Jättiläisten harteilla – arkkitehtuuria ja BIMiä opettajan silmin

Rakentamisen digitalisaatio vaatii alan ammattilaisilta jatkuvaa uuden opettelua. Uudet tietomallikeskeiset työtavat iskostuvat työprosesseihin hitaasti, joskus taas parikin aktiivista ihmistä saa aikaan ripeää kehitystä koko organisaatiossa. Tämä korostuu etenkin oppilaitoksissa, joissa uuden teknologian käyttöönotto riippuu pitkälti vastuuopettajien mielenkiinnosta. Tilanne on koko alan kehityksen kannalta hieman huolestuttava, mutta paranemaan päin. LAB-ammattikorkeakoulussa BIM on jo uusi normaali, vaikkei koulusta valmistu arkkitehtiakaan. Kyse onkin poikkitieteellisestä yhteisymmärryksestä, joka koituu jokaisen opiskelijan ja lopulta koko rakennusalan eduksi.

Yksi LABin kammenkääntäjistä on opettaja-arkkitehti Kimmo Liimatainen. Hän opettaa rakennussuunnittelua sekä toimii tutkimus-, kehitys- ja innovointitehtävissä LAB-ammattikorkeakoulussa – sekä teknologiayksikössä Lappeenrannassa että Muotoiluinstituutissa Lahdessa. Liimatainen ohjaa tulevia rakennusinsinöörejä, sisustusarkkitehteja, rakennusmestareita ja muotoilijoita.

Avarakatseinen arkkitehti turvaa ikuiseen oppimiseen

Liimatainen itse on pitkän linjan arkkitehti, jonka tie opetustehtäviin on ollut vaiheikas: Lapin lapsuusmaisemista hän päätyi Otaniemeen arkkitehtilaitokselle vuonna 1985 – ensi yrittämällä, mutta mielestään vahingossa. Ystävien ennustukset kävivät toteen, sillä arkkitehtuuri vei miehen oitis mukanaan. Tietokoneavusteinen suunnittelu teki tuolloin tuloaan, ja Kimmokin tutki sitä Archicadin ääressä.

Kuva 1. LAB-ammattikorkeakoululla on yksiköt Lappeenrannassa (kuvassa) ja Lahdessa. BIM-opetus ulottuu molempiin. © Teemu Leinonen – LUT

Kuoppaiselle 1990-luvulle tultaessa vastavalmistunut Kimmo syvensi osaamistaan pitkällä Archicad-kurssilla ja hankki rakennuttajan pätevyyden. Kun hän 1997 pestautui silloiselle Helin & Siitoselle, Archicadin käyttöönotto kävi toimistossa kuumana. Se oli opettavaista aikaa. 

Useiden sitä seuranneiden vuosien ja työpaikan vaihdosten myötä Kimmo oppi alan käytännöt monelta eri kantilta, mutta kaikkea yhdisti tietomallinnus ja osaltaan myös Archicad. Hän on säilyttänyt uudismielisen tutkijaluonteensa tähän päivään asti, mistä saavat nyt nauttia myös hänen opiskelijansa.

"Odotan, että kaikki alalla ymmärtävät tietomallia. Nekin rakennusinsinöörit ja -mestarit, jotka sijoittuvat muualle kuin suunnitteluun. Rakennuttajiksi päätyvät osaavat puolestaan tilata mallinnettua suunnittelua. Ne, jotka päätyvät rakennusliikkeisiin projektipäälliköiksi, osaavat hyödyntää mallia työmaan hankinnoissa ja rakentamisessa. Ne, jotka päätyvät työmaan vastaaviksi työnjohtajiksi, osaavat käyttää malleja omassa työssään ja niin edelleen. Mallintamista pitäisi opettaa kaikille rakentamisen ketjussa. Ehdottomasti tämä on tulevaisuuden tapa – siis rakennusten tietomallintaminen jaettuna projektina", Liimatainen muotoilee.

Tietomallinnus on läsnä myös hiljan käynnistyneessä Puukerrostalon tilaamisen kehityshankkeessa, jota LAB tekee vuoden 2021 Euroopan ympäristöpääkaupunki Lahden hiilineutraalin rakentamisen kehityskeskuksen kanssa. EU rahoittaa projektia, ja LAB osallistuu sen käytännön toteutukseen.

Kuva 2. Arkkitehti Kimmo Liimatainen opettaa LAB-ammattikorkeakoulussa rakennussuunnittelua. Hänellä on pitkä kokemus arkkitehtisuunnittelusta, tietomallinnuksesta ja Archicadistäkin.

Arkkitehtuurin jatkuva murros kiehtoo ja haastaa

Arkkitehtuuri on tieteen ja taiteen mystinen seos. Rakentaminen on myös maailman suurin teollisuudenala, joka lisää soppaan taloudelliset, tuotannolliset ja ekologiset mausteensa. Rakennuksen pitää nykyään olla paitsi kaunis, kestävä ja käytännöllinen myös ympäristöystävällinen, turvallinen, kustannustehokas, nopeavalmisteinen, elinkaarioptimoitu ja mitä kaikkea. Suunnittelu vaikeutuu koko ajan, mikä toisaalta saa meidät palaamaan peruspalikoihin.

