Aalborg Universitet – Institut for Produktion

2010-09-07

Klassifikation af Bygningsdele Formål, principper og anvendelse

Kaj A. Jørgensen

Klassifikation har været anvendt i byggeriet i adskillige år og flere forskellige såkaldte klassifikationssystemer findes verden over. Artiklen "Building Concepts and Classifications"1 er udarbejdet for at opstille et teoretisk grundlag vedrørende klassifikation, så en nærmere klarlæggelse og vurdering kan gennemføres. Nærværende artikel resumerer indledningsvist nogle væsentlige dele af indholdet og illustrerer dernæst et grundlæggende anvendelses-scenarie. Der er i byggeriet behov for mange former for klassifikation men som anført i artiklen afgrænses til primært at behandle klassifikation af bygningsdele. Klassifikation af funktioner er dog et særligt forhold, som ligeledes er omtalt.

Det skal bemærkes, at der i Danmark ikke er almindelig enighed om definitionen af begrebet bygningsdel. Det skal derfor præciseres, at den definition, der anvendes her, er jævnført med definitionen af Construction Entity Part i ISO 1006-2 så: en bygningsdel er en faststof-del af en bygning. Forklaring: Med faststof menes, at en bygningsdel hverken kan være i væske eller gas form. Dermed menes også, at en bygningsdel er fysisk afgrænset. Definitionen medfører ligeledes at en bygningsdel kan indgå i en anden bygningsdel og omvendt kan en bygningsdel bestå af bygningsdele, som igen kan bestå af bygningsdele, osv. Eksempler på bygningsdele er et vindue, en væg, et rør, et oliefyr, et tag, en stikkontakt, et dørgreb, en lampe, en reol, en sensor. Det skal understreges, at enhver bygningsdel varetager en eller flere funktioner men dette indgår altså ikke i ovenstående definition.

En bygningsdelsklasse udgør en mængde af bygningsdele, der søges beskrivet på samme måde, dvs. med samme sæt egenskaber og med en vis ligedannet struktur.

Klassifikation

Udvikling af et klassifikationssystem for bygningsdele har til formål at skabe overblik over klasser af bygningsdele og dermed give et standardiseret grundlag for systematisk strukturering af data for byggeriet generelt. Anvendelsen og udbyttet af et klassifikationssystem kan være forskelligt for de enkelte parter i byggeriet og i de enkelte faser af byggeprojekter men det er primært to datastrømme, der skal understøttes: dels tilførsel af data til de enkelte byggeprojekter og dels dataudveksling mellem byggeriets parter. Klassifikation opstilles altså ikke alene med mål om gavnlig anvendelse i bygge-projekterne men også for at give grundlag for strukturering af mange former for data generelt i branchen.

1 Se publikationsoversigten: http://kaj.person.aau.dk/Research/Publications.

Klassifikationssystemer som støtte for byggeprojekter

Ud over identifikation af klasser, som indikeret ovenfor, er det afgørende ved klassifikation at udforme en struktur ("rygrad") ved at relatere klasserne til hinanden i et "slægtskabs-forhold" og det tilstræbes at opbygge hierarkier (træstrukturer) – klassifikationstabeller eller taksonomier, der tilsammen udgør et klassifikationssystem. Et meget forenklet eksempel på en sådan slægtskabsstruktur kan være bygningsdelstypen 'port' med en inddeling i følgende undertyper: 'vippeport', 'skydeport', 'foldeport' og 'lamelport'. Slægtskabsforholdet er nærmere betegnet "generalisation-specialisation" og hermed menes identifikation af overklasser og underklasser, hvor en klasses underklasser er mere specielle, så eksempelvis er 'skydeport' og 'lamelport' specielle porte og dermed underklasser til 'port'. Omvendt er en klasses overklasse mere generel, jf. eksemplet ovenfor, hvor 'port' er overklassen til f.eks. klassen 'vippeport' og altså mere generel.

I det følgende vil begrebet type blive anvendt i stedet klasse, da det i denne sammenhæng betragtes som synonym for klasse.

Anvendelse af et klassifikationssystem ved modellering af bygninger sigter bl.a. på valg af typer af bygningsdele. Anvendes modelleringssoftware til hjælp ved denne opgave, vil der være et eller flere kataloger af bygningsdelstyper til rådighed til hjælp for brugerne. Strukturen af sådanne kataloger bør være i overensstemmelse med en vedtagen standard. Når et modelobjekt af en bygningsdel er oprettet, kan klassifikationstabeller anvendes til selektering af data for nærmere specifikation af bygningsdelen, f.eks. med omkostnings-data, tekniske løsninger, udførelsesanvisninger/aktiviteter, og monteringsinstrukser. Sådanne data kan offentliggøres af mange aktører og formidles til branchen via en eller flere tabeller i et klassifikationssystem. Bygherrer og driftsherrer kan desuden anvende et klassifikationssystem dels ved selektering af data vedrørende drift- og vedligeholdelses-anvisninger og dels ved strukturering af analysedata. Det kan således være nyttigt at se, hvordan omkostninger af forskellig art fordeler sig på bygningsdelstyper, for enkelte bygninger eller for flere.

