BIM – Building Information Modeling

1. Mitä BIM tarkoittaa?

Lyhenne BIM (Building Information Modeling, suom. rakennuksen tietomallinnus) on laaja käsite ja se voi tarkoittaa hieman eri asioita tai näkökulmia, riippuen kontekstista, jossa sitä käytetään, kuten:

1. Rakennuksen tietomallintaminen 
2. Rakennuksen tietomalli 
3. Kiinteistötiedon hallinta

Rakentamisen tietomallintamisen merkityksessä BIM tarkoittaa digitaalisen tietomallin luomisprosessia. Suunnittelu BIM -työkalulla tekee suunnitellusta mallista, piirustuksesta ja dokumentoinnista ja niihin liittyvistä tiedoista toisiinsa liittyviä. Kun tietomallissa tehdään muutoksia, tiedot päivittyvät automaattisesti. Esimerkiksi samantyyppisten ikkunoiden muutos on helppo tehdä kerralla koko malliin. 

Tietomallinnusohjelmia on tyypillisesti eri suunnittelualoille. Ohjelmistoa, joka sopisi kaikille suunnittelualoille ei ole olemassa. Käytännössä suunnuttelijat tarvitsevat mallinnusohjelmiston, kun taas koordinoinnista ja rakennusprosessista vastaavat työntekijät tarvitsevat erilaisia ohjelmistoja. 

Rakennuksen tietomalli on suunnitellun rakennuksen valmis digitaalinen malli eli tietomallinnuksen tulos. Se on ehkä yleisimmin käytetty BIM-termin muoto. BIM tässä tarkoituksessa on itse tietomalli, joka sisältää kaikki siihen määritellyt tiedot. Se on myös 3D-malli, mutta yhtä tärkeää on sen mahdollisesti sisältämät tiedot ajasta, kustannuksista, energiankulutuksesta ja materiaaleista.

Kiinteistötiedon hallinta on prosessi, jossa rakennuksen tietoa hallitaan koko sen elinkaaren ajan. Pääpaino on tiedonsiirrossa eri vaiheiden välillä tai toimialojen välisessä rajapinnassa. Tärkeää on datan uudelleenkäyttö, käytettävyys ja avoimet tiedostomuodot (OpenBIM). Vastuu on sekä tietojen syöttäjällä että tietoja käyttävällä henkilöllä. Tiedot on jäsenneltävä sovellettavien kansallisten ja kansainvälisten standardien mukaisesti. Sen avulla on mahdollista lukea ja hyödyntää tietoa tehokkaasti suunnittelualasta riippumatta. 

Toimialoilla, kuten rakentaminen, rakenne-, sähkö-, LVI-suunnittelu, on tietomallinnusta, jota käytetään monialaisessa suunnittelussa. Avointen standardien käyttö avaa uusia mahdollisuuksia parempaan ja tehokkaampaan yhteistyöhön, eri toimialojen välillä, mikä myös takaa paremman tuloksen. Tietomallinnusta käytetään uusien sekä olemassa olevien rakennusten mallintamisessa, silloin kun on tarve hyödyntää tietoa rakennuksen ylläpidossa, myynnissä ja vuokrauksessa.

Rakennusprojektin tyypillisiä vaiheita ovat suunnittelu, rakentaminen, käyttö, purku ja kierrätys. Eri osapuolia on mukana projektissa riippuen rakentamisvaiheesta.

Tietomallinnuksen kansainvälinen standardi ISO 19650 määrittelee BIMin seuraavasti: 

Rakennetun omaisuuden yhteisen digitaalisen esityksen käyttö, joka helpottaa suunnittelu-, rakennus- ja toimintaprosesseja ja muodostaa luotettavan perustan päätöksille. 

U.S. National Building Information Model Standard Project Committeen (NIBS) määritelmä: 

Rakennuksen tietomallinnus (BIM - Building Information Modeling) on digitaalinen esitys rakennuksen fyysisistä ja toiminnallisista ominaisuuksista. Tietomallinnus on jaettu tietovaranto laitoksesta annettavalle tiedolle, joka tarjoaa luotettavan päätöksentekopohjan sen elinkaaren aikana. määritelty varhaisimmasta hedelmöityksestä purkamiseen.

