1
Integreret designproces Integreret designproces Integreret designproces
UCN Teknologi
Forskning & udviklingsprojekt
Bygningskonstruktøruddannelsen
2
UCN - Teknologi, Bygningskonstruktøruddannelsen Porthusgade 6
9000 Aalborg Efteråret 2013
Titel - Integrerede designprocesser Projektets deltagere
Camilla Poulsen
Civilingeniør i Arkitektur & Design Mette B. Madsen
Bygningskonstruktør, Kandidat i Arkitektur & Design Frank Gammelgård Bertel
MEGA master, HD, Passivhus designer
Redaktion og tilrettelæggelse - Camilla Poulsen & Mette B. Madsen
Grafisk produktion - Camilla Poulsen & Mette B. Mad- sen
Udgivet December 2013
Titelblad
Forord
Nærværende Forsknings & Udviklings projekt er udviklet med afsæt i emnet integrerede designprocesser på bygn- ingskonstruktøruddannelsen efteråret 2013. Formålet med projektet er at udvikle en ny arbejdsmetodik i forbindelse med den integrerede designproces
Projektet henvender sig til undervisere på professionsud- dannelserne på professionshøjskolerne, og derved alle studerende på professionshøjskolerne. Den primære målgruppe er i første omgang konstruktøruddannelserne hvorefter tanken er at principperne skal udbredes til UCN´s øvrige tekniske uddannelsesområder. I et større perspek- tiv kan bogen anvendes af alle UC´ere.
Slutmålet vil desuden kunne bidrage til udviklingen af pro- fessionen generelt set idet det udarbejdede produkt vil kunne anvendes af branchens erhvervsliv.
3
4
Indholdsfortegnelse
Titelblad Forord Indledning State of the art - Forskningstiltag - Projektets forhistorie - Projektets hovedformål Projektets målgruppe Projektets Evaluering Projektets formidling Videnskabelig metode - Problemformulering - Design based research - projektets faseinddeling Integreret Designproces Innovationsdidaktik Innovationskompetence - Innovationskompetence - Refleksion i handling - Dialogen
Hypotesebeskrivelse - Hypoteser
Designprincipper
- Beskrivelse afprotorype
- Konceptpladens designprincipper - Proceskortenes designprincipper - Brikkernes designprincipper - Konceptspillets regelsæt Casebeskrivelse
- Beskrivelse af case 1 - Beskrivelse af case 2 Dataindsamling
- Deltagende observation - Video observation - Kvalitativ interviews - Triangulering
Grounded Theory Metode Udarbejdelse af analyse - Analyse af data
Opsamling og konklusion Bilag 01 - 4. semester Bilag 02 - 7. semester Bilag 03 - 7. semester Bilag 04 - 4. & 7. semester Bilag 05 - Dokumentanalyse Bilag 06 - Dokumentanalyse Litteraturhenvisninger side 02
side 02 side 06 side 09 side 10 side 11 side 11 side 14 side 14 side 15 side 17 side 18 side 20 side 24 side 27 side 45 side 46 side 52 side 56 side 58 side 61 side 62
side 65 side 68 side 70 side 73 side 76 side 77 side 79 side 80 side 81 side 83 side 84 side 85 side 88 side 90 side 93 side 99 side 100 side 113 side 117 side 123 side 171 side 239 side 287 side 197 side 303
5
6
Indledning
Projektets formål at skabe et nyt procesværktøj der kan anvendes i forbindelse med udviklin- gen af integrerede designløsninger. Væktøjet skal indeholde en syntese mellem en didaktisk tilgang og så den faglighed som integreret byg- ningsdesign basere sig på.
Dertil kommer at værktøjet skal kunne konver- teres til et digitalt værktøj på en platform der egner sig til “mobile devices”
Inden for de seneste år har særligt ”Integreret Bygningsdesign”, herunder energi og bære- dygtighed samt industrialiseret byggeri sat dagsordenen. Disse nye fagområder er alle kendetegnet ved at de indeholder en stor kom- pleksitet, der gør den operationelle praksis vanskelig.
I en læringsmæssig kontekst har det vist sig vanskeligt at opnår en fuld forståelse for emnet
“Integreret bygningsdesign” idet der har man- glet konkrete metode og værktøjer. Derfor bliver de studerendes projekter ofte udarbejdet inden for en løsningsramme hvor fokus kun er på et afgrænset område. Dertil kommer at de innovative løsninger udebliver.
Tanken om et “Konceptspil” med afsæt i inte- greret bygningsdesign opstod i et forsøg på at visualisere og konkretisere et kompliceret emne - med andre ord at skabe et værktøj der sætter ord og billeder på processen bag inte-
greret designproces som sit primære udgangs- punkt og fokus
Som led i de overordnede politiske mål om et CO2-neutralt samfund i 2020 er der et stort be- hov for et paradigmeskifte. Nye teknologiske forandringer har gjort det muligt at udfordre den eksisterende måde at tænke byggeri – fremtidens visioner kalder på helhedsløsninger med høj æstetisk værdi, en bæredygtig ansvar- lighed samt konkurrencedygtige priser.
I en global kontekst skaber vækstøkonomierne nye afsætningsmuligheder og samarbejdsmu- ligheder, men samtidig ses et stigende pres på miljøet og naturressourcerne. Det giver øget konkurrenceevne i forhold til konstant at ud- vikle nye bæredygtige produkter, og her er det derfor helt afgørende for virksomhederne at de studerende afslutter deres uddannelser med stærke innovationskompetencer. (regeringen, 2012).
Byggebranchen står overfor et paradigmeskifte hvad angår projekteringsprocesser og har der- for brug for specifikker oprerationelle modeller der kan forsimple de komplekse processer der blandt andet kendetegner integreret bygnings- design, herunder energi og bæredygtighed samt industrialisering. Projektet har ikke kensk- ab til konkrete konceptværktøjer der er baseret på direkte forskningsbaserede undersøgelser.
Den tilgængelig viden begrænser sig til “know
how “ viden og har altså ikke fokus på “how to do” viden.
Et af Byggebranchens hidtidige svar på ud- fordringerne, har været en digitalisering af arbejdsprocessen gennem blandt andet BIM tankegangen. Det har affødt en række digitale programmer der kan håndtere projekternes kommunikation, visualisering og datagrund- lag. Disse programmer synes dog ”tunge” i deres anvendelse og kræver ofte et indgående kendskab for at give fuldt udbytte. Det er der- for ikke hensigtsmæssigt at arbejde med disse programmer i den tidlige idéfase hvor især idéudvikling, brainstorms teknikker, horizontal tænkning etc. er fremherskende.
Et andet meget vigtigt punkt er, at program- merne er udviklet i en professionel sam- menhæng, hvilket betyder at de ikke har et pædagogisk og læringsmæssigt fokus når de anvendes. Dertil kommer at den sociale inter- aktion brugerne imellem er meget sparsom.
Der er derfor brug for et nyt supplement til den digitale værktøjskasse målrettet de tidlige idéfaser i forbindelse med udarbejdelsen af et byggeprojekt, og her åbner nye digitale plat- forme og teknologier op for helt nye muligheder og perspektiver.
Behovet for udviklingen af nye ”Mobile Devic- es” hvor uddannelsessektoren er omdrejning- spunktet, understøttes af den seneste rapport
7
fra NMC. Rapporten peger på 6 fremspirende teknologier der forventes at blive ”mainstream”
inden for en forholdsvis kort tidshorisont (Mo- bile apps, Tablet computing, Game-based learning, Learning analytics, Gesture-based computing, The Internet of Things).
Disse nye teknologiske muligheder vil således Ifølge NMC påvirke den nuværende praksis inden for blandt andet uddannelsessektoren.
Rapporten peger på en række udfordringer hvor undervisningens organisering vil kunne begrænse eller hæmme indarbejdelse af disse nye tekno-logier.
“Education paradigms are shifting to in- clude online learning, hybrid learning and
collaborative models.”
