PRO IT Tuotemallitieto rakennusprosessissa

Transkriptio

1 PRO IT Tuotemallitieto rakennusprosessissa Arkkitehdin tuotemallisuunnittelu yleiset perusteet ja ohjeita arkkitehti Seppo Niemioja KUVA: LAURI MELVASALO 1

2 ProIT ja Rakennuksen tuotemalli Rakennuksen tuotemalli on rakennuksen ja rakennusprosessin elinkaaren aikaisten tuotetietojen kokonaisuus. Rakennuksen tuotemalli kuvaa rakennuksen tuotetiedot tuotetietomallin mukaisesti jäsennettynj sennettynä. Rakennuksen tuotemalli voi olla tallennettuna tietokonesovelluksen tietokantana tai tiedonsiirtotiedostona. Tietokonesovelluksilla ja tiedonsiirrossa rakennuksen tuotemallit kuvataan rakennuksen reaalimaailman tiloja ja rakennusosia vastaavilla, sovellusten käsittelemillk sittelemillä tila- ja rakennusosa-olioilla. olioilla. 2

3 Tuotemalli Tuotetieto Mallintaminen Piirtäminen #22 #22 = = IFCUNITASSIGNMENT ((#14, ((#14,#15, #15,#16, #16,#17, #17,#18, #18,#19, #19,...)); #32 #32 = = IFCSIMPLEPROPERTY ('Reference', IFCSTRING ('wall ('wall 00 B1')); B1')); #33 #33 = = IFCPROPERTYSET ('FvQ^Bs/,Nr1N2jz=6MR9', #13, #13, $, $,...);...); #34 #34 = = IFCDIRECTION ((1., ((1., 0.)); 0.)); #35 #35 = = IFCCARTESIANPOINT ((0., ((0., 0.)); 0.)); #36 #36 = = IFCAXIS2PLACEMENT2D (#35, (#35,#34); #34); #37 #37 = = IFCRECTANGLEPROFILEDEF (#36, (#36,.AREA., 1200., 1200., 300.); 300.); #38 #38 = = IFCAXIS2PLACEMENT3D (#4, (#4,#1, #1,#3); #3); #39 #39 = = IFCATTDRIVENEXTRUDEDSEGMENT (*, (*,.);.); #40 #40 = = IFCATTDRIVENEXTRUDEDSOLID ((#39)); ((#39)); #41 #41 = = IFCGEOMETRICREPRESENTATIONCONTEXT ('y.); ('y.); #42 #42 = = IFCSHAPEREPRESENTATION (#41, (#41,'IAI', 'Standard',.);.); #43 #43 = = IFCCARTESIANPOINT ((0., ((0.,-300., 0.)); 0.)); #44 #44 = = IFCBOUNDINGBOX (#43, (#43, , 300., 300., 1200.); 1200.); #45 #45 = = IFCGEOMETRICREPRESENTATIONCONTEXT ('4aEwMc -',.);.); #46 #46 = = IFCSHAPEREPRESENTATION (#45, (#45,'IAI', 'BoundingBox',.);.); #47 #47 = = IFCPRODUCTDEFINITIONSHAPE ('jv4^,b@qz*kbzlq4<blf',.);.); #52 #52 = = IFCNOTATIONFACET ('Fill ('Fill Pattern', Pattern', 'FPT'); 'FPT'); #53 #53 = = IFCCLASSIFICATIONNOTATION ((#52)); ((#52)); IFC- data CAD-sovellus Dokumenttitieto Määrittelee tietosisällön Tuotetietomalli IFC- tuotetieto- malli Tiedonsiirtotiedosto Class: Wall GUID: Name: Wall-1 Material: Concrete FireClass: A120 AcousticClass: db db Shape: --> Location: --> Rakennuksen tuotemalli Olio Relaatio CAD-malli Piirustus KKa 3

