CASE: Musiikkitalo. Talotekniikan yhdistelmämallin käyttö suunnittelun ja työmaan apuvälineenä.

Transkriptio

1 CASE: Musiikkitalo Talotekniikan yhdistelmämallin käyttö suunnittelun ja työmaan apuvälineenä

2 Granlund -konserni Pääkonttori Insinööritoimisto Olof Granlund Oy, Helsinki Perustettu henkilöä Liikevaihto 26 milj. euroa (2009) Viennin osuus 7 % Suomen suurin talotekniikan suunnittelu- ja konsulttitoimisto Tytäryhtiöt Insinööritoimisto Granlund Lahti Oy Insinööritoimisto Granlund Tampere Oy Insinööritoimisto Granlund Pohjanmaa Oy Insinööritoimisto Granlund Kuopio Oy Insinööritoimisto Granlund Riihimäki Oy OOO Granlund Moskova

3 Integroidut työkalut Tavotteiden hallinta Olosuhdesimuloinnit Energiasimuloinnit Investointi ja LCC analysoinnit Ympäristövaikutus analysoinnit (LCA) Multifysiikkaanalysoinnit Analyysimallit Rakennuksen tietomalli (BIM) Raportoiva rakennus Tietomallien auditointi Geometriamallit sekä tietokannat Tekninen ylläpito Taloteknisten verkostojen tietomallinnus Yhdistelmämallit Tekniset Visualisoinnit Valaistussimuloinnit Virtuaalitodellisuus CFD simulaatito

4 Taloteknisten verkostojen tietomallinnus eilen ja tänään Talotekninen suunnittelija on aina ajatellut 3D:ssä. Verkostojen piirto aloitettiin leikkauksista. Vuoteen 1995 asti CAD on ollut vain kynän jatke. Objektipohjaiset ohjelmistot mahdollistivat todellisen tuotetiedon käytön ja laskennat MagiCADin käyttö oli rajoittunut pääsääntöisesti yksittäisten verkostojen ja johtoreittien mallintamiseen (IV, lämpö, vesi, sähkö olivat omissa erillisissä malleissaan). LVI-malleissa oli tekninen matematiikka kunnossa, eli verkostot olivat tasapainotettuja. Sähkön osalta verkostojen laskentaominaisuudet olivat vasta tulossa saatiin käyttöön toimivia ohjelmistoja, joilla voidaan luoda yhdistelmämalleja (Solibri / Navisworks) Yhdistelmämallit paljastivat uuden haasteen 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.

5 Tietomallin käyttö rakentamisvaiheessa Granlundilla kokemusta pääasiallisesti yhdistelmämallien käytöstä. Työmaata on kiinnostanut lähinnä risteilyt / reititykset, ei paineet, äänet tms. matematiikka. Massalistoja kyselty työmaatilanteessa (siis urakka jo saatuna) erittäin vähän. Tilanne siis eri kuin urakkalaskentavaiheessa, jolloin urakoitsijat toivovat saavansa massalistat. Ensimmäinen kysymys yhdistelmämalleja tarkasteltaessa: Mikä on kanavan / kaapelihyllyn korko? Yleisesti vastaanotto erittäin positiivista. Ensimmäisellä esittelykerralla on paikalla yleensä henkilöitä, jotka eivät malliin usko, mutta seuraavassa tarkastelutilanteessa hekin ovat myytyjä. Huomioitavaa on, että rakennusurakoitsijat ovat olleet erittäin kiinnostuneita mallin käytöstä. Kenties jopa LVIS-asennusfirmoja enemmän. Jos haluamme tietomallien todellista hyötykäyttöä työmailla, tulee meidän osata tarjota niiden sisältöä oikeassa muodossa työmaalle (tarkastuspöytäkirjat, säätöpöytäkirjat jne.)

6 Tietomallin käyttö rakentamisvaiheessa Jos OG esittelee yhdistelmämallin, on softana yleensä Navisworks Kun suunnittelu tehdään ohjeistuksen mukaisesti, Navismalli syntyy normaalin suunnittelutyön rinnalla. Ei siis ylimääräistä työtä. Navismalli pitää esitellä urakoitsijalle / tilaajalle. Ei riitä, että sanotaan: Malli on projektipankissa Kannettava tietokone+videotykki on riittävä varustus Esittelyn jälkeen urakoitsijoilla on mahdollisuus tehdä mallin kautta mm: - alueiden asennusjärjestystarkasteluja, risteilytarkasteluja - suunnitella haalausreittejä - tulostaa vaikeat paikat 3d-tulosteena (A4/A3) - klikkailla kanavia / putkia, jolloin softa kertoo mm. koot, eristeet, asennuskorot) Enemmän softankäyttötaitoa vaativat: - leikkausten teko - objektien läpinäkyväksi teko (Transparency tai Hidden)

