegelzetters moeten zich bewust zijn van het belang van nauwkeurigheid en consistentie in hun werk.
-
Wat verandert er?
In Nederland zien we een groeiende interesse in houtbouw, waarbij drie belangrijke houtskeletbouwsystemen naar voren komen: houtskeletbouw (hsb), kruislaaghout (cross laminated timber) en modulebouw. Houtbouw biedt uitstekende mogelijkheden voor prefabricage. Prefab in de houtskeletbouw heeft een breed scala aan toepassingen, van nieuwbouw en renovatie tot uitbreidingen van gebouwen. Het is bijvoorbeeld zeer geschikt voor het bouwen van woningen, appartementen, kantoren, scholen en openbare gebouwen. Prefabhoutskeletbouw biedt ook een grote mate van ontwerpflexibiliteit en aanpasbaarheid. De houten panelen kunnen op maat worden gemaakt in de fabriek, waardoor ze perfect kunnen worden afgestemd op de specifieke behoeften van een project (Bouwtotaal, 2024).
Wat is de invloed op de werkzaamheden?
Prefab heeft veel invloed op de werkzaamheden van beginnende beroepsbeoefenaars. In plaats van ter plaatse houten constructies te bouwen, worden steeds meer onderdelen van gebouwen in de fabriek geproduceerd en vervolgens naar de bouwplaats getransporteerd voor installatie. Dit betekent voor timmerlieden dat zij minder tijd op de bouwplaats doorbrengen met het op maat maken van houten onderdelen. Doordat prefabonderdelen onder gecontroleerde omstandigheden in de fabriek worden geproduceerd, is er over het algemeen een hogere mate van consistentie en kwaliteitscontrole. Dit resulteert vaak in beter passende onderdelen en minder fouten tijdens de installatie.
Hoewel prefab de noodzaak voor traditioneel timmerwerk op de bouwplaats kan verminderen, vereist werken met prefabonderdelen nog steeds specifieke kennis en vaardigheden. Beginnende beroepsbeoefenaars moeten weten hoe ze prefabonderdelen correct kunnen monteren en installeren, evenals hoe ze eventuele aanpassingen kunnen aanbrengen als dat nodig is.
-
Wat verandert er?
De trend in prefabricage heeft aanzienlijke invloed op de werkzaamheden van de middenkaderfunctionaris smart building. Flexibel en demontabel bouwen, waarbij zo veel mogelijk gebruikgemaakt wordt van prefabricage, wint terrein (Cobouw, 2021). Prefabricage verandert de manier waarop bouwprojecten worden gepland, gecoördineerd en uitgevoerd. Voor beginnende beroepsbeoefenaars is het essentieel om deze veranderingen te begrijpen en effectief te kunnen reageren op de uitdagingen en kansen die zich voordoen.
Een van de belangrijkste aspecten van prefabricage is de behoefte aan nauwkeurige planning en coördinatie. Omdat bouwonderdelen off-site worden geproduceerd, moet de middenkaderfunctionaris smart building ervoor zorgen dat alle betrokken partijen, inclusief ontwerpers, fabrikanten en aannemers, nauw samenwerken en dat de productie en levering van prefabricagecomponenten naadloos worden geïntegreerd in het bouwproces.
Daarnaast vereist prefabricage vaak een herziening van traditionele bouwmethoden en -processen. Als middenkaderfunctionaris smart building moet je innovatieve oplossingen kunnen identificeren en implementeren om de integratie van prefabricage in bouwprojecten te vergemakkelijken. Dit kan onder meer het gebruik van nieuwe technologieën omvatten, zoals building information modeling (BIM) en geavanceerde planningssystemen.
Wat is de invloed op de werkzaamheden?
Prefabricage heeft invloed op de vaardigheden en competenties die nodig zijn voor de beginnende beroepsbeoefenaar. Het kan nodig zijn om kennis op te bouwen over prefabricagetechnieken, productiemethoden en materialen, evenals om leiderschaps- en coördinatievaardigheden te ontwikkelen om het prefabricageproces effectief te beheren en te coördineren.