4 Kustannusten muodostuminen KUSTANNUSTEN KUSTANNUSTEN K K E RTYMINEN RTYMINEN KUSTANNUSTEN KUSTANNUSTEN M ÄÄRÄYTYMINEN ÄÄRÄYTYMINEN Kustannusten mää ääräytyminen rakennusprojektissa 100 % 50 % RAKENTAMINEN KÄYTTÖ Rakennuksen suhteelliset elinkaarikustannukset yksinkertaisena kaaviona Tarveselvitys ja hankesuunnittelu. TARVE- SELVITYS HANKE- SUUNNITTELU RAKENNUS- SUUNNITTELU Rakennussuunnittelu Rakentaminen Käyttö ja ylläpito 4

5 YLEISESTI TUNNETUT VAIHEET TUOTE- / PROSESSIMALLINTAMISESSA As-Required Vaatimukset As-Designed Tuotesuunnittelu As-Planned Tuotantosuunnittelu / Toteutuksen suunnittelu As-Built Toteuma As-Maintained Ylläpito Kuva: Kari Karstila, Eurostep ProIT_TuotemallinVaiheet1.ppt 5

6 TUOTEMALLIPERUSTEINEN SUUNNITTELU Nykyinen lineaarinen suunnitteluprosessi on perua manuaalisesta piirtämisest misestä ja nykyisinkin voimassa olevasta arkkitehdin tehtäväluettelosta (ARK 95) Käytännössä ollaan menossa lineaarisesta toimintamallista arvoverkottuneeseen toimintotapaan, jossa suunnittelun ja rakentamisen prosessit lomittuvat keskenää ään n eri tavoin riippuen toteutustavasta. Tuotemallisuunnittelussa on painopiste asetettava nykyistä aikaisempaan vaiheeseen, jotta virtuaalisesta mallista saadaan riittr iittävän aikaisessa vaiheessa: Vaihtoehtoisten ratkaisujen vertailut Visualisoinnit hankkeesta Tiedot määm äärä- ja kustannustietoja varten Elinkaari- ja energialaskelmat 6

7 TUOTEMALLIN VAIHEET Karkea taso Rakennuksen tuotemalli Rakennuksen ja rakennusprosessin elinkaaren aikaiset tiedot Vaatimus- Suunnittelu- Toteutus- Toteuma- Ylläpito- malli(t) malli(t) malli(t) malli(t) malli(t) Tavoitteet Rakennukselle Rakennusprosessille Vaatimukset Rakennukselle Tiloille Rakennusosille Suunnitteluratkaisut: Tilat Rakennusosat Tuoteosat 1 Rakentamisen toteutuksen suunnitelmat: Tuoteosat 1 Rakentamisprosessi Tehtävät Resurssit Ajoitus... Rakentamisen toteutuksen suunnitelmien lopullinen toteuma: Tuoteosat Prosessitieto Rakennuksen käytön ja ylläpidon ajantasatiedot: Ylläpidon toimenpiteet Rakennuksen muutokset... Kuva: Kari Karstila, Eurostep 1 Tuoteosista osa voidaan valita rakennussuunnitteluvaiheessa, osa vasta toteutusvaiheessa 7

8 TUOTEMALLIN VAIHEET,Esimerkki Rakennuksen tuotemalli Rakennuksen ja rakennusprosessin elinkaaren aikaiset tiedot Suunnittelu- malli(t) Vaatimus- malli(t) Toteutus- malli(t) Toteuma- malli(t) Ylläpito- malli(t) Tilaohjelma... Tstohuone 15 m 2... Tilamalli Tsto-1 15 m 2 Alustava Rakennusosamalli rakennusosamalli Tsto-1 Tsto-1 15 m 2 15 m 2 Tilatarve tilaohjelmassa Tuoteosamalli Tila tilamallissa Tilaa rajoittavat seinät Seinä rakennetyyppeineen Parma Paraatijulkisivuelementti ELE-PP-1 ELE-PP-1 Kuva: Kari Karstila, Eurostep Seinätuote Asennettu seinätuote Ylläpidetty seinätuote 8