Vuonna 1984 Graphisoft lanseerasi Archicadin arkkitehdeille käyttäen menetelmästä nimeä virtuaalirakentaminen/Virtual Building. Tämä tarkoitti sitä, että muutos yhdessä paikassa 3D-mallissa päivittää kaikki muut mukana olevat asiakirjat ja piirustukset. Vuonna 1997 Charles River Software alkoi kehittää Revitiä, ensimmäinen versio julkaistiin vuonna 2000. Autodesk osti Revitin vuonna 2002, samana vuonna he lanseerasivat Autocad Architectual Desktopin (ADT) omaksi BIM-ohjelmistokseen. Samasta vuodesta lähtien Autodesk alkoi käyttää termiä BIM aktiivisesti markkinoinnissaan. 

Tietomallinnusta käytetään nykyään laajalti rakennus- ja kiinteistöalalla. Senaatti-kiinteistöt on rakennusten tietomallinnuksen uranuurtaja Suomessa. Malleja on laadittu vuodesta 2000 alkaen. Senaatti-kiinteistöt on julkaissut ensimmäiset tietomallivaatimukset vuonna 2007.

BuildingSMART Finland (bSF) sai tehtäväkseen koordinoida yhteisten BIM-
vaatimusten laadintaa. Työn tuloksena julkaistiin vuonna 2012 päivitetyt tietomallivaatimukset
YTV 2012.

Building Information Modeling Market 2020 -raportin mukaan BIM-markkinat olivat 5,4 miljardia dollaria vuonna 2020 ja arviolta 10,7 miljardia dollaria vuonna 2026.

2. Mitä hyötyä BIMistä on?

Tietomallinnuksen käyttö muuttaa tapaa suunnitella, se lisää ymmärrystä, tiedon kulkua ja parantaa yhteistyötä osapuolten välillä. Suurin hyöty on suunnitteludokumentaation virheiden määrän huomattava väheneminen. Ongelmat havaitaan ennen rakennusvaihetta. Tietomallinnus vie jonkin verran enemmän aikaa alussa, mutta tuo merkittäviä säästöjä myöhemmin. 

Tietomallinnuksen avulla vältyt ongelmilta ja väärinkäsityksiltä eri suunnittelualojen välillä jo prosessin varhaisessa vaiheessa. Yhtenevät piirustukset ja dokumentaatio saadaan suoraan tietomallista. Rakennustyömaa saa enemmän ja parempia piirustuksia, koska voit esimerkiksi ottaa automaattisesti leikkauspiirustuksen sieltä, missä sitä eniten tarvitaan. 

3D-mallia voi käyttää aktiivisesti myös työmaalla ja suunnittelupalavereissa, mikä lisää myös tilaajan, suunnittelijoiden ja urakoitsijoiden välistä läpinäkyvyyttä ja tiedonkulkua. Graphisoftin BIMx on ilmainen 3D-esitysohjelma, joka yhdistää 3D-mallin piirustuksiin ja elementtien tietoihin. Voit lähettää samasta mallista BIMx-tiedostoja eri tarkoituksiin, kunkin eri sisällöllä ja näkymillä, jotta kaikki mukana olevat saavat tarvitsemansa tiedot. Kaikki muutokset päivittyvät BIMx-malliin, esimerkiksi työmaalle, joka voi toimia ilman paperipiirustuksia. 

3.1. Hanke- ja esisuunnitteluvaihe

Hanke- ja esisuunnitteluvaiheessa arkkitehti tuottaa tilaohjelmaan perustuvan mallin, joka keskittyy ilmentämään rakennuksen ulkonäköä. Mallin tärkein tehtävä on havainnollistaa hanketta muille osapuolille tai kilpailulautakunnalle. 

Malli tarjoaa jo arvioita kustannuksista ja materiaalinkulutuksesta sekä paikka- ja kaavatiedot. Myös ympäristön visualisointi on olennaista kokonaisuuden hahmottumiseksi.  

Kun osapuolet ovat päässeet yhteisymmärrykseen, hanke voi edetä suunnitteluvaiheeseen. 

