Mötet mellan design och teknik, både i betydelsen IT och produktions- teknik, sker i olika delar av projektprocessen. IT kan stödja utveckling, gestaltning, projektering och förvaltning av byggnaden. Är IT-tekniken redan från början kopplad till produktionsmetoden kan den direkt också stödja denna till exempel med information tolkningsbar direkt av maski- ner. På detta sätt stödjer den kopplingen mellan design och produktion, och möjligheten att arbeta med ett uttryck som medvetet behandlar detta.
15 ”Being private and public at home”, Stefan Junestrand, doktorsavhandling KTH
Arkitektur, 2004.
Foto: Optibo
Referensobjekt
Prototyper och versioner
Inom produktutveckling talas ofta om prototypdriven design som ett alternativ till specifikationsdriven. Det som åsyftas är ett skifte från utvecklingsprocesser som slutar i en färdig prototyp, till processer där prototypen driver fram utvecklingen genom kontinuerlig förädling (Michale Schrage, Serious Play: How the World´s Best Companies Simulate to Innovate). Kopplat till denna metodik är begreppet ver- sioner, i betydelsen nya utgåvor av en produkt. Grundläggande för prototypdriven design är erfarenhetsåterföring mellan de olika utgå- vorna (i sig fullt fungerande produkter), där brister åtgärdas i nästa utgåva och utvecklingen sker iterativt. Förhållningssättet liknar utvecklingen av kommersiella programvaror, där nya versioner ofta bygger på synpunkter från användarna. I detta sammanhang tilläm- pas alpha-versioner (som prövas internt inom utvecklingsorganisa- tionen) och beta-versioner (som prövas av speciellt utvalda externa ”expertanvändare”). Inom byggnadsindustrin ses ofta ”prototypen” som ett problem, som populärt uttrycks med att ”varje projekt är en unik prototyp”. Denna negativa anspelning torde närmast vara kopp- lad till den undermåliga erfarenhetsåterföringen inom byggnadsin- dustrin, då prototypdriven design tillhör den samtida utvecklingen inom andra branscher.
Optibo
I experimentprojektet Optibo har en multifunktionell lägenhet på 25 kvm utvecklats, där modern teknik används för att inkorporera en mängd olika funktioner på den begränsade ytan. Tanken är att den- na lilla lägenhet skall kunna uppfylla samma behov som en normal trea. Med hjälp av styrning från en kontrollpanel kan möblemang och apparater sänkas ned i golvet, samtidigt som klimatanläggning, ljud och ljus kan styras efter behov. Optibo har utvecklats i ett sam- arbete mellan Göteborg Energi, Bostads AB Poseidon, White, NCC, Aptus, Ballingslöv och TA.
Den digitala informationen om byggnaden kan också användas som ett intelligent stöd i förvaltningen. Slutligen kan teknik på olika sätt också in- tegreras direkt i den färdiga byggnaden. En gemensam bas för dessa olika tillämpningar kan i dagsläget anses vara produktmodellen, som knyter samman olika typer av information. Denna objektbaserade arbetsmodell prövas idag på många nivåer; genom 3D-projektering i skarpa projekt, ge- nom ett flertal forskningsprojekt, och även i en abstraherad form inom ett antal experimentella arkitekturpraktiker. Eftersom användandet av voly- melement ofta medför tämligen avgränsade processer, och begränsat antal komponenter, bör denna metodik här vara särskilt intressant.
Digitala modeller
Den integrerade syn på byggnaden, dess design och framställning vi talar om förutsätter en informationsteknologi som i alla delar av processen stödjer detta. Professor Lars Stehn vid Luleå Tekniska Universitet föror- dar en övergång till en produktorientering som en värdefull IT strategi, baserat på en fallstudie tillsammans med bland annat Lindbäcks Bygg AB 17. Rådande modell som ofta är dokumentorienterad, bygger på olika handlingar i form av administrativa föreskrifter, beskrivningar och rit- ningar upprättade enligt Bygghandlingar 90, uteslutande ”human interpr- etable”, dvs. endast möjliga att tolka av människor. För att skapa en ef- fektiv informationshantering måste informationen formaliseras så att den kan överföras mellan olika informationssystem, exempelvis genom att utnyttja produktorientering. Med detta menas att informationen knyts till en för alla i projektet inblandade gemensam digital modell av produkten, som kan hanteras och ses ur olika vyer för olika ändamål. Informationen kan bland annat gälla material, geometri och vem den är skapad av.
