Transcript Industrialisert bygging med BIM

Industrialisert bygging med BIM
Parkeringshus med helikopterplattform – Sykehuset i Vestfold
Den kloke tegning
Gardemoen
14.10.2014
Inge Aarseth
Prosjektleder, Plan og utbyggingsenheten, Sykehuset i Vestfold, HSØ
Leder buildingSMARTs Byggherreforum
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
Utvikling av produktiviteten i byggeindustrien
Produktivitetsutvikling i USA og Norge har vært negativ de siste 15 årene
Kilde: ”Labor-Productivity Declines in the Construction Industry:
Causes and Remedies (Another Look)”, AECbytes Viewpoint #67,
(March 14, 2013).
(http://www.aecbytes.com/viewpoint/2013/issue_67.html). Paul
Teicholz, Professor, Stanford University
Kilde: E. Skavang / Byggekostnadsprogramet
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
Tradisjonell prosjektstyring
Prioriteringstrekanten
Tid
Kostnad
Kvalitet
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
Vi utfordrer tradisjonell tankesett
Prioriteringstrekanten
Tid
Kostnad
Kvalitet
“Insanity is doing the same thing over and over again but expecting
different results”. Rita Mae Brown / Einstein
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
Hvorfor bruk av åpen BIM
•
Kontroll med grensesnitt: Åpen BIM (IFC) er
en «forutsetning» for industriell
byggproduksjon.
•
Toleransegrenser kan kommuniseres på
tvers av fag.
•
•
Langsiktig perspektiv – modellen skal
brukes til mer en bare bygging. Kort
byggetid – Lang driftsperiode, og LCC.
Helse Sør-Øst har etablert egen BIMstrategi. (Link:
http://www.siv.no/aktuelt_/tema_/sykehusutbygging_/Sider/bim.aspx )
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
?
Industrialisering av
byggeprosessen
Åpen BIM
Industriell produksjon
– historisk perspektiv
Liberty ships (2. verdenskrig):
Produsert 2710 stk
Lengde: 135 m, bredde: 17,3m, Depl.: 14.245 tonn,
Kilde: Wikipedia
Produksjonstid:
Startet på 230 dager -> gj.snitt 42 dager -> 10 dager ->
Rekord på sjøsetting: 4 dager 15,5 timer
Produksjonsmetode:
Samlebånd basert på prefabrikerte seksjoner
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, Inge Aarseth
Hvorfor fokus på industriell byggproduksjon
på Parkeringshus m/helikopterplass
•
SiV har fokusert på etablering av
mer effektiv byggmetodikk –
siden 2007. Dette prosjektet har
vært et prøve- og læringsprosjekt
for SiV, sammen med de andre
prosjektene i prosjektporteføljen
til SiV.
•
Konsesjon på opprinnelig
helikopterplass gikk ut
31.10.2013
•
Forstyrre sykehusets akuttkjede
minst mulig, pga byggeplass rett
ved eksisterende helikopterplass
•
Nytt P-hus med
helikopterplass
Bygge raskt – for å unngå å
forstyrre naboene over lang tid.
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
Opprinnelig
helikopterplass
BIM og Industriell byggproduksjon Nytt parkeringshus med helikopterplass
Den tradisjonelle norske
byggebransjen har liten
kompetanse på industriell
byggproduksjon.
SiV innhentet kompetanse fra
Olje- og gassindustrien for å
hjelpe våre byggrådgivere til å
skrive kravspesifikasjon på
Parkeringshuset - tilpasset våre
målsettinger.
SiVs målsettinger er vist i dokumentet Nytt parkeringshus med helikopterplass,
Konseptbeskrivelse - BIM og Industrialisert byggproduksjon – P-hus,
link:
http://www.siv.no/SiteCollectionDocuments/Utbygging/Konseptbeskrivelse%20BIM%20og%20industrialisert%20byggproduksjon.pdf
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
Hvordan sikre at målsettingene oppnås
•
•
•
•
Krav til å sannsynliggjøre fremdriften i god tid før
oppstart: 4D-BIM - ved bruk av Synchro
programmet (www.synchroltd.com )
Svært detaljert modell, tilpasset arbeidsflyt, prosesser og tidsbruk pr aktivitet
Fokus på bruk og oppfølgning av 4D-modell i
byggefasen
Byggherrens aktive kontroll med fremdrift, ved
bruk av 4D-modell og bilder. Gir byggherren en helt
annen kontroll med fremdrift enn hva som har vært
vanlig tidligere.
