Benefits of structural modelling in spec housing construction

Abstract

Rakennuksen tietomallinnus on uusi ja innovatiivinen lähestymistapa rakennusten suunnitteluun, rakentamiseen ja niiden hallintaan. Tietomallinnus mahdollistaa entistä tehokkaamman ja kehittyneemmän rakennusprosessin. Lisäksi tietomallit muuttavat rakennusprosessin eri osapuolien tehtäviä. Tässä tutkimuksessa painotettiin rakennesuunnittelijan ja rakennusliikkeen roolia rakennuksen tietomallinnuksessa.

Nykyinen rakennusprosessi on kehitetty kaksiulotteisen suunnittelu hyödyntäväksi, minkä seurauksena se ei pysty hyödyntämään rakennuksen tieto- ja rakennemallinnusta tehokkaasti. Diplomityössä tunnistettiin rakennusprosessiin liittyviä ongelmia, jotka pääosin johtuvat rakennusprosessin eri osapuolien puutteellisista tai liian myöhään saatavista lähtötiedoista. Tietomallien hyödyntämisen hidasteena on ohjelmistojen käytettävyys ja rakennusalan yleinen heikko tietotekninen osaaminen.

Diplomityössä käytettiin neljää eri tutkimusmenetelmää ongelmien ratkaisemiseksi. Kirjallisuustutkimuksella kartoitettiin yleistuntemus tietomallinnuksesta, sen hyödyistä ja ongelmista. Kirjallisuustutkimuksen lisäksi tehtiin lukuisia asiantuntijahaastatteluita, jotka täydensivät teoriaa käytännön kokemuksilla. Ratkaisumallien lähtötiedot kerättiin asiantuntijoiden avulla workshop-tilaisuudessa ja panos-tuotosanalyysissa. Kehitetty toimintaprosessi testattiin case-kohteessa.

Diplomityön tuloksena määriteltiin rakennemallinnuksen mallinnustarkkuuteen vaikuttavat tekijät; yleiset ja kohdekohtaiset. Pääosin tunnistettiin NCC Rakennus Oy:n omaperusteisessa asuntorakentamisessa mallinnustarkkuuden riippuvan kohdekohtaisista tekijöistä. Mallinnustarkkuudelle tunnistettiin eri rakenneosissa kolme eri tarkkuustasoa; taso 1, taso 2 ja taso 3. Taso 1 kuvaa mallinnettua rakennetta luonnosmaisesti betonisena, taso 2 tarkentaa tasoa 1 sisältäen raudoituksen tyyppiratkaisu ja taso 3 kuvaa lopullista ratkaisua detaljeineen. Ratkaisuna diplomityössä kehitettiin rakennemallinnusta hyödyntävä rakennusprosessi, jossa nykyistä rakennusprosessia on muokattu rakennemallinnukselle sopivaksi. Kehitetty prosessi hyödyntää rakennemallinnuksen mahdollistamaa keskeneräistä. Lisäksi eri suunnittelualojen suunnittelujärjestystä muuttamalla ja uudelleen koordinoimalla tietojen saaminen aikaisemmassa vaiheessa on mahdollista. Yhdessä nämä ratkaisumallit tarjoavat yksityiskohtaisempaa tietoa rakenteista ja niiden määristä aikaisemmin kuin nykyisessä rakennusprosessissa. Ratkaisumallit osoittavat, että teoriassa rakennemallinnuksen mahdollistavan hyötyjä, mutta käytännössä monet tekijät, kuten rakennemallinnusohjelmistojen puutteet estävät niiden täydellisen saavuttamisen.