BIM og procesoptimering af byggeprojekter

Transkript

1 BIM og procesoptimering af byggeprojekter Undersøgelse af Information Delivery Manual Framework Udvikling af IDM-pakke for disponering af ventilationssystem til optimering af kommunikation og arbejdsprocesser i digitale byggeprojekter s Abderrahim Kazhaze s Arbaz Hamayun Bachelorprojekt, Januar 2015

2 FORORD Denne rapport er et resultat af et bachelorprojekt, som forløb i perioden 1. september 2014 til 26. januar Projektet er normeret til 15 points ECTS for hver forfatter. Projektet er blevet udarbejdet i et klyngeprojekt på DTU i samarbejde med ingeniørvirksomheden Rambøll. Klyngeprojektets hovedemne var BIM og procesoptimering af byggeprojekter, hvor fokus lå på undersøgelse af buildingsmart s IDM metode. Dette projekt beskæftigede sig med udvikling af en IDM-pakke for disponering af ventilationssystem i dispositionsforslagsfasen. I forbindelse med opnåelse af viden omkring design af ventilation interviewede vi flere fagfolk, som arbejder med dette i danske ingeniørvirksomheder. Der skal ydes tak til Mads Holten Rasmussen og Siavash Khodabandeh for deres tid og lyst til at dele ud af deres erfaring. Vi takker desuden Morten Brunsborg Lauritsen for svar på spørgsmål omkring ventilationsdesign i Autodesk Revit. Vi vil særligt takke vejleder på klyngeprojektet, Niels Treldal, for hans syn og kommentarer på udarbejdelsen af vores IDM-pakke, og for hans deltagelse i interviews. Endeligt vil vi rette stor tak til vores vejleder på projektet, Flemming Vestergaard. Rapporten er skrevet til byggebranchen og henvender sig til læsere med viden om IKT, BIM og IDM. Forfattere: s Abderrahim Kazhaze s Arbaz Hamayun Vejleder: Flemming Vestergaard Lektor MSK DTU BYG Dato: 26. januar 2015 Anslag med mellemrum: normalsider

3 ABSTRACT In order to implement BIM tools and improve information exchanges in the AEC industry, it is needed to understand the current processes in AEC projects. Therefore this assignment examines the process Design of ventilation system in the outline feasibility phase by using buildingsmart s IDM methodology, especially IDM Framework. This study has two goals (1) to explore current trends and approaches to Design of ventilation system and (2) to develop an IDMpackage for Design of ventilation system. In order to obtain knowledge about current approaches in the industry a qualitative survey with a group of HVAC engineers was conducted. Using the information received from the survey an IDM package named C Design of ventilation system was developed. The package outlined the main tasks and specified the information exchange structures using classification systems such as Cuneco Classification System (CCS), Industry Foundation Classes (IFC) and Level of Development (LOD) to facilitate implementation in BIM tools. We believe that IDM and BIM collaboration has the potential to (1) support digital collaborative processes, (2) improve digital communication and information exchange across disciplines and (3) increased efficiency in the use of BIM tools.

4 FORKORTELSER ADD ARK BIM BPMN BR10 CAD CCS DDB DDF ERM FEM FRI HVAC IDM IFC IKT ISO MVD ORM PM SBi SFP Additional Information Danske Arkitektvirksomheder Building Information Modelling Business Process Model Notation Bygningsreglement 2010 Computer Aided Design Cuneco Classification System Det Digitale Byggeri Det Digitale Fundament Exchange Requirement Model Finite Element Method Foreningen af Rådgivende Ingeniører Heating, Ventilation, and Air Conditioning Information Delivery Manual Industry Foundation Classes Informations- og kommunikationsteknologi International Organization for Standardization Model View Definition Output Requirement Model Process map Statens Byggeforskningsinstitut Specific Fan Power

5 INDHOLDSFORTEGNELSE 1 Introduktion Problemanalyse Problemformulering Problemafgrænsning Metodebeskrivelse Litteraturstudie Brancheundersøgelse Udvikling af IDM-pakke Koordinering af IDM-pakker Afprøvning Metodekritik Litteraturstudie Implementering af Det Digitale Byggeri IKT-bekendtgørelsen i dag IKT-ydelsesspecifikation Objektbaseret modellering Design- og udførsel af ventilation i BIM Økonomiske gevinster ved digitalt byggeri buildingsmart s standarder Industry Foundation Classes Information Delivery Manual Model View Definition Ydelser indenfor ventilation Delkonklusion Brancheundersøgelse Strategi for interviews Før undersøgelse I undersøgelse Efter undersøgelse Interview af virksomheder Page 1 of 48

6 4.2.1 Informationsudveksling med arkitekt Informationsudveksling med konstruktionsingeniøren Informationsudveksling med andre aktører Problematik Delkonklusion Udvikling af IDM-pakke IDM-pakkens struktur Process map (PM) Exchange Requirement Models (ERM) Proces flow Delkonklusion Koordinering af IDM Byggeprogram Dispositionsforslag Projektforslag og forprojekt Delkonklusion Test af IDM-pakke Gennemgang Revision Generelle optimeringsmuligheder Delkonklusion Diskussion Konklusion Bibliografi Studier Online dokumenter/artikler Figurer Appendix Page 2 of 48

7 1 INTRODUKTION 1.1 PROBLEMANALYSE Siden 2007 er der opstillet statslige rammer for digitalisering af den danske byggesektor, som i form af retslige bygherrekrav er beskrevet i Bekendtgørelserne om anvendelse af informations- og kommunikationsteknologi (IKT) 1. For at leve op til dette er intelligente 3D-bygningsmodeller (BIM) især blevet udbredt i byggesektoren. På trods af den løbende udvikling af og potentialet i BIM og den fortsatte brug af værktøjer til digitalt byggeri, mangler fagfolk i byggeprojekter ofte informationer til at løse deres opgaver (Berard et al. 2011). Derfor har der i de seneste år været fokus på procesoptimering af byggeriet, som et led i at få bedre udbytte af digitaliseringen af byggesektoren (Treldal et al. 2014). Virksomheder formår ikke at specificere deres processer og arbejdsopgaver, hvorved effekten af digitale, kollektive processer udebliver (Berard et al. 2011). Samtidig giver det unødig forvirring hos aktørerne, når der udveksles information, idet der ikke opstilles specifikke krav til indholdet. Ved at specificere byggeprocesser med information om input og output, kan kommunikation, både digitalt og verbalt, effektiviseres (Treldal et al. 2014). Uden en klar forståelse for aktørernes selvstændige arbejdsprocesser og deres indbyrdes interaktion kan softwarefirmaer ikke udvikle værktøjer, som understøtter kompleksiteten i byggeprojekter (Treldal et al. 2014). Uden denne fornødne viden vil brugen af softwaren være uhensigtsmæssig for virksomheden (Treldal et al. 2014). Der er derfor behov for at få defineret og organiseret viden om de arbejdsprocesser, der indgår i byggeprojekter. Hvis byggeprojekter kan standardiseres, så kan man bedre effektivisere design af software, som understøtter de behov, der gør sig gældende (Treldal et al. 2014). Med udgangspunkt i disse problematikker har samarbejdsorganisationen buildingsmart udviklet og introduceret Information Delivery Manual (IDM), som en metodik til specificering af processer og proces flow i byggeprojekter. Nuværende IDM er registreret på buildingsmart s database dækker over store dele af byggeprocessen, hvori adskillige aktører udfører et bredt spektrum af forskelligartede opgaver og udvekslinger. Ikke overraskende er det derfor, at disse IDM er er særligt komplekse og svære at implementere (Treldal et al. 2014). Et Ph.d. studie 2, udført på DTU BYG, har i den anledning videreudviklet strukturen af buildingsmart s IDM metodik. For at mindske den nuværende komplekse struktur, på de eksisterende IDM er, er det forsøgt at skabe et framework, som organiseres og defineres med Mondrup, TF, Treldal, N, Karlshøj, J & Vestergaard, F (2014), Introducing a new framework for using generic Information Delivery Manuals. In Proceedings of the 10th European Conference on Product and Process Modelling. Page 3 of 48

8 mindre, men velspecificerede generiske IDM-pakker. IDM Framework er opbygget via en simpel matrix, der skal indeholde alle kerneprocesser i byggeprojekter, for hver aktør og byggefase. Studiet anser, at IDM Framework vil forbedre proces flowet for byggeprojekter, modtagelse og udveksling af digital information, samt udviklingen og understøttelsen af softwareværktøjer. IDM Framework skal være en hjælp til både organisationen, såvel som softwareleverandører. Derfor er der behov for yderligere undersøgelser, af processer i aktuelle byggeprojekter, for at vurdere mulighederne af disse i IDM Framework. Undersøgelserne skal formå at udvikle et generelt billede af, hvordan man løser den enkelte delproces og hvilke inputs og outputs, som er essentielle. Sammenlagt kan disse undersøgelser konkretisere IDM Framework, således at én fælles standard udvikles. 1.2 PROBLEMFORMULERING Dette projekt vil udforske IDM Framework metodikken ved at undersøge delprocessen disponering af ventilationssystem i byggefasens dispositionsforslag. Projektet har fire overordnede mål. Det første er at identificere og at undersøge nuværende tilgange til disponering af ventilationssystemer i danske ingeniørvirksomheder. Det andet er udvikling af en ny IDM-pakke for disponering af ventilationssystemer. Det tredje mål er at vurdere mulighederne for koordinering af dette projekts IDM-pakke med andre IDM-pakker. Det fjerde mål er test af IDMpakken i et BIM-værktøj og at undersøge mulighederne for optimering af programmet, således at arbejdsgangen kan forløbe mest effektivt. Projektets målsætninger behandles af: (1) En gennemgang af nutidige standarder, bekendtgørelser og cases med BIM implementering for at skitsere gevinsten og de udfordringer, som opstår ved digitaliseringen af byggeriet. Denne viden udbygges i forbindelse med brancheundersøgelser. (2) En redegørelse af buildingsmart s IFC format, IDM metodik og herunder IDM Framework, for at opnå viden til udarbejdelsen af IDM-pakken. (3) En kvalitativ brancheundersøgelse af flere fagpersoner med ekspertise inden for disponering af ventilationssystemer, for at forstå og specificere deres arbejdsproces. (4) Udvikling af én IDM-pakke for disponering af ventilationssystemer. (5) Undersøgelse af mulighederne for koordinering af IDM-pakken med andre IDM-pakker. (6) Afprøvning af IDM-pakken i en fiktiv proces med brug af BIM-værktøjet Autodesk Revit og undersøge optimeringsmuligheder. Behandlingen af disse emner skal udmunde i et svar på følgende problemformulering: Hvordan kan IDM Framework nedbryde byggeriets opgaver så struktureret? Hvordan bliver inputs og outputs defineret entydigt for en valgt proces i IDM Framework? Hvorledes kan sammenspillet mellem et BIM-værktøj og IDM øge effektiviteten af kommunikationen i byggeprojekter? Page 4 of 48

9 1.3 PROBLEMAFGRÆNSNING Af hensyn til opgavens omfang behandler rapporten kun procesoptimering i den danske byggesektor. Derfor kan projektets resultater, hverken af- eller bekræfte mulighederne for procesoptimering og IDM i andre dele af verden. Rapporten vil kun fokusere på processen for disponering af ventilationssystemer under dispositionsforslaget og vil derfor ikke undersøge andre processer eller andre faser. Derfor vil rapportens resultater; dvs. eventuelle muligheder for optimering af BIM og digitale arbejdsprocesser, alene baseres på denne proces. Page 5 of 48

10 2 METODEBESKRIVELSE I det følgende afsnit beskrives de forskellige metoder, som benyttes til besvarelsen af projektets målsætninger og problemstilling. De metoder som benyttes er hhv. 1) Litteraturstudier, som besvarer (1) og (2) 2) Brancheundersøgelse, bestående af interview af fagpersoner, som besvarer (3) 3) Praktisk brug af IDM Framework, hvor en IDM-pakke udvikles og koordineres med andre IDM-pakker, som besvarer (4) og (5). 4) Afprøvning af IDM-pakken i Autodesk Revit 2015, som giver anledning til besvarelse af (6) Til slut kommer et kritisk perspektiv på projektets metodevalg. 2.1 LITTERATURSTUDIE Indledningsvist blev der foretaget litteraturstudier indenfor implementering af digitalt byggeri, buildingsmart s IDM metode og arbejdsgangen for ventilationsingeniører baseret på standarder. Her blev problematikkerne og de generelle aspekter, ved nuværende digitale byggeprojekter, studeret og uddybet. buildingsmart s IDM metodik blev introduceret, som værende en løsning til byggeriets problemer med procesbeskrivelser. Ventilationsingeniørens overordnede arbejdsproces i dispositionsforslaget blev skitseret, baseret på standarder fra branchen. Her blev der særligt taget højde for, hvilke andre aktører, som ventilationsingeniøren interagerer med i løbet af processen. Igennem brancheundersøgelsen blev denne kontakt enten bekræftet eller afkræftet. 2.2 BRANCHEUNDERSØGELSE På baggrund af den opnåede viden, fra litteraturstudiet, var næste skridt et intensivt forløb med undersøgelse af den valgte aktørs arbejdsproces. Dertil blev fremstillet en interviewguide, som afhængigt af interviewets forløb kunne afviges fra. Interviewspørgsmålene blev udviklet efter en taksonomisk struktur. Valget af interviewpersoner blev taget på baggrund af præmissen om, at den valgte interviewperson skulle have viden om og erfaring inden for ventilationsdesign. Brancheundersøgelsen omfattede sammenlagt tre fagpersoner fra hhv. Rambøll, Alectia og Lyngkilde. For at få realiteten af arbejdsprocessen skitseret, så skulle interviewet oprindeligt ikke påvirke aktøren i en given retning. Den tilegnede viden omkring IDM og IDM Framework måtte derfor ikke afspejle sig i interviewspørgsmålene, da det mentes, at dette kunne have indflydelse på objektiviteten i interviewet. Da interviewpersonen fra Rambøll var udvikler af IDM Framework og Page 6 of 48