“There is a new emphasis in the classroom on more challenge-based and active learn-
ing.”
“Digital media literacy continues its rise in importance as a key skill in every disci-
pline and profession.”
Derfor er det et af projektets målsætninger at forstå og favne disse nye digitale platforme for derigennem at kunne konvertere konceptspillet til en virtuel platform.
8
9
State of the art Projektbeskrivelse
Afsnittet STATE OF THE ART har til formål at tydeliggøre projek- tets overordnede vision, herunder projektets
forhistorie og målsætning
10
State of the art
Reproduktion af eksisterende viden er ikke en tilstrækkelig kompetense, som hverken vores uddannelsessystem kan nøjes med at tilbyde professionerne, og ej heller almene variationer via kendte analyser, som kan danne udvikling af projekter i bygge og anlægningssektoren.
Det er erkendelsen om at vores erhverveliv er i en globalt marked og der er klart stigende glob- al konkurrence. Erkendelse har været progres- sivt synlig hen over de seneste 10 år, og EU har derfor udviklet, og nu iværksat, det største pro- gram siden medio af 90érne, hvor innovation som begreb har vundet mere og mere indpas i uddannelsesinstitutionerne og professionerne.
Hele globaliseringsprocessen har viste et sti- gende behov for at nytænke fremtidens arbe- jdspladser. Logikken har derfor været at en innovativ og kreativ medarbejder konstant er fokuseret på at finde nye forretnings- og ud- viklingsmuligheder. Det er i denne sammen- hæng af udviklingen af innovationskraft i pro- fessionshøjskolerne skal findes. Generiske kompetencer bliver essentielle i fremtidens virksomheder i en global netværksøkonomi.
Modsat de faglige kompetencer er generiske kompetencer i langt højere grad afhængige af personlighed og talent. Listen af generiske kompetencer kunne eksempelvis bestå af emn- er som “viljen til at det lykkes”, initiativ, iværk- sætterånd, samarbejdsevne, Prioriteringsevne, ansvarlighed og innovationsevne. I forlængelse
af ovenstående erkendelser har EU iværksat et initiativ omhandlende forsknings og innovation- sindsats på over 500 mia euro frem til 2020, hvor den danske indsats på området allerede er forandret med et fokus på omlægningen af de 3 forskningsområdet til eet samlet organ kal- det ”Danmarks Innovationsfond”, hvor 1,5 mia.
restreserve fordeles allerede i 2014 fordelt på tildelte områder. Nedenstående statesment er derfor i fokus i de næste 5-10 år og vores fokus er fremhævet i sammenfletning!
Forskningstiltag
(Draft Horizon 2020 Work Programme 2014-2015)
Beskrivelse :
Action primært består af aktiviteter, der sigter til at etablere ny viden og / eller til at undersøge muligheden af en ny eller forbedret teknologi, produkter, processer , service eller løsning. Til dette formål kan de omfatte grundforskning og anvendt forskning , teknologiudvikling og inte- gration, afprøvning og validering af en mindre prototype i et laboratorium eller simuleret miljø.
Projekterne kan indeholde tæt forbundet, men begrænset demonstration eller pilot aktiviteter, der sigter til at vise den tekniske gennemfør- lighed i en nær til operationelle miljø.
De fremhævede delområder underbygger nærværende teser og indholdet i vores faser for, hvor processer over imod innovation er stærkt integreret.
Innovationsindsats:
(Draft Horizon 2020 Work Programme 2014-2015)
Beskrivelse :
Action primært består af aktiviteter, der direkte tager sigte på at udarbejde planer, projekter el- ler tegninger for nye, ændrede eller forbedrede produkter, processer eller tjenesteydelser. Til dette formål kan de omfatte prototyper, test, demonstration, lodsning , storstilet produkt vali- dering og markedsintroduktion.
En demonstration eller pilot har til formål at vali- dere de tekniske og økonomiske muligheder for en ny eller forbedret teknologi produkter, pro- cesser, service eller løsning på en operationel ( eller tæt på operationelt ) miljøet, uanset om industriel eller andet, der involverer eventuelt en større skala prototype eller demonstrant .En markedsintroduktion har til formål at støtte den første ansøgning / indsættelse i markedet for en nyskabelse, der er allerede blevet påvist, men endnu ikke anvendt / indsat i markedet på grund af markedssvigt / barrierer for optagelse.
Market replikering omfatter ikke flere program- mer på markedet for en innovation14, der al- lerede er anvendt med succes en gang i mark- edet. »First « forstås ny mindst Europa eller nye i det mindste at ansøgningen sektor. Ofte er sådanne projekter involverer en validering af den tekniske og økonomiske resultater på sys- temniveau i det virkelige liv driftsbetingelser , der er fastsat af markedet.
11
Innovationsprocesserne integreres ind i me- toderne som udvikles således at innovation- skompetencerne udvikles ved en tværfaglig sammensætning af de didaktiske metoder som de integrerede designprocesser definerer i de konceptuelle udviklinger i systemet
Projektets forhistorie hos bygningskonstruktøreren:
Der er konstateret udfordringer med at vores studerende kan operere i meta-området i forbindelse af læring, og omsætning til værdier i projekter, og forskellige tiltag har været af- prøvet for at undersøge hvorfor og i hvilken grad at der er manglende dynamik på meta- forståelsen. Nogle af undersøgelserne går på at modstand er et af de helt store problemstill- inger i forhold til at afvikle succesfulde innova- tionsforløb har været den manglende motiva- tion fra de studerende side. De studerende er som udgangspunkt meget produktorienterede, hvilket betyder at de har svært ved at fastholde sig i en kreativ proces.
Vi er nået langt i forhold til at få de studerende til at accepterer innovation som en kompe- tence der er en helt nødvendig færdighed at kunne beherske i et fremtidigt arbejdsliv. Når det kommer til den faktiske deltagelse møder vi dog alligevel en stor modstand. En anden iagt- tagelse har været at de kreative og innovative
ideer hurtigt forsvinder når de intensive inno- vationsforløb er afsluttet - det er således svært at fastholde interessen hos de studerende over et helt semester. Afstanden fra de traditionelle undervisningsforløb til de meget kreative pro- cesser er ganske enkelt for stor, og derfor har vores studerende svært ved at se målet med de meget abstrakte og ”legende” elementer i projektforløbende.
Vi oplever at de studerende fravælger at følge et kreativitetsforløb hvilket selvsagt ikke er hen- sigtsmæssigt i en uddannelsessammenhæng.
Én af hypoteserne er at de studerendes ikke tror at ”fokus på nytænkning ikke tæller” til ek- samen, og derfor vælger de at prioriterer deres tid på semestrets hovedområder af projektet med fokus på fag og ikke tværfaglig udvikling, og disse teser bliver undersøgt i et andet sideløbende udviklingsprogram.
Projektets hovedmål:
Til professionen - Byggesektoren:
Virksomheder og har et behov for at kunne udtrykke sig i konceptuelle løsninger som in- deholder komplekse holistiske tværfaglige for- ståelser stammende fra kravspecifikationer til udbud i projekter, og de traditionelle metoder hertil har fagtekniske grænser som ikke skaber de ønskede helhedsløsninger, og det allerede
i de indledende faser af projekterne. Efter in- dførelse af de digitale krav i henhold til IKT bekendtgørelser mm. er der et vist opbrud på projekteringspraksis, idet de traditionelle faser ikke har samklang med de digitale platforme i 3D, og et af værktøjerne kunne være Revit, hvor BIM ”kun” er en input og output model for informations flow, og det giver ikke en helheds- forståelse for at udtrykke sig projektmæssig strategisk i faser i forhold til en optimering af informationer.
Professionen har derfor et fortsat uopfyldt behov der giver en forståelse for komplekse strukturer i fase, som kan danne baggrund for et indput i en BIM model, og det beskrevet i en sådan form at idegenereringen i de tidligere faser er undersøgt i et så tilstrækkeligt omfang at validiteten af de konceptuelle valg ikke giver anledning til ændringer i projektets design- vilkår og udtryk, og at detaljeringsgraden i fo- rundersøgelserne har en tilstrækkelig og nød- vendig rummelighed til at kunne adoptere en progressiv detaljeringsgrad og hver delelement så BIM-modellens generiske data’er.