Strategi för IT-system
I ett förslag till ny Informationssystems-strategi för Lindbäcks Bygg AB förslås ett antal förbättringar inom olika delar av processen. För projekte- ringen presenterades tankar kring samordnad och parallell bygg- och in- stallationsprojektering, en övergång till 3D-projektering (för att underlätta för produktionen och försäkra sig om att installationer fysiskt får plats) och versionshantering av byggkomponenter (för att kontinuerligt kunna åtgärda fel och brister som upptäcks i systemet och skapa förbättrade ver- sioner). För inköp föreslås automatisk mängdning av projekteringsunder- lag, en automatisk koppling mellan material och produktionsplanering för förbättrad logistik, och införande av ett artikelnummersystem med streck- kod för verifikationer. Inom produktionen efterfrågar förslagsställarna system för material/produktionsstyrning och analys/uppföljning.
Kravställningen på IT-systemet i fallet Lindbäcks Bygg AB omfattar bara den externa arkitektens roll som leverantör av ett inledande underlag, och utan ytterligare delaktighet i processen. Detta menar vi undergräver möjligheten för arkitekten och andra externa parter att medverka och bidra till utvecklingen av systemet. I arbete med IT finns annars goda förutsättningar för arkitekturens utveckling. Viktiga förutsättningar är att arkitekter tar till sig nya verktyg, och att arkitektens arbete genom dessa kan integreras med övriga parters.
17 Lars Stehn, Proflex- produktmodeller i ett flexibelt industriellt byggande, Luleå
Antal färdigställda lägenheter i flerbostadshus respektive småhus.
Färdigställda nybyggda lägenheter per 1000 invånare i några grannländer år 2000. Källa: SCB.
Referensobjekt
Dagens svenska bostadssituation
Det svenska bostadsbyggandet nådde sin kulmen 1970 med nästan 110 000 nya lägenheter varav 75 000 i flerbostadshus. 1998 nådde nybyggda lägenheter i flerbostadshus bottennivån 11 500 för att 2004 ha stigit till 13 700. I Sverige fanns 2004 knappt 2 400 000 lägenheter i flerbostadshus. Bortser vi från behovet av ett ökat totalt antal skulle en nyproduktion på säg 15 000 innebära en ”medel- livslängd” på 160 år. Sätter vi istället 50 år skulle ersättningsbehovet vara nästan 50 000 nya lägenheter per år. Miljonprogrammet från 60- och 70-talet utgör ca 40 % av dagens alla lägenheter i flerbo- stadshus. Förnyelsen av dessa har påbörjats och en del har också rivits om än enbart i kommuner med vikande efterfrågan på bostä- der.
Enligt Boverkets indikator för september 2005 kommer ca 20 000 lägenheter i flerbostadshus börja byggas 2006.
Även i jämförelse med några andra länder i Europa har vi i Sve- rige en relativt mycket låg bostadsproduktion.
För 2004 har det ökade bostadsbyggandet höjt Sveriges tal till 3,1 lägenheter per 1 000 invånare. Skulle vi i Sverige producera relativt lika många nya lägenheter som i Finland skulle vi ligga på ca 40 000 i flerbostadshus.
Under perioden 1992 till och med 2003 rådde det ett överskott på bostäder i fler kommuner än det rådde brist. Sedan 1999 har antalet kommuner där det råder brist på bostäder stadigt ökat. Idag är det fler kommuner som har brist på bostäder än som har ett överskott. Mot denna bakgrund är det rimligt att anta att bostadsbyggandet i Sverige kommer att fortsätta att öka även om vi inte kommer att nå de höga nivåer som råder i en del av våra Europeiska grannländer.
