Pilotti: Vanhan Kirkkotien tuotemallipohjainen suunnittelu. InfraFINBIM pilottiraportti

Transkriptio

1 1 (24) BUILT ENVIRONMENT PROCESS RE-ENGINEERING (PRE) WP5: InfraFINBIM Pilotti: Vanhan Kirkkotien tuotemallipohjainen suunnittelu InfraFINBIM pilottiraportti Versio Pvm Tila (luonnos / ehdotus / hyväksytty) Tekijä Huomautukset (määrittely / toteutus / dokumentointi) Luonnos TKa (Tapio Karvonen) Luonnos JPe (Jutta Peura) Muokattu (kappale 4.2) Luonnos JPe Liite A Luonnos JPe Kommentoitu Ehdotus TKa Hyväksytty AP5

2 InfraFINBIM pilottiraportti 2 (24) SISÄLTÖ 1 Johdanto Tausta Pilottia tukevan hankkeen kuvaus Pilotoinnin osapuolet ja viestintä Pilotin tavoitteet Hankkeessa pilotoivat asiat Keskeisimmät kehitysaskeleet ja oletetut riskit Pilotin dokumentointi Pilotin kulku Lähtötietomalli Katu- ja johtorakenteiden suunnittelu ja mallintaminen Tietotekninen ympäristö Prosessikuvaus InfraFINBIM-nimikkeistöt ja ohjeet Johtopäätökset Havaitut hyödyt ja ongelmat, edistysaskeleet ja kehitystarpeet Tietomallintamisen haasteellisuuden arviointi / Arviointisabluuna Jatkotoimenpiteet Liite A: Kokonaisyhteenveto pilotista Liite B: Tietomallin vähimmäisvaatimukset Liite C: Citycadin kooditaulukko Liite D: Arviointisapluuna... 24

3 InfraFINBIM pilottiraportti 3 (24) 1 Johdanto 1.1 Tausta Espoon tekninen keskus pilotoi katujen tietomallipohjaista suunnittelua neljässä erilaisessa suunnittelukohteessa eri konsulttien ja suunnittelu-ohjelmistoilla avulla vuosien aikana (Liite B). Tavoitteena on lisätä osaamista tuotemallipohjaisesta katu- ja kunnallistekniikan suunnittelusta, saada tietoa eri käytössä olevien ohjelmien vahvuuksista ja heikkouksista sekä hyödyntää tuotettua mallia rakentamisessa (koneohjaus). Espoon teknisen keskuksen pilottikohteet Infra FINBIM hankkeessa ovat: ID Pilottikohteen nimi Veturiyritys ja yhteyshenkilö Suunnitteluympäristö Ohjelmisto 02a Kirkkotie (Nöykkiö) Sito, Tapio Karvonen Rakennettu pientaloympäristö Tekla Civil Citycad 02b Bassenkylä (Kauklahti) Pöyry, Aki Leislahti Rakentamaton metsämaasto Tekla Civil 02c Storheimtintie (Suurpelto) Ramboll, Panu Putkonen Rakentamaton pehmeikköalue NovaPoint 02d Tammitie (Eestinmalmi) Finnmap Infra, Marko Ranta Rakennettu pientaloympäristö InRoads (TerraSolid) 1.2 Pilottia tukevan hankkeen kuvaus Pilotoitava kohde kuuluu Espoon kaupungin KTP-hankkeisiin (kaavoitetut, tiivistyvät pientaloalueet). Pilottikohde sijaitsee Espoon Nöykkiön pientaloalueella rakennetussa pientaloympäristössä. Tarkoituksena on rakentaa kohteen kadut nykyaikaisten vaatimusten mukaiseksi sekä rakentaa hulevesiviemäröinti kaduille. Käytännössä kohde toteutetaan lähes uudisrakentamisen tavoin, koska vanhoista katurakenteita ei juurikaan voida hyödyntää niiden huonon kunnon tai riittämättömän kantavuuden takia. Nöykkiön pilottikohde koostuu viidestä asunto/tonttikadusta ja yhdestä katuaukiosta. Vanhalle kirkkotielle suunnitellaan kevyenliikenteenväylä koko kadun pituudelle ja Kirkkotien aukiolle suunnitellaan uusi kääntöpaikka ja aluetta palveleva yleinen pysäköintipaikka. Kaikkien katujen rakenteet uusitaan ja kaduille rakennetaan hulevesiviemäröinti. Nykyisiin vesi- ja viemärilinjoihin ei tehdä muutoksia. Hankkeessa tuotetaan hallinnolliset katusuunnitelmat sekä tekniset rakentamista palvelevat rakennussuunnitelmadokumentit sekä koko hankeen kattava tuotemalli. Suunnittelutyö on tilattu Sitolta Espoon teknisen keskuksen vuosisopimuksen puitteissa ja suunnittelutyö on aloitettu kesäkuussa 2011 mittaus- ja tutkimusohjelmien teolla. Suunnitelmat valmistuivat talvella 10/2012. Infra FINBIM pilotti ajoittuu ajalle 06/ /2012. Pilottikohteen rakentaminen alkanee keväällä 2013 ja kohde valmistunee syksyllä 2013.