11 vejleder på klyngeprojektet blev strategien ændret. Således skulle alle andre interviewpersoner have en introduktion til IDM og dennes formål inden interviewets start. På den måde ville samtlige interviews have samme fællesnævner. 2.3 UDVIKLING AF IDM-PAKKE På baggrund af viden fra litteraturstudiet og brancheundersøgelsen blev en IDM-pakke udviklet for disponering af ventilationssystem. Hvor der var enighed, i blandt de interviewede, omkring deres arbejdsopgaver i processen, blev disse svar inddraget i udviklingen af IDM-pakken. Denne rapports målsætning med udviklingen af en IDM-pakke var at få skitseret de mest typiske opgaver og informationsudvekslinger. Hvis der herskede tvivl eller der ikke kunne tydes en enighed i svarene, så var første skridt at få en mulig afklaring via telefonopkald og mail korrespondance. Hvis der herefter stadig ikke var overensstemmelse, i blandt de interviewede, så blev de informationer ikke kategoriseret, som typiske. Udover dette blev den teoretiske viden, opnået i gennem litteraturstudiet, holdt op imod den praktiske arbejdsmetode. Hvis der var uoverensstemmelser, så blev det besluttet, at praktisk information vægter mest. Denne beslutning bygger på, at IDM-pakken søger at beskrive virkeligheden i videst mulige omfang. 2.4 KOORDINERING AF IDM-PAKKER I en workshop med tre andre grupper, som ligeledes havde fremstillet IDM-pakker inden for indeklimadesign, blev koordineringsmulighederne undersøgt. Måden, hvorpå koordineringsmulighederne blev vurderet, var ved (1) at undersøge IDM-pakkens logiske sammenhæng og relation til de andre pakker og (2) at undersøge IDM-pakkens informationsudveksling med andre pakker. Denne strategi blev valgt for at sikre, at informationer, som er modtaget i en bagud liggende IDMpakke, ikke skulle være et krav i de forud liggende pakker. 2.5 AFPRØVNING For at undersøge IDM-pakkens implementering i praksis blev det besluttet at teste IDM-pakken i Autodesk Revit. Samtlige af IDM-pakkens opgaver blev demonstreret i Revit. Afprøvningen skulle give et forsimplet billede af, hvordan informationer fra pakken kan bruges i BIM. Endvidere blev der foreslået forbedringer, som kunne gøre arbejdet med BIM smartere og mere anvendeligt. Page 7 of 48

12 En afprøvning af IDM-pakken er i sig selv en udvidet del af IDM Framework. Det forudsætter, at IDM-pakken er udviklet og at der er udviklet en MVD 3. Derfor er dette projekts afprøvning blot en påvisning af, hvorvidt Revit understøtter de opgaver og informationsudveksling, som pakken beskriver. Afprøvningen skal ikke forveksles med en valideringstest af Revit. 2.6 METODEKRITIK Der kunne med fordel være inddraget flere virksomheder og fagpersoner for at skabe et bredere perspektiv på rapportens resultater. Ingeniørens arbejdsgang kan variere fra projekt til projekt, hvori der endvidere kan forekomme ad. hoc. opgaver. Dette er en nuance i arbejdsgangen for ventilationsingeniøren, som sandsynligvis kunne repræsenteres mere præcist, hvis der var foretaget flere interviews. Under koordinering af IDM-pakkerne kunne fokus også have været på koordinering med aktører fra andre fagområder. Som nævnt tidligere korrigeres IDM-pakken kun i henhold til foran - og bagud liggende IDM-pakker, inden for samme fagområde. Her erindres det, at der var en tendens til, at der forekom justeringer af modtaget og afleveret information. Hvorfor det formentligt også ville være en nødvendighed i relation til andre fagområder. Derudover ville en undersøgelse af, hvordan data og information udveksles og flyttes fra en software til anden, med fordel give et mere præcist indblik i, hvordan IDM-pakken rent praktisk skal implementeres i byggeriet. Som førnævnt benyttes MVD til dette formål. Dette blev undladt, grundet manglende ressourcer og fornøden viden, omkring programmering og datastrukturer. 3 se afsnit Page 8 of 48

13 3 LITTERATURSTUDIE I dette afsnit vil den konkrete viden, som ligger til grund for projektets overordnede problemstilling, interviewundersøgelser og IDM-pakke, indsamles og præsenteres. I afsnittets første del bliver grundlaget for indføringen af buildingsmart s IDM metodik skitseret. Her bliver nutidens implementering af digitalt byggeri og State of the Art i Danmark undersøgt. Der bliver set på fordele ved BIM, økonomiske gevinster, brugen af BIM i ventilationsdesign og udfordringerne som byggeriet står overfor i dag. I anden del af afsnittet bliver der redegjort for buildingsmart s IDM metodik, IDM Framework og de værktøjer, som benyttes til at udarbejde en IDM-pakke. I tredje del af afsnittet bliver der redegjort for ventilationsingeniørens afleveringskrav i projektets tidlige faser, særligt i dispositionsforslaget, jf. FRI og Danske ARKs ydelsesbeskrivelse Byggeri og Planlægning 2012 og Det Digitale Byggeris 3D arbejdsmetode IMPLEMENTERING AF DET DIGITALE BYGGERI Som et led i digitaliseringen af byggeriet oprettede Erhvervs- og Byggestyrelsen i 2003 initiativet Det Digitale Byggeri. Initiativet skulle fremme digitaliseringen af byggeriet og det digitale samarbejde mellem parterne i hele byggefasen. Under initiativet Det Digitale Byggeri blev Det Digitale Fundament etableret 4. Resultatet af Det Digitale Fundament var 3D arbejdsmetode med tilhørende 3D CAD-manual, som blev udgivet i Som den første danske anvisning til en fælles sammenhængende arbejdsmetode, var dette startskud til anvendelsen af objektbaseret modellering. Dokumentbaseret byggeri skulle elimineres i videst mulige omfang og digital modellering, kommunikation og aflevering skulle tages i brug. I 2007 præsenterede Det Digitale Byggeri IKT-bekendtgørelsen. Bekendtgørelsen var i form af en række bygherrekrav, som skulle fremme IT-anvendelsen i byggeriet IKT-bekendtgørelsen i dag I dag er bygherrekravene defineret og beskrevet gennem Bekendtgørelsen om krav til anvendelse af Informations- og Kommunikationsteknologi i offentligt byggeri, nr. 118 af og Bekendtgørelsen om anvendelse af informations- og kommunikationsteknologi i alment byggeri, nr. 119 af og deres tilhørende vejledninger D arbejdsmetode Page 9 of 48

14 IKT-bekendtgørelserne (nævnes IKT i resten af afsnittet) er overordnet grundlaget for de offentlige bygherrers krav til deres entreprenører og rådgivere om brugen af IKT i forbindelse med offentlige byggeprojekter. IKT krav skal af bygherren stilles til byggesagens parter. Formålet med IKT er at påvirke byggeriet i retningen mod højere produktivitet og kvalitet i design og drift. Kravene er fordelt indenfor følgende områder: IKT-koordinering Håndtering af digitale byggeobjekter Digital kommunikation og projektweb Anvendelse af digitale, objektbaserede bygningsmodeller i forbindelse med projektkonkurrencer, projektering og udførelse Digitalt udbud og tilbud, herunder udbud med mængder Digital leverance ved byggeriets aflevering Digital mangelinformation IKT-ydelsesspecifikation Aftalen mellem bygherre og byggesagens parter anbefales (jf. Bygningsstyrelsen) suppleret med en IKT-ydelsesspecifikation (Bygningsstyrelsen, 2013). Denne beskriver krav til alle konkrete digitale ydelser og opgaver, som byggesagens parter skal aflevere på et givent tidspunkt i projektet. Formuleringen af disse krav kan typisk tage udgangspunkt i FRI og Danske ARKs ydelsesbeskrivelse Byggeri og Planlægning 2012, Vejledning om digital projektering samt i bips skabeloner for IKT-ydelsesspecifikationer og IKT-tekniske specifikationer, F102 & F202 (Bygningsstyrelsen, 2013) Objektbaseret modellering Et krav i IKT, som har ændret arbejdsprocessen i byggeprojekter, er kravet om brugen af digitale, objektbaseret bygningsmodeller i konkurrencer, projektering og udførelse. Med digitale bygningsmodeller etableres et bedre styrings- og beslutningsgrundlag for bygherren, samt for de udførende i projektet. En objektbaseret bygningsmodel indeholder digitale byggeobjekter, der repræsenterer de fysiske objekter i virkeligheden. Med disse modeller skabes et detaljeret og velspecificeret projektmateriale, der gengiver det, som skal bygges. Med byggeobjekter tilknyttet egenskabsdata er der mulighed for at analysere og simulere modellen i objektbaserede modellerings- og simuleringsværktøjer som f.eks. BIM eller FEM Objektsegenskaber Egenskabsdata er det, som beskriver byggeobjekter i BIM modeller. IKT stiller krav om, at digitale byggeobjekter og deres egenskabsdata gennem hele projektet klassificeres, navngives og kodes ensartet i et vist detaljeringsniveau. Eftersom at byggeriet stadig i dag ikke er komplet digitaliseret og man stadig arbejder med ikke-objektbaserede IT værktøjer, så vil klassifikationskoden være en praktisk måde at referere til byggeriets objekter. IKT fastsætter ikke specifikke løsninger for Page 10 of 48

15 klassificeringen, da behovene for klassificering i de forskellige faser af byggeriet kan variere. IKT kræver dog af den løsning der vælges, at den er tilgængelig for byggesagens parter og at den er entydig og fuldt dokumenteret (Bygningsstyrelsen, 2013). Klassifikationssystemet Cuneco Classification System (CCS), som er udviklet af Cuneco center for produktivitet i byggeriet, er et udviklingsprojekt som blev oprettet i CCS er et helhedsorienteret informationshåndteringssystem, hvori egenskaber til byggeriets byggeobjekter kan klassificeres. Cuneco har udpeget fire indsatsområder, hvor de vil udvikle standarder og værktøjer, som skal forbedre det digitale samarbejde i byggeriet. De fire indsatsområder er: klassifikation, egenskabsdata, informationsniveauer og opmålingsregler. Klassifikation og egenskabsdata knytter sig til identificering af byggeobjekter, mens informationsniveauer er et værktøj til at bestemme detaljeringsgraden af byggeobjektet i en vilkårlig fase. Opmålingsregler benyttes til mængdeudtræk, som er i form af præcise krav til, hvordan man definerer disse mængder (Bygningsstyrelsen, 2013). Figur 1 giver et overblik over Cunecos vision for digitaliseringen af byggesektoren, som Cuneco kalder Den digitale motorvej. Figur 1 - Den digitale motorvej Fagmodeller og fællesmodeller I BIM værktøjer er der mulighed for at udarbejde modeller med projektinformation tilknyttet et specifikt fagligt område. Disse modeller kaldes fagmodeller. Typiske fagmodeller er tilknyttet konstruktioner, rum, ventilationssystemer mm. (Bygningsstyrelsen, 2013). Med fagmodeller bestemmer de projekterende selv, hvilke softwareværktøjer de finder mest egnet til det pågældende fag. Hertil kan der udvikles fagspecifikke modeller til simulering, beregning og visualisering inden for de enkelte fag (Det Digitale Byggeri, 2006). 7 Page 11 of 48

16 En fællesmodel samler flere fagmodeller i én model, således at det samlede design kan formidles og eventuelle konflikter kan mindskes. Typisk tildeles 1-2 personer ansvaret for at samle fællesmodellen og at undersøge kollision og konsistens undervejs i projektet (Bygningsstyrelsen, 2013). Figur 2 illustrerer et eksempel på fagmodeller. Figur 2 - Eksempel på fagmodeller indenfor konstruktion, ventilation, varme og elinstallationer Kollisions- og konsistenskontrol I BIM er der mulighed for kollisions- og konsistenskontrol. Det giver mulighed for at finde fejl og inkonsistens i projektmaterialet, som vist på figur 3. På den måde forhindres fejl i udførelsesfasen, hvilket forøger kvaliteten af byggeprojekter og skaber værdi for de projekterende og udførende (Bygningsstyrelsen, 2013). Figur 3 - Kollisionskontrol mellem konstruktionsmodellen og ventilationssystemet Digital udveksling For at sikre at den digitale udveksling er funktionel for alle parter i projektet, så er der i IKT krav om brug af Industry Foundation Classes (IFC). IFC er et neutralt udvekslingsformat udviklet buildingsmart. Formålet med IFC er at sikre, at modeller er læsbare, uafhængigt af softwareplatforme. Da byggesagens parter benytter sig af forskellige software, så er det nødvendigt med et neutralt læsbart format. Objektbaseret modeller er intelligente og som før beskrevet kan disse analysere og simulere. Derfor er det vigtigt at projektmaterialet ikke er låst for nogen af parterne pga. deres valg af software. IFC formatet stiller specifikke krav til indholdet af de digitale BIM modeller. Der kan derfor opstå komplikationer ved oversættelsen af modellens Page 12 of 48

17 format til IFC formatet hvilket kan give problemer under den digitale udveksling (Bygningsstyrelsen, 2013) Design- og udførsel af ventilation i BIM Brugen af BIM har vist sig at være særligt fordelagtigt under design og opførsel af ventilation. Et forskningsprojekt udarbejdet af DTU og finansieret af Klima-, Energi-, og Bygningsministeriet i 2012 havde titlen Måling af de økonomiske gevinster ved Det Digitale Byggeri. Som en del af projektet blev brugen af IKT og BIM målt og undersøgt i forbindelse med byggeriet af Rambølls domicil i Ørestaden (Vestergaard et al. 2012). For design og opførsel af ventilation var Rambøll hovedrådgiver og Airteam entreprenør. Brugen af BIM blev af Rambøll for alvor brugt i hovedprojekteringen. Der blev udarbejdet fagmodeller indenfor de respektive fagområder. Fagmodellerne lå til grundlag for visualisering og simulering, og blev samlet i en fællesmodel til kollisions- og konsistenskontrol. Rambøll benyttede BIM på de overordnede niveauer til design af hovedrørføringer mm. Ved brug af den BIM-orienterede tilgang til projektering af ventilation oplevede Rambøll, at de undgik kollisioner i mellem byggeobjekterne, at der var mindre behov for fysisk kommunikation og at der var en reduktion af fejl i projektmaterialet. Ventilationsentreprenøren Airteam investerede i et nyt BIM software, samt efteruddannelse i BIM. Dette bidrog bl.a. til, at de kunne udtrække modeldata og koordinere med rådgiveren, hvilket effektiviserede arbejdet i udførselsfasen. For Airteam lå gevinsterne bl.a. i hurtigere gennemførsel af entreprisen, færre arbejdstimer og færre montagestop (Vestergaard et al. 2012) Økonomiske gevinster ved digitalt byggeri Forskningsprojektet, udarbejdet på DTU Byg, målte også den økonomiske gevinst på byggeriet af Rambølls domicil. Med implementeringen af en BIM orienteret arbejdsmetode var hovedrådgiveren Rambølls målte gevinst på 4,2 mio. kr. i forbindelse med udførelsen på byggepladsen. Ventilationsentreprenøren investerede ca kr. på ny software og efteruddannelse. Den samlede ventilationsentreprisesum var på 36 mio. kr. og deres målte gevinst ved brugen af BIM var en besparelse på 3,5 mio. kr. (Vestergaard et al. 2012). Den samlede konklusion på projektet Måling af de økonomiske gevinster ved Det Digitale Byggeri er, at der er en rationalegevinst ved brugen af digitalt byggeri. Blandt de overordnede gevinster, som projektet konkluderede, findes (Appendix A): - Alle 4 cases viser, at der for en beskeden investering kan opnås gevinster. Det viser også, at de virksomheder, der investerer relativt mest i forhold til deres procesomfang også er dem, der kan udvise de fleste gevinster. - ( ) at den største omkostning ikke ligger i anskaffelse af hard- og software, men i implementeringen af en ny arbejdsmetode og i kompetenceløft hos medarbejderne. Page 13 of 48