Klassifikationer af bygningsdele giver altså som nævnt grundlæggende strukturer for analyser, dataudveksling og for offentliggørelse af mange former for byggedata. Det er af afgørende betydning, at et klassifikationssystem bidrager til effektivisering af byggeriets aktiviteter og for at præcisere dette yderligere er der til sidst i artiklen gennemgået et anvendelsesscenarie med et antal centrale aktiviteter i et basalt forløb.

Klassifikation baseret på bygningsdeles funktion

Funktionsbegrebet har traditionelt haft en særlig stor betydning for klassifikation af bygningsdele og der skelnes her mellem primære og sekundære funktioner. En

2

bygningsdels primære funktion er den, der overvejende begrunder bygningsdelens eksistens.

Det har været meget centralt for udvikling af de udenlandske klassifikationssystemer at basere klassifikation på funktionsbegrebet og det engelske begreb 'element' samt det svenske begreb 'byggdel' er defineret ud fra dette grundlag. Det svenske klassifikations-system BSAB er opstillet som klassifikation af bygningsdele efter primær funktion (i overensstemmelse med definition af begrebet 'byggdel'). Det engelske klassifikationssystem UniClass og det amerikanske OmniClass opstiller ligeledes klassifikationstabeller baseret på bygningsdelenes funktion.

Som det fremgår mere detaljeret af ovennævnte artikel, er det problematisk at bruge funktion som klassifikationskriterium. Enhver bygningsdel kan varetage flere funktioner og vil derfor kunne optræde flere stedet i samme taksonomi. Dette forhold kan gøre det endog mere komplekst for sammensatte bygningsdele. En præcisering som i BSAB af kun at betragte primære funktioner vil reducere problemet men hvilken hovedfunktion, en bygningsdel varetager, afhænger jo af, hvor i bygningen, den er placeret, og hvordan den forholder sig til andre bygningsdele. Konsekvensen er, at en sådan taksonomi vil have mange konfliktende strukturer, give en forvirrende oversigt og derfor være vanskelig at anvende.

Klassifikationssystem med tre klassifikationstabeller

I stedet er det i artiklen foreslået, at der udvikles en separat klassifikationstabel over funktioner og at tabellen over bygningsdelstyper dermed ikke opbygges efter funktioner men efter andre kriterier. Endelig er det foreslået at opbygge en klassifikationstabel for visse produkttyper.

Functions ProductsComponents

Klassifikationstabeller vedrørende funktion, bygningsdelstyper og produkttyper

Relationer mellem klassifikationssystemer

Uanset hvordan klassifikationstabeller udformes konkret, er det meget afgørende, at der identificeres relationer indbyrdes mellem dem. Det vil i høj grad være disse relationer, der kan understøtte dataudvekslingen mellem parterne, på såvel branche-niveau som projekt-niveau. Et typisk eksempel er relationer mellem generiske bygningsdele som de optræder i projekteringsfasen (modelobjekter) og produkter, der i hvert enkelt tilfælde kan anvendes i

3

stedet for. Eksempelvis kan der være ønske om, at et vinduesobjekt fra et modelleringsværktøjs bibliotek skal erstattes med en model af en bestemt type vindue fra en vinduesproducent.

Indbyrdes relationer mellem klassifikationstabeller

Særligt vigtigt vil det være at opstille relationer til objekttyperne i IFC2 for på denne på at øge mulighederne for udveksling af modeller mellem modelleringsværktøjer og forskellige andre typer af software (analyse og simulering).

Hvis en modelleringsproces indledes på den måde, at der først fokuseres på funktioner, f.eks. ved opstilling af krav, kan klassifikation af funktioner være til hjælp. Ideen er, at modelobjekter kan oprettes som en generel type og der vil straks være mulighed for at tilføje funktioner. Dernæst kan man så via referencer mellem funktioner og bygningsdels-typer få vist en liste over specifikke bygningsdelstyper, der kan varetage den pågældende funktion.

Det afgørende er altså, at nok er det vigtigt at udarbejde brugbare klassifikationer men det er mindst lige så vigtigt, at der etableres relationer mellem disse. Sådanne relationer kan på afgørende måde understøtte den fremadskridende modelleringsproces med gradvis detaljering af modelobjekterne, herunder hensigtsmæssige valg af produkter.

Skitse til klassifikation af funktioner

I den nævnte artikel er der som nævnt argumenteret for, at funktion bør klassificeres separat og nedenstående er skitseret en klassifikation af funktioner.

K-F: Skitse til taksonomi med klassifikation af funktioner

Give byggede omgivelser for menneskelige aktiviteter . Give rum . . Ophold . . . Sociale ophold . . . . Spise . . . . Kommunikation . . . . Afslapning . . . . . TV kikken . . . . . Radio lytten . . . . . Læsning . . . Søvn . . Kreativitet . . Arbejde . . . Produktion . . . Madlavning

2 Industry Foundation Classes http://www.buildingsmart.com/

4

. . . Administration

. . Personlig pleje

. . Personlig fitness

. . Passage (til/fra/mellem...)

. . . Adgang/udgang

. . . Løfte/sænke

. . Opbevaring

. . . Lagring

. . . Udstyrsopbevaring

. . . Bortskaffelse

. . Beskyttelse

. Give fysiske omgivelser

. . Give styrke

. . . Lastunderstøtte

. . . Lastfordele

. . . Lastbære

. . Afskærme (ex. mod vejrlig)

. . Rumopdele

. . Rumforbinde

. . Rumudvide

. . Åbne for lys/luft

. . Give teknisk service

. . . Opvarmning

. . . . Forsyning

. . . . Konvektion

. . . . Produktion

. . . . Veksling

. . . . Styring

. . . Køling

. . . . osv.

