Tietomallien käyttö työmaalla

Transkriptio

1 Luottamuksellinen Tietomallien käyttö työmaalla Tietomallit Lujatalossa Matti Tauriainen, tietomalliasiantuntija, TkL Hotelli Iso-Valkeinen, Kuopio

2

3 Luottamuksellinen

4

5 Osaava suomalainen rakentaja

6

7 Miksi tietomallintaminen? Rakennettavuus, BIM ja Lean Construction

8 Miksi tietomallintaminen? Rakennettavuus, BIM ja Lean Construction

9

10

11

12 Miten BIMin tavoitteet saavutetaan? A. Kevennetty muutoslaboratorio menetelmänä 1. Nykytilan analyysi 2. Uuden toimintamallin suunnittelu 3. Uuden toimintamallin kokeilu ja käyttöönotto 4. Uuden toimintamallin vakiinnuttaminen ja seuranta B. Muutoslaboratorio fyysisenä tilana Hankekehitys / slunohjaus C. Organisoi BIM-tiimit Tekninen ryhmä BIM johtoryhmä Laskenta Viestintä Tuotanto D. Työkalut AutoCAD Solibri Tekla BIM Sight / Field3D SketchUp Pro, Revit, Tekla Structures TAKU Tocoman BIM

13 BIM-järjestelmät BIM Johtoryhmä Tietomalliasiantuntija Tietojärjestelmien tekninen ryhmä Viestintä HANKEKEHITYS / SLUOHJAUS BIM-tiimi LASKENTA BIM-tiimi TUOTANTO BIM-tiimi Kommunikoinnissa ja tiedonsiirrossa käytetään sekä IFC- että natiivimuotoisia tiedostomuotoja. TAKU Solibri Model Checker / Viewer Tekla BIMSight / Tekla Field3D (mobiili) SketchUp Pro Revit AutoCAD Vico Control / Planman Project Tekla Structures Construction Modeling TOCOMAN BIM ja aikatauluratkaisu Vico Office Suite Citrix / Intranet Toiminnanohjausjärjestelmä

14 Mallintamisen johtaminen ja suunnitteluvaiheen ohjeet

15 Määrälaskennan ja laadunvarmistamisen ohjeet Määrälaskentaa varten huomioitava, että arkkitehti- ja rakennemallien sisältö ja tarkkuus vastaa minimissään BuildingSMARTFinlandin lisäohjeiden hankintoja palvelevan suunnitteluvaiheen tietomallien sisältöä. Muiden suunnitteluvaiheiden sisällöt määritetään ennen vaiheen aloitusta.

16 Mallien hyödyntäminen rakentamisessa Urakointiyritykset hyödyntävät tietomalleja rakentamisen valmistelu- ja rakentamisvaiheissa esim. seuraavissa toiminnoissa: kohteeseen ja sen suunnitelmiin perehtyminen ja tiedonhaku tarjousvaiheessa, hankinnoissa ja työmaatoteutuksessa määrien laskenta tarjouslaskentavaiheessa sekä rakentamisaikana hankintoja ja tuotannonsuunnittelua varten yleinen rakentamisen aikainen toimintojen koordinointi ja tiedonvaihto tuotannon 4D-aikataulutus ja työjärjestysten suunnittelu sekä toteutumatilanteen havainnollistaminen eri suunnittelualojen mallien yhdistäminen mm. talotekniikan asennusjärjestysten ohjaamista varten ja rakennettavuustarkasteluihin rakenteiden sijaintitiedon siirto mittalaitteisiin työmaa-alueen käytön suunnittelu ja turvallisuussuunnittelu, kuten esim. putoamissuojaussuunnittelu.

17 TIETOMALLINTAMISEN KÄYTTÖ PROJEKTISSA Suunnitteluvaihe - Hankkeen alussa suunnitellaan se, mihin tietomalleja käytetään projektissa - Mallinnusohje suunnittelijoille suunnittelijavalintavaiheessa - Mallinnuksen aloituspalaveri täsmentää ohjeen mallinnussuunnitelmaksi - Mallintamisen ohjauksen ja tarkastuksen organisointi - Projektissa otetaan käyttöön mallintamista tukevat suunnittelunohjauksen menettelyt - Suunnitelmat tuotetaan mallista Rakentamisvaihe - Rakentamisen aloituspalaverissa esitellään mallit ja mallinnusorganisaatio sekä käyttötavoitteet ja ohjelmistot - Työmaaorganisaation ½-päivän tietomallisessio, jossa tarkennetaan käyttötapoja ja mallin käyttöä kommunikoinnin työvälineen - ½ - 1 pv ohjelmistokoulutusta työnjohdolle, mittausryhmälle ja nokkamiehille. - Toimiva tietotekninen ympäristö ja käytön tuki työmaalle - Rakentaminen mallin mukaan

18 Tietomallipohjainen rakennettavuuden hallinta koulurakennuksen tuotantovaiheessa. Joni Helminen. DI-työ Aalto-yliopisto.

