Tietomalli on määritelty eri lähteissä hieman eri tavoin. Pääosin määritelmät ovat yhteneviä, mutta joitakin eroavaisuuksiakin löytyy.
”Tietomallilla tarkoitetaan digitaalisessa muodossa olevan rakennelman 3-ulotteista esittämistä ominaisuustietoineen. Ideaalitilanteessa yhden mallin avulla pyritään hallinnoimaan rakennelman elinkaarta aina suunnittelusta toteutukseen ja ylläpidon kautta purkamiseen.” (Väylävirasto 2020)
Rakennuksen tietomalli (myös rakennuksen tuotetietomalli tai rakennuksen tuotemalli, engl. Building Information Model, BIM) on rakennuksen ja rakennusprosessin koko elinkaaren aikaisten tietojen kokonaisuus digitaalisessa muodossa. Tietomalliin liittyy myös rakennuksen geometrian määrittäminen ja esittäminen kolmiulotteisesti havainnollisuuden ja erilaisten simulointitarpeiden vuoksi. (Wikipedia 2023) Tietomallissa rakennuksen geometriseen 3D-malliin on lisätty non-geometrista dataa, kuten massat, mitat, kappalemäärät ja muut tiedot siitä, mitä rakennettava rakennus käytännössä sisältää. (Solibri)
Rakennussuunnittelu tietomallipohjaiseksi
Kokeneet suunnittelijat osaavat melko usein muuttaa suunnitteluaan tietomallintamisen vaatimukset täyttäviksi. Lähes kaiken rakennussuunnittelun pitäisi lähivuosina siirtyä tietomallipohjaiseksi. Tietomallipohjaiselle suunnittelulle ei tällöin ole välttämättä riittävästi osaajia, varsinkaan osaajia, jotka kykenevät tekemään riittävän virheettömiä suunnitelmia suunnitteluaikataulun puitteissa. Haasteellista tietomallinnus voi olla myös uusilla suunnittelijoilla, joilla ei välttämättä ole koulutuksen kautta riittävää tietomallinnusosaamista tai suunnittelukokemusta. Ohjelmistojen oppiminen voi olla helppoa, mutta vaatimuksen mukaisen tietomallin tuottaminen ohjelmistoilla taas ei.
Yleinen uusien menetelmien ja teknologioiden haaste on muutosvastarinta. Suunnittelutyö voi olla kiireistä, eikä aina ole aikaa tai halua muuttaa omia toimintatapojaan ja opetella samalla uusia asioita. Tietomallintaminen ehkä nähdään vain saman asian esittämisenä eri tavalla, mutta nyt käytetään paljon aikaa uuden esitystavan opetteluun eikä syitä muutokselle ymmärretä.
Tietomallintamisessa voidaan mennä pieleen jo suunnittelun alkumetreillä. Sovitaan tietomallin tasosta teknologian pohjalta, mutta ei huomioida tarpeenmukaisuutta. Voidaan myös sopia liian alhainen tietomallintamisen taso, jolloin voi olla myöhemmin työlästä saattaa suunnittelualan tietomalli vaatimukset täyttäväksi. Joskus voi käydä myös niin, että tietomallin tasoa määritellessä ei ole täysin selvillä kaikkien työhön osallistuvien suunnittelijoiden osaamistaso, joka tuottaa taas omat ongelmansa suunnitteluvaiheessa.
Tietomallintamisen ohjelmistot
Tietomallintamiseen tarkoitettujen ohjelmistojen tuotekirjastoissa on yleisimmät tuotteet hyvin saatavilla. Haasteita tuo vanhempien, harvinaisempien ja aivan uusien tuotteiden saaminen tuotekirjastoihin. Tuotteen lisääminen itse ohjelman kirjastoon voi olla ongelmallista, ellei jopa mahdotonta. Tuotteesta pitäisi olla saatavilla kaikki tietomalliin vaaditut tiedot sekä myös suhteellisen mittatarkka geometriamalli, jos tuote aiotaan itse lisätä kirjastoon.
