Puupäivässä 2023 julkaistussa Puuelementtien nimikkeistöohjeessa on määritelty keskeiset periaatteet puuelementtien nimeämiselle. PuuBIM-ohjeen tarkoitus on standardoida puurakennusten rakennesuunnittelun tietomallinnusta sekä harmonisoida puuelementtien tietosisältöjä ja formaatteja. Yhtenäinen nimeämistapa edistää rakennusprosessin kaikkien osapuolten, kuten suunnittelijoiden, rakentajien, tuoteosavalmistajien ja ylläpitäjien välistä yhteistyötä ja tiedonkulkua.

Read the article in English here.

Tietomallit (BIM) mahdollistavat tarkan tiedon jakamisen ja hyödyntämisen, mikä tehostaa yhteistyötä ja vähentää virheiden mahdollisuutta. Täsmälliset mitat ja muodot mahdollistavat jätteen vähentämisen ja materiaalien optimaalisen käytön, mikä vähentää rakennusprojektien ympäristövaikutuksia ja tehostaa prosesseja.

Tietomallinnus on avainasemassa modernissa puurakentamisessa. Sen käyttö rakennusprojekteissa tukee hankkeen tavoitetta, yhdenmukaistaa puurakentamisen prosesseja ja tehostaa rakennusalaa. Se ei vain paranna rakennusprosessin tehokkuutta ja tarkkuutta, vaan myös tukee kestävää kehitystä ja innovaatioita rakennusalalla.

Ohje jakautuu kolmeen osakokonaisuuteen: 1) tuotteiden identifiointi, 2) tuotteiden geometrian määrittely ja 3) käytettyjen tuotteiden vaatimusten ja ominaisuuksien määrittely.

Tunnistaminen ja identiteetti

Tunnistaminen ja identiteetti ovat tietomallinnuksessa avainasemassa. Komponentin ja kokoonpanon määrittelyssä ja identifioinnissa tulee käyttää yksiselitteisiä ja johdonmukaisia ennalta sovittuja määritteitä sekä tietomuotoa.

Hierarkiatasot

PuuBIM:ssä on määritelty kaksi hierarkiatasoa, jotka ilmoittavat mallinnetun osan liittymiset alempaan tai ylempään tietomäärätasoon. Siten saadaan yhteys muihin tietomallin rakenteisiin. Puusuunnittelussa hierarkiatasot ovat komponenttitaso ja kokoonpanotaso. Tilaelementti on hierarkiatason 2 erikoistapaus.

Tunnistamisen ja identiteetin varmistaminen

Kokoonpanojen ja tarvittaessa komponenttien tunnistamiseen käytetään tyyppitunnuksia, jotka on määritelty ja valittu ohjeessa siten, että ne eivät ole ristiriidassa BEC2012-tyyppitunnusten kanssa. Tyyppitunnus kuvaa ja ryhmittelee kokoonpanon käyttötarkoituksen. Kokoonpanon tunnukseen on syytä lisätä tarkentavia määritteitä. Tällaisia määritteitä ja tietoja ovat esimerkiksi sijaintia helpottavat lohkotunnus ja kokoonpanon sarjanumero. Sarjanumerot voidaan sovittaa kerroskohtaiseen numerosarjaan. Tällöin kokoonpano tulee yksilöityä kokonaisuudessaan ja se on helpompi tunnistaa tietomallista, suunnitelmista ja luetteloista.

Kokoonpanojen erottelussa on mahdollista käyttää lisäksi juoksevaa (ACN) numerointia, jolla pystytään esimerkiksi erottelemaan täysin identtiset kokoonpanot toisistaan. Kokoonpanon pääkomponentille on hyvä ohjelmallisesti määrittää myös ID numero, joka tulisi säilyä koko projektin ajan samana. Mallinnusohjelman tuottama numero toimii tunnisteena digitaalisessa tiedonsiirrossa ohjelmien välillä.

Luetteloiden sisältö

Ohjeessa on tehty rajaus luetteloiden osalta siten, että ohjeistus koskee kokoonpanoon liittyviä luetteloita. Luetteloihin poimitaan tietomallissa olevia tietueita. Kokoonpanon osaluettelossa on kyseisen kokoonpanoon liittyvien osien kokotiedot ja kappalemäärät. Luetteloon ei listata liitosten tekemiseen tarvittavia liimoja eikä liittimiä kuten naulat, ruuvit tai hakaset. Luettelossa ei ilmoiteta kokoonpanon äärimittoja, vaan ne tulevat geometriatiedon kautta. Varusteluettelossa tulee olla kokoonpanon valmis- ja tuoteosat, jotka täydentävät tai varustelevat kokoonpanon. Määrä- ja kappaletiedon yksikkö määräytyy täydentävän tuotteen mukaan. 

