Tietokoneen näyttö jossa 3D-kuva kerrostalosta

Tieto­mal­li­poh­jai­nen suun­nit­telu luo haas­teita rakennusalalle

Tieto­malli on määri­telty eri lähteissä hieman eri tavoin. Pääosin määri­tel­mät ovat yhte­ne­viä, mutta joita­kin eroa­vai­suuk­sia­kin löytyy.

”Tieto­mal­lilla tarkoi­te­taan digi­taa­li­sessa muodossa olevan raken­nel­man 3-ulot­teista esit­tä­mistä ominai­suus­tie­toi­neen. Ideaa­li­ti­lan­teessa yhden mallin avulla pyri­tään hallin­noi­maan raken­nel­man elin­kaarta aina suun­nit­te­lusta toteu­tuk­seen ja yllä­pi­don kautta purka­mi­seen.” (Väylä­vi­rasto 2020)

Raken­nuk­sen tieto­malli (myös raken­nuk­sen tuote­tie­to­malli tai raken­nuk­sen tuote­malli, engl. Buil­ding Infor­ma­tion Model, BIM) on raken­nuk­sen ja raken­nus­pro­ses­sin koko elin­kaa­ren aikais­ten tieto­jen koko­nai­suus digi­taa­li­sessa muodossa. Tieto­mal­liin liittyy myös raken­nuk­sen geomet­rian määrit­tä­mi­nen ja esit­tä­mi­nen kolmiu­lot­tei­sesti havain­nol­li­suu­den ja erilais­ten simu­loin­ti­tar­pei­den vuoksi. (Wiki­pe­dia 2023) Tieto­mal­lissa raken­nuk­sen geomet­ri­seen 3D-malliin on lisätty non-geomet­rista dataa, kuten massat, mitat, kappa­le­mää­rät ja muut tiedot siitä, mitä raken­net­tava raken­nus käytän­nössä sisäl­tää. (Solibri)

Raken­nus­suun­nit­telu tietomallipohjaiseksi

Koke­neet suun­nit­te­li­jat osaavat melko usein muuttaa suun­nit­te­lu­aan tieto­mal­lin­ta­mi­sen vaati­muk­set täyt­tä­viksi. Lähes kaiken raken­nus­suun­nit­te­lun pitäisi lähi­vuo­sina siirtyä tieto­mal­li­poh­jai­seksi. Tieto­mal­li­poh­jai­selle suun­nit­te­lulle ei tällöin ole vält­tä­mättä riit­tä­västi osaajia, varsin­kaan osaajia, jotka kyke­ne­vät teke­mään riit­tä­vän virheet­tö­miä suun­ni­tel­mia suun­nit­te­luai­ka­tau­lun puit­teissa. Haas­teel­lista tieto­mal­lin­nus voi olla myös uusilla suun­nit­te­li­joilla, joilla ei vält­tä­mättä ole koulu­tuk­sen kautta riit­tä­vää tieto­mal­lin­nus­osaa­mista tai suun­nit­te­lu­ko­ke­musta. Ohjel­mis­to­jen oppi­mi­nen voi olla helppoa, mutta vaati­muk­sen mukai­sen tieto­mal­lin tuot­ta­mi­nen ohjel­mis­toilla taas ei.

Yleinen uusien mene­tel­mien ja tekno­lo­gioi­den haaste on muutos­vas­ta­rinta. Suun­nit­te­lu­työ voi olla kiireistä, eikä aina ole aikaa tai halua muuttaa omia toimin­ta­ta­po­jaan ja opetella samalla uusia asioita. Tieto­mal­lin­ta­mi­nen ehkä nähdään vain saman asian esit­tä­mi­senä eri tavalla, mutta nyt käyte­tään paljon aikaa uuden esitys­ta­van opet­te­luun eikä syitä muutok­selle ymmärretä.

Tieto­mal­lin­ta­mi­sessa voidaan mennä pieleen jo suun­nit­te­lun alku­met­reillä. Sovi­taan tieto­mal­lin tasosta tekno­lo­gian pohjalta, mutta ei huomioida tarpeen­mu­kai­suutta. Voidaan myös sopia liian alhai­nen tieto­mal­lin­ta­mi­sen taso, jolloin voi olla myöhem­min työlästä saattaa suun­nit­te­lua­lan tieto­malli vaati­muk­set täyt­tä­väksi. Joskus voi käydä myös niin, että tieto­mal­lin tasoa määri­tel­lessä ei ole täysin selvillä kaik­kien työhön osal­lis­tu­vien suun­nit­te­li­joi­den osaa­mis­taso, joka tuottaa taas omat ongel­mansa suunnitteluvaiheessa.

Tieto­mal­lin­ta­mi­sen ohjelmistot

Tieto­mal­lin­ta­mi­seen tarkoi­tet­tu­jen ohjel­mis­to­jen tuote­kir­jas­toissa on ylei­sim­mät tuot­teet hyvin saata­villa. Haas­teita tuo vanhem­pien, harvi­nai­sem­pien ja aivan uusien tuot­tei­den saami­nen tuote­kir­jas­toi­hin. Tuot­teen lisää­mi­nen itse ohjel­man kirjas­toon voi olla ongel­mal­lista, ellei jopa mahdo­tonta. Tuot­teesta pitäisi olla saata­villa kaikki tieto­mal­liin vaadi­tut tiedot sekä myös suhteel­li­sen mitta­tarkka geomet­ria­malli, jos tuote aiotaan itse lisätä kirjastoon.

