[Vihreä Foorumi 28.2.2013]: Sirje Vares: BIM-tietomallit ja materiaalien hallinta

550 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
550
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
3
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

[Vihreä Foorumi 28.2.2013]: Sirje Vares: BIM-tietomallit ja materiaalien hallinta

  1. 1. BIM tietomallit ja materiaalien/tuotteidenhallintaVihreä Foorumi: Materiaali- ja resurssitehokkuusto 28.2. 13 HuutokonttoriSirje Vares, VTT
  2. 2. 5.3.2013 2 Sisältö1) BIM tietomalli2) Tuotetietojen käyttö mallisovelluksissa3) Tietomallit ja tuotetietietojen tarve4) Tuotetietojen lisääminen malliin5) Tuotetietojen hyödyntäminen analyyseissä6) Ympäristövaikutuslaskenta
  3. 3. 5.3.2013 3 BIM tietomalli BIM (Building Information Model) tietomalli on rakennuksen ja rakennusprosessin koko elinkaaren aikaisten tietojen kokonaisuus digitaalisessa muodossa Rakennushankkeen tuotemallipohjainen tiedonhallinta liittää yhteen suunnittelussa, tuotevalmistuksessa, rakentamisessa ja rakennusten käytössä sekä ylläpidossa tarvittavat tiedot BIMCON1) BIM tietomallit
  4. 4. 5.3.2013 4 Rakennuksen tietomallinnus  Rakennuksen tietomallinnus tapahtuu suunnitteluohjelmistojen avulla (ArchiCAD, Revit, Tekla, MagiCAD)  Perusvaatimuksena on, että suunnitteluohjelmiston alkuperäismallista voidaan tallentaa IFC-muotoinen avoimen tiedonsiirron malli (USA ja eräät muut maat ottaneet käyttöön COBie siirtoformaatin)  IFC (Industry Foundation Classes) formaatti kehitettiin tietojen siirtotapauksia varten, niin että tietomallien käyttäjät voisivat hyödyntää tietomallitietoja omissa suunnittelu, mallinnus sekä simulaatio tarkoituksiin  Kansainvälinen organisaatio, Building Smart International, kehittää ja koordinoi avoimen tiedonsiirron käsitettä (’OpenBIM’) sekä IFC kehitystyötä1) BIM tietomallit
  5. 5. 5.3.2013 5 Tuotemallitieto  Vaatimukset  Tilaohjelmat, työpiirustukset, luonnokset  Rakennesuunnittelu  Tuoteosasuunnittelu  Talotekniikkasuunnittelu (sähkö, LVI)  Määrä- ja kustannuslaskenta  Detaljit, 4D aikataulut, simulaatiot  Käyttö ja ylläpitoProIT, Rakennusteollisuus RT ry (2005)1) BIM tietomallit
  6. 6. 5.3.2013 6 Tuotetiedot malleissaGeometria-, tunniste ja ominaisuustieto  Kolmiulotteinen geometriatieto palvelee piirustusten tuottamista  Rakennusosien ja tuotteiden tunnistetietojen kautta saadaan mallista määrätiedot kustannuslaskentaan tai tuotannon suunnitteluun  Rakennustuotteiden ominaisuustietoja tallennetaan malleihin vielä melko vähän kuitenkin tarve kasvaa mallien hyödyntämisen kasvaessa ja erilaisten analyysiohjelmien lisääntyessä . Ainakin energiasimulointi, hiilijalanjälkilaskenta, elinkaarisuunnittelu esittävät vaatimuksia tuoteinformaatiolle 2) Tuotetietojen käyttö mallisovelluksissa