Geometria

Geometria on keskeinen osa onnistunutta mallinnusta. Rakenteellisten mittojen tarkka määrittäminen ei ole triviaalia ja määritelmät on sovittava. Tietomallinnus mahdollistaa yksityiskohtaisempien ja monimutkaisempien rakennemallien luomisen, mikä on tärkeää puurakenteiden nykyaikaisessa suunnittelussa ja toteutuksessa. PuuBIM-ohjeen tarkoitus on luoda yhtenäinen ja tarkka geometrinen ohjeistus – suunnittelusta toteutukseen ja ylläpitoon.

PuuBIM-ohjeessa määritetään oleelliset puurakenneosien ja kokoonpanojen geometriat. Ohjeessa on otettu kantaa eri puutuotteiden geometriseen määrittelyyn, esimerkiksi pilarituotteiden profiilin määrittelyyn tarjotaan yksiselitteistä määritystapaa perustuen tuotteen lamellirakenteeseen riippuen käytetystä puutuotteesta. Oleellista kehitetyssä geometriamääritteissä on, että tuotteet pyritään mallintamaan ikään kuin pursotettavina profiileina, siten, että pituusakseli kuvastaa rakenteen pääasiallisen kantosuunnan. Vastaava menettely on ollut tähän asti yleinen menettely ontelolaattojen mallintamisessa.

Ohjeessa esitetään yhtenäiset määritelmät yleisimmin käytetyille johdettaville suureille, kuten painolle, äärimitoille ja netto- sekä bruttopinta-alalle, painopisteelle ynnä muille, jotka ovat tärkeitä määrälaskennassa ja logistiikassa.

Komponenttigeometriassa käsitellään erilaisia rakennuskomponentteja, kuten pilarit, palkit, laatat ja levyt. Esimerkiksi pilarikomponentin geometria määritellään sen leveyden, pituuden ja paksuuden mukaan siten, että pilarin leveys vastaa pilarikomponentin yksittäisen lamellin leveyttä (esim. liimapuu, viilupuu). Vastaavaa menettelyä sovelletaan myös palkkeihin. Levytuotteissa pituusakselilla määritetään tuotteen kantosuunta, jolloin esimerkiksi vanerien kantosuunnan selvittäminen tietomallista on yksinkertaisempaa ja tuotanto saa tarkempaa tietoa tarvittavista aihiomääristä.

Kokoonpanogeometriassa käsitellään erilaisia rakennuskokoonpanoja, kuten pysty- ja vaakarakenteita sekä täydentäviä rakenteita. Esimerkiksi seinäkokoonpanon geometria määritellään sen korkeuden, leveyden ja pituuden mukaan siten, että kokoonpanon korkeus vastaa rakennuksen korkeusakselin suuntaa.

PuuBIM sisältää myös ohjeistuksen elementtien asennussuuntien ja näkyvien pintojen merkitsemisestä rakennusosiin, tietomalliin ja suunnitelmiin.

Laatuominaisuudet ja -vaatimukset

Laatuominaisuudet ja -vaatimukset tulee huomioida ja ilmoittaa aina riittävässä laajuudessa huomioiden myös määrityksen olennaisuus ja laajuus myös hankkeen tietomallivaatimusten kannalta. Laatuvaatimuksen määrittelee kohteen rakennesuunnittelija, jolloin vaatimuksesta muodostuu myös rakenneosan ominaisuus.

Puumateriaalien osalta on selkeää käyttää yhdenmukaista nimikkeistöä, huomioiden myös eurokoodien valmisteilla olevan päivityksen sisältämät merkintä- ja nimeämistavat. Olennaista on myös tunnistaa käytettyjen materiaalien yhteys EN-standardiin tai eurooppalaiseen arviointiasiakirjaan (EAD).

Puumateriaalin standardoitu lujuusluokka tulee ilmoittaa aina, kun se on mahdollista. Sahatavaran, liimapuun, viilupuun ja vanereiden osalta lujuusluokkamerkintä on yksiselitteisesti määritettävissä, mutta CLT:ltä puuttuu vielä harmonisoitu tuotestandardi. CLT:n merkintätavan tulisi olla mahdollisimman selkeä ja yksiselitteinen, mutta kullakin valmistajalla on omanlainen tapa nimetä poikkileikkauksia.

Puumateriaalin kolmiportainen käyttöluokkamerkintä perustuu puurakenteiden suunnittelua koskevaan kansalliseen liitteeseen. Suunniteltu käyttöikä määritellään SFS-EN 1990 -mukaisesti (yleensä 50 v tai 100 v).

Puumateriaalin pintaluokitus tulee huomioida sekä visuaalisen vaatimuksen että säilyvyysvaatimuksen osalta, mutta myös paloteknisen vaatimuksen osalta. Merkintätavat vaihtelevat paljon eri insinööripuutuotteiden osalta varsinkin visuaalisen pinnan osalta, tällöin onkin aina järkevää keskustella valmistavan tuotantolaitoksen kanssa merkintätavoista ja niiden tarkoituksesta.

