Wat is een bouwontwerp?

In de bouwbranche worden specifieke ontwerpen gemaakt voor objecten die gebouwd moeten worden. Deze ontwerpen worden ook wel bouwontwerpen genoemd. Een bouwontwerp komt aan de hand van een aantal stappen tot stand. Deze stappen ontstaan op chronologische volgorde.

  • De eerste stap is het initiatief van een persoon of organisatie die een gebouw wil laten bouwen. Deze fase wordt ook wel de initiatieffase of oriëntatiefase genoemd.
  • Vervolgens wordt gekeken naar de haalbaarheid van dat initiatief. Dit is een fase die ook wel haalbaarheidsfase of verkenningsfase wordt genoemd.
  • Daarna wordt een voorontwerp gemaakt dit wordt ook wel afgekort met VO.
  • Na het voorontwerp worden meestal een aantal aanpassingen gedaan. Nadat deze aanpassingen zijn gedaan ontstaat een aangepast ontwerp. Dit ontwerp wordt het definitieve ontwerp. Dit ontwerp wordt ook wel met DO afgekort.
  • Het definitief ontwerp wordt verwerkt tot een bestek. Dit is een uitgewerkt detailontwerp.

Hoewel deze fases van het bouwontwerp een logische opeenvolging zijn van stappen worden ze in de praktijk regelmatig door elkaar heen uitgevoerd. Dit komt doordat het ontwerpen regelmatig via een cyclisch proces gebeurd. Dit houdt in dat men regelmatig aanpassingen verricht in de verschillende fases. Deze aanpassingen kunnen ook worden gedaan in eerdere fases als men in het ontwerp proces al verder is.

Na de totstandkoming van het bouwontwerp volgen er nog een aantal fasen tijdens het bouwproces. Na het definitieve bouwontwerp volgt namelijk de werkvoorbereidingsfase. Daarna wordt het uitvoeringsontwerp gemaakt. Ook tijdens deze fasen kunnen er ontwerpwerkzaamheden worden uitgevoerd. Hierbij kan gedacht worden aan het wijzigen van het bestaande ontwerp. Daarnaast kunnen nieuwe ontwerpen worden gemaakt voor bijvoorbeeld hulpconstructies die tijdens het bouwproces gemaakt moeten worden.

Wat is top-down design?

Voordat men een product, machine of werktuig gaat ontwerpen bepaald men meestal eerst de ontwerpmethodes. Er kunnen in de praktijk verschillende ontwerpmethodes worden toegepast. Top-down design is een ontwerpmethode die in de praktijk veel wordt toegepast. Bij deze ontwerpmethode start men met het bepalen van algemene principes en kaders met betrekking tot de functionaliteit en vormgeving van het product.

Met top-down bedoelt men in dit geval dat er wordt begonnen met een algemeen idee. Dit algemene idee bevat algemene principes waaraan het product moet voldoen. Men kan hierbij omschrijven welke functies het product moet hebben en welke bewerking deze moet kunnen uitvoeren. Ook algemene esthetische aspecten kunnen aan de orde komen evenals de beoogde doelgroep. Vanuit deze abstracte omschrijving werkt men gedurende het top-down ontwerpproces steeds meer naar concrete aspecten van het ontwerpproces. Het ontwerp wordt steeds technischer en de componenten worden uiteindelijk duidelijk beschreven. Hierdoor ontstaat een overzicht van de technische details en kunnen aan het einde van het top-down ontwerpproces stuklijsten worden gemaakt van de onderdelen die benodigd zijn voor de fabricage of assemblage van het product of de machine.