Strukturen skal have en karakter af dynamisk som understøtning af både processer og kom- munikation. Processen skal have fokus på an- alysen og kommunikation skal have fokus på et vist udfald og med anbefalinger af områder som yderligere bør inddrages eller afgrænses.
12
Delmål fase l:
At udvikle et analogt værktøj, som giver vores studerende et klarer og hurtigere indføring i integrerede designprincipper med forskellige tematiseringer, og der er identificeret primært bæredygtighed med vigtige område herunder
er f. eks. energi og miljø og indeklima.
Disse integrerede designvilkår er således gan- ske komplekse i analysefasen i en sammensat kontekst og i en holistisk tværfaglig helhedsfor- ståelse.
Via didaktiske overvejelser har projektet til formål, at kunne tilføre vores studerende in- novations- kompetencer, i et således omfang
at konceptuelle værdier kan identificeres og indbygges i projekterne senest fra 4 semester.
Delmål fase ll
Der igangsættes et design af en digital platform for, at håndtere de analoge udviklede metoder.
Systemudviklingen skal have sigte både over imod professionen, men også uddannelsen, således at kompleksiteten og tematiseringerne er skalerbar til funktionsområderne. Der er for- slået modelsystemer som skalleringsmodel.
Med tanke for udfordringerne som profes- sionen står over for, hvor bygningers komplek- sitet kun bliver større så erkendes det, at in-
tegreret designprincipper er en bedre metode til, at kunne håndtere den øgede kompleksitet i byggeriet, og det forventes bliver en mere naturlig organisering via indskrivning i rådg- ivningsydelserne, og dermed også forankres i kontrakter med tilhørende ydelsesbeskrivelser for både arkitekter og ingeniører.
Systemet afprøves via inddrages begge til en valideringsfase med uddannelsen som labora- torium, og beta-versioner hos samarbejdende rådgivere.
Delmål fase ll har således et dobbelt formål:
at søge en måling af effekterne på vores studerendes læring, og herunder er der yder-
ligere innovationskompetencer i læringen af integrerede designprincipper.
at følge rådgivers afprøvning af beta-versioner med validering af om der er en styrket for- ståelse for integrerede designprocesser samt om de har en styrket forståelse for innovations
i projekterne, og hermed en styrket forståelse for konceptuelle værdier i projekterne Delmål fase lll
Aktiviteter og resultatforventninger:
International videns- og erfaringsopsamling omkring udbredelsen af integrerede design- principper i udbud og eventuelt finde ydelses-
beskrivelse som indeholder disse ydelser.
Etablering af forsøgs- og demonstration- sprogram med afprøvning af alternative udbudsformer i samarbejde med et mindre antal involverede bygherrer og rådgivere (fx 5
byggesager)
Opsamling af erfaringerne fra demonstra- tionsprojekterne og evaluering af effekten på
produktivitet og innovation
Udarbejdelse af vejledning om brug af innova- tive udbudsformer.
Fase ll og fase lll vil blive udviklet løbende til egen- og fremmedfinansiering i et sådan om- fang, at der de organisatoriske, økonomiske og tekniske indhold progressivt beskrives.
13
14
Projektets målgruppe
Projektet henvender sig til undervisere på professionsuddannelserne på pro- fessionshøjskolerne, og derved alle studerende på professionshøjskol- erne.
Den primære målgruppe er i første omgang konstruktøruddannelserne hvorefter tanken er at principperne skal udbredes til UCN´s øvrige tekni- ske uddannelsesområder. I et større perspektiv kan koncepthjulet anv- endes af alle UC´ere.
Slutmålet vil desuden kunne bidrage til udviklingen af professionen gener- elt set idet det udarbejdede produkt vil kunne anvendes af branchens er- hvervsliv.
Projektets evaluering
Der forelægger allerede et stort empirisk indsamlingsarbejde af forskellige case og under- visningsforløb hvor koncepthjulets metode er anvendt. Udviklingsprocessen har indtil vi- dere løbet over en længere periode med løbende sparring og feedback fra de studerende, undervisere og i den almindelige undervisning.
I udarbejdelse af Forksning & Udviklingsprojektet er der indlagt en gennemlæsning af bogen af undervisere på UCN med høj pædagogisk indsigt.
Evalueringskriterier
De umiddelbare effekter - undervisningsforløb som tager afsæt i en integrerede design- processer hvor de studerende styrkes i at kunne udvikle nye løsninger på relevante prob- lemstillinger, samtidig med at de opnår en fagfaglig indlæring. De studerende vil blive styrket i at kunne udarbejde konceptuelle ideer, omsætte dem til resultater med en høj faglig profil samt efterfølgende reflekterer over egen proces.
De langsigtede effekter - at alle færdige studerende vil have tilegnet sig innovative kom- petencer i forhold til integrerede designprocesser og kan virke som “forandringsagenter”
inden for deres branche.
15 Projektets
formidling
Der udarbejdes en rapport der inde- holder beskrivelsen af forskningsme- toden, bearbejdelsen af det didak- tiske og teoretiske felt, beskrivelse af undersøgelsernes gennemførelse og resultater.
Derudover udarbejdes en introduktion- svideo der har til formål at præsenterer konceptspillets overordnede indhold
16
17
Videnskabelig metode Projektets problemfelt
Afsnittet VIDENSKABELIG METODE har til formål at præcisere
projektets overordnede metodetilgang. Afsnittet indeholder en
beskrivelse af metoden Design Based Reserach, herunder en
beskrivelse af metodens konkrete anvendelse. Dertil kommer en
beskrivelse af projektets faseinddeling og specifikke indhold
18
Udviklingen af et nyt konceptværktøj med afsæt i integreret design, herunder energi og bæredygtighed. Følgende forskningsspørgsmål ønskes besvaret:
Problemformulering
Undersøgelse af bygge- branchens fremtidige krav inden for problemstillingerne;
energioptimering og bære- dygtighed. Herunder en ana- lyse af hvilke sammenhænge
”integrerede designprocesser”
medfører i forhold til en kob- ling af designprincipper og
arbejdsgange Udviklingen af et
konceptuelt værktøj med af- sæt i det konstruktivistiske læringsrum, således at den
fagdidaktiske dimension favnes i henhold til emnet inte-
greret design. Dette ud fra en ide om at det faglige indhold inden for integrerede design- processer rummer store kom- plekse udfordringer i forhold til
at opnå en symbiose mellem teknik, funktion og
æstetik.
Det konceptuelle værktøj ud- vikles således at idegener- ering bliver et væsentligt og bærende element i forhold til
den faglige indholds- dimension.
Problem 1 Problem 2 Problem 3
19
Præcisering af projektet
Med et udgangspunkt i State of the art samt projektets målsætning præciseret i de tre sæt- ninger, konkretiseres den videnskabelige frem- gangsmåde samt hvorledes resultaterne skal tilvejebringes. Ligeledes sandsynliggøres for- ventninger til projektets milepæle og resultater.
Projektet struktureres i forhold til den viden- skabelige metode: Design Based Research gennem faserne undersøgelse, prototyping, eksperiment og implementering.
Undersøgelse af byggebranchens fremtidige krav inden for problemstillingerne; energiopti-
mering og bæredygtighed.
Analyser og undersøgelser:
Gennem litteraturstudier udarbejdes en teor- etisk undersøgelse af det konkrete indhold der definerer ”Integreret bygningsdesign”.