Harvem­min huomioitu haaste on ohjel­mis­to­jen ja vaati­mus­ten elin­kaari. Jos ajatel­laan vaik­kapa 20 vuotta sitten CAD-ohjel­malla suun­ni­tel­tua raken­nusta. Mikäli kysei­seen raken­nuk­seen nyt suun­ni­tel­tai­siin perus­kor­jausta, kuinka hyvin 20 vuotta vanha CAD-piirus­tus olisi hyödyn­net­tä­vissä perus­kor­jauk­sen suun­nit­te­lussa ja olisiko sitä edes mahdol­lista avata nykyi­sillä ohjel­milla? Toden­nä­köi­sesti suun­ni­tel­mat olisi piir­ret­tävä koko­naan uudestaan.

Tänään luotu ja 20 vuoden päästä tarvit­tava IFC-malli (Industry Foun­da­tion Classes, olio­poh­jais­ten tiedos­to­jen siir­toon kehi­tetty tiedos­to­muoto), olisi toden­nä­köi­sesti avat­ta­vissa jollain ohjel­malla. Natii­vi­malli, eli alku­pe­räis­malli, joka tallen­ne­taan suun­nit­te­luoh­jel­man omaan tiedos­to­muo­toon, saat­taisi olla mahdo­ton avata millään sen ajan ohjel­malla. IFC-mallista saatai­siin paljon tietoa raken­nuk­sesta, mutta tieto ei vält­tä­mättä vastaisi sen ajan vaati­muk­sia, tai tieto­si­sältö olisi vajaa vähen­täen mallin hyötyä perus­kor­jauk­sessa. Tänä päivänä tehty malli tuskin sisäl­täisi mate­ri­aa­lien hiili­ja­lan­jäl­ki­tie­toa, mikä voi pian olla vaadittu tieto raken­nuk­sen dokumenteissa.

Tieto­mal­lien sano­taan olevan hyödyn­net­tä­vissä raken­nuk­sen koko elin­kaa­ren ajan. Jos asuin­ker­ros­ta­lon elin­kaari on noin 60 vuotta, saa tieto­mal­lia päivit­tää useam­man kerran raken­nuk­sen elin­kaa­ren aikana. Mikäli kaikki suun­ni­tel­mat joudu­taan teke­mään aina päivi­tyk­sen yhtey­dessä uudes­taan lisäten samalla vaadit­ta­via tietoja, voivat kustan­nuk­set olla liian suuret hyötyyn nähden.

Raken­ta­mi­nen ei ole ainoa ala, jolla on tällai­sia haas­teita ohjel­mis­to­jen kanssa. Ohjel­mis­to­jen vanhe­ne­mi­nen on aina riski, joka pitäisi ottaa huomioon pitkän elin­kaa­ren projek­teissa. Kun jossain vaiheessa kohtaamme tällai­sia pitkän aika­vä­lin tuomia ongel­mia, keksi­tään niihin myös ratkaisuja.

Haas­teena kustan­nuk­set ja tekni­set valmiudet

Pienem­pien projek­tien tieto­mal­lin­nuk­sessa tulee varmasti olemaan haas­teita kustan­nus­ten puolella, mikäli lähes kaikilta raken­nus­lu­paa vaati­vilta projek­teilta tullaan vaati­maan jonkin tasoi­nen tieto­malli. Ns. ”tupak­kias­kin kanteen piir­retty” suun­ni­telma voi olla raken­ta­jalle riit­tävä, ja samalla myös erit­täin kustan­nus­te­ho­kas doku­mentti, mutta raken­nus­ten doku­men­toin­nin ja suurem­pien tieto­kan­to­jen kannalta se on erit­täin haasteellinen.

Raken­nus­pro­jek­tien parissa on monia toimi­joita, jotka ovat usein hyvin eri tasoi­sia tekni­siltä kyvyil­tään ja valmiuk­sil­taan. Jos ketju on yhtä vahva kuin sen heikoin lenkki, niin myös tieto­mal­lin koko­nai­suu­den hyöty­taso on yhtä suuri kuin sen heikoim­man toimi­jan tieto­mal­li­to­teu­tus. Tieto­mal­lia olisi tule­vai­suu­dessa tarkoi­tus hyödyn­tää koko raken­nuk­sen elin­kaa­ren ajan myös raken­nuk­sen digi­taa­li­sen kakso­sen kautta, ja tällöin hyödyt jäävät vain osit­tai­siksi, mikäli kaik­kien suun­nit­te­lua­lo­jen tieto­mal­lit eivät ole saman tasoi­sia. Esimer­kiksi mahdol­lis­ten muutos­ten ener­gia­si­mu­lointi voi olla hanka­laa, jos lähtö­tie­doista puuttuu vaik­kapa ilman­vaih­to­ko­nei­den tekni­siä tietoja, sähkö­lait­tei­den teho­tie­toja tai raken­tei­den ominaisuuksia.

Tieto­mal­leissa ja tieto­mal­lin­ta­mi­sessa, kuten lähes kaikissa uusissa asioissa, on varmasti ongel­mia ja haas­teita, joita ei voi tällä hetkellä miten­kään enna­koida. Tärkeää on kuiten­kin kyky ja tahto ratkaista ongel­mat niitä kohdat­taessa, eikä yrittää vältellä niitä.


Kirjoit­taja:

Jari Kuusisto, projek­ti­suun­nit­te­lija, Karelia-ammattikorkeakoulu

Artik­ke­li­kuva: DCStu­dio on Freepik