Harvemmin huomioitu haaste on ohjelmistojen ja vaatimusten elinkaari. Jos ajatellaan vaikkapa 20 vuotta sitten CAD-ohjelmalla suunniteltua rakennusta. Mikäli kyseiseen rakennukseen nyt suunniteltaisiin peruskorjausta, kuinka hyvin 20 vuotta vanha CAD-piirustus olisi hyödynnettävissä peruskorjauksen suunnittelussa ja olisiko sitä edes mahdollista avata nykyisillä ohjelmilla? Todennäköisesti suunnitelmat olisi piirrettävä kokonaan uudestaan.
Tänään luotu ja 20 vuoden päästä tarvittava IFC-malli (Industry Foundation Classes, oliopohjaisten tiedostojen siirtoon kehitetty tiedostomuoto), olisi todennäköisesti avattavissa jollain ohjelmalla. Natiivimalli, eli alkuperäismalli, joka tallennetaan suunnitteluohjelman omaan tiedostomuotoon, saattaisi olla mahdoton avata millään sen ajan ohjelmalla. IFC-mallista saataisiin paljon tietoa rakennuksesta, mutta tieto ei välttämättä vastaisi sen ajan vaatimuksia, tai tietosisältö olisi vajaa vähentäen mallin hyötyä peruskorjauksessa. Tänä päivänä tehty malli tuskin sisältäisi materiaalien hiilijalanjälkitietoa, mikä voi pian olla vaadittu tieto rakennuksen dokumenteissa.
Tietomallien sanotaan olevan hyödynnettävissä rakennuksen koko elinkaaren ajan. Jos asuinkerrostalon elinkaari on noin 60 vuotta, saa tietomallia päivittää useamman kerran rakennuksen elinkaaren aikana. Mikäli kaikki suunnitelmat joudutaan tekemään aina päivityksen yhteydessä uudestaan lisäten samalla vaadittavia tietoja, voivat kustannukset olla liian suuret hyötyyn nähden.
Rakentaminen ei ole ainoa ala, jolla on tällaisia haasteita ohjelmistojen kanssa. Ohjelmistojen vanheneminen on aina riski, joka pitäisi ottaa huomioon pitkän elinkaaren projekteissa. Kun jossain vaiheessa kohtaamme tällaisia pitkän aikavälin tuomia ongelmia, keksitään niihin myös ratkaisuja.
Haasteena kustannukset ja tekniset valmiudet
Pienempien projektien tietomallinnuksessa tulee varmasti olemaan haasteita kustannusten puolella, mikäli lähes kaikilta rakennuslupaa vaativilta projekteilta tullaan vaatimaan jonkin tasoinen tietomalli. Ns. ”tupakkiaskin kanteen piirretty” suunnitelma voi olla rakentajalle riittävä, ja samalla myös erittäin kustannustehokas dokumentti, mutta rakennusten dokumentoinnin ja suurempien tietokantojen kannalta se on erittäin haasteellinen.
Rakennusprojektien parissa on monia toimijoita, jotka ovat usein hyvin eri tasoisia teknisiltä kyvyiltään ja valmiuksiltaan. Jos ketju on yhtä vahva kuin sen heikoin lenkki, niin myös tietomallin kokonaisuuden hyötytaso on yhtä suuri kuin sen heikoimman toimijan tietomallitoteutus. Tietomallia olisi tulevaisuudessa tarkoitus hyödyntää koko rakennuksen elinkaaren ajan myös rakennuksen digitaalisen kaksosen kautta, ja tällöin hyödyt jäävät vain osittaisiksi, mikäli kaikkien suunnittelualojen tietomallit eivät ole saman tasoisia. Esimerkiksi mahdollisten muutosten energiasimulointi voi olla hankalaa, jos lähtötiedoista puuttuu vaikkapa ilmanvaihtokoneiden teknisiä tietoja, sähkölaitteiden tehotietoja tai rakenteiden ominaisuuksia.
Tietomalleissa ja tietomallintamisessa, kuten lähes kaikissa uusissa asioissa, on varmasti ongelmia ja haasteita, joita ei voi tällä hetkellä mitenkään ennakoida. Tärkeää on kuitenkin kyky ja tahto ratkaista ongelmat niitä kohdattaessa, eikä yrittää vältellä niitä.
Kirjoittaja:
Jari Kuusisto, projektisuunnittelija, Karelia-ammattikorkeakoulu
Artikkelikuva: DCStudio on Freepik