9 Tuotemallintamisen perusta Tuotemalliperustainen suunnittelu edellyttää hankkeen eri osapuolilta yhteensopivien tietojärjestelmien käyttk yttöä.. On voitava sopia kansallisella tasolla määm äärättyjen yhteneväisten järjestelmien käytk ytöstä.. Tällaisia T ovat mm: käsitteistöt nimikkeistöt (TALO 2000 nimikkeistö) kuvatasojen nimeäminen tuotemallirakenteet 9

10 Perinteisen suunnittelun ja tuotemallinnuksen vaiheistus Tuotemallinnus Perinteinen vaiheistus Päätös Vaatimusmalli(t) Tarveselvitysvaihe Hankepää äätös Tilamalli(t) Hankesuunnitteluvaihe Investointipää äätös Alustava(t) rakennusosamalli(t) *) Rakennusosamalli(t) Luonnossuunnitteluvaihe Toteutussuunnitteluvaihe Rakentamispää äätös s *) Rakentamispää äätös Toteutusmalli(t) Toteumamalli(t) Ylläpitomalli(t) Rakennuksen toteutuksen suunnitelmat Rakentamisen suunnitelmien lopullinen toteuma Käyttöönottovaihe Vastaanottopää äätös Takuiden vapauttaminen 10

11 Mallintamistapa Rakennus pyritää ään n mallintamaan kokonaisuutena samaan malliin. Aina tämät ei ole mahdollista kohteen koosta, monimuotoisuudesta tai käytettk ytettävän n ohjelman rajoituksista johtuen. TällT llöin on projektikohtaisesti sovittava mallin osien jakamisesta järkevj rkevällä tavalla ja huolehdittava, että relaatiot mallin osien välillv lillä säilyvät. Mallintamisessa on käytettk ytettävä kullekin tuoteosalle ja rakenteelle ohjelmassa tarkoitettua työkalua. Eli seinät t mallinnetaan seinäty työkalulla, laatat laattatyökalulla, pilarit pilarityökalulla ja jne. Mikäli käytetk ytetään n erillisten objektien mallintamiseen, esimerkiksi pöydässä laattatyökalua pöytp ytälevyssä ja pilarityökalua jaloissa, niin kyseisestä kalusteesta on tehtävä objekti, joka sisält ltää tälle objektille ominaiset tuotetiedot. Näin N menetellen tuotemallista saadaan tarvittavat mitta- ja määm äärätiedot oikeina. 11

12 Vaatimusmalli Vaatimusmalli kohdistuu lähinnl hinnä olosuhde-,, asiakas- ja viranomaisvaatimusten hallintaan viranomais-vaatimusten vaatimusten tunnistaminen rakennusalueen vaatimusten huomioiminen toiminnan vaatimuksien ja asiakkaan toiveiden systemaattinen määritys ylläpidon vaatimusten systemaattinen määritys Suunnittelun kannalta tässt ssä vaiheessa voidaan tehdä asiakkaan pääp äätöstä tukevia suunnitelmia kuten: ympäristöselvitys alueen ja maankäytön suunnittelu alustava massoittelu (2D 3D) 12

13 Tuotemalliperusteinen suunnittelu, lähtötietojen esittäminen Lähtötietojen tietojen merkitys korostuu Tilojen ja tilaryhmien lähtl htötietojen tietojen esitystapa, esim. Rakennussuunnittelun lähtl htökohdat, kuten tilaohjelma ja käyttk yttöikätavoitteet Rakennuksen lämpl mpö- ja kosteustekninen suunnitteluluokka RF1, RF2 tai RF3 Ilmastoinnin ja ilmanvaihdon sisäilmastoluokka ilmastoluokka S1, S2 tai S3 (Sisäilmastoluokitus ilmastoluokitus 2000, RT ) Rakennustöiden, ilmanvaihtojärjestelm rjestelmän n ja tuotteiden puhtausluokka P1 tai P2 (Sisäilmastoluokitus ilmastoluokitus 2000, RT ) Pintamateriaalin pääp äästöluokka M1 tai M2 (Sisäilmastoluokitus ilmastoluokitus 2000, RT ) Lämmityksen sisäilmastoluokka ilmastoluokka S1, S2 tai S3 (Sisäilmastoluokitus ilmastoluokitus 2000, RT ) Valaistuksen taso (mm. Tekes projektissa Terveen Talon Kriteerit on ehdotettu valaistukselle laatuluokitus) 13