18 Som ovenstående konklusioner viser, så er digitaliseringen af arbejdsprocessen både, hvad der giver den største gevinst, men også der, hvor der kan ligge en større omkostning ved efteruddannelse mm. Der er, som nævnt i rapportens introduktion, generelt i byggeriet mangler på standarder og vejledninger for, hvordan man processtyrer informationsudvekslingen i digitale byggeprojekter. buildingsmart opdeler udfordringerne, som byggeriet står overfor i tre dele (Wix et al., 2010). I. Kvaliteten af kommunikation i mellem aktører skal forbedres II. Kvaliteten af informationsudvekslingen skal forbedres III. Der er en mangel på veldefineret processer og klassifikation af data For at denne optimering kan finde sted, skal der være en fælles forståelse for de processer et byggeprojekt indeholder hvilke informationsudvekslinger, som er nødvendige og hvilke resultater disse leverer (Wix et al., 2010). Til dette formål har buildingsmart udviklet en metodik til standardisering af informationsudveksling, som udover IFC formatet består af: (1) en proces standard kaldet Information Delivery Manual (IDM) og (2) en teknisk standard til softwareimplementering kaldet Model View Definition (MVD). 3.2 BUILDINGSMART S STANDARDER Industry Foundation Classes Et gennemgående industrielt brug af IFC formatet har vist sig at være udfordrende (Treldal et al. 2014). Dette skyldes jf. tidligere studier bl.a. at (1) IFC baseret informationsudveksling primært fokuserer på geometri, (2) at der er manglende vejledning fra softwareleverandører og (3) at buildingsmart tillader brugere at definere IFC objekter og egenskaber på forskellige grundlag, således at der skabes forvirring (Mondrup et al. 2014). Der er enighed om, at for at hjælpe IFC på vej, så skal der udvikles klare og specifikke vejledninger for informationsudvekslingsstrukturer i byggeriets processer (Kam et al,. 2002) (Wix et al,. 2010) Information Delivery Manual buildingsmart s IDM metodiks formål er at definere følgende 8 : (1) hvilken aktør som bliver anmodet om information, (2) i relation til hvilken proces eller beslutning, (3) hvornår i byggeriets faser skal det foregå, (4) hvad der skal leveres og (5) hvilken aktør som modtager informationen. Ved at specificere processerne så entydigt kan proces flowet effektiviseres. Samtidig redegøres og præciseres der for de krav, som ens proces kræver opfyldt iht. BIM værktøjer, til softwareleverandører. Informationsudvekslingen kan derfor foregå digitalt igennem IFC formatet. 8 Page 14 of 48

19 På virksomhedsniveau kan implementering af BIM i samarbejde med IDM give et bedre grundlag for optimering af den digitale kommunikation og udveksling. På et organisatorisk plan kan det medføre til standardisering af BIM-manualer og optimering af nuværende IFC understøttende software såvel som fornyelse af krav til ydelser. På nuværende tidspunkt er brugen af IDM i industrien ikke udbredt. De nuværende IDM er er typisk bredspektret, som skyldes at én delproces beskrives over flere byggefaser. Typisk vil der løbende i projektets design- og projekteringsfaser foretages iterationer af design og beslutninger. De nuværende IDM er forsøger at skitsere dette, hvilket gør processerne kompliceret. Implementeringen af IDM i byggeriet er derfor ikke implementeringsdygtigt på nuværende tidspunkt (Treldal et al. 2014). Af disse årsager er IDM Framework metodikken udviklet. Definitionen af en IDM-pakke foregår ved at fokusere på én aktør og på én af de opgaver, som denne aktør udfører i én byggefase. Ved at nedbryde disse IDM er til mindre velspecificerede IDM-pakker kan informations flowet og genbrugen af IDM-pakker forbedres. Muligheden for at udvikle nye IDM-pakker kan ligeledes forbedres, da konteksten af de enkelte IDM-pakker, bliver tydeliggjort. Endeligt vil den digitale udveksling mellem softwareprogrammer, som benyttes i byggeprojekter, forstærkes, da IDM Framework specificerer præcise in- og outputs for processen (Treldal et al. 2014). IDM Framework metodikken bygger på en matrix struktur, som er illustreret på figur 4. Den lodrette akse repræsenterer fagdisciplinerne i byggeprojekter og den vandrette akse repræsenterer byggeriets faser. Matricen indeholder derfor alle overordnede byggeprocesser. Byggeriets faser bygger på den internationale standard ISO Til klassificering af disciplinerne eller aktørerne i byggeprojektet benyttes OmniClass Construction Classification System Table 33 Disciplines. Med dette klassificeringssystem opnås det rette detaljeringsniveau, idet OmniClass Table 33 nedbryder discipliner fra et overordnet niveau som f.eks. Engineering til et specifikt niveau, i dette projekt HVAC Engineering. Disse klassificeringssystemer er nødvendigvis ikke det eneste værktøj til definering af byggeriet. Det er dog blot én struktur, som IDM Framework kan udvikles efter (Treldal et al. 2014). 9 Page 15 of 48

20 Figur 4 - Strukturen af IDM Framework IDM Framework medtager kun de typiske discipliner og opgaver. Således kan der udvikles generiske pakker, der fanger essensen af aktørens opgaver i alle faser af byggeriet. På den måde kan en projektleder i et konkret projekt vælge de IDM-pakker, som beskriver projektets aktiviteter og styre projektet iht. disse. IDM Framework lægger derfor op til, at der vælges en byggefase, en aktør (fagdisciplin) og derefter den opgave (deldisciplin), som skal udføres. Når IDM-pakkens placering i matricen er fastlagt, så skal selve indholdet i pakken defineres. Indholdet består af fire dele, som illustreret på figur 5 (Treldal et al. 2014). Process Map [PM] Additional Information [ADD] IDM Input Requirement Model [IRM] Output Requirement Model [ORM] Figur 5 - IDM pakkens elementer Page 16 of 48

21 Et Proces Map (PM) beskriver arbejdsprocessen i IDM-pakken. Dette er de nødvendige trin, som aktøren skal igennem, for at levere pakkens resultat. I IDM Framework defineres et PM i Business Process Modelling Notation (BPMN) version 2.0, som er en standard til specificering af organisatoriske og projektspecifikke processer (Park et al,. 2011). Figur 6 viser de dele af BPMN 2.0, som benyttes i dette projekt. Figur 6 Elementer fra BPMN 2.0 Input Requirement Model (IRM) og Output Requirement Model (ORM) er sammenlagt benævnt som Exchange Requirement Models (ERM), dvs. projektspecifikke informationsudvekslingskrav. IRM beskriver de informationer, som aktøren nødvendigvis skal modtage for at gennemføre sin proces. ORM beskriver de informationer, der produceres, som resultatet af arbejdsprocessen. Information, som ikke er projektspecifik, indgår ikke i ERM og beskrives i stedet som Additional Information (ADD). Typisk består ADD af lovkrav, erfaringstal, branchestandarder etc. (Treldal et al. 2014). For at skabe entydighed omkring disse IDM-pakker og lette implementeringen, klassificeres ERM s i dette projekt efter CCS, IFC og ved brug af den amerikanske standard Level of Development (LOD). CCS klassificerer objekter, som f.eks. vægge, søjler, rum, ventilationssystemer etc. De objekter, som indgår i IRM og ORM, klassificeres igennem CCS og de nødvendige egenskaber tilknyttes. Egenskaber i CCS grupperes i 15 klasser afhængigt af type. Til hver egenskab er der tilknyttet en kode, således at alle egenskaber har et unikt navn. F.eks. er et vægsystem et objekt i CCS, som navngives B med egenskaben Bærende, som har koden AACJ. CCS er ikke fuldt udbygget i dag og der kan være mangel på objektsegenskaber. For at løse dette suppleres med IFC formatet. Geometrien af objekter er en egenskab, som beskrives i LOD et koncept, som forholder sig til objekters geometriske udformning. Niveauet for geometrien er stigende og det laveste niveau er LOD100 og det højeste LOD500 (Appendix B). Page 17 of 48

22 3.2.3 Model View Definition buildingsmart s Model View Definition (MVD) er en teknisk standard, som benyttes til at dokumentere informationsudvekslingen i én eller flere IDM er (Treldal et al. 2014). Overordnet set har en MVD til formål at gøre IFC informationsudveksling mulig i mellem softwareprogrammer (See et al. 2012). En MVD er softwareudviklerens værktøj til at granske mulighederne for implementering af en IDM-pakkes ERM i et IFC kompatibelt software. På den måde kan udviklingen af IDM-pakker have direkte indflydelse på softwareudviklingen. Softwareleverandørerne får nemlig heraf præcise krav for, hvad deres software skal kunne importere og eksportere, som vist på figur 7. Et MVD dokument består af fire dele (Wix et al., 2010): MVD beskrivelse: Beskrivelsen definerer informationsudvekslingen for en IDM MVD koncepter: Koncepterne linker informationsudvekslingerne med IDM specifikke ERM MVD diagrammer: Diagrammerne strukturer de IFC elementer, som er påkrævet til udvekslingen af koncepterne MVDXML: Softwarelæsbart format, som benyttes til at repræsentere informationsudvekslingen. Figur 7 - Sammenspil mellem IDM og MVD 3.3 YDELSER INDENFOR VENTILATION På baggrund af Det Digitale Byggeris 3D Arbejdsmetode 2006 og FRI og Danske ARKs ydelsesbeskrivelse Byggeri og Planlægning 2012, viser figur 8 de overordnede arbejdsprocesser og afleveringskrav i projekteringsdelen for VVS- og ventilationsingeniøren. En mere dybdegående oversigt over ventilationsingeniørens arbejdsprocesser, herunder sammenspil med andre væsentlige aktører i byggeriet, er skitseret og vedlagt (Appendix C). Page 18 of 48

23 Dispositionsforslag Arbejdsproces Vurder krav til føringsveje og skakte og møblering af teknikrum Installationsprincipper fastlægges. Placering og størrelser på teknikrum og skakte vurderes Afleveringskrav Beskrivelse og skitser til anlæggenes omfang og opbygning, vurdering af kapaciteter, principper for hovedforsyning, teknikrum og føringsveje Projektforslag Arbejdsproces Installationsprincipper detaljeres og skitseres Overordnet mængder til videre budgetberegning Krav til gennemføring fastlægges. Hovedgeometri låses Afleveringskrav Beskrivelse af anlæggenes omfang, opbygning og hovedkomponenter Oversigtsplaner med installationsplacering i mål 1:100/1:200, principsnit i installationer og hoveddisponering af teknikrum samt principdiagrammer Principskitser for føringsvej, herunder væsentlige hulkrav til konstruktioner Figur 8 - Arbejdsprocesser og afleveringskrav for ventilationsdesign i byggeriets designfaser 3.4 DELKONKLUSION For at fremme implementeringen af BIM modellering har man i Danmark udviklet IKTbekendtgørelserne og deraf IKT-ydelsesspecikation, som stiller krav til rådgivere og andre udførende om brugen af digitale værktøjer og BIM. Implementeringen af en BIM orienteret arbejdsmetode i ventilationsdesign har vist sig at give tidsbesparelser og færre fejl i projektmaterialet og derfor økonomiske fortjenester for både rådgivere og entreprenører. En videreudvikling af buildingsmart s IDM kaldet IDM Framework er blevet udviklet for at højne processtyringen og informationsdelingen af de stadige ineffektive digitale byggeprojekter. IDM Framework nedbryder en arbejdsproces i delopgaver (PM) og specificerer igennem klassifikationsnormer, som CCS og IFC, hvilke krav der er til den information, som skal modtages (IRM) og afleveres (ORM). Ventilationsingeniørens opgaver i dispositionsforslaget er bl.a. vurdering, placering og fastlæggelse af føringsveje, skakte og teknikrum. Denne viden vil ligge til grundlag for brancheundersøgelsen og udviklingen af IDM pakken. Page 19 of 48

24 4 BRANCHEUNDERSØGELSE For at skitsere ventilationsingeniørens arbejdsproces iht. disponering af ventilationssystem i dispositionsforslaget blev det besluttet at gennemføre en brancheundersøgelse. Dette afsnit er opdelt i tre dele, hvor første del beskæftiger sig med strategien for interviewene. Anden del omhandler en analyse af de svar og informationer, som brancheundersøgelsen gav anledning til. Tredje og sidste del sammenfatter, hvad interviewene betyder for projektet og hvordan disse giver muligheden for udvikling af projektets IDM-pakke. De fulde interviews kan findes i de vedlagte Cd er (Appendix D, E, F) 4.1 STRATEGI FOR INTERVIEWS Før undersøgelse I fællesskab med de resterende grupper og vejledere på klyngeprojektet blev der produceret en interviewguide, som er vedlagt (Appendix G). Spørgsmålene blev bygget op således, at det kunne give interviewpersonerne mulighed for at gengive de mere generelle dele af deres arbejdsproces. Det var hensigten ikke at informere de interviewede om IDM og IDM Framework før afslutningen på interviewene, da det blev vurderet, at det kunne skubbe svarene i en bestemt retning. Strategien blev ændret, da projektets interviewpersoner blev fundet. Den første interviewperson blev nemlig Niels Treldal, som var vejleder på klyngeprojektet og medudvikler af IDM Framework. Derfor blev det besluttet, at de resterende interviewpersoner skulle have en introduktion til IDM metodikken inden interviewets begyndelse, således at interviewene kunne have samme fællesnævner I undersøgelse Spørgsmålene blev opdelt i 4 stages, hvor spørgsmålene steg i taksonomi. Tabel 1 viser eksempler på spørgsmål i de forskellige stadier. Tabel 1 Eksempler på interviewspørgsmål i stage 1-4 #STAGE 1 Hvad er din profession? Hvad er din funktion i firmaet? #STAGE 2 Beskriv din arbejdsproces i dispositionsforslaget Hvilke BIM-værktøjer benytter du i denne proces? Page 20 of 48