I tidigare utvecklingsprojekt i samarbete mellan Luleå Tekniska Univer- sitet och Lindbäcks Bygg AB har 3D-baserade IT-system studerats i syfte att utveckla en prototyp som sammankopplar projektering, konstruktion, produktionsplanering och visualisering. Befintliga system utvärderades mot funktionskraven visualisering, förvaltning, dimensionering, projek- tering och produktion/ekonomi. Utvecklingsarbetet kom att behandla en sammankoppling av programvara för visualisering och projektering, ge- nom ArchiCAD och WoodCad. På grund av omstruktureringar hos leve- rantören av det senare (BLOCO) föll dock möjligheten att integrera dem båda inom ramarna för utvecklingsprojektet bort. Vi ställer oss kritiska till att arkitektens verktyg framförallt behandlar visualisering, och inte behandlas som en grund för att arbeta med utformning av hela den arki- tektoniska lösningen.
Standardiserat arbetssätt
I ett större sammanhang finns problematiken kring de standarder som an- vänds för utbyte av produktmodeller. IFC (Industry Foundation Classes) är ett internationellt förslag för produktmodeller inom byggsektorn, fram- taget i mitten av 1990-talet. 18 Detta är fortfarande på prototypnivå, och kan ännu inte användas inom skarpa projekt. I stort drivs utvecklingen inom detta fält av de större aktörerna på byggmarknaden, men kanske kan mindre företag följa efter. Ett stort problem är att föreslagna stan- darder inte stöds av programvaruutvecklarna, vilket ökar svårigheten att finna gemensamma protokoll. En annan syn på utveckling av mjukvara skulle kunna öka möjligheten att bedriva en gemensam utveckling mel- lan företag och organisationer av olika sort. Volymelementleverantörerna, med en i mycket väldefinierad process, borde ha goda förutsättningar att standardisera sitt arbetssätt gällande produktmodeller. Det är dock viktigt att yttre medverkande kan ha möjlighet att delta i denna process, och att standarder gör detta möjligt.
Marknadsaspekter
Marknaden för flerbostadshus byggda med volymelement är en del av marknaden för nybyggda flerbostadshus som tillsammans med småhus utgör den svenska marknaden för nybyggda bostäder. Detta är idag en till nästan 100 procent inhemsk marknad. Begränsar vi oss till flerbostadshus finns en liten export av volymelement till Danmark, medan importen ut- görs av de fåtal volymelementbyggda bostäder som BAU-HOW exporte- rade till Sverige innan konkursen, samt några projekt med volymelement från tillverkare i Polen och någon av de baltiska staterna.
Marknadsandelar och tillväxtpontential
I Boverkets bostadsmarknadsenkät 2005 till kommunerna ställdes frågan vilka huvudsakliga hinder för bostadsbyggandet man såg. Här toppar höga produktionskostnader och brist på mark i attraktiva lägen. Därefter kommer ett antal olika skäl som kan hänföras till PBL och dess tillämp- ningar.
Referensobjekt
Export och CE-märkning
CE-märkningen tas fram av CEN (Comité Européen de Normalisa- tion) på uppdrag av EU-kommissionen. Kommissionen har beräknat att drygt 500 standarder skall räcka för att täcka in byggsektorn, men då detta knappast är troligt krävs andra vägar att gå för att en fri konkurrens skall vara möjlig. Ett annat alternativ då harmoniserad standard saknas är att begära ett europeiskt tekniskt godkännande av någon av EOTAs medlemmar (European Organization for Tech- nical Approval). EOTA är en sammanslutning av Europas godkän- nande organ där Sitac representerar Sverige.
Även om en produkts samtliga komponenter är CE-märkta, inne- bär inte detta att den sammansatta produkten är det. För ett voly- melement räcker det alltså inte om underleverantörernas samtliga produkter har märkning, utan den skulle anses vara en ny produkt, som måste märkas på volymelementproducentens ansvar. Genom att begära ett europeiskt tekniskt godkännande möjliggörs CE-märk- ning av innovationer, där ingen standard ännu finns.
