nieuws

Robot geeft architect de hoofdrol terug

bouwbreed Premium 25

Robot geeft architect de hoofdrol terug

Een expressief houten gewelf ontwerpen, produceren en bouwen, welk architectenbureau kan dit nog? Studio RAP lukt het wel, met robots en geavanceerde software. Doelstelling is de architect terug te brengen van louter stylist naar (digitale) bouwmeester.

Het gewelf van het ‘SkilledIn’-kantoor is samengesteld uit driehoekige puzzelstukken van 37 millimeter dik Kerto Q. De architecten van RAP (Robotics, Architecture, Production) toonden hun betrokkenheid door het zelf in elkaar te zetten. Met vingerverbindingen voor het opvangen van de afschuifkrachten en schroefverbindingen voor de trekkrachten.

Met de helft minder materiaal en bouwvakkers maken we veel betere en fraaiere gebouwen

“Het geheel is op druk geoptimaliseerd, feitelijk is het een driedimensionaal gewelf”, vertelt Wessel van Beerendonk, medeoprichter van Studio RAP. “Dat levert een sterke constructie op. Er kunnen wel vijf man bovenop het dak staan, we hebben het uitgeprobeerd.”

Op het scherpst van de snede

De ontwerpers gebruikten simulatie- en optimalisatiesoftware om op het scherpst van de snede te ontwerpen. Dat leverde een constructie op die steunt op één kolom en die een overspanning maakt van bijna negen meter. Een industriële robotarm die direct naast het RAP-kantoor op de RDM Campus in Rotterdam staat, freesde de 225 unieke panelen op maat. Wil een andere klant een soortgelijk parametrisch ontworpen kantoorgebouw, dan hoeven de ontwerpers alleen maar even de maten aan te passen in de computer.

Meer grip op eindresultaat

Het is slechts een van de vele mogelijkheden van robottechniek. Tijdens het gesprek verspaant in de achtergrond een robotarm het ene na het andere stuk akoestisch schuim tot plafondelement. “Je kunt er ook een grijparm opzetten of een betonpomp om er betonelementen mee te printen”, vertelt Van Beerendonk, terwijl hij een betonnen schaalelement toont. Het is een onderdeel van de gekromde abri die RAP met betonproducent Bruil bouwt voor de Rotterdamse Watertaxi.

Wij willen meer grip hebben op het eindresultaat

De robot print de hyperbolische schaalelementen met uitsparingen voor trekkabels. Daarmee worden ze later aaneengeschakeld. De volledige realisatie gebeurt zonder klassieke aannemer. Ontwerp en productie heeft het clubje techneuten van RAP zelf in de hand. En dat is precies waar het allemaal om draait.

“Architecten zijn in het huidige bouwproces verworden tot stilistische adviseurs. Dat zorgt ervoor dat het uiteindelijke gebouw vaak maar een slap aftreksel is van het oorspronkelijke ontwerp”, zegt Van Beerendonk. “Wij willen de hoofdverantwoordelijkheid in het bouwproces heroveren en meer grip hebben op het eindresultaat. Om zo exact datgene te kunnen realiseren wat de klant van ons vraagt.”

Breken met traditioneel denken

Feitelijk keren ze daarbij het traditionele denken van de architect om. Vanaf het eerste begin staat naast het ontwerp de maakbaarheid centraal. Voor de realisatie is studio RAP niet afhankelijk van het steeds schaarser wordende vakmanschap op de bouwplaats. Wat ze kunnen programmeren, kan de robot uitvoeren. Ook als het om uiterst complexe vormen gaat.

Werken met robots geeft een nieuwe expressiviteit, maakt ‘mass customization’ mogelijk en brengt doelstellingen als duurzaamheid en circulariteit binnen handbereik. Het is allemaal een kwestie van goed ontwerpen en programmeren.

Minder klooien op de bouwplaats

De vijf medewerkers van RAP – van wie vier afkomstig van de faculteit Bouwkunde Delft – maakten zich de kennis over digitale techniek zelf eigen. Van Beerendonk: “Het is echt geen rocket science, het gaat gewoon om een stukje code.” Waar de limiet ligt? In principe bij de lengte van de rails waarop de 6-assige robot staat. Dat betekent dat op het RDM-terrein componenten zijn te maken van ruim 8 meter lengte. Slimme componenten waarmee een gebouw razendsnel en foutloos kan worden geassembleerd.

“Je moet zo min mogelijk lopen klooien op de bouwplaats”, verduidelijkt Van Beerendonk. RAP zou graag middenin een stad een groot, publiek gebouw ontwerpen en deels fabriceren. “Met drie robots kun je zoiets best maken. Je laat ze eerst elementen prefabriceren. Die worden vervolgens door robots in elkaar gezet.”

Supersnel maatwerk

Op dit moment houdt het bureau zich vooral bezig met middelgrote projecten. Voor een bankgebouw van ABN AMRO is een complex interieur in aanbouw dat helemaal bestaat uit sloophout. De robot pakt de onderdelen een voor een op, haalt ze door de zaag, plaatst ze bij een frees voor het boren van gaten en stuurt ze naar de juiste positie om ze te assembleren. Alles volledig automatisch.

Toch typisch iets dat je prima aan een paar timmerlui kunt overlaten? “Nee, want die doen er al gauw een jaar over. Want het gaat om 10.000 unieke onderdelen van larix- en vurenhout met elk een unieke afmeting, rotatie en positie. Een robot kan het daarentegen in een split second.”

Drastische veranderingen in de toekomst

De grootste kansen liggen volgens RAP in de mass customization – maatwerk voor de klant. Het maakt een robot of een computergestuurde frees niet uit of hij honderd keer hetzelfde of telkens een iets gewijzigd ontwerp uitvoert. De robot brengt een vormvrijheid binnen handbereik die ongekend is.

“En die gaat zorgen voor drastische veranderingen in de toekomst”, meent Van Beerendonk. “Ik denk dat we over een paar decennia met de helft van het materiaal en de helft van het huidige aantal bouwvakkers veel betere en fraaiere gebouwen kunnen maken. En wij willen daarbij vooroplopen.”


Dit artikel verscheen in de special BouwBeurs Preview.

Reageer op dit artikel