25 #STAGE 3 Hvilke inputs er nødvendige for at din proces kan gennemføres? Hvilke outputs kommer du ud med og til hvem? #STAGE 4 Hvor ser du, at der er plads til optimering af din og andres arbejdsgang i byggeprojekter? Efter undersøgelse Efter brancheundersøgelsen blev der udviklet en IDM-pakke (se afsnit 5). Efter fremstillingen af IDM-pakken blev denne fremvist til de interviewede endnu en gang, således at der forekom et dobbelt-check af arbejdsprocessen. På denne måde blev det vurderet, at de usikkerheder de interviewede ventilationsingeniører måtte have i forbindelse med interviewene blev formindsket. IDM-pakken blev løbende justeret i henhold til de inputs ingeniørerne bidrog med efter brancheundersøgelsen. 4.2 INTERVIEW AF VIRKSOMHEDER Interviewpersonerne, som blev fundet relevante for dette projekt, er oplistet i tabel 2. Tabel 2 - Interviewpersoner Virksomhed Interviewperson Stilling Rambøll Niels Treldal HVAC-ingeniør, projektleder Alectia Mads Holten Rasmussen HVAC-ingeniør Lyngkilde Siavash Khodabandeh HVAC-ingeniør, IKT-ansvarlig Niels Treldal er uddannet civilingeniør fra Danmarks Tekniske Universitet inden for HVAC og har arbejdet i Rambøll i 6 år. Han har i de første par år været ansat som HVAC-ingeniør, men i de seneste år har han været projektleder på forskellige projekter. Han er i gang med sin erhvervs Ph.d. Han har været med til at videreudvikle IDM metodikken og han er medudvikler af IDM Framework. Niels Treldal fortæller, at Rambøll bruger BIM-programmet MagiCAD til visualisering af installationer, men at virksomheden i løbet af 2015 vil skifte til Autodesk Revit. Page 21 of 48

26 Mads Holten Rasmussen er også uddannet civilingeniør på DTU inden for HVAC, hvor han skrev sit speciale inden for BIM. Han arbejder hos Alectia på sit andet år. Mads Holten Rasmussen fortæller, at Alectia benytter MagiCAD som standardprogram til installationer. Siavash Khodabandeh blev færdiguddannet bygningsingeniør inden for konstruktion fra Ingeniørhøjskolen i Ballerup i Han arbejder dog i dag inden for HVAC og IKT. Han fortæller, at Lyngkilde valgte at ansætte ham på grund af hans kendskab til BIM og IKT. De valgte derfor at investere ressourcer i hans oplæring inden for HVAC. Lyngkilde bruger Revit til visualisering af installationer, hvor de benytter Naviate, som et plug-in til Revit med Lindarps produktportefølje Informationsudveksling med arkitekt Brancheundersøgelsen gav et indblik i hvilke aktører, som ventilationsingeniøren primært udveksler informationer med. Der var i blandt interviewpersonerne enighed om, at arkitekten var en af de mere betydningsfulde aktører for ventilationsingeniøren i denne proces. Arkitekten indleder typisk med et forslag til, hvordan bygningen skal se ud og hvilke rum, som der skal indgå. Det er et såkaldt rumskema. Typisk modtages rumskemaet enten i en 2D PDF bestående af planog snittegninger, 2D DWG eller en 3D-model. På dette stadie er vidensniveauet lavt og 3Dmodeller er sjældent essentielle for ventilationsingeniøren så tidligt i projektet. 10 Ventilationsingeniøren skal som minimum have viden om rummene i bygningen, deres placering og type, samt geometri og arealanvendelse. Vi bliver nødt til at vide noget om, hvor arkitekten har tænkt sig, at forskellige rumtyper skal være henne. Det er enormt afgørende! 11 Baseret på disse informationskrav til arkitekten får indeklima- eller ventilationsingeniøren mulighed for at granske det luftbehov, som der skal til i de forskellige rum. Endvidere tydeliggjorde interviewene, at processen typisk skal munde i en møblering af teknikrum på dispositionsniveau. For at kunne vurdere en møblering skal ventilationsingeniøren vide noget om kapaciteten af aggregater og deres størrelser. Normalt udarbejdes rumskemaet af arkitekten, mens beregning af luftskiftet for rummene er en del af indeklima- og ventilationsingeniørens arbejde. Beregning af luftskiftet kan bl.a. foregå ved håndberegning baseret på erfaringstal eller mere kompleks ved termisk simulering 12. I denne proces er det dog en værdi, som typisk allerede er beregnet i en tidligere proces. På baggrund af luftbehovene og arealanvendelse i rummene kan ventilationsingeniøren vurdere en princip skitse for de lodrette ventilationsskakte og hovedføring af denne. 10 Interview01_Niels_Treldal 11 Interview01_Niels_Treldal 12 Interview01_Niels_Treldal Page 22 of 48

27 Når ventilationsingeniøren har skitseret føringen af de lodrette ventilationsskakte, så fortsættes der med at skitsere de vandrette ventilationskanaler, men en forudsætning for denne del er et input fra konstruktionsingeniøren Informationsudveksling med konstruktionsingeniøren En afgrænsning i ventilationsingeniørens vandrette føring er de bærende vægge i bygningen 13. Denne information gør, at ventilationsingeniøren kan tage stilling til, hvor de vandrette kanaler kan føres igennem og hvor de ikke kan. Konstruktionsingeniøren har typisk relativt tidligt lavet et overordnet princip for konstruktionens udformning. Udvekslingen af information med konstruktionsingeniøren forløber relativt gnidningsfrit, hvilket er den generelle holdning i blandt de interviewede. Når ventilationsingeniørens skitse over hovedforsyningen er optegnet påbegyndes de indledende beregninger af dimensionerne på kanaler og skakte. Det var her værd at bemærke, at interviewpersonerne havde flere forskellige metoder til løsning af denne opgave. De helt grundlæggende informationer, de dog skal vide noget om er ventilationstype, krav til hastighed og friktionstab i rørene 14. Typisk vurderer ingeniøren disse parametre på egne erfaringstal og branchestandarder Informationsudveksling med andre aktører Ingeniøren påbegynder typisk herefter en vurdering af størrelser og placering på aggregater. Dette kan gøres ved at se på de hovedforsyninger, som der nu er skitseret. En anden måde, som også blev nævnt af en interviewpersonerne, er blot at se på det samlede behov af luft fra start og allerede i begyndelse beslutte aggregaternes omtrentlige størrelse og placering. Typisk findes størrelserne ved brug af produktkataloger 15 og kontakt til leverandører 16, hvor det fortælles om luftbehovet i aggregatet. Når typen er valgt kan informationer om ydeevne, varmegenvinding og elforbrug på aggregater gives til de aktører, som beskæftiger sig med el og energiberegning. Disse informationer forløber typisk uden problemer, idet informationerne som udveksles ikke kræver andet end talværdier. Sammenlagt har ventilationsingeniøren udviklet et ventilationsdesign princip med møblering af teknikrum, som sendes tilbage til arkitekten. Interviewpersonerne forklarer, at resultatet af deres proces stiller nye krav til designet af bygningen, som kan være ændringer i alt fra loftshøjde til friareal i rum. Derfor skal arkitekten normalt vurdere designet og reevaluere sit eget Problematik Som det kan læses i nedenstående citat fra interviewet med Niels Treldal, så er problematikkerne og udfordringerne i denne proces ikke kompleksiteten, sværhedsgraden eller generelle 13 Interview01_Niels_Treldal 14 Interview02_Mads_Holten 15 Interview02_Mads_Holten 16 Interview03_Siavash_Khodabandeh Page 23 of 48

28 usikkerheder i projekter. Derimod er det de forskellige aktørers flertydighed, som i sidste ende munder ud i mange iterationer af samme proces. Det der er i det det er, at det som jeg har beskrevet ikke kun sker én gang, men det sker sådan ca. 40 gange i dispositionsforslaget, men får så et projekt fra arkitekten giver sin vurdering. Så giver man noget input til skakte og teknikrum også går det tilbage til arkitekten, som så prøver at lave et nyt design, der ligesom passer med det som vi har også har sagt til ham. Så får vi det ind og skal vurdere det. Sådan kører det igen og igen. Denne proces er jo sindssyg manuel fordi vi hele tiden skal opdatere vores beregninger ud fra arkitektens beregninger, og lige nu kører det meget slavisk ( ) 17 Små ændringer i arkitektens model kan føre til ændret behov og deraf revisioner af disponering af ventilationssystemet. Endvidere kan en større ændring af arkitektens designprincip dvs. for eksempel ændringer i bygningens geometri både påvirke konstruktionsudformningen og ventilationsdesignet. Niels Treldal mener, at processen ville blive optimeret, hvis BIM-værktøjerne kunne tage højde for ændringer, så de forskellige aktører ikke skulle starte forfra hver gang der blev foretaget en ændring. Han mener ligeledes, at hvis det på forhånd kunne specificeres, hvad en ventilationsingeniør skal have fra arkitekt og konstruktionsingeniør, så vil processen kunne forløbe mere optimalt. Der sås generelt enighed i de opridsede problematikker blandt de andre interviewpersoner. De generelle udfordringer, der blev mødt af de interviewede undervejs i processen og hvor disse har plads til optimering kan placeres i følgende kategorier: - Mangel på velspecificerede behov - Stort ressourceforbrug ved revisioner - IKT overholdes ikke - Bedre software koordinering Der var enighed blandt de interviewede om, at de primære problematikker lå i informationsudvekslingen og koordineringen med arkitekten. Her blev det erfaret, at arkitekten bl.a. ikke havde den tilstrækkelige forståelse af, hvad ingeniøren havde brug for af relevante informationer på et givet tidspunkt i projektet og omvendt. Dette er for de interviewede en del af årsagen til det unødvendigt store tidsforbrug ved revisionsarbejdet. Eksempelvis kan en overdetaljeret arkitektmodel i et for tidligt stadie afføde flere revisioner, som ventilationsingeniøren skal tage højde for 18. Et andet punkt, som også kan vise en manglende koordinering iblandt aktørernes informationsudveksling i projektet, er en variation i 17 Interview01_Niels_Treldal 18 Interview02_Mads_Holten Page 24 of 48

29 afleveringsformaterne fra projekt til projekt alt afhængigt af, hvad IKT-aftalen lyder på. Som det lyder på Siavash Khodabandeh, så virker IKT ikke, som den burde gøre. IKT virker for vores vedkommende således, at den kun skal være tilfredsstillende for bygherren. Vi afleverer kun det som bygherren kræver, at vi skal aflevere. Men det er jo ikke kun det IKT går ud på. Det er mere end bare det. Det er også hvordan de forskellige parter arbejder med hinanden men det er bare ikke sådan det foregår. Vi er blevet bedre til det nu, men stadig.. Mange af tingene foregår ad hoc ( ) 19 Siavash Khodabandeh mener, at det skyldes den manglende uddannelse inden for feltet. Han mener, at ingeniører, som har mange års erfaring, har svært ved at vænne sig til en ny arbejdsmetode, som kræver brug af nye digitale værktøjer, som de muligvis ikke har indgående kendskab til. 4.3 DELKONKLUSION I denne fase beskæftiger ingeniøren sig med at få skitseret og dimensioneret kanaler, skakte og hovedforsyninger, få placeret og dimensioneret aggregater og fundet arealanvendelsen af teknikrum. Arkitekten og konstruktionsingeniøren er aktører, som har indflydelse på ingeniørens arbejdsgang. De leverer nemlig nogle af de nødvendige informationer, som ventilationsingeniøren skal bruge, som er: (1) Et rumskema; med areal, rumtype, ventilationstype højde til loft og luftskifte i rum. (2) Placering af de bærende vægge (3) Krav til friktionstab i rør Brancheundersøgelsen viste, at alle interviewpersonerne havde kritik og forslag til forbedring af den digitale arbejdsgang i denne proces. Arkitekten er den aktør, som ventilationsingeniøren har mest informationsudveksling med og det er ligeledes også her der affødes flest revisioner. BIMværktøjer er på nuværende tidspunkt ikke optimeret til selv at kunne tage højde for ændringer, hvilket gør, at ventilationsingeniøren kan blive nødsaget til at starte forfra hver gang en ændring foretages af arkitekten. I næste afsnit udvikles en IDM-pakke for disponering af ventilationssystem på baggrund af denne brancheundersøgelse. 19 Interview03_Siavash_Khodabandeh Page 25 of 48