4 InfraFINBIM pilottiraportti 4 (24) 1.3 Pilotoinnin osapuolet ja viestintä Hankkeeseen osallistuvat seuraavat organisaatiot: Espoon tekninen keskus: Espoon kaupunkimittaus: Pilottityön tilaus ja katu- ja kunnallisteknisen suunnittelun ohjaus ja valvonta. Suunnitelmadokumenttien arkistointi. Tilaajan yhteyshenkilö on aluepäällikkö Sauli Hakkarainen. Lähtötietomalli; kanta- ja johtokartta, laser-maastomalli Espoon geotekninen osasto: Maastomallimittaukset, nykyiset ja uudet hankkeen aikana tehtävät pohjatutkimukset sekä geoteknisen suunnittelun ohjaus ja valvonta. HSY verkostot: Johto-operaattorit: Suunnittelukonsultti: Ohjelmistotalot: Tutkijaosapuoli: (Infra FINBIM) Vanhojen kohteeseen liittyvien suunnitelmien arkisto. Vesihuoltoverkostojen suunnittelun ohjaus ja valvonta. Fortum sähkö, Elisa ja DNA Sito Oy, joka toimii myös pilotin vastuullisena läpiviejänä InfraFINBIM-työpaketin osalta. Konsultin yhteyshenkilö on osastopäällikkö Tapio Karvonen. Tekla (TeklaCivil) Sito Tietotekniikka Oy (Citycad) VTT, Jutta Peura Viestintä Hankkeessa tietomallia käyttettiin hyväksi suunnittelukokouksissa, joissa suunnitelmaa läpikäytiin suoraan suunnittelukonsultin suunnittelujärjestelmässä. Suunnitelmamallin hyödyntäminen suunnittelukokouksissa vaatii hyviä tietoliikenneyhteyksiä suunnitelmatietokantaa ylläpitävään palvelimeen, mistä syystä suunnittelukokoukset järjestettiin pääsääntöisesti suunnittelukonsultin toimistolla. Tulevaisuudessa kun mobiiliyhteydet paranevat (esim 4G-verkot) niin suunnittelukokousten pitopaikka on vapaammin valittavista. Kaikki lähtö- ja suunnitelmatieto on talletettu yhteen tietokantaan, jolloin kohteen suunnittelijoilla on kaikki tietokantaan talletettu tieto yhteneväisenä ja ajantasaisesna käytössä koko suunnitteluvaiheen ajan.

5 InfraFINBIM pilottiraportti 5 (24) 2 Pilotin tavoitteet 2.1 Hankkeessa pilotoivat asiat Pilotointiprojektin pääpaino on suunnitteluvaiheessa, joskin pilotointi ulottuu myös lähtötietojen hankintaan (lähtötietomalli) ja toteutusvaiheeseen (koneohjausmalli) työmaalle toimitettavan sähköisen rakennusdokumentaation osalta. Pilottiraportti sisältää suunnittelutyön raportoinnin. Kuva 1. Pilotin sijoittuminen. 2.2 Keskeisimmät kehitysaskeleet ja oletetut riskit Kirkkotien pilottihankkeen erityispiirre on se, että hanke sijoittuu rakennettuun pientaloympäristöön, jolloin ohjelmistojen ominaisuudet joutuvat koetukselle, mm. vaihtuvien pohjamaaolosuhteiden, olemassa olevien rakenteiden mallintamisen, yksityiskohtien, liittymien tarkastamisien, rakennettujen pihojen korkojen huomioon ottamisen takia. Suurin epävarmuus liittyy tulevan rakentajan kykyihin hyödyntää mallin tarjoamia mahdollisuuksia. Suunnittelijan puolelta riski liittyy lisätyön määrään.

6 InfraFINBIM pilottiraportti 6 (24) 3 Pilotin dokumentointi 3.1 Pilotin kulku Lähtötietomalli Työ alkoi lähtötietojen keräämisellä ja lähtötietomallin luomisella. Lähtötiedot tilattiin Espoon kaupunkimittauksesta ja Espoon geotekniseltä osastolta sähköpostitse ja ne saatiin myös sähköpostitse liitetiedostoina. Kartta-aineistot saatiin dwg-formaatissa, alustava maastomalli saatiin laserhajapisteaineistona GT-formaatissa ja olemassa olevat pohjatutkimukset saatiin Tekla-formaatissa. Lähtötietomallin maanpinta tehtiin työn alussa Espoon kaupunkimittaukset laserhajapisteaineistosta. Laserpistemallin Z-tarkkuus on 5-10 cm välillä ja se riittää alustavaan suunnitteluun. Myöhemmässä vaiheessa kun suunnittelukohteen tarkka täkymetrimalli saatiin mitattua, korvattiin laserpistemalli takymetrimallilla, jonka Z-mittatarkkuus on luokkaa 2-5 cm. Vesihuoltoverkko mallinnettiin Espoon kaupunkimittaukselta saadun johtokartan mukaisesti. Mallinnuksessa huomattiin, että vesijohto ja jätevesiviemäri risteävät useissa kohdissa ja välillä taas johtojen välinen vaakaetäisyys on 3 metrin luokkaa. Tarkemman tarkastelun jälkeen todettiin, ettei vesijohdon sijaintiin johtokartalla voi luottaa. Vesijohdon vanhoja rakennussuunnitelmia etsittiin Espoon teknisen keskuksen arkistosta mutta ne löytyivät pitkällisen etsinnän jälkeen HSY:n vanhoista arkistoista, joista ne saatiin skannattuina rasterikuvina. Vanhoista suunnitelmista mittaamalla päätettiin vesijohto sijoittaa 75 cm:n etäisyydelle jätevesiviemäristä ja peitesyvyydeksi määritettiin 2 metriä.