Planlagt fremdrift vs reell fremdrift_24-09-2013 kl 08.40
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
4D åpen BIM med bruk av Synchro
Film laget av Skanska – fra Synchro
Avansert bygglogistikk
- en viktig del av det å utnytte industriell byggproduksjon
Entreprenør:
4D-BIM:
-Fremdriftsplan
-Monteringstid
-Velge fysisk
produkt
-Ledetid
”Som bygget”
3D-BIM:
-Virtuell
plassering
av objekt
-GUID
-Etter hvert:
RFID-kode
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
Leverandør:
-Fysisk produkt
-RFID-tag
(Ordinær strekkode +
unikt løpenr)
-Leveringstid
Transport
Byggeplass:
-Kobling mellom fysisk
mottatte produkt og 3DBIM ved hjelp av RFIDtag
-Sjekk av leveringstid
-Montasje
Hvordan identifisere unike objekter
•
Unik objektidentifisering fra
produksjon til riving – ved bruk av
RFID-brikke (Radio Frequency IDentification)
•
Bruke RFID til å optimalisere
logistikkjeden
•
RFID til objektidentifisering og bruk i
Forvaltning, Drift og Vedlikehold (FDV)
•
Objekter identifisert med unike RFIDbrikker
– SGTIN (Serial GTIN : Normal Strekkode +
unikt serienummer/løpenummer)
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
RFID-tag for støp og
betongelementer.
Kilde: www.act-systems.com
SGTIN* – objektets personnummer
Logistikk
system
Entrepre
-nørens
Logistikk
system
Produksj
onssystem
BIM /
BIM server
Produkt
register
SGTIN
Innkjøp/
Økonomi
system
Andre
systemer
Brann
anlegg
FDV
system
SDanlegg
*SGTIN (Serial GTIN : Normal Strekkode (GTIN) + unikt serienummer/løpenummer)
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
Hvordan sikre at «Som bygget»
er lik som bygget
•
•
•
•
•
Aktiv deltagelse fra byggherren i hele
prosessen
BH deltok i prosjekteringsmøtene –
selv om dette var en
totalentreprisekontrakt
Aktiv oppfølgning av modellkvalitet i
hele perioden. BH engasjerte egen
BIM-rådgiver for å følge opp - i tillegg
til egen oppfølgning.
Alle parter tjener på oppfølgning av
modellkvalitet underveis, i stedet for
oppretting senere i prosessen.
Utfordring at ikke alle leverandører,
kan levere komplette modeller i 3DBIM.
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
Egenskapsdata i modell
•
Sikre at man (i hvert fall) når behovene
til driftspersonellet, mht viktige
byggtekniske installasjoner.
•
Eksempler på modelleringsnivå:
– Dører: er viktig for driftsfolk på
sykehus, her er for eksempel låskassen
i døren modellert.
– Hulldekker: Ifbm overtagelsesbefaring
spurte driftsavdelingen om hvor
armeringen lå.
•
Prosessen viste også tydelig at
byggherrer med 60 års levetids
perspektiv kan ha en annen oppfatning
av hvilken informasjon som er viktig og
hvor den bør ligge, ifht
entreprenører/leverandører og
rådgivere.
© Sykehuset i Vestfold, 2014
Byggherrens perspektiv relatert til
industrialisert byggproduksjon
Fordeler
Ulemper
Prosjektering
• Krever vesentlig større grad av ferdigprosjektering
før oppstart bygging
• Beslutning må tas tidligere
BIM
• BIM som grunnlag for planleggingsmøter, åpnet
opp dialogen, gav økt tillit og gjorde byggherren i
stand til å gjøre hurtigere beslutninger.
• Vesentlig bedre prosjekteringsgrunnlag før
bygging starter. Direkte underlag for produksjon.
