MARKUS KARHU RAKENNUSSUUNNITTELUN OHJAUKSEN KEHITTÄMINEN TALONRAKENNUSYRITYKSEN KANNALTA. Diplomityö

MARKUS KARHU RAKENNUSSUUNNITTELUN OHJAUKSEN KEHITTÄMINEN TALONRAKENNUSYRITYKSEN KANNALTA Diplomityö Tarkastajat: Yliopisto-opettaja, TkL Pekka Huovinen, Professori Kalle Kähkönen Tarkastajat ja aihe hyväksytty Rakennustekniikan ja tuotantotalouden tiedekuntaneuvoston kokouksessa 5. kesäkuuta 2013

ii TIIVISTELMÄ TAMPEREEN TEKNILLINEN YLIOPISTO Rakennustekniikan koulutusohjelma KARHU, MARKUS: Rakennussuunnittelun ohjauksen kehittäminen talonrakennusyrityksen kannalta Diplomityö, 92 sivua, 4 liitesivua Syyskuu 2013 Pääaine: Rakennustuotanto Tarkastajat: Yliopisto-opettaja, TkL Pekka Huovinen, Professori Kalle Kähkönen Avainsanat: Aikataulusuunnittelu, hankinta, johtaminen, kommunikaatio, suunnittelun ohjaus, rakennuksen tietomalli Rakennussuunnittelun ohjaus ja johtaminen vaikuttavat ratkaisevasti rakennushankkeen kustannuksiin, aikatauluun ja laatuun. Rakennusyrityksen kannalta suunnitteluvastuun ottaminen mahdollistaa rakennushankkeen läpiviennin optimoinnin tilaajan asettamien tavoitteiden toteuttamiseksi. Läpiviennin optimointi edellyttää hankintatoimen, rakennustyön ja suunnittelun saumatonta yhteistoimintaa. Suunnitelmien tuottaminen oikeaaikaisesti ja hankkeen tavoitteiden mukaisella sisällöllä varmistetaan suunnittelun ohjauksen ja johtamisen keinoin. Tutkimuksen tavoitteena oli suunnitella ja ehdottaa ratkaisu rakennussuunnittelun ohjauksen tehostamiseksi rakennushankkeissa, joissa päätoteuttajana toimivalla rakennusyrityksellä on merkittävä suunnitteluvastuu. Kirjallisuuskatsauksen päälähteenä käytetään SUKE-kirjallisuutta, joka perustuu Teknillisen korkeakoulun rakentamistalouden laboratorion tutkimukseen "Suunnittelujärjestelmän kehittäminen talonrakennuksen projektinjohtototeutuksessa". SUKEtutkimuksessa on kuvattu täydentyvä ja limittyvä hankeprosessi ja sen hallintaan on kehitetty suunnittelun ja hankinnan yhteinen käsitteistö ja suunnitelmapaketit. Suunnittelun hukkaa poistetaan lean construction -menetelmillä. Tavoitearvosuunnittelu (target value design) toimii vaatimuspohjaisena suunnitteluratkaisun kehittämisen välineenä, ja joukkopohjaisessa suunnittelussa (set-based design) suunnitellaan vaihtoehtoisia ratkaisuja rinnakkain, kunnes tietoa on riittävästi valintaan. Tietomallinnus mahdollistaa tehokkaan tiedonvälityksen, keskeneräisen suunnitteluratkaisun havainnollistamisen ja analysoimisen sekä tukee suunnitteluryhmän yhteistoimintaa ja kommunikointia. Toimintatutkimus Fira Oy:ssä koostui osallistumisesta asiantuntijaryhmän työpajaan, haastattelututkimuksesta ja osallistumisesta suunnittelunohjauksen kehitysryhmään. Työpajassa havaitut ongelmat olivat kategorioihin ryhmiteltynä yhteistyön ja tiedonvälityksen ongelmat, tavoitteen asettelun ja päätöksenteon ongelmat, suunnitteluaikataulujen ongelmat ja puutteellisuus, lähtötietojen huono hallinta ja lähtötietopuutteet. Tutkimusta täydennettiin suunnittelun ohjauksesta kohdeyrityksessä tarkasteluhetkellä vastanneiden henkilöiden haastatteluilla. Merkittävin havainto haastatteluista oli, ettei rakennussuunnittelun ohjauksen toimintatapaa ole kuvattu. Suunnittelunohjauksen kehitysryhmän asiantuntemusta käytettiin hyödyksi kehitettyjen prosessien ja työkalujen kommentoinnissa. Rakennussuunnittelun ohjauksen kehittämiseksi ehdotetaan käännettyä SUKEmallin hankinta- ja suunnitteluprosessia ja sen jalkauttamiseen tähtäävää kuusivaiheista hankintastrategia-suunnittelustrategia -työkalua. Prosessit ja työkalut tukevat suunnittelun hukan poistamista ja suunnitelmien kehittämistä positiivisella iteraatiolla. Suunnitteluryhmän yhteistyön ja kommunikoinnin parantamiseksi kuvataan tietomallia hyödyntävä suunnitteluryhmän yhteinen suunnittelutyöpaja (big room) ja tietomalliin perustuva etätyöpaja (virtual big room). Suunnittelutyöpajat kuvataan jatkokehitystä varten.

iii ABSTRACT TAMPERE UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Master s Degree Programme in Civil Engineering KARHU, MARKUS: Development of the steering of building design from a contractor s viewpoint Master of Science Thesis, 92 pages, 4 Appendix pages September 2013 Major: Construction management and economics Examiners: University Teacher, Lic.Sc. Pekka Huovinen, Professor Kalle Kähkönen Keywords: BIM, communication, management, design steering, procurement, scheduling Building design management and steering have a crucial impact on a construction project's costs, schedule and quality. When a contractor takes responsibility for building design development, this enables the optimization of a building process so that an owner s aims will be attained. In turn, such project optimization implies a fully collaborative approach to building design, procurement and construction works. Management and steering are needed to ensure a fit between an owner s aims and the content of the building design as well as the phasing of a design process as part of a compressed master schedule. The aim of this study was to design and suggest a solution that enhances the development of building design in projects in which design, procurement and construction works overlap under a contractor s integrated responsibility. The literature review dealt with the SUKE study that has been conducted at the Helsinki University of Technology. The SUKE study defined a common terminology and resulted in the concurrent design and building process. By the SUKE method, building design is broken down into design packages. Waste within a design process is discovered with lean construction methods. Target Value Design is introduced to develop the design according to owners values. Set-Based Design is introduced to develop multiple parellel designs and to delay critical decisions in a design process. The outcomes of Building Information Modeling (BIM) are adopted to enable efficient information exchange, the demonstration and analyses of designs as well as collaboration and communication within design teams. The study has been conducted as an insider action research within Fira Ltd. The researcher participated a workshop, conducted the five theme interviews and finally participated Fira's building design development program. The key results of the workshop were that problems occur in the categories of collaboration and information exchange, design aims setting and decision making, shortages in design schedules and the mismanagement of design criteria and information. The most useful finding of the interviews involves the detection that the design steering process was not explicated. The suggestions and comments of the participants of Fira s design development program were taken into account while actually developing the processes and tools for the building design steering. The reverse SUKE design and procurement process was crafted for the overall development of the building design process from a contractor s viewpoint. A new six-step procurement and design strategy tool was planned to implement this process. The processes and the tools support the elimination of waste in design via positive iteration. In turn, the BIM principles were incorporated to enhance collaboration and communication. Finally, the further development is envisaged in terms of applying the BIM s solutions for the facilitation of Big Room design workshops and Virtual Big Rooms.