30 5 UDVIKLING AF IDM-PAKKE På baggrund af litteraturstudiet og de fundne resultater fra brancheundersøgelsen, er en generisk IDM-pakke, for disponering af ventilationssystem i dispositionsforslaget, blevet udviklet. Navnet på IDM-pakken er C Design of ventilation system, hvor indeks C beskriver ISO-standard-fasen Outline feasibility, som i ydelsesbeskrivelsen svarer til dispositionsforslaget. Figur 9 viser, hvordan en nedbrydning i klyngeprojektet, af disciplinerne i OmniClass Table 33, har givet nummereringen af denne IDM-pakke. IDM-pakken er derfor en beskrivelse af én delproces tilhørende HVAC Engineering. I de næste delafsnit vil IDM-pakkens struktur skitseres og dernæst vil IDM-pakkens proces flow gennemgås. Thermal Simulation HVAC ENGINEERING Indoor Environment and Energy Engineering Indoor Environment Engineering Design of ventilation system Figur 9 Nedbrydning af discipliner i OmniClass Table IDM-PAKKENS STRUKTUR Process map (PM) Appendix H viser det færdigudviklede diagram for IDM-pakken. Diagrammet er opdelt i 4 dele (pools), hvor hver del repræsenterer en komponent af IDM. I den øverste pool er IDM-pakkens PM skitseret. Denne pool angiver de nødvendige deltrin (tasks) , som ventilationsingeniøren skal igennem for at gennemføre processen jf. resultaterne fra brancheundersøgelsen. Pakkens PM er opstillet lineært for at gengive processens tasks på en overskuelig måde. Samtidig er den lineære struktur behjælpelig i forståelsen af, hvilke IRM og ORM, samt ADD, som er tilknyttet de forskellige tasks. Da denne proces er en iterativ proces, som foregår flere gange under samme fase, så er beslutningsprocesser og iterationer forsøgt undladt. IDM Framework metodikken anbefaler også, at disse beslutningsprocesser undlades i PM. Fokus var fra begyndelsen på at få pakkens delprocesser og informationsudveksling skitseret på en forståelig måde Exchange Requirement Models (ERM) De tre øvrige pools af diagrammet illustrerer hhv. IRM, ORM og ADD. IRM og ORM dataobjekter er beskrevet vha. egenskaber, som er klassificeret via CCS, IFC og LOD. En detaljeret beskrivelse og klassificering af egenskaberne for projektets IDM pakke er vedlagt (Appendix I). Page 26 of 48

31 I det næste delafsnit vil IDM-pakkens proces flow gennemgås, trin for trin, for at forklare pakkens lineære proces og de overvejelser, som indgik i at få overført viden fra brancheundersøgelsen til en repræsentativ pakke. 5.2 PROCES FLOW Tabel 3 beskriver de tasks, IRM, ORM og ADD, som indgår i IDM-pakken. Tabellen er struktureret således, at IDM-pakkens forløb beskrives kronologisk. Tabel 3 - Proces flow for C Event: Start Use Case Description: Start design of ventilation system in phase Outline feasibility. Design of ventilation system is used to assess the dimensions of technical rooms, dimensions and placement of duct system and SFP value, effectiveness and airflow rate of ventilation plant. Task 1.1: Vertical assessment Description: Acquire a room schedule in either document format or a 2D or 3D model. Assess vertical alignment and placement of shafts and main supply. IRM Room schedule: document, 2D or 3D model with room schedule including properties; geometry (LOD100), air exchange rate, ventilation type, finish ceiling height. ORM 1.1: - ADD 1.1: - Task 1.2: Horizontal assessment Description: Acquire a document, 2D or 3D model with wall system. Use room schedule with effective ceiling height and ventilation type. Assess horizontal alignment and placement of pipes and main supply. IRM 1.2 Construction principles: document, 2D or 3D model with wall system including properties geometry (LOD 100) and load bearing (AACJ). ORM 1.2: - ADD 1.2: - Task 1.3: Determination of routing of duct system with placement of shafts and pipes Description: Using results from task 1.1 and 1.2, now determine the critical route of duct system with placement of shafts and pipes. Draw routing in a 2D or 3D model. Page 27 of 48

32 IRM 1.3: - ORM 1.3: - ADD 1.3: - Task 1.4: Determination of dimensions of shafts and pipes Description: Calculate and define the dimensions of shafts and pipes using the air exchange rate and the volume of air per floor. Include the friction loss pr. unit length in determining the dimensions of the system. IRM 1.4 Ventilation system demands: Ventilation system demands including friction loss pr. unit length in pipes. ORM 1.4: - ADD 1.4: BR10, SBi and other building regulations. Task 1.5: Number, dimensions and the placement of aggregates Description: Sum up total volume of air needed using results from task 1.4. Determine number of aggregates using total volume of air needed and number of shafts. Next determine the sizes of aggregates by calling supplier or using product catalog. Finally determine placement of aggregates. IRM 1.5: - ORM 1.5: - ADD 1.5: Dimensions and efficiency of aggregate. Task 1.6: Dimensions of technical room(s) Description: Collecting results from task 1.1 through 1.5. Now determine dimensions of technical room(s). IRM 1.6: - ORM 1.6 Design of ventilation system: Duct system geometry (LOD 200), shared plant room (technical room) geometry (LOD 200), ventilation plant (aggregate); geometry (LOD 200), Specific Fan Power (SFP) value, total heat transfer effectiveness (in/out) and total nominal air flow rate (in/out). ADD 1.7: - Event: End Use Case Page 28 of 48

33 Processen påbegyndes af ventilationsingeniøren ved modtagelse af et rumskema med egenskaberne (se IRM 1.1) tilknyttet. Formatet, som rumskemaet modtages i, kan variere, mens skal som minimum være et digitalt dokument, eller hvis muligt en 2D CAD model eller 3D BIM model. Ventilationsingeniører gør brug af arealerne og luftbehovet for de enkelte rum til at udføre task 1.1, som indebærer en vurdering af hovedføringen og placeringen af skakte. Arealet af rummet er beskrevet i IRM gennem LOD 100. Normalt udarbejdes rumskemaet af arkitekten, mens beregning af luftskiftet for rummene er en del af ventilationsingeniørens arbejde. Beregning af luftskiftet kan bl.a. foregå ved håndberegning, termisk simulering etc. Da processen i sig selv kan være kompleks vurderes denne at være en pakke for sig selv og inddrages derfor ikke i projektets IDM-pakkes proces. Når den vertikale vurdering er gennemført, så påbegyndes den horisontale vurdering task 1.2. Konstruktionsprincipper modtages enten i et digitalt dokument, 2D CAD model eller 3D BIM model. Konstruktionsprincipperne består af de bærende vægge og den generelle geometri af råhuset beskrevet gennem LOD 100 (se IRM 1.2). Den horisontale føring vurderes ud fra, hvor de bærende vægge er placeret og hvad luftbehovet og loftshøjden er for de enkelte rum og hvilken ventilationstype der er tale om, hvor de sidste tre egenskaber blev modtaget i IRM 1.1. I task 1.3 kombineres den vertikale og horisontale vurdering, således at det samlede design af kanalføringen bestemmes. Dette gøres i enten en 2D CAD model eller 3D BIM model. Herefter bestemmes i task 1.4 dimensionerne på rør og skakte. Til dette formål modtages krav til ventilationssystemet, hvor den dimensionsgivende egenskab er friktionstab pr. længde rør. Afgørende egenskaber til dette formål er luftskiftet i rummene og luftbehovet pr. etage. Sidstnævnte beregnes ved brug af luftskiftet i rummene, som blev modtaget allerede i task 1.1. Endvidere benyttes Bygningsreglementet (BR10), SBi og andre regelsæt, hvori opslag af ikkeprojektspecifikke værdier foretages. Her er kravet til hastigheden i rørene inkluderet. Hastigheden i rørene blev undladt i IRM, da der i brancheundersøgelsen ikke blev fundet belæg for dette. Ved at opsummere det samlede luftbehov bliver antallet af aggregater bestemt. Derefter bestemmes dimensionerne af aggregaterne ved enten kontakt til en leverandør eller ved opslag i produktkatalog. Herved har man både størrelserne af teknikrum og ydeevnen af aggregatet. Det samlede designforslag modtages af forskellige aktører, alt afhængigt af om deres IDM-pakkes IRM skal indeholde inputs, der er beskrevet i denne pakkes ORM. Arkitekten er en vigtig aktør i relation til denne IDM-pakke. Forslaget vurderes af arkitekten, da IDM-pakken, som beskrevet i tabel 3, ved aflevering af størrelser og placering af aggregater, stiller krav til møbleringen og arealanvendelsen af teknikrum. Ventilationssystemets kanalføring stiller Page 29 of 48

34 nye krav til højderne af nedhængt loft. Placering og størrelser på skakte giver nye pladskrav i rummene. Arkitektens vurdering af forslaget og de pågældende ændringer i dennes design, sendes tilbage til ventilationsingeniøren, hvorefter der foretages en ny iteration af IDM-pakkens proces. IDM-pakkens output består endvidere også af egenskaberne på ydeevnen af de aggregater, som indgår i designet. Egenskaber som knytter sig til ydeevnen er SFP værdien, varmegenvindingen og luftmængden. Aktører som beskæftiger sig med energiberegninger og elforbrug er naturlige modtagere af disse informationer. Et spørgsmål, som blev stillet undervejs i udviklingen af IDM-pakken, var om den kombinerede to forskellige overordnede processer i én. Pakkens indledende opgaver, task 1.1 til 1.3, er designorienteret, hvor de ydre linjer for kanalføringen bestemmes. I anden halvdel, task 1.4 til 1.6, af pakken beskæftiger ingeniøren sig med projekteringsdelen, herunder beregning og dimensionering. Men efter evaluering af brancheundersøgelsen blev det besluttet at kombinere de to dele. Årsagen for dette valg var primært, at design under dispositionsforslaget er relativt åben. Der kunne ikke umiddelbart findes belæg for at opdele processen, da antallet af iterationer ikke nødvendigvis formindskes. På dette stadie af projektet er dialog nødvendig, og pakken medtager eller optimerer ikke på beslutningsprocesser. Pakken har fokus på at tydeliggøre processen op til beslutningsprocessen. 5.3 DELKONKLUSION Projektets IDM-pakke for disponering af ventilationssystem i dispositionsforslaget hedder C : Design of ventilation system. Ventilationsingeniøren vurderer, placerer og dimensionerer føringsveje, aggregater og giver samlet en dimensionering af teknikrum. Pakken forløber sig over en design- og projekteringsdel. Imellem arkitekten og ventilationsingeniøren foregår der i IDM-pakken primært den vigtigste informationsudveksling. For ventilationsingeniøren er det vigtigste input et rumskema, som normalt modtages af arkitekten. Essentielle egenskaber tilknyttet rumskemaet er rumtyper, luftbehov og geometri. Disse klassificeres vha. CCS, IFC og LOD. Pakkens output stiller nye pladskrav til rummene, hvilket vurderes af arkitekten. Derfor kan informationsudviklingen og processen foregå over flere omgange. I næste hovedafsnit vil der ses nærmere på koordineringen af IDM-pakker og deres indbyrdes relation i IDM Framework. Page 30 of 48

35 6 KOORDINERING AF IDM I dette afsnit vil koordineringsmulighederne undersøges for IDM-pakker, som er udarbejdet i klyngeprojektet. De pakker, som belyses, beskriver en proces, som mere eller mindre har tilknytning til indeklimadesign (Indoor Environment and Energy Engineering) dvs. i samme hovedområde som denne rapports IDM-pakke. Undersøgelsen centreres om projektets IDMpakke. Der er valgt at fokusere på tre faser af byggeriet (jf. ydelsesbeskrivelsen 2012) hhv. byggeprogram, dispositionsforslag og projektforslag. Pakkerne, som ligger indenfor disse faser, er skitseret på figur 10. Hver pakkes proces foregår ikke nødvendigvis alene i de faser, som de er specificeret i på figuren. Derimod kan pakkerne f.eks. gå fra et dispositionsniveau med et overordnet design til et forslagsniveau, hvor processen og dennes output er detaljeret. Pakkerne kan derfor eksistere i mere end én fase, men dette afsnit medtager kun de pakker, som blev udviklet i klyngeprojektet. Derfor kan nogle pakker, som er logiske forudsætninger for andre pakker, mangle som f.eks. en termisk simulering inden design af ventilationssystem i dispositionsforslaget. Dette beskrives nærmere i de næste delafsnit. B Byggeprogram B Design Criteria C Dispositionsforslag C HVAC concept/ventilation Demand C Design of ventilation system E Projektforslag E HVAC Demand E Lightning design F Forprojekt F Thermal Simulation Figur 90 IDM pakker udviklet indenfor indeklimadesign 6.1 BYGGEPROGRAM I byggeprogrammet findes pakken B Design Criteria, som har til formål at registrere designkriterier for et byggeprojekt. Pakkens objektegenskaber er vedlagt (Appendix J). Denne pakke udbygger bygherrekravene til bl.a. et rumprogram, som bl.a. definerer krav til Page 31 of 48

36 rumfunktioner, arealer af rum, indeklimaklasse, designprincipper og miljøklasser. Denne pakkes ORM er en naturlig forudsætning for at bestemme luftskiftet i rummene, som er et af de vigtigste inputs for dette projekts IDM-pakke. Pakken, som bestemmer luftskiftet, er ikke medtaget i dette afsnit, da denne ikke blev udarbejdet i klyngeprojektet. Luftskiftet bestemmes dog typisk ved en termisk simulering eller håndberegning under dispositionsforslaget, som B er forudsætning for. Endvidere registrerer pakken B også de indledende designprincipper jf. arkitektens design, hvilket er relevant at kende for projektets IDM-pakke. Derfor vil egenskaber, i denne pakkes ORM, være en forudsætning for andre processer, som ligger før projektets IDM-pakke, men som udarbejder inputs til projektets IDM-pakke. F.eks. er der her tale om konstruktionsprincipperne dvs. placering af de bærende vægge og luftskiftet i rummene. Begge inputs udarbejdes i andre pakker og primært i dispositionsforslaget. 6.2 DISPOSITIONSFORSLAG I dispositionsforslaget ligger projektets IDM-pakke og C HVAC concept. Sidstnævnte pakke danner grundlag for input til projektets IDM-pakke og udføres derfor før. Pakkens ORM er vedlagt (Appendix K). Som beskrevet i kapitel 5, så modtager ventilationsingeniøren et rumskema, hvorpå egenskaben Ventilation Type er defineret. Egenskaben beskriver princippet for ventilation for rummene dvs. om der er tale om mekanisk-, naturlig- eller hybrid ventilation. Denne information udveksles, som input, til projektets IDMpakke. 6.3 PROJEKTFORSLAG OG FORPROJEKT På dette tidspunkt i projektet er rapportens IDM-pakke afsluttet. Dette betyder dog ikke, at design af ventilationssystem afsluttes endeligt i projektet. Som førnævnt vil nogle processer indgå flere gange i projektet efterhånden, som vidensniveauet øges og flere informationer bliver tilgængelige. Resultatet af pakken i dispositionsforslaget er ikke nødvendigvis en endelig løsning, men skal typisk igennem iteration, da pakkens designforslag stiller nye krav til arkitektens design og nye rammer for energi- og elforbrug. Derfor vil der højst sandsynligt udføres en ny designproces af ventilationssystemet i projektforslaget, hvor geometrien og designet for HVAC låses. Ligeledes vil simuleringer og projektering indenfor HVAC præciseres i projektforslaget og forprojekt. Derfor vil pakkerne E HVAC Demand, E Lightning design og F Thermal Simulation arbejde ud fra et princip, som er videreudviklet undervejs. 6.4 DELKONKLUSION Som ovenstående observationer påviser, så er koordineringen af processer vha. IDM Framework relativ håndgribelig. Med CCS og IFC klassifikation af objekter har både modtagere og sendere af Page 32 of 48

