Tate-mallinnus rinnakkaisen suunnittelun ja toteutuksen hankkeissa

SKOL ry, Talotekniikan toimialaryhmä on julkaissut ehdotuksen toimintamalliksi hankkeissa, joissa aletaan rakentaa ennen kuin on suunniteltu.

Tätä kutsutaan yleisesti projektinjohtourakoinniksi, mutta asia pätee myös muihin urakkamuotoihin, joissa tehdään läheistä yhteistyötä suunnittelijan ja pääurakoitsijan välillä, kuten esim. allianssihankkeet.

Speksi on ladattavissa osoitteessa:
https://skol.teknologiateollisuus.fi/fi/ajankohtaista/tate-mallinnus-rinnakkaisen-suunnittelun-ja-toteutuksen-hankkeissa

Talotekniikan toimialaryhmä on tunnistanut ongelmaksi sen, että toteutustason suunnitelmat joudutaan viemään liian pitkälle ilman selkeää ymmärrystä siitä, mitä tullaan oikeasti rakentamaan. Projektinjohtourakoitsija haluaa kilpailuttaa tate-urakoinnin kiinteällä hinnalla, jolloin he vaativat "täydellisiä" suunnitelmia vaiheessa, jossa ei ole vielä tietoa, mitä tullaan tekemään. TATE tekee siis toteutustason suunnitelmat aivan liian aikaisessa vaiheessa hanketta.

Valitettavasti TATE-suunnittelu on ravintoketjussa niin alhaisessa asemassa, että tähän vaatimukseen yleisesti suostutaan. Sen jälkeen alkaa suunnitelmien korjausrumba, kun muutetaan jo tehtyjä suunnitelmia uuden tilaohjelman / käyttäjän muutosten johdosta. Tarkkuustaso murenee käsiin ja ollaan tilanteessa, jossa suunnitelma ei enää ehkä olekaan asennuskelpoinen.

Yleissuunnitteluvaiheessa on täysin OK muuttaa kaikkea. Yleissuunnittelu on sitä, että haetaan tilannetta, jota halutaan rakentaa. Toteutusvaiheessa tätä ylellisyyttä ei voi olla olemassa.

Tästä syystä projektinjohtourakoissa pitää kunnioittaa erittäin hyvää speksiä kiinteän perusosan ja muuntuvan tilaosan periaateista (Kiiras / Kruus, esim.  SUKE seminaari vuodelta 2006:  https://skol.teknologiateollisuus.fi/sites/skol/files/SUKEseminaari0606.pdf )

Lisäksi SKOL speksissä on ensimmäiset ajatukset esivalmistettavien TATE-komponenttien suunnitteluprosessista. Tästä asiasta kuullaan varmastikin vielä lisää, kunhan ajatukset selkeytyvät asian suhteen ja päästään betoniurakoitsijoiden kanssa yhteisymmärrykseen siitä, mitä tuo tarkoittaa suunnittelu- / rakentamisprosessissa.

Suunnittelijalle tuo voi olla aivan loistava juttu. Voidaan ehkä tehdä yleissuunnitelma hieman täydennetyllä tasolla ja sen jälkeen tate-urakoitsijan / esivalmistusyrityksen kanssa yhdessä toteustason tietomalli.

Tämä on mahdollista, kun urakoitsijalle ja suunnittelijalle annetaan mahdollisuus toimia yhteistyössä.


Kuukauden kuva:

YTV2012 täydentyy liitteillä

BuildingSMART Finland on tehnyt täydentäviä liitteitä Yleisiin Tietomallivaatimuksiin.

Liitteet ladattavissa täältä:
bSF YTV2012 täydentävät liitteet

tai hankkimalla ne RT-kortiston kautta,
Määrälaskenta ja prosessikuvaukset
sekä
Tilaajaohjeet tietosisältövaatimuksista

Uudet ohjeistukset tehtiin tilaajaa avustaviksi, sisältäen TATE-määrälaskennan vaatimukset suunnittelijalle sekä tietosisältövaatimukset ARK ja RAK malleille.