Byggetid
• Raskere byggetid
• Krever mer konsentrert fokus og
ressurser fra BH i byggeperioden.
Prosjektoppfølgning
• 4D-BIM gir en helt annen mulighet for
fremdriftskontroll og trygghet for oppnådd
fremdrift
• Vurdering av omfang og kostnad for endringer ble
lettere – ved bruk av BIM.
• Erfaring med at under-entreprenører/
leverandører modellerte sent inn i
modell, dette skapte utfordringer i
prosjektfremdriften.
Kvalitet
• Jevnere kvalitet
Kostnad /
Kontrahering
• Det forventes en reduksjon av kostnad, etter hvert
som dette modnes i markedet
• Usikkerheten kan være større i en tidlig
fase, pga ukjent byggmetodikk
• Få leverandører på byggmoduler, - ref.
heiser.
Erfaringer: P-hus med helikopterplass
P-hus ca 7000 m2, inkl
helikopterplassen.
Målsettinger:
Tidsplan : Totalt 4 uker: 3 uker til
stabling, pluss 1 uke påstøp og
ferdigstillelse – til helikopteret
kunne lande. (Inkluderer ikke
grunnarbeider).
Erfaring:
• Entreprenør klarte 4 + 2 uker,
uten heismontasjen.
• + 2 ekstra uker til heissjakt.
• Heismodul ble for dyr, erstattet
av prefab. heissjakt og normal
heisleveranse
Skanska var entreprenør.
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
Utfordringer – industriell byggproduksjon
Noen utfordringer
Muligheter
• Manglende kompetanse
•
•
•
• Andre bransjer: God kompetanse
Byggherrer
Rådgivere
Entreprenører / UE
•
•
•
• Dataverktøy for bygg
•
•
•
•
• BIM
•
•
•
•
•
•
Ibruktagelse av åpne standarder
Logistikkverktøy tilpasset BIM og
påfølgende driftssituasjon
BIM-FDV
«Industriell funksjonalitet»
Bruk av åpne standarder
Detaljeringsnivået for lavt
Toleransegrenser
Egenskapsinformasjon
Generiske og spesifikke objekter
Kobling mot andre byggsystemer
Maritim/Skipsverft, Olje & Gass
Teknisk Industri
Bilindustri
• Andre bransjer: Andre løsninger
•
•
•
Maritim/Skipsverft, Olje & Gass
Teknisk Industri (SCM)
Detalj-handel
• Sette krav til utvikling
• BIM
•
•
•
•
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
Bransjen må gi tydelige signaler til
programvareindustrien mht
standardisering og funksjonalitet
Ta ibruk IFC4
FMie
Leverandører må lage spesifikke 3D –
åpenBIM objekter
Utfordringer – industriell byggproduksjon
Noen utfordringer
Muligheter
• Kontrakter
•
•
• Kontraktsstruktur
Kontraktsstruktur basert på NS
Språk
•
•
• Markedet i Norge
•
•
•
•
Få modulprodusenter
Skjermet for internasjonal
konkurranse - gir liten utvikling.
Fleksibiliteten hos leverandører
Soliditeten
Hente standarder fra andre bransjer
Utvikle nye mer tilpassede NS
• Utvikle markedet
•
•
Krevende kunder utvikler markedet
Spesialiserte leverandører som kan
levere til det internasjonale markedet
• Logistikk
• Logistikk
•
•
•
•
•
•
•
•
Unik Identifikasjon av
produkter/moduler fra start til mål
Logistikkjeden (samspill)
Sammenheng mellom fremdrift og
byggleveranse
Leveringspresisjon
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
RFID (bruk av SGTIN)
SCM i modulproduksjon
Koble 4D mot logistikkverktøyet
Incentiver for bedre
leveringspresisjon (eks +/- X%)
Utfordringer – industriell byggproduksjon
Noen utfordringer
Muligheter
• Entreprenører/UE
•
•
Tenker og planlegger tradisjonelt
Fagvis oppdeling – for lite
tverrgående tenkning
• Leverandører/Produsenter
•
•
•
Fragmentert
Større grad av dele-leverandører enn
system/modul-leverandører
Vanskelig tilgjengelig FDVdokumentasjon, etablere
standardisert egenskapsinformasjon
• Rådgivere / Arkitekter
•
Fagdelt firmastruktur og
firmaorganisering bidrar ikke til økt
samarbeid om tverrfaglige løsninger
• Entreprenører/UE
•
•
Opplæringsprogram
Premiere innovasjon blant
entreprenørene / UE
• Leverandører/Produsenter
•
•
•
Fokus på innovasjon
Lage tverrgående caser
Etablere standardisert
egenskapsinformasjon
• Rådgivere / Arkitekter
•
•
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
Større grad av integrasjon mellom fag
i samme firma/strukturer
Større grad av samlokalisering
mellom fag bidrar til tverrfaglig
utvikling
Ble ambisjonene nådd? -1
• Byggetid
– Helikopterplassen flyttet 1 dag før frist.