CE-märkningen är inget kvalitetsintyg, utan intygar bara att pro- ducenten beskriver sin produkt på rätt sätt. Den harmoniserade standarden sätter därför inga riktvärden eller parametrar för be- dömningen, utan syftar till att skapa ett gemensamt sätt att beskriva produkter. I de tekniska specifikationerna finns angivet vad som ska provas, vilka bestyrkanden som behövs för respektive produktgrupp och om ett anmält organ behöver anlitas samt på vilket sätt. För enklare produkter kan tillverkaren ta hand om allt på egen hand utan inblandning av tredjepartsorgan. SWEDAC godkänner svenska tred- jepartsorgan och anmäler dem till Europeiska Kommissionen, som för ett register över alla godkända organ inom EU/EES-området. I Sverige har Boverket ansvar för marknadskontrollen av CE-märkta byggprodukter. Antagna tekniska specifikationer kungörs av Bover- ket i föreskriftsserien TEK.
För närvarande finns harmoniserande standard för volymelement endast för småhus i trä. En volymelementproducent behöver alltså i dagsläget beställa ett europeiskt tekniskt godkännande för att kunna sätta en CE-märkning på sin produkt. I Sverige beställs detta lämp- ligtvis hos Sitac, på beställarens bekostnad. Detta godkännande blir produktspecifikt, och kan alltså endast användas av den specifika producenten, för den specifika produkten. I dagsläget är det okänt om något företag har begärt detta, i Sverige eller utomlands. Underlag för informationen kring CE-märkning och statusen för volymelement idag kommer från SIS, Boverket och Sitac, samt ge- nerella uppgifter från CEN:s och EOTAs webbaserade databaser.
19 Trämanufaktur – det systembrytande innovationssystemet, Stefan Brege, Hans-Eric
Johansson, Börje Pihlqvist, Vinnova 2004.
Tar vi år 2004 som utgångspunkt då ca 13 700 nya lägenheter färdigställ- des uppskattar vi med utgångspunkt från vår projektkatalog att runt 1 000 av dessa är volymelementbyggda. Av dessa utgör hälften studentbostäder. Merparten eller sannolikt kring 700 har producerats av de två största ak- törerna Lindbäcks Bygg och Open House i projektet Annestad i Malmö. Med en marknadsandel på idag blott 7 procent borde det rent matema- tiskt finnas en mycket stor utvecklingspotential för flerbostadshus byggda med volymelement.
Marknaden för industrialiserat byggande bedöms bland annat i Vinno- va-rapporten Trämanufaktur ha en stor tillväxtpotential. 19 Möjliga kost- nadssänkningar i byggprocessen kan ge lägre boendekostnader och öka efterfrågan. På motsvarande sätt skulle man kunna säga att högre kvalitet till samma kostnad också skulle kunna öka efterfrågan. I rapporten för man fram industrialiserat byggande för nyproduktion av flerfamiljshus som det minst utvecklade delsystemet inom branschen för förädling av trävaror. Styrkefaktorer som nämns är politiskt stöd, miljömässiga förde- lar och ökad samordning inom branschen. Däremot framför man att det krävs en kunskapsuppbyggnad och ökade satsningar på forskning för att träförädlingsbranschen skall utvecklas gynnsamt.
Goda bostäder till låga priser
Att det (fortfarande) finns en stor industrialiseringspotential i nyproduk- tion av bostäder och byggande i allmänhet tycks alla vara överens om. Att den skall ske på många parallella fronter likaså. Bostäder uppförda av volymelement tillverkade på fabrik innebär per definition en hög grad av industrialisering. Att industrialiseringen av byggandet leder till lägre kostnader för bibehållen eller högre kvalitet uppfattas också som relativt säkert även om det idag förmodligen är svårt att entydigt visa detta. I några av våra fallstudier har volymelement varit förutsättningen för att i byggherrens mening få ekonomin att gå ihop. Den stora producenten Open House har ännu inte tagit steget ut på en öppen marknad även om några nya avtal tecknats utöver det (Annestad) där man har samma ägare som byggherren.
Den matematiska marknadspotentialen måste mötas av en reell och stark efterfrågan av just volymelementbyggen. De exempel vi tittat på som också utgör merparten av det som byggs med volmelement i Sverige idag har inte övertygat oss om att de bidrar till en ökning av efterfrågan. För detta krävs att volymelementbyggandet verkligen ställer sig på egna ben och utvecklar verkligt goda bostäder till låga priser. Bättre exempel än de vi hittills kunnat se måste fram för att öka efterfrågan.