Gennem observationsstudier og kvalitative interviews udarbejdes en undersøgelse af ef- fekten af konceptspillets tankesæt i forhold til udviklingen af integrerede designprincipper Mål: Ved at kende til både indhold og arbejd- sprocessen bag ”integreret design” er det muligt at forudsige konsekvensen den kompleksitet emnet medfører i en uddannelsesmæssig sam- menhæng. Derudover giver det en målsætning
at arbejde ud fra i forbindelse med en design- fase hvor målet er at udvikle et nyt koncept- værktøj der kan støtte op om den komplekse arbejdsproces
Resultat: Kortlæggelse af de væsentlige ar- bejdsprocesser der er forbundet med ”Integr- eret design”. Dertil kommer en udvælgelse af specifikker punkter i forbindelse med en vider- ebearbejdelse i et pædagogisk perspektiv
Udviklingen af et konceptuelt værktøj med afsæt i det konstruktivistiske læringsrum, således at den fagdidaktiske dimension favnes
i henhold til emnet integreret design Analyser og undersøgelser:
Analyse af de didaktiske aspekter i forbindelse med integrerede designprocesser, herunder begrebet innovationsdidaktik og innovation- skompetence. Analysen har til formål at præ- ciserer de hypoteser og designprincipper der danner rammen om projektets prototype. An- alysen udarbejdes gennem litteraturstudier Gennem litteraturstudier redegøres for eksis- terende procesværktøjer indenfor innovations- didaktik.
Mål: Udarbejdelsen af disse analyser har til mål at indsamle viden, der i det videre arbejde kan danne grundlag for en udviklingsproces. Denne
viden er relevant i forhold til udviklingen af et nyt konceptværktøj i forhold til integreret design Resultat: pædagogisk målbeskrivelse for Inno- vationsdidaktik i praksisanvendelse i det kon- struktivistiske læringsrum
Det konceptuelle værktøj udvikles således at idegenerering bliver et væsentligt og bærende element i forhold til den faglige ind-
holdsdimension.
Analyser og undersøgelser:
Analyse af de studerendes idegenerering- sprocesser i forbindelse med anvendelsen af konceptværktøjet. Analysen udarbejdes med afsæt i observationsstudier og efterfølgende in- terviews af de studerendes ideprocesser
Analyse af konceptværktøjets output – herunder de genererede ideer i forhold til emnet integrerede designprincipper. Analysen foretages gennem en dokumentanalyse af de studerendes udarbejdede materiale.
Mål: At få indblik i prototypens delelementer der medvirker til at mulliggøre den integrerede designproces
Resultat: At opnå dokumentation for at det udviklede værktøj kan generer integrerede designløsninger
20
Design Based Research indeholder flere for- skellige retninger inden for klassisk forskning som alle har den samme grundlæggende an- tagelse tilfælles, nemlig at konteksten har en betydning for læring. (Lave og Wenger, 2003;
Gynther 2011) Metoden er således baseret på flere teoretiske perspektiver og forskningspara- digmer hvor formålet er at opbygge forståelser af betingelserne for læring, kognition og ud- vikling. (Barab, S. & Squire, B. 2004; Gynther 2011)
Derfor må forskning i kompetenceudvikling nødvendigvis finde sted i den kontekst lære- processerne indgår i. Det særlige ved Design Based Research er udvikling- og afprøvning af nye designs i praksis med det formål at forstå og udvikle praksis.
Design Based Research skelner altså ikke mel- lem forskning og udvikling sådan som forskn- ing i klassisk forstand gør. I stedet skelner man mellem forskningstilgange, som a) ønsker at forstå et fænomen og b) forsøger på en gang at forstå og forbedre et fænomen. (Gynther 2011)
”Hvis du ønsker at forandre noget, så må du forstå det, og hvis du ønsker at forstå noget,
så må du ændre det”
(Gravemeijer & Coop, 2006, s 17).
Ovenstående forskningsprincipper sammen-
koblet med den aktuelle teoretiske diskus- sion sammenfatter Design Based Research i følgende 6 hovedpunkter. (Cobb,2003; Amiel
&Reeves 2008; Gynther 2011).
- Er intervenerede i praksis
- Består af iterative processer i form af designafprøvning, evaluering, analyse og forbedring
- Er kollaborativ - Er teoriorienteret
- Er pragmatisk og anvendelsesorienteret - Er intervenerende i praksis
Interventionen i praksis spiller en aktiv rolle i Design Based Research projekter. Der udvikles nye designprincipper, som efterfølgende af- prøves i en praksis kontekst. En grundlæggen- de antagelser i Design Based Research er at kun ved at intervenere med nye designprincip- per, kan der udvikles bedre teorier om praksis samtidig med, at der forsøges at forbedre prak- sis.
Design Based Research metoden tager afsæt i nogle teoretiske positioner (designteorier), dertil kommer at afprøvningen af et givent de- sign bidrager yderlig til teoriudvikling. Der ses derfor et dobbelt mål: at forbedre både teori og praksis (The Design-Based Research Collec- tive, 2003; Gynther 2011).
Målet er at udvikle nye teorier der ikke kun
har det formål at optimere praksis men også videreudvikle de teorier der ligger bag design- principperne. (Gynther 2011).
Udvikling og afprøvning af prototyper har et centralt fokus idet prototyping er den proces, hvori designs udvikles, evalueres og forbedres gennem en systematisk tilgang. Det er her meget afgørende at forstå at Design Based Research metoder ikke har til formål at ”bev- ise” at de designprincipper som ligger til grund for et givent design er ”sande” (diSessa &Cobb, 2004).
Processen er derfor iterativ sådan at der ikke kun evalueres på interventionen men forsøger at lave en systematisk forbedring af designet.
Der indsamles løbende data med henblik på at kunne redefinere problemer og principper.
(Gynther 2011).
I den sammenhæng er det afgørende at De- sign Based Research projekt er funderet i en stærk teoretisk indsigt. Dette for at sikre at der udvikles designs på grundlag af eksisterende teori og anden forskning og herved minimere risikoen for spekulative projekter der ikke er realiserbare, legitime eller effektive. (Edelson, 2006; Gynther 2011).
Analysens fokus i processen handler for for- holdet mellem det intenderede, det implemen- terede og det realiserede design. Forskning-
Design Based Research
21
Implementering Eksperiment Prototyping
Validering
Formidling
Scalering
3
4
Undersøgelse
1 2
Iagttagelse
Deltagelse
Praksis Refleksion
TilegnelseLAB KONTEKST
REFLEKSION
INTER VENTION
Billede 01
Illustration af metoden De- sign based research 4 faser
22
2005). I et Design Based Research projekt er det ligeledes legitimt og ligefrem en del af for- sknings-og udviklingsprocessen, at forskerne kommer med innovationsforslag. Forskerrollen som ”ekspert” er derfor tydeligere i et Design Based Research projekt end i et aktionsforskn- ingsprojekt (Gynther 2011). Den teoretiske ori- entering i Design Based Research handler om domænespecifikke teorier i en given kontekst.
På den baggrund findes der tre typer af teorier som er relevante i et Design Based Research projekt: Domænespecifikke teorier, Design framework og Design-metodologier (Edel- son, 2006; Gynther 2011)
Design Based Research tager som tidligere nævnt afsæt i domænespecifikke problemstill- inger. Det anses ikke som værende tilstrække- ligt at projektets eksperimenter bidrager med ny viden i forhold til en lokal kontekst. Det er afgørende at projektet via analysen kan identifi- cere generaliseringer i form af domænespecifik- ke teorier, designframework og designmetodol- ogier, der har et bredere anvendelsespotentiale (Gynther 2011)
Begrundelse for valg af metode
Design Based Research er valgt da den er ken- detegnet ved at være en teoretisk funderet me- tode til at studere læring og undervisning i dens egen virkelighed (Bell 2004). Indarbejdelsen af emnet Integreret designløsninger i undervis- ningen på bygningskonstruktøruddannelsen
kræver at der sideløbende udvikles nye didak- tiske procesværktøjer der kan håndtere de nye komplekse arbejdsprocesser. Design based research er derfor et oplagt valg af forsknings- metode da den på en gang forsøger at forstå og forbedre et fænomen gennem udviklingen af nye undervisningsdesigns
”it is theoretically framed, empirical research of learning and teaching based on particular designs for instruction. Design-based research
simultaneously pursues the goals of develop- ing effective learning environments and using
such environments as natural laboratories to study learning and teaching.”(Bell 2004) Dertil kommer at den design based research har indlejret et generaliserings aspekt i sin metode. Metoden tager således afsæt i de domænespecifikke problemstillinger der er for- muleret hvorefter de afslutningsvis vurderes i forhold til deres generaliserbarhed. Herved kan nye procesværktøjer inden for emnet in- tegrerede designløsninger forsøgsvis imple- menteres i en bredere forstand på bygning- skonstruktøruddannelsen. Dertil kommer en udbredelse til øvrige byggefaglige uddannelser og byggebranchen generelt set.