De fases van het top-down designproces
Het top-down design heeft een aantal verschillende fasen. Deze zijn als volgt:

  • De eerste fase van top-down designproces start met een algemeen principe. Er wordt benoemd wat er ongeveer gemaakt moet worden. Deze fase is nog erg abstract.
  • De tweede fase bestaat uit het maken van een eenvoudige schets van het beoogde product of machine. Deze schets is de basis voor het lay-outmodel.
  • Het lay-outmodel is de basis voor het verder ontwerpproces. Hieruit worden deelproducten ontworpen via logische referentievlakken.
  • Er kunnen meerdere deelsamenstellingen worden gemaakt vanuit het lay-outmodel. Daarnaast kan men ook gebruik maken van één model dat verband houdt met andere modellen. Dit hoofdmodel wordt ook wel het “skeleton”-model genoemd. Het woord “skeleton” is Engels en kan in het Nederlands worden vertaald met “skelet”. Dit skeletonmodel is het raamwerk van het ontwerp.
  • Aan het einde van het proces worden technische details duidelijk. De verschillende onderdelen worden benoemd en er kunnen stuklijsten worden opgesteld. Ook de verrichtingen die dienen te worden gedaan worden in het eindstadium van het top-down proces.

Top-down design en bottom-up design
Het top-down proces begint algemeen en eindigt concreet. Dit is het grote verschil met bottom-up design. Het bottum-up designproces start met concrete technische gegevens en specificaties en eindigt juist abstracter. Door dit grote verschil kunnen deze twee ontwerpvarianten niet met elkaar worden gecombineerd. Tijdens het top-down design kan echter wel een bottom-up designfase intreden. Deze fase treed in werking wanneer individuele componenten worden samengesteld tot één product.

Wat is bottom-up design?

Ontwerpen van producten of software kan op verschillende manieren gebeuren. Één van de manieren waarop een product of software ontworpen kan worden is bottom-up design. Deze manier van ontwerpen is gericht op het ontwerp ‘van onder naar boven’. De basis van bottom-up design zijn de technische en mechanische eigenschappen en details. Deze details en eigenschappen zijn concreet en meestal goed meetbaar. Vanuit deze technische basis gaat men het ontwerp verder uitbouwen tot een hoger abstractieniveau. Er komen gedurende het ontwerpproces steeds meer abstracte eigenschappen bij van het product, werktuig of programma.

Voorbeeld van bottom-up design
Een bottom-up design begint heel concreet. Dit kan bijvoorbeeld door het benoemen/ definiëren van de verschillende componenten waaruit het product of werktuig moet bestaan. Deze componenten kunnen in een later stadium worden samengebracht tot een gezamenlijk model. Dit samenvoegen kan tegenwoordig meestal in een virtuele omgeving worden gedaan.

Door het samenvoegen van componenten wordt duidelijk uit welk onderdelen een werktuig, machine of product moet worden samengesteld. Al deze componenten vormen gezamenlijk een stuklijst van het ontwerp. Deze stuklijst maakt ook duidelijk welke onderdelen dienen te worden gemaakt of aanschaft voordat men het product, werktuig of machine daadwerkelijk kan samenstellen.

Machines, apparaten en andere producten bestaan soms ook uit deelsamenstellingen. Dit zijn onderdelen die samengevoegd worden tot een groter onderdeel die geïmplementeerd worden in de machine.

Bottom-up design en top-down design
Het bottom-up design begint met concrete details. Dit is de tegenovergestelde werkwijze van top-down design. De top-down design ontwerpmethode begint namelijk met het bepalen van algemene kaders en algemene principes. Dit ontwerpproces eindigt bij de details. Omdat de top-down design methode in de tegengestelde richting wordt uitgevoerd ten opzichte van het bottom-up design methode worden deze ontwerpmethodes niet gecombineerd in de praktijk toegepast.

Wat is een ontwerpspecificatie en waar wordt deze voor gebruikt?

Voordat men een product of dienst levert is het belangrijk dat er een duidelijk ontwerp wordt gemaakt. Dit ontwerp moet als basis dienen voor de vormgeving en specificaties van het product of de dienst. Meestal wordt hiervoor een document gebruikt, dit document is de ontwerpspecificatie.