37 informationer, et overblik over, hvad der præcis bliver bedt om. Ligeledes kan projektstyringen forbedres, eftersom projektlederen får et styringsværktøj, hvor den indbyrdes relation mellem processerne er tydeliggjort. Informationsudvekslingen i de indledende faser bliver bestemt forbedret, hvor vidensniveauet jo normalt er lavt. Det kræver dog, at flere processer bliver omdannet til IDM pakker, således at strukturen er gennemført over alle faser. Da klyngeprojektets IDM-pakker er udarbejdet efter samme skabelon har koordineringen vist sig værende effektiv. Dette på trods af, at alle indbyrdes afhængige processer ikke blev skitseret. Den videre implementering af IDM-pakker i praktiske digitale værktøjer foretages jf. buildingsmart ved udarbejdelsen af en MVD for én eller flere pakker. Det er dog uden for rammerne af dette projekt. I næste kapitel vil den udviklede IDM-pakke testes i Autodesk Revit Testen skal formå at svare på Revits kompatibilitet med IDM-pakkens proces og informationsindhold. Endvidere skal testen give et indblik i, hvor effektivt programmet er til klare ændringer i design dvs. ændringer i pakkens IRM. Det vil danne grundlag for en vurdering af optimeringsmuligheder i BIM-værktøjet. Page 33 of 48

38 7 TEST AF IDM-PAKKE Dette afsnit undersøger punkt (6) i problemstillingen, hvor IDM-pakkens opgaver bliver testet i Revit. Hensigten med dette er at undersøge, hvor i IDM pakken Revit kan optimeres jf. ventilationsingeniørens arbejdsproces. Afsnittet følger IDM-pakkens struktur fra task 1.1 til 1.6 efterfulgt af en vurdering af optimeringsmuligheder for hver task. Der bliver taget udgangspunkt i arbejdsprocessen fra IDM-pakken. I Revit udarbejdes en ventilationsmodel, men også en arkitektmodel og konstruktionsmodel. Disse medtages for at undersøge om de indeholder elementer, som kan gøre arbejdsprocessen i Revit smartere for ventilationsingeniøren. Som en forudsætning for arbejdet i Revit antages det, at informationer som ventilationsingeniøren skal modtage skal indgå i en BIM-model. Grunden til dette valg er at give både forfatterne og læseren et indblik i, hvordan arbejdet foregår, hvis BIM indgår fra start til slut. 7.1 GENNEMGANG TASK 1.1 Hvis en simpel model opbygges i Architechture kan forskellige rum assignes. Rumskemaet, som arkitekten skal fremstille til ventilationsingeniøren, skal som minimum indeholde Type, Volume, FinishCeilingHeight. Når arkitekten angiver Rooms bliver de forskellige rum genereret og indgår derefter i et Room Schedule. Arkitekten sender herefter modellen videre til ventilationsingeniøren, som beregner luftbehovet i de forskellige rum. Figur Arkitektmodellen linket ind i Revit Systems. Roombounding i Type Properties skal hakkes af. Page 34 of 48

39 Dette kan gøres i Spaces efter at have linket arkitektmodellen ind i Systems. Et nødvendigt trin, som ventilationsingeniøren ikke kan arbejde videre foruden, er at gøre den linkede model Room Bounding. Hvis dette ikke gøres, kan Revit ikke registrere, om der findes rum i den linkede model. Figur Spaces assignes i den linkede arkitektmodel Ventilationsingeniøren definerer herefter Spaces manuelt, så rumtyperne stemmer overens med arkitektmodellen. Revits indbyggede funktion Space Heating and Cooling Loads kan efter definering af Space Type nu beregne (compute), hvor meget luft, der skal ud til de forskellige Spaces. Figur Space Schedule fremstilles med de ønskede parametre. I Space Type angives de forskellige rumtyper. Herefter kan ventilationsingeniøren tage stilling til, hvor de lodrette føringsveje skal placeres. Page 35 of 48

40 Muligheder for optimering I Room Schedules kan arkitekten ikke vælge Type som parameter, hvilket gør, at denne bliver nødsaget til at angive navnet af rummet, så ventilationsingeniøren kan forstå dette. Angivelse af rum sker manuelt. Hvis arkitekten derimod tager Spaces i brug, så kan det godt lade sig gøre at assigne rumtyper. Dog bliver rumtyperne ikke registreret, når arkitektmodellen linkes ind i Systems. TASK 1.2 I Structures kan konstruktionsingeniøren angive de vægge, som er bærende. Denne task er ikke så krævende i Revit for konstruktionsingeniøren, da det i Properties vinduet for en vægtype under Structural kan angives Bearing. Muligheder for optimering Dog opstår der problemer, når konstruktionsmodellen skal linkes ind i Systems. Her er det ikke muligt at se, hvilke vægge er bærende. Der er en del muligheder for at omgå dette. Eksempelvis kunne konstruktionsingeniøren tegne de bærende vægge bredere end de ikke bærende, men dette kan skabe komplikationer med arkitektmodellen. Derfor forslås det for konstruktionsingeniøren at lave Filters med parametrene Bearing og Non-Bearing. Figur I Visibility/Graphic bestemmes et Filter, som skelner mellem bærende og ikke bærende vægge. Her er det smarte, at konstruktionsingeniøren kan give sin model forskellige farver afhængigt af deres funktion. I dette tilfælde er de bærende vægge røde og de ikke-bærende grønne. Page 36 of 48

41 Figur Farver i de forskellige "Filters" bestemmes. Her bestemmes de bærende elementer røde og de ikke bærende grønne. Hvis dette gøres er det let for ventilationsingeniøren at se, hvor i modellen denne kan indtegne sin vandrette linjeføring, hvilket gør opgaven nemmere. I dette eksempel kommer det til at se således ud. Figur115 - Plantegning af modellens etage, hvor de bærende vægge er røde og de ikke bærende grønne. Ventilationsingeniøren ved nu, at linjeføringen ikke må gennembryde de røde vægge. Page 37 of 48

42 TASK 1.3 Indtegningen af linjeføringen kan efter den lodrette og vandrette vurdering ske i Revit. Dette kan enten gøres manuelt eller automatisk. Revit kræver dog, at et aggregat og luftdiffusere placeres førend den kan generere en linjeføring. I dette eksempel er diffusere medtaget, da det viser sig, at Revit heller ikke kan beregne Air Flow uden disse. En mulig linjeføring for dette eksempel er indtegnet således. Figur 116 En automatisk generering af en kanalføring i modellen. Muligheder for optimering: Selv om visualiseringen af de bærende vægge giver ingeniøren et overblik, så er det ikke dynamisk, da Revit ikke kan afgøre, om en gennembrydning af disse vægge er tilladt eller ej. Dette kunne ses i de forslag, som den automatiske generering tilbød. Hvis det kunne lade sig gøre at lave en parameter, som tog højde for de bærende elementer ville programmet arbejde mere dynamisk med de input, som er vigtige for ingeniøren. TASK 1.4 Bestemmelse af rørdimensioner i Revit kan ligeledes gøres automatisk. Rørdimensionerne kan dog ændres i Duct/pipe sizing funktionen, som kommer frem, når ventilationssystemet bliver markeret. Her kan man bl.a. ændre på hastighed og friktion i rørene. I denne task benytter ingeniøren ventilationstypen og krav til friktionstab i rørene til bestemmelse af dimensioner. Page 38 of 48

43 Figur Dimensionerne af kanalerne og rørene kan justeres jf. hastighed, friktion etc. Hvis ventilationsingeniøren ikke kan benytte disse parametre til at få et fyldestgørende resultat, kan denne selv beregne de ønskede dimensioner. Derefter kan ingeniøren indtaste de fundne værdier i Duct Sizing under Constraints. Muligheder for optimering Hvis ventilationsingeniørens brugte variabler kunne integreres, som en del af Duct/Pipe sizing funktionen i Revit, ville det kunne gøre processen en del nemmere for ingeniøren. TASK 1.5 og 1.6 Aggregatbestemmelsen er en opgave, som ikke foregår i Revit, da ventilationsingeniøren kontakter en producent. Dog kan opkaldet ikke foretages inden det vides, hvor meget luft der skal til de forskellige Spaces. Dette blev dog allerede gjort i task 1.1, hvor en Heating & Cooling loads rapport blev genereret. I rapporten aflæses, hvor meget luft der skal til for at efterleve kravene til ventilation. I Revit findes bestemte og simple aggregattyper, som families. Disse er defineret ud fra bl.a. Air flow, kapacitet og ydeevne. Teknikrummets størrelse afhænger af aggregatets størrelse og af hvor meget bevægelsesfrihed, der skal være ved aggregatet. I dette eksempel har arkitekten i sit rumskema indikeret plads til et teknikrum og hvor aggregater er tænkt placeret. Hvis arkitekten ikke havde indikeret pladsen til teknikrum, så måtte ventilationsingeniøren efter aflæsning i rapporten estimere et pladsbehov til aggregat og derefter formidle dette til arkitekten. Page 39 of 48

44 Muligheder for optimering Hvis task 1.5 skulle udføres i Revit, så kunne man optegne simple 3D-kasser, som repræsenterede aggregaterne. En anden mulighed er at benytte plug-ins, hvori produktporteføljer indgår og disse kan hentes ind i modellen. Naviate er et eksempel på sådan et plug-in. Her kan Lindabs produkter indlæses i modellen. En komplet produktportefølje med samtlige aggregattyper fra alle producenter ville være den ultimative mulighed. 7.2 REVISION Da en af de væsentligste problematikker ved arbejdsprocessen for ventilationsingeniøren er de mange tidskrævende revisioner, så er det et punkt, som er værd at afprøve i Revit: Arkitekt ændrer rumtype eller rumdimensioner: Hvis arkitekten beslutter sig for at ændre en rumtype til et andet bliver dette hverken registreret i Space Schedule eller i beregningerne, når arkitektmodellen linkes ind i Systems. Det som ventilationsingeniøren bliver nødt til at gøre er at ændre Space Type til den valgte rumtype. Lige så snart dette er registreret og der trykkes på Calculate i Heating and cooling loads bliver resten af skemaet også opdateret. Rumstørrelserne ændrer heller ikke de resterende data i et Space Schedule. Dog bliver ændringerne registreret, så snart Heating and cooling loads opdateres. Konstruktionsingeniør ændrer i konstruktionsprincipper Hvis en bærende væg ændres til en ikke-bærende eller omvendt kan det være kompliceret. I Systems kan væggens Properties ikke tilgås. Som det er blevet foreslået, så ville en indikator, som visualiserer de bærende og ikke-bærende elementer som hhv. røde og grønne, omgå disse problemer. Plads til optimering: I Space Schedule er det muligt at tilføje en parameter, der kan give ventilationsingeniøren et overblik over hvilke rum, som ikke får nok luft. Ved at lave en parameter, der trækker luftbehovet Supply Air Flow fra Actual Air flow kan det ses om luftkravet er opfyldt. I dette eksempel navngives parameteren Delta Airflow. Ved at give denne parameter en betingelse, som i dette tilfælde er, at Delta Airflow skal være større end 0, så bliver feltet grønt. Page 40 of 48

45 Figur I Space Schedule ændres formateringen, så de rum som har opfyldt luftbehovet lyser grønt. Dette vil gøre det overskueligt for ventilationsingeniøren at se, hvor luftkravet ikke er opfyldt. 7.3 GENERELLE OPTIMERINGSMULIGHEDER Hvis klassifikationssystemet CCS eller IFC bliver en integreret del af BIM-værktøjer kan dette gøre informationsudvekslingen mere effektiv. Eksempelvis hvis konstruktionsingeniøren klassificerer en bærende væg jf. CCS i Revit ville det i dette tilfælde ikke være nødvendigt at markere hver væg for at indikere, at den er bærende. Hvis programmet eksempelvis kunne læse CCS-koden og deraf selv automatisk definere eksempelvis vægegenskaberne, så ville det være fordelagtigt. Lige nu fungerer det således, at der skal oprettes Project Parameters for elementer, hvor CCS kan defineres som en parameter. Her kan konstruktionsingeniøren give væggen en CCS-kode, som repræsenterer, at denne type væg er bærende. Hvis konstruktionsingeniøren derefter beslutter sig for at væggen ikke er bærende længere, så bliver det ikke registreret i CCS-koden, men der ændres fra rød til grøn. Page 41 of 48

46 Figur 20 - Type Properties kan sagtens have en parameter; CCS, men denne kan ikke gøres afhængig af konstruktionsprincipperne, som det ses under Structural Usage i Properties vinduet 7.4 DELKONKLUSION IDM-pakken blev testet i gennem en fiktiv proces i Revit. En arkitektmodel, konstruktionsmodel og et ventilationssystem blev opbygget. I disse modeller blev de enkelte tasks i IDM-pakken gennemgået og der blev givet forslag til optimeringsmuligheder. For at beregne luftbehov i de forskellige rum bliver ventilationsingeniøren selv nødt til at definere, hvilke Space Type, der er defineret jf. rumskemaet. Konstruktionsingeniørens model kan gøres smartere således, at bærende vægge markeres, så de kan ses, når modellen bliver linket ind i ventilationsingeniørens model. Revit kan automatisk generere forslag til kanalføringer og dimensionere disse. De genererede forslag til kanalføringer tager dog ikke hensyn til bærende vægge eller luftbehovet i de forskellige rum. Ændringer i arkitektmodellen og konstruktionsmodellen bliver ikke registreret i ventilationsmodellens Space Schedules, førend en ny kalkulation i Heating and Cooling loads foretages. Hvis CCS og IFC kunne blive en integreret del af Revit, hvor disse egenskaber bliver indlæst i programmet og derefter er tilgængelige til videre modellering, så kunne Revit og IDM arbejde mere dynamisk. Page 42 of 48