19 Sisältö 1. Tutkimuksen tavoitteet ja rajaus 2. Esimerkkikohteet 3. Rakennettavuuteen liittyvät ongelmat esimerkkikohteissa 4. Tietomallien käyttö esimerkkikohteissa 5. Tietomallien käytön tehostaminen 6. 4D-aikataulu 7. 3D-aluesuunnitelma 8. Rakennettavuuden edistäminen tietomallilla 9. Tietomallipohjaiset keinot 10. Tietomallipohjainen toteutusprosessi

20 Hyödynnä ja opi kokemuksista! Tee parannukset seuraavaan hankkeeseen.

21 Esimerkkikohteet Esimerkkikohde Tutkimusmenetelmä Puolistrukturoitu teemahaastattelu Puolistrukturoitu teemahaastattelu Haastattelujen lukumäärä Toimintatutkimus Rakentamisen tyyppi Korjausrakentaminen Uudisrakentaminen Uudisrakentaminen (liittyy vanhaan) Urakkamuoto Projektinjohtourakka SR-urakka Jaettu urakka Sijainti Helsinki Espoo Kerava Saatavilla olevat tietomallit RAK, ARK ja TATE RAK ja TATE RAK, ARK ja TATE

22 Rakennettavuuteen liittyvät ongelmat esimerkkikohteissa Esimerkkikohde 1 Esimerkkikohde 2 Esimerkkikohde 3 Talotekniikan toteutus hajautettuna järjestelmänä Tilanpuute TATE-järjestelmille Törmäystarkasteluja ei voitu tehdä täydessä laajuudessa Törmäykset järjestelmien ja rakenteiden välillä Maanrakennusvaihe Korkeat liikuntasalin seinät Riittämättömät lähtötiedot Julkisivuelementtien haasteellinen asennus. Elementtien asennustyöt Täydentävien rakenteiden ja tukirakenteiden suunnittelun puutteet Massiiviset kattopalkit Puutteellisesti suunniteltu liitoksen työjärjestys Käyttäjien tuomat muutokset Uuden laajennusosan liitos vanhaan rakennukseen Paikallavalu- ja elementtirakenteista koostuva sekarakenteinen rakennusjärjestelmä

23 Tietomallien käyttö esimerkkikohteissa Tietomallien käyttökohteet Esimerkkikohde 1 Esimerkkikohde 2 Törmäystarkastelut Törmäystarkastelut Talotekniikan asennusjärjestyksen aikataulun ja Elementtisuunnitteluohjauksen väline sijoituksen suunnittelu Hormien asennusjärjestyksen suunnittelu Asennuskorkojen ottaminen Vaikeasti rakennettavien kohtien tarkastelu Havainnollistaminen Tietomalliin liittyvät ongelmat Esimerkkikohde 1 Esimerkkikohde 2 Epätarkka rakennemalli Talotekniikan puutteellinen mallinnus IV-Konehuonesuunnittelun mallinnus myöhässä Puutteet detaljien mallinnuksessa Yhdistelmämallin ajantasaisuus Pintojen puuttuminen tietomallista Järjestelmien sijoituksen ja huollettavuuden havainnointi Vaikeasti rakennettavien kohtien tarkastelu Taustatietojen lähde Tietomallien vaihteleva käyttö TATE-asentajien kesken Elementtitunnuksien mallinnus puutteellista Ennakkoluulot ja haluttomuus tietomalleja kohtaan

24 Tietomallin käytön tehostaminen Esimerkkikohteiden vastauksia Keinoja, joilla tietomallin käyttöä voitaisiin tehostaa Henkilöstön koulutus ja vähintään tutustuminen malleihin Helppokäyttöisiä katseluohjelmistoja Tietomallit kaikkien saatavilla Nopeammat tietoliikenneyhteydet Sujuvampi IT-tuki Työmaahenkilökunnan koulutus 5D-tietomallit Tietomalli kaikkien saatavilla Parantavat käyttöönottoa Asenne Halu oppia Hyödylliset käyttökohteet 4D-aikataulu Elementtien tilaus suoraan mallista Aluesuunnitelma ja työturvallisuuden suunnittelu Vaikeasti rakennettavien kohtien visualisointi Tablettien hyödyntäminen mallien katselussa Vaikeuttavat käyttöönottoa Vanhat tottumukset ja toimintatavat Hitaat tietoliikenneyhteydet

