Det Digitale Byggeri – baggrund og muligheder

1. Det Digitale Byggeri – baggrund og muligheder Kjeld Svidt Aalborg Universitet

2. Dagens program • 9:00 Introduktion • 9:15 Det Digitale Byggeri i praksis • 11:30 Opsamling og diskussion • 12:00 Frokost • 13:00 Bygherrekravene og udviklingsprojekterne • 14:15 Udviklingstendenser indenfor den digitale byggeproces • 15:45 Afslutning • (Pauser efter behov)

3. ErhvervsPhD stud.Kristian Birch Sørensen Lektor Kjeld Svidt Prof. Per Christiansson Faggruppen Bygningsinformatik- Institut for Byggeri og Anlæg

4. Seneste projekter • Brugerinvolvering i byggeprocessen(AAU, Rambøll, Arkitema). Finansieret af Erhvervs- og Byggestyrelsens program for Brugerdreven Innovation • Digital kobling af virtuelle 3D modeller til den fysiske verden(Kristian Birch Sørensen). Projektet er en del af et ErhvervsPhD samarbejde med Rambøll • IT in Collaborative Building Design (Yoke Chin Lai). Semantic Web støttet projektsamarbejde, PhD maj 2006 • Det Digitale Byggeri - DDB (Erhvervs- og Byggestyrelsen) www.detdigitalebyggeri.dk • Digital aflevering – DACaPo, Krav til aflevering af digitale modeller og dokumenter til drift og vedligehold. • 3D Modeller - B3D, Krav til digitale 3D modeller i bygningsprojektering • 3D arbejdsmetoder under Det Digitale Fundament • IT og ressourcestyring på byggepladsen (Ministeriet for Videnskab Teknologi og Udvikling) • IFC-Modelserver. IT-platform til integreret informationshåndtering i byggebranchen. (Ministeriet for Videnskab Teknologi og Udvikling)

5. Consultant Architect Contractor Facilities Manager Sub-contractor Client Construction Site Hvad indgår i fagområdet ”IT i Byggeriet” ? • Håndtering af information i byggeprocessen • - planlægning, analyse, design • - udførelse • - drift • Problemstillinger vedr. kommunikation mellem aktører • - personer • - organisationer • - programmer

6. Informationsteknologi- håndtering af informationer • Informationernes livscyklus, Information Lifecycle Management • Indsamling/generering • Bearbejdning • Opbevaring • Transport • Præsentation

7. Erhvervs- og Byggestyrelsens initiativ: www.detdigitalebyggeri.dk • Gennemføres i 2004 - 2006 • Tilvejebringe grundlaget for at digitalisere informationshåndteringen i byggeriets tilblivelsesproces • Fra bygherrens program og udbud, over projektering og udførelse, til ibrugtagning og drift. • Skabe et helt nyt grundlag for de fremtidige processer mellem byggeriets aktører. • Resulterer i lovgivning fra 2007 vedrørende statslige bygherrers krav til deres samarbejdspartnere i byggeprojekter

8. Erhvervs- og Byggestyrelsens initiativ: www.detdigitalebyggeri.dk • Indsatsområder • Det digitale fundament • Digitalt udbud • 3D modeller • Projektweb • Digital aflevering • Bedst i byggeriet

9. Bygherrekravene • Udbud og tilbud  • Udbudsprojektet skal foreligge digitalt og indeholde en beskrivende mængdefortegnelse, i hvilken rådgiveren har opgjort de mængder, som entreprenørerne skal lægge til grund for deres tilbud. Den beskrivende mængdefortegnelse er dog først obligatorisk fra 2008.  • Den beskrivende mængdefortegnelse skal udformes på grundlag af det nye klassifikationssystem, DBK. Arbejds- og byggesagsbeskrivelser skal baseres på bips B 100 standarden. • Selve tilbudsgivningen foregår ved at de bydende entreprenører uploader deres tilbud til bygherren via en portal på internettet. Her foregår licitationen ved at bygherren samtidig offentliggør de indkomne tilbud. 

10. Bygherrekravene •  Projektweb • De medvirkende parter ved et statsligt byggeprojekt skal dele projektdata og udveksle dokumenter, tegninger og beskrivelser via en projektweb på internettet. • Alle byggeprojektets væsentlige aktører skal have adgang til projektwebben - og de skal overholde en række fælles spilleregler for datadisciplin og samarbejde. • Entreprenørerne og håndværkerne skal - i en "digital skurvogn" på byggepladsen - have adgang til projektwebben og mulighed for at udprinte tegninger i A3 format. De projekterende skal tilpasse deres tegningsformater med dette for øje.