14 Vaatimusmalli ja suunnittelu Päätöstä tukeva massoittelu laajennuksesta upotettuna valokuvaan 14

15 Vaatimusmalli ja suunnittelu Päätöstä tukevia visualisointeja 15

16 Tilamalli ja tilan tietosisältö TILA / TILARAKENTEET (vrt. nykykäytännön mukaiset huoneluettelot / tilakortit) Tilaan kohdistuvat ominaisuudet: GUID (id-tunnus) nimi (Talo 2000) käyttötarkoitus paloluokka palokuorma äänieristys huoneala tilavuus vapaa korkeus huonekorkeus kerroskorkeus piiri laatutaso turvallisuus lattiakuorma Tilan pinnat: lattia katto seinät osapinnat Tilaan sisältyy: kalusteet varusteet laitteet Tilaa rajoittaa: lattia seinät katto tilaraja Tilaan liittyy: aukko ikkuna ovi Tilan käyttö: henkilömäärä työpisteet käyttöaika käyttöaste Talotekniikka lvv IV sähkö teletekniikka turvatekniikka 16

17 Tilamalli 2D esityksenä 17

18 Tilamallin hyödyntäminen esim. Lähde: Talo 2000 Yleisseloste 18

19 Alustava rakennusosamalli vastaa nykyisen suunnittelukäytännön mukaisia luonnoksia sisältää rakenteet luonnosmaisina on luonnosmainen 3D malli rakennushankkeesta, jonka ominaisuudet täyttävät sen hetkisen suunnitteluvaiheen : viranomaisvaatimukset tilaajan antamat vaatimukset olosuhdevaatimukset Tilamallin tiedot seuraavat joko vaatimusmallin tietokannassa tai ulkopuolisessa tietokannassa (riippuu ohjelman tavasta käsitellä tietoja) 19

20 Rakennusosamalli on 3D malli rakennushankkeesta sisältää rakenteiden tiedot yleisellä tasolla (ei vielä tuotevalmistajaa) rakenteiden koodaus ja tietosisältö sovittujen pelisääntöjen mukainen suunnitelman tietosisältö (as designed) vastaa nykyistä kokonaisurakan dokumentointia 20

21 Rakennusosamallin hyödyntäminen esim. Lähde: Talo 2000 Yleisseloste 21

22 Tuoteosamalli on 3D malli rakennushankkeesta sisältää rakenteiden rakennusosa- valmistajien tuotetiedot rakenteiden koodaus ja tietosisältö kansallisten pelisääntöjen mukainen suunnitelman tietosisältö vastaa toteutuvaa (as Planned) ) tietoa toteutuksen tietosisältö (as Built) tietoa 22

23 Nimikkeistö ja kuvatasojen nimeäminen tuotemallintamisessa ProIT:ssä Talo 2000 nimikkeistö tuotemallintamisen pohjana Tilanimikkeistö Tilarakenteet Rakennusosanimikkeistö Tuoterakenteet Kuvatasot tuotemallintamisen CAD -ohjelmissa Talo 80, Talo 90 (nyt käytössä) Päivitetään vastaamaan Talo 2000 nimikkeistöä 23

