BIM teenus | Building Information Model

Järjest kiiremini arenev ühiskond on kaasa toonud vajaduse uuendusteks ka ehitussektoris. Sellepärast oleme ka meie Skepast&Puhkimis järjest rohkem panustamas BIM mudeldamisse (BIM – Building Information Model).

BIM mudel võimaldab täpsemalt välja töötada lahendusi, leida tehtud töös esinevaid konflikte ning hallata projektis sisalduvat informatsiooni. Suudame mudeldada kõiki katendi konstruktsioone, täite- ja kaevemahte, sademeveesüsteeme ja tehnovõrke ning liikluskorraldusvahendeid. Kõikidele mudeldatavatele elementidele suudame automatiseeritult lisada ka neile klientide poolt nõutava informatsiooni.

Läbi Dynamo suudame automaatselt koostada BIM mudeliga kaasaskäivaid dokumente. Meie töövõtted on paindlikud ning kohandatavad kõigi meie klientide vajadusi silmas pidades.

BIM (Building Information Model) ei ole lihtsalt modelleerija arvutiekraanil kuvatav ehitusinfo mudel, vaid selle äärmiselt tähtis osa on koostöö eri poolte vahel, kes tuleb ühte inforuumi kokku tuua. Edukas BIMi haldamine ja rakendamine eeldab, et projekteerimisel, ehitamisel ja muudes etappides osalevad ka BIMi insenerid, kelle ülesanne on abistada kõiki osalisi kas BIMist info saamisel või selle lisamisel sinna (ehitusinfo digitaliseerimine).

Meie kogemus
Digitaliseeritud ehitusinfo tekib modelleerimise tulemusena. BIMi alusteabeks võivad olla (topoloogilised, geoloogilised) uuringud, projekteeritud mudelid, 3D-mõõdistustulemused ehitusobjektilt jne. Meie arusaama kohaselt koosneb BIM kahest osast: graafilisest ja andmesisust. See tähendab, et iga element näeb välja nii, nagu see päris elus olema ja paiknema peab, ning sellega on kaasas vajaminev info (maht, parameeter, nõuded jne). BIMi puhul peaks kehtima üldine põhimõte – mudeldada tuleb täpselt nii vähe kui võimalik, aga nii palju kui vajalik!
Skepast&Puhkim on BIMi valdkonnaga kokku puutunud juba üle kaheksa aasta. Oleme koostanud ehitusinfo mudeleid Tallinna Lennujaama arenduse eelprojekti, Suur-Sõjamäe tänava põhiprojekti ja riigitee nr 11 Luige–Saku lõigu teede-ehitusliku osa jaoks. Kõige mahukam on olnud Rail Balticu projekt, mille raames oleme praeguseks koostanud 14 riste ja rohkem 60 km pikkuses hooldustee mudeleid. Kui esimeste BIMide puhul tellija nõuded kas puudusid või neid esitati ainult graafilise osa kohta, siis nüüdseks on neid täpsustatud mõlema mudeliosa suhtes. Siiski on selles vallas veel tublisti arenguruumi.

BIMi graafiline osa

BIMi andmesisu osa

Spetsialiseerumine

BIM on oma erialaspetsiifikaga valdkond, mis eeldab oskust mudeleid luua, nendega töötada ja neis sisalduvat informatsiooni hallata. Kuigi projekteerimise ja BIMi tarkvara on valdavalt sama, kasutatakse erinevaid tööriistu, põhimõtteid ja töövooge. Mõistsime Skepast&Puhkimis suhteliselt kiiresti, et senine töökorraldus, kus projekteerija vastutab kogu dokumentatsiooni koostamise ja vormistamise ning lisaks ka BIMi loomise eest, ei ole jätkusuutlik ega anna lõppkokkuvõttes soovitud tulemust. Tööviljakuse suurendamiseks ja kvaliteedi parandamiseks on mõistlik kas arendada ettevõttes välja BIMi koostamise võimekus ja oskused või leida pädev partner väljastpoolt. Selle tõdemuseni jõudmine aitas meil parandada nii ehitusinfo mudelite kvaliteeti kui ka vähendada projekteerimisvigu.
Muudatused töökorralduses viisid selleni, et selle aasta algusest on Skepast&Puhkimis BIMi tiim, kelle põhilised ülesanded on ehitusinfo digitaliseerimine ja selle haldamine ning projektide visualiseerimine. Tiim arendab ka tarkvara ja koolitab kolleege. Ettepanekud või probleemid, mida uute arendustega lahendada, tulevad projekteerijatelt nende töö käigus. Arendused valmivad mõlema poole koostöös.
Üksnes põhitarkvaraga kaasas olevate lahendustega ei pruugi kõigi tellija kriteeriumite täitmine olla võimalik või see võtab väga palju aega. Vajame järjest rohkem automatiseeritud lahendusi, olgu kiiremaks mudeldamiseks, informatsiooniväljade täitmiseks mudelis või mahuarvutuste tegemiseks. Selleks, et etteantud tingimustele vastavat tööd teha, oleme Skepast&Puhkimis välja arendanud üle 30 projekteerimise alamkomplekti ning kirjutanud umbes 15 programmeerimisrakenduse Dynamo käsujada.