11. Bygherrekravene • 3D modeller • Arkitekter og ingeniørrådgivere skal udføre 3D visualiseringer og simuleringer ved idé- og projektkonkurrencer, når det skønnes at "bidrage væsentligt" til at belyse forslagenes arkitektoniske og tekniske kvaliteter. Ved byggesummer over 40 mio. kr er kravet obligatorisk.  • Arkitekter og ingeniørrådgivere skal anvende 3D modeller i projekteringen, når det skønnes hensigtsmæssigt ud fra en samlet bedømmelse af økonomi og nytteværdi. Ved byggesummer over 40 mio. kr er kravet obligatorisk. • 3D modeller i projekteringen skal opfylde en række krav til indhold, informationsniveauer mv i de forskellige faser, som bygherren skal specificere for det enkelte projekt. Modellerne skal kunne udveksles i IFC-formatet med mindre andet aftales. • 3D modellerne skal give mulighed for at genanvende geometriske data og egenskabsdata i de efterfølgende faser. Modeller og CAD-filer skal stilles til rådighed for entreprenøren.

12. Bygherrekravene • Digital aflevering  • Ved byggesager med en samlet byggesum på 15 mio. kr eller mere skal byggeprojektets deltagere digitalt aflevere de driftsrelevante data, som bygherren har stillet krav om. • Bygherren fastlægger hvilke projektdeltagere, der er omfattet af digital aflevering, og udpeger den Part, der i forbindelse med afleveringen skal varetage overdragelsen. • Den digitale aflevering skal - efter bygherrens valg - ske enten i form af XML-filer med tilhørende dokumenter, som en 3D Model eller ved direkte indtastning i driftsherrens FM- og driftssystemer.

13. De 10 lovkrav • Obligatorisk brug af projektweb: Al byggedokumentation udveksles via projektweb. Entreprenøren skal have adgang til projektwebben og kunne udprinte arbejdstegninger i A3 på byggepladsen  • Krav til projektweb-løsningen: Bygherren skal sikre, at der stilles en effektiv og sikker projektweb-løsning til rådighed for byggeprojektets parter. • Tegninger i A3: De projekterende skal udføre alle arbejdstegninger, så de kan udprintes i A3-formatet.  • Obligatorisk brug af 3D modeller i konkurrencer: Bygherren skal ved enhver konkurrence om et byggeprojekt overveje, om der med fordel kan stilles krav til de konkurrende om at opbygge en 3D Model af deres projekt som grundlag for bedømmelsen - herunder om der skal stilles krav om bestemte typer simuleringer. Ved byggerier over 40 mio. er brug af 3D modeller obligatorisk. 

14. De 10 lovkrav • Obligatorisk brug af 3D modeller i projektering og udbud: Bygherren skal forud for et hvert nybyggeri vurdere, om der skal stilles krav til de projekterende om at opbygge en digital Bygningsmodel af byggeprojektet. Vurderingen skal ske ud fra en samlet bedømmelse af økonomi og nytteværdi. Ved byggerier over 40 mio. kr er 3D modellen obligatorisk, og entreprenøren skal af modellen kunne udtrække oplysninger om mængder mv. Modellen skal kunne udveksles i IFC-format.  • Beskrivende mængdefortegnelse og standardisering af udbudsmateriale (først obligatorisk fra 2008): Beskrivelser udarbejdes efter principperne i bips B100. Udbudsprojektet skal indeholde en beskrivende mængdefortegnelse, struktureret i henhold til Dansk Bygge Klassifikation, som opgør de mængder, de bydende skal lægge til grund for deres tilbud. Hvis der til byggesagen opbygges en 3D model (obligatorisk ved byggerier over 40 mio. kr) skal entreprenøren kunne udtrække sine mængder af modellen.      • Digitalt udbud, tilbudsgivning og licitation: Udbud af udførelsesentrepriser gennemføres over internettet, hvor udbudsmaterialet skal være tilgængeligt i udbudsperioden. De bydende skal afgive deres tilbud til en portal på internettet, hvor licitationen afholdes ved en samtidig offentliggørelse af tilbudene. 