47 8 DISKUSSION I dette afsnit vil projektets hovedresultater diskuteres og perspektiveres. Diskussionen vil belyse IDM metodens kvaliteter og begrænsninger iht. procesoptimering af byggeprojekter. En af de væsentligste fordele ved IDM Framework vurderes at være klassificeringen af de informationer, som udveksles i en given proces. For både bygherre og rådgivere på et projekt, betyder det et større indblik i leverancerne og den generelle arbejdsproces. Ved især at bruge et internationalt format som IFC, betyder det, at IDM metoden ikke begrænses til visse dele af verden. Undervejs i projektet blev brugen af IFC dog relativ vanskelig, da ikke alle af de objektsegenskaber, som skulle tilknyttes projektets IDM-pakke, var defineret på buildingsmart s server. Både CCS og IFC står over for optimering og udbygning af deres objektegenskaber. Det vurderes, at hvis disse egenskaber bliver udbygget, så vil udviklingen af IDM-pakker potentielt set blive repræsentativ i alle arbejdsprocesser. Grundlaget for udviklingen, af en IDM-pakke, baseres på erfaringer og arbejdsmetoder. buildingsmart foreslår, at en gruppe af fageksperter, inden for en given proces, sætter sig for at udvikle IDM-pakken. Et kritisk perspektiv på dette er dog, hvilken proces der kigges på og på antallet af interviewpersoner. Dog kan man sige, at hvis denne proces kræver visse frihedsgrader for aktøren, så kan det være svært at skitsere processen entydigt og lineært. Endvidere kan det nævnes, at hvis den proces, som analyseres, generelt er ineffektiv i arbejdsmetoden, så vil brugen af IDM heller ikke være hensigtsmæssig førend arbejdsmetoden er optimeret. Projektets IDM-pakke blev i projektforløbet skitseret og vurderet af de interviewede, hvor der viste sig at være en generel enighed om dennes proces. Der er dog visse kritiske punkter, som kunne have gjort IDM-pakken mere repræsentativ. Et af disse punkter er, at IDM-pakken udelukkende baseres på ventilationsingeniørens erfaringer og udtalelser. Her blev de aktørers syn, som ventilationsingeniøren havde en informationsudveksling med, ikke inddraget. Det menes, at IDM-pakken vil blive mere objektiv, hvis deres syn inddrages. Især kunne det være hensigtsmæssigt at få deres bekræftelse på, hvorvidt IDM-pakken i virkeligheden repræsenterer de informationer, som de leverer og modtager. Betragtes de interviewedes ansættelsesperiode kan det ses, at disse har 2-6 års erfaring. Den fremstillede IDM-pakke er baseret alene på udtalelserne af disse, hvilket gør, at en ventilationsingeniør med 20 til 30 års arbejdserfaring ikke repræsenteres af denne. De kunne være interessante at inddrage, da de mere erfarne ingeniører, typisk i gennem årene, har tilegnet sig deres helt egne arbejdsmetoder. Et andet aspekt, som er svært at forholde sig til ved IDM-pakken er tiden. Der forekommer ikke en tidsparameter i pakken. Det vides heller ikke om processen kører igennem en enkelt gang eller om Page 43 of 48

48 den kan køre, som i dette tilfælde, op til flere gange. Det kan være svært at måle IDM-pakkens effektivitet uden eventuelle 1 til 1 undersøgelser, hvor arbejdsprocesser køres med og uden IDM. Ved brug af IDM Framework har projektet formået at få nedskrevet de opgaver og informationskrav, som ligger i IDM-pakken. Dog erkendes, at den digitale arbejdsproces ikke kan optimeres udelukkende på baggrund af dette. Optimering af byggeprocesser på baggrund af IDMpakker vurderes at kunne ske, hvis informationerne fra pakkerne bliver en dynamisk del af de digitale værktøjer. Som det kunne ses under afprøvningen af IDM-pakken i Revit, så havde programmet visse funktioner, som lettede arbejdet for ingeniøren. Hvis informationerne fra IDMpakken i fremtiden kunne blive en integreret del af Revit, så kan effektiviteten øges for ingeniøren. Udvikling af MVD er buildingsmart s svar på dette. Hvis ovenstående krav bliver til en realitet kan sammenspillet mellem IDM-pakken og BIM-værktøjer højne effektiviteten i arbejdsprocessen. Page 44 of 48

49 9 KONKLUSION På baggrund af litteraturstudier og en brancheundersøgelse blev det konkluderet, at ventilationsingeniørens opgaver, under disponering af ventilationssystem i dispositionsforslagsfasen, er en skitsering og dimensionering af føringsveje, placering og arealforbrug af aggregater. Ved brug af IDM Framework metodikken var det muligt at skitsere arbejdsprocessen i et Process map (PM) definere informationer, som skal modtages (IRM) definere informationer, som skal leveres (ORM) beskrive informationer, som ikke er projektspecifikke (ADD) På baggrund af udviklingen af projektets IDM-pakke kan det konkluderes, at IDM Framework er i stand til at nedbryde opgaverne i ventilationsingeniørens proces i dispositionsforslagsfasen på struktureret vis. Ved brug af klassifikationssystemerne CCS, IFC og LOD blev pakkens IRM og ORM defineret. I en koordineringsworkshop blev IDM-pakken korrigeret i henhold til relevante pakker udviklet i klyngeprojektet. Her kunne tydeligt ses en sammenhæng mellem pakkernes IRM og ORM. Heraf kunne det vurderes, at IDM Frameworks metode til definering af inputs og outputs kan forbedre forståelsen for de krav, som de forskellige aktører stiller til hinanden. Gennem test af IDM-pakken i Autodesk Revit var det muligt at udføre pakkens proces med brug af IRM og ORM. Testen viste, at Revit kunne lette ventilationsingeniørens arbejdsproces, men at der stadig er plads til at gøre programmet mere dynamisk og samarbejdsdygtigt ved brug af de klassificerede egenskaber. Med IDM Framework har projektet sammenlagt givet en specifikation af arbejdsprocessen og informationsudvekslingsstrukturen i den valgte proces. Pakken formår at specificere, hvilke krav og funktioner, som softwareværktøjer bør understøtte. Hvis disse krav mødes så vil samarbejdet mellem IDM og BIM give anledning til (1) en bedre BIM understøttelse af arbejdsprocesser i byggeriet, (2) bedre digital kommunikation og informationsudveksling på tværs af fagområder og (3) forhøjet effektivitet i arbejde med digitale værktøjer. Page 45 of 48

50 10 BIBLIOGRAFI 10.1 STUDIER Berard, OB & Karlshøj, J (2013), Information delivery manuals to integrate building product information into design, Journal of Information Technology in Construction, vol. 17, pp Bygningsstyrelsen (2013), Vejledning til bekendtgørelse om anvendelse af informations- og kommunikationsteknologi i offentligt byggeri, ISBN Jacobsen, Kim, Det Digitale Byggeri & bips (2006), 3D arbejdsmetode , ISBN Kam, C, Fischer, M, Hänninen, R, Lehto, S, & Laitinen, J. (2002), Implementation Challenges and Research Needs of the IFC Interoperability Standard: Experiences from HUT-600 Construction Pilot, In Proceedings of the International Workshop on Information Technology in Civil Engineering, November 2-3, Washington, D.C., pp Mondrup, TF, Treldal, N, Karlshøj, J & Vestergaard, F (2014), Introducing a new framework for using generic Information Delivery Manuals, In Proceedings of the 10th European Conference on Product and Process Modelling. Mondrup, TF, Karlshøj, J, & Vestergaard, F (2014), Information exchange structures for early-stage Building Performance Simulation, Department of Civil Engineering, Technical University of Denmark (DTU), Kgs. Lyngby, Denmark. Park, YH, Cho, CY, & Lee, G (2011), IDENTIFYING A SUBSET OF BPMN FOR IDM DEVELOPMENT, Recker 2010, See, R, Karlshøj, J, & Davis, D (2012), An Integrated Process for Delivering IFC Based Data Exchange, buildingsmart International. Vestergaard, F, Karlshøj, J, Hauch, P, Lambrecht, J & Mouritsen, J (2012), Case02: BIM hos større ingeniørrådgiver, Technical University of Denmark, Department of Civil Engineering, DTU Byg - Rapport, no. SR Wix, J, & Karlshøj, J (2010), Information Delivery Manual: Guide to Components and Development Methods, buildingsmart International ONLINE DOKUMENTER/ARTIKLER Cuneco, (maj, 2011). Center for produktivitet i byggeriet. (set: ) Bygningsstyrelsen, (april, 2014). IKT-bekendtgørelsen. (set: ) Page 46 of 48

51 Bygningsstyrelsen, (april, 2013). Vejledning til bekendtgørelse om anvendelse af informations- og kommunikationsteknologi i offentligt byggeri. (set: ) Karlshøj, Jan, (November, 2011). Information Delivery Manual (IDM). (set: ) ISO, (2010). ISO :2010: Building information modelling Information Delivery Manual Part 1: Methodology and format. (set: ) 10.3 FIGURER [Forside] Wix, J, & Karlshøj, J (2010), Information Delivery Manual: Guide to Components and Development Methods, buildingsmart International, p. 11. [Figur 1] Cuneco, (maj, 2011). Den Digitale Motorvej. (set: ) [Figur 2] MagiCAD, (2014). Working with MagiCAD for Revit. (set: ) [Figur 3] MagiCAD, (2014). Collision control between MEP installations and the building s structural elements. (set: ) [Figur 4] Mondrup, TF, Treldal, N, Karlshøj, J & Vestergaard, F (2014), Introducing a new framework for using generic Information Delivery Manuals, In Proceedings of the 10th European Conference on Product and Process Modelling, p. 6. [Figur 6] Park, YH, Cho, CY, & Lee, G (2011), IDENTIFYING A SUBSET OF BPMN FOR IDM DEVELOPMENT, Recker 2010, [Figur 7] See, R, Karlshøj, J, & Davis, D (2012), An Integrated Process for Delivering IFC Based Data Exchange, buildingsmart International, p. 14. Page 47 of 48

52 11 APPENDIX Page 48 of 48

53 APPENDIX A RESUME AF DTU RAPPORT OG CASES

54 Resumé af DTU rapport og cases 11. juni 2012 J.nr.: 12/01669 Byggepolitik/mts Kort resumé og opsummering af gevinster Projektet konkluderer, at der er en lang række gevinster forbundet med implementering af IKT og den modelbaserede (3D)arbejdsmetode, både i form af direkte og indirekte gevinster på projekt- og virksomhedsniveau og afledte gevinster på både virksomheds-, sektor- og samfundsniveau. Alle interviewede casedeltagere som har implementeret IKT og modelbaserede arbejdsmetoder og værktøjer i deres faglige praksis, vil fortsætte med at anvende dem i kommende projekter. Der er ingen af casene konstateret så dårlige erfaringer, at man vil vende tilbage til de tidligere arbejdsgange. Alle 4 cases viser, at der for en beskeden investering kan opnås gevinster. De viser også, at de virksomheder, der investerer relativt mest i forhold til deres procesomfang også er dem, der kan udvise de fleste gevinster. Det er her nødvendigt at skelne mellem virksomhedsniveauet og projektniveauet. Der er hver gang klart overskud, når man ser på projektniveauet. Derimod kan der optræde underskud for visse aktører på virksomhedsniveauet, hvilket skyldes at investeringer og implementeringsomkostninger er ujævnt fordelt mellem partnerne. Der er typisk nogle af parterne, der har større initiale udgifter ved en modelbasereret arbejdsmetode. Det er oplagt, at det er den part, der først opbygger en digital bygningsmodel, der også har den største omkostning. De parter, der senere procesforløbet anvender denne bygningsmodel, kan gøre det med mindre omkostninger. Casestudierne har også konstateret, at den største omkostning ikke ligger i anskaffelse af hard- og software, men i implementeringen af en ny arbejdsmetode og i kompetenceløft hos medarbejderne. Dette betyder at de parter, der anvender bygningsmodeller og modeldata senere i procesforløbet, skal være rustet til at nyttiggøre dem, og derfor er nødt til at foretage en tilsvarende implementering af metoder og kompetencer. Projektets store udfordring har selvsagt været, at finde og måle de økonomiske gevinster ved implementeringen af den nye teknologi. Virksomhedernes regnskaber har typisk ingen isoleret konto for investering i IKT, udvikling af medarbejderkompetencer m.v. Investeringer og implementeringsudgifter finansieres typisk i forbindelse med et projekt, og i mindre omfang som en generel investering på virksomhedsniveau. Gevinsterne er således gemt inde i de enkelte projektregnskaber, selvom der reelt foregår værdioverførsel fra en delproces til en anden, fra et projekt til et andet og fra virksomhed til virksomhed. En del af gevinsterne kan måles absolut, men de fleste skal beregnes eller vurderes/estimeres. Side 1

55 Der er eksempelvis også gevinster for de parter, der endnu ikke har implementeret modelbaserede arbejdsmetoder og værktøjer. Gevinsterne ligger typisk i, at det modtagne projektmateriale er af en højere kvalitet end et traditionelt materiale, og at der er adgang til at viewe (se) bygningsmodellerne, hvilket udgør et supplement til tegningsmaterialet, som gør parterne bedre i stand til selv at granske projektet for afklaringer. Den højere kvalitet skyldes overvejende, at tegningsmateriale er bedre koordineret og konsistenskontrolleret og dermed med færre fejl. Case01 - BIM hos mindre arkitektrådgiver I case01 er den samlede projektsum kr. De økonomiske gevinster gennem anvendelse af modelbaseret arbejdsmetode kommer til udtryk ved: Et 10% billigere tilbud fra entreprenøren pga. mere konsistent og målrettet projektdokumentation, dvs. konkret kr. der tilfalder bygherren, mulighed for energisimulering af to scenarier, som kan reducere udgifter til energiforbrug i driftsfasen. Gevinsten tilfalder byg-/driftsherren, og gevinstens størrelse afhænger af hvilke alternative modeller der vælges, at arkitekten og konstruktionsingeniøren gennem en hurtigere gennemarbejdning og udveksling af projektmateriale samt en anelse større bygherrehonorar (9.000 kr.) får en samlet, målt gevinst på kr. Dette skal sættes op imod udgifterne til: Engangsudgift til ny software til arkitekten og konstruktionsingeniøren på ca kr., driftsomkostninger for arkitekt og konstruktionsingeniør til soft- og hardwarevedligeholdelse og arbejdsmæssige ændringer (proces) på i alt ca kr. Arkitekten og konstruktionsingeniøren holdes således stort set udgiftsneutrale, men oparbejder selvfølgelig kompetencer samt soft- og hardware, som de kan bruge i forbindelse med fremtidige projekter. Entreprenøren er gevinstmæssig neutral, da han har modsvaret en forventet gevinst i et billigere entreprisetilbud. Bygherren har med en relativ beskeden meromkostning på kr. fået en stor, direkte, økonomisk gevinst via et 10% billigere entreprisetilbud og muligheden for energisimuleringer mhp. energibesparelser over hele driftsperioden. Case02 - BIM hos større ingeniørrådgiver Side 2