  7. 7. 5.3.2013 7 Materiaalien ominaisuustieto  Arkkitehtimalliin tallennetaan tyypillisesti rakennusosan päämateriaali (esim. betoniseinä) ja sen vaatimus (esim. ääneneristävyysvaatimus 48 dB) ~400 mm 415 mm  Rakennemallissa materiaali määritetään tarkemmin  Betoniseinä -> betoni, lujuusluokka K30  Betoniseinä -> u-arvo 0,17 W/m2K  Tuotetiedot voivat tarkentua toteutusmuodoiltaan erilaisissa hankkeissa eri tavoin, kuitenkin tuotetiedot malleissa jäävät yleensä hyvin geneerisiksi  Urakoitsijan oma asuntotuotanto – urakoitsija voi valita käytettävät rakennetyypit jo ennen arkkitehtimallin syntymistä  Perinteisessä tilaajan toteutettavassa rakentamisprosessissa saatetaan tilaratkaisuja ja rakennuksen ulkomuotoa suunnitella pidemmälle ennen kuin rakenneratkaisuista päätetään2) Tuotetietojen käyttö mallisovelluksissa
  8. 8. 5.3.2013 8 Tuotevalmistajakohtainen tieto  Tuotevalmistajakohtainen tuotetieto löytyy tietomallista tyypillisesti silloin, kun tietyn rakennusosan mallintamiseen on tarjolla parempia valmiiksi mallinnettuja 3D- Weber seinän 3D objekti objekteja valmistajakohtaisina kirjastoina kuin yleisinä (geneerisinä) objekteina/komponentteina  Jos tietomallia hyödynnetään hankkeessa muuhunkin kuin piirustusten tuottamiseen, tuotevalmistajakohtaista tietoa tulisi löytyä mallista vain todellisia tuotevalmistajavalintoja vastaavastiWeber seinän tuoteinformaatio ja relaatiot 2) Tuotetietojen käyttö mallisovelluksissa
  9. 9. 5.3.2013 9 Tuotetietojen lisäys tai linkitys malleihin Tuotteen ominaisuudet: Tuotestandardit • Koostumus • Tekniset ominaisuudet Käyttöikämalli • Ympäristövaikutukset Ohjeet • Käyttöikä … Suunnittelumalli Toteumamalli Kunnossapitomalli (as designed) (as built) (as maintained) Arkkitehti-, rakenne-, Sisältää Sisältää valmistaja- LVI-malli - esittää valmistajakohtaisia kohtaisia tietoja vaatimuksia tuotteille tietoja tuotteiden tuotteiden huolloista ja ominaisuuksista kunnossapidosta3) Tietomallit ja tuotetietietojen tarve
  10. 10. 5.3.2013 10TEHTÄVÄ TUOTETIETOJEN TARVE Edellytykset käytölle (asentaminen, rakenne, detaljointi, käyttöohjeet,Elinkaarisuunnittelu käyttöolosuhteet). Tiedot joita tarvitaan käyttöikäarvioinnissa. Vaihtoehtoisesti käyttöikälaskentamalli, jossa taustalla käyttöikään vaikuttavat parametritToimivuuden Tekniset ominaisuudet (lujuus, lämpö, palo …)suunnittelu Ympäristövaikutukset, käyttöikä, huollot, pinnoitukset, käyttöikäaikainenLCA ja LCC arviot korjaus ja uusimistarve. Materiaalien elinkaarikustannukset (hankinta, asennus, huolto, purku, uusiminen).Terveellisen sisäilman Sisäilmaemissiot / emissioluokkasuunnitteluRiskien minimointi Tuotteen koostumus, kemikaalien käyttö, käytönaikaiset päästöt maahan ja veteen Käyttöikä, osakomponenttien uusimisjaksot, pinnoitukset, vaatimukset tarkastuksille, hoidoille ja kunnossapidolle.Kunnossapidonsuunnittelu, optimointi Ikäkäyttäytyminen, vaihtoehtoiset hoito ja kunnossapitosuunnitelmat, kunnossapitokustannukset. Malli, joka mahdollistaa kunnossapidon optimoinnin.Hoito ja kunnossapito Hoito ja kunnossapito ohjeet, malli jonka avulla voidaan aikatauluttaa jaohjeistus niputtaa yhteen useampia kunnossapitotoimenpiteitä ’As built’ mallin olemassaolo, josta näkyy tiedot koskien käytettyjä materiaalejaKorjausrakentaminen Ohjeet ja vaatimukset puretuille materiaaleille (esim. kaatopaikka kelpoisuus)Käytöstä poiston Uudelleenkäytön, kierrätyksen tai kaatopaikkasijoituksen ohjeetsuunnitelma 3) Tietomallit ja tuotetietietojen tarve
