Digitoday

Valikko

Rakennusala laajenee neljänteen ulottuvuuteen

Neljällä ulottuvuudella voidaan simuloida rakennustyön toteutusta ja hakea vaihtoehtoisia ratkaisuja etenkin monimutkaisissa kohteissa.
Neljällä ulottuvuudella voidaan simuloida rakennustyön toteutusta ja hakea vaihtoehtoisia ratkaisuja etenkin monimutkaisissa kohteissa.

Rakennusteollisuudelle ohjelmistoja toimittavan Teklan tuotehallinnan johtaja Ragnar Wessman näkee, että rakentamisen alalla on tapahtumassa murros tietotekniikan käytössä.

- Alalla ollaan siirtymässä piirustuspohjaisesta rakentamisen prosessista mallintamispohjaiseen prosessiin, jossa kohteesta tehdään pienoismalli tietokoneelle, Wessman sanoo.

Vaikka suunnittelu onkin alkanut siirtyä tällaiseen prosessiin, muu rakennusprosessi ei Wessmanin mukaan sitä vielä juuri käytä. Keskeinen etu mallin käytöstä on Wessmanin mukaan siinä, että kun samaa tietoa ei syötetä turhaan moneen kertaan, virheiden määrä vähenee.

- Mallia käytetään jo erityisesti teräsrakenteiden suunnittelussa niinkin pitkälle, että se ulottuu myös tuotannonohjaukseen aina rakenteet valmistavalle konepajalle asti, Wessman sanoo.

Myös betonielementtituotannon puolella mallinnusta ollaan ottamassa käyttöön, mutta Wessmanin tietämän mukaan missään yrityksessä mallia ei vielä ole otettu käyttöön läpi koko tuotannon. Kun malli ohjaa tuotantoa suunnittelusta pystytykseen ja valmistuksen koordinointiin, on kyse isosta kulttuurimuutoksesta.

Virtuaalinen rakennus tietokoneen sisällä

Mallinnettu rakennus on tavallaan virtuaalinen rakennus tietokoneen sisällä. Sillä on ominaisuuksia, joita oikeallakin rakennuksella on. Seinillä on kantavuutensa, tiloilla tilavuutensa ja ääniominaisuutensa. Tietosisältö tarjoaa paremman lähtökohdan useille suunnittelutehtäville.

- Rakennusteollisuudessa on erikoista se, että jokainen rakennus on kärjistetysti sanottuna ainutlaatuinen prototyyppi. Esimerkiksi autoteollisuudessa prototyypit rakennetaan ensin tietokoneella. Nyt mallia voidaan käyttää rakennuksen virtuaalisena esityksenä ja prototyyppinä, VTT:n rakennus- ja yhdyskuntatekniikan johtava tutkija Arto Kiviniemi näkee.

Kiviniemi on sitä mieltä, että tietojen vaihdannan mahdollistavat standardit alkavat olla paikallaan. Sellaisia ohjelmia, jotka tukisivat standardeja kunnolla, ei tosin ole vielä paljon markkinoilla.

- IFC-luokkakirjastojen asema on vahvistunut paljon. Kuulin juuri, että esimerkiksi Kiinassa IFC aiotaan ottaa kansalliseksi standardiksi. Kiina on niin merkittävä markkina, että sen vaikutus ohjelmistojen IFC-tukeen tulee olemaan huomattava, Kiviniemi sanoo.

Rakennusten mallintamiseen liittyy myös vielä osin ratkaisemattomia kysymyksiä. Yksi näistä on mallien tekijänoikeus. Mallit sisältävät rikkaampaa informaatiota kuin piirustukset, mikä mahdollistaa niiden monipuolisemman käytön.

- Kuka saa käyttää malleja ja kenelle maksetaan korvaukset? Nämä asiat ovat vielä auki, mutta Suomessa Rakennusteollisuus RT ry on jo tehnyt merkittävästi tällä saralla, Kiviniemi sanoo.

Mallinnus yleistyy vasta vuosien päästä

- Prosessien muuttaminen ei tapahdu kädenkäänteessä. Laajamittaiseen käyttöön päästään ehkä 5-10 vuodessa eikä se ole kiinni tietotekniikan kehityksestä vaan kulttuurimuutoksen hitaudesta, Wessman sanoo.

Rakentamisen trendeinä Wessman näkee mallintamisen yleistymisen ohella sen, että rakennusalan tuottavuuden on noustava. Tuottavuus on itse asiassa laskenut 30 viime vuoden aikana, kun esimerkiksi mekaniikkateollisuudessa tuottavuus on noussut 170 prosenttia.