Lisäksi bSF TATE-ryhmä julkaisi SKOL ry:n teettämän prosessiohjeen mm. alakattosuunnittelusta, reikävarauksista ja rakennemallin valmiusasteesta. SKOL ry teetti tämän ohjeistuksen vuonna 2014, ja nyt se jatkaa eloa buildingSMART Finlandin ylläpitämänä. Tämäkin on hyvä esimerkki toimivasta yhteistyöstä eri rakennusalan järjestöjen välillä.

Minulta pyydettiin bSF talotekniikkatoimialaryhmän puheenjohtajana kommnentti TATE-ohjeistusten julkaisun yhteydessä, tässä referaatti siitä:

”Suomi on tippunut tietomallintamisen kärkijoukoista viimeisen viiden vuoden aikana”, toteaa bSF talotekniikan toimialaryhmän puheenjohtaja Tero Järvinen. ”Emme ole pystyneet hyödyntämään jo 15 vuotta käytössä olleita mahdollisuuksia rakennushankkeiden prosessien uusimisessa. Toimimme edelleen samantyyppisillä toimintamalleilla kuten on toimittu viimeisen 30 vuoden aikana. Ei kannata ihmetellä, miksi rakennusalan tuottavuus on pohjamudissa verrattuna muihin toimialoihin. ”

”Mielestäni meidän pitäisi unohtaa termi tietomallintaminen, se tuntuu vain sotkevan yksinkertaisia asioita. Rakennushankkeessa mukana olevien tarkoitus on tehdä rakennusten käyttäjille heidän toimintaansa parhaiten soveltuvia sisäympäristöjä, huomioiden elinkaari- ja arkkitehtoniset näkökulmat. Parhaiten onnistumme tässä tehtävässä toimimalla yhteistyössä, unohtaen osaoptimoinnin ja käyttäen nykyaikaisia tekniikoita niille soveltuvilla prosesseilla. Näitä toimintoja kutsutaan normaalisti esim. suunnitteluksi, rakentamiseksi, valvonnaksi jne. Meillä ei voi olla tietomallipohjaista suunnittelua – on vain suunnittelua.”

Nyt julkaistavia prosessikuvauksia noudattaen jokainen osapuoli voi olla mukana nykyaikaisessa rakennushankkeessa – pelkästään TATE-tekniikan määräluetteloiden käyttö toimitilarakentamisessa tuo arviolta 50M€ vuosisäästön tilaajille.

Ohjeistuksia suomeen mahtuu. Enää puuttuu niiden käyttäminen ja toteuttaminen tilaamisessa, suunnittelussa sekä urakoinnissa.

Viikon kuva:

TATE määrätiedot kommenttikierrokselle

Pyydän kaikkia kommentoimaan buildingSMART Finland Talotekniikan toimialaryhmän tekemiä ohjeita kosken talotekniikan määrätietojen toimittamista urakkalaskentaan:

http://buildingsmart.fi/uutiset.html?18912

Nyt on mahdollsita vaikuttaa, muutetaan yhdessä prosessia ja tehdään tulevaisuudestamme fiksumpaa - kaikille osapuolille.

Vuoden kuva:

Espoossa Texasin säätiedot

Objektien lukumäärä

Tein erääseen seminaariin pientä vertailevaa salapolisiitutkimusta siitä, kuinka paljon löytyy yksittäisiä objekteja eri suunnittelualojen kesken. Siis graafisista tietomalleista (IFC), ei tietokannassa majailevista lisäkilkkeistä.

Vaikka osasin odottaa haluttua lopputulosta, niin suuruusluokat eri suunnittelualojen välillä pääsivät hieman yllättämään.

Kohde on peruskorjattava sairaala, 36.000m2.siitä on tehty hyvätasoiset tietomallit ARK, RAK ja TATE-puolen objekteista.

Yksi yllätys oli se, että ARK mallin ja RAK mallin välillä oli aika iso ero: ARK 31.000 objektia ja RAK mallissa 85.000 objektia. Olisi luullut asian olevan toisin päin.

TATE-mallissa on 470.000 objektia.

Siinä yllätti se, että sähköpuolella on "vain" 70.000 objektia, kun esim. vesi ja viemäripuolella niitä on 147.000. Tosiaalta IV-puolella objekteja on 87.000, joten ollaan samassa haarukassa sähkön kanssa.