iv ALKUSANAT Tämä diplomityö on tehty opinnäytteeksi Tampereen teknillisessä yliopistossa. Kiitokset tämän diplomityön mahdollistamisesta kuuluvat monelle henkilölle. Ensisijaisesti haluan kiittää Atte Leppästä varsin kattavasta pikaperehdytyksestä suunnittelun ohjaukseen ja suunnittelunohjauksen kehitysverstaan hyvästä suunnittelusta, johtamisesta ja alkuperäisten vastauslomakkeiden luovutuksesta tutkimukseeni. Lisäksi haluan kiittää Fira Oy:n varatoimitusjohtajaa Miska Erikssonia toimintatutkimuksen mahdollistamisesta päästämällä minut osallistumaan suunnittelunohjauksen kehitysryhmän toimintaan. Kehitysryhmän Timo Pentikäinen, Ari Anttilainen, Enni Laine, Jyrki Latvala ja Harri Isoherranen auttoivat minua pääsemään parempaan lopputulokseen. Tampereen teknillisen yliopiston Pekka Huoviselle kiitos erittäin nopeista ja kattavista kommenteista sekä paneutumisesta työhöni. Hänen loogisuutensa ja yksityiskohtien huomioiminen auttoi merkittävästi erityisesti tutkimuksen raportoinnin suunnittelussa, jäsentelyssä ja tarkastuksissa. Kiitos myös taustajoukoille, erityisesti avopuolisolleni Miralle rohkaisusta ja kannustuksesta. Vertaistuen merkitystä ei voi väheksyä, joten kiitokset kajahtavat ystäviksi muodostuneille opiskelukavereille, erityisesti K-P:lle joka teki oman diplomityönsä samaan aikaan ja jonka kanssa tuli moneen kertaan jaettua tutkimuksen teon onnistumisia ja tuskia. Tampereella, 18.8.2013. Markus Karhu

SISÄLLYS Termit ja niiden määritelmät... vii 1 Johdanto... 1 1.1 Tutkimuksen tausta... 1 1.2 Tutkimuksen tavoitteet... 2 1.3 Tutkimuksen rajaukset... 2 1.4 Tutkimuksen menetelmät ja toteutus... 3 1.5 Tutkimusraportin rakenne... 5 2 Rakennussuunnittelu ja sen ohjaus sekä johtaminen Suomessa... 6 2.1 Suunnittelun ohjauksen ja johtamisen tehtävät... 6 2.2 Rakennussuunnittelun vaiheet perinteisessä hankemallissa... 8 2.3 Suunnittelun ohjauksen ja johtamisen ongelmallisuus... 9 2.4 SUKE-malli suunnittelunohjaukseen talonrakennuksen projektinjohtohankkeissa... 12 2.4.1 SUKE-järjestelmän periaatteet... 12 2.4.2 Suunnitelmien jako kiinteään ja muuntuvaan osaan... 13 2.4.3 Täydentyvä ja limittyvä projektinjohtohanke... 13 2.4.4 Suunnitelmapaketit ja hankintapaketit... 15 2.4.5 Hankintastrategia ja hankintamuodot... 16 2.4.6 Suunnittelun, hankinnan ja tuotannon yhteensovitus... 17 2.5 Rakennusprojektin kokouskäytännöt suunnitteluasioissa... 19 3 Lean construction ja tietomallinnus suunnittelun ohjauksessa sekä johtamisessa. 21 3.1 Lean-menetelmät suunnittelun ohjauksessa ja johtamisessa... 21 3.1.1 Tavoitehinta ja tavoitearvo ohjaavat teknisiä ratkaisuja... 22 3.1.2 Joukkopohjainen suunnittelu vaihtoehtoisten suunnitteluratkaisujen tuottamiseen... 24 3.2 Tietomallinnus suunnittelun ohjauksessa... 26 3.2.1 Hankevaiheet tietomallipohjaisessa hankeprosessissa... 27 3.2.2 Keskeneräisen suunnittelutiedon välitys työmalleilla... 29 3.2.3 Laadunvarmistus tietomallipohjaisessa hankkeessa... 30 3.2.4 Vaihtoehtojen tietomallipohjainen tarkastelu... 31 3.2.5 Tietomalliprojektin johtaminen... 32 4 Toimintatutkimuksen toteutus kohdeyrityksessä ja sen tulokset... 34 4.1 Asiantuntijaryhmän työpajan raportointi ja tulokset... 34 4.1.1 Työpajan kulku... 34 4.1.2 Työpajan aineiston käsittely... 35 4.1.3 Suunnittelun ohjauksen ongelmat... 36 4.1.4 Puutteellisen suunnittelunohjauksen seuraukset suunnittelussa... 39 4.1.5 Puutteellisen suunnittelunohjauksen seuraukset rakentamisprosessissa... 41 4.1.6 Hyvän suunnittelunohjauksen ratkaisun määrittely... 43 4.2 Haastattelututkimus rakennussuunnittelun sujuvuudesta kohdeyrityksessä... 47 v

4.2.1 Haastattelu tutkimusmenetelmänä... 47 4.2.2 Haastattelujen suoritus... 47 4.2.3 Haastatteluaineiston käsittely... 48 4.2.4 Haastattelutulokset teemoittain... 48 5 Ehdotukset rakennussuunnittelun ohjauksen tehostamiseksi... 57 5.1 Rakennussuunnittelun ohjausta tehostavien menetelmien kehittämisvaihe... 57 5.1.1 SUKE-mallin suunnitelmapakettien muokkaus... 58 5.1.2 Käännetty SUKE-mallin hankinta- ja suunnitteluprosessi... 59 5.1.3 Lähtökohdat aikataulutyökalun kehittämiselle käännettyyn SUKE-malliin... 61 5.1.4 Iteroiva ja integroiva suunnitteluprosessi... 62 5.1.5 Kommunikointi päätöksiä sisältävien kokousten ulkopuolella kehitetyssä prosessissa... 65 5.2 Rakennussuunnittelun ohjausta tehostavien menetelmien kuvaukset... 65 5.2.1 Kuusivaiheinen työkalu käännetyn SUKE-mallin prosessin hallintaan... 65 5.2.2 Näkökohtia tietomallin käytöstä iteroivassa suunnitteluprosessissa. 69 5.2.3 Näkökohtia suunnitteluvastuun sisällyttämisestä hankintoihin... 70 5.2.4 Suunnittelutyöpaja yhteistyön ja kommunikoinnin edistämiseksi... 71 5.2.5 Virtuaalinen etäsuunnittelutyöpaja... 74 6 Johtopäätökset... 76 6.1 Tutkimuksen kriittinen tarkastelu... 76 6.1.1 Tavoitteiden asetus ja saavuttaminen... 76 6.1.2 Suomalaisen rakennussuunnittelun ohjauksen tarkastelu... 77 6.1.3 Lean constructionin ja tietomallinnuksen tarkastelu... 78 6.1.4 Toimintatutkimuksen tarkastelu... 79 6.1.5 Uusien ratkaisuehdotusten tarkastelu... 82 6.2 Rakennussuunnittelun ohjauksen kehittämisohjelma talonrakennuksen toimialalla... 84 6.2.1 Vaatimukset yrityskohtaisille kehittämisohjelmille... 85 6.2.2 Talonrakennuksen toimialan yhteistyötä edistävä projektitoimitusmalli... 87 6.3 Jatkotutkimuskohteet... 87 Lähteet... 89 LIITE 1: Haastattelukysymykset LIITE 2: Luettelo työpajaan ja haastatteluihin osallistuneista LIITE 3: Hankinstastrategia-suunnittelustrategia -työkalun vaiheet vi

vii TERMIT JA NIIDEN MÄÄRITELMÄT BIM Hankinta Hankintamuoto Hankintapaketti Hankintastrategia IPD Building Information Modeling. Rakennuksen tietomallinnus on teknologia ja prosessi, jossa rakennus mallinnetaan sen suunniteltujen tai todellisten ominaisuuksien mukaisesti ja välitetään suunnittelun, rakennustuotannon sekä rakennuksen koko elinkaaren aikaista informaatiota digitaalisessa muodossa. (Soveltaen Eastman et al. 2011.) on yhtenä kauppana ostettu kokonaisuus, sopimus tai tilaus. Hankinta voi olla urakka, rakennustuotetoimitus tai palvelu. Hankinta voi sisältää useiden hankintapakettien oston yhtenä kauppana. Hankinta voi olla myös yksittäinen pienhankinta tai osto, johon ei sisälly suunnitelma-aineistoa. (Kruus et al. 2006.) jakaa hankinnat toimittajien suunnitelmavastuun mukaan ryhmiin. SUKE:n ryhmittelynä käytetään: toteutussuunnitelmin tapahtuva hankinta, alustavien suunnitelmien perusteella tapahtuva hankinta ja suunnitelmavaatimuksin tapahtuva hankinta. (Kruus et al. 2006.) on urakkasuoritus tai toimitus, joka ajoitetaan yhtenä kokonaisuutena. Hankintapaketti on pienin suunniteltava hankintakokonaisuus. (Kruus et al. 2006.) on menettely, jolla suunnitelmille ja toimituksille asetetut tavoitteet pyritään saavuttamaan. Hankintastrategia käsittää hankintojen osittelun eli hankintajaon ja ajoituksen sekä hankintamuotojen valinnat. (Kruus et al. 2006.) Integrated Project Delivery on menetelmä rakennushankkeen läpivientiin, jossa ihmiset, järjestelmät, liiketoimintarakenteet sekä -käytännöt ja työkalut muodostetaan kokonaisuudeksi, jossa hyödynnetään henkilökohtaisia taitoja ja parhaita työkaluja projektin läpiviennin tehostamiseksi, arvon tuottamiseksi ja materiaalihukan vähentämiseksi. IPD:ssä korostuu projektiryhmän sitouttaminen yhteisellä sopimuksella. (Eastman et al. 2011.)

