Mitä tarkoittaa rakennuksen 3D-tietomalli ja mihin sitä käytetään?
Rakennuksen 3D-tietomalli on digitaalinen, kolmiulotteinen esitys rakennuksesta, johon on liitetty geometriatiedon lisäksi rakennusosien ominaisuustiedot, kuten materiaalit, mitat ja tekniset vaatimukset. Toisin kuin pelkkä visuaalinen malli, tietomalli toimii tietovarastona koko rakennuksen elinkaaren ajan. Seuraavissa osioissa käymme läpi, mitä tietomalli sisältää, miten se laaditaan ja mihin kaikkeen sitä voidaan käyttää.
Miten rakennuksen 3D-tietomalli eroaa tavallisesta 3D-mallista?
Rakennuksen 3D-tietomalli eroaa tavallisesta 3D-mallista siten, että se sisältää geometrian lisäksi rakenteellista ja toiminnallista tietoa jokaisesta rakennusosasta. Tavallinen 3D-malli on visuaalinen esitys, jonka tarkoitus on näyttää rakennuksen muoto. Tietomalli sen sijaan on älykkäämpi kokonaisuus, jossa seinä ei ole pelkkä pinta, vaan se tietää olevansa seinä, tuntee materiaalinsa ja liittyy muihin rakennusosiin loogisesti.
Tätä lähestymistapaa kutsutaan tietomallintamiseksi tai BIM-menetelmäksi (Building Information Modeling). BIM-pohjainen rakennuksen tietomalli mahdollistaa esimerkiksi määrälaskennan, törmäystarkastelun eri taloteknisten järjestelmien välillä sekä energiasimuloinnit suoraan mallista. Tavallisella 3D-mallilla näitä analyysejä ei voida tehdä luotettavasti, koska rakennusosien tiedot puuttuvat.
Mitä tietoja rakennuksen 3D-tietomalli sisältää?
Rakennuksen 3D-tietomalli sisältää rakennusosien geometrian lisäksi niiden ominaisuustiedot, kuten materiaalit, paksuudet, palonkestoluokat, U-arvot ja asennusjärjestykset. Malli kattaa tyypillisesti arkkitehtuurin, rakenteet sekä talotekniset järjestelmät, kuten LVI- ja sähköjärjestelmät, omina mallikokonaisuuksinaan.
Käytännössä tietomalli koostuu useista erillisistä osamalleista, jotka yhdistetään yhdistelmämalliksi suunnittelun eri vaiheissa. Jokainen rakennusosa, kuten pilari, ikkuna tai ilmanvaihtokanava, on mallissa itsenäinen olio, johon voidaan liittää tarvittava määrä tietoa. Mallin tietosisältö voi vaihdella hankkeen vaiheen ja käyttötarkoituksen mukaan: luonnosvaiheen malli on karkea, kun taas toteutussuunnittelun malli on hyvin yksityiskohtainen.
Tiedonsiirtoon käytetään yleisesti avointa IFC-formaattia (Industry Foundation Classes), joka mahdollistaa mallien jakamisen eri ohjelmistojen välillä ilman tietohäviötä.
Mihin käyttötarkoituksiin 3D-tietomallia hyödynnetään rakentamisessa?
3D-tietomallia hyödynnetään rakentamisessa suunnitteluun, koordinointiin, rakentamisen ohjaukseen, kustannuslaskentaan ja ylläpitoon. Se palvelee koko rakennuksen elinkaarta aina hankesuunnittelusta purkamiseen saakka, ja sen käyttö on yleistynyt sekä julkisissa hankkeissa että yksityisessä rakentamisessa.