Terastorusildade BIMi modelleerimine on tänu arendustele muutunud umbes neli korda kiiremaks

Kasu projekteerijale

Klassikalise paberkandjal või digitaalkujul 2D projekti dokumentatsiooni suurim puudus on selle ajamahukas vormistamine ja informatsiooni dubleerimine. Joonistest, seletuskirjast, aruannetest ja tabelitest koosnev projektdokumentatsioon vormistatakse kas poolautomaatselt või käsitööna ja ühes kohas tehtud muudatused mujal ei kajastu. Ajakulukas on ka mahuarvutus, mille koostamine käib kas pinnamudeli, plaanijoonise põhjal või mõnel muul projekteerija eelistatud viisil. Mahuarvutuse tegemine tõstatab alati ka mahu täpsuse teema – näiteks mullatööde ja katendikihtide mahu arvutamisel pinnamudeli alusel saadakse tulemuseks mingi arv, kuid kuidas saaks projekteerija selle õigsust ja täpsust üle kontrollida?
Oleme hinnanud, et targalt toimetades võiks projekteerimisetapi halduskoormus tänu BIMile väheneda 20–30%. Peamised kokkuhoiukohad oleksid väiksem informatsiooni dubleeritus, suurem automatiseeritus, projektivigade edukam tuvastamine, joonistevajaduse kahanemine ning mahu arvutamise kiiruse ja täpsuse kasv.
BIMis saab vajaminevad tabelid või aruanded koostada automaatselt. Kuna kogu asjassepuutuv informatsioon asub ühes mudelis, väheneb andmete dubleerimine eri dokumentides. Tavapärast mahuarvutust kui sellist ei toimu, sest iga element on automaatselt mahuatribuudiga varustatud. Hiljem koondatakse andmed mahutabelisse mõne minutuga automaatselt otse mudelist.
Hästi ja korrektselt koostatud ehitusinfo mudel on graafiliselt tavapärastest joonistest täpsem, arusaadavam ja loetavam ning annab kolmemõõtmelisena parema ettekujutuse kavandatavast objektist. BIM võimaldab senisest lihtsamini tuvastada ka projektivigu. Kui plaanijoonisel on teatud ruumilised elemendid kujutatud joonena, siis BIMis on need 3D-kujul. Näiteks avastasime ühe automaatkontrolli tulemusel, et projekteerija kavandatud piirdesüsteem ristlõikesse ei sobi ja tuleb kasutada teistsugust lahendust. Vea parandamine võimalikult vara päädis plaanijoonisel tingmärgi muutmise ning BIMis uue piirdesüsteemi loomisega. Hilisem vea tuvastamine või selle kandumine ehitusetappi oleks olnud palju ressursikulukam.

Ehitaja halduskoormus

Kokkuhoid ei tekiks ainult projekteerimisel, vaid ka teistes ehitise elukaare etappides. Näiteks oleme hinnanud, et ehitamisel võiks halduskoormus tänu BIMile väheneda u 15–25%. Kuna konflikte kontrollitakse juba projekteerimisetapis, suudetakse paljud probleemid ennetavalt lahendada, mistõttu väheneb projektivigadest tingitud seisakute arv ja ehitusprotsess kulgeb ladusamalt. Kui lahendused on projektis läbi mudeldatud, jäävad ära ka arusaamatused projektlahenduse lugemisel – töövõtja saab keskenduda ehitamisele ega pea hakkama ise objektil projekteerima. Lisaks tekib töövõtjal võimalus tee-ehituslik protsess visuaalselt läbi mängida ja võimalikud kitsaskohad kindlaks teha. See laseb enne ehituse algust leida sobivaimad ehituslahendused või neid optimeerida ja sellega säästetakse lõpuks aega objektil. Mahuarvutuse infot sisaldav BIM on hea töövahend materjaliveo ja tööee kavandamiseks.