Tietotekniikan laajempi käyttö ja mallintaminen tuovat Wessmanin arvion mukaan helpotusta tuottavuuspaineisiin samoin kuin se, että rakentamista pyritään edelleen siirtämään työmaalta teollisuuteen.

Standardien ja mallinnuksen käyttöönotto on kestänyt useita vuosia. IFC-määritykset ovat olleet valmiita jo viime vuosikymmenen lopulta lähtien. Myös VTT:n Kiviniemi arvelee, että menee vielä viidestä kymmeneen vuotta, ennen kuin mallinnuksesta tulee alalla valtakäytäntöä.

Standardoinnin ongelma on Wessmanin mukaan siinä, että se laahaa aina vähän jäljessä muuta kehitystä. Niinpä pisimmälle ehtineet järjestelmät yleensä tekevät asiat muuten kuin standarditavoilla.

Wessmankin on sitä mieltä, että tuotemallinnusprosessin myötä iso määrä rakentamiseen liittyvää sählinkiä jää pois. Murros vain tapahtuu hitaasti siksi, että kenttä on niin pirstoutunut. Yksittäisen yrityksen siirtymisestä ei tule niin suurta hyötyä kuin että koko ketju siirtyy siihen

4D-malliin mukaan resurssitiedot

Johtaja Juha Tammivuori rakennusyhtiö Skanskasta asettaa mallintamisen perspektiiviin toteamalla, että se on vain osaratkaisu. Rakentaminen on tiedonsiirtoa prosessista toiseen, ja monet laatuvirheet ja toimitusaikaviiveet ovat johtuneet siitä, ettei tieto siirry oikein.

Digiajan tultua rakentamiseenkin Tammivuori näkee suuren mahdollisuuden siinä, että tietoja kootaan tietovarastoon. Tällainen "building information model" on tuotemallipohjainen tietovarasto.

- Malli ei ole pelkkä kuva, vaan se on tietovarasto. Siinä tulee haasteeksi se, että tietojärjestelmät keskustelevat keskenään. Alalla odotetaan kuin kuuta nousevaa, että IFC-standardi tulee ratkaisemaan näitä haasteita, Tammivuori sanoo.

4D-suunnittelussa tietovarastoon liitetään aikataulusuunnittelu ja määrä- ja resurssitiedot. Tällaista tuotemallipohjaista rakentamista Skanska on Tammivuoren mukaan harjoitellut kymmenissä kohteissa. Automaattinen tiedonsiirto ei kaikin osin vielä kuitenkaan toimi.

Skanska on ottamassa mallin pohjautuvaa rakentamista käyttöön asunto- ja korjausrakentamisessa. Tammivuori toivoo, että 4D-mallit toimisivat jo ensi vuonna.

- Kaikissa projekteissa mallintamista ei välttämättä tarvita. Hyöty on suurin kompleksisissa projekteissa, Tammivuori sanoo.

Senaatti-kiinteistöt on arvioinut tuotemallipohjaista rakentamista useissa kohteissaan. Ensimmäinen oli rakennusalan Vera-projektiin kuulunut Teknillisen korkeakoulun suuri luentosali. Mallia on käytetty myös Joensuun yliopiston Aurora 2:n, Tampereen teknillisen yliopiston päärakennuksen ja Helsinkiin tulossa olevan musiikkitalon suunnittelussa.

- Mallia on testattu rakentamisen eri vaiheissa ja osapuolia on mukana ollut yhdestä useampaan. Olemme myös selvittäneet, miten mallintaminen muuttaa investointiprosessia, arkkitehti Auli Karjalainen Senaatti-kiinteistöistä sanoo.

Senaatti-kiinteistöjen pilottikohteissa on havaittu, että tiedonkulku paranee ja prosessi sujuvoituu. Parantunut havainnollisuus ja ymmärrettävyys auttavat myös asiakasta hahmottamaan projektia.

Mallintamisen etuihin Karjalainen laskee myös sen, että kustannusten ja aikataulujen hallinta paranevat. Avoimia kysymyksiä ovat hänen mukaansa vielä muun muassa urakoitsijan tehtäväluettelot. Ne ovat edelleen vanhassa maailmassa. Mallintaminen on vielä tapauskohtaista, mikä aiheuttaa lisäkustannuksia, mutta Karjalainen uskoo tämänkin helpottuvan tulevaisuudessa.

- Mallintaminen tulee isoihin projekteihin, mutta pientalot ja rivitalot pysyvät paljolti perinteisen cadin käytössä. Pienet yritykset eivät lähde mallintamaan, koska it-satsaukset ovat kalliita, Kiviniemi uskoo.

Toisaalta Kiviniemi arvioi mallinnuksen leviävän käytössä aivan kuten cad, jonka käyttö alkoi 1980-1990-lukujen taitteessa ensin isoista yrityksistä ja laajeni sitten myös pieniin yrityksiin.

Perinteisessä dokumenttipohjaisessa suunnittelussa, jota cad-suunnittelu edustaa, samoja asioita käsitellään monissa dokumenteissa. Kun jokin asia muuttuu, se pitäisi muistaa muuttaa moneen paikkaan.

- Kun dokumentit generoidaan sen sijaan mallissa, tulevat muutokset saman tien kaikkiin paikkoihin. Tämä vähentää virheiden määrää ja tuottaa myös alusta asti tarkempaa informaatiota, Kiviniemi luonnehtii.

Mallista tehtävän visualisoinnin avulla käyttäjä näkee paremmin, mitä on saamassa. Myös kustannusarviot tarkkenevat huomattavasti ja niiden toteutumista voidaan seurata reaaliaikaisesti. Myös suunnitelmaan tehtävien muutosten kustannusvaikutukset nähdään heti.

Videopelaaja oppii uudet mallit helposti

Kiviniemen mukaan virtuaalimallein rakennettavat prototyypit eivät ole mitään utopioita, vaan aivan mahdollisia. Ongelmana on vielä se, että ohjelmat eivät ole helppokäyttöisiä etenkään tiedonsiirron alueella ja että alalla on pula osaajista, jotka pystyisivät viemään tällaisen projektin läpi.

- Suuri osa suunnittelijoista ajattelee rakennuksia piirustusten kautta, mikä on luonnollista, kun heidän koulutuksensa on perustunut dokumenttipohjaisuuteen. Tästä on vaikea siirtyä mallintamiseen, Kiviniemi sanoo.

Videopelaajille liikkuminen virtuaalimalleissa ei kuitenkaan ole hankalaa. Itse asiassa virtuaalimallit ovat lähempänä reaalimaailmaa kuin rakennuksia varsin abstraktisesti tarkastelevat piirustukset. Kiviniemi arvelee nuoren suunnittelijapolven, joille pelit ovat tuttuja, omaksuvan uuden maailman vaivattomasti. Vie vielä pitkään ennen kuin niitä aletaan hyödyntää työmaalla asti.

Lue lisää aiheesta ITviikosta 34/2005.

Kommentit

    Näytä lisää

    Näitä luetaan!

    1. 1

      Floridan poliisi julkaisi mykistävän videon rämeeltä – ”Kuka sanoi, että dinosaurukset ovat kuolleet sukupuuttoon?”

    2. 2

      Kaksoissurmasta epäilty on jatkosodan veteraani – oli parempikuntoisena pitänyt huolta puolisostaan

    3. 3

      Presidentti Tarja Halonen antoi Suomen korkeimpia kunniamerkkejä tyranneille

    4. 4

      Bottaksen tilanteesta mielenkiintoinen paljastus – näin erikoisesti voi käydä tämän kauden jälkeen

    5. 5

      Perhe etsii vastausta kammottavaan kuvaan – mitä tai mikä ilmestyi yhtäkkiä yöllä kotipihalla otettuun valokuvaan?

    6. 6

      Helsingin Tapaninvainiossa suuri tulipalo – pelastuslaitos julkaisi paljonpuhuvan kuvan liekkimerestä

    7. 7

      Häneltä Kiira ja Petra Korpi ovat perineet kauneutensa - nuorekas Brita-äiti täytti 60 vuotta

    8. 8

      Pin up -malli Sini Ariell astui vaa’alle – numerot ”shokeeraavia”: ”Olen ollut tyhmä, sokea ja tekopyhä”

    9. 9

      Santeri, 20, ja Sofia, 19, myivät koko omaisuutensa ja lähtivät maailmalle: ”Haluan nähdä kaiken”

    10. 10

      Turkin media: Istanbulin yökerhoampuja on otettu kiinni

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Huomaatko piilossa olevan ihmishahmon 1880-luvun kuvassa? Vanha mysteeri hämmentää

    2. 2

      Perhe etsii vastausta kammottavaan kuvaan – mitä tai mikä ilmestyi yhtäkkiä yöllä kotipihalla otettuun valokuvaan?

    3. 3

      Pin up -malli Sini Ariell astui vaa’alle – numerot ”shokeeraavia”: ”Olen ollut tyhmä, sokea ja tekopyhä”

    4. 4

      Venäläisen sarjamurhaajan karmiva tarina: mahdollisesti kaikkien aikojen kolmanneksi raa'in henkirikossarja

    5. 5

      Santeri, 20, ja Sofia, 19, myivät koko omaisuutensa ja lähtivät maailmalle: ”Haluan nähdä kaiken”

    6. 6

      Kolme povekasta blondia: Natalie, 45, sekoitetaan jatkuvasti tyttäriinsä – erotatko kuvista kuka on äiti?

    7. 7

      Amerikkalaiset opettelevat arktista sodankäyntiä Jääkäriprikaatissa – vaikeuksia suomalaisten perustaidossa

    8. 8

      Manuela Bosco julkaisi harvinaisia yhteiskuvia perheestään – tyttären villi kampaus varastaa huomion

    9. 9

      Polttoainefirma repäisee upouudella mallilla: Tankkaa autoasi puolitoista vuotta kiinteällä kk-hinnalla

    10. 10

      Olli Rehnillä riita myymästään asunnosta oikeudessa – kuka maksaa 12 000 euron ikkunaremontin?

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Madonna julkaisi haarovälikuvan – Piers Morgan: ”Oksensin aamupalani”

    2. 2

      Poliisi ampui miehen maaliskuussa – vainajan autosta löytyi kolkko kirje

    3. 3

      Valesotilas yritti huijata – Tiina vedättikin takaisin: ”Naurettiin ukkoni kanssa niin, että mahaan koski”

    4. 4

      Häikäisevän kaunis morsian! Mika Häkkinen ja Marketa pääsivät poroajelun kyytiin – suloiset lapset mukana

    5. 5

      Mikan ja Marketan rakkaustarina – saksalaislehti paljasti kaunottaren menneisyyden

    6. 6

      Arto, 35, joutui väkisin mukaan perustulo­kokeiluun: ”Älyttömän huonot tunnelmat ”

    7. 7

      Masennuksen huonosti tunnettu alatyyppi nakertaa vaivihkaa – onko sinulla kolme näistä oireista?

    8. 8

      Kolme povekasta blondia: Natalie, 45, sekoitetaan jatkuvasti tyttäriinsä – erotatko kuvista kuka on äiti?

    9. 9

      Huikea muutos: Playboy-mallin kasvoilta pestiin tv-ohjelmassa vahva meikkikerros – tyrmistyi lopputuloksesta

    10. 10

      Patrik Laineen sydän on puhdasta kultaa – vastasi pienen fanin kirjeeseen ikimuistoisella tavalla

    11. Näytä lisää

    Näitä luetaan!

    1. 1

      Floridan poliisi julkaisi mykistävän videon rämeeltä – ”Kuka sanoi, että dinosaurukset ovat kuolleet sukupuuttoon?”

    2. 2

      Kaksoissurmasta epäilty on jatkosodan veteraani – oli parempikuntoisena pitänyt huolta puolisostaan

    3. 3

      Presidentti Tarja Halonen antoi Suomen korkeimpia kunniamerkkejä tyranneille

    4. 4

      Bottaksen tilanteesta mielenkiintoinen paljastus – näin erikoisesti voi käydä tämän kauden jälkeen

    5. 5

      Perhe etsii vastausta kammottavaan kuvaan – mitä tai mikä ilmestyi yhtäkkiä yöllä kotipihalla otettuun valokuvaan?

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Huomaatko piilossa olevan ihmishahmon 1880-luvun kuvassa? Vanha mysteeri hämmentää

    2. 2

      Perhe etsii vastausta kammottavaan kuvaan – mitä tai mikä ilmestyi yhtäkkiä yöllä kotipihalla otettuun valokuvaan?

    3. 3

      Pin up -malli Sini Ariell astui vaa’alle – numerot ”shokeeraavia”: ”Olen ollut tyhmä, sokea ja tekopyhä”

    4. 4

      Venäläisen sarjamurhaajan karmiva tarina: mahdollisesti kaikkien aikojen kolmanneksi raa'in henkirikossarja

    5. 5

      Santeri, 20, ja Sofia, 19, myivät koko omaisuutensa ja lähtivät maailmalle: ”Haluan nähdä kaiken”

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Madonna julkaisi haarovälikuvan – Piers Morgan: ”Oksensin aamupalani”

    2. 2

      Poliisi ampui miehen maaliskuussa – vainajan autosta löytyi kolkko kirje

    3. 3

      Valesotilas yritti huijata – Tiina vedättikin takaisin: ”Naurettiin ukkoni kanssa niin, että mahaan koski”

    4. 4

      Häikäisevän kaunis morsian! Mika Häkkinen ja Marketa pääsivät poroajelun kyytiin – suloiset lapset mukana

    5. 5

      Mikan ja Marketan rakkaustarina – saksalaislehti paljasti kaunottaren menneisyyden

    6. Näytä lisää