Rakentamisen määrätietojen hallinta tietomallihankkeessa

Abstract

For several decades the construction industry has been developing building information models in various research projects. This research concentrates on examining the utilization of the building information modeling in quantity take-off. Previous studies have covered this at relatively general level and there is no detailed scientific knowledge about utilization of the building information modeling in quantity take-off. The goal of this study is to record the quantitative data from the quantity take-off implementation, which the results are based on.<br/><br/>The construction information technology works as a main theoretical framework for this study. The motivation for this study is based on several years of observations made in building projects, where quantity information was produced repetitively during the construction process. The study examines two hypotheses: the building information modeling techniques can be used to reduce overlapping work in quantity take-off and standardized practices can serve the practical needs in a verified manner so that the duplicate work is reduced.<br/><br/>This research uses a case-study method to approach real world problems. A case study is descriptive and explanatory in nature. The theoretical starting points are examined through literature, research, data models and quantity take-off instructions. In the empirical part residential building projects are used as case subjects. The empirical part has three point of views: quantity take-off solutions, quantity take-off processes and the procurement quantity take-off. In quantity take-off part the data was collected from 20 construction projects and procurement quantity take-off part had three case projects. In this research the building information models are considered to be a tool to produce quantity information to different stakeholders in the construction project. Software specific technical details are not included to the themes for the research. A specific building object (drywall) was used as an example object of the quantity take-off process.<br/><br/>In the empirical part was observed that the quantity estimation work was reduced over 50% when using the building information model tools compared to an approach without any building model tools. This result is achieved for the example object and for the whole building the quantity take-off time can be reduced 20%.<br/><br/>The study presents an operating model: transparent quantity take-off management (LMH), which connects the cognitive needs of the quantity takeoff and data modeling tools to a mutually supportive entity. The purpose of the LMH is to improve the utilization of the data model quantity information in quantity take-off process and also in other construction processes.<br/><br/>Further studies are needed to investigate how throughout procurement phase the actual bill of materials can be integrated to the quantity data present in the data models. Additionally better integration mechanisms should be developed to transfer the quantity data of digital building models between different software packages.

Jo useampien vuosikymmenten ajan tietomallintamista ja tietomalleja on tutkittu ja kehitetty rakennusalan eri tutkimushankkeissa. Tämä tutkimus syventyy tarkastelemaan tietomallin hyödyntämistä määrätiedon tuottamisessa. Aikaisemmat tutkimustulokset selittävät tätä suhteellisen yleisellä tasolla eikä meillä täten ole tutkimusperusteista yksityiskohtaista tietoa tietomallien hyödyntämisestä määrätietojen tuottamiseen. Tämän tutkimuksen tavoitteena on tuottaa kvantitatiivista dataa ja ymmärrystä määrälaskennan toteutuksesta eri toimintatavoilla, jossa päämielenkiinnon kohteena on tietomallien hyödyntäminen.<br/><br/>Rakentamisen tietotekniikka on tämän tutkimuksen pääasiallinen teoreettinen viitekehys. Tutkimuksen motiivina on useiden vuosien aikana käytännön kohteista tehdyt havainnot, joissa määrätietoja tuotettiin monta kertaa uudestaan rakentamisprosessin aikana. Tutkimuksessa tarkastellaan kahta hypoteesia: tietomallin avulla voidaan vähentää päällekkäistä työtä määrätiedon tuottamisessa sekä vakioidut toimintatavat voivat palvella käytännön tarpeita todennetulla tavalla niin että päällekkäinen työ vähenee.<br/><br/>Tutkimus on tyypiltään case-tutkimus ja se on luonteeltaan selittävää ja kuvailevaa. Tutkimuksen teoreettisia lähtökohtia tarkastellaan kirjallisuuden, tutkimusten ja tietomalli- sekä määrälaskentaohjeistuksien kautta. Empiirisessä osassa case-kohteina käytettiin asuinkerrostalohankkeita. Tutkimuksen empiirisessä osuudessa on kolme näkökulmaa: määrälaskennan ratkaisut, määrälaskennan toimintatavat ja rakennustuotantoa palvelevan hankintamäärätiedon tuottaminen. Määrälaskennan empiirisessä osassa aineistona käytettiin 20 case-hanketta ja rakennustuotantoa palvelevassa hankintamäärätiedon osassa caseina oli kolme hanketta. Tietomallia käsitellään tässä tutkimuksessa työkaluna. Tutkimuksessa ei raportoida ohjelmistoteknisiä yksityiskohtia. Tutkimuskohteena käytetään yhtä rakennusosaa, joka on kevyt metallirankainen levyväliseinä.<br/><br/>Tutkimuksen empiirisessä osassa havaittiin, että työtehtävien välillä tehtävää päällekkäistä työtä on noin 30 - 80 % prosenttia. Työmäärä on säästettävissä hyödyntämällä tietomallia määrätiedon tuottamisessa sekä sillä, että tuotannon materiaalihankintavaiheessa ei tarvitse enää tehdä määrämittaustyötä. Lisäksi tuloksissa esitetään, että määrälaskennan kokonaisaika yhdessä rakennushankkeessa vähentyisi noin 20 %.<br/><br/>Tutkimuksessa esitetään toimintamalli, läpinäkyvä määrätiedonhallinta (LMH), joka yhdistää määrätiedon tuottamisen tiedolliset tarpeet sekä tietomallin työkaluna toisiaan tukevaksi kokonaisuudeksi. LMH:n tarkoituksena on parantaa tietomallista tuotetun määrätiedon hyödyntämistä osana reaalimaailman määrälaskentaprosessia sekä tuotetun määrätiedon suoraa jatkohyödyntämistä rakentamisen eri prosesseissa.<br/><br/>Lisätutkimusta tarvitaan siitä, miten tuotannon hankintavaiheen materiaalimäärät saadaan tietoteknisesti integroitua tietomallista saatavaan määrätietoon. Lisäksi tulisi tutkia ja kehittää tietomalleissa olevan määrätiedon siirtymistä automatisoidummin koneluettavasti eri ohjelmistojen välillä.