56 I case02 er den samlede anlægssum ca. 1 mia. kr. De samlede, målte gevinster for hovedrådgiveren, Rambøll var på 4,2 mio. kr. i forbindelse med udførelsen på byggepladsen. Dette skyldes bl.a. en meget hurtigere afvikling af rådgiverteamet i forhold til tilsvarende byggesager, der ikke har anvendt den modelbaserede arbejdsmetode. Dette svarer til en gevinst på 4,2 % ift. hovedrådgiverhonoraret, som var på 10% af anlægssummen, svarende til ca. 100 mio. kr. Rambøll har overfor denne betydelige gevinst haft en direkte udgift på kr. til anskaffelse og opgradering af software, og en driftsomkostning på kr. til vedligeholdelse af soft- og hardware. Ventilationsentreprenøren, der havde en ventilationsentreprisesum på 36 mio. kr., opnåede gennem en investering på ca kr. til ny software og efteruddannelse af medarbejdere, en besparelse på 3,5 mio. kr. (ca. 10%) ved sparet tid i forbindelse med koordinering med andre fag. Den modelbaserede arbejdsmetode havde følgende afledte gevinster i forbindelse med case02: Mulighed for simulering af energi- og indeklima (i atrium), hvilket medførte reducerede driftsomkostninger (ikke dokumenteret). Bedre mulighed for inddragelse af interessenter gennem visualiseringer m.m. Mulighed for større kompleksitet i bygningsdesignet (bl.a. not-falssamling). Bedre bygbarhed ved inddragelse af produktions- og produktinformationer. Case03 - BIM hos driftsherre og byg- og driftsherrerådgiver Den samlede anlægssum var i case03 ca. 65 mio. kr. Gennem anvendelse af de modelbaserede arbejdsmetode opnåede man et samlet projektmateriale med langt færre fejl og mangler end normalt. Den samlede, direkte gevinst herfra er opgjort til 1,2 mio. kr. Årsagen til gevinsten forklares ved, at det er betydeligt billigere at rette en fejl under projekteringen end under udførelsen. Gevinsten udløses primært i udførelsesfasen, som en gevinst for entreprenørerne ved færre montagestop og udbedringer, men gevinsten tages også med under projekteringen, da det er her grundlaget for gevinsten bliver lagt, og da det er her en ansvarspådragelse bliver placeret ved en eventuel tvist mellem parterne. Desuden opnåede driftsherren reducerede udgifter ved etablering af datagrundlag på kr. Ved at have et præcist datagrundlag på bl.a. mængder og arealer blev bygherren bedre rustet ved udbuddet og i forhandlingssituation med de bydende om Side 3

57 tilbudspriser. Når udgangspunktet for en forhandling er præcist får man den rigtige pris, hvorimod et upræcist datagrundlag vil bevirke, at der fra entreprenørernes side pålægges en procentsats af sikkerhedsmæssige grunde. Erfaringer viser at dette svarer til 15 % af tilbudsprisen. Da entreprisesummen var 50,4 mio. kr. sættes besparelsen her til kr. Driftsherren opnåede rentebesparelse på kr. i forbindelse med udbetalinger til entreprenørerne. Fremdriftsregistreringer blev sammenlignet med byg- og driftsherrerådgiverens opbyggede 5D-geometrimodel, hvilket giver mulighed for at sikre, at betalinger til entreprenørerne fulgte det reelle fremskridt i byggeprojektet. Driftsherren har desuden stor nytte af styringsmodellen (drifts-bim), som værktøj til at have overblik over projektet i forbindelse med projektændringer og til beslutningsstøtte. Gevinsten ligger bl.a. i en enklere overførsel af data og validiteten af data. I driftsfasen vurderes det, at der vil være årlige besparelser på 15 % på både drift og vedligehold, svarende til ca. 5,5 mio. kr. for driften og 3,5 mio. kr. for vedligehold over en 15-årig periode. Det bemærkes dog, at disse besparelser ikke alene skyldes IKT-konceptet. På omkostningssiden havde bygherren en udgift på kr. til styrings- og BIM-hosting funktion. En udgift der tilfaldt rådgiveren. Driftsherren havde selv driftsomkostninger i forbindelse med egne investeringer på ca kr. Case04 - BIM hos større entreprenør I den fjerde og sidste case er den samlede byggesum ca. 1 mia. kr. Anvendelse af den modelbaserede arbejdsmetode gav på projektet et generelt kompetenceløfte hos medarbejdere til en anslået værdi af ca kr. Desuden opnåede man en generel gevinst i forbindelse med etablering af digitalt et komponentbibliotek, ligeledes på ca kr. Entreprenøren opnåede en besparelse på kr. i forbindelse med tidsbesparelse ved tegningsfremstilling, og der blev høstet en væsentlig gevinst på ca kr. i forbindelse med færre montagestop på byggepladsen grundet 3D konsistenskontrol, som tilfaldt hovedentreprenøren. På omkostningssiden var der udgifter på: kr. til implementering af ny 3D-arbejdsmetode frem for traditionel tegningsproduktion, og kr. til anskaffelse af ny software, kompetenceudvikling hos medarbejdere, support, særlig assistance og udvikling af byggeobjektbibliotek hos entreprenøren. Side 4

58 APPENDIX B VEJLEDNING TIL IDM-PAKKER

59 Klyngeprojekt: BIM, IKT og procesoptimering af byggeprojekter Version 01 Niels Treldal Vedledning i opbygning af IDM-pakker IDM-princippet er udviklet af BuildingSMART, se mere her: Konceptet med IDM-pakker er en tilpasning heraf, hvor hver arbejdsproces pr. aktør betragtes separat fra øvrige aktiviteter. Således opstår en antal pakker per aktør hen gennem projektforløbet, så beskriver dennes mulige arbejder på et projekt. Dette udgør en IDM Framework, som illustreret i nedenstående venstre side. Figur 1. IDM Framework og brug af IDM-Pakker i en IDM Project Plan for et konkret projekt. Til et konkret projekt kan projektlederen vælge ud fra de mulige opgaver i IDM Framework et og skabe en IDM Project Plan, der beskriver de aktiviteter, som skal udføres på det konkrete projekt. Det forudsætter, at der på forhånd er defineret entydige IDM-pakker for relevante aktører og tidspunkter i projekterne. IDM-pakker kan skabes og sammensættes individuelt af hinanden. Det er derefter op til projektlederen at sikre, at de valgte aktiviteter skaber det ønskede resultat til kunden. 1

60 1. IDM-pakker En IDM-pakke består at tre dele: Et Proces Map (PM) Beskriver den arbejdsproces, som en aktør skal udføre En Input Requirement Model (IRM) Beskriver de projektspecifikke information, som en aktør nødvendigvis skal have for at kunne udføre arbejdsprocessen. En Output Requirement Model (ORM) Beskriver de projektspecifikke information, som er resultatet af arbejdsprocessen og noget andre skal anvende. OBS! Alle informationer som ikke er projektspecifikke (indhold i lovkrav, branchestandarder, erfaringstal mv.), skal ikke indgå i IRM eller ORM. Disse kan beskrives som Additional Information til processen. Informationer, som kunne være gode at have, men som f.eks. tidligt i processen ikke er realistiske at forvente at få fra andre, er ligeledes at betragte som Additional Information idet, det så må være erfaringstal der danner grundlag for opgaven. En IDM pakke for vurdering af glasandelen i facaden kan se ud som i nedenstående: Figur 2. Eksempel på IDM-pakke (Kilde: Mondrup 2014). Navngivning af IDM-Pakke En IDM-pakke navngives ud fra hvilken fase (til beskrivelse af konkretiseringsniveau) aktiviteten løses på samt ud fra, hvilken aktivitet denne omhandler. Aktiviteter klassificeres ud fra principperne i OmniClass Table 33 Diciplines. Denne liste over aktiviteter i byggeriet er ikke komplet, men en fin struktur som kan udbygges efter behov. Dvs. skal en aktivitet beskrives, som ikke findes i OmniClass, så tilføjes denne i strukturen ud fra samme nummereringsprincip som den nuværende Table 33. 2

61 Faser beskrives ud fra definitioner i ISO (IDM Part 1). Der bør ikke oprettes yderligere faser med mindre dette er strengt nødvendigt. I projektet håndteres navngivning af IDM-pakker ud fra følgende online regneark: Figur 3. Google-regneark til håndtering af navngivning af IDM-pakke. Arket har oplistet OmniClass aktiviteter i venstre side og ISO faserne øverst. Ud fra dette kan navn for en given IDM-pakke aflæses. F.eks. vil en IDM-pakke omhandle brandrådgivning i fase E, Outline conceptual design, hedde E Findes den pågældende aktivitet ikke, tilføjes en linje for hver ny type aktivitet. Bemærk at OmniClass arbejder med en hierarkisk struktur, som ses ved at en underaktivitet hedder det samme som den ovenstående aktivitet, suppleret med 2 ekstra cifre. Man starter som udgangspunkt med at nummerere fortløbende med 11, 21, 31 osv. og kan bruge mellemliggende numre til at tilføje ekstra aktiviteter senere, hvis det viser sig nødvendigt. Online regneark gemmes automatisk, så du skal blot lukke når du har lavet dine ændringer og aflæst navn på IDM-pakke. 3

62 Oprettelse af Proces Map (PM) Et PM oprettes på sitet Signavio: Figur 4. Signavio-site. Tag en kopi af filen IDM Package Template og læg den i mappen IDM Packages. Navngiv filen med IDM-pakkens navn. Åben filen og opret her et PM for den pågældende IDM pakke. Figur 5. Indhold af IDM Package Template. For hver IDM-pakke bør laves notat som beskriver indholdet i hver task og i ord beskriver indhold af IRM, ORM og/eller Additional Information pr. task. OBS! Signavio kan komme med en række advarsler, når man gemmer sit PM. Disse skal blot ignoreres. 4

63 2. Definering af IRM og ORM Definering i Excel-ark Til definering af Input Requirements Model (IRM) og Output Requirements Model (ORM) anvendes Excel-template fra Campusnet mappe 04 Projektmateriale. Navngiv Excel-arket med IDM-pakkens navn og læg det på Campusnet i mappe 06 IDM Packages. Excel-template er opdelt i to sider. I venstre side beskrives IRM og i højre side beskrives ORM. Det er vigtigt at strukturen i arket fastholdes du må kun tilføje ekstra objekter og egenskaber under de eksisterende. Figur 6. Template for definering af IRM og ORM. IRM og ORM beskrives som egenskaber tilknyttet et objekt. Et objekt kan være en væg, søjle eller ventilationskanal, men det kan også være et rum, en bygning, en facade eller et varmesystem. Til definering af objektet anvendes CCS (Cunecos Classification System). CCS er en standard for klassificering af alle disse typer af objekter. Se mere om CCS i næste afsnit. Til hvert objekt tilknyttes nødvendige egenskaber. Egenskaber defineres vi et unikt navn. Egenskaber hentes tilsvarende fra CCS. Mængden af egenskaber fra cuneco er dog ikke så udbygget endnu, så det er nødvendigt at supplere med egne egenskaber. Se eksempler i Excel-template OBS! Følg struktur i Excel-template! 5

64 Definering af geometri En vigtig egenskab kan være objektets geometri. For at beskrive geometrien anvendes det amerikanske LOD (Level og Development), som i konkretiseringsniveauer fra LOD100 til 500 beskriver præcisionen af geometrien. Dette er en vigtig forudsætning for at kunne fortælle en samarbejdspartner om man har brug for en simpel geometri med en cirka placering eller om man skal bruge en meget præcis geometri med en nødagtig placering. LOD er et koncept i stil med Informationsniveauerne, men LOD forholder sig primært til geometrisk udformning af objekterne. Ifm. 3D beskæftiger man sig typisk kun med LOD 100, 200, 300, 350 og 400. Se mere om LOD i MT Højgaards notat, som ligger på CampusNet i mappe 03 Baggrundsmateriale\Detaljerigsniveauer. Figur 7. Eksempel på LOD-niveauer illustreret af MT Højgaard. Vær opmærksom på, at nogle gange kan input/output være objektets geometri men andre gange er det måske mere simpelt blot at bede om højde og bredde af et vindue som egenskaber, frem for selv at skulle få sin software til at udregne dette ud fra objektets geometri. Til en energirammeberegning kunne man således blot bede om højde, bredde og rammeandel som egenskaber, og slet ikke bede om vinduets (objektets) geometri. Det er fx tilstrækkeligt til Be10. 6

65 Adgang til cuneco-server med objekter og egenskaber For at finde relevante objekter logges ind på OBS! Husk at sætte hak i Vis kun seneste version af tabellerne og vælg den engelske version på flaget øverst til højre da resultater skal være på engelsk i projektet. Figur 8. Cuneco-serveren specielt lavet til projektet På cuneco-serveren kan man slå op i lister med bygningsdele i 3 niveauer (Functional Systems, Technical Systems og Components). Derudover kan man finde rum-typer repræsenteret ved Use of Spaces og bygnings-typer repræsenteret ved Use of Construction Entities. Øvrige tabeller anvendes ikke i dette projekt. Man kan også sørge efter fx Beam og finde et objekt på den måde. Kopier præcis klassifikationskode og objektnavn over i Excel-arket. Når man klikker på et objekt kan man under Properties se de egenskaber, som cuneco indtil nu har defineret for denne objekttype. Kopier egenskabens navn over i Excel-arket, præcis som det fremgår på serveren. Alle egenskabers navn er unikt, således at hvis alle bruger samme navn, er man sikker på at man snakker om præcis den samme egenskab. Mangler der en nødvendig egenskab på cuneco-serveren, skal denne registreres i nedenstående Google-regneark. Cuneco vil løbende indarbejde disse egenskaber på deres server, således at I altid kan få et samlet overblik over egenskaber i projektet på serveren. Registrering af manglende egenskaber på cuneco-serveren: MOC99wNimQ/edit?usp=sharing 7