25 TOIMINTASUUNNITELMA, PILOTIT ja DItyö, TTR Pilottikohteiden (2-3) etsiminen ja nimeäminen, seuranta ja raportointi sekä kehityskohteiden nimeäminen. Kurkelan koulu, Kerava (Ismo K.) Aluesuunnitelma Tuotantoaikataulu ja asennusjärjestyksen simulointi mallilla Vaikeasti rakennettavien kohteiden visualisointi mallissa (rakennettavuus) VINK, SR-hankkeen tarjouvaiheen arktietomalli Tietomallipohjainen laskenta Rakokiven koulu, (Lauri P.) SR-hankkeeseen mallintavan suunnittelun hankinta-asiakikirjat U rakennus, Vaasa (Vesa V.) Mobiililaitteiden käyttöönotto ja hyödyntäminen rakentamisen aikana Määrälaskenta (Solibri MC), paikalleenmittaustietojen tuonti rakennemallista As. Oy Reimari, Kuopio (Ari J.) Solibri Model Checker hyödyntäminen työmaalla Metria, Joensuu (Erno O.) Työnjohto ja kommunikointi

26 Kurkelan koulun rakennemalli: 4D-aikataulu, 3D-aluesuunnitelma, visualisointi, työturvallisuus etc.

27 Kurkelan koulun runkoaikataulu 4D (1/5) Päiväkohtainen 4D-runkoaikataulu. Punainen väri = muotitus, keltainen väri = raudoitus, violetti väri = tuplamuotitus, vihreä väri = valu, sininen väri = elementin asennus ja harmaa väri = valmistunut työvaihe.

28 4D-aikataulu (2/5)

29 4D-aikataulu (3/5) Julkisivuelementtien asennus- ja vesikattotyöt

30 Luottamuksellinen Kurkelan koulun runkoaikataulu (4/5)

31 4D-aikataulu (5/5) Hyödyt Mahdollistaa tehokkaamman rakennustöiden edistymisen ohjauksen ja valvonnan työmaalla Viikkoaikataulu konkretisoi paremmin mitä viikossa on saatava aikaiseksi. Eliminoi väärinkäsityksiä ja auttaa työmiehiä ymmärtämään paremmin rakennettava kokonaisuus Optimoi rakennusjärjestystä ja aikataulua Sen avulla voidaan löytää mahdollisia ajatusvirheitä. Visualisoi kuinka rakenteet ja väliaikaiset rakenteet liittyvät muihin rakenteisiin Helpottaa rakenneosien jakoa tilauksiksi ja tilauksien tekoa oikeaan aikaan Auttaa sisärakennusvaiheen aloitusajankohdan, lohkojaon ja etenemisen suunnittelua Tehostaa työmaan ohjausta Haitat/ongelmat Aikataulun siirto Task Manager työkaluun ei onnistunut Rakennemallia ei oltu mallinnettu työsaumojen mukaan, mikä vaikeutti 4Daikataulun tekoa Toteumatiedon keruu ja sen lisääminen tietomalliin pitäisi olla tuotanto- tai työmaainsinöörin tehtävä. Referenssimallin objektien liittäminen Task Manager työkaluun ei ole mahdollista (versio 21.0)

32 Kurkelan koulun aluesuunnitelma 3D (1/4)

33 3D-aluesuunnitelma (3/4) Torninosturin nostokapasiteetin tarkastelu

34 3D-aluesuunnitelma (4/4) Hyödyt Hyödyllinen apuväline tilankäytön, työmaatilojen sijoittelun ja aitojen suunnittelussa Antaa paremman käsityksen työmaan todellisesta tilasta Kääntyvyyssäteiden huomiointi suunnittelussa Tehostaa logistiikkaa ja elementtien nostojen suunnittelua Torninosturin kapasiteetin tarkastelu mahdollistaa nopean ja tehokkaan havainnoinnin siitä, mitkä elementit ovat torninosturilla nostettavissa ja mitkä eivät. Edesauttaa tarvittavan lisänostokaluston hankintaa ja suunnittelua Torninosturille voidaan valita mahdollisimman optimaalinen koko ja sijainti Haitat/ongelmat 3D-aluesuunnitelman siirto IFCtiedostoksi Myöhäinen käyttöönotto esimerkkikohteessa Torninosturin kapasiteetin tarkastelu pitäisi tehdä jo aikaisemmassa vaiheessa Torninosturin kapasiteetin tarkastelua ei voitu automatisoida