Metoden Design Based Research kombineres med observation, interviews, dokumentsana- lyser. Disse beskrives individuelt i forbindelse med den projektfase de indgår i
sprojektet skal således kunne generere data i forhold til at kunne belyse forskellen mellem de tre designniveauer. (Mckenneyet al., 2006 Gynther 2011).
Design Based Research er kollaborativ i forhold til det samarbejde der skal etableres med prak- sisfeltets deltagere Det gælder i forhold til selve problemidentifikationen, afdækningen af de karakteristiske træk ved potentielle løsninger, samt i forbindelse med den iterative proces hvor en intervention afprøves og forbedres (Cobb et al., 2003; Amiel & Reeves, 2008;
Gynther 2011).
Design Based Research har en del fælles træk med aktionsforskning og er på mange måder inspireret af denne forskningstilgang. Design Based Research adskiller sig dog på enkelte områder fra aktionsforskningen. Fælles for begge tilgange er at der etableres et samarbe- jde mellem forskere og deltagere, at forsknin- gen er forankret i praksis, at der arbejdes sys- tematisk med teori samt at målet er at forbedre såvel teori som praksis. I aktionsforskning er forbedringerne typisk initieret af deltagernes egne undersøgelser hvor forskeren har indta- get en faciliterende rolle.
I Design Based Research er det forskere og delt- agere fra praksis som i fællesskab identificerer problemer, producerer og forbedrer forslag til innovationer af praksis (Wang & Hannafin,
23
Validitet og reabilitet
Det er relevant at se på troværdigheden ved brugen af Design Based Research. Inden- for social videnskab argumenteres der for, at et sundt, metodisk argument skal baseres på troværdighed, sandsynlighed og brugbarhed, ligeså vel som ”rækkevidden” kontekster, i hvilke forskeren mener at påstandene er gæl- dende. (Barab & Squire 2004)
Det er en ting at demonstrere læringsmålene eller vise at der er opnået fundet statistiske forskelle, det er en anden ting at demonstrere brugbarheden eller konsekvenserne af arbe- jdet. I forhold til design-based research, og læringsvidenskaber generelt, er ”konsekven- tialiteten” et essentielt kriterium til bestemmelse af betydningen af et givent studie. Målet er, som forsker, der er engageret i designarbejdet, direkte at påvirke praksis mens der udarbejdes teori, der kan være til nytte for andre. (Barab &
Squire 2004)
Der argumenteres samtidig for at validiteten af en påstand er baseret på ændringerne den producerer i et givent system. Disse ændringer eller konsekvenser kan betragtes som bevis til at støtte validiteten. Forskere, der benytter design-based research skal være klare om- kring arten af påstande, de kan lave baseret på design eksperimenter og begrænsningerne af deres resultater. En af de centrale ideer i det videnskabelige paradigme er replikabilitet, men
da design-based research forskere ikke kan (eller vil) manipulere den kulturelle kontekst, er det vanskeligt at replikere andres resultater.
En anden grundlæggende udfordring i brugen af design based research opstår i den dobbel- trolle forskeren har, som designer og forsker.
Design-baserede forskere observerer ikke kun interaktioner, men ”forårsager” samtidig de selvsamme interaktioner. Den pragmatiske tilgang kan være værdifuld, i og med den sk- aber teori, der tjener lokal praksis, men den skaber samtidig udfordringer for den design- baserede forsker. Hvis en forsker er dybt in- volveret i konceptualisering, design, udvikling, implementering og undersøgelse af den pæda- gogiske tilgang, bliver det en udfordring af sikre at forskernes påstande er troværdige. (Barab &
Squire 2004)
I stedet for at løsrive sig fra den undersøgte kontekst, opfordres forskeren til at interferere hvor det er muligt, og bruge denne indgriben som en mulighed for at undersøge de teore- tiske kerneemner i den eksisterende teori. Kri- tikere vil mene at en sådan indgriben ”farver”
undersøgelseskonteksten.
Den grundlæggende metodiske bekymring i forhold til uafhængigheden mellem forsker og læringsmiljø er ikke ”operational” indenfor design-based research, hvilket fundamentalt stiller spørgsmålstegn ved troværdigheden af
påstande, generet gennem design research.
Den systematiske eksperimenteren er dog det, der gør design-based research til en potentiel nyttig metodisk tilgang indenfor læringsviden- skab. Derfor er det forskerens ansvar samtidig at benytte sig af andre kvalitative metoder, for at overbevise andre om troværdigheden af de fremstillede påstande. Det er også forskerens ansvar at huske at påstandene er baseret på forskerinfluerede kontekster, og at sådanne ikke nødvendigvis er generaliserbare i forhold til andre kontekster, hvor forskeren ikke så direkte influerer konteksten. (Barab & Squire 2004)
Ydermere vil enhver ”klasselokale” kontekst, selv uden at være manipuleret af en forsker, være påvirket af de ”systemiske” begræns- ninger, hvormed der stilles spørgsmålstegn ved generaliserbarheden. I enhver given kontekst vil der altid være lærere, administratorer og studerende, der vil være ”medskabere” i denne kontekst.
Derfor må der tænkes over den lokale tilpas- ningsevne i en given teori. Målet er ikke at
”sterilisere” den naturalistiske kontekst fra alle
”confounding” ”forvirrende” variabler så den ge- nerede teori er mere valid og pålidelig. I stedet er udfordringen at udvikle fleksible, adaptive teorier, der fortsat er anvendelige når de anv- endes i en ny, lokal kontekst. (Barab & Squire 2004)
24
Fase 1 - undersøgelse
Der udarbejdes en projektbeskrivelse med af- sæt i den en iagttagelse af den eksisterende didaktiske praksis.
Gennem en beskrivelse af de kendte og iagttagede problemstillinger der viser sig i forbindelse med indarbej-delsen af integrerede designløsninger i undervisningen udarbejdes domænespecifikke teorier der forholder sig til
Projekt- beskrivelse
State of
the art Beskrivelse af eksisterende
praksis
Udarbejdelse af teoretisk
grundlag
Udviklingen af hypoteser samt design- principper
Fase 2 - prototyping
De udarbejdede designprincipper leder videre til udviklingen af den første prototype. Via re- fleksion over iagttagelserne af den eksister- ende praksis udarbejdes en prototype for en nye og bedre praksis - dette med afsæt i teo- rigenereringen, hypoteser og designprincipper.
Beskrivelse af domæne- specifikke
teorier
Udviklingen af prototype
Beskrivelse af prototype
Begrundelse af proto- typens op- bygning og grundtanke Udviklingen
af didaktiske design på baggrund af
prototype kernen i problemet. Den domænespecifikke
teori leder frem mod en række hypoteser der efterfølgende formulerer de designprincipper, som skal ligge til grund for udviklingen af pro- typen.
Der udarbejdes analyser i forhold til den anv- endte teori der ligeledes skal indgå i udviklin- gen af designprincipperne for prototypen.
Projektets faseinddeling
25
Fase 3 - eksperiment
Eksperimentfasen bruges til direkte afprøvning og tests der indsamler brugernes feedback og forslag til forbedring af den prototype, der af- prøves.
Eksperimenterne følges og dokumenteres med det formål at indsamle data til den iterative pro- ces, som består i at videreudvikle prototypen.