  11. 11. 5.3.2013 11 ArchiCAD ja tuotetieto RAKENNE instanssi, esim. seinä Mahdollistaa tuotetiedon RAKENNETYYPPI TUNNISTEET JA OMINAISUUDET 3D-TEKSTUURIT tallentamiseen • Talo 2000-rakennusosakoodi ja• nimi, esim. VS 101• rakennekerrokset yksilöllinen ID, rakenteellinen malliin: tehtävä, muutos-status (korjausrak. ) (materiaalikerrokset) • AcousticRating, Manufacturer, FireRating jne. (IFC-tietokentät)  Rakenne tasolla (seinä) RAKENNEKERROS 1 RAKENNEKERROS N  rajoitetusti myös RAKENNEKERROS 2 (materiaali 1) (materiaali 2) (materiaali) rakennetyyppi tasolle sekä sen MATERIAALINIMIKE TÄYTE PAKSUUS TYYPPI sisältämien eri( =rakennekerroksen täyteen • nimi, esim. Muurattu tiili esim. 85 mm runko/ nimi, esim. Muurattu tiili) • 2D-piirtotäyte pinnoite/ kerrosten • lämpöominaisuudet muu materiaaleille. LÄMPÖOMINAISUUDET • lämmönjohtavuus • tiheys • ominaislämpökapasiteetti4) Tuotetietojen lisääminen malliin
  12. 12. 5.3.2013 12 RAKENNE instanssi, esim. seinä Revit ja tuotetieto RAKENNETYYPPI TUNNISTEET JA OMINAISUUDET 3D-TEKSTUURIT• nimi, esim. VS 101 • rakennusosan tunniste (”model”)• rakennekerrokset kokoonpanotunnus (”assembly Laajempi (materiaalikerrokset)• ominaisuudet, esim. U-arvo • code”) Paloluokka, … mahdollisuus tuotetiedon tallentamiseen. RAKENNEKERROS 1 RAKENNEKERROS 2 RAKENNEKERROS N (materiaali 1) (materiaali 2) (materiaali) Kolme tasoa tallentamiselle: MATERIAALI• nimi, esim. Kahi-tiili PAKSUUS esim. 5 mm KANTAVA RAKENNE (”Structural material”) FUNKTIO kantava rakenne/ eriste  Rakenne• ominaisuudet (valmiit kentät)• custom parameters (käyttäjän X (kyllä/ei) tai ilmarako/ kalvo/ viimeistelypinta jne. (seinä), lisäämät ominaisuuskentät)  Rakenne- tyyppi OMINAISUUDET CUSTOM PARAMETERS•• lämpötekniset ominaisuudet rakennetekniset ominaisuudet • • käyttäjän määriteltävissä esim. hiilijalanjälki  Materiaali-• visualisointi taso kirjaston kautta LÄMPÖTEKNISET FYSIKAALISET VISUALISOINTI• lämmönjohtavuus • kimmokerroin • varjostus• ominaislämpökapasiteetti • Poissonin suhde • pintakuvio• tiheys jne. • jne. • pinnan rei’ityskuvio 4) Tuotetietojen lisääminen malliin
  13. 13. 5.3.2013 13 Rakennesunnittelu - Tekla Structures  Rakennuksen 3D-mallit sekä kantavien rakenteiden suunnittelun  Rakennekirjasto sisältää tuotevalmistajien objektitiedostoja,  (tuoterakenteet, liitokset) (teräsrakenteet, ikkunat, betonirakenteet…) tai suunnittelijan itse tekemiä komponentteja  Tuoterakenteisiin on mahdollista linkittää muuta tuoteinformaatiota, kuten esim. käyttöikä- ja ympäristöinformaatiota  Ohjelmasta voidaan tulostaa rakennuksen kaikki tuotelistat  Malliin voidaan lisätä myös omia attribuutteja4) Tuotetietojen lisääminen malliin
  14. 14. 5.3.2013 14 Tuotetiedon hyödyntäminen analyyseissä Keskitetty tuotetietomalli Hajautettu malliENNUS laskenta RYM:in Pre ohjelma DRUM5) Tuotetietojen hyödyntäminen analyyseissä
  15. 15. 5.3.2013 15 Tuotetietojen kattavuus malleissa / ympäristölaskenta Arkkitehtimallien rajoitteita määrälaskennan ja sitä kautta myös erilaisten analyysien kannalta ovat:  usein puuttuvat maanrakennustyöt, perustukset (sokkelista alaspäin), ulkopuoliset rakenteet ja varusteet, vesikaton puutyöt ja varusteet, listat, kittaukset, heloitukset, alakattojen otsapinnat, pintarakenteet ja kaikki detaljit ja liittymät  Pintamateriaaleja kuten seinälaatoituksia ei yleensä mallinneta, vaan ne lasketaan esim. tietomallin vyöhykkeistä, ja vyöhykkeet puuttuvat malleista valitettavan usein  Suunnittelun edetessä malli täydentyy  Ympäristölaskennan osalta tärkeä määrittää mistä mallinnusvaiheesta määrätiedot otettu5) Tuotetietojen hyödyntäminen analyyseissä