. . . Ventilering

. . . . osv.

. . . Vandforsyning

. . . . osv.

. . . Vandbortskaffelse

. . . . osv.

. . . Elektricitet

. . . . Forsyning

. . . . Belysning

. . . . Forbindelse

. . . . Styring

. . . . osv.

. . . Signal forsyning

. . . . TV

. . . . Radio

. . . osv.

. . osv. Specifikation af betydende funktioner af bygningsdele er tæt forbundet med håndtering af egenskaber, idet der til hver funktion er knyttet et antal bestemmende egenskaber. Denne tankegang er i klar overensstemmelse med anvendelse af IFC, hvor sæt af egenskabsdata kan defineres efter behov.

Skitse til klassifikation af bygningsdelstyper

I artiklen skitseres desuden nedenstående klassifikation af bygningsdele, rettet mod anvendelse i hele livscyklusforløbet fra projektering til drifts- og vedligeholdelsesfasen. I

5

denne klassifikation er det ikke funktion, der er kriteriet (jf. ovenfor). I stedet er strukturen i taksonomien dannet ud fra alment gældende karakteristika for bygningsdelstyper. I den forbindelse defineres en 'elementardel' som en del, der overvejende betragtes som udelelig. En 'enhed' defineres som en del, som derimod nok bliver betragtet som delelig men i praksis overvejende bliver håndteret som en helhed. Betegnelserne 'konstruktion' og 'anlæg' defineres som bygningsdele, der har en ofte kompleks struktur af underliggende bygningsdele, der overvejende bliver håndteret enkeltvis og dermed som oftest optræder andetsteds i klassifikationen.

Det understreges, at skitsen først og fremmest skal illustrere principperne for klassifikation og derfor ikke må betragtes som færdiggjort. Med skitsen er det tilstræbt at vise så enkel en opbygnings som overhovedet muligt for derved også at gøre den let anvendelig. Det er bl.a. lykkedes helt at undgå gentagelser af bygningsdelstyper i tabellen. Det understreges yderligere, at der ikke er taget hensyn til bygningsdelstypernes placering i bygningersamt at form, materialer, fag osv. heller ikke indgår. Her antages det, at databaser over bygningsdelstyper og produkter vil indeholde egenskabsdata med angivelse af eksempelvis materialer og med sædvanlige søgemuligheder.

Skitsen rummer to alternative opdelinger, hvor det første alternativ lægger hovedvægt på en overordnet opdeling i konstruktionsdele og installationsdele, hver med underliggende enheder og elementardele, mens det andet alternativ samler alle enheder og elementardele i separate klassifikationer.

K-B: Taksonomi over klassifikation af bygningsdelstyper – Alternativ 1

Bygningsdel . Konstruktionsdel . . Enhed, konstruktion . . . Åbningsfyldning . . . . Dør . . . . Vindue . . . . Port . . . . Låge . . . . Luge/lem . . . . osv. . . . Trappeløb . . . Trapperepos . . . Trappe, komplet . . . Rampe . . . Spærfag . . . Skorsten . . . osv. . . Elementardel, konstruktion . . . Lægte . . . Stolpe . . . Plade . . . Membran . . . . Folie . . . . Maling . . . . osv. . . . Liste . . . Flise/klinke . . . osv. . . Konstruktion . . . Basal kontruktion . . . . Fundament . . . . Væg . . . . Dæk

6

. . . . Bjælke

. . . . Søjle

. . . . osv.

. . . Påbygning

. . . . Kvist

. . . . Karnap

. . . . Altan/Balkon

. . . . Spir

. . . . osv.

. . . Gulv

. . . Loft

. . . Tag

. . . Bro

. . . Tunnel

. . . Badekabine

. . . Bygningsvinge

. . . Bygningssektion

. . . Bygning

. . . osv.

. Installationsdel

. . Rørdel

. . . Enhed, rørdel

. . . . Beholder

. . . . Veksler

. . . . Konvektor, rørdel

. . . . Pumpe

. . . . Kompressor

. . . . Filterenhed

. . . . Brønd, friskvand

. . . . Brønd, afløb

. . . . Udskiller

. . . . Tank

. . . . osv.

. . . Elementardel, rørdel

. . . . Rør

. . . . Fitting

. . . . Terminal, rørdel

. . . . . Hane

. . . . . osv.

. . . . Armatur, rørdel

. . . . . Afløb

. . . . . Diffusor

. . . . . osv.

. . . . Vask

. . . . Toiletkloset

. . . . Badekar

. . . . Ventil

. . . . Filter

. . . . Måler, rørdel

. . . . Pakning

. . . . osv.

. . . Anlæg/system, rørdel

. . . . Røranlæg/-system

. . . . Pumpeanlæg/-system

. . . . Afløbsanlæg/-system

. . . . Sprinkleranlæg/-system

. . . . Friskvandsanlæg/-system

. . . . osv.

