Aalborg Universitet Institut for Produktion 2010-08-04 Klassifikation af Bygningsdele Kaj A. Jørgensen Klassifikation har været anvendt i byggeriet i adskillige år og flere forskellige såkaldte klassifikationssystemer findes verden over. I Danmark har der i de senere år været en debat om klassifikation i byggeriet og i den forbindelse bliver der ofte fremsat synspunkter, som afslører, at der ikke er en klar forståelse af, hvad klassifikation er og hvad det mest hensigtsmæssigt bør anvendes til. Artiklen "Building Concepts and Classifications" 1 er udarbejdet for at opstille et teoretisk grundlag vedrørende klassifikation, så en nærmere klarlæggelse og vurdering kan gennemføres. Nærværende notat resumerer kort de væsentligste dele af indholdet. Som anført i artiklen er der i det følgende afgrænset til udelukkende at kikke på klassifikation af bygningsdele. Klasser af bygningsdele Klassifikation handler om identifikation af klasser og opstilling af hierarkier af klasser. Grundlæggende kan en klasse af f.eks. bygningsdele forstås som en mængde af klassemedlemmer, altså eksempelvis bygningsdele. Hensigten med at identificere klasser er som oftest at udarbejde en klassebeskrivelse, dvs. en fælles beskrivelse gældende for alle klassens medlemmer. Opdeling i klasser kan være generel og dermed uafhængig af anvendelsen i konkrete bygninger eller specifik for konkrete bygninger, ofte eksisterende bygninger. Ved udarbejdelse af en sådan beskrivelse tager man stilling til, hvad der indgår i beskrivelsen af klassemedlemmerne, deres egenskaber og opbygning. Denne bestemmelse fastlægger altså, at egenskaberne antages at være de samme for alle medlemmer mens værdierne af egenskaberne naturligvis vil være forskellige for de enkelte medlemmer. Alle bygningsdele har en eller flere betegnelser, der benyttes i almindelig kommunikation mellem involverede parter. Disse betegnelser kan bruges både om enkelte bygningsdele og om klasser af bygningsdele. En betegnelse som 'væg' kan bruges om en bestemt væg men kan også repræsentere klassen af vægge. Der kan således være behov for i konkrete tilfælde at præcisere om det er det ene eller det andet, der menes. Disse mange betegnelser identificerer altså ofte klasser af bygningsdele og udgør derfor et væsentligt grundlag for klassifikation, men det er vigtigt at understrege at klassifikation er mere end identifikation og definition af klasser! 1 Se: http://www.iprod.auc.dk/~kaj/documents/common/classification.pdf.
Bygningsdele kan som bekendt have forskellig kompleksitet, idet nogle bygningsdele består af en sammensætning af andre bygningsdele mens andre i givne sammenhænge betragtes som udelelige. Et vinduesparti kan for eksempel bestå af en væg, et eller flere vinduer og en dør. Omvendt kan et vindue indgå i et vinduesparti. Hvis det er belejligt, kan et vindue også opdeles yderligere i dets bestanddele. Der findes jo betegnelser for alle former for sammensatte bygningsdele og man kan også identificere klasser for sådanne bygningsdele, f.eks. klassen 'vinduesparti'. Strukturer, der fremkommer ved at beskrive forholdet "beståraf" / "indgår-i", kaldes "del-helhed" relationer. At arbejde med sådanne "del-helhed" strukturer kaldes komposition og hver bygning har en individuel "del-helhed" struktur, der kan beskrives ved på hvert niveau at vælge passende betegnelser for sammensatte bygningsdele. Det er imidlertid vigtigt at understrege, at, selv om der i komposition anvendes betegnelser, der skal opfattes som klasser af bygningsdele, så kan komposition ikke sammenlignes med klassifikation. Komposition kan snarere opfattes som det stik modsatte af klassifikation! Klassifikation Klassifikation af bygningsdele bør have til formål dels at skabe overblik over klasser 2 af bygningsdele, dels give mulighed for at definere klasserne (bl.a. i form af navngivning) og dels forme en struktur ("rygrad"), hvorpå der kan hægtes data af forskellig art (dataudveksling). Dette formål retter sig mod at strukturere data for byggeriet generelt og dermed give grundlag for dataudveksling mellem byggeriets parter og klassifikation er særlig velegnet, idet der kan udvikles relativt stabile og overskuelige strukturer. En klassifikation behøver ikke nødvendigvis at være særligt omfattende. Klassifikation opstilles altså uafhængigt af specifikke projekter men så afgjort med mål om gavnlig anvendelse i konkrete projekter. For konkrete klassifikationer bør