Het hergebruik van bouwmaterialen in een circulaire bouwsector

Door de jaren heen is de bouwsector nieuwe methoden gaan toepassen om de afvalproductie te reduceren. Met name de transitie van een lineaire naar een circulaire bouwsector zorgde voor de grootste verandering hierin. Het toepassen van gerecyclede bouwmaterialen samen met het recyclen van de afvalproductie, heeft al gezorgd voor een grote vermindering in de hoge aantallen afvalproductie. Echter zijn deze recyclingmethoden nog steeds niet de ideale uitgangspositie en zijn er binnen het directe hergebruik van bouwmaterialen nog veel hogere voordelen te behalen. Zo is reproductie niet meer nodig, wat weer een vermindering aan CO2-uitstoot, energie- en waterverbruik oplevert. Ook kunnen hierdoor kosten bespaard worden, omdat de bouwmaterialen niet afgevoerd hoeven te worden en de verkoop ervan juist winst kan opleveren.

Stimuleren hergebruik middels BIM-data en cloud-based software

De uitdaging is hoe we ervoor kunnen zorgen dat het hergebruik van bouwmaterialen gestimuleerd kan worden (dit is in lijn met de visie van de Nederlandse overheid om een complete circulaire economie te hebben in 2050, waarbij alleen hergebruikprocessen worden toegepast). Wat hierbij kan helpen, is beschikbare data van gebouwen die aan het einde van hun levensduur zijn gekomen. Sinds de implementatie van BIM, is het datamanagement en de beschikbare informatie van gebouwen aanzienlijk gestegen. Er ligt hier een kans om te onderzoeken hoe deze informatie ingezet kan worden om het hergebruik van de bouwmaterialen te vereenvoudigen. Met name de niet-grafische informatie kan hierin van grote waarde zijn, gezien dit informatie biedt over de eigenschappen en kenmerken van de objecten in een BIM-model. Een extra toevoeging van het onderzoek zou zijn, wanneer deze uitdaging gekoppeld kan worden met de hedendaagse transitie binnen de bouwsector, waarbij de implementatie van cloud-based software voet aan de grond probeert te krijgen. De hoofdvraag die daarom geformuleerd was voor mijn onderzoek is als volgt:

“Hoe kan er een connectie gerealiseerd worden tussen niet-grafische BIM-data en cloud-based software, die bij kan dragen in het stimuleren van het hergebruik van bouwmaterialen in de ondersteuning van een circulaire bouwsector?” 

Verloop afstudeeronderzoek

Nadat ik vooronderzoek had gedaan naar de circulaire economie, circulaire bouwsector, BIM-datamanagement en cloud-based software, heb ik het volgende systeem voorgesteld voor het onderzoek: een digitale marktplaats in de cloud (cloud-based software), met de vraag en aanbod van herbruikbare bouwmaterialen (circulaire bouwsector), gedreven door circulaire niet-grafische informatie (BIM-modellen). 

Allereerst heb ik na een grondige analyse een lijst met circulaire exchange requirements opgesteld. Deze kunnen, wanneer deze aanwezig zijn in een BIM-model, van toegevoegde waarde zijn voor het stimuleren van het hergebruik van de bouwmaterialen. 

Dankzij de ondersteuning van BASED met hun kennis van Solibri en hun beschikbare database van BIM-modellen, was het mogelijk voor mij om te onderzoeken of deze circulaire exchange requirements al beschikbaar zijn in hedendaagse BIM-modellen. Op basis van de beschikbare niet-grafische informatie in de BIM-modellen was de conclusie dat er bijna geen circulaire informatie beschikbaar was. Dit kan een logische conclusie zijn, omdat dit wellicht tijdens het ontwerpproces niet aan de orde was. Om de bouwsector echter toch van handvaten te voorzien, om de circulaire exchange requirements in toekomstige projecten toe te passen in het proces, heb ik de Re Use Handleiding ontwikkeld (geïnspireerd op de basis-ILS). Dit om de implementatie de benodigde informatie te vereenvoudigen (Figuur 1).

 Figuur 1: Voorbeeld Re Use Handleiding

Nadat ik de circulaire niet-grafische informatie had geanalyseerd, heb ik het daadwerkelijke systeem ontwikkeld, namelijk een online applicatie. Deze zelf-geprogrammeerde online applicatie (d.m.v. JavaScript) maakt het mogelijk om de niet-grafische informatie uit BIM-modellen te converteren naar JSON (JavaScript Object Notation) exchange file format, zodat deze online uitgelezen kan worden. Doordat de online-applicatie verbonden is met een externe database (MongoDB), maakt dit het de eindgebruikers mogelijk om hun BIM-data op te slaan en deze data te gebruiken in de applicatie. Het complete project kan toegevoegd worden en als enkele objecten opgeslagen worden, waarna deze als producten aangeboden worden in een webshop. Hiermee is het gewenste vraag en aanbod van de herbruikbare bouwmaterialen ontwikkeld.

De uiteindelijke mogelijkheid om de herbruikbare bouwmaterialen te verkopen, draagt bij aan de stimulatie van het hergebruik van de bouwmaterialen. Zij kunnen hierdoor opnieuw worden ingezet in toekomstige projecten. Dit is mogelijk gemaakt door enkel de beschikbare data te gebruiken uit de BIM-modellen.

Het prototype van de online-applicatie en de Re Use Handleiding zijn beide een Proof of Concept die de bouwsector kan helpen in zijn transitie naar een circulaire bouwsector en daarbij in het reduceren van de afvalproductie. Dankzij het gebruik van actuele methodes en technologieën, en door het combineren van het BIM-proces met cloud-based software, hebben het prototype en de handleiding realistische kansen om geïmplementeerd te worden.

De prettige samenwerking met BASED, met daarin de juiste en kritische ondersteuning, heeft er mede toe geleid dat de Technische Universiteit mijn onderzoek heeft beloond met een 8,5. 

Voordat ik deze blog afrond, wil ik het volgende graag meegeven: we moeten niet kijken naar de afvalproductie als een probleem, maar als een schat aan kansrijke mogelijkheden voor toekomstgerichte circulaire concepten die daarbij ook economisch interessant kunnen zijn. 

Ben je nieuwsgierig geworden naar dit onderwerp en wil je graag meer informatie ontvangen? Neem dan vooral contact met ons op. 

“We cannot solve our problems with the same thinking as we created them”       
- Albert Einstein