24 Kuvatasot CAD -ohjelmissa Olioperusteisessa tuotemallintamisessa kuvatasoja tarvitaan lähinnä erilaisten näkymien n ja tulosteiden sääs äätelyyn. Tuotemallintaminen ei sinäll llään n edellytä kuvatasojen käyttk yttöä. Suomessa käytk ytössä oleva Talo 80 kuvatasojärjestelm rjestelmä on laadittu pääp ääosin kaksiulotteista (2D) suunnittelua silmäll llä pitäen. Talo 90 kuvatasojärjestelm rjestelmä ei myösk skään n sovellu käytettk ytettäväksi Talo 2000 nimikkeistön n ja siihen perustuvan tuotemallisuunnittelun kanssa. ProIT:ss ssä Kuvatasot nimetää ään n vastaamaan Talo 2000 nimikkeistöä ja tuotemallintamista 24

25 Tuotemallin rakennusosat Rakennus kuvataan tuoterakenteina (rakennus- ja laiteosina). Rakennuksen tuotemalli koostuu pääp ääosin rakennusosista (olioista),joiden jaottelu on Talo 2000, Rakennusosanimikkeistön n mukainen. 12 Talorakenteet 121 Perustusrakenteet 122 Runkorakenteet 123 Vaipparakenteet 124 TäydentT ydentävät t rakenteet 13 Tilarakenteet 131 Tilojen jako-osat osat 132 Tilojen pintarakenteet 134 Tilojen varusteet 135 Erityiset tilaosat 136 Kevyet tilaelementit 2 Talotekniikan tuotemallintamisen osuus on merkittävä, jota tässä esityksessä ei ole käsitelty 25

26 Rakennusosien tietosisält ltö Määriteltävä rakennusosien sisältämä tieto tiedon tarvitsijan kannalta määritellään rakennusosien tietosisältö esimerkki rakennusosan sisältämästä tiedosta esim. betonipalkki: yksilöllinen tunniste (ID, IFC=GUID) CAD ohjelmassa käyttäjän tunniste tyyppi leveys, korkeus, pituus paloluokka materiaali väri versiotunnus viitteet 26

27 Rakennusosakortti 27

28 Rakennusosien mallintaminen, esimerkkinä GDL -teknologia LÄHDE: Stefan Larsson VP of Marketing GDL -Tecnology 28

29 Rajoittaako tuotemallintaminen suunnittelua? ASETETAANKO TUOTEMALLINTAMINEN SUUNNITTELIJA YKSINKERTAISEEN ONKO TUOTEMALLINTAMINEN EI RAJOITA ELEMENTTIMUOTTIIN? VALMIIDEN SUUNNITTELUA VAAN RAKENNUSOSIEN YHDISTÄÄ SUUNNITELLUN LATOMISTA SUUNNITELMAAN? RAKENNUSOSAN JA SIIHEN LIITTYVÄN TIEDON 29

30 Alustava rakennusosamalli Ohjelmien perustyökaluilla pystytään tekemään jo projektin alkuvaiheessa aiheessa riittävän havainnollisia malleja kohteesta. Vinot lasipinnat, kaarevat arevat kattomuodot ym. syntyvät nykyisillä tuotemallinnukseen pystyvillä ohjelmilla. 30

31 Virtuaalinen testikohde ProIT:ssä 31

32 TIEDON KULKU JA SAATAVUUS suunnittelu tuotteet tuotemalliserveri RTkortisto yleiset ja rajoitetut tietokannat toteutus käyttö ja ylläpito 32

33 TIEDON HYÖDYNNETTÄVYYS RAKENNUSHANKKEESSA JA KIINTEISTÖN-HALLINNASSA TIETOA TUOTETAAN JA KÄYTETÄÄN ERI TASOILLA Tiedon tuottajat, mm. suunnittelijat Tiedon tarkastajat, mm. viranomaiset Tiedon käyttäjät, mm. rakentajat ja valvojat Tiedon hyödyntäjät, mm. omistajat Tiedon katselijat, mm. johto, käyttäjät ERI TASOILLA TARVITAAN ERILAISIA OHJELMIA TAI TIETO JULKAISTAAN PAPERIMUODOSSA 33

34 Demo esitys tuotemallinnus ja tiedonsiirto 34

35 ProIT:n tavoitteena on saada tuotemallintamisesta toimiva työkalu 35