formålet dog formuleres mere specifikt og være rettet mod afgrænsede anvendelser. Forestillingen om at én klassifikation skal gælde for hele byggebranchen og alle byggefaser, vil altså kun gælde for relativt generelle og overordnede klassifikationer. Ud over identifikation af klasser, som nævnt ovenfor, er det afgørende ved klassifikation at relatere klasserne til hinanden i et "slægtskabsforhold" og det tilstræbes at opbygge en ren træstruktur/hierarki en taksonomi, en klassifikationstabel eller et klassifikationssystem. Et eksempel kan være bygningsdelstypen 'port' inddelt i følgende undertyper: 'vippeport', 'skydeport', 'foldeport' og 'lamelport'. Slægtskabsforholdet er nærmere betegnet "generalisation-specialisation" og hermed menes identifikation af overklasser og underklasser. En klasses underklasser er mere specielle, så eksempelvis er 'skydeport' og 'lamelport' specielle porte og dermed underklasser til 'port' i eksemplet ovenfor. Omvendt er en klasses overklasse mere generel, jf. eksemplet ovenfor, hvor 'port' er overklassen til f.eks. klassen 'vippeport' og altså mere generel. Den hierarkiske struktur i port-eksemplet kan på enkel måde vises sådan: Port (bredde,højde,materiale) Vippeport (overhøjde,beslag) Skydeport (skinne,beslag) Foldeport (sektionsbredde) Lamelport (lamelbredde) I denne visning er desuden i parenteser vist et antal eksempler på karakteristiske egenskabsdata (mange flere kan let anføres) og i klassifikation opereres med arv af egenskaber. Det betyder at egenskaber skal placeres, så hver underklasse kan arve overklassens egenskaber. I eksemplet betyder det, at de fire underklasse alle arver egenskaberne for 'port'. Til 'skydeport' er altså knyttet følgende egenskaber: ('bredde', 2 Begreberne klasse og type betragtes i denne forbindelse som sidestillede. 2
'højde', 'materiale', 'skinne', 'beslag'). Dette arrangement er en understregning af forholdet mellem generalisation og specialisation. Som det ses er en klassifikationsstruktur (taksonomi/klassifikationssystem) med slægtskabsrelationer i klar modsætning til kompositionsstrukturer, hvor klasser eller enkelte bygningsdele er relateret til hinanden i en "del-helhed" struktur. I en klassifikation står hver klasse nævnt én gang, f.eks. 'pumpe', ventil, vindue, søjle, og føringsvej, uafhængigt af hvor, medlemmer af klassen er placeret i bygninger og hvilket system, de tilhører. Eksemplarer/forekomster af klassen (individuelle pumper) vil derimod optræde flere steder i en komposition (fysisk bygning såvel som bygningsmodel). Ydermere er sigtet med klassifikation ved modellering af bygninger, at anvendelsen af klassifikationer kommer først (f.eks. ved valg af bygningsdele, klassificere) og at kompositionsstrukturen fastlægges efterhånden, som bygningsdelene vælges. Anvendes modelleringssoftware til hjælp ved denne opgave, vil softwaren indeholde et bibliotek af bygningsdelsklasser struktureret som en klassifikation. Når bygningsdele vælges herfra og bliver indsat i den konkrete model, oprettes der automatisk relationer mellem bygningsdelene og forskellige kompositionsstrukturer kan genereres automatisk, f.eks. efter etager eller systemer. I forbindelse med dokument-baseret arbejde, f.eks. ved opstilling af en forenklede beskrivelse af eksisterende bygninger, foretages som regel et bevidst valg af de klasser af bygningsdele, der har primær betydning for opgaven, eksempelvis drift og vedligeholdelse, og her kan ligeledes med fordel tages udgangspunkt i en foreliggende klassifikation. Den udarbejdede beskrivelse vil som oftest blive struktureret som en komposition. Når en bygningsdel er oprettet kan klassifikationer anvendes til selektering af data for nærmere specifikation af bygningsdelen, f.eks. med omkostningsdata, tekniske løsninger, udførelsesanvisninger/aktiviteter, monteringsinstrukser og vedligeholdelsesanvisninger. Klassifikationer af bygningsdele giver altså som nævnt grundlæggende strukturer for dataudveksling og for offentliggørelse af mange former for byggedata fra mange aktører! Klassifikation baseret på bygningsdeles funktion En række forhold om klassifikation er beskrevet i den nævnte artikel, hvor det også understreges, at man altid bør overveje og vælge et eller flere hensigtsmæssige klassifikationskriterier. Som det anføres, har funktionsbegrebet traditionelt haft en særlig stor betydning for klassifikations af bygningsdele og der skelnes her mellem primære