Det praktiske forskningsdesign skal sikre at
Fase 4 - implementering
Testning af prototype
Beskrivelse af setup
Observation
Bearbejdning af resultaterne Delkonklusion Fokusgruppe
interview Dokumentanalyse
eksperimenterne i fase 3 så vidt muligt følger de designprincipper, der ligger til grund for de udviklede prototyper.
26
27
Integreret Design Proces Teoriafsnit
Afsnittet INTEGRERET BYGNINGSDESIGN har til formål at belyse
det konkrete indhold der definere ”Integreret Bygningsdesign”,
og indeholder en beskrivelse af de væsentlige
arbejdsprocesser der er forbundet til emnet.
28
Bygninger har igennem de seneste år haft stor fokus på energiforbruget. Taget bygningernes levetid i betragtning, samt stigende energipris- er, er der også behov for en indsats på om- rådet. Klimaændringer og miljøpåvirkninger fra anvendelse af fossile brændstoffer, har result- eret i at mange lande i Europa, har lavet store restriktioner for skabe fremtidssikrede, bære- dygtige byggerier.
Dog har Integreret Design ikke vundet stor indpas, og er endnu langt fra at være stand- ard i byggeprocesser. Arkitektur og teknik kan tilsammen spare energi, hvis alle tværfaglige parametre tages i betragtning, når de første streger til designet slås. For at undgå dyre tekniske løsninger i byggeriet, må det generelle mål i en designproces derfor være, at designe æstetiske bygninger, der samtidigt åbner op for mulighederne af innovative forslag, der op- fylder kravene til energieffektivt og bæredygtigt byggeri.
Afsnittet har til formål at klarlægge parame- tre, der skal tages i betragtning, for at teknik og arkitektur, kan ”gå op i en højere enhed”
i forbindelse med projektering af byggeri.
Her ses den integrerede design proces som værende et værktøj for projekterende parter, til en mere innovativ, og mindre kompliceret me- tode til at skabe flotte æstetiske bygninger der opfylder nutidens komfort, -og energikrav. In- tegreret design bør være en naturlig og integr-
eret del af en ofte kompleks designproces, hvor teknik og arkitektur er ligestillede parametre, og bliver en del af den traditionelle byggeproces.
En forståelses ramme
Kendskab og viden til den nyeste udvikling indenfor byggeriet er afgørende for at skabe arkitektur, der kan forholde sig til de aktuelle udfordringer, som samfundet står overfor. Det bedste udgangspunkt for et byggeri, og et godt sted at starte må derfor være, at formulere en fælles tilgang og målsætning for projektet. Det sikrer at alle aktører har samme mål i proces- sen, og arbejder målrettet mod det.
Integreret design er et begreb for en proces, hvor formålet er at kombinere arkitektonisk og teknisk viden i et integreret bygningsdesign.
Metoden fokuserer på at integrere æstetiske og arkitektoniske værdier, samt tekniske para- metre fra designprocessens start. Den Inte- grerede Design Proces – herefter benævnt som ”IDP” – er en betegnelse for en bevidst arbejdsproces, hvor man i forbindelse med et forestående projekt, sikrer sammenhængende løsninger mellem formgivning, funktion, arkitek- tur og energiforbrug.
IDP er en holistisk metode. Den tekniske ud- vikling indenfor byggeri kan gøre det svært at overskue de helheder og sammenhænge, som den højteknologiske udvikling kræver. Højte- knologisk viden er ikke uønsket i integreret de-
sign, men IDP skal tilgodese funktionen af hele systemet, frem for kun at se på det tekniske svar. Allerede i de første skitser, bør rammerne og forudsætningerne for bygningens energi- og klimatekniske overvejelser fastlægges. Målet er at sikre et energiorienteret byggeri, hvor man ved anvendelse af IDP-processen sikrer en høj kvalitet, og samtidigt bevarer arkitekturen og de æstetiske værdier omkring bygningens form og funktion.
Det kræver en bevidsthed omkring arkitektu- rens og æstetikkens indflydelse på energifor- bruget. Fordelen ved IDP er, at man på et tidligt stade i processen får et overblik over hvilke fokusområder der er i projektet, og får dem ko- rtlagt således man i den videre bearbejdning kan tilgodese energistrategien, for derved at få den integreret i bygningen. Potentialet for im- plementering af energibesparelser begrænses, hvis ikke mulighederne har været overvejet og analyseret fra starten af processen.
Hovedformålet med den ”Integrerede Design Proces” er at integrere det arkitektoniske, formgivningsmæssige, funktionelle, energi- og klimatekniske og det konstruktionsmæssige går op i en højere enhed (Botin, et. al, 2005) En designproces med bevidsthed om, at der er en sammenhæng mellem form og teknik, und- går at skulle indføre kostbare løsninger sent i processen, for herved at kompensere for dår-
Integreret Design Proces
29
”Integreret Design Proces vedrører ikke kun de
designmæssige og tekniske temaer, men handler i høj grad om i hvilken rækkefølge for byggeriets vigtige
beslutninger træffes, ud fra de krav som bygherre opstiller i samarbejde med sine rådgivere.
Derfor er det et ufravigeligt krav, at beslutninger som vedrører energi og miljø i den traditionelle
proces flyttes, således, at de opstillede krav kan bearbejdes i en tidligere proces, hvor arkitekten får
mulighed for at formgive bygningen med støtte fra
ingeniøren i kæden af beslutninger.”
30
lige valg. Arbejdsprocessen med bygningsde- signet, arkitekturen og tekniske installationer, kan give optimale muligheder for udnyttelse af eksempelvis passive egenskaber, i forhold til indeklima, og optimering af ventilation, opvarm- ning, køling, dagslys mv., for derved at opnå den fastsatte målsætning for gennemførelse af et energiorienteret byggeri.
Integrering af miljø og energi bør under IDP- processen behandles på niveau med funk- tionalitet, arkitektur, økonomi mm. Således at der sikres en optimal integrering, der kommer til udtryk i bygningens form, funktion og arkitek- tur. Når bygningen er opført kan denne altid senere optimeres med den nyeste teknik, men hvis udgangspunktet er en optimeret bygn- ing fra begyndelsen, vil udgangspunktet være bedre, end for de bygninger hvor det ikke har været tilfældet.
Altså må det betragtes som en grundlæggende kvalitet og værdi for designet, at bygningen er formet ud fra en integreret tankegang. Arbe- jdet med integreret bygningsdesign må ikke ses som værende begrænsende for arkitektu- rens udfoldelse, derimod bør det ses som en mulighed for at gentænke arkitekturen. Det kræver en bred kvalificeret ekspertise, at kunne tilgodese de arkitektoniske og tekniske krav der stilles til nutidens bygninger. Det er derfor van- skeligt at tro, at en enkelt designer kan mestre disse evner til fulde, hvorimod et fælles design- forløb mellem forskellige aktører kan være ud- gangspunkt for et bærende, positivt og gunstigt samarbejde, og ikke en stribe forhandlinger, som følge af utakten ved et traditionelt projek- teringsforløb.
I Den Integrerede Designproces anvendes vi- den parallelt, i modsætning til den traditionelle
designproces, hvor kontinuerlig overdragelse fra en specialist til en anden, er hovedgrebet.