7 InfraFINBIM pilottiraportti 7 (24) Kuva 2. Johtokartan 2D-näkymä. Kuva 3. Johtokartan 3D-näkymä.

8 InfraFINBIM pilottiraportti 8 (24) Samassa yhteydessä todettiin myös, että HSY:n Espoon alueella olevan vesijohtokartan Z- tiedot ovat erittäin puutteelliset eikä niihin voi luottaa. Useimmiten Johdon Z-arvo on laskettu syvyytenä maanpinnasta (maanpinta -2 m) eikä johdon todellisena mitattuna korkeutena. Johtomallin rakentaminen johtokartta-aineistosta on käsityötä, joka on virhealtista ja hidasta. Erityisesti vesijohdon korkotiedot jäävät epävarmaksi. Johtokartta ei myöskään sisällä tietoa kaivojen koosta, materiaalista tai hulevesikaivojen mahdollisista sakkapesistä. Kuva 4. Johtomalli 3D (viemärit). Johtokartasta saatiin sähkö- ja tietoliikennekaapeleiden osalta vain xy-sijainti. Kaapelit mallinnettiin oletuspeittosyvyydellä 0,5 metriä. Kaapeleiden sijaintitarkkuus on viitteellinen eikä mallinnus poista vaadetta kaapelinäytöistä rakentamisen aikana. Suunnittelu aloitettiin lähtötietomallilla, jossa maanpintamalli oli muodostettu laserhajapisteaineistosta ja maaperämalli perustui olemassa oleviin pohjatutkimuksiin. Suunnittelun alkuvaiheessa tehtiin maastomallin mittausohjelma sekä pohjatutkimusten täydennysohjelma. Maastotyöt tehtiin Espoon geoyksikön maastoryhmän toimesta. Maastomallimittauksissa pilottikohteessa sijaitsevat lukuisat tukimuurit ja aidat tuottivat hankaluuksia ja niiden mittausta piti ohjeistaa maastoryhmille erikseen. Maastomallimittausta täydennettiin kaksi kertaa, jotta kaikki oleelliset tukimuurit saatiin mitattua siten, että kuvautuisivat mallissa todenmukaisesti. Kohteen kalliopinnat ja muut maakerrosten rajapinnat mallinnettiin pohjatutkimusten perusteella. Vaikka pohjatutkimusten määrä kohteessa oli selvästi normaalia suurempi, kalliopinnan tulkintaan jää epävarmuutta, koska pohjatutkimukset antavat vain pistekohtaista tietoa ja pisteiden välillä kalliomalli interpoloidaan suoraviivaisesti.

9 InfraFINBIM pilottiraportti 9 (24) Katu- ja johtorakenteiden suunnittelu ja mallintaminen Mallinnustyö tehtiin sekä Tekla Civil että Citycad 5-ohjelmistoilla. Kummallakin ohjelmistolla pystyttiin laskemaan tarvittavat geometriat ja mallintamaan 5E-luokan rakennepoikkileikkaukset sekä mallintamaan vanhat ja uudet suunnitellut putkilinjat sekä niiden vaatimat kaivannot. 5E-luokan rakenteen mallintamisen valmistuttua mallinnettiin poikittaiset siirtymäkiilat. Poikittaiset siirtymäkiilat muodostetaan rakenteeseen, jos (tulkittu) kalliopinta on lähempänä kuin 1,6 metriä valmiista pinnasta mitattuna. Kohteen kalliopintojen tulkituista korkeusasemista johtuen poikittaisia siirtymärakenteita tuli noin 2/3 katupituudesta. Poikittainen siirtymäkiila Kuva 5. Poikittainen siirtymäkiila, poikkileikkaus (Citycad ). Suunniteltu hulevesi ja kaivanto 5E-rakenteen alapinta Nykyistä VHlinjastoa Siirtymäkiilan taite Kuva 6. Rakenteen alapintamalli, 3D-malli (Citycad ). Poikittaisten siirtymärakenteiden mallinnus ei onnistunut kummallakaan ohjelmiston käytössä olleilla versioilla (Tekla Civil ja Citycad ). Citycadiin versioon kehitettiin tarvittava ominaisuus ja siirtymärakenteen mallinneettin Citycad-ohjelmistolla. Teklan edustajien kanssa on käyty kaksi palaveria aiheesta ja he tutkivat mahdollisuutta kehittää poikittaisten siirtymärakenteiden mallinnusta ohjelmistoonsa. Pitkittäisten ja poikittaisten siirtymärakenteiden mallinnuksen mielekkyydestä on käyty keskesteluja Infra FINBIM AP3:n sisällä. Tie- ja ratasuunnittelijat vetoavat kalliopinnan tulkinnan epävarmuuteen ja jättäisivät siirtymärakenteiden mallintamisen työnaikaisen suunnittelun varaan, koska tarkka kalliopinta saadaan varmennettua vasta aukikaivun jälkeen tarke-

10 InfraFINBIM pilottiraportti 10 (24) mittauksin. Tällinen aukikaivu ja kalliopinnan tarkemittaus ei sovellu kovin hyvin Vanhan Kirkkotien kaltaisiin olosuhteisiin, joissa aukikaivettu osuus ei voi olla auki kuin hyvin lyhyen ajan johtuen ahtaista työskentelytiloista (katutilasta) ja työnaikaisista liikennejärjestelyistä (ympäröiville kiinteistöille oltava ajoyhteys koko rakennustyön ajan). Tämän pilotointityön aikana päätettiin tilaajan geoteknisen suunnittelun ohjaajan kanssa, että kaikki siirtymärakenteet mallinnetaan tulkitun kalliopintamallin mukaisesti. 3.2 Tietotekninen ympäristö Pilotoinnissa käytettiin Tekla Civil ohjelman versiota sekä sen rinnalla Citycad ohjelmiston versioita /10. Molemmat ohjelmat ovat 32 bittisiä Windows sovelluksia. Kumpikin ohjelmisto perustaa tiedonhallinnan ja tallennukset relaatiotietokantaan (molemmissa Oracle). Tietokantaserverin Oracle versioina Tekla Civil käyttää Oracle 11.2 versiota ja Citycad Oracle 10.X versiota. Lähtötiedot saatiin allaolevan listan mukaisesti Lähtötieto Lähtötiedon Formaatti Toimitustapa antaja Kantakartta Espoon KMO dwg sähköposti Johtokartta Espoon KMO dwg sähköposti Laserpisteet Espoon KMO GT (ASCII) sähköposti Pohjatutkimukset Espoon geo Tekla (ASCII) sähköposti Maastomalli Espoon geo Tielaitos (ASCII) sähköposti Vanhat suunnitelmat Espoon Teke arkisto Tiff Sähköposti Vanhat suunnitelmat Espoon arkisto dwg sähköposti Vanhat suunnitelmat HSY arkisto Paperi posti Rakennettavasta katu- ja hulevesirakenteesta mallinnettiin kaikki katurakenteen ja kaivantojen leikkauspinnat, katurakenteiden rakennepinnat ja hulevesiviemäriverkko. Kaivantotäyttöjen rakennepinnat mallinnettiin, mutta niitä ei liitetty urakkalaskentamalliin. Kaivannoista ei mallinnettu kaivon sakkapesän tarvitsemaa syvennystä. Mikäli tämä huomataan tarpeelliseksi rakennustyön aikana, voidaan kaivantomallia täydentää tältäosin myöhemmin. Reunakivien alaslasku ei mallinnettu, mutta ne voidaan tarpeen mukaan mallintaa myöhemmin. Reunakiven alaslaskun osalta suunnitteluohjeet ovat puutteelliset. Ohjeista ei selviä, mihin rakennekerrokseen asti reunakiven alaslasku vaikuttaa. Myöskään tele- ja sähkökaapeliputkivarauksia ei mallinnettu, vaan ne piirrettiin asemakuviin ja tyyppipoikkileikkauksiin. Katujen mitta- ja reunalinjojen geometriatietoa siirrettiin Tekla Civil ja Citycad sovellusten välillä vgp-tiedostoina ja putkimalleja InfraModel LandXML-muodossa. Urakkalaskentaa varten rakenteiden viivamallit toimitettiin dwg- ja 3D-Winformaatissa. Pintamallit toimitettiin dwg-formaatissa. Dwg-formaatissa viivat ja pinnat koodattiin pinta- ja viivakoorin mukaisille tasoille. Mittalinjojen geometriatiedot toimitettiin sekä 3D-Win- että vgp-formaateissa.

