Cyclotron project door Abscis Architecten en Ingenium

Heel wat projecten worden uitgewerkt door een team van bouwpartners die ook digitaal steeds beter kunnen samenwerken. Wegens de recentste ontwikkelingen met Revit werd het afgelopen jaar bij C3A al heel wat aandacht besteed aan de digitale samenwerking tussen architecten- en studiebureaus mbt de technische uitrusting van gebouwen (cfr. de actie en resultaten op Architect at Work in het voorjaar). Dit project is een mooi BIM-voorbeeld van de samenwerking tussen o.a. Abscis Architecten en Ingenium, waar zowel Revit Architecture als Revit MEP ingezet werd voor de voorstudie en realisatie van dit project: een combinatie van renovatie en nieuwbouw, uiterst complex wegens de uitgebreide technische uitrusting. 

Het Cyclotron project Nucleaire Geneeskunde UZ Leuven

Nucleaire geneeskunde maakt gebruik van onschadelijke hoeveelheden radioactieve stoffen om de werking van een orgaan of weefsel in het lichaam te meten of in beeld te brengen. De dienst nucleaire geneeskunde UZ Leuven is uniek op een aantal gebieden: o.a. nieuwste scanners met beste beeldkwaliteit, grootste aanbod in Benelux aan mogelijke nucleair geneeskundige onderzoeken, volledig digitaal informatiesysteem (enkele uren na het onderzoek zijn de beelden al beschikbaar bij de huisarts) , enige dienst nucleaire geneeskunde in België met het ISO9001-2000 kwaliteitslabel ...

Het bestaande cyclotrongebouw moest vernieuwd en uitgebreid worden: dit betreft laboratoria voor de commerciële productie van FDG en conventionele radiofarmacie, opslag, administratie en uitbreiding technische ruimten. Het project werd uitgewerkt door de vereniging van studiebureaus  ABSCIS - PROVOOST - INGENIUM - AIR CONSULT , met voorstudie in de periode 2008-2011 en realisatie in 2012-2013. 

fig.: ontwerp Abscis Architecten

fig.: ontwerp Abscis Architecten

Het bestaande cyclotrongebouw bevindt zich werkelijk in de kern van het UZ op de campus Gasthuisberg. De voorziene uitbreiding omvat een volledig nieuw programma voor commerciële productie van FDG, te realiseren op een bestaand dakterras boven de cyclotron. Op hetzelfde niveau bevinden zich de laboratoria van de conventionele radiofarmacie waarvan een groot gedeelte tijdens de verbouwingen moet blijven functioneren. Op het onderliggende niveau bevindt zich de cyclotron met aangrenzende nevenlokalen, het programma beperkt zich hier tot de herinrichting van het quality-control labo en de inpassing van een goederenlift naar het bovenliggende niveau. 

fig.: plan situering

fig.: doorsnede situering

Centraal tussen de verschillende clusters bevinden zich een aantal gemeenschappelijke lokalen (opslag, administratie, sanitair) die tevens een buffer vormen tussen de twee radioactieve zones op niveau 1. Binnen deze zones is steeds middels een systeem van (kleed)sassen en drukverschillen de benodigde cleanroom-klasse gegarandeerd en contaminatie tussen de verschillende lokalen voorkomen. De vereiste productiecontinuïteit van de conventionele radiofarmacie vereist een zorgvuldig gefaseerde aanpak van ontmanteling en heropbouw van bestaande ruimten en technieken die een beslissende factor is in de lay-out van dit cluster. Nauw overleg tussen de verschillende ontwerpteam partners en met bouwheer en gebruikers is hierbij van essentieel belang geweest. Het geschetste bouwvolume is een gevolg van de ontstane lay-out en de benodigde vrije hoogtes. Door bestaande en nieuwe volumes op een gelijkwaardige wijze te behandelen wordt een nieuwe architectonische eenheid gecreëerd.

Ontwerp door Abscis Architecten Gent

ABSCIS ARCHITECTEN is zeer gedreven en heeft een ruime ervaring in uiteenlopende architectuuropdrachten: woonprojecten en kantoren, school- en universiteitsgebouwen, rust- en verzorgingstehuizen, retailprojecten en laboratoria en dit zowel in nieuwbouw als renovatie. Deze bewust gekozen diversiteit maakt van elke opdracht een nieuwe uitdaging, zowel voor onze ervaren medewerkers als voor de jongere krachten die ons team versterken en inspireren. De ontwerpen ontstaan steeds in dialoog met de opdrachtgever, via een wedstrijdprocedure of een interactief studie- en groeiproces. De noden en wensen van de opdrachtgever worden vertaald in herkenbare en unieke realisaties, waarbij gericht onderzoek wordt gepleegd naar een vernieuwende vormgeving, eigentijds materiaalgebruik en een verfijnde detaillering. We kaderen onze opdrachten ook steevast binnen een bredere ruimtelijke en maatschappelijke context, waarbij economische en ecologische aspecten steeds belangrijker worden. Het streven naar een samenspel van én balans tussen deze elementen maakt onze ontwerpen maatschappelijk verantwoord en relevant. De private en publieke gebouwen en ruimtes die we ontwerpen krijgen op die manier een eigen rol en betekenis in het sociaal-cultureel weefsel van de gebouwde of landschappelijke omgeving.

