Optimization of the building process using model-based design

Konvensjonelle 2D tegninger er dypt forankret i byggebransjen, fra anskaffelsesprosessen til installasjon på byggeplassen. Men er 2D tegninger fortsatt den beste måten å kommunisere mellom aktørene i byggebransjen med den teknologien som finnes per i dag? Det er en utbredt oppfatning at produktiviteten i byggenæringen har vært avtagende de siste ti-femten årene. «Tegningsløst» design kan være en vei ut av uføret med den stadig fallende produktiviteten. Alle aktørene i verdikjeden må imidlertid se mulighetene som ligger i denne metoden - både byggherre, rådgivende og utførende, før man kan realisere effektivitetsgevinstene. Hensikt med denne oppgaven var å undersøke om en tegningsløs byggeplass vil kunne effektivisere byggeprosessen og hvilke forutsetninger er i så fall nødvendige. Som hovedcase for undersøkelsen ble Smisto kraftverk valgt. Smisto er ett av de første prosjektene som utfordrer tradisjonell bruk av 2D tegninger som et prosjekteringsgrunnlagg i et byggeprosjekt. Ved å benytte forskjellige programvareverktøy slik som Revit, Autocad Civil 3D, Infraworks, Dynamo, Solibri og andre teknologier, har hvert enkelt element blitt modellert og strukturert i en bygningsinformasjonsmodell (BIM). Geometri i BIMen suppleres med ulike typer data som ble lagt inn på objektnivå i modellen. Til sist ble denne modellen levert til utførende uten å gå omveien gjennom tegninger. Resultatene fra undersøkelsen viser at en direkte dataflyt mellom partene i prosjektet, når all kommunikasjon foregår ved hjelp av modellene, har effektivisert byggeprosessen betydelig. Det minimerer tidskrevende manuelle operasjoner, for eksempel ved behov å etablere og vedlikeholde et komplett sett med 2D tegninger. I tillegg reduserer det også mulige feilkilder. I tillegg er BIMen en utmerket plattform for utveksling og gjenfinning av informasjon, og bruk av modellen forbedrer tverrfaglig koordinering og kontroll. Utvidet bruk av modeller skaper et effektivt verktøy for planlegging, som omfatter både prosjektering- og utførelsesarbeider. Byggeprosessen kan visualiseres på en bedre måte og visualiseringen gir en utmerket oversikt over et byggeprosjekt. Det er også viktig at bruk av BIMen uten tegninger, tilrettelegger for direkte mengdeuttak fra modellen på hvilket som helst tidspunkt og dette forenkler masseberegning. Data fra empiri viser at et godt og tett samarbeid mellom prosjekterende og utførende, med kontinuerlig kommunikasjon, er helt nødvendig for å lykkes med et tegningsløst byggeprosjekt. En annen viktig suksessfaktor er forståelse av prosessen og kjennskap til dataverktøy som lar en bruke BIM-modell og håndtere informasjon i modellen. Uten det får man ikke dra nytte av modellen og benytte den i full skala. Foreløpig ligger det en betydelig begrensning i kompetanse hos utførende på byggeplassen. Derfor er det viktig å bruke tid på opplæring av dem som skal jobbe på prosjektet, slik at de som skal lage eller bruke modellen har tilstrekkelig kompetanse på dataverktøyene. Det er uunngåelig at arbeidsrutiner i et tegningsløst prosjekt må endres hos både prosjekterende og utførende. Men det kan variere hvem som må gjøre større innsats for å få det til i ulike prosjekter. Norsk byggenæring har allerede hatt erfaring med delvis tegningsløse prosjekter, for eksempel prosjekter med 3D armering. Smisto kraftverk tok videre med utvikling av en metode for et tegningsfritt modellbasert prosjekt. I det overnevnte prosjektet har alle disiplinene levert modeller uten tegninger. I fremtiden vil tegningsfrie modellbaserte prosjekter bli mer vanlige.Conventional 2D Drawings are deeply entrenched in our industry from academia to contracts, through to installation of the final product at the construction site. However, are 2D drawings the most efficient method to communicate between the project participants, with the technology provided today? The popular conception is that productivity in the construction industry has been declining the last 10-15 years. In order to leverage improved production efficiency without 2D drawings, the whole supply chain (owner, engineers, contractors and suppliers) need to recognize the value opportunity for the project. The main purpose of this paper was to research if the construction site can function with no 2D drawings, and if this would improve the effectivity of the building process. The main case chosen for the research is Smisto Hydropower. The Smisto Hydropower project is one of the first projects to challenge the traditional use of 2D drawings as a design basis in a project. Using Revit software, AutoCAD Civil 3D software, InfraWorks software, the Dynamo extension, Navisworks software, and other technologies, every element of the project has been designed and structured in Building Information Models (BIM) and issued to the contractor without the preparation of 2D drawings. Results of the research show that the direct data flow between the parties through the 3D/BIM-models brings significant improvements. It minimizes time-consuming manual operations, such as the need of establishing and maintaining a complete set of drawings. This, in turn, reduces possible sources of errors.submittedVersionM-B