BIM Presentation at Helsinki Metropolia University at Applied Sciences (in Finnish)

Talotekninen suunnitteluTietomallit

Metropolia, 28.11.2014Tero Järvinen

TATE-tietomallinnus, Tero Järvinen

Granlund OyKonsultointi

• Talotekniikka

• Kiinteistöjen ylläpito

• Energia ja ympäristö

Ohjelmistot

• Manager– Kiinteistöjen ylläpito

• RIUSKA – Energiasimuloinnit

• BSPro – IFC middleware

Numerot

• ~515 henkilöä, 43 MEUR (2013)

• T&K 3,5 MEUR / 41 Henkilötyövuotta

Granlund Oy

Tietomallinnuksen tarve?

• Tietomallinnukselle tulee olla määriteltynä joku tarve

• Tilaamalla ”pelkästään” tietomallinnus aiheuttaa se suunnittelijoiden välillä epätietoisuutta – eri firmoissa asia käsitetään eri asioina.

• Yhteinen ”kieli” puuttuu ilman tarkempaa speksiä


Tietomallinnus = suunnittelu• Tietomallinnus ei ole nörttien, cad-piirtäjien,

softantekijöiden yksinoikeus

• Tietomallinnus on erilainen prosessi tuottaa suunnitelmia – mallinnus on jotain muuta kuin perinteisten piirustusten tuottamista

• Jos halutaan vain piirustukset, kokonaisvaltaista tietomallinnusta ei kannata aloittaa

• Tietomalli on suunnittelijan, työmaan ja tilaajan työkalu


Mallinnus vaatii• Ammattitaitoa kaikilta osapuolilta

(tilaaja, suunnittelijat, työmaa)

• Yhteisen päämäärän, mitä kohti ollaan matkalla

• Laajempaa yhteistyötä kuin mihin ollaan totuttu

• Toisen ”tekemisen” ymmärtämistä

• Asennemuutosta


Talotekniikkaa käsittelevien YTV 2012 -osioiden keskeisten kohtien kertaus


Tietomallipohjainen suunnittelu

• Vaatimusten perusteella tavoitteet suunnittelulleTavoitteet

• Vaihtoehtoisia luonnoksiaEhdotus- ja Yleissuunnittelu

• Valitun luonnoksen mallinnusToteutussuunnittelu

• Rakentaminen mallin mukaisestiRakentaminen

• Tietomallin hyödyntäminenVastaanotto

• Tietomallit ylläpidon apunaYlläpito

Tavoitekulutus

Sisäilmaolosuhteet

Tilavaraukset

Energiatehokkuus

Verkostomallinnus

Tasapainotus

Yhdistelmämallit

Tietosisältö

Laitehyväksynnät

Tietosisältö

Palvelualuekaaviot

Laitetietokannat


TATE-mallin vaiheistus• Suunnittelunaikainen TATE-tietomallinnus jakautuu

kahteen pääalueeseen:

1.Ehdotus- ja yleissuunnitteluvaihe - Tilaajan vaatimusten selvittäminen

- Laskennallista ja visuaalista tietoa päätöksenteon tueksi

2. Toteutussuunnitteluvaihe- Yleissuunnitteluvaiheen ratkaisujen toteutus koko kiinteistön kattavalla, rakentamiskelpoisella TATE-mallinnuksella


• Vaatimukset / simuloinnit tavoitteiksi (Taulukkolaskenta / BIM)

• Palvelualuekaaviot (CAD / BIM)

• Tilojen varaus (keskustele arkkitehdin kanssa)

• 2D-leikkaukset (CAD)

• 3D-mallihuoneet tai –alue (CAD + Yhdistelmmallit)

• Runkoverkostot (CAD + Yhdistelmmallit)


• TehtävätEhdotus- ja yleissuunnittelu

•2D-leikkaukset (CAD)

•Verkostojen mallinnus (CAD + Yhdistelmämallit)

•Sisäinen geometriatarkastus (Yhdistelmämallit)

•Visualisoinnit (Yhdistelmämallit)


• TehtävätToteutussuunnittelu

TATE-tietomallinnus, verkostotOnnistunut luonnos-suunnittelu

2D-leikkausten tarkennukset

Mallinnuksen aloitus

Jatkuva omatarkastus (risteilyt)

Verkostojen laskennat (tasapainotus, oikosulku jne.)