15. De 10 lovkrav • Digital aflevering af drifts- og vedligeholdelsesdata: Bygherren skal identificere hvilke driftsrelevante data fra byggeprocessen, der ønskes afleveret digitalt sammen med byggeriet. Blandt de medvirkende parter udpeges en ansvarlig for afleveringen. Den fysiske aflevering sker under anvendelse af digitale mangellister i overensstemmelse med bips-standarden. • Dokumenter og model: Den digitale aflevering omfatter såvel dokumenter som datamodel. • Valg af afleveringsformat: Bygherren skal vælge, om de driftsrelevante data skal afleveres enkeltvis i XML-format, som samlet model i IFC-format - eller indtastes direkte i drifts- og vedligeholdelsessystemer.

16. Udviklingsprojekterne • 3D-modeller

17. Opgavegrundlag • • 3D Modellers opbygning og detaljeringsniveau med henblik på både visualisering og simulering i dag og i fremtiden • • Økonomisk fordelagtige og teknisk mulige anvendelsesområder for modellerne (herunder også dataudtræk) fra dem • • Optimal genbrug af modellernes data i de efterfølgende faser • Det er vigtigt at kravspecifikationen er uafhængig af markedets forskellige CAD-produkter samt at kravene ikke fastlåser udviklingen, men tager hensyn til fortsat udvikling.

18. Anvendelser af 3D-modeller VIRTUAL REALITY Krav til en meget høj billedfrekvens betyder at datamængden skal holdes på et minimum. VISUALISERING Konsistens mellem de forskellige elementer og præcise krav til grundlæggende geometri SIMULERING Krav til data er afhængig af den ønske simulering. 3D PROJEKTERING | UDFØRELSE Data skal være konsistente og præcise. Computermodellen opbygges med 3D objekter.

22. Enighed om koordinatsystemer aftales jfr CAD-manual og samarbejdsaftale

23. Ingeniørens væg Arkitektens væg Ingeniørens og arkitektens model samlet i Solibri

24. Demo: Solibri Model Checker

25. Hvad er en model? • Modellen kan være beregnet til at blive fortolket af mennesker eller af maskiner (programmer). • Modellen kan være repræsenteret på forskellige former, f.eks: • Papmodel eller træmodel • Tegninger eller beskrivelser på papir • Elektroniske formater • Leverandørspecifikke, proprietære formater • Branchestandarder

26. Tegninger og modeller To linier • 2D Cad-tegninger • Struktureret tegningsmæssigt indhold • Strukturerede basale elementer – linier, cirkler, tekst m.v. • Det byggetekniske indhold kræver tolkning – derfor er 2D Cad-tegninger ustrukturerede • Bygningsmodeller • Identificerede elementer: Vægge, dæk, søjler, kanaler, rør mv. Væg længde, højde, bredde, brand-modstand

29. Proprietære og åbne filformater • Proprietære filformater • Defineres og videreudvikles typisk af én leverandør. • Kan være krypteret. • På grund af ændringer er det vanskeligt for ”andre” at forstå formatet. • Udviklet for at tilgodese et eller flere produkter hos én leverandør. • Åbne filformater • Defineres og videreudvikles af en åben alliance af leverandører, en non-profit organisation eller en standardiseringsorganisation. • Er ikke krypteret. • Ændringer i formatet er ofte isoleret til udvidelser, som gør at resten af formatet er stabilt. • Udviklet med henblik på at virke som grænsesnit mellem forskellige programmer.

30. IFC kompatible programmer • Certificerede BIM-programmer • Autodesk • ADT 2006 via Inopso Interface • Ej muligt i ADT 2007 • ADT 2008 indbygget • Revit • Bentley • Triforma serien via download • Graphisoft • ArchiCAD • Nemetschek • Allplan • Tekla • Tekla Structures • Solibri • Solibri Model Checker • DDS software • DDS Partner • Ikke certificerede programmer • Robot, Bygteq it, Landmålergårder, Bocad, Octaga Modeller, MagiCAD, Strusoft, DOE, EnergyPlus, CSTB, Asite, CFX, Rambyg, NavisWork, Oracle, Norconsult, m.fl.

31. IFC Viewere • www.ifcwiki.org • Forschungszentrum Karlsruhe • IfcStoreyView, en viewer til IFC data. • IfcViewer, en viewer til IFC data. • IfcWalkThrough, en applikation til walk through i IFC bygningsmodeller. • IfcObjectCounter, en IFC fil tjekker • Data Design System • DDS IFC Viewer, en viewer til IFC data. • DDS IFC Reader, drag & drop IFC filer og undersøg dem • TNO Building Research • Ifc Engine Basic, en ren data viewer til IFC data. • Ifc Engine Viewer, en data + 3D viewer til IFC data. • Solibri • IFC Optimizer, værktøj for optimicering af IFC filer. • Solibri IFC Viewer

32. IFC globalt • Information om IFC på www.iai-international.org • Der arbejdes mellem de statslige bygherrer i USA, Norge, Finland, Holland og Danmark på en erklæring vedr. opbakning til brug af IFC. • I Singapore kan IFC benyttes i forbindelse med myndighedsbehandling. http://www.corenet.gov.sg/ • Organisationen bag IFC er repræsenteret i store dele er verdenen herunder Danmark, se www.iai-forum.dk

33. Øer af information i byggebranchen. (Matti Hannus, http://cic.vtt.fi/hannus/islands/)

34. Krav til modellens detaljeringsgrad, udviklingsniveau • Inspireret af det finske projekt ProIT, specificeres et antal forskellige detaljeringsgrader af modellen: • • Volumenmodel • • Rummodel • • Elementmodel • • Bygningsdelsmodel • • Konstruktionsmodel • se nyeste betegnelser på detdigitalebyggeri.dk

35. Udviklingsprojekterne Bygherrekrav • Digital Aflevering Digital Aflevering

36. Digital aflevering • Det skal sikres at: • at de udførende og projekterende ved byggeprojekter afleverer relevante data i digital form til brug for ejendomsforvaltningen. • Krav til • Bygherrens valg af dataleverancer i kravspecifikationen • Valg af dokumenttyper og repræsentationsformer af disse. • Valg af tegninger og repræsentationsformer af disse. • Valg af datamodel og udvekslingsformat.

37. Driving forces and trends • The newly released, January 2007, Danish digital construction requirements lets public clients put requirements on the content of the digital models of the building handed over to the client after finalised construction. (DDB, 2006)

38. Data opsamles for aflevering Document Classes Site Building O&M Economy PC 3.6.2005

39. DACaPo Data Model DACaPo data model • The DACaPo meta data for marking documents is based on ISO 82045-5 (Application of metadata for construction and facility management). • DACaPo XML is also harmonized with IFC XML and OIO XML (Offentlig Information Online http://www.oio.dk) • The DACaPo XML structure is developed in close contact with the International Alliance for Interoperability, IAI, http://www.iai-international.org/index.html , to ensure harmonization with IFC. • Required (bold) and optional objects of the DACaPo data model for digital handover.

40. DACaPo XML Skemas DACaPo XML Schemes • Three DACaPo XML schemas are defined (model, document, type). • Stored on public repositories. Will support e.g. O&M peer-to-peer solutions. • Document classes are Site, Building, O&M, and Economy • Within document classes documents are defined with label document type (kind) according to representation form (degree of structure such as locked/unlocked, editable, file/object) and file format (TIF, PDF, DOC, XLS, RTF, XML, DWG, DGN, and IFC).

41. DACaPo Support Tool • DACaPo Support Tool user interface.

42. Yderligere information på www.detdigitalebyggeri.dk • Digitalt udbud:- Bygherrekravet Digitalt Udbud: Kravspecifikation, revision 2.0- Bygherrekravet Digitalt Udbud: Vejledning, revision 2.0Anvendelse af projektweb:- Bygherrekravet Projektweb - Introduktion og manual, version 2.0- Bygherrekravet Projektweb - Specifikation af bygherrekrav, version 2.0.- Bygherrekravet Projektweb - Krav til vejledning, version 2.03d modeller:- Bygherrekrav - 3D modeller. Pixi-hæfte- Bygherrekrav - 3D modeller. Kravspecifikation, version 2.0- Bygherrekrav - 3D modeller: Vejledning, version 1.0Digital aflevering:- Digital aflevering, brochure/informationspjece- Byggherrekrav - Digital Aflevering. Kravspecifikation - revision 2- Byggherrekrav - Digital Aflevering. Vejledning - revision 2Nyeste udgaver af disse findes lettest på: http://it.civil.aau.dk/it/publications/3D arbejdsmetode:- 3D arbejdsmetode 2006- 3D CAD-manual 2006- Lag- og objektstruktur 2006Logistik og proces:- Logistik og proces - RapportDansk Byggeklassifikation, DBK:- DBK 2006 vejledning - Begrebsmodel, Klassifikations- og referencesystem