"Joku sanoi, että arkkitehtuurin kvartaali on 25 vuotta. Tällä hetkellä mielestäni parasta on tietynlainen paluu juurille; estetiikkaa ei niinkään ammenneta wow-efekteistä vaan huolellisella pohdinnalla ja pikku jutuilla. Muotokieli ja jäsentely on melko klassista. Myös materiaalivalinnoissa näkyy kiinnostavia virtauksia: suositaan passiivisesti toimivia, vikasietoisia massiivirakenteita: tiiltä, puuta, savea ynnä muita vuosituhansia koeteltuja aineita", Kimmo luettelee.

Aihe on kutkuttava, sillä rakennusteollisuuden pitää pian keksiä keinoja päästäkseen kestävälle uralle. Uusi teknologia voi sokaista ja johtaa harhaan, ellemme katso taaksemme.

"Olen aivan varma, että nykyaikaan soveltuvia, nerokkaita tekniikoita on hautautunut historiaan. Esimerkiksi nykyisen lämpökäsitellyn puun esikuvaksi sopii havainto, että teräväksi poltettu aidan seiväs on kestänyt maassa huomattavasti pidempään kuin kirveellä teroitettu. Toinen esimerkki on betoni, joka löydettiin unholasta vuosisatojen jälkeen. Kun siihen tajuttiin lisätä teräksiä, syntyi vetoa sietävä teräsbetoni. Mielestäni seisommekin jättiläisten harteilla; meidän tulisi kunnioittaa ja tutkia enemmän menneiden sukupolvien saavutuksia", Liimatainen jatkaa.

BIM ei ole täydellinen – mutta edelleen paras vaihtoehto

Vaikka tietomalli ei enää ole mikään muukalaisplaneetta, sen kultaydin on vielä louhimatta. Suurin koitos on saada tieto virtaamaan läpi koko rakentamisen arvoketjun – niin järjestelmien kuin ihmistenkin välillä. Kimmokaan ei tiedä oikotietä onneen.

"BIM-prosessi tuottaa enemmän tietoa, mutta osa ajasta kuluu merkityksettömän tiedon käsittelyyn, mikä syö tehoa. BIM on myös muuttanut suunnittelua väline- ja pääomakeskeisemmäksi. Silti uskon, ettei fiksumpakaan toimintatapaa ole näköpiirissä – varsinkin kun tekniset vaatimukset ja byrokratia ovat lisääntyneet huimasti."

Kuva 3. Projektityöryhmä 1 tarkkailee mallia oikealla rakennuspaikalla lisätyn todellisuuden työkaluin. © Timo Lehtoviita

Liimatainen ei ole heittämässä kirvestä kaivoon vaan odottaa innoissaan tulevia BIM-ratkaisuja: rakennusosien tarkempaa tietomallintamista, geometrian kätevämpää hallintaa, tietokoneohjattuja työstökoneita, robotiikkaa. Hedelmällisintä hänestä olisi törmäyttää eri aloja mahdollisimman paljon, sillä "Parhaat innovaatiot syntyvät usein kahden toimialan rajapinnassa, esimerkkinä laivanrakennusteollisuus ja tilaelementit.”

Jääkö integraatio vajaaksi?

Puhe alan integraatiosta onkin viime aikoina kiihtynyt. Aihe on kuitenkin laajempi kuin teknologia ja BIM antavat ymmärtää. Kimmo näkee, että vaikka prosessit ja toimintatavat yhdentyvät, vastuut ja työmäärät erkanevat:

"Nähdäkseni opetushallinto on antanut rakennusalan osaamistason rapautua viimeisten 30–40 vuoden aikana. Siksi pääsuunnittelun työmäärä on pitkään kasvanut erityissuunnitelmien yhteensovittelun takia. Se taas on pois varsinaisesta sisällön luonnista."

Integraatio on siis eräänlaista köydenvetoa, mikä pitää lopettaa, jotta siilot purkautuisivat. Tietomäärä paisuu koko ajan, mikä on sinällään suuri mahdollisuus. Kimmon sanoin kukaan ei vain voi yksin hallita sitä kaikkea. 

Miten sitten kehittää kollektiivista osaamista pirstaleisella jättialalla – siinäpä miljardien eurojen, jopa koko ihmiskuntaa koskeva kysymys.

Jokainen voi tehdä oman osansa

BIM-valmius vaatii yhteisen ajattelutavan lisäksi luonnollisesti myös käytännön ohjelmisto-osaamista. Se ei ole riippuvaista yhteiskunnan laajuisista rakenteista, vaan jokainen yritys, tiimi ja yksilö voi rasvata omia rattaitaan.

"Osaaminen näyttäytyy parhaimmillaan, kun joku pyörittää erittäin havainnollista 3D-mallia valkokankaalla. Maallikkokin voi tällöin osallistua keskusteluun. Homma vaikeutuu, kun BIM-mallia pitäisi alkaa itse hyödyntää. Ohelmistoja pitää käyttää joka päivä. Se on ainut tapa oppia", Liimatainen tähdentää.