7 Tietomalli rakentamisvaiheessa Case Musiikkitalo

8 Helsingin Musiikkitalo m m 3

9 Helsingin Musiikkitalo, Talotekniikka m m 3

10 Käytettyjä ohjelmistoja

11 Tietomallin käyttö rakentamisvaiheessa, Case Musiikkitalo Helsingin Musiikkitalossa taloteknisten verkostojen tietomallin käyttö työmaalla on Granlundin kokemuksen perusteella edistyksellisintä, missä olemme olleet mukana. SRV käyttää laajasti Teklaa (rakennesuunnitteluohjelmisto) jonne talotekniikka on tuotu IFC formaatissa sisälle. Suunnitteluryhmä tallettaa viikottain päivitetyt IFC:t (sekä navisworks -mallin) projektipankkiin, josta ne ovat käytettävissä kaikille. Arkkitehdillä käytössä Solibri, jonka avulla käydään mm. eri tilojen yhteensovituspalaverit. Granlundilla sisäisesti käytössä Navis, jota hyödyntää myös pääasiassa ilmanvaihto-, sähkö- ja SPR-urakoitsija. SRV:llä on erittäin positiivisen ote tietomallien hyödyntämiselle. Mm. yhtään aluetta ei aleta asentaa ennen kuin se on yhteensovitettu tietomallin kautta. Kaikki urakoitsijat ovat läsnä, kun suunnittelija esittelee asennukseen menevän urakkaalueen. Ym. toiminnan mahdollistaa se, että Senaatti-kiinteistöt on valmis maksamaan normaalien suunnitelmien laatutason noston tarkoiksi malleiksi.

12 Tietomallin käyttö rakentamisvaiheessa, Case Musiikkitalo Esimerkkejä työmaan suhtatumisesta yhdistemämalliin: - Mitä se parempi versio siitä katseluohjelmasta maksaa? Tai ihan sama, mistä mä voin sen ostaa? (talotekniikkaurakoitsija) - Näkyyks se mallissa? Jos ei näy, niin ei olla asennettu (talotekniikkaurakoitsija) - En mä tiedä, missä on C4-A2 moduulin risteys, mä tarkoitan tätä kohtaa tässä 3d-kuvassa jonka sä lähetit, jossa säätöpelti pystyrungossa on mun mielestä äänenvaimentimen väärällä puolella. (talotekniikkaurakoitsija) - Tässä taas perjantain kevennys (SRV-Vitoset, kuva jostain kohtaa rakennusta, jossa talotekniikka ristissä joko keskenään tai rakenteiden kanssa)

13 BIM Flowchart, Helsinki Music Centre Phase 1 Architectural model IFC Phase 2 Structural model Phase 3 Construction site using Tekla for combined model and 4D, viewed through 3d-pdf and Solibri IFC IFC Analysis model Cost estimating Combined model IFC Model validation, feedback to designers IFC IFC Mechanical model Energy, Comfort, LC, investment and CFD calculations. Network calculations (pressure, flow, sound, quantities etc.)

14 Geometriamallin avulla tehdyt simuloinnit ennen verkostomallinnusta Energia, lämpöhäviöt Olosuhdesimuloinnit CFD LCC Ympäristövaikutukset Investointiarviot

15 LVIS ja Sprinkler mallinnus MagiCADillä ( Verkostojen tasapainotus, esisäätöarvot Painetasolaskelmat Äänilaskelmat Todelliset tuotetiedot Massalistat IFC export

16 Yhdistelmämallit Navisworksin ja Solibrin avulla Navisworksia käytetty visuaaliseen tarkasteluun Solibria käytetty mallin automaattiseen auditointeihin (mm. törmäykset)

17 Mahdollinen MagiCAD / Tekla yhteistyö LVI-suunnittelija teettää rei ät suoraan mallista (kanava lävistää seinän -> ohjelma luo reikäobjektin) Varaukset siirretän Teklaan IFC-tiedonsiirtona Rakennesuunnittelija hyväksyy tai hylkää reikäehdotuksen Hyväksyttyjen reikäobjektien avulla rakennesuunnittelija tekee esim. seinään rei än. Helsingin Musiikkitalossa rei ät tehtiin kuitenkin peinteisin menetelmin.

18 Miten tehdään käyttökelpoinen tietomalli?

19 Tietomallin sisältö tärkeä Tietomallin hyötykäyttö muuttaa rakentamisprosessia. Urakoitsijan on voitava luottaa tietomallin sisältöön. Jos päätelaitetta T1 klikattaessa ohjelma kertoo sen olevan Swegon, Eagle, niin myös huonelaiteluettelossa on sen oltava sama. Kun tietomalli on kunnossa, on siitä mahdollisuus saada luotettavaa informaatiota ja näin sen käyttö tulee lisääntymään. Tulevaisuudessa informaatiosisällön hallitsija on vahvoilla valitettavasti urakoitsijoiden ammattitaito käyttää tietomallisisältöä on rajoittunut, mutta asia tulee korjantumaan vuosien saatossa.

20 Miten tietomalli tehdään? Taloteknisten tietomalliverkostojen teko on yksinkertaista. 1. Tutustu rakennukseen 2. Sovi yhdessä kaikkien reittisuunnitteluun osallistuvien henkilöiden (TATE) kanssa verkostojen reittivaraukset ja tilankäyttö 3. Tee tarvittavat perusleikkaukset (2D) 4. Aloita täysmittakaavainen mallinnus vasta, kun tiedät miten alueen verkostot ja johtoreitit toteutetaan 5. Noudata mallinnuksessa toimiston mallinnusohjeistusta 6. Valvo yhdistelmämallin kautta, että mallinnus tehdään heti leikkausten mukaisesti, eikä lähdetä sooloilemaan.