viii Lean Lean construction Suunnitelmapaketti Tuoteosakauppa on Toyota Production Systemista muodostettu tuotanto- ja johtamisfilosofia, jonka tarkoituksena on poistaa kaikki asiakkaalle arvoa tuottamaton eli hukka. Lean-filosofian mukaan toimintaa tehostetaan kokonaisuutena, minkä edellytyksenä on hukan ja arvoa tuottavan toiminnan tunnistaminen sekä jatkuva toiminnan parantaminen. (Soveltaen Liker 2004.) on rakennusalalle sovellettu Lean-filosofia. Sen monet periaatteet ja menetelmät ovat samat kuin teollisuustuotannossa tai niitä on sovellettu teollisuustuotannosta rakennusalalle. Lean constructionissa korostuu suunnittelun ja tuotannon hallinta kokonaisuutena, minkä välineenä toimii mm. tietomallinnus. (Soveltaen Sacks et al. 2010.) on samanaikaisesti suunniteltava toteutussuunnitelmien kokonaisuus, joka palvelee yhtä tai useampaa hankintapakettia. Hankintapakettien edellyttämien suunnitelmaasiakirjojen toimitusajat voidaan porrastaa. (Kruus et al. 2006.) on rakennuksen itsenäinen ja riippumaton kokonaisuus, jonka tuotesuunnittelusta, tuoteosan kohdekohtaisesta tuotantosuunnittelusta ja asennuksesta täysin valmiiksi rakennuksen osaksi vastaa tuoteosan toimittaja. (Kruus et al. 2006.)

1 1 1 JOHDANTO 1.1 Tutkimuksen tausta Tämän tutkimuksen taustalla on rakennusliikkeiden ja tilaajien tarve siirtää suunnitteluvastuuta rakennusliikkeelle rakennustyön lisäksi (Hanhijärvi & Kankainen 2003). Suunnitteluvastuu vaihtelee hankkeesta riippuen rakentamisen aikaisesta toteutussuunnittelun ohjauksesta koko hankkeen kattaviin malleihin, joissa asiakkaan tilantarpeet jalostetaan vaiheittain etenevässä prosessissa valmiiksi rakennukseksi. Keskeisenä osana näissä hankemalleissa on suunnittelun ohjaus ja johtaminen, joiden tehtävänä on koordinoida, ohjeistaa ja johtaa suunnitteluryhmän toimintaa hankkeelle asetettujen tavoitteiden toteuttamiseksi (RT 10-10575 1995; RT 16-10906 2007; Kruus 2008). Rakennushankkeeseen liittyy suuri määrä informaatiota ja monia hankkeeseen osallistuvia tahoja, mikä vaatii suunnittelun ohjaukselta kompleksisuuden hallintaa (Pennanen 2012). Suunnittelun ohjaus- ja johtovastuun siirtyminen rakennusliikkeille edellyttää toimintatapoja, joilla kasvanut vastuu rakennushankkeen onnistumisesta hallitaan. Tässä kehityksessä mukana olevat yritykset tarvitsevat tehokkaan järjestelmän, jolla kompleksinen suunnittelun ohjaus hoidetaan jokaisessa projektissa. Suunnittelun ohjausta on tutkittu Suomessa SUKE-tutkimuksessa, jonka tuloksena kehitettiin suunnittelun ohjauksen menetelmiä projektinjohtorakentamiseen (Kruus et al. 2006; Kruus 2008). SUKE-malli on tässä tutkimuksessa jatkokehityksen lähtökohta. Rakentamisen laatuongelmat, heikko tuottavuus ja korkeat kustannukset ovat olleet näkyvästi esillä rakennusalan lehdistössä. Ongelmien osasyynä on pidetty suunnittelun puutteita, joiden juurisyyt ovat hankkeen kaoottisessa johtamisessa (Mölsä 2012). Tietomallinnusta pidetään rakennusalan tehokkuutta parantavana tekijänä, mutta tiedonsiirto kangertelee yhä huonon projektinhallinnan ja vaihtelevien käytäntöjen vuoksi (Salminen 2013). Tietomallinnuksesta haetaan ratkaisua uusien prosessien ohella entistä integroidumpaan rakennushankkeeseen, jossa korostuvat tiedonsiirto ja yhteistyön sujuvuus (Eastman et al. 2011). Lean-johtamisfilosofiaa on sovellettu rakennusalalle lean construction-menetelminä. Lean-menetelmien keskeisenä tekijänä on hukan, eli asiakkaalle arvoa tuottamattomien toimintojen poistaminen prosessista. Hukan poistamisella saavutetaan tehokkaampi prosessi ja tuotettua asiakkaan kokemaa lisäarvoa (Liker 2004). Lean-menetelmiä on sovellettu rakennusalalle suunnittelun ja tuotannon ohjauksessa. Menetelmiä käytetään suunnittelun ohjauksessa arvoa tuottamattomien ratkaisujen ja prosessien poistamiseen, suunnittelun nopeuttamiseksi ja tavoitteiden mukaisten suunnitteluratkaisujen tuottamiseksi aikataulun, kustannusten sekä laatutekijöiden kannalta (Ballard 2000; Ballard & Reiser 2004; Pishdad-Bozorgi & Karasulu 2013).

2 Tietomallinnus ja lean construction ovat esiintyneet useissa rakennustuotantoa ja rakennussuunnittelua käsittelevissä artikkeleissa. Näiden asioiden välillä on havaittu lukuisia yhteyksiä (Sacks et al. 2010), joten niiden tutkiminen on tehokkaan suunnittelunohjausmallin kehittämisessä tarpeellista. Tutkimuksessa käytetään kohdeyrityksenä Fira Oy:ta, joka on kehittämässä suunnittelunohjausjärjestelmäänsä osana LCIFIN2 (Leanin hyödyntäminen rakennusteollisuudessa) -hanketta. Kohdeyritys edustaa tässä tutkimuksessa rakennusyritystä, joka on siirtynyt rakennustyön toteuttajan asemasta koko hankkeen kattaviin suunnittelu- ja johtotehtäviin. Yritys on ottanut tietomallinnuksen käyttöön hankkeissaan ja tutkii lean construction -menetelmiä osana toimintaansa, mikä mahdollistaa tutkimuksen yhdistämisen todellisiin rakennushankkeisiin. 1.2 Tutkimuksen tavoitteet Tutkimuksen tavoitteena on suunnitella ja ehdottaa ratkaisu rakennussuunnittelun ohjauksen tehostamiseksi rakennushankkeissa, joissa päätoteuttajana toimivalla rakennusyrityksellä on merkittävä suunnitteluvastuu. Tämä tavoite saavutetaan seuraavien osatavoitteiden kautta: tunnistetaan rakennussuunnittelussa ja sen ohjauksessa merkittäviksi koettuja ongelmia kohdeyrityksen ja sen sidosryhmien näkökulmista, ja ehdotusten tulee soveltua näiden poistamiseen tai hallintaan sovelletaan SUKE-mallia ja lean construction -menetelmiä kohdeyrityksen ja sen sidosryhmien yhteistoimintaan sopiviksi ehdotetaan menetelmiä tietomallinnukseen perustuen ja tietomallipohjaiseen hankeprosessiin soveltuen, mikä edellyttää tietomallipohjaisen hankeprosessin ja tietomallin käyttötapojen kuvaamista rakennussuunnittelun ohjauksessa. 1.3 Tutkimuksen rajaukset Tutkimuksessa keskitytään rakennussuunnittelun ohjaukseen ja johtamiseen rakennusyrityksen asiakkaan vaatimusten ja tavoitteiden toteuttamiseksi rakennushankkeen projektiorganisaation yhteistyötä tukevin keinoin. Tutkimuksessa käsitellään vain hanketyyppejä, joissa rakennusyrityksellä on suunnitteluvastuuta. Suunnitteluvastuulla tarkoitetaan tässä tutkimuksessa rakennusyrityksen omaa suunnittelua sekä rakennusyrityksen tilaamaa suunnittelua. Tutkimuksessa käsiteltävät rakennusyrityksen suunnittelua sisältävät hankkeet toteutetaan pääsääntöisesti KVR-urakkana tai projektinjohtourakkana. Urakkamuodon rajoitusten sijaan olennaisena tutkimuksessa pidetään sopimuksiin perustuvaa mahdollisuutta ohjata ja johtaa suunnittelua. Rakennusyritysten omaperusteista tuotantoa ei käsitellä tutkimuksessa. Tutkimuksessa otetaan huomioon suunnittelun ja hankinnan välinen yhteys sekä hankintamuotojen vaikutus suunnittelun ohjaukseen ja suunnittelutavoitteiden toteutumiseen. Tutkimuksessa käsitellään hanketyyppejä, joissa rakentaminen koostuu lukuisista toisiaan seuraavista hankinnoista. Hankintamuodot ja -rajat vaikuttavat suunnitel-

3 missa esitettävän tiedon määrään ja suunnitelmien valmiusasteeseen hankintoja suoritettaessa. (Kruus et al. 2006; Kruus 2008; Martinsen 2010). Ajallisesti tutkimus liittyy vaiheeseen, jossa hanke siirtyy hankekehityksestä tuotantoon. Tässä vaiheessa rakennuksen taloudelliset ja toiminnalliset tavoitteet on määritelty. Tutkimuksessa käsiteltävä hankemalli on täydentyvä ja limittyvä hanke, joka on esitelty SUKE-tutkimuksessa. Täydentyvän ja limittyvän rakennushankkeen vaiheet eivät erotu selkeästi. Suunnittelu ja rakentaminen limittyvät ja rakennuksen lohkot tai osat voivat olla eri vaiheissa. (Kruus et al. 2006; Kruus 2008). Tutkimuksella haetaan toteutusvaiheen aikaisia hyötyjä, mikä edellyttää myös aikaisempien vaiheiden ymmärrystä. Tutkimuksessa käsitellään rakennusalalle sovellettuja lean construction-menetelmiä. Teollisuuden lean-menetelmiä käsitellään vain viittauksina taustalla olevaan filosofiaan. Tutkimuksessa käsitellään menetelmiä, joita on käsitelty rakennusalan kirjallisuudessa tai rakennusalan ammattijulkaisuissa rakennussuunnittelun kontekstissa. Tietomallinnusta käsitellään yhdistettynä suunnitteluprosessiin. Tutkimuksessa ei käsitellä tietomallisovelluksia, vaan kuvataan miten tietomallinnus toimii yhdessä kehitettävien rakennussuunnittelun ohjausmenetelmien kanssa. Tietomallien ja sovellusten mahdollisuudet ja rajoitteet otetaan huomioon tutkimuksessa. 1.4 Tutkimuksen menetelmät ja toteutus Tutkimus koostuu kirjallisuuskatsauksesta ja toimintatutkimuksesta, joiden perusteella suunnitellaan ja ehdotetaan ratkaisu rakennussuunnittelun ohjauksen tehostamiseksi. Kirjallisuuskatsauksessa esitellään tutkimuksen aihepiiri ja luodaan viitekehys toimintatutkimukselle. Kirjallisuuskatsauksessa esitetään rakennussuunnittelun ohjauksen menetelmät sekä tutkimuksen tavoitteen saavuttamista tukevat lean construction- ja tietomallinnusmenetelmät. Lisäksi kuvataan tietomallipohjainen hankeprosessi ja tietomallinnuksen mahdollisuudet rakennussuunnittelun ohjauksessa. Toimintatutkimuksessa tutkija osallistui kohdeyrityksen järjestämään asiantuntijaryhmän työpajaan (workshop), haastatteli kohdeyrityksen projektihenkilöstöä ja osallistui suunnittelunohjauksen kehitystoimintaan kohdeyrityksessä. Asiantuntijaryhmän työpajassa rakennusalan ammattilaiset eri tehtävistä selvittivät suunnittelun ohjauksen ongelmia, ongelmien seurauksia sekä esittivät vaatimuksensa ongelmien ratkaisumallille. Työpajassa tutkijan rooli oli osallistuminen ja aineiston dokumentoiminen. Työpajan osallistujat olivat kohdeyrityksen työtekijöitä ja kutsuttuja asiantuntijoita rakennustuoteteollisuudesta sekä suunnittelutoimistoista. Haastattelututkimuksen tarkoituksena oli selvittää miten suunnittelua ohjataan kohdeyrityksen työmailla, mitä ongelmia työmailla on havaittu ja ottaa vastaan kehitysehdotuksia kehitettävälle suunnittelunohjauksen ratkaisumallille. Kohdeyrityksen suunnittelunohjauksen kehitysryhmä kommentoi ja ohjasi ratkaisumallin kehittämistä. Kuva 1 tiivistää tutkimusmenetelmät ja niillä selvitettävät asiakokonaisuudet.

4 Kuva 1. Tutkimusmenetelmät ja niiden käyttötarkoitukset tiivistettynä. Rakennussuunnittelun ohjausta tehostavat menetelmät on suunniteltu kirjallisuuskatsauksen ja toimintatutkimuksen tulosten perusteella. Menetelmien suunnittelu on raportoitu ja se toimii perusteluina ehdotettavien menetelmien käyttöönotolle. Menetelmien suunnittelussa nykyisiä hankeprosesseja analysoidaan ja suunnitellaan tarpeelliset muutokset. Ehdotuksissa menetelmät esitellään käytännönläheisellä otteella ja ne sisältävät ohjeita käyttöön todellisissa hankkeissa. Aikataulullisesti tutkimus eteni päävaiheiden mukaan (kk/vuosi): työpajaan osallistuminen 11/2012 tutkimussuunnitelman teko ja kirjallisuuteen perehtyminen 1-2/2013 haastattelututkimuksen suunnittelu 2/2013 kirjallisuuskatsauksen raakaversio 2-3/2013 työpajan analysointi ja raportointi 3/2013 haastattelujen suoritus 3-4/2013 haastattelujen analysointi ja raportointi 4/2013 ratkaisumallin kehittäminen 5-6/2013. Tutkija osallistui kohdeyrityksen suunnittelunohjauksen kehitysryhmään aikavälillä 1/2013-6/2013, joka kokoontui 1-2 kertaa kuukaudessa. Kehitysryhmässä tutkija esitte-

5 li havaintojaan ja ideoitaan aiheeseen perehtyneiden asiantuntijoiden ohjaavia kommentteja varten. 1.5 Tutkimusraportin rakenne Tutkimusraportin jäsentelyssä noudatetaan jakoa tiedonlähteiden mukaan. Ensimmäisessä luvussa esitetään tutkimuksen tausta, tavoitteet, rajaukset, tutkimusmenetelmät sekä tutkimusraportin rakenne. Kirjallisuuskatsaus esitetään luvuissa kaksi ja kolme. Rakennussuunnittelu, sen ohjaus ja johtaminen sekä projektinjohtorakentamiseen kehitetty SUKE-malli oli tarpeellista esitellä ennen lean constructionin ja tietomallinnuksen tuomista tarkasteluun. Jakoa kahteen lukuun tukee havainto, että leania ja tietomallinnusta käsiteltiin lähdekirjallisuudessa usein samassa yhteydessä. Luvussa kolme esitetään lean construction -menetelmät ja tietomallipohjainen hankeprosessi suunnittelun ohjauksen ja johtamisen näkökulmista. Lisäksi lean constructionin ja tietomallipohjaisen rakennusprosessin yhteys tuodaan esiin. Luvussa neljä esitetään toimintatutkimuksen suoritus, kuvaus tutkimusmenetelmistä ja tutkimusaineisto analysoituna sekä jäsenneltynä. Lukuun sisältyvät työpajoissa käsitellyt ongelmat, ongelmien seuraukset, vaatimukset ratkaisumallille ja haastattelututkimuksen tulokset yhteenvetona. Luvussa viisi tutkija esittää ratkaisuna joukon menetelmiä suunnittelun ohjauksen tehostamiseksi yhdistämällä SUKE-mallin, tietomallinnuksen ja lean construction -menetelmät toisiaan tukevaksi kokonaisuudeksi. Luvussa kuusi esitetään johtopäätökset, eli tarkastellaan tutkimusta kriittisesti, esitetään talonrakennuksen toimialan kehittämisohjelma lyhyesti ja ehdotetaan jatkotutkimuksen kohteet.

6 2 RAKENNUSSUUNNITTELU JA SEN OHJAUS SEKÄ JOHTAMINEN SUOMESSA Kankainen & Junnonen (2004) määritelmän mukaan rakennussuunnittelu on rakennuspaikkaan ja sen ympäristöön soveltuvan rakennuskohteen arkkitehtonisen, toiminnallisen ja teknisen ratkaisun kehittämistä tilaajan asettamien tavoitteiden ja ehtojen mukaan. Suunnittelun merkitys rakennushankkeen onnistumiselle on tärkeä, koska suunnitteluratkaisut heijastuvat merkittävällä tavalla hankkeen talouteen ja laatuun. Suunnittelun tavoitteeksi kuvataan saavuttaa paras mahdollinen laatu annettujen resurssien puitteissa. (Kankainen & Junnonen 2004, s. 33, 37.) Rakennussuunnittelu on kokonaisuus, joka edellyttää eri alojen suunnittelijoiden yhteistyötä. Normaalissa talonrakennushankkeessa suunnitteluun osallistuvat ainakin arkkitehti, rakenne- ja geosuunnittelijat sekä talotekniset suunnittelijat sisältäen LVI-, sähkö- ja tietojärjestelmäsuunnittelijat. Suunnittelijoita voi olla enemmänkin, kuten sisustussuunnittelija, akustiikan suunnittelija ja maisemasuunnittelija. Suunnittelun organisoinnin kannalta on keskeistä saada kuhunkin osatehtävään riittävä asiantuntemus ja varmistaa suunnittelun yhteensopivuus. Rakennushankkeen tilaajan on valittava suunnittelun toimintamalli ja päätettävä, miten suunnittelun koordinointi tapahtuu. Toimintamallissa vastuusuhteiden on kohdistuttava eri suunnittelijoille ja koko suunnitteluryhmälle tehtävän edellyttämällä tavalla. Tilaaja joutuu vastaamaan suunnittelun koordinoinnista itse, mikäli valittuun toimintamalliin ei sisälly koordinointitehtävää. (Kankainen & Junnonen 2004, s. 33.) Tässä luvussa käsitellään rakennussuunnittelua ja sen ohjausta, koordinoimista ja johtamista hanketyypeissä, joissa kyseisiä vastuita on asetettu päätoteuttajana toimivalle rakennusyritykselle. Rakennussuunnittelun ohjaus ja rakennussuunnittelun johtaminen on jäljempänä lyhennetty suunnittelun ohjaukseksi ja suunnittelun johtamiseksi. Yhteen kirjoitettuna suunnittelunohjaus on yleisnimi tässä luvussa kuvatulle ja rakennusalalla vakiintuneelle rakennussuunnittelun ohjaustehtävien kokonaisuudelle, kun taas erikseen kirjoitettuna suunnittelun ohjaus viittaa suunnittelun ohjaamiseen tekemisenä. 2.1 Suunnittelun ohjauksen ja johtamisen tehtävät Suunnittelun johtamisella varmistetaan suunnittelutavoitteiden toteuttaminen siten, että suunnitelmakokonaisuus täyttää tilaajan asettamat tavoitteet ja rakentamiselle määrätyt vaatimukset. Suunnittelun johtaminen on johtamisen näkökulmasta tavoite- ja tulosjohtamista, projektijohtamista, asiantuntijaorganisaation ja asiantuntijoiden sekä asiakassuhteiden hoitamista. (Kruus 2008, s. 40.; RT13-10860 2005.)

7 Kiiras & Junnonen (2012) mukaan tavoitejohtaminen tarkoittaa rakennushankkeessa tilaajan ja käyttäjien tarpeiden ja odotusten selvittämistä sekä tavoitteen kuvaamista. Suunnittelun ohjauksessa suunnitelmia arvostellaan suhteessa tavoitteisiin, joten suunnittelun ohjauksen edellytyksenä on tavoitejohtaminen. Tavoitteenasetus ei saa estää suunnittelun luovaa työtä, vaan luovalle työlle annetaan mahdollisuus asetettujen tavoitteiden puitteissa. Tavoitteenasetus ei yksinään riitä, vaan kaikkien päätösten tulee tavoitteiden mukaisia ja tavoitteiden toteutumista valvotaan suunnittelun edistyessä. (Kiiras & Junnonen 2012, s. 6, 17.) RT RAP95 -kortin (RT10-10575 1995) määrityksen mukaan suunnittelun ohjauksella varmistetaan, että suunnitteluprosessi johtaa asetettuihin tavoitteisiin ja tuottaa toiminnallisesti, taloudellisesti, esteettisesti, teknisesti, ympäristöllisesti ja muilta vaatimuksiltaan hyväksyttävät suunnitelmat. Ohjaus kohdistuu suunnitteluratkaisuihin, suunnitelma-asiakirjoihin ja suunnitelmien ajoitukseen. (RT10-10575 1995). Ohjauksella tarkoitetaan toiselle osapuolelle annettavia tietoja, ohjeita tai määräyksiä, jotka auttavat häntä suorittamaan tehtävänsä sopimuksensa puitteissa hankkeen tavoitteiden saavuttamiseksi sekä toimenpiteitä, joilla tavoitteen saavuttamisen vaarantuminen havaitaan (RT16-10906 2007). Kruus (2008) mukaan suunnittelun ohjauksen tarkoituksena on antaa tietoja, ohjeita ja määräyksiä suunnitteluosapuolille ja siten aktiivisesti edistää tavoitteiden mukaisten ja keskenään yhteensopivien suunnitteluratkaisujen saavuttamista (Kruus 2008, s. 15, 40). Kuvassa 2 esitetään suunnittelun ohjauksen ja johtamisen kenttä edellä mainituista lähteistä jäsennettynä. Kuva 2. Suunnittelun ohjauksen ja johtamisen tehtäväkenttä (yhdistäen Kiiras & Junnonen 2012 jne.)

8 Suomen lainsäädäntö asettaa velvoitteita suunnittelun ohjaus- ja johtotehtävien hoitamiseksi. Maankäyttö- ja rakennuslain 119 mukaan rakennushankkeeseen ryhtyvän on huolehdittava, että rakennus suunnitellaan ja rakennetaan rakentamista koskevien säännösten ja määräysten sekä myönnetyn luvan mukaisesti. Rakennushankkeeseen ryhtyvällä on oltava hankkeen vaativuus huomioon ottaen riittävät edellytykset sen toteuttamiseen ja käytettävissään pätevä henkilöstö. (Maankäyttö- ja rakennuslaki 119.) Maankäyttö- ja rakennuslain 120 mukaan rakennushankkeessa on oltava pääsuunnittelija, jonka tehtävänä on huolehtia suunnitelmien muodostamasta kokonaisuudesta, riittävästä laadusta ja laajuudesta sekä siitä, että suunnitelmilla voidaan osoittaa rakentamiselle asetettujen vaatimusten täyttyminen. Pääsuunnittelijan tehtävänä on varmistaa, että hankkeen suunnittelijat tietävät suunnittelun vastuualueensa ja huolehtia eri suunnittelijoiden yhteistyön järjestämisestä. Pääsuunnittelijan tulee huolehtia, että tarvittavat suunnitelmat tehdään ja että suunnitelmat on todettu ristiriidattomiksi ja yhteensopiviksi. Erityissuunnitelmista vastaavien suunnittelijoiden tulee varmistaa, että suunnitelma täyttää sille asetetut vaatimukset. (Maankäyttö- ja rakennuslaki 120 ; Kankainen & Junnonen 2004, s. 34.) 2.2 Rakennussuunnittelun vaiheet perinteisessä hankemallissa Perinteisellä hankemallilla tarkoitetaan tässä yhteydessä ketjumallia, jossa suunnittelu etenee vaiheittain ja rakentaminen alkaa suunnitteluvaiheen päätyttyä. Kankainen & Junnonen (2004) mukaan rakennussuunnittelun vaiheet ovat ehdotussuunnittelu, luonnossuunnittelu, toteutussuunnittelu ja täydentävä suunnittelu tai tuotantosuunnittelu. Tilaajan hankesuunnitelma toimii rakennussuunnittelulle suunnitteluohjeena. Suunnittelijat laativat hankesuunnitelman ja lähtöaineiston perusteella varsinaiset toteuttamissuunnitelmat. (Kankainen & Junnonen 2004, s. 37.) Ehdotussuunnitteluvaiheen tarkoituksena on tuottaa hankkeelle asetettujen tavoitteiden mukainen yleisratkaisu. Ehdotussuunnitelmien avulla tutkitaan ja vertaillaan erilaisia toiminta- ja maankäyttömalleja sekä tarpeellinen määrä vaihtoehtoisia yleisratkaisuja. Yleisratkaisujen toimivuutta, soveltumista ympäristöön ja kustannuksia arvioidaan ja verrataan. Valitusta ratkaisusta tehdään ehdotussuunnitelmat, jotka tilaaja hyväksyy jatkosuunnittelun pohjaksi. Ehdotussuunnitteluvaiheen aikana selvitetään rakennuspaikan kaavatilanne, kunnallistekniikka ja tehdään rakennuspaikan pohjatutkimus. Ehdotussuunnitelmassa esitetään kohteen toiminnalliset, tekniset ja rakennustaiteelliset yleisratkaisut, sijoittuminen tontille, liittyminen ympäristöön, perustamisolosuhteet, alueen kunnallistekninen valmiusaste sekä liittymätiedot ja kustannusarvio. (Kankainen & Junnonen 2004, s. 37-38.) Luonnossuunnitteluvaiheen suunnitelmissa osoitetaan ehdotussuunnitelmia tarkemmin rakennuksen sijoittuminen tontille, sen liittyminen ympäristöön sekä arkkitehtoninen, toiminnallinen ja tekninen yleisratkaisu, rakennejärjestelmän periaateratkaisu ja

9 yksityiskohtainen pohjatutkimus. Luonnosvaiheessa rakenne-, LVI- ja sähkötekniset suunnittelijat esittävät vaihtoehdot tilojen ja teknisten järjestelmien ohjaus- ja valvontajärjestelmistä ja niiden kytkeytymisen muiden toimintojen tietoverkkoihin. Luonnossuunnitelmissa esitetään yleisratkaisun tasolla ympäristösuunnitelma, perustamistapa, kantavat ja osastoivat rakennusosat, keskeiset rakenteet, päämateriaalit, rakennustapaselostus, talotekniset järjestelmät, tilat, pääkanavat, putkireitit, talotekniikkaselostus ja järjestelmäselostus sekä kustannusarvio. Yksityiskohtaiset ratkaisumallit suunnitellaan toistuvista osastoista tai toimintayksiköistä, tyypillisistä yksityiskohdista ja erikoisrakenteista. Tilaaja hyväksyy luonnossuunnitelmat jatkosuunnittelun pohjaksi. Luonnossuunnitteluvaihe päättyy rakennuslupahakemukseen liittyvien pääpiirustusten laatimiseen. (Kankainen & Junnonen 2004, s. 37-38.) Toteutussuunnitteluvaiheessa laaditaan työpiirustukset ja tekniset suunnitelmat, joiden mukaan rakennuksen määrät ja laatu voidaan määritellä yksiselitteisesti urakkatarjouksen antamista varten. Toteutussuunnitteluvaiheessa selvitetään asetettujen tavoitteiden mukaiset, toiminnan ja käytön aiheuttamat yksityiskohtaiset tarpeet, varmistetaan ratkaisujen ja detaljien tavoitteenmukaisuus, asetetaan tavoitteet valmistus- ja viimeistelylaadulle, ohjelmoidaan tilaajan erillishankinnat, varmistetaan suunnitelmien hyväksyttävyys viranomaisilla, varmistetaan osasuunnitelmien muodostavan ehjän ja toisiinsa niveltyvän kokonaisuuden. (Kankainen & Junnonen 2004, s. 37-38.) Täydentävä suunnittelu on rakentamisen valmistelun ja rakentamisen aikana laadittuja, hankkeen toteuttamiseksi tarvittavia piirustuksia ja selostuksia, kuten valmistus-, sovitus- ja asennuspiirustukset sekä osapiirustukset. (Kankainen & Junnonen 2004, s. 38.) 2.3 Suunnittelun ohjauksen ja johtamisen ongelmallisuus Kruus (2008) mukaan suunnittelun johtoon ja ohjaukseen ollaan oltu tyytymättömiä riippumatta hankkeen toteutusmuodosta, mutta ongelmat korostuivat projektinjohtototeutuksessa. On havaittu, että projektinjohtototeutus vaatii enemmän osapuolten välisiltä suhteilta, koska suunnitelmat eivät ole usein valmiita rakennustöitä aloitettaessa. Hankkeen loppuvaiheissa käyttäjämuutokset ovat aiheuttaneet ongelmia, koska rakentamisen prosessissa ei ole osattu ottaa huomioon myöhäisiä käyttäjäpäätöksiä. Kruus (2008) esittää suunnittelun ohjauksen ongelmat tiivistettynä: suunnittelun ohjauksessa on puutteita suunnittelutyö on erityisesti projektinjohtorakentamisessa osapuolia turhauttavaa projektinjohtototeutuksessa ollaan tyytymättömiä suunnittelijoihin ja suunnittelusta puuttuu yhteinen intressi. Kirjallisuudesta Kruus (2008) havaitsi ongelmia erityisesti projektinjohtorakentamisen suunnittelun ohjauksessa, mutta suunnitteluprosessin ohjauksen vaikeus tunnistetaan myös toteutusmuotoon sitomatta. (Kruus 2008, s. 23.)

Suunnittelunohjaustehtävien jako ja päällekkäisyys on ongelmallista projektien läpiviennissä. Kruus et al. (2006) mukaan rakennuttajan, pääsuunnittelijan ja projektinjohtototeuttajan tehtävänjaossa on suunnittelun ohjauksessa ja koordinoinnissa paljon päällekkäisyyksiä. Tämä johtuu siitä, että suunnittelijoiden tehtäväluettelot on laadittu kiinteähintaista pääurakkamuotoa varten eivätkä ne tue projektinjohtototeutusta. (Kruus et al. 2006, s. 5.) Nämä päällekkäisyydet ovat ilmentyneet muun muassa projektinjohtototeutukselle tyypillisissä tuoteosakauppatyyppisissä hankinnoissa, joissa tuoteosatoimittajalla on vastuuta oman toimituksensa suunnittelussa. Kruus (2008) havainnoi, että tuoteosakaupoissa pääsuunnittelija ja arkkitehti koettiin harvoin tuoteosatoimittajan suunnitelmien tarkistajaksi. Suunnitelmat tarkasti yleensä rakennesuunnittelija. (Kruus 2008, s. 23.) Lainsäädännön mukaan pääsuunnittelijan tulee huolehtia suunnitelmien yhteensovituksesta (Maankäyttö- ja rakennuslaki 120 ). Rakennushankkeen tehtäväluetteloita on päivitetty havaittujen päällekkäisyyksien ja ongelmien vuoksi. TELU (2012) hankkeen johtamisen ja rakennuttamisen tehtäväluettelon mukaan suunnittelun ohjaus kuuluu hankkeen johto- ja rakennuttamistehtäviin, joihin sisältyvät myös tarveselvitys, hankkeen valmistelu, suunnittelun valmistelu, suunnittelun käynnistäminen, rakentamisen valmistelu, rakentamisen ohjaus, käyttöönotto ja takuuajan tehtävät. Rakennushankkeen johtamisen ja rakennuttamisen tehtävillä tarkoitetaan tehtäviä, joissa rakennushankkeeseen ryhtyvä tarvitsee rakennuttamisen asiantuntemusta ja johon sisältyvät ne päätökset, jotka tilaajan on tehtävä hankkeen johtamiseksi. (TELU2012 - HRJ12.) Kiiras & Junnonen (2012) mukaan suunnittelun ohjaus- ja johtotehtävät kuuluvat rakennuttajalle. Rakennuttajan keskeisiä tehtäviä ovat hankkeen tavoitteenasetus, hankkeen organisointi ja johtaminen, suunnitteluttaminen ja suunnittelun ohjaus sekä rakentamisen ohjaus ja valvonta. Rakennuttaminen tähtää suunnittelun ja rakentamisen laadunohjauksen tuloksena rakennuksen kelpoisuuteen ja projektin läpiviennin onnistumiseen. (Kiiras & Junnonen 2012, s. 5.) Suunnittelutehtävien riippuvuus vaikeuttaa suunnittelun organisointia. Kiiras et al. (2007) esittämän tutkimustuloksen mukaan keskikokoisessa 300 suunnittelutehtävän hankkeessa on tunnistettu 4 000 ja suuressa 800 suunnittelutehtävän hankkeessa on tunnistettu 10 000 eri tehtävän välistä riippuvuutta. Tehtävien optimaalisen suoritusjärjestyksen löytäminen on vaikeaa. Suunnittelutehtävät tarvitsevat lähtötiedot, joten epäjärjestykseen joutunut suunnitteluprosessi johtaa heikkoon tuottavuuteen, pidentyneeseen kestoon ja suunnitteluratkaisun laadun sekä arvon alenemiseen. Koska suunnittelukokonaisuus on monimutkainen ja sen organisointi on vaikeaa, suunnitteluprosessin poikkeaminen suunnitellusta on yleistä. (Kiiras et al. 2007, s. 22.) Suunnitteluprosessin kaoottisuus johtuu suunnitteluprosessin monimutkaisuudesta, eri osapuolten vaihtelevista vaatimuksista, kertaluontoisista hankeorganisaatioista sekä rinnakkain suunnittelusta ja rakentamisesta. Tässä kaoottisessa suunnitteluprosessissa ei kyetä systemaattisesti tuottamaan virheettömiä suunnitelmia. Suuri osa suunnittelun virheistä johtuu lähtötietojen ja koordinoinnin puutteesta. Suunnittelun virheet ovat kustannuksiltaan suurin rakentamisen virheryhmä. Merkittävimmiksi syiksi tode- 10

taan huono toimeksianto ja viestintä sekä suunnittelijoiden riittämätön osaaminen ja luottamuksen puute suunnittelutyön järjestämisessä. (Kiiras et al. 2007, s. 22-23.) Suunnitelmamuutosten hallinta toteutuksen aikana on puutteellista. Kruus et al. (2006) mukaan tämä ongelma on ilmentynyt myöhästyneinä, puutteellisina tai virheellisinä suunnitelmina hankinnassa ja rakennettaessa. Erityisesti projektinjohtohankkeissa toteutuksen aikainen joustavuus suunnitelmamuutoksille on tärkeää. On havaittu, että suunnitelmamuutokset koskevat erityisesti käyttäjistä johtuvia tilaratkaisuja, tilajakoa, tilavarustusta sekä tilojen talotekniikkaa. Lisäksi on havaittu, että käyttäjien suunnitelmamuutokset selviävät vähitellen ja osa vasta käyttöönotossa, mikä sekoittaa suunnitteluprosessia, heikentää suunnitteluratkaisuja, vaikeuttaa käyttöönottoa ja aiheuttaa lisäkustannuksia. (Kruus et al. 2006, s. 5.) Limittyvän suunnittelun ja rakentamisen sekä pilkotun hankinnan hallinta on vaikeaa kaikille osapuolille. Kruus et al. (2006) mukaan suunnittelijat ovat tottuneet tekemään samanaikaisesti valmiiksi kaikki suunnitteluratkaisut, kuten perinteistä kokonaishintaista urakkaa varten on totuttu tekemään. Suunnittelijat eivät yleensä hallitse suunnittelua hankintapaketteja varten. Suunnitelmat on laadittu tarpeettoman valmiiksi ennen hankintoja, mikä on aiheuttanut suunnitelmamuutoksia, turhaa työtä ja turhaa resurssien käyttöä. Suunnittelijat eivät ole tienneet, mitä suunnitelmia tarvitaan ja milloin johtuen vaikeasti ymmärrettävistä hankinta- ja piirustusaikatauluista. Hankinnan mukainen suunnitteluaikataulu ei muodosta suunnittelijoille luonnollisia kokonaisuuksia, vaan suunnittelijat joutuvat yksittäistä hankintaa varten ratkaisemaan laajemman suunnittelukokonaisuuden. Lisäksi rakentajan hankinta-aikataulussa käyttämät nimikkeet ovat olleet suunnittelijoille vaikeasti ymmärrettäviä. (Kruus et al. 2006, s. 5, 35, 36.) Projektinjohtototeuttajien panostus suunnitelmiin on usein ollut puutteellista ja hankintakyselyissä ei ole täysin hyödynnetty projektiryhmän osaamista. Myöskään työmaahenkilöstö ei yleensä hallitse toteutusta ja aikataulutusta hankinnoittain, joten yhteistyö suunnittelijoiden kanssa ei välttämättä suju hyvin. Projektin johtamisen näkökulmasta heikosti ohjattu suunnittelu on haitannut hankkeen johtamista ja raportointia aiheuttaen taloudellisia yllätyksiä. (Kruus et al. 2006, s. 5.) Suunnittelun puutteellinen hallinta tuoteosakaupoissa vaikeuttaa kehitystyötä. Kruus et al. (2006) mukaan erityisesti projektinjohtototeutuksessa tekninen innovointi ja kehitys toteutuvat sitomalla toimittajat entistä enemmän mukaan suunnitteluun ja toteutukseen tuoteosakauppatyyppisinä hankintoina. Ongelmana on ollut, että tuoteosakaupoissa tehtävät ja vastuut ovat olleet epäselviä, mikä on ilmentynyt tilaajaa ja suunnittelijoita tyydyttämättöminä ratkaisuina. (Kruus et al. 2006, s. 5). 11

12 2.4 SUKE-malli suunnittelunohjaukseen talonrakennuksen projektinjohtohankkeissa SUKE-malli on kehitetty osana Teknillisen korkeakoulun rakentamistalouden laboratorion tutkimusta "Suunnittelujärjestelmän kehittäminen talonrakennuksen projektinjohtototeutuksessa". Tutkimus käynnistettiin vuonna 2003 ja sen yhteydessä on laadittu tutkimuksen päätutkijan Matti Kruusin väitöskirja "SUKE - Suunnittelun ohjausta tukevien menettelyjen kehittäminen projektinjohtorakentamisessa", SUKE-vihkot "Malli suunnittelun ohjaukseen projektinjohtohankkeissa" ja "Malli talotekniikan suunnittelun ja hankintojen ohjaukseen projektinjohtohankkeissa" sekä diplomitöitä. SUKE-malli ratkaisee projektinjohtohankkeiden ominaispiirteistä aiheutuvia ongelmia suunnittelun ohjauksessa ja johtamisessa. Projektinjohtohankkeiden ominaispiirteitä ovat muun muassa limitetty suunnittelu ja rakentaminen, pilkottu hankinta, käyttäjäpäätösten tekeminen rakentamisen aikana ja rakennusliikkeen osallistuminen projektin johtamistehtäviin sekä suunnittelunohjaukseen. Tässä kappaleessa esitetään SUKE-järjestelmän periaatteet sekä tämän diplomityön tavoitteiden kannalta keskeisimmät havainnot ja tulokset. 2.4.1 SUKE-järjestelmän periaatteet SUKE-tutkimuksen hypoteesit olivat (Kruus et al. 2006, s. 6): suunnittelu vaiheistetaan yleissuunnitteluun ja toteutussuunnitteluun molemmissa erotetaan alueen, rakennuksen ja tilojen suunnittelu toteutussuunnittelu tehdään suunnittelupaketteina hankintoja varten sekä lisätään osapuolten tiedonvälitystä suunnitelmista ja hankinnoista. Suunnitelmien vaiheistuksella ja paketoinnilla saadaan ongelmia vähennettyä sekä projektinjohtototeutuksessa että perinteisessä kokonaishintaurakassa. SUKE-mallissa suunnittelutehtävät vaiheistetaan tilaajaa ja käyttäjää sekä viranomaisia palvelevaan yleissuunnitteluun ei luonnosvaiheeseen ja hankintoja ja rakentamista palvelevaan toteutussuunnitteluun. SUKE-mallissa jaetaan avoimen rakentamisen periaatteen mukaisesti hanke- ja suunnittelutehtävät päätöksenteon, muuntojouston sekä suunnitteluresurssien käytön ja ohjauksen kannalta erilliseen alueosaan, kiinteään perusosaan ja muuntuviin tilaosiin. (Kruus et al. 2006, s. 6.) SUKE-mallissa toteutussuunnittelun suunnitelma-asiakirjat laaditaan sovitun suunnitelmajaon mukaisina suunnitelmapaketteina ja toimitetaan noudattaen hankkeen hankintastrategian mukaista hankintajakoa. Ellei hankkeessa toisin ohjeisteta, toteutussuunnitelmat laaditaan niin sanottuina alustavina suunnitelmina. Toteutussuunnitelmat jaetaan kahteen valmiuteen; hankintaa palveleva suunnitelmavalmius sekä toimitusta ja rakentamista ohjaava toteutussuunnitelma. Lopullisissa toteutussuunnitelmissa otetaan huomioon toimittajan ratkaisut tai kehitysehdotukset. (Kruus et al. 2006, s. 6.)

13 2.4.2 Suunnitelmien jako kiinteään ja muuntuvaan osaan Kruus et al. (2006) mukaan rakennuksen jako kiinteään perusosaan (support) ja muuntuvaan tilaosaan (infill) perustuu avoimen rakentamisen periaatteeseen, jonka hollantilaiset John Habraken ja Age van Randen ovat kehittäneet 1960-luvulla. Alijärjestelmät, kuten talotekniikka (Subsystems) jaetaan tässä mallissa joko kiinteään perusosaan tai muuntuvaan tilaosaan. Avoimen rakentamisen taustalla on tavoite saavuttaa kahta erilaista joustavuutta: muunto- ja käyttöjoustavuutta. Muuntojoustavuudella tarkoitetaan rakennuksen mukautumista vuosien päästä tapahtuviin muutoksiin, kuten käyttäjän vaihtumiseen. Käyttöjousto tarkoittaa rakennuksen mukautumista nopean syklin tarpeisiin. (Kruus et al. 2006, s. 22.) SUKE-mallissa suunnitelmat eritellään avoimen rakentamisen periaatteen mukaisesti kiinteän perusosan ja muuntuvien tilaosien suunnitelmiksi. Jako kiinteään perusosaan ja muuntuviin tilaosiin määritetään muuntojoustovaatimusten perusteella hankesuunnitteluvaiheessa. Kiinteän perusosan suunnitelmat laaditaan lohkoittain. Muuntuvista tilaosista esitetään yleissuunnitelmissa yksi tai useampi tilakonsepti tila-alueille ja tilatyypeille. Toteutussuunnittelussa muuntuvien tilojen suunnitelmat laaditaan tila-alueittain. (Kruus et al. 2006, s. 8-9, 14.) Talotekniikka otetaan huomioon siten, että mitoitus, varaukset sekä muuntuvaa tilaosaa varten tehtävät kiinteät lähdöt määritellään jo kiinteän osan suunnitelmassa talotekniikkasuunnittelijoiden kanssa. Kiinteän perusosan ja muuntuvan tilaosan jako tehdään rajaamalla kiinteä osa nousuhormeihin, jolloin esimerkiksi talotekniikan vaakavedot kerroksissa kuuluvat muuntuvaan tilaosaan. Toissijaisena suosituksena on talotekniikan rajaus vaakahormeihin, eli erillisinä vaakavetoina kullekin tila-alueelle. Muuntuvaan tilaosaan kuuluvat tilajako-osat kuten kevyet väliseinät, väliovet, siirrettävät toimistoseinäjärjestelmät sekä tilapinnat, alakatot ja tilavarusteet. (Kruus et al. 2006, s. 22.) 2.4.3 Täydentyvä ja limittyvä projektinjohtohanke SUKE-mallissa hankkeen vaiheet limitetään ja päätöksenteko tapahtuu vaiheittain. Hankesuunnittelu tuottaa joustavan tilaohjelman, jota täydennetään ehdotusten laadinnan yhteydessä. Hankesuunnittelua seuraavaan yleissuunnitteluun sisältyy kiireellisissä hankkeissa myös perusrakennuksen toteutussuunnitelmia. Loput toteutussuunnitelmat, hankinta ja rakentaminen limitetään. (Kruus et al. 2006, s. 8-9.) Täydentyvän ja limittyvän hankeprosessin taustalla on havainto, että hankevaiheet eivät erotu toisistaan yhtä selkeästi kuin aikaisemmin. Hankesuunnitelma on usein hyvin vajavainen yleissuunnittelua aloitettaessa. SUKE-malli on luotu ympäristöön, jossa käyttäjä ei suunnittelun alkuvaiheessa ole valmis antamaan kiinteää tilaohjelmaa ja yksilöityjä tilavaatimuksia. Rakennusta ei suunnitella yksityiskohtaisesti yhdelle valitulle käyttäjäryhmälle, vaan luodaan joustavaa tilaa muuntuviin tarpeisiin. Hankkeissa on myös havaittu, että yleissuunnitteluvaihe on monesti jäänyt liian lyhyeksi. Tämän vuoksi ensimmäisten hankintojen tarjouspyyntösuunnitelmat tehdään osana yleissuunnitteluvaihetta. Näitä hankinto-

14 ja kutsutaan kiirehankinnoiksi ja sellaisia ovat esimerkiksi purkutyöt, maanrakennustyöt, perustukset ja rakennuksen runko sekä joskus myös kiinteä perustalotekniikka. (Kruus et al. 2006, s. 13.) Kuvasta 3 voidaan todeta hankkeen vaiheiden voimakas limittyminen. Kuva 3. Täydentyvä ja limittyvä projektinjohtohanke. (Kruus et al. 2006, s. 13.) Kruus et al. (2006) tarkentaa, että rakennuksen osat voivat olla eri vaiheissa. Esimerkiksi suurissa hankkeissa jonkun osan käyttäjät muuttavat valmiisiin tiloihin, kun toisella osalla tehdään yhä rakennustöitä. (Kruus et al. 2006, s. 13.) Limitetty hankeprosessi voidaan jakaa edelleen lohkoiksi tai muiksi rakennuksen osiksi, jolloin rakennukset osat voivat olla eri vaiheissa. Hankesuunnitteluvaihetta ei tässä tutkimuksessa käsitellä rajausten vuoksi laajasti. SUKE-mallia hyödynnettäessä on kuitenkin huomioitava, että täydentyvän ja limittyvän hankeprosessin lähtökohtana on hankesuunnitteluvaiheessa luotava joustava tilaohjelma, jossa mahdollistetaan tietty ratkaisujen vaihteluväli. Hankesuunnitteluvaiheessa rakennushankkeelle asetetaan laajuustavoitteet, toiminnallisia, esteettisiä ja ekologisuustavoitteita, rakennuskustannusten budjetti ja ylläpitotaloudelliset tavoitteet sekä hankeaikataulu. Hankesuunnitteluvaiheessa määritetään SUKE-mallin mukaiset muuttuvan tilaosan laajuus ja ominaisuudet sekä kiinteän perusrakennuksen tavoitteet ja rajapinta. Projektinjohtorakentamisessa hankkeelle määritetään tilaohjelman vaihteluvälin perusteella maksimitavoitehinta ja eritellään rakennuskustannusten budjetti kiinteän perusrakennuksen osuuteen ja muuntuvan tilaosan osuuteen. Huolellisen hankesuunnitteluvaiheen merkitys korostuu projektinjohtorakentamisessa loppuhankkeen nopean toteutuksen takia. Hankesuunnitteluvaiheen hankeohjelmaa täydennetään ehdotusten laadinnan aikana yleissuunnitteluvaiheessa. (Kruus et al. 2006, s. 14.) Yleissuunnitteluvaihe on korvannut perinteisen luonnossuunnitteluvaiheen ja luonnossuunnitelma on korvattu nimityksellä yleissuunnitelma. Yleissuunnitelmassa esitetään täsmennetty muuntuvan osan rajaus sekä tila-alueet. Yleissuunnittelussa laaditaan kiinteän perusrakennuksen luonnokset ja oleellisten tilatyyppien tai tila-alueiden tilakonseptit tilaohjelman mukaan sekä kiirehankintojen toteutussuunnitelmat. Yleissuun-