og sekundære funktioner. En bygningsdels primære funktion er den, der overvejende begrunder bygningsdelens eksistens. Denne definition har været meget central for udvikling af de udenlandske klassifikationssystemer og det engelske begreb 'element' samt det svenske begreb 'byggdel' er defineret ud fra dette grundlag. Det svenske klassifikationssystem BSAB er opstillet som klassifikation af bygningsdele efter primær funktion (i overensstemmelse med definition af det nævnte begreb 'byggdel'). Der er altså væsentlig forskel på disse begreber og begrebet bygningsdel og dette skel er ikke taget op i den danske debat. At bruge funktion som klassifikationskriterium er problematisk. Enhver bygningsdel kan varetage flere funktioner og vil derfor kunne optræde flere stedet i samme taksonomi. Dette problem kan endog være noget større for sammensatte bygningsdele. En begrænsning i retning af kun at kikke på primære funktioner vil reducere problemet men hvilken hovedfunktion, en bygningsdel varetager, afhænger jo af, hvor i bygningen, den er placeret og hvordan den forholder sig til andre bygningsdele. Konsekvensen er, at en sådan taksonomi let vil være vanskelig at anvende og derfor ikke give en entydig oversigt. 3
Klassifikation af funktioner I artiklen er det vurderet at, hvis klassifikation også skal rettes mod bygningsmodellering, er der et lidt anderledes behov og i den forbindelse argumenteres, at funktion bør klassificeres separat for at blive anvendt ved valg af bygningsdele (den primære funktion) og i artiklen skitseres en klassifikation af funktioner (se nedenfor). Sekundære funktioner skal derefter kunne hægtes på bygningsdele efter behov, idet bygningsdele kan varetage flere funktioner. Taksonomi 1 Taksonomi af funktioner (engelske betegnelser) Provide built environment for human activities. Provide space (for...) (applied to spaces).. Living... Social living/sitting.... Eating.... Communication.... Relaxation..... TV viewing..... Radio listening..... Reading... Sleeping.. Creativity... Performance.. Work... Cooking... Administration.. Personal care.. Personal fitness.. Passing (to/from/between)... Entrance/exiting... Elevate/lower.. Containment... Storage... Equipment containment... Protection from people... Garbage disposal. Provide physical environment (for...) (applied to construction components).. Strength (indispensable, distinctive primary)... Load supporting/distributing (including user loads)... Load bearing.. Shielding.. Space division.. Space connection.. Space expansion.. Opening for light/air.. Servicing (installations)... Heating.... Distributing.... Convection.... Production.... Exchanging... Cooling.......... Ventilating.......... Water distributing 4
.......... Waste water disposing.......... Electricity.... Distributing.... Lightning.... Connection.... Control.......... Broadcast signal distributing........ Goods keeping (for storing/placing)........ Supporting basic human needs........... Specifikation af betydende funktioner af bygningsdele er tæt forbundet med håndtering af egenskaber, idet der til hver funktion er knyttet et antal bestemmende egenskaber. Denne tankegang er i klar overensstemmelse med anvendelse af IFC 3, hvor sæt af egenskabsdata kan defineres efter behov. Yderligere argumenteres for, at den grundlæggende klassifikation bør gøres uafhængig af de ressourcer, der skal anvendes, og de processer, de indgår i. Klassifikation af bygningsdele I artiklen skitseres desuden en klassifikation af bygningsdele (hierarki 2), rettet mod anvendelse i projektering, produktion og muligvis også i drifts- og vedligeholdelsesfasen. I denne klassifikation er det ikke funktion, der er kriteriet (jf. ovenfor). I stedet er der her forsøgt med en opdeling, der afspejler de enkelte typers særlige egenart. Taksonomi 2 Taksonomi af bygningsdelstyper (ikke klassificeret efter funktion) Bygningsdel. Konstruktionsdel.. Enhed, konstruktion... Åbningsfyldning.... Dør.... Vindue.... Port.... Låge.... Luge/lem... Trappeløb... Trapperepos... Trappe, komplet... Rampe... Spærfag... Skorsten.. Elementardel, konstruktion... Lægte... Stolpe 3 Industry Foundation Classes http://www.buildingsmart.com/ 5
