Buildable design and its appraisal by the building information modeling

Abstract

Build ability is an important part of a successful building project. Still the concept is poorly understood in Finland. This research examined build ability and the prospects for implementing and assessing build ability in the planning phases of building projects. The research aimed to determine concrete methods for assessing build ability with building information models. The first phase of the research consisted of a literature review and expert interviews which focused on the concept of build ability. The research part was performed by analyzing building information models, modeled by Tekla Structures, as a case study.

During the research it became clear that there are deficiencies in the build ability process. The most significant challenges are lack of time, information and adequate methods to implement build ability and appraisal. Therefore the research focused on finding concrete instructions in the case study objects for the assessment of the models for build ability. By analyzing the models, the research gathered a list of planning solutions that should be checked from the model, to improve build ability. These planning solutions include the relative number of different elements, structure and connection types, and the weight of the elements used in the construction. These factors enable the development of a quantitative appraisal of build ability and build ability instructions in the future.

The building information model proved to be an efficient tool for build ability appraisal if the object was completely modeled. It is possible to measure concrete factors of build ability from the model and also to visually examine challenging structures. The results of the study work as a ground for the development of build ability instructions, the quantitative appraisal of build ability and the advance of build ability in building projects. These results also direct the attention of engineers to the importance of build ability and the essential build ability factors.

Rakennettavuus on tärkeä tekijä rakennushankkeen onnistuneelle toteutukselle. Silti käsite on heikosti tunnettu Suomessa. Työssä tutkittiin rakennettavuutta sekä sen toteuttamista ja arviointia rakennushankkeen suunnitteluvaiheessa. Tutkimuksessa etsittiin konkreettisia kriteereitä, joilla rakennettavuutta voidaan arvioida tietomalleista. Teoriaosiossa tutkimusmenetelmänä käytettiin kirjallisuustutkimusta sekä asiantuntijahaastatteluja, joilla määritettiin rakennettavuuden merkitys sekä tausta. Tutkimusosio toteutettiin analysoimalla Tekla Structures -ohjelmalla mallinnettuja esimerkkikohteita.

Rakennettavuuden arviointia ei toteuteta Suomessa järjestelmällisesti, mikä johtuu tiedon, ajan sekä sopivien menetelmien puutteesta. Tämän vuoksi esimerkkikohteiden malleista etsittiin rakennettavuuden kannalta tärkeitä suunnitteluratkaisuja, pohdittiin näiden vaikutusta rakennettavuudelle, sekä miten ratkaisuja voidaan tarkastaa mallista. Tarkastelun perusteella koottiin lista mallin rakennettavuuskriteereistä, jotka määrittävät suunnitelmien rakennettavuutta. Tarkastettaviin suunnitteluratkaisuihin lukeutuvat elementtien paino ja mitat, erilaisten elementtien ja liitostyyppien lukumäärä, laattojen läpivientien ja saumavalujen määrä sekä erilaisten perustusmenetelmien määrä ja vaihtelut rakenteiden korkeusasemassa. Havaittujen tekijöiden avulla rakennettavuudelle voidaan jatkossa kehittää laskennallisia arviointitapoja sekä rakennettavuusohjeita tarkastustyökaluiksi.

Tietomalli osoittautui tehokkaaksi välineeksi rakennettavuuden arvioimiseen, kun kohde on mallinnettu täydellisesti. Mallista voidaan mitata konkreettisesti suunnitteluratkaisujen rakennettavuutta listattujen kriteerien avulla sekä tarkastella visuaalisesti rakennettavuudeltaan haastavia rakenteita. Tutkimustulokset toimivat perustana rakennettavuusohjeiden ja rakennettavuuden kvantifioinnin kehittämisessä sekä rakennettavuuden edistämisessä rakennusalalla. Tulokset kohdistavat suunnittelijoiden huomion rakennettavuuden kannalta merkittäviin tekijöihin sekä rakennettavuuden tärkeyteen.