Producenterna verkar på en marknad med stora konjunktursvängningar, och tvingas ta stora risker. Det är inte ovanligt med konkurser och stora förluster inte bara i kapital, utan framför allt i kunskapsuppbyggnad och erfarenhetsåterföring.
Ytterligare ett problem för branschen är relaterat till projektprocesserna, då beslut ner på detaljnivå måste fattas i ett tidigt skede för att leverans- tider för volymelementen ska kunna hållas. En effekt som framhållits i ett norskt examensarbete är att kapitalkostnaderna börjar löpa tidigare
20 Byggeprosessforbedringer – med fokus på fuktsikkerhet, hovedoppgave av Erik
Thordby Karlsen 2003.
21 Proflex – produktmodeller i ett flexibelt industriellt byggande, Thomas Olofsson, Elin
Cassel, Lars stehn, Luleå Tekniska Universitet 2004.
22 Rapport Projekt ”OPEN HOUSE metoden och Bunkefloprojektet”, 2005-03-25, Peter
Broberg, Center for Techolution LTH/Lunds Universitet.
för byggherren än i traditionellt upphandlade projekt.20 Vi har inte kun- nat bedöma riktigheten i påståendet. Kapitalkostnadskurvan torde bli brantare men rimligtvis med en lägre total finansieringskostnad eftersom tiden totalt är kortare. Att beslut fattas och projektering utförs på ett tidi- gare stadium än brukligt, kan dessutom få till följd blir att den blivande köparen eller hyresgästen till lägenheten fråntas möjligheterna att påverka utformning, materialval och kulörer. Ett undantag som talar mot detta är en studie som Luleå Tekniska Universitet genomfört i samarbete med Lindbäcks Bygg, som visar på möjligheten till tillval för blivande köpare då objektbaserade IT-system integreras i processen. 21
Harmonisering
Stora initialkostnader och fasta kostnader för volymelementproducenterna kräver stor och jämn avsättning, vilket är svårt att uppnå på den svenska marknaden som relativt sett är för liten. Ett inslag av export bedöms av många aktörer som avgörande för att uppnå de önskade volymerna som tryggar en fortsatt utveckling av branschen i Sverige. Detta försvåras av att bygg- och transportregler inte är harmonierade mellan de europeiska länderna. CE-märkning av byggprodukter kommer dessutom att krävas för cirkulation och konkurrens på EU:s inre marknad och volymelement- tillverkarnas möjligheter till export kommer att påverkas kraftigt av detta.
I Sverige är CE-märkningen frivillig vid import, och krävs endast vid export till annat EU-land, men de flesta länder har tolkat EU:s direktiv på annat sätt, och kräver CE-märkning på alla produkter. Detta innebär att det är möjligt att importera produkter till Sverige utan krav på CE-märk- ning, men i de flesta fall krävs denna för export från Sverige till andra EU-länder. CE-märkning görs av tillverkare, oftast med en harmoniserad standard som förutsättning.
EU:s byggproduktdirektiv innehåller inte några gemensamma byggreg- ler, utan varje medlemsstat har sina egna. Däremot skall byggprodukter med CE-märkning vara lämpliga att använda i byggnadsverk som uppfyl- ler de väsentliga kraven i EU:s byggproduktdirektiv, i den mån medlems- staten ställer sådana krav.
En annan dimension ur marknadsperspektivet är systemens ”öppenhet”. Volymelementsystemet Trälyftet, ett resultat av omfattande forsknings- och utvecklingsinsatser, har ännu inte funnit sin producent. Frågan är om detta system kan vara öppet, tillgängligt för flera tillverkare via royalty för de ingående patenten. Peter Broberg för i sin rapport kring Open House systemet och Bunkefloprojektet ett resonemang om spridning av industriell produktion och pekar på att Open House projektet skapat en manual för lättbyggnadskonstruktioner. 22 Om systemet kommer att bli tillgängligt för fler producenter är fortfarande en öppen fråga.
I jämförelse med några andra länder i Europa har vi en låg bostadsproduktion. Skulle vi i Sverige producera relativt lika många nya lägenheter som i Finland, skulle vi hamna på ca 40 000 lägenheter. Foto: Klas Andersson