Talotekninen suunnittelu Tietomallit

Transkriptio

1 Talotekninen suunnittelu Tietomallit Metropolia, Tero Järvinen

2 Granlund Oy Konsultointi 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

3 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

4 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

5 Mallinnus vaatii Ammattitaitoa kaikilta osapuolilta (tilaaja, suunnittelijat, työmaa) Yhteisen päämäärän, mitä kohti ollaan matkalla Laajempaa yhteistyötä kuin mihin ollaan totuttu Toisen tekemisen ymmärtämistä Asennemuutosta

6 Talotekniikkaa käsittelevien YTV osioiden keskeisten kohtien kertaus

7 Tietomallipohjainen suunnittelu Tavoitteet Ehdotus- ja Yleissuunnittelu Toteutussuunnittelu Rakentaminen Vastaanotto Ylläpito Vaatimusten perusteella tavoitteet suunnittelulle Vaihtoehtoisia luonnoksia Valitun luonnoksen mallinnus Rakentaminen mallin mukaisesti Tietomallin hyödyntäminen Tietomallit ylläpidon apuna Tavoitekulutus Sisäilmaolosuhteet Tilavaraukset Energiatehokkuus Verkostomallinnus Tasapainotus Yhdistelmämallit Tietosisältö Laitehyväksynnät Tietosisältö Palvelualuekaaviot Laitetietokannat

8 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

9 Ehdotus- ja yleissuunnittelu Tehtävät 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)

10 Toteutussuunnittelu Tehtävät 2D-leikkaukset (CAD) Verkostojen mallinnus (CAD + Yhdistelmämallit) Sisäinen geometriatarkastus (Yhdistelmämallit) Visualisoinnit (Yhdistelmämallit)

11 TATE-tietomallinnus, verkostot Onnistunut luonnossuunnittelu 2D-leikkausten tarkennukset Mallinnuksen aloitus Jatkuva omatarkastus (risteilyt) Verkostojen laskennat (tasapainotus, oikosulku jne.) Yhdistelmämallit työmaalle

12 Talotekniikkasuunnittelijoiden kokemuksia YTV 2012-käytöstä rakennushankkeissa

13 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)

14 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 tekeminen a) Tietosisällön osalta b) Geometriamuutosten osalta (punakynät) c) Molempien ym. tarkkuustason / laajuuden osalta Massaluetteloiden käyttö Miten tilaajat saadaan käyttämään massaluetteloita kohteissa, joissa tehdään toteutusvaiheen mallinnus ennen urakkatarjouskyselyjä?

15 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

16 TATE-Mallintaminen 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 Tero Järvinen / TOKA-projekti, Saimia,

17 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.

18 Yleistä: Miten CAD-tietomalli syntyy, henkilönäkökulma Mallintajille 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.

19 Yhdistelmämallit Tero Järvinen / TOKA-projekti, Saimia,

20 Yhdistelmämallin hyödyntäminen tietomallinnuksessa Arviolta 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. Tero Järvinen / TOKA-projekti, Saimia,

21 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 mallintaa muiden suunnittelualojen läpi, on yhdistelmämalli käyttökelvoton. Tero Järvinen / TOKA-projekti, Saimia,

22 Tietomallien käyttö työmaalla Kokemusta 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. Tero Järvinen / TOKA-projekti, Saimia,

23 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 Tero Järvinen / TOKA-projekti, Saimia,

24 Tietomallien käyttö työmaalla Urakoitsijat käyttävät 3D-ohjelmistoja toimistossa ja tuovat työmaalle väritulosteita vaikeista paikoista Tero Järvinen / TOKA-projekti, Saimia,

25 Tietomallien käyttö työmaalla Malli / valokuva Tero Järvinen / TOKA-projekti, Saimia,

26 Tietomallien käyttö työmaalla YLIMPIEN PUTKIEN ERISTÄMINEN EI ONNISTUISI PUTKIMATTOA LASKETTIIN TYÖTILAN LISÄÄMISEKSI (Kalvo: Jyrki Maalahti / SRV Oy) Tero Järvinen / TOKA-projekti, Saimia,

27 Tietomallien käyttö työmaalla Urakoitsijat todella katsovat mallia tarkkaan ja tekevät asennukset sen mukaisesti... Tero Järvinen / TOKA-projekti, Saimia,

28 Yleisimmin esiin tulleet työmaaongelmat Toteutusvaiheen tarkkuustasokysymykset. Vaaditaan täydellistä, 100% oikeassa sijainneissa olevia mallinnoksia TATEverkostoista (mahdoton toteuttaa). Ei osata tai haluta nähdä Metsää puilta Urakoitsijan lisälaskut Yhdistelmämalli 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 työmaalta Kun 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 sitä Kun yhdistelmämalli on riittävän tarkka, ei urakoitsija välttämättä uskalla tehdä omia ratkaisuja asennusteknisesti. Luotetaan tietomallin sisältöön sokeasti (esim. Venttiilikarojen asentaminen ylöspäin) Tero Järvinen / TOKA-projekti, Saimia,

29 Työpajatoiminta

30 Työpajatoiminta, solmutyöskentely Kuvat: Tietoa Finland Oy / RYM Oy, Model Nova

31 Solmutyöpajan prosessi Solmutyöpaja tulee valmistella ja niiden tulokset tulee esittäää siten, että myös muut ymmärtävät mitä ollaan päätetty Tavoitteet, Agenda Osallistujien päättäminen Ulkopuolinen fasilitaattori? Oma valmistautuminen Tehdään valmistelevat työt Tutustutaan prosessiohjeisiin, varmistetaan ohjelmistojen / tekniikan toimivuus Yhdessä tekeminen Varmistetaan tavoitteet Kotiläksyt Täydentävät työt Tulosten esittäminen visuaalisesti Tarvittaessa, jos työ jää kesken Esim. tulosten julkaisu, yhdistetty formaatti Valmistelukokous Solmutyöpaja 1 Solmutyöpaja 2 1-2h 4-8 h 3-8 h 3-5h 3-8h Arvioituja aikatauluja