7

. . Elektrisk/elektronisk del

. . . Enhed, elektrisk/elektronisk

. . . . Konvektor, el

. . . . Styreenhed

. . . . . Central, adgangskontrol

. . . . . osv.

. . . . Transformer

. . . . Elmåler

. . . . Display

. . . . Betjeningspanel

. . . . osv.

. . . Elementardel, elektrisk/elektronisk

. . . . Kabel

. . . . Terminal, elektrisk/elektronisk

. . . . . Afbryder

. . . . . Stikkontakt

. . . . . Udtag, lampe

. . . . . osv.

. . . . Sensor

. . . . Sikring

. . . . Lampe

. . . . osv.

. . . Anlæg/system, el

. . . . Alarmanlæg/-system

. . . . Adgangskontrolanlæg/-system

. . . . Belysningsanlæg/-system

. . . . Antenneanlæg/-system

. . . . AV-anlæg/-system

. . . . osv.

. . Enhed, installation

. . . Ovn

. . . Kedel

. . . Elevator

. . . Escalator

. . . Køleenhed

. . . Brusekabine

. . . osv.

. . Anlæg/system, installation

. . . Varmeanlæg/-system

. . . Ventilationsanlæg/-system

. . . Luftkonditioneringsanlæg/-system

. . . Transportanlæg/-system

. . . Køleanlæg/-system

. . . osv.

. Enhed, generel

. . Foldevæg

. . Stige

. . Rækværk

. . Inventar

. . . Fast inventar

. . . . Kabinet

. . . . Reol

. . . . osv.

. . . Udstyr

. . . . Støvsuger

. . . . Køleskab

. . . . TV-apparat

. . . . Computer

8

. . . . osv.

. . . Møbel

. . . . Bord

. . . . Stol

. . . . osv.

. . . Gardin

. . . osv.

. . osv.

. Elementardel, generel

. . Dørgreb

. . Lås

. . Hængsel

. . Tæppe

. . osv. K-B: Taksonomi over klassifikation af bygningsdelstyper – Alternativ 2

Bygningskomponent/-del/-objekt . Konstruktion . . Basal kontruktion . . . Fundament . . . Væg . . . Dæk . . . Bjælke . . . Søjle . . . osv. . . Påbygning . . . Kvist . . . Karnap . . . Altan/Balkon . . . Spir . . . osv. . . Gulv . . Loft . . Tag . . Bro . . Tunnel . . Badekabine . . Bygningsvinge . . Bygningssektion . . Bygning . . osv. . Anlæg/system . . Anlæg/system, rørdel . . . Røranlæg/-system . . . Pumpeanlæg/-system . . . Afløbsanlæg/-system . . . Sprinkleranlæg/-system . . . Friskvandsanlæg/-system . . . osv. . . Anlæg/system, el . . . Alarmanlæg/-system . . . Adgangskontrolanlæg/-system . . . Belysningsanlæg/-system . . . Antenneanlæg/-system . . . AV-anlæg/-system

9

. . . osv.

. . Varmeanlæg/-system

. . Ventilationsanlæg/-system

. . Luftkonditioneringsanlæg/-system

. . Transportanlæg/-system

. . Køleanlæg/-system

. . osv.

. Enhed, generel

. . Enhed, konstruktion

. . . Åbningsfyldning

. . . . Dør

. . . . Vindue

. . . . Port

. . . . Låge

. . . . Luge/lem

. . . . osv.

. . . Trappeløb

. . . Trapperepos

. . . Trappe, komplet

. . . Rampe

. . . Spærfag

. . . Skorsten

. . . osv.

. . Enhed, installation

. . . Enhed, rørdel

. . . . Beholder

. . . . Veksler

. . . . Konvektor, rørdel

. . . . Pumpe

. . . . Kompressor

. . . . Filterenhed

. . . . Brønd, friskvand

. . . . Brønd, afløb

. . . . Udskiller

. . . . Tank

. . . . osv.

. . . Enhed, elektrisk/elektronisk

. . . . Konvektor, el

. . . . Styreenhed

. . . . . Central, adgangskontrol

. . . . . osv.

. . . . Transformer

. . . . Elmåler

. . . . Display

. . . . Betjeningspanel

. . . . osv.

. . . Ovn

. . . Kedel

. . . Elevator

. . . Escalator

. . . Køleenhed

. . . Brusekabine

. . . osv.

. . Rækværk

. . Foldevæg

. . Inventar

. . . Fast inventar

. . . . Kabinet

10

. . . . Reol

. . . . osv.

. . . Udstyr

. . . . Støvsuger

. . . . Køleskab

. . . . TV-apparat

. . . . Computer

. . . . osv.

. . . Møbel

. . . . Bord

. . . . Stol

. . . . osv.

. . . Gardin

. . . osv.

. . Stige

. . osv.

. Elementardel, generel

. . Elementardel, konstruktion

. . . Lægte

. . . Stolpe

. . . Plade

. . . Membran

. . . . Folie

. . . . Maling

. . . . osv.

. . . Flise/klinke

. . . Liste

. . . osv.

. . Elementardel, installation

. . . Elementardel, rørdel

. . . . Rør

. . . . Fitting

. . . . Terminal, rørdel

. . . . . Hane

. . . . . osv.

. . . . Armatur, rørdel

. . . . . Afløb

. . . . . Diffusor

. . . . . osv.

