Metodiikka rakennettavuuden mittaamiseen ja kehittämiseen tietomallipohjaisessa työskentelyssä

Build ability of designs affects significantly the duration and costs of a construction project. However, in Finland only few studies have been made of the build ability factors and the analysis of build ability. Globally, much research concerning build ability has been conducted since 1960's. Many definitions have been presented, key factors have been recognized and several appraisal methods have been developed. However, the build ability appraisal methods developed so far are based on evaluating and analysing major design components of an entire building, such as structural systems, materials and production techniques, and no method based on information of individual components has been developed. Building information model (BIM) can be used to produce designs that are more accurate, more graphic and contain significantly more information than traditional design documents. Building information modelling is becoming increasingly commonplace in the designing of buildings, and the use of building information models develops constantly, but the potential of information models for increasing construction productivity and quality is yet not properly utilized. The research includes finding out what kind of information can be produced from the information models, how information modelling based designing can improve build ability, and how build ability can be measured utilizing information models. The development of build ability measurement method was outlined in analysing the quantitative information of foundation and frame components. The research revealed that, although information models contain a significant amount of building information, the potential for information models to disseminate information is yet considerably limited. Thus the thesis presents improvement proposals for BIM-software structures and modelling methods in order to improve the availability of information and the use of information models. The measurement method was tested on building information models of real construction projects. Residential buildings, with highly standardized and simplified structural solutions, scored higher points in measurements than the unique shopping centers. The results support the assumption about the measurement method being applicable in the information model based build ability analysis of structural frames. As for analysing the frame components according to the measurement method, potentially malign factors can be identified in the building information model simultaneously. Therefore the measurement method permits in addition to the build ability appraisal also a new approach to checking building information models.Suunnitelmien rakennettavuus vaikuttaa merkittävästi rakennushankkeiden aikataulu- ja kustannustavoitteiden toteutumiseen. Rakennettavuuteen vaikuttavia tekijöitä ja rakennettavuuden analysointia on kuitenkin tutkittu Suomessa hyvin vähän. Kansainvälisesti rakennettavuutta on tutkittu jo 1960-luvulta lähtien. Rakennettavuudelle on esitetty erilaisia määritelmiä, rakennettavuuteen vaikuttavat avaintekijät on tunnistettu ja rakennettavuuden arviointiin on kehitetty useita menetelmiä. Tähän asti kehitetyt suunnitelmien rakennettavuuden arviointimenetelmät perustuvat kuitenkin suunnittelukokonaisuuksien, kuten rakennejärjestelmien, rakennusmateriaalien ja tuotantotekniikoiden vertailuun ja kvalitatiiviseen arviointiin, eikä yksittäisten rakennusosien tietoon pohjautuvaa kvantitatiivista arviointimenetelmää ei ole kehitetty. Tietomallien avulla pystytään tuottamaan tarkempia, havainnollisempia ja tietomäärältään huomattavasti laajempia suunnitelmia kuin perinteisillä suunnitteludokumenteilla. Tietomallintaminen yleistyy jatkuvasti rakennushankkeiden suunnittelussa, ja tietomallien käyttö tuotannossa kehittyy, mutta yleisesti tietomallien potentiaalia ei vielä osata täysin hyödyntää rakentamisen tehokkuuden ja laadun parantamiseksi. Tutkimuksessa selvitettiin, mitä informaatiota tietomalleista pystytään tuottamaan, miten tietomallipohjaisella suunnittelulla pystytään kehittämään rakennettavuutta ja miten rakennettavuutta pystytään mittaamaan tietomallien avulla. Rakennettavuuden mittausmenetelmän kehittäminen rajattiin perustus- ja runkorakenteiden rakennusosien kvantitatiivisen tiedon analysointiin. Tutkimuksessa havaittiin, että vaikka tietomallit sisältävät paljon tietoa rakennuksista, tietomallien kyky välittää kvantitatiivista tietoa on vielä hyvin rajallinen. Tietomalliohjelmistojen rakenteisiin ja tietomallintamisen toimintatapoihin esitettiin kehitysehdotuksia tiedon saatavuuden ja tietomallien käytön parantamiseksi. Rakennettavuuden mittaria testattiin todellisten rakennushankkeiden tietomalleihin. Standardointiasteeltaan korkeat ja ratkaisuiltaan yksinkertaiset asuinkerrostalot saivat yksilöllisiä toimitilarakennuksia paremmat pisteet mittauksissa. Tulokset tukivat käsitystä, että mittausmetodiikkaa pystytään soveltamaan rakennuksen rungon rakennettavuuden tietomallipohjaiseen arviointiin. Kun rakennusosia analysoidaan mittausmetodiikan mukaisesti, tunnistetaan samalla rakennettavuutta mahdollisesti heikentävät tekijät tietomallissa. Mittausmenetelmä mahdollistaa siis rakennuksen rakennettavuuden arvioinnin lisäksi uuden lähestymistavan tietomallin tarkistamiseen