Nederland is het resultaat van een eeuwenlang bouwproces, het product van maatwerk gedurende vele eeuwen. Er is land gewonnen, er is land verdedigd tegen het water, er zijn steden en dorpen gebouwd, er is infrastructuur gebouwd: van wegen en dijken, van polders en luchthavens. Mensen beleven het land, de ruimte, het (binnen)klimaat van gebouwen, en hebben verbinding met anderen via fietspad, spoor, snelweg, digital highway, water uit de kraan, vuil naar het stort en waterzuivering, elektriciteit voor levensbehoeften en luxe, droge voeten, veilige havens - een greep uit vanzelfsprekendheden die mede mogelijk gemaakt zijn door de bouw en civiele techniek.

Met elkaar vertegenwoordigen deze infrastructurele objecten en gebouwen een enorme waarde; alleen al de herbouwwaarde bedraagt een veelvoud van het Nederlandse bruto nationaal product. Het is dan ook een grote uitdaging om het veilig en betrouwbaar functioneren van deze objecten voor vele jaren te borgen, bijvoorbeeld door slim beheer en onderhoud

De voortgaande ontwikkeling van samenleving en technologie leidt tot een voortdurende transformatie van de fysieke leefomgeving van de mens. Voorspellingen over de gevolgen van klimaatverandering zoals zeespiegelstijging, de noodzakelijke transitie naar decentrale, duurzame energieproductie en de noodzaak tot een gesloten kringloop voor grondstoffen, maakt een versnelde ontwikkeling en toepassing van innovaties in de gebouwde omgeving van groot belang, voor de huidige en toekomstige generaties.

Desondanks kampt de bouw met het imago ‘conservatief en versnipperd’ te zijn. Echter, de constructieve zekerheid van de objecten geproduceerd door de bouwsector zijn formidabel; voor infrastructurele objecten als waterkeringen is 100 jaar een absoluut minimum. De ontwikkelingen in de afgelopen decennia met betrekking tot energiecomfort en – zuinigheid, of bijvoorbeeld het toepassen van nieuwe, slimme bouwmaterialen, zijn spectaculair te noemen.
De bouwsector is bij uitstek de omgeving waarin de innovaties uit talrijke vakgebieden in geïntegreerde vorm hun uiteindelijke toepassing vinden. Zo heeft bijvoorbeeld geen enkele innovatie zoveel kwaliteitsjaren aan het leven van de mens toegevoegd als adequate sanitatie in zijn leefomgeving. Publieke sanitatie is een goed voorbeeld van een historisch, en ‘ongoing’, project dat alleen tot stand kon komen door effectieve werking van de gouden driehoek; tussen normstellende en faciliterende overheden, voortschrijdende inzichten en innovaties vanuit onderwijs, wetenschap en kennisinstellingen, en een voortvarende uitvoering door de private sector.

Daarom heeft het samenwerkingsverband van bouw-faculteiten van de drie Technische Universiteiten in Nederland, 3TU.Bouw, in nauwe afstemming met de bouwsector en de hele bouw-gerelateerde onderwijsketen, een 8-tal thema’s geagendeerd die richtinggevend zijn voor de toekomstige behoefte aan onderwijs en wetenschappelijk onderzoek. Op basis van deze thema’s zijn vragen geformuleerd voor de Nationale Wetenschapsagenda, welke in de volgende pagina’s gepresenteerd worden. De toekomst wordt gebouwd!

Most of the more persistent man-made structural assets that surround us in everyday life as well as their reliable structural services are normally taken ‘as a law of nature’ by the general public. Compared to consumer products the service levels of structural assets are extremely high. Bridges with a structural failure rate comparable to that of normal office printers would be considered completely unacceptable, while a tunnel would never be built if they had a service life expectancy comparable to the most long-lasting functional products such as (certain) washing machines or Hi-Fi-systems. The same holds for all built structures, including houses, public and commercial buildings.

Meanwhile, these structural assets together exceed in financial terms the balance of any global financial institution or the yearly budget of e.g. the Dutch government many times. Thus, the importance and impact of the broad field of science and engineering related to the built environment - which includes architecture, architectural engineering, civil engineering, process management, and policy - is not be underestimated, both economically and socially.

Notwithstanding the evident importance of the Built Environment sector, the public perception of this sector is not that positive, a trend that has been developing in the past few decades. The public perception of the sector often leans towards non-innovative, somewhat clumsy, disorganised and conservative.

It is often forgotten that inventions and innovations from any field of science and engineering are finally applied in the context of the built environment. Developments with respect to e.g. energy comfort, new building materials, and systems are spectacular. For instance, no other innovation has increased the life expectancy of people as much as the broad application of developments in sanitary engineering. It is even so, that the difference between developed an developing countries can be largely attributed to the quality of public sanitation systems. Apparently, the development of an adequate and efficient sanitation system requires the effective collaboration within the so-called ‘Golden Triangle’, i.e. stable and facilitating governments, trained people and innovation originating from educational and scientific institutions and energetic application by these innovations by the market.

