Link between a structural model of buildings and classification systems in construction

Abstract

Tutkimuksen tavoitteena on tunnistaa mahdolliset linkitykset rakennusalan yleisten luokitusjärjestelmien ja rakennesuunnittelumallin välillä. Työssä tarkastellaan rakennusalan eri toimijoiden avainprosesseja. Nämä prosessit osoittavat tarvittavat linkitykset rakennemallin ja järjestelmien välillä. Lisäksi verrataan suomalaisia, Yhdysvaltojen standardeihin perustuvia ja kansainvälisiä luokitusjärjestelmiä. Työssä tarkastellaan ja verrataan myös Suomessa ja Yhdysvalloissa käytössä olevia rakennuksen tietomallinnus (Building Information Modeling, BIM) -ratkaisuja malliperustaisen Tekla Structures -ohjelmiston kannalta.

Teoriaosassa esitellään rakennusprojektiin liittyviä lomakkeita ja prosessikaavioita Suomesta ja Yhdysvalloista sekä sovelletaan rakennetun ympäristön luokittelujärjestelmien kuvausta.

Työssä verrataan suomalaisia Talo 80-, Talo 90- ja Talo 2000 -järjestelmiä, Yhdysvalloissa ja Kanadassa käytössä olevaa MasterFormat 2004 -järjestelmää ja kansainväliseen käyttöön kehitettyä OmniClass-järjestelmää. Pääasiallinen ero MasterFormat 2004- ja Talo 2000 -järjestelmien välillä on se, että amerikkalainen järjestelmä perustuu työn tuloksiin ja suomalainen järjestelmä rakennusosiin. OmniClass on järjestelmistä kaikkein yksityiskohtaisin ja kattavin, koska sen tavoitteena on olla kaiken rakennustiedon luokittelun standardi.

Suomalaista projektinhallinnan prosessikaaviota ja amerikkalaista valmisosabetonin prosessikaaviota analysoidaan Tekla Structuresilla tehdyn 4D-mallin käyttäjien näkökulmasta. Objektien linkitys luokitusjärjestelmiin CAD-ohjelmistossa on pääsääntöisesti mahdollista kahdella tavalla: suoraan tai epäsuorasti. Tekla Structures Model Organizer -toiminnon luokitustyökalu käyttää epäsuoraa menetelmää. Model Organizer osaa tallentaa esimääritettyjä luokitusryhmiä mutta käyttäjä voi vapaasti luoda niin monta uutta ryhmää kuin projekti vaatii.

Tutkimusta varten tehdyt haastattelut osoittivat, mitä luokitusjärjestelmiä tällä hetkellä on käytössä, ja mitä puutteita on tiedonkulussa rakennusalan toimijoiden välillä. Työssä esitetään ehdotus koko rakennusprosessin kattavasta tiedonkulusta. Siitä selviää, missä vaiheessa rakennusosatieto lisätään Tekla Structuresiin ja kuinka Model Organizerin käyttö voi auttaa tietojen pitämisessä ajan tasalla ja helposti saatavissa.

Työhön sisältyy myös esimerkkejä kustannuslaskentaprosessista: summittainen ja tarkka laskentavaihe on esitetty Model Organizerin avulla. Model Organizerin hankintapakettiryhmiin perustuvat suodatus- ja raportointitiedot auttavat aliurakoitsijoita laatimaan tarkkoja tarjouspaketteja.

Tekijä esitteli tutkimuksen välituloksia CIB IDS 2009 -konferenssissa.

The objective of this study is to identify possible links between generic construction classification systems and the structural design model. The key processes of different players of the construction industry are examined. These processes indicate - necessary links between the structural model and the classification systems. Additionally, Finnish, USA-based and international classification systems are compared. Building Information Modelling solutions used in Finland and the USA are studied and compared in the perspective of Tekla Structures, a model-based software product.

Construction project forms and process diagrams in Finland and in the USA are presented in the theory part and the description of the built environment by classification systems is implemented.

Building 80, 90 and 2000 from Finland, the Master Format 2004 from the USA and Canada, as well as the internationally developed OmniClass system are compared. The main difference between Master Format 2004 and Building 2000 is that the American system is based on work results, whereas the Finnish one is based on the elements. OmniClass is the most detailed and comprehensive one because it aims to be the standard for organizing all construction information.

A Finnish project management process diagram and an American precast concrete process diagram are analyzed from the Tekla Structures 4D model users' point of view. Linking objects to classification systems in CAD software is possible in two principal ways: using a direct or indirect method. The classification tool in the Tekla Structures Model Organizer uses the indirect method. The Model Organizer can store predefined classification groups, but the user is free to create any number of new groups that the project requires.

Interviews performed for this study revealed what the current status of the classification system use and the shortages of the information flow between the construction industry players. A suggestion is presented about the information flow throughout the whole construction process. It is pointed out where the information about the building element enters Tekla Structures and how Model Organizer can help in keeping the information up to date and easily reachable.

Examples for cost estimation process: an approximate estimation stage and a detailed estimation stage are demonstrated with the help of Model Organizer. Filtering and reporting information based on the purchase package groups in the Model Organizer helps to create exact tendering packages for subcontractors.

As an intermediate result of this research, the author presented a conference paper at the CIB IDS 2009 conference.