BIMi rakendamise suurimad murekohad

Kuigi BIMi tulevik on helge, pole olevik veel kuigi selge. Meie näeme BIMist saadavat kasu ja tulu, aga kõigile sektori osalistele ei ole see üheselt mõistetav. Mudeli graafilise osa ja andmesisu täpsemad nõuded vajavad veel lahendamist. Selgelt pole määratud BIMi detailsusastmed, millega täpsustataks, mis etapis kui üksikasjalikuks mudeldamisega minnakse, millise detailsusega mingit elementi mudeldatakse, millist värvipaletti eri elementide mudeldamisel kasutatakse jne.
Majandus- ja Kommunikatsiooniministeeriumi tellimusel on loodud avaliku sektori tellijate (AST) ühiste BIM nõuete juhend ning oma nõuded on olemas ka Transpordiametil. Viimaste puhul jääb kohati selgusetuks nõutava andmesisu väärtus ja eesmärk – pole aru saada, milleks seda sellisel kujul kasutatakse ja kes seda teeb. Õnneks on aga mõlemas tehtud algust andmesisu nõuete korrigeerimisega. Projekteerimistarkvara Eesti lokaliseeringu töörühma abil valmivad ka andmesisu nõuetega arvestavad mallid, mis lihtsustavad ja ühtlustavad BIMi.
Näeme suure probleemina kvalifitseeritud tööjõu puudust Eestis. BIMiga tegelemine nõuab sellekohaste teadmiste ja oskustega spetsialiseerunud inimesi. Taristusektoris on juba praegu tunda spetsialistide nappust ja BIMi temaatika lisandumine süvendab seda veelgi. Hakkasime 2019. aastal valdkonnaga fokuseeritumalt tegelema ning asusime sektorisiseselt otsima vajalike oskuste ja kogemustega inimesi. Pidime võrdlemisi kiiresti tõdema, et sobiva pädevusega asjatundjaid toona Eestis veel väga palju polnud. Väärtusliku tõuke saime hoopis Taanist, Itaaliast jm, samuti on äärmiselt tähtis olnud iseõppimine ja katsetamine.

Koostöö

Ilmselgelt ei hakka kõik täna turul töötavad konsulteerimisettevõtted endale BiM võimekust arendama. See poleks ka otstarbekas. Vajadus BIMi oskuste ja teadmiste järgi on käesoleval aastal kasvanud siiski hüppeliselt, sest ainuüksi Transpordiamet on lisanud vastavad nõuded kõikidesse tänavustesse hangetesse.
SKPK BIMi tiimil on võimekust toetada geodeete situatsioonimudelite ja ehitajaid teostusmudelite loomisel. Projekteerimismeeskondi saame abistada infomudelite loomise ja BIMi haldamisega. Lähitulevikus loodame välja arendada ka 4D ja 5D BiM võimekuse, mis võimaldaks meil ehitajatele hoopis suuremal määral ehitustegevuse optimeerimiseks tuge pakkuda.

maantee visualiseering

2 + 2 maantee visualiseering Mäo–Imavere lõigul

Täpsem mahuarvutus säästaks miljoneid eurosid

Oleme Skepast&Puhkimis teinud mahuarvutuste võrdlusi, kus ühe ja sama tee maht arvutatakse nii pinnamudeli kui ka BIMi alusel. Mahu koguerinevus oli 6,75% BIMi kasuks ja kui andsime arvutatud mahule ka ühikuhinnad, oli näitaja 7,16%.
Peamine kokkuhoiuvõimalus tekib BIMi puhul tänu sellele, et eri projekteerimisdistsipliinide (nt tee katend, rajatis, tehnovõrgud, truubid) lõikumisel arvestatakse kattuvate mahtudega, mida pinnamudeli puhul ei tehta. Samuti on kogu maht võimalik mudeldada pinnamudelist märksa täpsemalt. Kuna arvutuste aluseks võetud teeprojektis ei olnud väga palju lõikuvaid projekteerimisdistsipliine, jäi üleüldine eelarveline kokkuhoid BIMi rakendamisel projekteerimisetapis vahemikku 5–15%. Kui arvestada, et selle aasta tee-ehituse eelarve on 253 miljonit eurot, võiks BIMi põhimõtteid järgides kokku hoida 12,65–37,95 miljonit eurot.