Yhdistelmämallit työmaalle


Talotekniikkasuunnittelijoiden kokemuksia YTV 2012-käytöstä rakennushankkeissa


Yleisimmin esiin tulleet ongelmat


2D-reikäpiirustusten tekotapa- Ratkaisu: SKOL ry:n prosessiohjeet, jossa väännetty asia rautalangasta

Hankkeen vaiheistuksen sekavuudet. Suunnittelutarjous jätetty hankevaiheen / ehdotusvaiheen suunnittelusta, mutta tilaaja ja arkkitehti vaativat verkostomallinnusta (pääreittien “tarkkaa” mallinnusta, jotta nähdään tilantarpeet)

- Ratkaisu: Tilaukset tehdään TATE12 –perusteella, noudatetaan YTV2012 vaatimuksia. Kunnioitetaan hankkeen vaiheistuksia / päätöksentekopisteitä

Toteutusvaiheen tarkkuustasokysymykset. Vaaditaan täydellistä, 100% oikeassa sijainneissa olevia mallinnoksia TATE-verkostoista (mahdoton toteuttaa).

Ei osata nähdä “Metsää puilta”- Ratkaisu: Ymmärretään, mitä tarkoittaa “Koordinoitu yhdistelmämalli” sekä “Toteutussuunnittelun talotekninen tietomalli ” (jonka tekee suunnittelija).

Edellemainitut eivät ole sama asia kuin “Talotekniikan toteutusmalli” (jonka tulisi tehdä urakoitsija)

Yleisimmin esiin tulleet ongelmat


Tietomalliselostusta ei tehdä. Tietomalliselostus on erinomainen työkälu kertoa, mikä on suunnittelijan näkemys mallin sisällöstä.

Epäonnistunut toteutusvaiheen mallinnus. Pääreittien mallinnus tehty siten, että järjestelmät eivät ole asennettavissa

Mitä tarkoittaa As-built –mallin tekeminena) Tietosisällön osaltab) Geometriamuutosten osalta (punakynät)c) Molempien ym. tarkkuustason / laajuuden osalta

Massaluetteloiden käyttöMiten tilaajat saadaan käyttämään massaluetteloita kohteissa, joissa tehdään toteutusvaiheen mallinnus ennen urakkatarjouskyselyjä?

Työmenetelmiä


• Älä laiskottele luonnosvaiheessa – onnistunut luonnossuunnittelu on edellytys onnistuneeseen verkostomallinnukseen

• Ohjaa muiden osapuolten mallit sellaiseen valmiusasteeseen, että pystyt käyttämään niitä hyödyksi heti kun tarvitset niitä

- Kerro arkkitehdille alakattolaitteiden sijainnit, älä odota että alakattopiirros ilmestyy jostain taikaiskusta- Varmista, että rakennemallissa on kuiluaukotukset, todelliset palkkikorot jne. kunnossa ennen toteutussuunnittelun aloitusta

• Ole varovainen perusparannuskohteiden kanssa

- Varmista, että muu suunnitteluryhmä ja projektinveto ymmärtää, että piilossa olevat rakenteet voivat olla yllätyksiä (vanhojen reikien sijainnit)- Varmista, että vanhan rakennuksen mittaus ”ei lähde käsistä”, eli että ei yritetä tehdä liian tarkaa mallinnusta. Kyseessä on kuitenkin aina vanha kohde, jota pitää osata tulkita tarpeen mukaisesti

TATE-Mallintaminen

Tero Järvinen / TOKA-projekti, Saimia, 04.09.2014

• Ongelmia seuraa, jos TATE-suunnittelija ei tee töitään ehdotus- ja yleissuunnitteluvaiheessa

• TATE:n tehtävä on varmistaa ja osoittaa, että vaaditut tilantarpeet tulee huomioonotetuksi RAK ja ARK mallissa.