Se, miksi sähkössä on näin vähän objekteja johtuu siitä, että mallissa ei ole kaapeleita ja jakorasioita. Siellä on kyllä kaikki kytkimet, pistorasiat jne. pikkutavara. Lisäksi esim. valaisinripustuskiskot on mallissa pitkänä nauhana, kun ne todellisuudessa on pätkitty pienemmiksi paloiksi.

Vesi/viemäripuolen suuri määrä johtunee siitä, että kyseessä on sairaala, jossa on paljon pesualtaita ja muita vesi- ja viemärikalusteita. Kytkentäjohtojen vetäminen seinän sisällä sekoittimelle on mallinnettu kuten se tulee asentaa, joten siinä on pikkukilkettä ihan riittämiin. Laskelmahan ei erottele sitä, onko kyseessä 90 asteen Cu15 käyrä vai kahden metrin pituinen seinä.

Arkkitehtimalli on ainakin minun silmiin lähes "normaali" eli on seinät, alakatot, ikkunat jne. peruskamat. Joku kummallinen ratkaisu on tehty lattioiden kanssa, eli sitä ei ole ARK-mallissa, vaan löytyy RAK mallista.

RAK mallikin on "normaali" - uusien IV-konehuoneiden ympäriltä löytyy uutta uutta rautaa ja rei'ät on mallinnettu kantaviin rakenteisiin.

Reikävarausobjektejakin on saneerauskohteessa hulppeat 7.600 kappaletta, vaikka ollaan käytetty hyödyksi olemassa olevia reikiä. Tuohon vaikuttaa normaalia pienempi merkattujen reikien koko, eli ollaan tehty myös alle 150mm reikävarausobjekteja jotta urakoitsijan elämä olisi helpompaa.

Eräänä kuriositeettinä voi myös ajatella IFC-tiedostojen lukumäärää: 215kpl.

Solibri imaisi ne käsittämättömän nopeasti sisäänsä. Ja pyöritti mallia kohtalaisesti (vajaa 200Mt tavaraa smc:ssä, IFC:nä 2Gt). Autodesk Navisworks ja Tekla BIMsight kaatuivat alkumetreillä. Ei riitä 64bit win7 ja 8Gt keskusmuistia. Ehkä se yli kymmenen vuoden kokemus IFC -tiedostojen käsittelyssä näkyy jossain...

Toivottavasti tämä laskelma hieman hahmottaa sitä, mitä tapahtuu kun arkkitehti päätätä "hieman" siirtää WC-istuinta tai pesuallasta - kaaosteoriavaikutus muille suunnittelualoille on suuri. Uusiksi menee monta eri suunnittelumallia ja niiden koordinointi on työlästä. En sano, etteikö pääobjekteja saisi siirrellä, onhan se paljon helpompaa hiirellä kuin hiltillä, mutta parin siirron jälkeen se paikka pitäisi kyllä jo löytyä... Ja tästä vielä yksi asia: mallihuoneessa tai -alueilla voi tehdä mitä vaan, TATE siirtää mielellään kamoja parempiin paikoihin. Mutta jos rakennuksessa on 500kpl mallihuoneita, niin pistorasioiden, kytkimien, pesualtaiden jne. siirtoon menee vähän enemmän aikaa = rahaa.

Suunnitellaan ensiksi, sitten mallinnentaan.

Viikon kuvat:
13 objektia / m2 vs. 1 (tai 2)

CAD-softat ja 3D

Geometrialtaan onnistuneen tietomallinnuksen edellytyksenä on yhdistelmämallin luominen heti suunnittelun alkuvaiheissa.

CAD-softia käyttävät suunnittelijat tietävät, että markkinoilla ei löydy sovellusta, joka toimisi tietomallien rakentamistyökaluna ja samaan aikaan kokonaisuutta hallitsevana yhdistelmämallisovelluksena.

Jos joku teille väittää, että käyttää omaa cad-softaansa yhdistelmämallien tarkastelutyökaluna, hän on joko softamyyjä tai ammattitaidoton turisti.