Palonkestoluokituksella määritellään rakenteen tai rakenneosan kantavuus ja/tai osastoivuus palotilanteessa.

Rakennusmateriaalien päästöluokitus (esim. M1) tulisi ilmoittaa, mikäli sellainen ominaisuus tuotteelta löytyy tai sitä hankkeessa edellytetään.

Puumateriaalien ympäristövaikutukset voidaan ilmoittaa konservatiivisena arvona ja/tai valmistajan ilmoittamana. Tärkeää on merkitä myös, mitä päästötietokantaa on käytetty.

Toleranssivaatimukset koskevat tuotteen valmistustoleransseja SFS 5978 -mukaisesti ja ilmoitetaan tuotteen valmistusluokka.

Liimauksen osalta olennaista varsinkin CLT:llä on ilmoittaa mahdollinen syrjäliimaus. Mahdollinen muu työmaaliimaus esitetään aina rakennesuunnitelmissa.

Hankkeen edetessä valmisosatuotteille valitaan valmistaja ja tällöin myös tuotteen kaupallinen nimi on syytä merkitä.

Aikataulutus ja statustiedot

Aikataulutus ja statustiedot liittyvät tehdasvalmisosien aikatauluttamiseen ja antavat mahdollisuuden tietomallin avulla keskustella ja välittää tietoa suunnittelijan, tuotantolaitoksen, työmaatoteutuksen ja projektinjohdon kesken hankkeen eri rakenneosien aikatauluttamisesta.

Suunnitelman status kertoo suunnitelman käyttötarkoituksen tai asiakirjaryhmän. Status voi olla esim. luonnos tai laskenta-asiakirja.

Suunnitelman valmiusaste määritetään 11-portaisella asteikolla, jossa numerot 01-09 on varattu suunnittelijoiden vapaaseen elementtien suunnittelun valmiusasteen määrittelyyn. Numero 10 tarkoittaa valmista suunnitelmaa ja numero 11 muuttunutta suunnitelmaa. Suunnitelmasta ilmoitetaan myös suunniteltu suunnitelman julkaisupäivämäärä.

Tehdastuotannon osalta ilmoitetaan valmistava tehdas, suunniteltu valmistuspäivämäärä ja toteutunut valmistuspäivämäärä. Lisäksi ilmoitetaan tuotantotehtaan status, jolla voidaan ilmaista esim. suunnitelma vastaanotetuksi tai tuotannossa olevat tai varastossa olevat rakenneosat.

Kuljetuksen osalta ilmoitetaan suunniteltu toimituspäivämäärä työmaalle ja myös toteutunut toimituspäivämäärä. Asennusnumero, kuormakirjan numero ja kuormanumero voidaan merkitä myös.

Nimikkeistöohje luo perustan koordinoidulle mallinnustyölle

Ohjeen hyötyjen realisointi kaikille osapuolille vaatii ohjeen käyttöönottoa. Alan suurimmat toimijat ovat sitoutuneet ohjeen käyttöön ja sen esittämät käytännöt tulevat muodostamaan alan käytännön.

Nimikkeistöohje luo perustan koordinoidulle mallinnustyölle. Työ on kuitenkin kesken ja nimikkeistötyötä jatketaan kiinnikkeisiin ja muihin liittyviin rakenteisiin, joita ohjeen ensimmäisessä versiossa ei vielä käsitelty. Mallintamisen käytännöt vaativat myös laajemmin ohjeistusta ja käytäntöjen vakiointia. Toimiala haastetaan mukaan tähän työhön.

Tietomallinnuksen laadukas toteutus on perusta tuottavuuskehitykselle ja tulevaisuudessa se on edellytys koko liiketoiminnalle. Mallinnusta tullaan vaatimaan eri tasoisina tuotteina viranomaisten kanssa asioidessa ja tuotetiedot tulee kyetä siirtämään valmiina ajoina järjestelmistä asiakkaille. Oikeanlainen mallinnus mahdollistaa eri valmistajien osavalmisteiden tehokkaan yhdistämisen uusiksi tuotteiksi, hallitun variaatioiden laatimisen tuotantotehokkuutta merkittävästi menettämättä ja ylipäänsä uusien liiketoimintamallien innovoinnin.

Tuleekin ymmärtää, että mallintaminen ei ole vain asiantuntijoiden työkalu tai erikoissuunnittelijan erikoisoikeus. Mallinnus on nyt ja tulevaisuudessa arkinen tapa työskennellä ja kysymys kuuluu, teemmekö sen pakon edessä vai käännämmekö tehokkaan yhteistoiminnallisen työtavan koko toimialan kilpailueduksi.

Kirjoittajat

Emil Jansson, Ramboll Finland Oy
Henri Salonen, A-Insinöörit Suunnittelu Oy
Hannes Tähtinen, Sweco Finland Oy
Sauli Ylinen, Puutuoteteollisuus Ry