• TATE:n tehtäviin kuuluu paljon sellaista työtä, jota ei näy muille suunnitteluosapuolille (laskentaa, kaavioita, järjestelmien luomista, laitevaihtoehtojen teko…)

Suunnitellaan ensiksi, sitten mallinnetaan

2D ja 3D kuvien käsittely AutoCAD / CADS –pohjaisilla ohjelmistoilla


CAD järjestelmässä käytössä arkkitehdin 2D-pohja, sama pohja jota käytetään tulosteiden kanssa

Navisworks –yhdistelmämalli näkyvissä toisessä monitorissa, jonka kautta tarkastellaan kokonaisuutta

MagiCAD / CADS –mallista talletetaan aputiedosto Navisworksin käytettäväksi jonka jälkeen nähdään kokonaisuus

Tehokkaaseen työskentelyyn tarvitaan kaksi näyttöä

Kun tehdään YTV2012 vaatimalla tarkkuustasolla, pelkkä MagiCADin / CADSin käyttö ei riitä – AutoCAD / CADS on liian hidas yhteistoiminnalliseen 3D-suunnitteluun.


Yleistä: Miten CAD-tietomalli syntyy, henkilönäkökulmaMallintajille annettava tekniset edellytykset tietomallin rakentamiselle.

Mallinnus aloitetaan vasta sitten, kun perussuunnittelu on tehty.Ei kuitenkaan odoteta, että ympäristö on “valmis”

Jatkuva koulutus, kannustaminen

Intohimo mallien tekemiselle. Ylpeys onnistuneista mallinnoksista.

Uskallettava asettaa itsensä haasteiden eteen. Otettava askelia, joiden vaikutusta ei välttämättä tiedä

Ymmärrettävä, että tekee osakokonaisuutta. Otettava muut mallintajat huomioon.


Yhdistelmämallit


Yhdistelmämallin hyödyntäminen tietomallinnuksessaArviolta vuonna ~2005 saatiin käyttöön toimivia ohjelmistoja, joilla voidaan luoda yhdistelmämalleja (Solibri / Navisworks)

Yhdistelmämallit paljastivat haasteen taloteknisille suunnittelijoille – verkostojen ja johtoreittien mallinnukseen ja niiden sijaintitarkkuuteen tulee kiinnittää huomattavasti enemmän huomiota. Yhdistelmämalli on armoton – sieltä näkee heti, onko verkostot ja johtoreitit mallinnettu siten, että ne ovat asennettavissa.

Tietomallintamisessa palataan takaisin suunnittelun alkujuurille: ensin on rakennus suunniteltava, tehtävä tarvittavat leikkaukset LVIS/SPR –tekniikasta ja sen jälkeen aloitetaan mallinnus.

Yhdistelmämallit Toteutussuunnittelu

• YTV2012 projekteissa mallit tullaan aina yhdistämään

• Mallinnuksen geometrian tarkkuustaso: Vaatimusten henki on, että”Rakennus tulee pystyä rakentamaan yhdistelmamallin perusteella.

Pienet viistämiset ja törmäilyt sallitaan”

• On huomioitava, että kun toteutussuunnittelua aletaan tehdä, tulee suunnittelijoiden heti perustaa kohteen yhdistelmämalli oman työn mahdollistamieksi

• Oman yhdistelmämallin kautta varmistetaan, että kaikki mallintajat tekevät reititystä 2D-piirustusten / luonnosten perusteella.

• Mallintajan tulee ottaa vastuu omasta tekemisestä! Jos tietoisesti mal-lintaa muiden suunnittelualojen ”läpi”, on yhdistelmämalli käyttökelvoton.



Tietomallien käyttö työmaallaKokemusta pääasiallisesti yhdistelmämallien käytöstä.

Työmaata on kiinnostanut lähinnä risteilyt / reititykset, ei paineet, äänet tms. “matematiikka”.

Ensimmäinen kysymys yhdistelmämalleja tarkasteltaessa: “Mikä on kanavan / kaapelihyllyn korko?”

Yleisesti vastaanotto positiivista, joskin aloitus vaikeaa.