... Plade... Membran.... Folie.... Maling... Liste... Flise/klinke.. Konstruktion... Basal kontruktion.... Fundament.... Væg.... Dæk.... Bjælke.... Søjle... Påbygning.... Kvist.... Karnap.... Altan/Balkon.... Spir... Gulv... Loft... Tag... Bro... Tunnel... Badekabine... Bygningsvinge... Bygningssektion... Bygning. Installationsdel.. Rørdel... Enhed, rørdel.... Beholder.... Veksler.... Konvektor, rørdel.... Pumpe.... Kompressor.... Filterenhed.... Brønd, friskvand.... Brønd, afløb.... Udskiller.... Tank... Elementardel, rørdel.... Rør.... Fitting.... Terminal, rørdel..... Hane..... Armatur, rørdel..... Afløb..... Diffusor..... Vask.... Toiletkloset 6
.... Badekar.... Ventil.... Filter.... Måler, rørdel.... Pakning... Anlæg/system, rørdel.... Røranlæg/-system.... Pumpeanlæg/-system.... Afløbsanlæg/-system.... Sprinkleranlæg/-system.... Friskvandsanlæg/-system.. Elektrisk/elektronisk del... Enhed, elektrisk/elektronisk.... Konvektor, el.... Styreenhed..... Central, adgangskontrol..... Transformer.... Elmåler.... Display.... Betjeningspanel... Elementardel, elektrisk/elektronisk.... Kabel.... Terminal, elektrisk/elektronisk..... Afbryder..... Stikkontakt..... Udtag, lampe..... Sensor.... Sikring.... Lampe... Anlæg/system, el.... Alarmanlæg/-system.... Adgangskontrolanlæg/-system.... Belysningsanlæg/-system.... Antenneanlæg/-system.... AV-anlæg/-system.. Enhed, installation... Ovn... Kedel... Elevator... Escalator... Køleenhed... Brusekabine.. Anlæg/system, installation... Varmeanlæg/-system... Ventilationsanlæg/-system... Luftkonditioneringsanlæg/-system... Transportanlæg/-system... Køleanlæg/-system. Enhed, generel 7
.. Foldevæg.. Stige.. Rækværk.. Inventar... Fast inventar.... Kabinet.... Reol... Udstyr.... Støvsuger.... Køleskab.... TV-apparat.... Computer... Møbel.... Bord.... Stol... Gardin.. osv.. Elementardel, generel.. Dørgreb.. Lås.. Hængsel.. Tæppe.. osv. Tilsvarende kan det være hensigtsmæssigt at opstille en klassifikation over visse produkttyper, hvilket betyder, at der som grundstamme arbejdes med tre klassifikationer, som vist nedenfor. Functions Components Products Model Object Wall - simple Wall - detailed Relationer mellem klassifikationssystemer Uanset hvordan klassifikationer udformes konkret, er det meget afgørende, at der identificeres relationer mellem de enkelte taksonomier. Det vil i høj grad være disse 8
relationer, der kan understøtte dataudvekslingen mellem parterne, på såvel branche-niveau som projekt-niveau. Functions Components Products Sådanne relationer har afgørende nytteværdi i den praktiske anvendelse og er efterlyst fra mange sider. Den sædvanlige fremgangsmåde ved modellering er at benytte et modelleringsværktøj, hvor modelobjekter oprettes ud fra værktøjets generiske objekttyper eller fra indbyggede objektbiblioteker. Standardiserede klassifikationer kan på flere måder benyttes i den forbindelse. Bibliotekerne kan med fordel organiseres på en måde, der harmonerer med klassifikationer af bygningsdele henholdsvis produkter og identificeres herud fra. Ved udnyttelse af relationer til en funktionsklassifikation, hvert modelobjekt relativt let tilføjes det ønskede antal funktioner med tilhørende egenskaber. Senere i et modelleringsforløb kan relationer til produkter give inspiration til valg af mulige produkter til erstatning af generiske objekter. Særligt vigtigt vil det være at opstille relationer til objekttyperne i IFC for på denne på at øge mulighederne for udveksling af modeller mellem modelleringsværktøjer og forskellige andre typer af software. I den forbindelse pointeres at der er store muligheder for at knytte relationer mellem funktionsklassifikation og 'property sets' i IFC. Hvis en modelleringsproces indledes på den måde, at der først fokuseres på funktioner, f.eks. ved opstilling af krav, kan klassifikation af funktioner være til hjælp. Ideen er, at modelobjekter kan oprettes med funktioner uden på forhånd at vælge typen af bygningsdel. Hertil kan så anvendes relationerne mellem funktioner og bygningsdelstyper, idet der for hver valgt funktion kan vises en liste over bygningsdelstyper, der kan varetage funktionen. Det afgørende er altså, at nok er det vigtigt at udarbejde brugbare klassifikationer men det er mindst lige så vigtigt, at der etableres relationer mellem disse. Sådanne relationer kan på afgørende måde understøtte den fremadskridende modelleringsproces med gradvis detaljering af modelobjekterne, herunder hensigtsmæssige valg af produkter. Det konkluderes, at der er behov for at kikke på klassifikation på en ny måde og i den forbindelse melder der sig som anført yderligere emner, som det altså også er vigtigt at tage stilling til. 9