3.2. Rakennussuunnitteluvaihe

Rakennussuunnitteluvaiheessa suunnittelu on jo paljon yksityiskohtaisempaa. Tietomallinnusta käytetään määrälaskentaan, materiaalisuunnitteluun, kustannuskatsaukseen ja aika-arvioihin, ja tässä vaiheessa se auttaa suuresti hallitsemaan projektin kustannus-, aika- ja laajuuskehystä. 

BIM-malli on hankkeen tai projektin vuorovaikutusympäristö. Osapuolet, kuten arkkitehti, insinöörit, laskijat, aikataulusuunnittelija ja projektipäällikkö, pääsevät jakamaan näkemyksiään. Osapuolet tapaavat säännöllisesti ja voivat jakaa näkemyksiään ja siten löytää mahdollisia haasteita ja ratkaista ne ennen kuin niistä tulee kattavia. 

Käyttämällä BIM-ohjelmiston työkaluja mallin virheiden tarkistamiseen, ne löydetään ajoissa. Näin vältytään virheiltä rakennustyömaalla. Jos projektissa käytetään PreCut-osia ja moduuleja, ne määritellään tässä vaiheessa ja tilataan toimittajalta.

3.3. Rakennusvaihe

Tässä vaiheessa pohjatyöt ja rakentaminen aloitetaan tietomallinnuksella tuotettujen dokumenttien  mukaisesti. Sopimukset allekirjoitetaan alihankkijoiden kanssa ja materiaalit tilataan. 

Erityisen tärkeää on tilata ajoissa tarvittavat rakennusosat ja materiaalit, joilla on pitkä toimitusaika. Tietomallinnuksen tietoja käytetään edistymisen suunnitteluun (4D), tarkkoihin määrälaskelmiin/muihin laskelmiin, kustannusten ja budjetin hallintaan (5D). Tiedot edistävät tehokkuutta ja hallintaa koko rakennusprosessin ajan, aina luovutukseen asti. 

Tässä vaiheessa varmistetaan, että suunnittelua noudatetaan sekä työmaalla että projektinhallinnassa tietomallinnukseen kytketyillä digitaalisilla työmaatyökaluilla. Ohjaustyökaluilla tehdään myös esimerkiksi törmäystestejä mahdollisten ongelmien havaitsemiseksi ennen rakentamista. Simulaatioita käytetään varmistamaan hyvä edistyminen ja hallitaan mahdollisia viivästyksiä. 

3.4. Käyttövaihe

Kun rakennus on valmis, alkaa sen käyttö. Aiemmissa vaiheissa kertynyt tieto ei unohdu, vaan sitä hyödynnetään rakennuksen käytön ja huollon optimointiin, aina sen elinkaaren loppuun asti. Käyttövaihe muodostaa rakennuksen koko elinkaaren aikaisista kustannuksista 90 % ja tuotosta 100 %, joten BIMin voimakas kasvu käyttövaiheessa on perusteltua. 

Jos rakennus joudutaan joskus purkamaan, BIM-datan käyttö turvaa tehokkaan ympäristön suojelemisen, materiaalien uudelleenkäytön, paremman jätteiden lajittelun ja kierrätyksen kautta.

ISO-STANDARDIT

Globaalin standardisoinnin ansiosta yhteistyö on sujuvampaa yli ala- ja valtiorajojen. Tärkein rakentamista koskeva kansainvälinen standardi on ISO 19650. Se vakioi rakennuksen koko elinkaaren aikaisia laatukriteerejä. 

ISO 19650 on parhaillaan suomennettavana, ja se määrittää jatkossa yhä vahvemmin myös kansallisten Yleisten tietomallivaatimusten (YTV) perustan.

Linkistä löytyvät nykyiset  YTV 2012 ohjeet.

OpenBIM:n kolme ensimmäistä ISO-standardia on vahvistettu yhteisiksi standardeiksi Euroopassa.

1. SFS-EN ISO 12006-3

Standardi varmistaa, että viitekirjastot, kuten buildingSMART Data Dictionary, rakennetaan samalla tavalla kaikkialla Euroopassa ja voivat siten vaihtaa tietoja saumattomasti. Tällä odotetaan olevan erityisen merkittävä vaikutus koneluettavien tuotekirjastojen kehittämiseen. 