21 Miten tietomalli tehdään? Luonnosvaihe Koska tilaaja tai arkkitehti haluaa aikaisessa vaiheessa nähdä suunnitelmia myös 3D-kuvina, noudata seuraavaa linjaa. Luonnosvaihe: 1. Sopikaa mallialue tai -tilat, joka tehdään tarkkana 3D-mallina. Esim.mallihuoneet käytäväalueineen, rakennuksen yksi siipi tms. 2. Tee näistä alueista perusleikkaukset (2D) -> eli suunnittele alueet 3. Tee alueesta 3D-malli 4. Ota Naviksen kautta 3D kuvia, tee pyöriteltävä navismalli Hyvin tehdyt mallialueet auttavat suunnittelussa huomattavasti enemmän kuin hätäisesti vedetyt viivat kerrosten käytäville tyyliin Tässä menee IV-runko... Huomioi, että luonnosvaiheessa SUUNNITELLAAN JA YHTEENSOVITETAAN. Tietomalli ei tiedä hormien kokoja ja sijainteja, ei se tajua IV-konehuoneiden sijoituksista jne. SUUNNITTELIJAN tehtävä on mahdollistaa verkostojen ja johtoteiden mahtuminen rakennukseen.

22 Miten tietomalli tehdään? Toteutusvaihe Toteutussuunnitteluvaiheen alkaessa mallintajalla tulee olla käytettävissä: 1. ARK ja RAK malli kohteesta (3D). 2. ARK 2D-DWG piirustukset 3. Luonnosten palvelualuekaaviot (iv-konekoodit, putkistojärjestelmät) ja jakelualueet (sähkökeskukset) 4. Luonnosten 2D-leikkaukset 5. Huonelaiteluettelot, alustavat päävalaisintyyppiluettelot 6. Materiaalierittely, tiedot johtoteistä kourukorkeydet yms. Jotta voidaan tehdä tarkkaa mallinnusta, tulee käytössä olla ARK mallin lisäksi RAK 3D-malli. Kun kohteeseen tehdään reikävaraukset mallin kautta, tulee ne tehdä RAK mallin avulla (ARK-malli voi olla erilainen).

23 Miten tietomalli tehdään? Sovittavia asioita Kokemus on osoittanut, että ennen mallinnuksen aloittamista kannattaa sopia seuraavat asiat: 1. Alakattokorot 2. Valaisimien ja tuloilmaelinten sijoitusperiaate alakatossa 3. Jos käytössä monta eri ARK/RAK/Inventointi mallia, on sovittava, mitä mallia seuraamme. Paras vaihtoehto on yleensä alussa RAK-malli, loppuvaiheessa ARK-malli. 4. Tullaanko mallista tekemään reikäkuvat? Tehkää tilaajalle selväksi, että voimme aloittaa kokonaisvaltaisen mallinnuksen vasta sitten, kun arkkitehtuuri ja rakennetekniikka on kunnossa. Tämä vaade on aika raju, mutta yleensä olemme joutuneet korjaamaan mallejamme koska on tullut uusia tai isompia palkkeja, alakattokorot muuttuneet, laatat paksuntuneet jne. Tiedonvaihtoaikataulu on hyvä työkalu arkkitehti- ja rakennemallin valmiusvaatimuksen esittämiseen ja sitä voidaan käyttää myös kokouksissa periaatteella jos tällä versiolla aloitetaan niin joudutaan tekemään asiat useaan kertaan ja syntyy ylimääräisiä kustannuksia Suunnittelu on muuttamista, mutta MagiCAD mallin muuttaminen isoilla alueilla on vaikeaa / aikaavievää.

24 Miten tietomalli tehdään? Jatkomahdollisuudet Granlundilla on laaja osaamisalue tietomallintamisessa ja siihen liittyvissä toiminnoissa. Esimerkkinä tekniset visualisoinnit. Voimme mallintaa esim. laboratorion lähes fotorealistiseksi, jolloin käyttäjä näkee todella, mitä on saamassa. (5 labratilaa, hintaluokka e) Vielä helpompia kohteita ovat toimistokopit, neukkarit jne. Mallinnus. Valokuva Yhdistelmä valokuvasta ja mallinnuksesta

25 Yleistä: Miten CAD-tietomalli syntyy Mallintajille annettava tekniset edellytykset tietomallin rakentamiselle. Mallinnus aloitetaan vasta sitten, kun perussuunnittelu on tehty Jatkuva koulutus 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.

26 Kuvia kohteesta Musiikkitalo

27 Kuvia kohteesta Musiikkitalo

28 Kuvia kohteesta Musiikkitalo

29 Kuvia kohteesta Musiikkitalo

30 Kuvia kohteesta Musiikkitalo

31 Kiitos Helsingin Musiikkitalo Kuvassa LVI/SPR- ja sähkönjakeluverkostoa