Moreover, the environmental impact of the ‘building sector’ is huge, given the enormous usage of raw materials. Together with the energy sector, the building sector is at the forefront of addressing great societal challenges related to sustainability, scarcity, and availability of raw materials as well as the transition towards a circular economic model, based on recycling and upcycling of waste materials and structures.

Another development is the need for true multidisciplinary and cross-disciplinary collaboration on these challenges. Almost every field of science and engineering has found its application in the built environment. Developments within quantum mechanics have led to diverse developments like energy efficient lighting (LED), precise positioning and cutting (laser technologies) and of course to the revolutionary introduction of ICT in the built environment. Developments in (micro-) biology have led to the aforementioned sanitation revolution, whereas new insights into the mathematics of planning and operations research allowed building processes at scales that would have never been possible before.

An effective and multidisciplinary approach faces grand challenges ahead, requiring dedication and collaboration. Therefore, the four technical universities decided to collaborate – amongst others – as 4TU.Bouw Center of Excellence for the Built Environment. The 4TU.Bouw Center of Excellence consists of the faculties of Architecture and Civil Engineering and Geosciences at Delft University of Technology, the Department of the Built Environment at Eindhoven University of Technology, the faculty of Engineering Technology at Twente University and Wageningen University & Research. The overall goal of this 4TU initiative is to promote close collaboration between Dutch universities in order to increase competitiveness in international research and education and to concentrate research and education efforts to improve efficiency and scientific excellence.

Led by scientific director Ulrich Knaack during a four-year period from 2014 till 2017, 4TU.Bouw focused on activating and developing the abovementioned collaborative ambitions. Specifically, by means of three programs, supported with a communication strategy directed towards a broader audience than the academic world alone. The Lighthouse Project initiative that actively pursued imaginary research proposals following a funding setup that resembled an ‘angel capital’ approach; reasonable ‘easy’ money for intensive and short-term ‘proof of concept’ or ‘proof of failure’ proposals. Not all had to succeed in a traditional way, which was made up by the number of projects and their ambitious goals. Secondly, 4TU.Bouw supported the dedicated PDEng-training program contributing to the future availability of well-trained specialists while bridging the gap between academia and the market. Lastly, there were various collaborations with other knowledge institutes and market branch organisations to collectively inform politicians and policy decisionmakers on the relevance and urgency of built environment research and education in order effectively face the nation-wide social and cultural challenges lying ahead.

Nederland is het resultaat van een eeuwenlang bouwproces, Nederland is het resultaat van maatwerk gedurende vele eeuwen. Er is land gewonnen, er is land verdedigd tegen het water, er zijn steden en dorpen gebouwd, er is infrastructuur gebouwd: van wegen en dijken, van polders en luchthavens. Mensen beleven het land, de ruimte, het (binnen) klimaat van gebouwen, en hebben verbinding met anderen via fietspad, spoor, snelweg, digital highway, water uit de kraan, vuil naar het stort en waterzuivering, elektriciteit voor levensbehoeften en luxe, droge voeten, veilige havens - een greep uit vanzelfsprekendheden die mede mogelijk gemaakt zijn door de bouw en civiele techniek.

De ontwikkeling van de samenleving en de technologie vragen voortdurend aanpassing van de fysieke leefomgeving. Voorspellingen over de gevolgen van klimaatverandering zoals zeespiegelstijging, de noodzakelijke transitie naar decentrale, duurzame energieproductie en de noodzaak tot een gesloten kringloop voor grondstoffen, maakt een versnelde ontwikkeling en toepassing van innovaties in de gebouwde omgeving van groot belang, voor de huidige generaties, en alle die volgen.

Desondanks kampt de bouw met het imago conservatief en versnipperd te zijn. Echter, de constructieve zekerheid van producten van de bouwsector zijn formidabel (voor infrastructurele objecten als waterkeringen is 100 jaar een absoluut minimum), de ontwikkelingen in de afgelopen decennia ten aanzien van energiecomfort en – zuinigheid, nieuwe, slimme bouwmaterialen zijn spectaculair te noemen. De bouwsector is bij uitstek de omgeving waarin de innovaties uit talrijke vakgebieden in geïntegreerde vorm hun uiteindelijke toepassing vinden. Zo heeft bijvoorbeeld geen enkele innovatie zoveel kwaliteitsjaren aan het leven van de mens toegevoegd als adequate sanitatie in zijn leefomgeving. Publieke sanitatie is een goed voorbeeld van een historisch, en ‘ongoing’, project dat alleen tot stand kon komen door effectieve werking van de gouden driehoek tussen normstellende en faciliterende overheden, voortschrijdende inzichten vanuit onderwijs en wetenschappen, en voortvarende uitvoering door de private sector.

Daarom heeft het samenwerkingsverband van bouw-faculteiten van de drie Technische Universiteiten in Nederland, 3TU.Bouw, in nauwe afstemming met de bouwsector en de hele bouw gerelateerde onderwijsketen, een 8-tal thema’s geagendeerd die richtinggevend zullen zijn voor toekomstig wetenschappelijk en onderzoek. Op basis van deze thema’s zijn vragen geformuleerd voor de Nationale Wetenschapsagenda, welke in de volgende pagina’s gepresenteerd worden. De toekomst wordt gebouwd!