Valmistautuminen alkaa jo koulussa

Kimmo haluaa tartuttaa tiedonjanonsa myös opiskelijoihin. Koulu voi myös näyttää käytännön esimerkkiä ottamalla ohjelmistot opetusvälineiksi, kuten LABissä on tehty.

"Rakennusinsinööriopiskelijat käyttävät kursseillamme myös Archicadiä, rakennussuunnittelijan työkaluna. Sen on voinut valita projektityöopintojaksollakin. Ohjelmisto kuuluu myös Muotoiluinstituutin väen työkalupakkiin tilasuunnittelussa. Huonekalujen ja muiden pienempien objektien suunnittelussa Rhino lie suosituin työkalu", opettaja valottaa.

Archicad-taidot ovat Liimataisen mielestä opiskelijalle aivan välttämättömät  – muun ohjelmisto-osaamisen rinnalla. “Hyvä mallintaja löytää aina töitä.”

Hänestä Archicadin suuri etu on matala kynnys mallintamiseen. Toisaalta jotkin osa-alueet saattavat hänestä lannistaa aloittelijaa: “Planssaus on vaikeampaa ilman erillistä PlotMakeriä, ja objektien hallinta kärsii epäyhtenäisistä valikoista ja parametrien runsaudesta.” 

Kuva 4. Projektityöryhmä 2:n Archicad-tietomalli on jo pitkällä.

Integraatiosta ja yhteistyöstä puhuttaessa Liimatainen nostaa esille BIMcloudin, joka nykyään toimii sekä tiimityöalustana että avoimena projektipankkina. LAB-ammattikorkeakoulussa sen käyttöä testataan monialaisessa hankkeessa, mistä kerromme lisää myöhemmin.

"BIMcloud-ympäristö tuo tärkeän lisän opiskelijoidemme osaamiseen. Lisäksi sillä voi hallita ryhmätöiden työmääriä ja rooleja. Moderni työskentelytapa – BIMcloudissa jaettu yhteisprojekti – on valmistuville arvokasta valuuttaa työmarkkinoilla."

Opettajakin kaipaa tukea

M.A.D.illä on pitkät perinteet oppilaitosten kanssa toimimisesta – perustettiinhan koko yrityskin Otaniemen teekkarikylässä jo 1988. Sattumoisin Kimmon ja M.A.D.in polut olivat ristenneet jo tuolloin: samalla 1985-vuosikurssilla opiskeli M.A.D.in perustajajäsen Severi Virolainen.

"M.A.D. on ollut primus motor BIMin tuomisessa Suomeen. Teillä on iso rooli jaetun tietomallintamisen mahdollistajana", Kimmo kiteyttää.

Jo hyvin varhain Archicad sai jalansijaa myös korkeakouluissamme aktiivisen kenttätyön ansiosta. Harva tietää, että opiskelijalisenssikin muuttui maksuttomaksi M.A.D.in painostuksesta. Jokainen rakennusalan ylemmän asteen oppilaitos pääsee myös ArchiMAD-ilmaisjäseneksi. Kysyttäessä Kimmolta irtoaa uusia kehitysideoita opetuksen tukemiseksi:

"Archicad- ja BIMcloud-lisenssit oppimiskäyttöön ovat oikein hyvä alku. Työelämässä olevien ammattilaisten vierailuluennot kiinnostaisivat. Koulutuksissa verkkototeutukset ovat varmaan pandemian jälkeenkin se järkevin tapa. Erittäin arvokasta oli saada tietää, että M.A.D.in kurssit ovat ilmaisia ohjelmisto-opettajille – täytyykin heti katsoa tarjonta!"

Projektityö pähkinänkuoressa

LAB-ammattikorkeakoulu, Rakennustekniikka 2021

Oppimistavoitteet

• Opiskelija ymmärtää tietomallipohjaisen hankkeen kulun ja edellytykset sekä tunnistaa tietomallien käyttömahdollisuudet.
• Opiskelija osaa tehdä tietomallinnuspohjaista suunnittelua ja tietomallintamiseen liittyviä erityistehtäviä, kuten määrä- ja kustannuslaskentaa.
• Painopisteinä tietomallien käytössä ovat Open BIM ja IFC-mallit.

Käytännön tekeminen

• Opiskelijat jaetaan työryhmiin, joissa tehdään kuvitellun talonrakennushankkeen suunnitteluvaiheeseen liittyviä tehtäviä.
• Opettajat toimivat jakson aikana erilaisissa rooleissa: paitsi kouluttajina ja valmentajina myös kuviteltujen hankkeiden tietyissä toimintarooleissa.
• Jakso toteutetaan yhteistyössä rinnakkain toteutettavan infraopiskelijoiden projektityön kanssa. Lisäksi Pietarin arkkitehtiyliopiston (SPbGASU) opiskelijat osallistuvat soveltuvin osin talotekniikkasuunnitteluun.
• Jakso on osa BIM-ICE-projektin pilotointeja BIM-koulutuksen kehittämisessä.