Projekteerija vs BIMi insener

Väiksemate projektide puhul saab projekteerija BIMi koostamisega kenasti hakkama. Spetsialiseerumisega kaasnev tõhusus ilmneb eelkõige suuremamahulistes projektides. BIMi tulemuslik loomine eeldab keskmisest suuremat IT-taipu ja programmeerimispisiku olemasolu. Senine kogemus on näidanud, et kõigil projekteerijatel neid pole. Lisaks tuleb pidevalt BIMi temaatikaga kursis olla ja ennast täiendada. Projekteerija peab niigi harima end normide, nõuete, parimate projekteerimistavade jms vallas ning kui lisada siia juurde ka BIM, võib seda kõike olla lihtsalt liiga palju.
Kui tõmmata näiteks paralleele tee-ehitusobjektil toimuva tegevusega, siis ka seal näeme spetsialiseerumist: on olemas pinnasetööde tegijad, aluste ehitajad, äärekivide ja kivisillutiste paigaldajad, asfalteerijad, liikluskorraldajad. Meie silmis lõpeb projekteerija roll 3D-mudeli koostamisega ja sealt edasi võtab tööjärje üle BIMi insener. Spetsialiseerumine tagab suurema tõhususe juba projekteerimisetapis.
Meie BIMi tiimis on praegu kolm liiget, kellest kõigil on teealane haridus kas omandatud või omandamisel. Kuna BIMi pädeva koostamise kogemusega tööjõudu turult saada ei ole, oleme oma parimate tavade põhjal koostanud BIMi manuaali, milles sisalduv teksti-, pildi- ja videomaterjal aitab meie mudeldamispõhimõtteid, töövoogu ja arendusi kasutama õppida. Sellest on olnud selge kasu uutel töötajatel, kellest noorimal on Tallinna Tehnikaülikooli teedeehitusinseneri õpe lõpusirgel.
Ülikoolis antakse küll teatav ettevalmistus projekteerimisülesannetega tegelemiseks, kuid BIMi koostamiseks jääb esialgu teadmistest vajaka. Näib, et BIMiga seotud õppeained on valikulised ja sissejuhatavad, tutvustades suuresti selliseid töövõtteid, mida projekteerijad niigi kasutavad. Seetõttu võib algajal BIMi inseneril olla keeruline selgelt orienteeruda ja ehitusinfo modelleerimisest piisaval määral aru saada. Ülikoolilõpetajatele on aga meie manuaal BIMi maailmaga tutvumiseks suureks abiks.

Tarkvaraarendus

Näiteks pole meie kasutatavas projekteerimistarkvaras võimalik lisada aluskihte, mille põikkalle (tavaliselt 4%) erineb teekatte pealispinna omast (üldjuhul 2,5%) ja mis toimiksid õigesti ka viraažide korral (liivaluse aluspind ei jälgi viraaži kallet). See mure kerkis päevakorda juba siis, kui BIMi veel ei nõutud, kuid töövõtjale tuli esitada ehitatavate kihtide pinnamudelid. Seepärast töötasime välja projekteerimiskomplektid, mis võimaldavad projekteerijal neid kaldeid määrata.
Kiiremaks tööks oleme arendanud välja mitu alamkomplekti, mis lihtsustavad meil näiteks truupide mudeldamist koos kaevete ja täidetega, samuti koonuste, terastorusildade jm mudelite koostamist. Näiteks seni kavandas projekteerija koonusele ainult pealmise pinna ning kõik muud elemendid – servapruss, koonuse kindlustus ja täitematerjal – tuli käsitsi mudeldada. Meie loodud alamkomplektiga projekteeritakse kõik elemendid ühekorraga. Kui koonuse kalle, tee laius või kõrgus peaksid muutuma, tehakse automaatsed muudatused ka kõigis mudeldatud elementides ja sellega jääb ära suur hulk käsitööd.
Peale projekteerimiskomplektide arendame ka programmeerimisrakenduse Dynamo käsujadasid, mis meie tööd automatiseerivad. Tänu neile suudame mõne minuti jooksul ilma suurema vaevata koostada BIMi põhjal aruandeid ja mahuarvutust või lisada vajalikku informatsiooni BIMi.

Tarkvaraarendus sillakoonuse modelleerimiseks

BIM koos situatsioonimudeliga, milles on näidatud
kõik olemasolevad tehnovõrgud, kõrghaljastus jm.