Keskeisiä käyttökohteita ovat:
- Suunnittelukoordinointi: eri suunnittelualojen mallien yhdistäminen törmäystarkastelua varten
- Visualisointi ja havainnollistaminen: rakennuksen ulkonäön ja tilojen esittäminen tilaajalle ennen rakentamista
- Määrälaskenta ja kustannusarviot: rakennusosien määrät saadaan suoraan mallista
- Aikataulusuunnittelu: niin sanottu 4D-mallinnus, jossa aikataulu liitetään malliin
- Rakentamisen laadunvarmistus: toteutuman vertaaminen suunniteltuun malliin
- Ylläpito ja kiinteistönhallinta: huoltokirja ja tilatiedot voidaan kytkeä malliin
Tietomallintaminen tukee myös riskienhallintaa, sillä suunnitteluvirheet voidaan havaita ja korjata digitaalisessa ympäristössä ennen kuin ne aiheuttavat ongelmia työmaalla.
Miten 3D-tietomalli laaditaan ja kuka sen tekee?
3D-tietomalli laaditaan BIM-ohjelmistoilla, kuten Revitillä, ArchiCADillä tai MicroStationilla, ja sen tekevät pääsääntöisesti arkkitehdit, rakennesuunnittelijat ja talotekniikkasuunnittelijat omien erikoisalojensa osalta. Uudisrakentamisessa malli rakennetaan suunnitteluprosessin aikana tyhjästä, kun taas olemassa olevista rakennuksista malli laaditaan mittausaineiston pohjalta.
Prosessi etenee tyypillisesti seuraavasti:
- Lähtötietojen kerääminen, kuten vanhat piirustukset tai laserkeilausaineisto
- Mallinnuksen aloittaminen valitussa ohjelmistossa
- Osamallien yhdistäminen yhdistelmämalliksi ja törmäystarkastelu
- Mallin täydentäminen ja tarkkuustason nostaminen hankkeen edetessä
- Valmiin mallin toimittaminen IFC-muodossa tilaajalle tai urakoitsijalle
Hankkeen koosta riippuen tietomallintamisesta voi vastata yksi suunnittelutoimisto tai useampi osapuoli BIM-koordinaattorin johdolla. Mittaustiedon tuottaminen mallinnuksen pohjaksi on usein erillinen asiantuntijatehtävä.
Sopiiko 3D-tietomalli myös olemassa olevien rakennusten dokumentointiin?
Kyllä, 3D-tietomalli sopii myös olemassa olevien rakennusten dokumentointiin. Tällöin puhutaan inventointimallista, joka laaditaan rakennuksen nykytilanteen mittausaineiston perusteella. Inventointimalli on erityisen hyödyllinen korjausrakentamishankkeissa, laajennuksissa ja kiinteistöjen hallinnassa, joissa ajantasainen tieto rakennuksen todellisesta tilanteesta on suunnittelun lähtökohta.
Inventointimallin laadinta alkaa yleensä rakennuksen mittaamisesta laserkeilaamalla tai takymetrimittauksin. Laserkeilaus tuottaa tiheän pistepilven, josta rakennuksen mitat, muodot ja rakenteet voidaan mallintaa tarkasti. Tämä on erityisen arvokasta silloin, kun alkuperäiset piirustukset puuttuvat, ovat vanhentuneita tai eivät vastaa toteutunutta rakentamista.
Mitta tuottaa inventointimalleja laserkeilausmittausten pohjalta ja toimittaa aineistot IFC-muodossa sekä AutoCAD-, Revit- tai ArchiCAD-ympäristöissä. Tämä mahdollistaa saumattoman jatkotyöskentelyn suunnittelutoimistojen käyttämissä ohjelmistoissa. Ammattitaitoinen mittaushenkilöstö, nykyaikainen keilauskalusto ja tehokkaat tuotantomenetelmät varmistavat, että inventointimalli vastaa rakennuksen todellista geometriaa ja tarjoaa luotettavan pohjan suunnittelulle.
Rakennuksen 3D-tietomalli on siis yhtä lailla työkalu sekä uudisrakentamiseen että olemassa olevan rakennuskannan hallintaan. Tutustu Mitan monipuolisiin mittauspalveluihin ja löydä hankkeeseesi sopiva ratkaisu.