2. SFS-EN ISO 16739 Industry Foundation -luokat (IFC) 

IFC on riippumaton ISO-sertifioitu formaatti, jota kukaan ei omista, mutta jonka on kehittänyt ja hallinnoinut kansainvälinen buildingSMART. IFC-standardissa määritellään, mitä avoin BIM on ja mitä tietomuotoja rakennushankkeen toimijoiden välillä tulisi vaihtaa. Koska EU:n direktiiveissä viitataan eurooppalaisiin standardeihin, tämä tarkoittaa, että tietomallinnusmallien tiedonvaihdossa ei voida enää viitata muihin muotoihin. Tietomallinnuksessa IFC-muoto on erittäin tärkeä. Se on avoin muoto, joka varmistaa, että haluamaasi työkalua on mahdollista käyttää. IFC: n tarkoituksena on kehittää ilmainen tiedostomuoto älykkäiden 3D-mallien vaihtoon eri alojen välillä rakentamisessa, maisemassa jne. 

3. SFS-EN ISO 29481-2 Tietomallit

Tämä on standardi, joka määrittelee menetelmän tietojen vaihtamiseksi eri toimijoiden välillä. Se auttaa varmistamaan, että prosessit ovat avoimia, dokumentoitavia ja ennen kaikkea että ne voidaan luoda uudelleen. 

Suuret toimijat ovat käyttäneet avoimia BIM-standardeja projekteissaan 2000-luvun alusta lähtien. Toisin sanoen on olemassa asiantuntemusta ja digitaalisia ratkaisuja täydelliseen siirtymiseen avoimen tietomallinnuksen käyttöön rakentamisessa ja kiinteistöalalla. Tämä mahdollistaa merkittävän siirtymisen staattisista ja kömpelöistä PDF-tiedostoista dynaamiseen, digitaaliseen ja koneellisesti luettavaan tuotedokumentaatioon.

1. SFS-EN ISO 19650-1:2018 Rakennuksia koskevan tiedon organisointi ja digitalisointi, mukaan lukien tietomallinnus (BIM) – Tiedonhallinta tietomallinnuksella 

Tämä on kansainvälinen standardi, jota sovelletaan rakennuksiin koko niiden elinkaaren ajan, mukaan lukien strateginen suunnittelu, alkusuunnittelu, suunnittelu, kehitys, dokumentointi, rakentaminen, päivittäinen toiminta, ylläpito, kunnostus ja purku. 

SlimBIMin tekeminen on helppoa

SlimBIMin luomiseksi riittää usein olemassa olevat piirustukset pdf- tai DWG-muodossa, jotka muodostavat mallin perustan. Pistepilviä/laserkeilausta voidaan myös käyttää, jos piirustusten ja olemassa olevan rakennuksen välillä on suuria eroja. Resursseja ei kulu paljon, eikä aloittaminen ole monimutkaista. Varhaisessa vaiheessa säästyy paljon rahaa.

Saat tilojen jokaisen neliön hallinnan omistamissasi rakennuksissa, mikä tarjoaa välitöntä arvoa. Ehkä vuokraamasi toimistotila on 10 neliömetriä odotettua suurempi? Siinä tapauksessa se pitää heijastua vuokraan. Saat mahdollisuuden helposti havainnollistaa ja esittää hallussasi olevat arvot. Mallia voidaan käyttää myynnissä tai arkistona lakisääteisille piirustuksille, kuten palopiirustuksille. Yksinkertaisella tietomallinnuksella saat myös yleiskuvan esimerkiksi maalattavien seinä- tai lattiapintojen määristä jne. 

Voit lukea lisää ennakoivasta huollosta aihesivultamme: Kaikki digitaalisesta kaksosesta. 

6. Mitä BIM-objektit ovat?

BIM-objekti ilmentää suunnitelmaan kuuluvaa esinettä tietomallissa. Se sisältää tuotteen geometrian ja ominaisuustiedon kaikkine variaatioineen. Esimerkiksi ikkunan mittoja, toimintoja ja materiaaleja voi säätää.   