. . . . Vask

. . . . Toiletkloset

. . . . Badekar

. . . . Ventil

. . . . Filter

. . . . Måler, rørdel

. . . . Pakning

. . . . osv.

. . . Elementardel, elektrisk/elektronisk

. . . . Kabel

. . . . Terminal, elektrisk/elektronisk

. . . . . Afbryder

. . . . . Stikkontakt

. . . . . Udtag, lampe

. . . . . osv.

. . . . Sensor

. . . . Sikring

. . . . Lampe

. . . . osv.

11

. . Dørgreb

. . Lås

. . Hængsel

. . Tæppe

. . osv.

Anvendelsesscenarie

Som nævnt bør klassifikationssystemer kunne anvendes mange gange i et livscyklus forløb fra udarbejdelse af kravspecifikation og helt frem til drift og vedligeholdelse. Forskellige klassifikationssystemer vil naturligt nok blive anvendt forskelligt og med forskellige fordele og ulemper i de enkelte faser. Yderligere vil forskellige arbejdsmåder og anvendelsen af forskellige teknologier, specielt software applikationer, øve indflydelse på udbyttet. Det er i den forbindelse vigtigt at foretage en vurdering af effektivitet ved f.eks. at drage sammenligninger mellem forskellige metoder. Afgørende herfor er, at der kan ske maksimal støtte fra software applikationer, så flest mulige operationer kan forenkles eller automatiseres.

I det følgende er gennemgået et basalt forløb af væsentlige aktiviteter, hvori anvendelsen af ovennævnte skitse til klassifikationssystem er illustreret. Anvendelsesscenariet er vist i oversigtsform i appendiks. Det understreges, at forløbet forudsættes gennemført ved væsentlig grad af modellering og delvist på en måde, som i praksis endnu ikke kan understøttes fuldt ud af almindeligt eksisterende software applikationer. Det forudsættes bl.a., at bygningsmodellen foreligger som én fælles model, der gradvist detaljeres af alle parter i en koordineret proces. Understøtning af en sådan proces kræver nye former for software applikationer men IFC kan understøtte en sådan fremgangsmåde. Under alle omstændigheder er det afgørende, at udvikling af et klassifikationssystem er fremtidsorienteret.

I det følgende er disse forkortelser anvendt: K-F = klassifikation af funktioner, K-B = klassifikation af bygningsdelstyper, K-P = klassifikation af produkttyper.

Udarbejdelse af funktionskrav til en bygning

Identifikation af krav til bygningen omfatter mange forhold men i dette scenarie begrænses til at kikke på funktionskrav vedrørende rum og bygningsdele. Der findes software, der delvist kan understøtte de beskrevne aktiviteter.

Anvendelse af K-B og K-F ved udarbejdelse af funktionskrav

K-F K-PK-B

12

Specifikation af krav til rum

Klassifikationen over funktioner K-F er direkte rettet mod at understøtte denne opgave. F.eks. kan man inden man identificerer konkrete rum udarbejde en liste over de rumfunktioner, der skal forekomme i bygningen ved at henvise til indgange i K-F.

Eksempler:

Arbejde, administration Sove Ophold, afslapning Ophold, spise Næste trin vil ofte være at udarbejde et rumprogram i form af identificerede rum med tildeling af de opstillede funktioner. Hermed menes, at der for hvert rum oprettes et modelobjekt uden at rummets afgrænsende geometri og dets position er defineret. Når objektet er oprettet, kan der tilknyttes funktioner fra K-F. Flere funktioner kan tilknyttes hvert modelobjekt efter behov. Hvis den ovenfor omtalte liste er lavet, kan der gennemføres en kontrol af at alle funktioner er placeret.

Ud over at hvert rum kan gives en betegnelse (navn) og en beskrivelse, kan hver af rummets funktioner eventuelt specificeres yderligere ved at formulere begrænsninger på egenskaber, f.eks. arealkrav, krav vedrørende luftfornyelse og ønsket temperaturinterval. Yderligere kan der ved valg i K-B (installationer, mv.) tilknyttes en specificering af udstyrskrav.

Specifikation af krav til bygningsdele

Der kan ligeledes være behov for specifikation af krav vedrørende bygningsdele, underforstået før bygningsdelen får defineret en geometri og har en placering. Først oprettes et modelobjekt ved at vælge en passende type ud fra K-B, evt. en relativt generel type højt i hierarkiet. Tanken er at denne type senere kan specialiseres men objektet kan straks tilknyttes funktioner og de ønskede funktionskrav kan derefter vælges og specificeres. Nogle krav kan være relateret til opfyldelse af funktionskrav for rum mens andre krav er direkte for bygningsdelen.

Oprettelse af modelobjekter for bygningsdele

Arbejdet med oprettelse af modelobjekter for bygningsdele er traditionelt understøttet af modelleringssoftware. Ideelt set bør der være en sammenfasning med de aktiviteter, der er beskrevet ovenfor. Det betyder, at en del modelobjekter allerede er oprettet men ikke fået placering og geometri. Men ofte foreligger kravspecifikationer kun på dokumentform og den egentlige modellering starter derfor først med en af de følgende aktiviteter.