Tietomallien käyttö työmaalla

Yleisin tiedostomuoto yhdistelmämalleja käsiteltäessä on IFC

Lähes kaikki käytetyimmät CAD-ohjelmistot pystyvät tuottamaan IFC-formaattia

Teknisen yhdistelmämallien kokoamiseen tarkoitettuja ohjelmia on mm:

- Solibri Model Checker- Autodesk Navisworks - Tekla BIMSight



Urakoitsijat käyttävät 3D-ohjelmistoja toimistossa ja tuovat työmaalle väritulosteita vaikeista paikoista



Malli / valokuva



YLIMPIEN PUTKIEN ERISTÄMINEN EI ONNISTUISI PUTKIMATTOA LASKETTIIN TYÖTILAN LISÄÄMISEKSI

(Kalvo: Jyrki Maalahti / SRV Oy)



Urakoitsijat todella katsovat mallia tarkkaan ja tekevät asennukset sen mukaisesti...

Yleisimmin esiin tulleet työmaaongelmat


Toteutusvaiheen tarkkuustasokysymykset. Vaaditaan täydellistä, 100% oikeassa sijainneissa olevia mallinnoksia TATE-verkostoista (mahdoton toteuttaa).

Ei osata tai haluta nähdä “Metsää puilta”

Urakoitsijan lisälaskutYhdistelmämalli on armoton, sieltä näkyy kaikki geometrian epätarkkuudet. Urakoitsija voi halutessaan heittäytyä erittäin hankalaksi ja aloittaa korjausten lisälaskutusten sillä perusteella, että “mallissa on risteilyja”

Työnjohdon häviäminen työmaaltaKun ollaan tehty riittävän tarkka graafinen tietomalli, voi seurauksena olla se, että työnjohto häipyy muille työmaille – niissä tarvitaan enemmän hänen ongelmanratkaisutaitojaan

Maalaisjärjen häviäminen tai uskallus käyttää sitäKun yhdistelmämalli on riittävän tarkka, ei urakoitsija välttämättä uskalla tehdä omia ratkaisuja asennusteknisesti. Luotetaan tietomallin sisältöön sokeasti(esim. Venttiilikarojen asentaminen ylöspäin)


Työpajatoiminta

Työpajatoiminta, ”solmutyöskentely”


Kuvat: Tietoa Finland Oy / RYM Oy, Model Nova

Solmutyöpajan prosessi

• Solmutyöpaja tulee valmistella ja niiden tulokset tulee esittäää siten, että myös muut ymmärtävät mitä ollaan päätetty


•Tavoitteet, Agenda•Osallistujien päättäminen•Ulkopuolinen fasilitaattori?

Valmistelukokous

•Tehdään valmistelevat työt•Tutustutaan prosessiohjeisiin, varmistetaan ohjelmistojen / tekniikan toimivuus

Oma valmistautuminen •Yhdessä tekeminen

•Varmistetaan tavoitteet

Solmutyöpaja 1

•Täydentävät työt•Tulosten esittäminen visuaalisesti

Kotiläksyt• Tarvittaessa, jos työ jää kesken

• Esim. tulosten julkaisu, yhdistetty formaatti

Solmutyöpaja 2

…

…

1-2h

Arvioituja aikatauluja

4-8 h 3-8 h 3-5h 3-8h …

Yhteensovitustyöpajat eri suunnittelijoiden kesken

• Ennen kun aloitetaan mallinnus, sopikaa työpajassa, miten se aiotaan suorittaa.

• Tehkää itse se toimintamalli, miten aiotte edetä

• Paikalla kaikki tarpeelliset osapuolet


Yhteistyö

Tietomallinnus, Tero Järvinen

• Intensiiviset työpajat, jotka valmistavat ICE –työskentelyn aloittamiseen (ICE = Integrated Concurrent Engineering)

Kuva: Tietoa Finland Oy /RYM Oy, Model Nova

Big Room


Rantatunneli, Tampere


Tilaajan ja rakennuttajan rooli talotekniikkamallinnusprosessissa rakennushankkeen eri vaiheissa


Rakennushankkeen kolme tukijalkaa


Tavoitteet

Luonnos

Toteutus

Rakentaminen

Vastaanotto

Ylläpito

Sopimus

Ajattelutapa Prosessi

IPDAllianssi

Partnering

Tieto-mallinnusLean


Origin: DPR Construction inc.

Suunnittelu pitää tilata


• Taloteknistä suunnittelua tekevät konsulttitoimistot ovat yrityksiä, eivät yleishyödyllisiä yhdistyksiä tai hyväntekeväisyysorganisaatioita

• Jotta yrityksen elinkaari on pitkä, tulee sen tehdä taloudellista voittoa

• Toimintatapoja järkiperäistämällä pystytään tekemään työ ja lopputulos laadukkaammin, helpommin, nopeammin ja taloudellisemmin

• Suunnittelun tekee aina joku ihminen

• Nykyiset, perinteiset sopimusmallit estävät innovatiivisuuden ja järkevien toimintatapojen käyttöönottamisen

Allianssi tai IPD


IPD = Integrated Project delivery

Kuva: Saku Viita-Aho, DI-työ

Allianssin perustaminen / kehitysvaihe



Rahallisen ”tuskan ja voiton” jakaminen



Ei ole realistista olettaa, että kaikissa projekteissa olisi allianssi / IPD -sopimus


Kuva: Saku Törrönen, DI-työ

Yhteistoiminnallinen suunnittelu- ja ratkaisunhakumenettely onnistuu myös “normaaleissa” projekteissa

Toimintatapana “Työpajatoiminta”

RYM Oy PRE Model Nova –ryhmässä esiin nostettu työmenetelmä: “solmutyöskentely”

Kootaan 1-2 päivän työpajaan kaikki se ammattitaito, joka yhden tavoitteen ratkaisemiseksi tarvitaan

Lean Construction• Yhdessä tekemistä• Ei etsitä syyllisiä• Ratkaistaan ongelmat yhteisvastuullisesti


Lean –periaatteita suunnittelussa


• Tee niitä toimenpiteitä, joista asiakas on valmis maksamaan ja joita se tarvitsee

• Tee se, minkä olet luvannut tehdä

• Kehitä jatkuvasti omaa toimintaa, prosesseja

• Käytä visuaalista ohjausta

• Tee vaihtoehtoisia ratkaisumalleja

• Aseta tavotteita ja vaatimuksia, järjestä niille seurantamenettelyt

• Suosi päätöksiä pitkäntähtäimen suunnitelmalla, jopa lyhyentähtäimen kustannuksella

• Kunnioita ihmisiä

Talotekniikkamallien hyödyntäminen rakennuksen ylläpitovaiheessa


Missä menee raja tärkeän ja ”tarpeettoman” tiedon välillä?


Mallien ylläpitoprosessi


IFC

Tavoitteet

Luonnos

Toteutus

Rakentaminen

Vastaanotto

Ylläpito

Ohjelmistot:- IFC-yhteensopivat tietomalliohjelmistot

Lisää tietoa: granlund.fi/Ylläpito

Tietomallit ylläpitoonYleissuunnittelu Toteutussuunnittelu Rakentaminen Ylläpito

Tilat/Palvelualueet

Suunnittelijoiden tietomallinnus

Ylläpidon vaatimukset tietomallintamiselle BIM ylläpidossa

Huoltokirjakoordinaattori asettaa tavoitteet sekä seuraa niiden toteutumista

Toteutumatie-tosisällön varmistus

RakentamisorganisaatioRakentamisorganisaatio Ylläpito-organisaatio

Ylläpidon tietomallisuunnitelma Seuranta Ylläpitotietojen

siirtosuunnitelmaSiirron organisointi ja käyttöönottokoulutus


FM tiedon koti ei ole graafisessa tietomallissa

• Ylläpidon tietomallia pitää ylläpitää

• On olemassa päivittäisiä rutiineja sekä harvemmin tehtäviä päivityksiä

• Päivittäinen FM-sovelluksen käyttäjä on eri henkilö, kuin esim. BIM-mallintaja

BIM ylläpidossa, esimerkki ohjelmallisesta toiminnasta


Tehtävä: Laiteluettelo- ja huoltokirjatiedot graafisessa ympäristössäRatkaisu: TATE-järjestelmämallin linkitys ylläpitojärjestelmään

”Case esitys”, esitettyä toimintatapaa ei ole teknisesti olemassa

Tietomallien käyttö ylläpidossa 1/2


Tavoitteet

Luonnos

Toteutus

Rakentaminen

Vastaanotto

Ylläpito

OhjelmatSolibrisimpleBIM

Tehtävä: Muutamia tiloja pitää peruskorjata.Mitä teknisiä järjestelmiä saneerattaviin tiloihin kuuluu? Mikä on häiriölaajuus muiden tilojen toimintaan?

Ratkaisu: Käytetään apuna yhdistelmämallia; yhdistetään IV-koneiden palvelualuekaavio sekä IV-suunnitelma

Avataan rakennuksen IV-koneiden palvelualuemalli Klikataan tilaa, joka aiotaan saneerata.IV-järjestelmän palvelualue aktivoituu.

Tämäkin tieto voi olla jo riittävä, mutta jos halutaan tietää enemmän...

IFC

”Case esitys”, esitetty tapa teknisesti mahdollinen, ei tuotantokäytössä

Katso myös: Sivu 2

Tietomallien käyttö ylläpidossa 2/2


Tavoitteet

Luonnos

Toteutus

Rakentaminen

Vastaanotto

Ylläpito

OhjelmatSolibrisimpleBIM

IFC

Aktivoidaan myös IV-suunnitelma, tarkennetaan valintaa yhteen kerrokseen... Tutkitaan, mihin muihin tiloihin kanavistot vaikuttavat

• Tämä periaate soveltuu kaikkiin IFC-pohjaisiin suunnitelmiin, jotka ovat mallinnettu oikeaoppisesti

• Esimerkkejä:• Jakokeskusalueet• Sairaalakaasut• Mikä tahansa alue, joka palvelee yhtä

tai useampaa tilaa

”Case esitys”, esitetty tapa teknisesti mahdollinen, ei tuotantokäytössä

Katso myös: Sivu 1


BIM ylläpidossa, toteumamalli ja lisätty todellisuus (AR, Augmented Reality)

Huoltokohteiden havainnollistus, vikatiedon paikallistaminen tilassa / rakennuksessa

Kuvat: VTT, Charles Woodward http://www.youtube.com/watch?v=uYFtYbqvoq0 Digispaces -projekti

”Case esitys”, prototyyppi toiminnallisuudesta olemassa

Mitä pitää tietää, kun halutaan tietomallit ylläpidon käyttöön?


Ymmärrys siitä, ollaanko hakemassa 3D-pohjaista dokumentointijärjestelmää vai Tietomallipohjaista ylläpitojärjestelmää

Tietomallipohjaisia ylläpitojärjestelmiä ei ole olemassa(Suomessa, vuonna 2014, kirjoittajan oma mielipide)

Ymmärrettävä mikä on ero “Teknisellä ylläpidolla” (laitteet), “Tilahallinnalla” (neliöt) ja “Johtamisen työkalulla” (eurot)

Kun kohde tilataan viitaten YTV2012 –vaatimuksiin ja suunnittelun edetessä varmistetaan että hanke tehdään näiden vaatimusten perusteella, saadaan aikaiseksi Tekniseen ja tilapohjaiseen ylläpitoon soveltuvat IFC-tiedostot jokaiselta suunnittelualalta

Tärkein IFC-tiedoston sisältö tietomallikäytön ensivaiheessa on tilaobjektit (IfcSpace) ja Palvelualueet (IfcZone)

3D-näkymät eivät ole ensisijainen käyttötarkoitus


Browser based MEP PLM software

Under development: MEP PLM -System

Schematic design Detailed Design Construction FM

Spaces / Design

Equipment NetworkModeling

Equipment approval

Requ

irem

ents

BIM in FM

Supervision

Diagrams

Service areas

Simulations IFC

Performance Metrix

Network BalancingAsBuilt info

PLM = Product Lifecycle ManagementFLM = Facility Lifecycle Management

FLM

BAS info

Meilahden potilastorni, 1.kerros


Kiitos, kysymyksiä?

BIM Presentation at Helsinki Metropolia University at Applied Sciences (in Finnish)

Engineering

Transcript of BIM Presentation at Helsinki Metropolia University at Applied Sciences (in Finnish)