Kun rakennuksen pinta-ala on luokkaa 4.000m2 tai suurempi, alkaa cad-softista potku lopppua, jos siihen tungetaan kaikki suunnittelualat - joko suoraan objekteina (miten päivitetään?) tai viitekuvatekniikoilla (näkyvät cad-softassa yhtenä isona mötikkänä). 

RYM Oy:n DRUM -hanke (http://www.rym.fi/tutkimusohjelmat/PRE/drum/) on mielenkiintoinen tekniikka, joka jollain tasolla toivottovasti lyö itsensä läpi. Valitettavasti osa meistä elää kuitenkin Autodesk -maailmassa joten olen erittäin skeptinen tekniikaltaan hyvien ajatusten löytämistä perille näihin softiin. Onhan yleisesti tiedossa, että paras tekniikka ei takaa markkinajohtajuutta tai läpimurtoa - sen takaa iso markkinointikoneisto.

Miten sitten tänä päivänä esimerkiksi TATE-suunnittelija voi toimia 3D:ssä, jos käytetty cad-softa ei sitä tue?

Pitää ottaa käyttöön joku apusofta, esim. Navisworks, Solibri, BIMsight, CadFaster tms. Sitten cad-softan tiedostot linkitetään kiinni valittuun apuohjelmistoon. Formaattina esim. dwg, ifc, nwc tai joku muu.

Ym. asia kuulostaa yksinkertaiselta, mutta matkassa on paljon mutkia edessä. Käytettäessä esim. MagiCADiä, ei ko. yhdistelmämallisoftiin voida suoraan linkittää dwg-tiedostoja. Tämä siksi, että magi käyttää proxyobjekteja. Jotta 3D-informaatio saataisiin siirtymään yhdistelmämallisoftaan, tulisi magicadissä ensiksi laittaa "3D-tila" päälle ja sitten tallettaan dwg + päivittää yhdistelmämallisofta lukemaan päivitetyt tiedostot.

Ja kun yhdistelmämallisoftassa on kiinni 20-50 dwg-tiedostoa, voi vain kuvitella kuinka kauan se kestää.

Ja kun viisi kollegaa mallintaa tietenkin samaan aikaan jotain toista osa-aluetta rakennuksessa, niin he eivät ole välttämättä tallettaneet omia osuuksiaan 3D-tilassa -> lopputuloksena yhdistelmämallisoftassa näkyy vain 2d-tietoa näiltä osin.

Entäpä IFC? Ihan toimiva, mutta esim. Navisworks ei osaa käyttää ainakaan magicadin värejä (kaikki menee valkoisena sisälle). Lisäksi IFC:n teko ja lukeminen kestää isommassa kohteessa liian kauan aikaa jolloin sen käyttö ei ole riittävän tehokasta, kun puhutaan lähes reaaliaikaisesta mallien päivitettävyydestä. 

IFC on hyvä formaatti, kun siirretään tietoa esim. projektipankin kautta muille suunnitteluosapuolille. Toimiston päivittäisenä, sisäisenä tiedonsiirtoratkaisuna se on liian massiivinen / hidas.

Toimivimmaksi ratkaisuksi Autodesk -maailmassa ehdottaisin kantapään kautta oppineena yhdistelmää magi + nwc + navisworks. Tällä tekniikalla yhdistelmämallin päivitys esim. minuutin välein on mahdollista ja takaa mallintajalle lähes reaaliaikaisen 3D-näkymän kokonaisuuteen. 

Isotkin kohteet pyörivät, päivitysten nopeus on riittävä, joskaan ei tehokas isoissa kohteissa. Aina menee jossain kohtaa raja sille, koska pitää suunniteltava kohde pilkkoa pienempiin osiin.

Toimivaa softaa ei ole olemassa, sellaisesta ei kannata edes uneksia. On selvitettävä tarjolla olevat vaihtoehdot ja valittava vähiten huono ratkaisu. Lisäksi on oltava rohkeutta luopua vääristä ratkaisuista, kun tekniikka kehittyy jollain muulla alustalla paremmaksi / pidemmälle. 