  16. 16. 5.3.2013 16 Ympäristölaskennan haasteet suunnittelussa  Tietomallintaminen ei vielä ole alan yleinen käytäntö  Suunnittelussa tapahtuvaa mallintamista pitää ohjata, jotta päästölaskenta suunnittelumallien pohjalta olisi luotettavaa tai ylipäätään mahdollista  Yritysten pieni koko ei tarjoa riittäviä resursseja kehitystoimintaan ja mm. tietomallintamisessa saatetaan käyttää ulkopuolisia konsultteja  Suunnittelijan kannalta on helpompaa, jos erinäiset analyysit voi tehdä suoraan suunnitteluohjelmistossa ilman työlästä materiaalikohtaisten tietojen syöttämistä  Ei ole olemassa kattavia tuotetietokirjastoja. Usein tuotetietokirjasto on vain tuoteobjekti, josta puuttuu tuotetietosisältö  Suunnittelun alkuvaiheessa tehtävät analyysit vaativat kompromissia tulosten tarkkuuden ja mallinnustarkkuuden välillä5) Tuotetietojen hyödyntäminen analyyseissä
  17. 17. 5.3.2013 17 Suunnittelutyökalut ja hiilijalanjälkilaskenta  Suunnitteluohjelmiin ollaan kehittämässä lisäosia tai integroimassa ympäristölaskentaa osaksi suunnittelua  Toistaiseksi ne eivät sisällä rakennusmateriaalien ympäristövaikutuksien tietoa koko elinkaaren ajalta  Suunnittelijan uudet apuvälineet ympäristövaikutusten laskentaan:  EcoDesigner (integroitu ArchiCAD 16 versioon)  Ecotect Analysis (Autodeskin erillinen analyysiohjelma)  Greenbuilding studio (web-käyttöliittymä, suunnittelun alkuvaiheen analyysipalvelu)  Ilmari (web-käyttöliittymä, VTT:n työkalu)6) Ympäristövaikutuslaskenta
  18. 18. 5.3.2013 18 Käytönaikainen energiankulutus, CO2-päästö EcoDesigner Materiaaliominaisuudet, joita talon vaipalle tarvittiin: • Lämmönjohtavuus [W/m K] • Tiheys [kg/m3] • Ominaislämpökapasiteetti [J/kg K]6) Ympäristövaikutuslaskenta
  19. 19. 5.3.2013 19 Energia ja CO2 päästölaskennan tulos, EcoDesigner Energiankulutus, Kustannus Primäärienergia, Hiilidioksidipäästö6) Ympäristövaikutuslaskenta
  20. 20. 5.3.2013 20 YHTEENVETO Tietomallit tukevat jo nyt erilaisia simulaatio ja analyysitarpeita Edellytyksenä on, että tarvittava materiaalikohtainen tieto on sisällytetty tai linkitetty malliin Koko elinkaarisuunnittelua varten tuoteinformaation sisältö ei ole vielä yhtenäisesti määritelty, eikä ole olemassa yhtenäisiä tuotetietokirjastoja, johon mallissa olevat tuotteet voidaan linkittää Avoin tiedonsiirtoformaatti IFC on kehitetty, jotta tiedon siirto ja käyttö eri ohjelmien välillä sujuisi vaikeuksitta, mutta edelleen tuotteiden identifiointiin eri ohjelmien välillä vaikeata Tietomalliin voidaan syöttää materiaalikohtaisia ominaisuustietoa, mutta miten varmistetaan tiedon laatu? Ympäristövaikutusten laskentaohjelmia käytetään mallien rinnalla, mallista saadaan esimerkiksi määrätiedot laskentaan (Ilmari-työkalu) Laskentaa integroidaan malliin, kuten esim. käytönaikainen CO2- päästölaskenta ArchiCAD :issa
  21. 21. 5.3.2013 21VTT luo teknologiastaliiketoimintaa

×