13

Anvendelse af K-B og K-F ved oprettelse og specifikation af modelobjekter

Automatisk generering af modelobjekter for vægge og dæk

Hvis alle på forhånd oprettede modelobjekter af rum placeres indbyrdes i forhold til hinanden både på en grundplan og i etager kan der eventuelt foretages en automatisk generering af modelobjekter for vægge og dæk som afgrænsning af disse rum. De ønskede typer af vægge og dæk kan vælges ud fra K-B og den benyttede software applikation bør være udstyret med et objektbibliotek, der er struktureret som K-B. De automatisk genererede objekter kan eventuelt ændres manuelt, f.eks. kan vægtykkelser være varierende. Til senere brug vil referencer til positioner i K-B automatisk blive oprettet som værdier af særlige attributter i modelobjekterne.

Specialisering af modelobjekter

De modelobjekter, der tidligere er oprettet som relativt generelle typer i K-B, kan specialiseres ved valg af en specifik type længere nede i undertræet. Ved denne operation, vil typens yderligere egenskaber blive tilføjet mens de egenskaber, der i forvejen er tilknyttet, bliver bevaret. Det forudsættes igen, at den benyttede software applikation er udstyret med et objektbibliotek, der er struktureret som K-B.

Almindelig oprettelse af modelobjekter for bygningsdele

Mange byggeprojekter starter modelleringsprocessen her, idet det er sådan, de oftest benyttede software applikationer virker. Som tidligere beskrevet kan modelobjekter oprettes ved at den specifikke type vælges i K-B og dermed følger automatisk de egenskaber, der er defineret i typen og til senere brug indsættes automatisk referencer til den benyttede indgang i K-B. Det forudsættes, at den benyttede software applikation er udstyret med et objektbibliotek, der er struktureret som K-B. De valgte objekter tilpasses og indsættes i modellen. Derved oprettes automatisk indbyrdes relationer mellem modellens objekter. Det betyder bl.a. at kompositionsstrukturen kan vises. Eksempler på basale modelobjekter er dæk, vægge, søjler og bjælker.

Placering af modelobjekter for rum

Som beskrevet ovenfor kan der tidligere være oprettet modelobjekter for rum uden at der er defineret geometri og placering. Hvis der så som beskrevet i forrige aktivitet er oprettet basale bygningsdele som dæk og vægge, vil det være hensigtsmæssigt at placere de foreliggende objekter for rum i modellen. Med den benyttede software applikation bør man kunne trække hvert objekt ind på plads og de afgrænsende geometrier vil automatisk blive defineret. Ligeledes vil relationer til de tilgrænsende bygningsdele blive oprettet automatisk.

K-F K-PK-B

14

Objekter for rum, der ikke allerede er oprettet og placeret, kan oprettes på sædvanlig måde i modellen. Objektets egenskaber kan efterfølgende værdisættes eller tilpasses efter behov. De funktioner, som rummet ønskes tildelt kan vælges ud fra K-F. Herved kan yderligere egenskaber blive oprettet efter behov.

Analyser på basis af bygningsmodeller

En af de største fordele ved bygningsmodellering er mulighederne for udtræk af data, så på forskellige trin undervejs i modelleringen vil der ofte være behov for at gennemføre en række analyser. Det gælder først og fremmest kalkulationer baseret på mængder udtrukket fra modellen men andre analyser vil også være nyttige.

Anvendelse af klassifikationstabeller ved forskellige analyser

Kalkulation

Nogle meget vigtige analyser er forskellige kalkulationer af økonomi. Tidligt i forløbet vil der være tale om overslagsberegninger og senere mere præcises kalkulationer af materiale-forbrug og arbejde. Nøjagtigheden af kalkulationerne afhænger naturligvis af, hvor detaljeret modellen er og dermed, hvor mange præcise mængdeværdier, der kan trækkes ud som grundlag for kalkulationen.

Til brug ved kalkulationen kan der desuden benyttes data, der er til rådighed i K-B via referencer i modelobjekterne. Det kan dreje sig om specifikke løsninger, opskrifter, bemandingsbehov, enhedspriser, osv. Traditionelt har klassifikationer svarende til K-B været meget detaljeret og medført en del manuelt arbejde for at vælge de specifikke typer men nyere modelbaserede software applikation til kalkulation vil være i stand til at automatisk at søge i databaser ud fra mere detaljerede bygningsmodeller, hvor data om materialer i lagdelte bygningsdele kan have stor betydning. Et resultat af en kalkulation kan være, at modellen automatisk opdateres med egenskabsdata for økonomi. Disse data kan så efterfølgende trækkes ud og struktureres og aggregeres både efter typestruktur som i K-B og efter opbygningsstruktur, som den foreligger i modellen.

Andre analyser

En række andre analyser kan gennemføres på tilsvarende måde. Det afgørende er at den benyttede software applikation indeholder en beregningsmodel og at de nødvendige egenskabsdata er til stede i modellen. Det kan derfor være af stor betydning at kunne anvende de tidligere beskrevne måder for tilføjelse af egenskaber til modeller. Omvendt kan specialsoftware til analyse og simuleringer tilføre de nødvendige data automatisk eller efter brugervalg. Igen er det her muligt at benytte referencer fra modelobjekterne til K-B.