– Mer detaljert modell ville gitt raskere
byggetid – spesielt i sluttfasen.
– Fikk ikke levert heismodul – som
opprinnelig forutsatt.
• Eksisterende helikopterplass ble ikke
stengt i noen del av byggeperioden
• Bruk av 4D åpenBIM ved bruk av Synchro
var en ubetinget suksess.
• Komplette tekniske rom ble bygget
utenfor byggeplass og «sleidet på plass» i
bygget.
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
Ble ambisjonene nådd? -2
•
Detaljeringsgrad på modell («Som bygget»)
– Generelt er modellen veldig bra
– Fokus på det som var viktigst for
driftsavdelingen
– Noe ble dessverre modellert etter at det var
bygget.
•
Egenskapsinformasjon / FDV-dokumentasjon
– Målsettingen var og er høy. Som en stor
byggherre må vi se dette i en
porteføljesammenheng, hvor vi tydelig viser
hvor bransjen skal gå – men samtidig viser
fleksibilitet i startfasen mht oppfølgning av
krav.
– FDV-dokumentasjons leveransen er ikke
ferdigstilt p.t.
– Mye informasjon i modellen, og ikke bare på
PDF-filer og papir.
•
RFID
– Objekter er RFID-merket.
– Fikk ikke utnyttet dette i logistikk-kjeden, pga
mangler i programmet som ble benyttet.
– Skal benyttes i driftsfasen.
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
Veien videre for SiV og HSØ
•
Helse Sør-Øst har fokus på utvikling og
forbedring av byggmetodikk. (HSØ
bruker ca 2-3 MRD pr år på
bygginvesteringer.)
•
Tønsbergprosjektet (ca 42.000 m2) har
svært stor fokus på industriell
byggproduksjon (Off-site produksjon).
•
Tønsbergprosjektet er hoveddemoprosjekt i BA2015.
2018
Tønsbergprosjektet ble godkjent i HSØ-styret juni 2014 mht. oppstart forprosjekt, og er
inkludert i forslaget til Statsbudsjett med lånemidler fra 2015.
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
Byggemetodikk / industriell byggproduksjon
Kilde: Sykehuset i Vestfold
Plassbygd
(Tradisjonell
byggemetodikk)
Kilde: Balfour Beatty
«Flat-pakket»
Separate moduler som settes
sammen på byggeplass:
- Bygningskonstruksjon
- Innvendige moduler
- Tekniske system moduler
- Komplette enkeltrom (eks bad)
(F.eks. yttervegg-moduler,
innervegg-moduler, ventilasjonsaggregat modul).
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth
Kilde: Cadolto
Store rommoduler
Container prinsippet, hvor
komplette store volumetriske
rommoduler stables ved
siden av / og over hverandre.
Oppsummert – industriell byggproduksjon
• Både byggherre, rådgivere og entreprenør (inkl UE) må ha
tilstrekkelig ressurser og kompetanse.
• Detaljert åpen BIM (inkl grunn) er nødvendig
• 4D fremdriftsoppfølgning må være et krav
• Ha fokus på hele logistikk-kjeden
• Sterk fokus og kontroll fra byggherren i alle faser.
• Behov for fremtidig fleksibilitet må veies mot
industrialiseringsgrad
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth