4D-mallinnus talotekniikan tuotannonohjauksen työkaluna

Abstract

Tietomalli on rakennuksen digitaalinen tietokonemalli 3D-muodossa joka sisältää rakentamiseen käytettyjä materiaaleja, talotekniikan komponentteja sekä niiden ominaisuuksia. Tietomalli on pitkään toiminut työkaluna talotekniikan suunnittelussa sekä asennusjärjestysten ja törmäystarkastelujen havainnollistamisessa. Vasta viime aikoina on alettu ymmärtämään, että perinteistä 3D-mallia voidaan käyttää myös muihin tarkoituksiin. Kun 3D-malliin ja sen objekteihin linkitetään hankkeen aikataulu, voidaan puhua 4D-suunnittelusta. 4D-malli mahdollistaa talotekniikan tuotannonohjauksen uusin menetelmin, kun päästään visuaalisesti tarkastelemaan aikataulu viivaimen avulla missä vaiheessa pitäisi olla mitäkin komponentteja asennettuna.

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää käytettävissä olevien ohjelmistojen soveltuvuutta 4D-mallinnukselle talotekniikan tuotannonohjausta varten. Työn lähtökohtana oli selvittää oikeanlainen mallinnusprosessi sekä kartoittaa 4D-mallinnuksen mahdollisuuksia kohdeyrityksen talotekniikan tuotannonohjausta varten. Projektin aikana syntyvän mallin tarkoituksena oli toimia kohdeyrityksen mallinnusinformaationa tulevia projekteja varten. Opinnäytetyössä talotekniikan 4D-mallinnusta tehtiin Kalasataman keskuksen REDI projektia varten ja työ toteutettiin SRV Rakennus Oy:n talotekniikkayksikön toimeksiantona.

Työn perusteella voidaan todeta että mallinnusprosessissa käytetyt ohjelmat osoittivat potentiaalia ja ovat varteenotettavia työkaluja talotekniikan tuotannonohjausta varten. 4D-malli vaatii kuitenkin vielä jatkokehitystä, jotta tuotannonohjaus mallia käyttäen saataisiin toimimaan sujuvammin. Suurimmat haasteet mallissa liittyivät mallin käytettävyyteen, kun sen sisältämät suuret objektimäärät kuormittivat ohjelmaa. Kun tietomallinnukseen käytetyt ohjelmat ja prosessit kehittyvät tulevat 4D-tietomallien hyödyt olemaan tulevaisuudessa suurempia.

Byggnadsinformationsmodellering eller BIM, är en digital datormodell av byggnaden i 3D-format. Modellen innehåller information om material, som använts i byggnaden, fastighetens teknik samt teknikens egenskaper. Byggnadsinformationsmodeller har varit i bruk under en längre tid vid planeringar av fastighetstekniska lösningar samt vid visualisering av installationsordning och kollisionsgranskning av tekniken. Det är först nyligen som man förstått att den traditionella 3D-modellen kan även användas för andra ändamål. När en tidsaspekt kopplas till 3D-modellens objekt som en tidsplan, kan man tala om 4D-planering. 4D-modellen tillåter användaren att göra produktionsstyrning inom fastighetstekniken med nya metoder då användaren kan med hjälp av tidsplanen undersöka när och var någon specifik komponent skall vara installerad.

Syftet med detta examensarbete var att undersöka och avgöra lämpligheten av tillgänglig programvara för 4D-modelleringsprocessen. Syftet var också att hitta rätt modelleringsprocess samt kartlägga 4D-modellernas möjligheter inom företagets fastighetstekniska produktionsstyrning. Målet med projektet var även att skapa en 4D-modell för produktionsstyrningen samt dokumentera processen som kunde fungera som en grund för framtida modelleringsprojekt. 4D-modelleringen i examensarbetet gjordes för Fiskehamnens centrum projektet REDI och arbetet gjordes som beställning för SRV Rakennus Oy.

Baserat på detta examensarbete kan man som slutsats säga att den programvara som används i modelleringsprocessen visade potential och är värdiga verktyg för produktionsstyrningen som görs med hjälp av en 4D-modell. Det är dock värt att nämna att modellen kräver ytterligare utveckling för att kunna utföra produktionsstyrningen på ett smidigt sätt. De största utmaningarna med modellen var de stora mängderna objekt som modellen innehöll, som belastade programvaran och gjorde användbarheten svår. 4D-modellernas fördelar i byggbranschen kommer att bli större i framtiden då modelleringsprocessen och programvaran utvecklas.

Building information model, BIM is a digital computer model of the building in 3D format. The model includes information about the materials used, building systems components and their properties. The building information model has been in use for a long time in the planning phase of building system engineering and in the visualization of installation order. It has recently been understood that the traditional 3D model can be used for other purposes as well. When a time aspect is linked as a schedule to the 3D model it can be regarded as 4D planning. The 4D model allows the user to do building technology production management with new methods. The schedule that is linked to the objects enables the user to examine when specific components should be installed.

The purpose of this Bachelor’s thesis was to determine the suitability of the available software for the 4D modelling process. The aim of the thesis was also to find the right modelling process as well as to map the 4D models possibilities for the company’s building systems services production control. The goal of the project was to create a 4D-model for the building systems services that can be used as a basis for future modelling projects. The 4D modelling in the thesis was done for the Kalasatama Centre project REDI and the thesis was made for SRV Rakennus Oy.

Based on this thesis it can be concluded that the software used in the modelling process showed potential and are worthy tools for the production control done with a 4D-model. However, the model still requires further development in order to control production using the 4D model. The main challenges related to the model were the large amounts of objects in the model that strain the program and resulted in poor usability. In the future the 4D models will be more beneficial for the construction industry, when the modelling process and the software develop.