Viikon kuva:

Autodesk -tuotteet sulassa sovussa. Näköjään tehoa riittää vielä MP3-musiikin pyörittämiseenkin...

Huomioi, että kyseessä on todellinen suunnittelijan työpiste - kolmioviivotin on edelleenkin yksi tietomallinnuksen perustyökaluja.

TATE-suunnittelu ja luonnosvaihe

Huomasin vuoden 2010  lopulla, kuinka tyhmä olen.

Luulin, että kaikille suunnitteluosapuolille ja tilaajille on jo selvää se, että nykyisenkaltaista suunnitteluprosessia noudattamalla TATE-suunnittelija ei voi tehdä luonnosvaiheessa koko rakennuksen kattavaa tietomallia. Asiastahan on puhuttu vasta noin 10 vuotta.

Kunnes käsiin tippui muutamia tarjouspyyntöjä, joissa pyydettiin talotekniikan massaluetteloita sekä ehdotus-, että yleissuunniteluvaiheen lopussa. Vähän aikaa meni kelatessa, että mitäköhän niissä oikeasti tarkoitetaan?

Jos TATE-suunnittelija osaisi suunnitella kohteen luonnosvaiheessa, niin mihin tarvitaan toteutussuunnitteluvaihetta?

Vuoden 2011 missioni näyttää olevan tämän lauseen toistaminen: "Suunnitellaan ensin, mallinnetaan sitten". Tuo ei tarkoita sitä, ettäkö mallinnus olisi turhaa - ei tietenkään. Mutta ennen mallintamista pitää miettiä. Pitää arpoa eri vaihtoehtoja. Vaihtoehtoiset ratkaisut ovat niin yleismaailmallisia asioita, että ei niitä kannata mihinkään mallintaa.

Kollegani sanoi hyvin: "Ehdotussuunnittelu on sitä, että poltetaan tupakkaa ja juodaan konjakkia". Olen täsmälleen samaa mieltä. Siinä vaiheessa pallotellaan ideoita, keskustellaan ja ihmetellään. Joku ehdotus voi jalostua jopa skissiksi asti. Tai ainakin lauseeksi muistioon.

Kun voittanut ehdotus on muotoutunut, sitä aletaan tarkentaa. Simuloidaan olosuhteita, energiaa jne. Tutkitaan, toimiiko vaihtari. Jos ei toimi, niin muutetaan sitä hieman. Mallinnetaan vaikkapa mallihuone. Sen voisi vaikkapa visualisoida, jotta käyttäjäkin tajuaisi, mitä on saamassa. He voisivat vaikuttaa asioihin, kun juna ei ole mennyt vielä  ohi.

Kun ollaan päästy eteenpäin, niin aloitetaan yleissuunnittelu. Mennään vielä pidemmälle vaihtoehdon tutkimisessa. Mutta ei tehdä missään nimessä koko rakennuksen kattavaa TATE-verkostoa.

Yleisuunnitteluaika on TATE-puolelta avustavaa suunnittelua. Autamme rakennesuunnittelijaa ja arkkitehtiä, jotta he saavat omat mallinsa tehtyä. Kerromme tilavaraukset, kerromme reititykset jotta ei tule yllätyksiä palkistojen kanssa.

TATE-tekee 2D-leikkauksia. Kyllä, luit oikein. 2D-leikkaus. Siis ei mallista otettu, vaan sellainen perinteinen, piirretty leikkaus. Sen avulla  kerromme esim. alakattokorot. Hyvässä projektissa yleissuunnitteluvaiheen 2D-leikkaukset pätevät myös toteutussuunnitteluaikana. Niiden perusteella 5 TATE-mallintajaa voivat aloittaa omien järjestelmiensä mallintamisen siten, että verkostot eivät törmäile. Kaikilla on selvä reitti, missä korossa kulkea.

Kun TATE-suunnittelijalta vaaditaan "mittatarkkaa ja virheetöntä mallia" (ei muuten voitu jättää tarjousta tuosta kohteesta) niin toivoisin, että suunnitteluvaiheiden sisältöä kunnioitettaisiin. Eri suunnittelualojen vaiheistus ei ole olemassa ihan turhaan hyvässä suunnittelunohjauksessa.