35 Työnjohto ja kommunikointi Tietomallin käyttö työmaalla on suunniteltava: - Kuka tekee, mitä tekee, missä tekee, miten tekee, millä tekee? - Ideoi uusia käyttötapoja ja käyttötapauksia

36 Rakennettavuuden edistäminen tietomallilla (1/3) Rakennettavuuden ongelmiin johtavat syyt Rakennettavuuden kategoriat Kohteet Tietomallipohjaiset keinot I II III Rakennustalous Rakennusprosessi Suunnitteluratkaisut Tietomallit, piirustukset ja tekniset dokumentit Standardisointi ja esivalmistus Asennustyöt Rakennustyöt Työturvallisuus Suunnittelun onjaus 4D-aikataulu 3D-aluesuunnitelma Väliaikaisten tukien ja rakenteiden mallintaminen Visualisointi Tiedon haku Revisioiden vertailu Törmäystarkastelut Mallin oikeellisuus Mallin tarkkuus Säännöllinen päivittäminen Tietomallipohjaisten keinojen kategoriat: I Rakentamisen optimointi, hallinta ja valvonta II Tietomallipohjainen työskentely III Tietomallien luotettavuus Tilauksien määrittely ja luokittelu jana-aikataulusta x x 3 x Jälkikäteen tulleet muutokset TATE-mallissa x 1 x Tietomallien päivitys työmaalla x 1 x Rakentamisen ohjaus ja valvonta x 3 x Riidat ihmisten kanssa, joita rakennustyöt häiritsevät x 3 x Vaikeat kohdat elementtisuunnittelussa x x 2 x

37 Rakennettavuuden edistäminen tietomallilla (2/3) Rakennettavuuden ongelmiin johtavat syyt Rakennettavuuden kategoriat Kohteet Tietomallipohjaiset keinot I II III Tietomallipohjaisten keinojen kategoriat: I Rakentamisen optimointi, hallinta ja valvonta II Tietomallipohjainen työskentely III Tietomallien luotettavuus Rakennustalou Rakennusprosessi Suunnitteluratkaisut Tietomallit, piirustukset ja tekniset dokumentit Standardisointi ja esivalmistus Asennustyöt Rakennustyöt Työturvallisuus Suunnittelun onjaus 4D-aikataulu 3D-aluesuunnitelma Väliaikaisten tukien ja rakenteiden mallintaminen Visualisointi Tiedon haku Revisioiden vertailu Törmäystarkastelut Mallin oikeellisuus Mallin tarkkuus Säännöllinen päivitys Matala kerroskorkeus x 1 x Olemassa olevien rakenteiden selvitykset puutteellisia x 1 x Olemassa olevien korkojen mittaus puutteellista x 1 x Väliaikaisten TATE-järjestelmien suunnittelu x 3 x Suunnitelmissa ei ole huomioitu järjestelmien huollettavuutta x 2 x Poikkeuksellinen elementtien asennusjärjestys x x 2 x Sekarakenteinen rakennusjärjestelmä x x x 3 x Aluesuunnitelman suunnittelu x x 3 x Tiedon puute tarvittavista työmaajärjestelyistä x x 3 x Haastavat työvaiheet ja tuennat x x 3 x x Vaikeat pohjaolosuhteet x x 3 x