Omkostningerne stiger når en gruppe tager beslutninger uden input fra andre, og mu- lighederne for fælles fordele går tabt. En kon- ventionel designproces kan derfor beskrives som viden, der bliver anvendt i faser. (www.ied.
no, 2012)
Metoden der anvendes for den Integrerede De- sign Proces omtales for eksempel i IEA Task 23 (IEA task 23, 2002), Integrated Building Design System (IBDS) (www.intendesign.com, 2012), eller Integrated Design Process (IDP) (Knud- strup M., 2004). Fælles rammebeskrivelser for processen er, at design teamet består af en gruppe individer med forskellig specialiseret viden. I Den Integrerede Design Proces, arbe- jder projekterende parter ikke i serie, men mere parallelt omkring processen. Kernen i IDP lig- PROGRAMMERING
BYGNING
KONCEPTDESIGN DETAILDESIGN KONSTRUKTION
Kunde / Arkitekt Arkitekt Arkitekt / Ingeniør Entreprenør
Figur: Den konventionelle designproces
BYGNING Figur: Integreret Designproces
PROGRAMMERING KONCEPTDESIGN DETAILDESIGN KONSTRUKTION
Designteam Designteam Designteam Designteam
Billede 02
Den konventionelle designproces
31
ger i et tværfagligt samarbejde i et design team, hvor tidlig inddragelse, og udvikling gennem en iterativ proces, hvor erfaringer og viden fra alle aktører inddrages, er mere tilbøjelig til at lykkedes. Den Integrerede Designproces ser på alle dele af et system, og deres samspil, og bruger denne viden til at finde løsningsfor- slag, der kan optimere så mange aspekter som muligt.
Integreret design metoder
Der findes ikke en entydig definition af Integr- eret Design Proces. IDP er snarer en beskriv- else af en bevidst måde, mod at skabe et bæredygtigt byggeri, der i højere grad kan sikre succes end nogen anden tilgang. Der findes et stigende antal udøvere af IDP, og mange for- skellige perspektiver på, hvordan metoden skal implementeres. Karakteristisk for den Integr- erede designproces er, at den arbejder med
serier af design loops igennem hele designpro- cessen.
Ved hvert design loop træffes beslutninger, og det er derfor relevant, at hele designteamet er deltagende i processen. I følgende afsnit er tre forskellige IDP metoder kort præsenteret, for at søge en metode, der bør anvendes for at styre et projekts proces, og ende ud med et resul- tat der er gennemarbejdet, og har en udvikling gennem designprocessen.
Integreret Design Proces, IEA Task 23 (IDP Task 23)
Den Integrerede Design Proces, IEA Task 23, adskiller sig fra en traditionel designproces ved vigtigheden i, at ændringer eller forbedringer i projektet skal udføres tidligt i designforløbet.
Det kræver fra begyndelsen, en kompetent team sammensætning, som formår at skabe
samt et tæt samarbejde. Ligeledes kræver processen kompetencer som viden og design- værktøjer, der matcher den nyeste udvikling.
IDP processen er baseret på, at projekterende med forskellig viden, tidligt i design processen introduceres til opgaven. Med det udgang- spunkt bliver tilgangen til opgaven, grebet an med en bred viden fra et tidligt vil derfor være relativt nemt at integrere funktion og arkitektur i begyndelsen af en designproces, hvorimod det bliver vanskeligt og forstyrrende, jo mere pro- cessen udfolder sig. (IEA task 23, 2002) PROGRAMMERING
BYGNING
KONCEPTDESIGN DETAILDESIGN KONSTRUKTION
Kunde / Arkitekt Arkitekt Arkitekt / Ingeniør Entreprenør
Figur: Den konventionelle designproces
BYGNING Figur: Integreret Designproces
PROGRAMMERING KONCEPTDESIGN DETAILDESIGN KONSTRUKTION
Designteam Designteam Designteam Designteam
Billede 03
Indflydelse på projektets resultat under designforløbet: Ved implementering af energi- og omkostningseffektive aspek- ter, i de tidlige designfaser, sikres optimale forhold for integrering. Et traditionel projekteringsforløb ses ikke længere som en mulighed, da implementering sent i design forløbet skaber forstyrrelser, som vil have den modsatte virkning end den ønskede; ikke integrerede løsninger og stor sandsynlighed for stigende omkostninger. (Solidar 2003)
32
Lav Indflydelse Høj
DRIFT
PROGRAMMERING KONCEPTDESIGN DETAILDESIGN KONSTRUKTION
Faldende indflydelse
på bygningens formåen Stigende omkostninger
og forstyrrelser
Figur: Indflydelse på projektets resultat under designforløbet: Ved implementering af energi- og omkostningseffek- tive aspekter, i de tidlige designfaser, sikres optimale forhold for integrering. Et traditionel projekteringsforløb ses ikke længere som en mulighed, da implementering sent i design forløbet skaber forstyrrelser, som vil have den modsatte virkning end den ønskede; ikke integrerede løsninger og stor sandsynlighed for stigende omkostninger.
(Solidar 2003)
Billede 04
Indflydelse på projektets resultat under designforløbet: Ved implementering af energi- og omkostningseffektive aspekter, i de tidlige designfaser, sikres optimale forhold for integrering. Et traditionel projekteringsforløb ses ikke længere som en mulighed, da implementering sent i design forløbet skaber forstyrrelser, som vil have den mod- satte virkning end den ønskede; ikke integrerede løsninger og stor sandsynlighed for stigende omkostninger.
(Solidar 2003)
33
Den Integreret Design proces (IDP) af IEA Task 23 tager udgangspunkt i 4 faser:
1.Fase
Først opstilles en bred vifte af designpara- metre, hvorefter der i designteamet etableres delmål, for at udvikle de foreløbige designstrat- egier. Denne proces sikrer at ingeniørmæssige aspekter tages i betragtning tidligt i forløbet, og tilgodeses derved i designstrategierne.
2. Fase
Allerede i denne fase er indeklimaet i fokus, således opvarmning og afkøling balanceres ved både aktive og passive virkemidler. Poten- tialer for maksimalt dagslys optimeres, gennem analyse af bygningsorientering, og overvejelser om mængde, type og placering af vinduer.
3. Fase
Mulige strategier som makismal udnyttelse af solenergi og andre vedvarende HVAC-syste- mer samt tekniske strategier gennemgås med henblik på bedst mulig integration.
4. Fase
Processen gentages mindst to gange, -fortrins- vis tre gange, således at de tekniske aspekter tilgodeses og integreres i de opstillede design- strategier. Tidligt i processen arbejdes der med simuleringer, som ændres og tilrettes efter pro- jektets udvikling.
Integrated Building Design System, Koen Steemers, Cambridge Universitet (IBDS) IBDS metoden er en struktur, som har til formål at vise hvordan forskellige faktorer interagerer, og hvordan konteksten har betydning i integr- eret bygningsdesign. Metoden anvender en struktur i designprocessen, som kan anvendes som en guideline for designteamet. Metoden er en iterativ proces, med bevidste hjælpe- værktøjer for at integrere en række miljø- og designparametre.
Hovedformålet med IBDS processen er at øge kendskabet til, og forståelsen af de sammen- hænge, der eksisterer i designprocessen. Mod- ellen kan anvendes som et udgangspunkt, for designteamets diskussioner, i de forskellige de- sign stadier. Modellen skal ses som et overord- net værktøj, der kan anvendes som rettesnor for et projekt, da der ikke tager hensyn til de givne forhold, krav, procedurer mv. (www.in- tendesign.com, 2012)
IBDS arbejder ligeledes med en matrix, der giver overblik parametre der interagerer i et bygningsdesign, samt niveauet af interaktion, til at hjælpe designeren med at evaluere de for- skellige designstrategier. Hvis man kombinerer design variablerne af både passive og aktive energistrategier, bliver det muligt at rangordne styrken af sammenhænge.
”Integreret Design Proces vedrører ikke
kun de designmæs- sige og tekniske temaer, men handler i
høj grad om i hvilken rækkefølge for byg-
geriets vigtige beslutninger træffes,
ud fra de krav som
bygherre”
34
PROGRAMMERING URBAN BYGNINGSFORM FACADEDESIGN MATERIALER INSTALLATIONER
Mål og visioner Kompakt el. åben Dyb el. smal Glasmængde Materialer HVAC systemer
Regular el. irregular Åbne el. lukkede rum Glasfordeling Isolering Brugsvand
Termisk masse Belysning
Facade orientering Ventilation Lovgivning
Klima Orientering af rum
Omgivelser Opdelt zoner Gård el. atrium Skyggestrategi Energi/CO2 Apperatur
Figur: Oversigt over de forskellige tilknyttede parametre, uanset om de er designrelateret eller energirelateret.