K-F K-PK-B

15

Anvendelse af bygningsmodel til udførelse samt drift og vedligeholdelse

Det er vigtigt, at bygningsmodeller også kan anvendes i udførelsesfasen, ved overdragelse af den opførte bygning til bygherren samt i den efterfølgende drift og vedligeholdelsesfase. Det betyder, at hver model skal detaljeres yderligere, hvilket kan gøres som beskrevet ovenfor, og at modellen eventuelt skal kompletteres med specifikke data. En del software applikationer til modellering kan understøtte de følgende aktiviteter men der findes også en del dedikerede software applikationer.

Anvendelse af klassifikation ved udførelse samt drift og vedligeholdelse

Komplettering af model for udførelse

For eksisterende modelobjekter kan der via referencerne til K-B hentes yderligere oplysninger om opskrifter (med forbrug af tillægsmaterialer som forskalling, armering og lign.), udførelsesanvisninger, materialeforbrug (herunder erfaringsdata for spild og kassation), behov for materiel, behov for stilladser, osv. En bygningsmodel kan principielt også omfatte konkrete planer over udførelsesaktiviteter men det er ikke behandlet her.

I forbindelse med denne komplettering vil der ofte være behov for at vælge konkrete produkter i stedet for de modelobjekter, der tidligere er valgt. Via referencer fra model-objekterne til K-B og eventuelt videre med referencer til K-P, kan en bruger understøttes i at foretage valget af passende produkter.

Komplettering for drift og vedligeholdelse

I forbindelse med denne komplettering vil der ligeledes her ofte være behov for at vælge konkrete produkter i stedet for de modelobjekter, der tidligere er valgt. Via referencer fra modelobjekterne til K-B og eventuelt videre med referencer til K-P, kan en bruger også her understøttes i at foretage valget.

Yderligere vil der til hjælp ved drift og vedligeholdelse være behov for flere egenskabsdata i modellen. Disse kan enten tilføjes manuelt eller de tre klassifikationer kan være til støtte. Det afgørende er, at der er publiceret data fra diverse aktører i byggeriet og hægtet på klassifikationerne. Et klassifikationssystem kan altså være et godt grundlag for at vidensinstitutioner, produktproducenter, osv. kan publicere data i en struktur, hvori data let kan genfindes.

Analyser af drifts- og vedligeholdelsesomkostninger skal struktureres på hensigtsmæssige måder og ofte benyttes en opdeling efter bygningens konkrete opbygning. Det kan imidlertid også være nyttigt at strukturere og aggregere sådanne analyser efter bygningsdelstyper og her benytte strukturen i K-B.

K-F K-PK-B

16

17

Et særligt behov vedrørende drift og vedligeholdelse kan være, at man frem for at knytte egenskabsdata til de enkelte individuelle modelobjekter for rum og bygningsdele i stedet sker en tilknytning til grupper af disse. En gruppe kan eksempelvis bestå af en mængde af ens vinduer. Til identifikation af sådanne grupper kan K-B ligeledes være en hjælp, idet grupper som regel skal findes inden for bestemte bygningsdelstyper.

Opbygning af model for drift og vedligeholdelse

Hvis der forud for drift og vedligeholdelse ikke findes en model af en given bygning, kan denne naturligvis opbygges som allerede beskrevet ovenfor men ofte vil detaljeringsgraden af modellen være meget afhængig af behovet. Eksempelvis vil man i høj grad kunne forsvare kun at oprette modelobjekter svarende til de ovenfor omtalte grupper af bygningsdele og ikke de underliggende individuelle modelobjekter. Disse kan eventuelt senere blive oprettet, hvis behovet opstår. Anvendelsen af de tre klassifikationer vil stadig kunne ske på tilsvarende måde som beskrevet ovenfor.

Konklusion

Med henvisning til artiklen "Building Concepts and Classifications" med en nærmere gennemgang af det teoretiske grundlag er der i denne artikel først resumeret, hvad formålet med klassifikation er og dernæst gennemgået de grundlæggende principper for klassifikation. Yderligere er et konkret forslag til et klassifikationssystem opstillet. Det består primært af en klassifikationstabel over funktioner og en tabel over bygningsdelstyper. Endelig er det foreslået, at der desuden opstilles en tabel over visse produkttyper. Dette er endnu ikke foretaget.

Baseret herpå er der opstillet et anvendelsesscenarie, der punkt for punkt illustrerer en række anvendelser af klassifikation i hele livscyklusforløbet. Scenariet er opdelt i fire hovedfaser og der er for hver fase beskrevet, hvordan koblingen mellem bygningsmodellens objekter og klassifikationerne kan udnyttes. Der er i særlig grad lagt vægt på, at processerne kan understøttes af passende software applikationer, der i en række aktiviteter kan ske en automatisering af betydende operationer. Dette forhold er af afgørende betydning for at påvise, hvordan et klassifikationssystem og data baseret herpå kan øge effektiviteten af processerne.

Gennem beskrivelserne i dette anvendelsesscenarie dokumenteres klart betydningen af klassifikation. Med omtale af centrale aktiviteter illustreres konkret, hvordan disse kan understøttes af det foreslåede klassifikationssystem. Det vises ligeledes, at tabellerne i klassifikationssystemet er velegnet til implementering i software applikationer. For at få det fulde udbytte er det dog nødvendigt, at visse applikationer skal videreudvikles og tilbyde nye funktionaliteter.