Binnen de techniek en de bouw worden uiteenlopende producten, werktuigen, apparaten en gebouwen ontworpen en gebouwd. De ontwerpen, eisen, normen, functies en wet en regelgeving omtrent deze objecten zijn divers. Dit zorgt er voor dat elke vakrichting een eigen raamwerk of manier heeft om van een ontwerp een duidelijke specificatie te maken. In de werktuigbouwkunde en dan met name de machinebouw en apparatenbouw worden over het algemeen tekeningen gebruikt met daarbij een omschrijving.

In de bouw is de ontwerpspecificatie een bestek. Ook het Programma van Eisen (PvE) kan als een variant van een ontwerpspecificatie worden beschouwd.

Hoe is een ontwerpspecificatie opgebouwd?
Het is belangrijk dat een ontwerpspecificatie een logische opbouw heeft. De lezers van deze specificatie moeten goed kunnen nagaan hoe een ontwerp tot stand is gekomen. Over het algemeen heeft een ontwerpspecificatie de volgende opbouw.

  • Het document begint met een opsomming van de randvoorwaarden waaraan het product of de dienst moet voldoen. Hierbij kan onder andere aandacht worden besteed aan de ontwikkeltijd, het productieproces, de duur van de productie en de kosten van de productie. Ook de doelgroep van het product of de dienst kan aan de orde komen.
  • Daarna volgt een opsomming van de functies. Met het opsommen van de functies wordt duidelijk gemaakt waarvoor het product of de dienst precies gebruikt kan worden. Zo is de functie van een spaarlamp het verlichten van een omgeving.
  • Het derde deel van de ontwerpspecificatie beschrijft de eisen die aan het product of dienst worden gesteld. Het kan hierbij bijvoorbeeld gaan om de sterkte of het vermogen. Ook de slijtvastheid, corrosiebestendigheid kunnen aan de orde komen. Dit zijn mechanische eisen die aan de producten en werktuigen worden gesteld. Deze eisen zijn in de meeste gevallen fysische meetbare grootheden. Verder kan men ook de kostprijs aangeven in de gewenste valuta.
  • Het laatste onderdeel van de ontwerpspecificatie bestaat uit een opsomming van wensen. Deze wensen hebben onder andere te maken met esthetische aspecten. Deze aspecten zijn nauwelijks meetbaar.

Wat is een uitvoeringsontwerp en waaruit bestaat het UO?

De bouw kan worden opgedeeld in verschillende fasen. Voordat er gebouw wordt is er een Initiatief fase. In de onderzoeksfase wordt gekeken welke mogelijkheden er zijn om het initiatief daadwerkelijk vorm te geven. Daarna komt de fase waarin het bouwproject wordt gedefinieerd. Het Programma van Eisen wordt vervolgens opgesteld en er wordt een voorlopig ontwerp gemaakt. Het voorlopig ontwerp wordt beoordeeld en indien nodig aangepast zodat een definitief ontwerp ontstaat. Na het definitieve ontwerp wordt het uitvoeringsontwerp gemaakt.

Uitvoeringsontwerp UO
Het uitvoeringsontwerp wordt ook wel afgekort met UO. Deze fase in het bouwproces komt na het definitieve ontwerp en voor de werkvoorbereidingsfase. In het uitvoeringsontwerp staan uitvoeringstekeningen die kunnen worden gebruikt om aan onderaannemers duidelijk te maken wat er gebouwd moet worden. Deze tekeningen  zijn definitieve ontwerptekeningen, bestektekeningen en detailtekeningen. Het UO bestaat uit een grafisch gedeelte waarin de plannen zijn weergegeven en een geschreven gedeelte. Het geschreven gedeelte is het bestek dat hoort bij het desbetreffende bouwproject. Na het uitvoeringsontwerp komt de werkvoorbereiding en komt men een fase verder in het bouwproces.