11 InfraFINBIM pilottiraportti 11 (24) Nykyinen maanpinta Nykyinen JVviemäri ja VJ Suunniteltu HV-viemäri ja kaivanto Poikittainen siirtymäkiila 5E-rakenteen alapinta Kuva 7. Vanhan Kirkkotien rakennemalli havainnollistettuna (alin yhdistelmäpinta, normaali-rakenteen (5E) alapinta, suunniteltu hulevesiviemäri ja olemassa olevat vesijohto ja jätevesiviemäri). DWG- ja 3DWin-formaatit valittiin niiden yleisen työmaakäytön vuoksi. Urakoitsijat eivät pystyneet hyödyntämään LandXML-formaattia urakkakyselyn aikana (Talvella12/13).

12 InfraFINBIM pilottiraportti 12 (24) 3.3 Prosessikuvaus Lähtötiedot kerättiin Espoon kaupungin virastoilta sekä HSY vedeltä. Työn aikana teetettiin suunnittelualueesta tarkka takymetrimittaukseen perustuva maastomalli. Vesihuoltoverkon johtomalli työstettiin 2D-johtokartan perusteella. Suunnittelutyössä tuotettiin viiva- ja pintamallit kaikista katurakenteen rakennepinnoista sekä vesihuoltokaivannoista. Lisäksi tuotettiin verkostomallit vesihuoltoverkostosta. Urakkakilpailuvaiheessa mallit jaettiin urakoitsijoille dwg- ja 3D-Win formaateissa, koska urakoitsijoilla ei ollut kykyä hyädyntää LandXML-muotoista mallitietoa. Urakoitsijat latasivat nämä tiedostot Espoon teknisen keskuksen palvelimelta muun urakkatarjouspyyntömateriaalin ohella. Urakoitsijan valinnan jälkeen Espoon tekninen keskus (rakennuttaja) ilmoitti että hankkeessa testataan myös Kuura-järjestelmää tymaan valvojien työkaluna sekä suunnitelmatiedon ja koneohjauksen tarketiedon välityksessä. Työn voittaneen urakoitsijan koneohjauslaitteiston toimitti Scanlaser. Kyseinen järjestelmä ei tukenut LandXML-formaattia ja tästä syystä koneohjausmallit siirrettiin Kuura-palveluun DXF-formaatissa (kolmioverkkopintamallit ja viivamallit). Urakoitsija haki mallit Kuura-palvelusta ja siirsi ne työkoneisiin. Työkoneiden mittaamaa toteutumatietoa siirrettiin myös takaisin Kuura-palveluun. Kuva 8. Prosessikuva

13 InfraFINBIM pilottiraportti 13 (24) 3.4 InfraFINBIM-nimikkeistöt ja ohjeet Mallinnetut rakennepinnat on nimetty Infra FINBIM-ohjeistuksen mukaisesti. Viivamallissa nimeys on tehty Citycad-ohjelmistonnimeämiskäytännöllä (ks. liite C). Citycad ohjelmisto ei vielä tue Infra FINBIM-ohjeistuksen mukaista viivamallin nimeämistä. Infra FINBIMohjeen mukainen nimeäminen lisätään Citycad-ohjelmaan kevään 2013 aikana. Väylärakenteen toteutusmalli koostuu pääsääntöisesti seuraavista INFRA 2006 rakennusosaja hankenimikkeistön mukaisista rakennusosista: 1400 Pohjarakenteet 1600 Maaleikkaukset ja -kaivannot 1800 Penkereet, maapadot ja täytöt 2100 Päällysrakenteen osat Rakennusosista 1400, 1600, 1800, 2100 ja 2400 mallinnettiuin seuraavat pinnat (InfraBIMnimikkeistön mukaisesti): Ylin yhdistelmäpinta Sitomaton kantava kerros, yläpinta Jakava kerros, yläpinta Alin yhdistelmäpinta Massanvaihtoon kuuluva kaivanto (poikittainen/pitkittäinen siirtymäkiila) Putki- ja johtokaivanto Kuva 9. Rakennepintojen nimeäminen Kuva 10. Viivamallin koodaus

14 InfraFINBIM pilottiraportti 14 (24) 4 Johtopäätökset 4.1 Havaitut hyödyt ja ongelmat, edistysaskeleet ja kehitystarpeet Ennen pilottihankkeen käynnistymistä tunnistettiin siihen liittyviksi riskeiksi rakennettuun pientaloympäristöön liittyvät haasteet ohjelmistojen ominaisuuksille, rakentajan kyvyt hyödyntää mallin tarjoamia mahdollisuuksia ja suunnittelijan lisätyön määrä. Heti pilotoinnin alussa törmättiin lähtötietomallin johtomallin työlääseen mallintamiseen sekä epävarmoihin ja puutteellisiin lähtötietoihin. Tämä käynnisti keskustelun HSY-veden kanssa mahdollisuudesta saada johtotiedot LandXML-muotoisena verkostomallina nykyisten johtokarttojen sijaan. Johtomallien tuottamista HSY:n johtotietojärjestelmistä tutkitaan tulevissa projekteissa. Tässä pilotoinnissa johtomallit rakennettiin käsityönä johtokartan perusteella. Kohteen maaperäolosuhteista johtuen (kalliopinta hyvin usein lähempänä kuin 1,6 m valmiista pinnasta) poikittaisten ja pitkittäisten siirtymäkiilojen jatkuva mallinnus vaatii suunnitteluohjelmistojen kehitystä. Nykyiset ohjelmistot eivät pysty mallintamaan siirtymärakenteita. Perinteisessä suunnittelumenetelmässä poikittaiset kiilat on piirretty paalukohtaisiin poikkileikkauksiin, eikä kiilarakenteiden jatkuvuutta ole varmistettu mitenkään. Poikkileikkauspaalujen välillä siirtymäkiilojen toteutus on jätetty työmaan päätettäväksi. Mikäli ohjelmistotalot eivät sitoudu poikkileikkausrakenteen kehittämiseen ohjelmistoissaan, ei poikittaisia siirtymäkiiloja pystytä mallintamaan. Pilotti onnistui katu- ja vesihuoltorakenteiden mallintamisen osalta hyvin. Kaikki tarpeellinen saatiin mallinnettua Citycad-ohjelmistolla pienen ohjelmistokehitystyön avulla. Tekla Civil-ohjelman ohjelmistotoimittaja tutkii kehitystarvetta. Suunnitteluohjelmistojen välinen tiedonsiirto LandXML-muodossa ei vielä ole kitkatonta. Kullakin ohjelmalla on oma murre LandXML-kielestä. Tiedonsiirtoa haittaa myös yleisten LandXML-formaattia lukevien mallin katselu- ja tarkistussovellusten puute. Erityisesti urakkalaskentavaiheessa urakoitsijoilta puuttuu työkaluja hyödyntää LandXMLpohjaista mallia. Urakoitsijoilla yleisessä käytössä olevat ohjelmat tukevat dwg- ja 3DWinformaatteja. Pilotointi on ollut erittäin hyödyllinen tilaajan kannalta. Vanhan Kirkkotien tuotemallipohjainen suunnittelupilotti oli tilaajan, Espoon kaupungin teknisen keskuksen, ensimmäinen tuotemallipohjainen suunnittelutoimeksianto. Työn aikana tilaajan tietämys tietomalleista ja niistä tuotettavista koneohjausmalleista on kasvanut merkittävästi. Espoon teknisen keskuksen johdon panostus ja sitoutuminen pilotointiin on ollut merkittävää ja pilotoinnin lopputulosten jalkauttamiseen sekä jatkokehitykseen löytyy tahtotilaa ja resursseja. Suunnittelijan työmäärä oli hieman perinteistä suunnittelumenettelyä suurempi, johtuen poikittaisten ja pitkittäisten siirtymäkiilojen mallinnuksesta ja liittymäalueiden osamallien yhteensovittamisesta.

15 InfraFINBIM pilottiraportti 15 (24) 4.2 Tietomallintamisen haasteellisuuden arviointi / Arviointisabluuna Infra FINBIM hanketta varten VTT on kehittänyt arviointisapluunan, jonka avulla arvioidaan pilottihankkeiden tietomallinnusvalmiuksia. Arviointisapluuna on jaettu 11 eri kategoriaan ja kussakin kategoriassa on kuusi valmiustasoa. Arviointisapluunaa käytetään eri pilottihankkeiden tietomallinnusvalmiuksien vertailuun ja haasteellisuuden arviointiin sekä tavoitteiden asettamisessa ja niiden saavuttamisen todentamisessa. Arviointisapluuna on esitetty liitteessä D. Espoon kaupungin pilottikohteet arvioitiin arviointisapluunan avulla kaksi kertaa katusuunnitteluvaiheen alussa ja lopussa. Hankkeen alussa tehdyllä haastattelukierroksella asetettiin pilottihankkeelle tietomallinnuskaterioiden perusteella tavoitteet ja jälkimmäisellä kierroksella arvioitiin, mikä taso kussakin kategoriassa oli saavutettu. Kirkkotien pilottikohteesta arvioinnin teki Tapio Karvonen Sitolta. Haastattelun tulokset on esitetty kuvissa 8 ja 9. Kuva 8. Kirkkotien pilottikohteen ensimmäisen haastattelukierroksen tulokset.

16 InfraFINBIM pilottiraportti 16 (24) Kuva 9. Kirkkotien pilottikohteen jälkimmäisen haastattelukierroksen tulokset. Infra FINBIM hankkeen alussa arviointisapluunan avulla määriteltiin infrarakentamisen nykytila ja hankkeen jälkeinen tavoitetila. Tulokset on esitetty kuvissa 10 ja 11. Määrittely tehtiin esteidenpoistoryhmässä ja ryhmään kuuluivat seuraavat henkilöt: Kimmo Laatunen Harri Mäkelä Antti Karjalainen Juha Liukas Tapani Toivanen Rauno Heikkilä Juha Hyvärinen Tarja Mäkeläinen VR Track Oy Innogeo Oy WSP Oy Sito Lemmikäinen Oyj Oulun yliopisto VTT VTT

17 InfraFINBIM pilottiraportti 17 (24) Kuva 10. Esteidenpoistoryhmän näkemys infrarakentamisen nykytilasta arviointisapluunan kategorioiden perusteella ennen Infra FINBIM hanketta. Kuva 11. Esteidenpoistoryhmän näkemys infrakentamisen tavoitetilasta Infra FINBIM hankkeen jälkeen. Tuloksista nähdään, että ensimmäisen ja toisen haastattelukierroksen tulokset vastaavat toisiaan hyvin. Neljässä kategoriassa valmiustasoa on laskettu yhden tason verran hankkeen edetessä. Tämä johtuu osittain siitä, että hankkeen aikana kaikkia asioita ei ole saatu vietyä eteenpäin riittävästi, esimerkiksi standardien ja formaattien osalta vastuu on Infra FINBIM konsortiolla. Tässä hankkeessa tilaaja on puolestaan määritellyt hankkeen laajuuden (BIM scope), joka täyttää tason 3 vaatimukset eikä tätä ole katsottu tarpeelliseksi nostaa ilman ti-

18 InfraFINBIM pilottiraportti 18 (24) laajan erillistä pyyntöä. Erillistä prosessikuvausta ei ole hankkeen aikana tehty, koska hanke on edennyt normaalien organisaatiokäytäntöjen mukaisesti eikä prosesseissa ole tapahtunut muutosta tilaajan tai suunnittelijan näkökulmasta. Kategoriaa G (GIS-BIM Integration) ei voida tässä yhteydessä pitää relevanttina kategoriana, koska VTT:n tekemien haastattelututkimusten perusteella pilottien veturit tulkitsevat kategoriaa hyvin eri tavoin ja tämän takia kategorian kuvausta tulisi tarkentaa. Espoon kaupungin Kirkkotien pilottikohteen lähtökohdat olivat huomattavasti paremmalla tasolla kuin infra-alalla yleensä, vaikkakin FINBIM ryhmän asettamista tavoitteista jäätiin lähes joka kategoriassa yhden tason verran. Selvästi heikommalla tasolla ovat lähtötietoaineiston laatu ja luotettavuus sekä prosessikuvaus tai sen puute 1. Tässä pilotissa hankimenettelyn taso oli korkea, mikä tarkoittaa sitä, että tilaaja on halunnut erityisesti panostaa käynnissä oleviin pilottihankkeisiin. Myös konsulttiyrityksellä on tietomallinnuksesta vankkaa kokemusta vuosikymmenten ajalta, mikä nostaa kategorian B (BIM skills) tasoa tavoitetasoa korkeammaksi. 4.3 Jatkotoimenpiteet Pilotoinnin osapuolet ovat sitoutuneet viemään pilotoinnin tuloksena syntyneet koneohjausmallit työmaalle toteutusta varten. Toteutuksen yhteydessä tutkitaan myös tarketiedon keruuta työmaalla työkoneista, joihin on asennettu GPS-perustainen paikannus. Sito Oy on sitoutunut kehittämään omassa ohjelmassaan (Citycad) LandXML-tiedonsiirtoa InfraModel 3 kehityshankkeen mukaisesti. 1 Prosessikuvaus laadittiin hankkeen päätyttyä tätä raporttia varten, ks. kuva 8.

19 LIITE A 19 (24) Liite A: Kokonaisyhteenveto pilotista Taulukko 1. Yhteenveto Espoon kaupungin Vanhan Kirkkotien katupilotista. Pilotin nimi Espoon katupilotit, Vanhan Kirkkotien tuotemallipohjainen suunnittelu Pilotin tyyppi Pilottihankkeen kuvaus Aikataulu Toteutusmuoto Pilotoitava(t) asia(t) ja pilotin tavoitteet Pilotoitavat prosessit Hankkeen osapuolet Käytettävät ohjelmistot Tietomallin käyttö hankkeessa Pilottihankkeen erityispiirteet suhteessa tietomallinnukseen Keskeisimmät kehitysaskeleet ja niihin liittyvät odotukset Keskeisimmät esiin nousseet ongelmat ja kehitystarpeet Pilotoitava(t) tiedonsiirtotapaukset (ER), toimintamallit, ymv. Pilottihanke Neljän erilaisen katu- ja kunnallisteknisen kohteen suunnittelu tietomallipohjaisesti. Suunnittelu: 06/ /2012, Toteutus: 2013 aikana Suunnittelu: vuosisopimustyönä, Toteutus: omajohtoisena työnä tai urakkana Pilotoidaan XStreet -ohjelmiston (ja CityCAD) sopivuutta katu- ja kunnallistekniikan tuotemallipohjaiseen suunnitteluun rakennetussa pientaloympäristössä ja sähköisen suunnitelmatiedon siirtoa työmaalle tuotemallimuotoisesti. Lähtötietomallin kokoaminen, suunnittelumallin tuottaminen ja suunnittelutiedon välittäminen työmaalle tietomallipohjaisesti. Espoon kaupunki, HSY, konsulttiyritykset, johtooperaattorit, ohjelmistotalot. Kirkkotien pilottikohde mallinnettiin Tekla Civilin ja Citycadin avulla. Suunnittelijaosapuolet sopivat rakennetajille toimittettavan tietomallin vähimmäisvaatimuksista yhdessä tilaajan kanssa. Rakennemallin soveltuvuus rakennettuun ympäristöön, saadaanko kaikki tarpeelliset rakenteet mallinnettua (nopeasti vaihtuvat pohjamaaolosuhteet, pieniä yksityiskohtia, tarvittavat detaljit. Mitta- ja pintatiedon siirto ja hyväksikäyttö työmaalla, lisätyön minimointi. Mahdollinen koneohjaus ja sen hyödyntäminen. 1) Lähtötietoaineiston puutteellisuus ja heikko laatu 2) Poikittaisten siirtymäkiilojen mallintaminen 3) Tiedonsiirto ohjelmien välillä 4) Yleisten LandXML-formaattia lukevien mallin katselu- ja tarkistussovellusten puute (ER1) tiedonsiirto työmaalle (ER2) tiedonsiirto visualisointiohjelmaan (ER3) tiedonsiirto CityCAD:n ja XStreetin välillä (ER4) tiedonsiirto (arkistointi) tilaajalle

20 LIITE B 20 (24) Liite B: Tietomallin vähimmäisvaatimukset Espoon tuotemallipilotointi, tuotemallin vähimmäisominaisuudet Aika ja paikka Espoon tekninen keskus klo Läsnä Heli Rautio Espoon tekninen keskus Sauli Hakkarainen Espoon tekninen keskus Simo Koivuniemi Ramboll Oy Riku Gabrielsson Ramboll Oy Aki Leislahti Pöyry Finland Oy Ilkka Puustinen Pöyry Finland Oy Tapio Karvonen Sito Oy Espoon tekninen keskus pilotoi tuotemallipohjaista suunnittelua kolmessa (mahd. 4:ssä) erilaisessa kohteessa. Pilotointi tehdään suunnitteluprojektien yhteydessä. Pilotointi koskee myös tuotemallista saatavien tietojen hyödyntämistä rakennusvaiheessa. Tuotemallin hyödyntämistä koskevat vaatimukset viedään myös toteutukseen (urakkaohjelmaan). Suunnittelutyössä tuotettavasta tuotemallista pitää vähintään saada ulos seuraavat tiedot; Rakenteen osa Tarkennus Tietomuoto Päällyste Asfaltin yläpinta Pintamalli Kantava kerros Kerroksen yläpinta Pintamalli Rakenteen alapinta Rakennekerrosten alapinta Pintamalli Kaivannot Pituus- ja poikkisuuntaiset kaivannot Pintamalli Massanvaihto Massanvaihdon rajat Pintamalli Reunakivilinjat Reunakiven yläreunan X, Y ja Z Viivatieto Kunnallistekniikka Vesihuolto, kaukolämpö ja kaapelit Verkostomalli Stabilointi/Paalutus Pilarien ja paalujen koordinaatit Viivatieto X, Y, Za ja Zy Valaistus Jalustan yläpinnan X, Y ja Z Pistetieto Istutukset Runkopuiden X, Y Pistetieto Liikenteenohjaus Portaalien jalustan X, Y ja Z Pistetieto Käytettävä tiedonsiirtoformaatti on InfraModel/LandXML (tai esim GT, jos InfraModel määrittelyä ei ko. rakennusosalle ole). Työmaalle toimitettavien tietojen sisältö tarkentuu kun urakoijan tai kaupungin oman rakennusorganisaation mahdollisuudet hyödyntää tuotemallin tietoja selviävät rakentamisen valmistelun yhteydessä. Espoossa Tapio Karvonen

21 LIITE C 21 (24) Liite C: Citycadin kooditaulukko Jokainen rakennepinta kirjoitettiin omaksi tiedostoksi. Rakennepinnat on nimetty allaolevan mukaisesti: Putkikaivanto Ylin yhdistelmäpinta Väylärakenteen alapinta Jakava kerros, yläpinta Sitomaton kantava kerros, yläpinta Alin yhdistelmäpinta 1 Elementtilinja 102 Sisäluiskantaite2 2 Liittymäkaari 103 Sisäluiskantaite3 3 Elementit 104 Sisäluiskantaite4 4 Apuviiva 105 Sisäluiskantaite5 5 Ratkaistuvaakageometria 106 Sisäluiskantaite6 6 Mittalinja 107 Sisäluiskantaite7 7 Ajokaista1 108 Sisäluiskantaite8 8 Ajokaista2 109 Sisäluiskantaite9 9 Ajokaista3 111 Ojanpohja1 10 Ajokaista4 112 Ojanpohja2 11 Piennar1 113 Suojaluiska 12 Piennar2 114 Kalliohyllyalhaalla1 13 Piennar3 115 Kalliohyllyalhaalla2 14 Reunakivialareuna 116 Kalliohyllykeskellä1 15 Reunakiviyläreuna 117 Kalliohyllykeskellä2 16 Keskikorotusalareuna 118 Kalliohyllyylhäällä1 17 Keskikorotusyläreuna 119 Kalliohyllyylhäällä2 18 Saareke 121 Maahyllyalhaalla1 19 Päällysrakenteenalapinta 122 Maahyllyalhaalla2 20 Kantavanjapiennartäytteenraja 123 Maahyllykeskellä1 21 Kantavanyläpinta,mittalinja 124 Maahyllykeskellä2 22 Kantavanyläpinta,ajokaista1 125 Maahyllyylhäällä1 23 Kantavanyläpinta,ajokaista2 126 Maahyllyylhäällä2 24 Kantavanyläpinta,ajokaista3 131 Välikaistantaite1 25 Kantavanyläpinta,ajokaista4 132 Välikaistantaite2 26 Kantavanyläpinta,piennar1 133 Välikaistantaite3 27 Kantavanyläpinta,piennar2 134 Välikaistantaite4 28 Kantavanreuna 135 Välikaistantaite5 29 Kantavanalareuna 136 Välikaistantaite6 30 Laskennankatkaisu,kantava 137 Välikaistantaite7 31 Jakavanyläpinta,mittalinja 138 Välikaistantaite8 32 Jakavanyläpinta,ajokaista1 139 Välikaistantaite9 33 Jakavanyläpinta,ajokaista2 140 Laskennankatkaisu,yläpinta 34 Jakavanyläpinta,ajokaista3 141 Verhouksentaite1 35 Jakavanyläpinta,ajokaista4 142 Verhouksentaite2 36 Jakavanyläpinta,piennar1 143 Alapintaojansisäreunassa

22 LIITE C 22 (24) 37 Jakavanyläpinta,piennar2 144 Alapintaojanulkoreunassa 38 Jakavanreuna 145 Verhouksentaite5 39 Jakavanalareuna 146 Verhouksentaite6 40 Laskennankatkaisu,jakava 147 Verhouksenreuna 41 Alemmanjakavanyläpinta,mittalinja 148 Laskennankatkaisu,alapinta 42 Alemmanjakavanyläpinta,ajokaista1 149 Laskennankatkaisu,irtilouhinta 43 Alemmanjakavanyläpinta,ajokaista2 150 Ulkoluiskanreuna 44 Alemmanjakavanyläpinta,ajokaista3 151 Tiealueenraja 45 Alemmanjakavanyläpinta,ajokaista4 152 Suoja-alueenraja 46 Alemmanjakavanyläpinta,piennar1 155 Vanhanrakenteentaite 47 Alemmanjakavanyläpinta,piennar2 156 Vanhanrakenteentaite 49 Alemmanjakavanalareuna 157 Vanhanrakenteentaite 50 Laskennankatkaisu 158 Vanhanrakenteentaite 51 Suodatinkerroksenyläpinta,mittalinja 161 Meluvallinsisäreuna 52 Suodatinkerroksenyläpinta,ajokaista1 162 Meluvallinlaensisäreuna 53 Suodatinkerroksenyläpinta,ajokaista2 163 Meluvallinlaenulkoreuna 54 Suodatinkerroksenyläpinta,ajokaista3 164 Meluvallinulkoreuna 55 Suodatinkerroksenyläpinta,ajokaista4 165 Meluaidansisäreuna 56 Suodatinkerroksenyläpinta,piennar1 166 Meluaidanlaensisäreuna 57 Suodatinkerroksenyläpinta,piennar2 167 Meluaidanlaenulkoreuna 58 Suodatinkerroksenreuna 168 Meluaidanulkoreuna 59 Suodatinkerroksenalareuna 169 Melukaiteensisäreuna 60 Laskennankatkaisu,suodatin 170 Melukaiteenlaensisäreuna 61 Päällysrakennetäytteenyläpinta,mittalinja 171 Melukaiteenlaenulkoreuna 62 Päällysrakennetäytteenyläpinta,ajokaista1 172 Melukaiteenulkoreuna 63 Päällysrakennetäytteenyläpinta,ajokaista2 178 Siirtymäkiilanalareuna 64 Päällysrakennetäytteenyläpinta,ajokaista3 179 Siirtymäkiilanyläreuna 65 Päällysrakennetäytteenyläpinta,ajokaista4 181 Sivuojansisäreuna 66 Päällysrakennetäytteenyläpinta,piennar1 182 Sivuojanpohjansisäreuna 67 Päällysrakennetäytteenyläpinta,piennar2 183 Sivuojanpohjanulkoreuna 68 Päällysrakennetäytteenreuna 184 Sivuojanulkoreuna 69 Päällysrakenteenalapinnanreuna 185 Salaojansisäreuna 70 Laatikkorakenteenkulma 186 Salaojanpohjansisäreuna 71 Penkereenyläreuna 187 Salaojanpohjanulkoreuna 72 Penkereenalareuna 188 Salaojanulkoreuna 73 Päällysrakenteenalapinnantaite 189 Luiskasalaojansisäreuna 74 Päällysrakenteenalapintavälikaistalla 190 Luiskasalaojanpohjansisäreuna 75 Rakenteenalapinnanjamaanpinnanraja 191 Luiskasalaojanpohjanulkoreuna 76 Laatikkorakenteenjamaanpinnanraja 192 Luiskasalaojanulkoreuna 78 Päällysrakennetäytteensuodatinkerroksenyläreuna 193 Kaivannonyläreuna 79 Päällysrakennetäytteensuodatinkerroksenalareuna 194 Maakaivannonalakulma 80 Kantavanjavanhanrakenteenraja 195 Kalliokaivannonalakulma 81 Jakavanjavanhanrakenteenraja 196 Kalliokaivannonyläreuna 82 Alemmanjakavanjavanhanrakenteenraja 197 Kaivannonkalliohylly 83 Suodatinkerroksenjavanhanrakenteenraja 198 Tasauskerroksenreuna

23 LIITE C 23 (24) 84 Rakenteenalapinnanjavanhanrakenteenraja 199 Alkutäytönreuna 85 Kantavanjakallionraja 201 Massanvaihtokaivamalla,alakulma 86 Jakavanjakallionraja 202 Massanvaihtokaivamalla,yläkulma 87 Alemmanjakavanjakallionraja 203 Osittainenmassanvaihtokaivamalla,alakulma 88 Suodatinkerroksenjakallionraja 204 Osittainenmassanvaihtokaivamalla,yläkulma 89 Rakenteenalapinnanjakallionraja 205 Massanvaihtopengertämällä,alakulma 90 Laskennankatkaisu 206 Massanvaihtopengertämällä,uloinpiste 91 Irtilouhinnanyläpinnanreuna 207 Massanvaihtopengertämällä,yläkulma 92 Irtilouhinnanyläpintatienreunassa 208 Ylipengeryläreuna 93 Irtilouhinnanyläpinnantaite 209 Ylipengeralareuna 94 Irtilouhintamittalinjalla 210 Vastapenger,alku 95 Irtilouhintareunassa 211 Vastapenger,taite1 96 Irtilouhinnantaite 212 Vastapenger,taite2 97 Irtilouhintasisäluiskassa 213 Vastapenger,taite3 98 Irtilouhintavälikaistanreunassa 214 Vastapenger,taite4 99 Irtilouhinnanjavanhanrakenteenraja 215 Vastapenger,taite5 100 Irtilouhinnanjakallionraja 216 Vastapenger,loppu

24 LIITE D 24 (24) Liite D: Arviointisapluuna Arviointisapluunasta lisätietoja: tarja.makelainen@vtt.fi