Omwille van de zeer complexe structuur van het bestaande gebouw dat moest uitgebreid worden, is in overleg met Ingenium besloten om het gebouw volledig in een geïntegreerd 3D model uit te werken.  Het gebouw kent namelijk relatief veel verschillende plafond- en vloerniveaus, waarbij bovendien een groot deel van de bestaande technieken gehandhaafd moet blijven tijdens de plaatsing van de nieuwe.  Door het gebouw in een 3D model uit te werken konden al tijdens de ontwerpfase alle knooppunten worden onderzocht en opgelost.

fig. door Ingenium: het Revit model omgezet in Showcase (ook een deelpakket van de Autodesk BDS Suite)

Technische uitwerking door Ingenium

Ingenium modelleert de technische installaties van alle nieuwe bouwprojecten in 3D met de Autodesk Building Design Suite. Ingenium maakte de overstap naar 3D om de verschillende technische installaties en componenten beter te kunnen coördineren en sneller betere ramingen te kunnen maken. Na implementatie van de nieuwe werkwijze blijkt dat deze ook een heel positief effect heeft op de taakverdeling binnen de CAD-afdeling.

Grote ziekenhuizen met afdelingen voor nucleaire geneeskunde, gespecialiseerde laboratoria en hypermoderne datacentra: de projecten waar Ingenium aan werkt zijn vaak groot en complex en gaan gepaard met een lading zeer specifieke eisen. Bovendien adviseert Ingenium altijd met duurzaamheid als uitgangspunt, wat betekent dat er niet altijd voor de makkelijkste, maar voor de slimste oplossing wordt gekozen. Om steeds de beste oplossing te kunnen aandragen die rekening houdt met de ruimtelijke mogelijkheden en specifieke randvoorwaarden, was een overstap naar 3D wat ons betreft onvermijdelijk.

De invoering van Autodesk Revit MEP heeft op de CAD-afdeling voor een grote, positieve verandering gezorgd. Doordat de CAD-medewerker en de ontwerpingenieur nu in hetzelfde model werken, is de samenwerking veel beter. De CAD-medewerkers kunnen meer bijdragen aan het ontwerp door er details aan toe te voegen en mee te denken. Hierdoor maken we beter gebruik van de kennis van de CAD-medewerkers en worden de ontwerpingenieurs ontlast.

Tijdens het modelleerproces levert de nieuwe werkwijze Ingenium niet per se tijdswinst op. Je kunt in 3D veel meer details toevoegen, dus bestaat de verleiding om er juist veel langer mee bezig te zijn. Daar moeten over gewaakt worden. Wat dan wel veel sneller gaat, is het maken van alle afgeleide 3D plannen en doorsneden, ook ramingen over kosten of prestaties. 

fig.: 2D doorsnedes afgeleid uit het virtuele 3D-Revit-model

fig.: 2D planafgeleid uit het virtuele 3D-Revit-model

fig.: 2D doorsnedes afgeleid uit het virtuele 3D-Revit-model

Toegevoegde waarde van het virtueel 3D-model in Revit

Het gebouw, een combinatie van renovatie en nieuwbouw, is relatief klein, maar de structuur is vrij complex met veel niveauverschillen. Wegens de aard van het gebouw, labo’s voor nucleaire geneeskunde, is er veel ventilatie nodig:

• Bijna elke ruimte heeft een eigen luchtgroep met aparte filters en grote VAV-boxen voor een perfecte regeling van de luchtdebieten
• Onmiddellijk boven de labo’s ligt een grote technische ruimte met 2 verdiepingen

De grootste uitdaging op tekenvlak: de grote hoeveelheid luchtkanalen en  toestellen zo efficiënt mogelijk plaatsen zodat alles bereikbaar blijft voor latere onderhoudswerkzaamheden. 

Revit MEP en het 3D ontwerp zijn ideaal voor deze opdracht.

• We kunnen gemakkelijk snedes maken die altijd up-to-date zijn
• Duidelijk zicht op alle niveauverschillen in het gebouw
• Vrijhouden van circulatiezones in de technische ruimte
• Eenvoudige clash controle
• Opmeting

Door de soms grote niveauverschillen op 1 verdieping was het niet gemakkelijk om duidelijke views te maken. Dit probleem werd evenwel opgelost door gebruik te maken van plan regions, waarbij de view range plaatselijk kan aangepast worden.

fig.: Na het uittekenen van het ontwerp werd Navisworks Manage (ook zo'n nog te weinig gebruikt onderdeel van de Autodesk Building Design Suite) ingezet voor een doorgedreven clash detectie en een visuele controle door virtueel rond te lopen in het gebouw.

fig.: clash detectie in Navisworks

Tot slot maakte Ingenium nog gebruik van Showcase (onderdeel van de Autodesk Building Design Suite), om enkele gerenderde beelden te maken.  Neem ook eens één minuutje de tijd om het resultaat te bekijken via deze animatie :

Voor verdere info ivm de Revit MEP aanpak, contacteer gerust: 

• ir. Wim Boone, business manager Ingenium
• ir. Nikolaas Boucquey, marktexpert Hospitals