38 Rakennettavuuden edistäminen tietomallilla (3/3) Rakennettavuuden ongelmiin johtavat syyt Rakennettavuuden kategoriat Kohteet Tietomallipohjaiset keinot I II III Tietomallipohjaisten keinojen kategoriat: I Rakentamisen optimointi, hallinta ja valvonta II Tietomallipohjainen työskentely III Tietomallien luotettavuus Rakennustalou Rakennusprosessi Suunnitteluratkaisut Tietomallit, piirustukset ja tekniset dokumentit Standardisointi ja esivalmistus Asennustyöt Rakennustyöt Työturvallisuus Suunnittelun onjaus 4D-aikataulu 3D-aluesuunnitelma Väliaikaisten tukien ja rakenteiden mallintaminen Visualisointi Tiedon haku Revisioiden vertailu Törmäystarkastelut Mallin oikeellisuus Mallin tarkkuus Säännöllinen päivitys 2D-piirustuksista vaikeaa havaita rakenteiden riippuvuuksia x 1,2,3 x Piirustuksien suuri määrä x 1,2,3 x Suunnitelmia ei ole yhteen sovitettu tarpeeksi hyvin x 1,2 x Puutteita detaljien ja järjestelmien mallinnuksessa x 1,2 x Arkkitehtimallin puute x 2 x Suunnitelmien puutteet täydentävien- ja tukirakenteiden osalta x 2 x Epätarkka sähkömalli x 2 x Vanhojen ja uusien suunnitelmien vertaileminen x 3 x Putoamissuojauksen suunnittelu x 3 x x

39 Tietomallipohjaiset keinot (1/3) I Rakentamisen optimointi, hallinta ja valvonta Suunnittelun ohjaus Tietomallista voi tarkastella eri rakenteiden suunnittelun valmiusasteita ja seurata näin suunnittelun etenemistä sekä ohjata sitä tarvittaessa haluttuun suuntaan. Urakoitsijat voivat ohjata suunnittelijoita tuotannon näkökulmasta haluttuihin ratkaisuihin Mahdollistaa urakoitsijoiden ammattitaidon tuonnin lähemmäksi suunnittelua, jolloin suunnitteluratkaisuista saadaan rakennettavuuden kannalta toimivampia. 4D-aikataulu Edistää rakennusjärjestystä ja aikataulua Helpottaa aikataulun ohjausta ja valvontaa. 3D-aluesuunnitelma Tehostaa työturvallisuuden hallintaa ja valvontaa Optimoi työmaan tilankäyttöä ja työmaatilojen sijoittelua Torninosturin nostokapasiteetin tarkastelu edistää nostokaluston suunnittelua Väliaikaisten rakenteiden ja -tukien mallintaminen Parantaa työmaajärjestelyjen ja työturvallisuuden valvontaa ja hallintaa.

40 Tietomallipohjaiset keinot (2/3) II Tietomallipohjainen työskentely Visualisointi Rakennuksen, sen rakenteiden ja järjestelmien analysointi Visualisointi helpottaa vaikeasti rakennettavien kohtien tarkastelua. Lopputuloksen voi nähdä ennen rakentamista, jolloin toteutus on huomattavasti helpompaa. Tiedon haku Tietomalli mahdollistaa huomattavasti nopeamman tiedonhaun 2D-piirustuksiin verrattuna, kun kaikki tieto on yhdessä paikassa. (rakennusosien määriä, sijainteja, mittoja, korkoja, materiaalitietoja, taustatietoja, elementtien painoja ja aikataulutietoa.) Mallien revisioiden vertailu tarkastusohjelmistoilla voidaan myös tarkastella tietomallien revisioita ja analysoida niissä olevia muutoksia Törmäystarkastelut Muutokset ja korjaukset ovat aina edullisempia ja helpompia tehdä, mitä aikaisemmin ristiriidat havaitaan ja korjataan.

41 Tietomallipohjaiset keinot (3/3) III Tietomallien luotettavuus Tietomallien oikeellisuus Suunnittelu on tehtävä tietomalli edellä eli 2D-piirustuksien kuuluu pohjautua tietomalliin. Tällöin uusin suunnittelutieto löytyy aina piirustuksien ohella myös tietomallissa. Tietomallit on pidettävä myös ajan tasalla. Tietomallien tarkkuus Vaikuttaa siihen, kuinka laajasti sitä voidaan hyödyntää tuotantovaiheessa. Esim. 1: Jos tietomalli sisältää paikallavalurakenteiden raudoitukset, sitä voidaan hyödyntää raudoitusten asennuksessa ja raudoitustarkastuksissa. Esim. 2: Arkkitehtimallin katon ruutujaon mallinnus auttaa talotekniikkasuunnittelijaa sijoittelemaan TATE-järjestelmät oikeisiin kohtiin. Korjausrakentamisessa rakennettavuutta voidaan parantaa tekemällä kattavat lähtötilanteen selvitykset mittaamalla olemassa olevat rakenteet purkutöiden jälkeen ja mallintamalla ne rakennemalliin. Tietomallien päivitys säännöllisin väliajoin Tietomallit on pidettävä myös ajan tasalla.

42