Appendiks

Opsamling med oversigt over aktiviteter i et muligt anvendelsesscenarie

Nedenstående tabel viser oversigten over aktiviteter, der med fordel kan anvende et klassifikationssystem. Det understreges at alle aktiviteter ikke nødvendigvis bliver udført i alle projekter og, selv om tabellen indikerer en fremadskridende proces, kan rækkefølgen af aktiviteter være forskellige og der vil i praksis være tale om et iterativt forløb.

Forkortelser: K-F = klassifikation af funktioner, K-B = klassifikation af bygningsdelstyper, K-P = klassifikation af produkttyper

Aktivitet Databehov Anvendelse af klassifikationssystem Eksempler

Specifikation af krav til rum

Liste over rumfunktioner Valg af funktioner i K-F Arbejde, personlig pleje, afslapning

Oprettelse af modelobjekter for rum (uden rumlig geometri og position)

Fysisk afgrænset rum

Valg af funktioner for rum Valg foretages i K-F og tilknyttes hvert modelobjekt.

Madlavning, opbevaring

Præcisering af funktionskravene ved specifikation af begrænsninger på egenskaber

Valg af egenskaber via hver af de valgte funktioner i K-F.

Areal > 10 m2, temperatur < 5o

Specificering af krav om udstyr i rum Valg af udstyrstype i K-B. Badekar, alarmenhed

Specifikation af krav til bygningsdele

Oprettelse af modelobjekter for bygningsdele uden geometri og position

Valg af type i K-B (højt i hierarkiet) Basal konstruktion

Valg af funktionskrav for bygningsdele (f.eks. installationer) for opfyldelse af funktioner for rum (specifikation af begrænsninger på egenskaber)

Valg af egenskaber via hver af de valgte funktioner i K-F

Bæreevne, isoleringsevne, osv.

Oprettelse af modelobjekt for bygningsdel uden geometri og position og valg af funktioner for bygningsdele uden relation til funktionskrav for rum

Valg af type i K-B (højt i hierarkiet). Valg af funktioner i K-F.

Rumafgrænsende, støjisolerende

Automatisk generering af modelobjekter som afgrænsning af rum

Modelobjekter for vægge og dæk Placering af rum i indbyrdes forhold og derefter automatisk eller assisterende valg af typer i K-B. De automatiske valg kan eventuelt ændres manuelt. Modelleringsværktøjets objektbibliotek forudsættes at være struktureret som K-B og relationer fra modellens objekter til K-B påsættes automatisk.

Vægge og dæk

Specialisering af modelobjekter for bygningsdele på basis af funktionskrav

Valg af specifikke typer af bygningsdele. Placering og geometrisk dimensionering af bygningsdele.

Med udgangspunkt i den tidligere valgte overordnede type i K-B vælges den specifikke type i undertræet. Typens yderligere egenskaber tilføjes og eksisterende egenskaber bevares. Modelleringsværktøjet forudsættes at være struktureret som K-B og relationer fra modellens objekter til K-B påsættes automatisk.

Vægge og dæk

Oprettelse af bygningsdele

Valg af type og efterfølgende placering og geometrisk dimensionering

En specifik type i K-B vælges og de egenskaber, typen definerer, følger automatisk. Modelleringsværktøjet forudsættes at være struktureret som K-B og referencer fra modellens objekter til K-B påsættes automatisk.

Dæk, bjælke, søjle, væg

19

Placering af model-objekter for rum

Fastlæggelse af placering og rumlig geometri i forh. t. modelobjekter for bygningsdele.

Eventuelt eksisterende modelobjekter for rum indsættes manuelt.

Fysisk afgrænsede eller ikke-fysisk afgrænsede rum

Kalkulation Mængdeberegning og valg af enhedspriser

Via referencer fra modelobjekter til K-B hentes opskrifter, bemandingsbehov, enhedspriser osv.

Forskellige andre analyser (termiske forhold og lign.)

Valg af data for egenskaber Via referencer fra modelobjekter til K-B hentes specifikke egenskabsværdier, evt. via referencer til K-F.

Komplettering af model for udførelse

Valg af specifikke udførelsesløsninger for in-situ fremstillede bygningsdele

Via referencer fra modelobjekter til K-B hentes opskrifter, udførelsesanvisninger, materiale-forbrug, materiel, stilladser, osv.

Jernbetonvæg med armering, forskalling, stillads, osv.

Valg af produkter med egenskaber Via referencer fra modelobjekter til K-B og eventuelt videre referencer til K-P vælges modeller af specifikke produkter. Yderligere kan hentes monteringsanvisninger og lign.

Vindue, ovn, håndvask

Komplettering af model for drift og vedligeholdelse

Valg af yderligere egenskaber for bygningsdele og produkter

Via referencer fra modelobjekter til K-B og eventuelt videre referencer til såvel K-F som K-P vælges egenskaber, specifikke værdier for egenskaber samt drifts og vedligeholdelsesanvisninger.

Betjeningsvejledninger, behov for vedligeholdelse

Opbygning af model for drift og vedligeholdelse (uden forudgående modelgrundlag)

Dele af ovenstående, dog så der evt. for enkeltheds skyld arbejdes med grupper af bygningsdele i stedet for objekterne for de individuelle bygningsdele.

Som beskrevet ovenfor. Gruppe = mængden af ens vinduer

20

21