32 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

33 Yhteistyö Intensiiviset työpajat, jotka valmistavat ICE työskentelyn aloittamiseen (ICE = Integrated Concurrent Engineering) Kuva: Tietoa Finland Oy / RYM Oy, Model Nova Tietomallinnus, Tero Järvinen

34 Big Room

35 Rantatunneli, Tampere Tero Järvinen / TOKA-projekti, Saimia,

36 Tilaajan ja rakennuttajan rooli talotekniikkamallinnusprosessissa rakennushankkeen eri vaiheissa

37 Rakennushankkeen kolme tukijalkaa Tavoitteet Luonnos Sopimus Toteutus Rakentaminen Vastaanotto Ylläpito IPD Allianssi Partnering Ajattelutapa Lean Tietomallinnus Prosessi

38 Origin: DPR Construction inc.

39 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

40 Allianssi tai IPD IPD = Integrated Project delivery Kuva: Saku Viita-Aho, DI-työ

41 Allianssin perustaminen / kehitysvaihe Kuva: Saku Viita-Aho, DI-työ

42 Rahallisen tuskan ja voiton jakaminen Kuva: Saku Viita-Aho, DI-työ

43 Ei ole realistista olettaa, että kaikissa projekteissa olisi allianssi / IPD -sopimus Yhteistoiminnallinen suunnittelu- ja ratkaisunhakumenettely onnistuu myös normaaleissa projekteissa Toimintatapana Työpajatoiminta RYM Oy PRE Model Nova ryhmässä esiin nostettu työmenetelmä: solmutyöskentely Kuva: Saku Törrönen, DI-työ Kootaan 1-2 päivän työpajaan kaikki se ammattitaito, joka yhden tavoitteen ratkaisemiseksi tarvitaan

44 Lean Construction Yhdessä tekemistä Ei etsitä syyllisiä Ratkaistaan ongelmat yhteisvastuullisesti

45 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

46 Talotekniikkamallien hyödyntäminen rakennuksen ylläpitovaiheessa

47 Missä menee raja tärkeän ja tarpeettoman tiedon välillä?

48 Mallien ylläpitoprosessi Tavoitteet Luonnos Toteutus Rakentaminen Vastaanotto Ylläpito Ohjelmistot: - IFC-yhteensopivat tietomalliohjelmistot IFC Lisää tietoa: granlund.fi/ylläpito

49 Tietomallit ylläpitoon Rakentamisorganisaatio Ylläpito-organisaatio Yleissuunnittelu Toteutussuunnittelu Rakentaminen Ylläpito Ylläpidon vaatimukset tietomallintamiselle Tilat/Palvelualueet Suunnittelijoiden tietomallinnus Toteutumatietosisällön varmistus BIM ylläpidossa Ylläpidon tietomallisuunnitelma Seuranta Ylläpitotietojen siirtosuunnitelma Siirron organisointi ja käyttöönottokoulutus Huoltokirjakoordinaattori asettaa tavoitteet sekä seuraa niiden toteutumista

50 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

51 BIM ylläpidossa, esimerkki ohjelmallisesta toiminnasta Case esitys, esitettyä toimintatapaa ei ole teknisesti olemassa Tehtävä: Laiteluettelo- ja huoltokirjatiedot graafisessa ympäristössä Ratkaisu: TATE-järjestelmämallin linkitys ylläpitojärjestelmään

52 Tietomallien käyttö ylläpidossa 1/2 Case esitys, esitetty tapa teknisesti mahdollinen, ei tuotantokäytössä Tavoitteet Luonnos Toteutus 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 IVsuunnitelma Rakentaminen Vastaanotto Ylläpito Ohjelmat Solibri simplebim IFC 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... Katso myös: Sivu 2

53 Tietomallien käyttö ylläpidossa 2/2 Case esitys, esitetty tapa teknisesti mahdollinen, ei tuotantokäytössä Tavoitteet Luonnos Toteutus Rakentaminen Vastaanotto Ylläpito Aktivoidaan myös IV-suunnitelma, tarkennetaan valintaa yhteen kerrokseen... Tutkitaan, mihin muihin tiloihin kanavistot vaikuttavat Ohjelmat Solibri simplebim IFC Tämä periaate soveltuu kaikkiin IFCpohjaisiin suunnitelmiin, jotka ovat mallinnettu oikeaoppisesti Esimerkkejä: Jakokeskusalueet Sairaalakaasut Mikä tahansa alue, joka palvelee yhtä tai useampaa tilaa Katso myös: Sivu 1

54 BIM ylläpidossa, toteumamalli ja lisätty todellisuus (AR, Augmented Reality) Huoltokohteiden havainnollistus, vikatiedon paikallistaminen tilassa / rakennuksessa Case esitys, prototyyppi toiminnallisuudesta olemassa Kuvat: VTT, Charles Woodward Digispaces -projekti

55 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

56 Under development: MEP PLM -System PLM = Product Lifecycle Management FLM = Facility Lifecycle Management Schematic design Detailed Design Construction FM Requirements Equipment Diagrams Service areas Simulations Spaces / Design Network Modeling IFC Supervision Equipment approval Network Balancing AsBuilt info Performance Metrix BAS info BIM in FM FLM Browser based MEP PLM software

57 Meilahden potilastorni, 1.kerros Kiitos, kysymyksiä?