BIM-objektit voivat olla joko geneerisiä niin, että ne jäljittelevät sitä, mistä haluat rakentaa, tai yksilöllisiä eli tuotekohtaisia, esimerkiksi rakennusmateriaalien valmistajalta tai toimittajalta. Arkkitehti tai muut, jotka tekevät tietomallinnusta, voivat siten käyttää tosielämän esineitä visualisoidakseen, kuvatakseen ja/tai dokumentoidakseen tuotteita ja ratkaisuja paremmin. Tämä edistää kaikkien mukana olevien viestintää ja päätöksentekoa.

Tuotevalmistaja käyttää BIM-objekteja markkinointivälineenä, sekä toimituksen ja myynnin suunnittelussa asiakkaille näyttämällä kuvia mahdollisista ratkaisuista. 

Objekteja eri käyttötarpeisiin 

• Geneeriset objektit ovat mallissa lähinnä paikkavarauksia; esimerkiksi wc-istuimen sijainti ja tilantarve. Yleisiä objekteja tarjoavat BIM-ohjelmistojen sisäiset kirjastot. 
  
  
• Yksilölliset objektit osoittavat oikean tuotteen; esimerkiksi tietyn wc-istuinvalmistajan tietty malli. Yksilöllisiä objekteja tarjoavat valmistajien teettämät tuotekirjastot. 

Valmistajakohtaiset esineet ovat usein saatavilla yksittäisten valmistajien verkkosivustojen kautta. BIM-objekteja on saatavilla eri muodoissa – niin ohjelmistojen alkuperäistiedostoina kuin ohjelmistoriippumattomana IFC:näkin.

Suosituimpia objektijakelijoita ovat BIMobject, BIMcomponents ja kotimainen ProdLib.  BIM-objekteille on erilliset muodot BIM-ohjelmistoissa, kuten Archicad ja Revit. 

Lisäksi voidaan käyttää muita tiedostomuotoja, kuten esimerkiksi IFC, DWG, Sketchup, Rhino ja 3ds. Nämä eivät ole parametrisia, kuten alkuperäiset BIM-ohjelmissa. Tämä tarkoittaa, että ne ovat staattisia missä tahansa koossa ja muodossa. IFC-muotoa lukuun ottamatta nämä eivät myöskään välttämättä sisällä paljon tuotetietoja tuotteen nimeä lukuun ottamatta. 

BIM-vastaava

Yksittäisen toimialan sisäinen koordinaattori, joka vastaa ja varmistaa, että mallit tarkistetaan ja toimitetaan toimialan vastuiden ja sopimuksen mukaisesti. Hänellä on usein myös yksittäisen kohteen pääkäyttäjän rooli, jolla on enemmän tietoa tietomallinnuksesta ja IFC: stä. 

BIM-insinööri 

BIM- eli tietomalli-insinöörillä on alimmillaan insinöörin tutkinto ja hän on erikoistunut tietomallinnukseen. Tyypillisiä tietomalli-insinöörin suorittamia tehtäviä ovat laskennan, suunnittelun ja koordinoinnin seuranta. 

BIM-operaattori tai BIM-teknikko 

Tietomalliteknikko on tyypillisesti koulutettu ammattikoulussa ja hänellä on kirvesmiehen tai asentajan todistus jne. Koulutus tarjoaa asiantuntemusta rakenteiden 3D-mallinnukseen, vuorovaikutusmenetelmiin ja koordinointiin. BIM-operaattoreilla on usein laaja kokemus erilaisista BIM-työkaluista ja 3D-visualisoinnista. Hän suorittaa usein piirustusten päivittämisen, pinta-alalaskelmat, paloteknisten piirustusten valmistelun jne. 

Projekti-insinööri/laskija 

Käyttää tietomallinnusta laskennassa ja määrälaskennassa, tekee säätöjä ja muutoksia rakentamisen sujumista varten. Useimmiten käyttää toimialan BIM-mallia, arkkitehtuuri, LVIS- ja sähkötekniikka, mutta voi myös luoda yksinkertaisia malleja omiin tarkoituksiinsa piirustusten perusteella.