Parametrene tilpasses det enkelte projekt.
Billede 05
Oversigt over de forskellige tilknyttede parametre, uanset om de er designrelateret eller energirelateret.
Parametrene tilpasses det enkelte projekt.
35
IBDS metoden er et fleksibelt system hvor der er mulighed for at vurdere parametrene indby- rdes, men også parametrenes sammenhæng.
Systemet giver et illustrativt udgangspunkt for bearbejdningsgraden med parametrene, da den tydeligt viser hvilke parametre der er linket sammen, og bør indarbejdes som integrerede forslag. Fremgangsmåden er fleksibel, således at yderligere eller alternative parametre kan in- dgå i analysen.
Form From Facade Form Urban Urban Urban Form Facade Facade Fabric Urban Facade Fabric Fabric
Deep or shallow Cellular or open plan Ventilation openings Courts or atria Orientation of spaces Mixed use or zoned Comfort or open Facade orientation Glazing distribution Shading strategies Thermal mass Regular or irregular Glazing ratio Toxicity and health Insulation value
Cooling
Air conditioning versus natural ventilation Cooling
Mechanical versus natural ventilation Passive solar Useful solar gains Day lighting Daylight availability Passive solar Distribution Day lighting Views or privacy Passive solar Comfort Day lighting Distribution Ventilation Pollution Heating Distribution Heating Location Cooling Integration Ventilation Wind Cooling Mixed mode Passive solar Control Ventilation Stack
Lighting Manual/automated Day lighting Comfort
Ventilation Night time cooling Heating Fuel/plant type Heating Emitters Lighting Lamps/luminaries
Design
Energy
Figur: IBDS matrix af nøgleparametre, der angiver zoner af niveauer for interaktion mellem bygningsdesign og
energistrategier. A: Mange forbindelser mellem design og energistrategier. B: Nogle energi parametre interagerer med design strategi. C: Nogle design parametre interagerer med energistrategier. D: Kun få forbindelser mellem design og energistrategier
A B
D C
Billede 06
IBDS matrix af nøgleparametre, der angiver zoner af niveauer for interaktion mellem bygningsdesign og energistrat- egier. A: Mange forbindelser mellem design og energistrategier. B: Nogle energi parametre interagerer med design strategi. C: Nogle design parametre interagerer med energistrategier. D: Kun få forbindelser mellem design og ener- gistrategier
36
PROBLEM/IDÉ ANALYSE SKITSERING SYNTESE PRÆSENTATION
Figur: Processen i Den Integrerede Designproces Integreret Design Proces, Mary-Ann Knud-
strup, Aalborg Universitet, Arkitektur & De- sign (A&D IDP)
Den Integrerede Design Proces er en metode, hvor hovedformålet er at integrere det arkitek- toniske, formgivningsmæssige, funktionelle, energi- og klimatekniske og det konstruktion- smæssige, for derved at sikre, at designet går op i en højere enhed (Knudstrup, 2004) Denne metode er procesorienteret og desig- nevaluerede. I skitsefasen skal for designeren for eksempel gentagne gange foretage vurder- inger over hvordan det overordnede design og de enkelte funktioner, vil påvirke bygningens energiforbrug. Processen deles op i 5 faser:
-Problemformulering / Projektidé -Analysefase
-Skitseringsfase -Syntesefase -Præsentationsfase
PROBLEMFORMUERING / PROJEKTIDÉ Det første skridt i projektet er en fastlæggelse af projektidéen, samt klarlægning over hvilke problemstillinger, der ønskes bearbejdet.
ANALYSEFASE
Analysefasen omfatter projektets program og beskæftiger sig med aspekter, som er af- gørende for projektets problemstilling. Fasen omfatter registrering af eksisterende forhold, brugerundersøgelser og akademisk informa- tionssøgning, der er relevant for det konkrete projekt. Analyserne skal danne grundlag for en skitseringsfase, så bygningsdesignet bliver en integreret del af området, og afsnittet udmunder i en vision og designparametre, dannet på bag- grund af analyser, og som er udgangspunkt for den videre skitseringsfase.
SKITSERINGSFASE
I denne fase skal den arkitektfaglige og in- geniørfaglige viden kombineres. Alle analy- serne fra forrige fase bearbejdes og omfor-
muleres til bygningsforslag. Der arbejdes her med både skitsering, fysiske modeller og be- regninger, for at finde et design der lever op til de opstillede krav fra analysefasen. Undervejs i processen bliver der evalueret på hvordan de arkitektoniske og tekniske principper influerer på designet, således at det opfylder de ønsk- ede mål for bygningen.
SYNTESEFASE
Syntese er en videreudvikling af designkon- ceptet, hvor bygningen finder sin endelige ud- formning gennem optimering og kombination af forskellige aspekter, således at det endelige bygningsdesign fremstår som en integreret løs- ning, der varetager vision og designparametre.
I denne fase skal beregninger og dokumenter- ing af projektet ligeledes forekomme.
PRÆSENTATIONSFASE
Præsentationen anvendes som formidling af projektets helhed, og det endelige bygnings- design bliver præsenteret. I denne fase doku-
Billede 07
Processen i Den Inte- grerede Designproces
37
menteres løsningsforslag og de tekniske, og arkitektoniske kvaliteter klarlægges.
De tre ovenstående metoder er på mange måder meget lig hinanden. De opererer alle med iterative design loops, hvorved projektet bliver mere og mere afklaret i omfang og de- taljer. I forsøget på at søge en IDP metode, der bør anvendes for at styre et projekts proces, tages der udgangspunkt i den opfattelse, at en- ergiforbruget spiller en aktiv rolle, når designet
skal udformes under en Integreret Designpro- ces. Energiforbruget er en målbar validitet, som gennem projektets designfaser, skal jus- teres og simuleres i overensstemmelse med krav, designparametre og analyser. Den mål- bare validering skal indgå i designprocessen, på lige fod med bygningsdesignet, og hver eneste simulering, bør altså danne grundlag for vurdering og integrering af et nyt design- alternativ. Bygningsæstetikken udvikles ikke længere af arkitektonisk kvalitet og tilpas-
sede tekniske løsninger, men som integrerede målbare paralleller, udviklet gennem iterativ design, hvor man opnår kvalitetssikrede løsn- ingsforslag. Processen består altså af mange små skridt, hvor virkemidlerne justeres under- vejs. Hver eneste justering, tilfører projektet og designteamet ny viden og klarhed. Det en- delige design søges bevidst ikke i den første skitse, men bør overvejes gennem en bred vifte af konkrete virkemidler, som integreres løbende gennem processen.
PROJEKT
Klimaskærm
Sol- og vindforhold
Indeklima Ventilation
Planer
Målgruppen
Funktioner
Arkitektoniske volumener Arkitektoniske referencer
Arkitektur
Program Visuel effekt
Konstruktionsprincipper
Figur: Den Integrerede Design Metode. Illustrationen viser de forskellige parametre, der integreres i processen.
RESULTAT
Skitsering
Diagrammer Krav Modeller
Kriterier Inspiration
Projektstyring Faglighed
Formsprog Dansk byggetradition
Bebyggelsestyper
Boliger i skoven
Den moderne bolig
Vision Problem Projektindhold
Projektidé
Afgrænsning
Metode Området
Områdets kvaliteter
Målgruppen
Funktioner Rumprogram Klima
Designkriterier
Dagslys
Solforhold Vindforhold
Ventilation
Termisk masse Solceller
Solfanger Naturlig ventilation
Funktionalitet
Arkitektonisk kvalitet
Figur: Den Integrerede Design Metode. Illustrationen er et eksempel på de fagligheder kunne medtages i et projekt.
Billede 08
Den Integrerede Design Metode. Illustrationen viser de for- skellige parametre, der integreres i processen.
Billede 09
Den Integrerede Design Metode. Illustrationen er et eksempel på de fagligheder kunne medtages i et projekt.
