Hankesuunnitteluvaiheen tietomallin LVI-nimikkeistöjen sekä algoritmimallien laatiminen

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Date
2014-05-19
Department
Major/Subject
LVI-tekniikka
Mcode
K3008
Degree programme
Energia- ja LVI-tekniikan koulutusohjelma
Language
fi
Pages
96 + 27
Series
Abstract
Rakentamisen toimintaympäristö muuttuu koko ajan monimutkaisemmaksi kasvavien vaatimusten myötä. Rakennuksilta haluttavien ominaisuuksien ja elinkaarikustannusten kannalta tärkeitä päätöksiä pitäisi pystyä tekemään hankkeiden varhaisissa vaiheissa, mutta päätöksenteon tueksi ei ole riittävää arviointimenettelyä johon tukeutua. Kustannusten osalta päätöksentekoa siirretään nykyisissä hankkeissa yhä myöhäisempiin vaiheisiin, koska kustannukset voidaan vasta suunnitelmien valmistuttua arvioida luotettavasti. Aikaisen kustannustiedon puuttuminen johtaa tilaajan kannalta vääriin päätöksiin, jatkuvaan uudelleen suunnitteluun ja suunnitelmien karsimiseen varojen loppuessa. Työn tavoitteena oli tutkia rakennusten LVI-järjestelmien tietomallintamisen periaatteita ennen suunnittelua. Kirjallisuuden ja haastattelujen avulla selvitettiin nykyisen tietomallintamisen soveltuvuutta hankesuunnitteluvaiheeseen ja uusilta tietomalleilta vaadittavia ominaisuuksia. Näiden selvitysten perusteella tietomallintaminen ei kata hankesuunnitteluvaihetta, eikä juurikaan käytön ja ylläpidon vaiheita. Tietomallintamista käytetään tällä hetkellä pääosin suunnitteluvaiheessa, vaikka se usein kuvataankin rakennuksen koko elinkaaren aikaiseksi prosessiksi. Työssä kuvattiin mallinnusketju ja algoritmit, joilla tilaajan tiloilta haluamat ominaisuudet voidaan muuntaa niitä tuottaviksi LVI-järjestelmiksi. Tämän ketjun tueksi laadittiin LVI-nimikkeistöt, joilla yhdistettiin palvelut ja järjestelmät. Nimikkeistöillä pyrittiin yhdistämään kolme eri näkökulmaa: tilaaja (palvelu), suunnittelija (järjestelmät) ja tuottaja (tuotannon näkökulma). Algoritmimallit kehitettiin seuraaviin palveluihin / järjestelmiin: kohdepoisto, kostutus, sairaalakaasu happi, teollisuuden paineilma ja uima-altaiden vedenkäsittely. Algoritmimallien pätevyys testattiin todellisilla hankkeilla, joiden määriä ja kokoluokkia verrattiin algoritmimallien tuottamiin tuloksiin. Tavoitteena algoritmimallien testaamisessa oli se, että todellisen hankkeen ja algoritmimallin määrien ero pysyy alle ± 20 %:n. Tähän tavoitteeseen päästiin kaikissa muissa algoritmimalleissa, paitsi uima-altaiden vedenkäsittelyjärjestelmässä. Yksinkertaisilla lähtötiedoilla on vaikea mallintaa nykyisiä monimutkaisia vesielämyskonsepteja. Tämän vuoksi ainakin vedenkäsittelyjärjestelmän mallin kehittämistä tulee jatkaa. Algoritmimallien testauksessa havaittiin muiden mallien toimivan riittävällä tarkkuudella hankesuunnitteluvaiheen kustannusarvioiden määrätiedoksi. Algoritmimalleja tulee kuitenkin jatkossa vielä testata useammilla hankkeilla, jotta niiden toiminta saadaan paremmin sovitettua todelliseen maailmaan. LVI-nimikkeistöjen osalta testaus suoritettiin todellisen hankkeen määrälaskentaluettelolla ja tutkittiin sitä, miten hyvin nimikkeistöt toimivat yhteen. Testaus osoitti, että nimikkeistöt toimivat hyvin ja niiden avulla voidaan kuvata selkeästi erilaiset järjestelmät.

Construction environment has become all the time more complex because of growing requirements. Decisions with relation to desirable characteristics of the building and life cycle costs should be possible to make in the early stages of the projects, but there is not an evaluation method for the decision making process to lean on. Decisions which are linked to the costs are postponed to even later stages of the projects, because the costs can be estimated reliably not until the designs are ready. The lack of early cost information leads the customer to wrong decisions, continuous redesigning and cutting down designs due to funds running out. The aim of this thesis was to examine the building information modeling (BIM) principles of HVAC-systems of the buildings prior planning. Literature and interviews were used to determine the suitability of the current BIM in the project planning phase and new BIM required features. On the basis of literature and interviews, building information modeling is not used in the project planning phase nor than the operation and maintenance phases. BIM is currently used mainly in during the planning phase, although it is often described as the entire life cycle process of the buildings. In this thesis, a modeling chain and algorithms were described, with which the properties desired by the client can be converted into the productive HVAC-system. This chain was supported by the HVAC-nomenclature, which was combined with the services and systems. With the help of the nomenclature three different perspectives were tried to match: customer (service), designer (systems) and producer (production approach). The algorithm models were developed for the following services / systems: local exhaust ventilation, humidification, medical gas oxygen, industrial compressed air and swimming pool water treatment. The algorithm validity was tested in the real projects, the quantities and size categories of which were compared with the results produced by the algorithm models. The objective of the algorithm for testing the models was the fact that the actual project and the algorithm model amounts should not differ by more than ± 20 %. This objective was achieved in all the other models, except for the swimming pool water treatment system. With simple input data it is difficult to model the current complex water experience concepts. As a result, at least the swimming pool water treatment model development will continue. In the testing of algorithm models, it was found that the other models work with sufficient accuracy for information of the cost estimates of the project planning phase. The algorithm models, however, still need to be tested in many projects, so that their activities can be better adapted to the real world. The testing of the HVAC-nomenclature was done on a real project bill of quantities and it was examined how well the nomenclatures operate together. The testing showed that the nomenclatures are functioning well and can be used to describe the different systems clearly.
Description
Supervisor
Sirén, Kai
Thesis advisor
Pennanen, Ari
Ripatti, Harri
Keywords
rakennuksen tietomalli, strateginen toimitilasuunnittelu, tavoitehintamenettely, nimikkeistö, kohdepoisto, kostutus, sairaalakaasu, happi, paineilma, uima-altaiden vedenkäsittely, building information model, strategic workplace planning, target costing, nomenclature, local exhaust ventilation, humidification, medical gas, oxygen, industrial compressed air, swimming pool water treatment
Other note
Citation