We talk a lot about ‘quality’ here at Solibri. What is quality and why does it matter? How do you offer quality and how do you change the perception of quality in the construction industry? It was for this reason that we sat down and discussed such issues with Jaakko Jauhiainen, Sweco’s Business Development Director. Jaakko understands the term ‘quality’ and why it matters. In fact, Jaakko and his colleagues don’t just talk quality, they have learnt to utilize BIM, technology and quality as a foundation for creating design and business processes in the Europe’s largest engineering company. In this article, we discuss two major projects where quality thinking has made a difference. We also discuss the latest tools they employ – one being of particular interest – the Sweco CAVE.
Sweco employs approximately 14,500 people globally. They employ 2000 people in Finland alone covering all design disciplines. Sweco can offer the design and management of large scale projects like hospitals, public buildings and for example industrial, infrastructure and commercial projects. Jaakko explains their methodology: “We are able to offer turnkey services to our clients including architectural design, engineering, BIM coordination and both design and construction management in huge projects. Sweco has truly seized the advantage to offer all that is needed. We have successfully used Sweco’s design process for example in the new Kainuu hospital project in Kajaani, Northern Finland. The hospital project emphasizes how focusing on the idea of requirements, quality and an eye for the life cycle cost allows for an effective use of tax payers’ money”.
The new Kainuu hospital is interesting in several ways. Solibri Model Checker has been used throughout the BIM process to verify that the design meets the necessary project requirements. Sweco also employed the use of a CAVE (Computer Aided Virtual Environment). CAVEs are making a huge difference in how design development is done, and the design intent is communicated to all stakeholders and building owners. Solibri has recognized this need and will release a software extension to better support such environments. Jaakko explains more about project: “A lot of work was done for this hospital before a single brick was laid. We started by creating both technical and functional requirements for spaces and technical systems and define the project scope. We then designed critical and repeating spaces that support the treatment process and guarantee the successful operation of the hospital and the patient safety. We involved all the Sweco design disciplines and other stakeholders – from the nurses, maintenance staff to even taxi drivers who visit the building on a daily basis. When you know you have covered every functional and technical need in your design you go into building design. The CAVE itself is quite useless unless you know how to use it during the design. For this, Sweco has created the Sweco@Co-creation design process”.
The CAVE was used to communicate the new hospital design to its staff. It isn’t easy for the average customer to understand how a space will be utilized with a 2D drawing. However, when you use a CAVE, things are very different. The customer can walk through the space and see every element that will go into it. They can really understand how they will work in their new ‘work’ environment. The imaging in the CAVE is 1:1 scale and stereoscopic producing a true feeling of a spatial space. In Kajaani the CAVE is used extensively. For one week we hosted 130 people in the CAVE.
“This planning process and technology really works. I remember that one aspect of the hospital design was the need for 32 electrical sockets per patient place in the children’ intensive care unit. The design team didn’t believe us and called saying there must be an error in our requirements model. We arranged a tour in a hospital and showed what kind of equipment is needed. We also had another success in the intensive care unit. The space requirement stated by the staff was 25 m2 per patient. When the staff was taken to the CAVE in the very early design phase they realized that the space, and the whole ward was too big. The new design saved some 150 m2 and this in turn led to a saving of 150,000 euros in the investment cost. In addition, the smaller ward could be managed with less on-site around-the-clock personnel, saving much more during the use phase. None of this would have been possible without BIM, the Sweco Co-creation design process and the utilization of the latest technology like CAVEs” explains Jaakko.
Sweco has recently completed the construction management of their new head-quarters in Central Helsinki. They previously had 8 offices around the capital area and the decision to move was made in an effort to centralize and benefit from a modern office location and space. “Managing your own project was a case of ‘putting your money where your mouth is’. We extensively used BIM throughout the design and construction process and used the CAVE to help convince our staff of the improvements and benefits of relocating. The immersive experience of the CAVE really helped our own staff understand what we were doing. We put the emphasis of the eight-stage project on design co-ordination and I am proud to say we had a 100% clash-free building before construction”. Because the model quality was so good, BIM was used in procurement and wireless tablets replaced traditional drawings for HVAC installations on site. The team also managed to squeeze six months – required by the investor - from the original building schedule.
Sweco takes inspiration from other business areas in their process and design planning. Sweco’s methodology would be equally happy in a manufacturing or gaming company. “We have a ‘lean’ approach to our work. We do the right things at the right time. We get progressively more detailed as time moves on. BIM and quality control enable you to brake the design into sections. If you do a good job, you can freeze the design and move forward which means you save money and maintain timelines.”
Jaakko is enthusiastic about the future. He sees more CAVEs and the Solibri Model Checker being used in more projects. He sees virtual and augmented reality as really interesting developments to ‘bake’ into their processes. In short, Sweco has one eye on the future and understands that quality means meeting both the functional and technical requirements as well as contributing to sustainability. It means you plan, execute, measure, continually update your processes and learn best practices from other industries. By doing so, you can offer turnkey solutions that match the client’s needs and expectations. Sweco has only just begun to help define the future of construction. I look forward to seeing what they do with it.
Kollaboration par excellence
Beispielhaft: Rathaus Hasselt, Belgien — Wie bei Bauprojekten durch reibungslose Zusammenarbeit von der Planungsphase bis zu Inbetriebnahme Risiken minimiert und Kosten gespart werden können, zeigt der Bau des neuen kommunalen Verwaltungszentrums im belgischen Hasselt. Ein Gemeinschaftsprojekt mehrerer Marken der Nemetschek Group.
Beteiligte Nemetschek Marken: Allplan, GRAPHISOFT, Solibri
Wegweisende Planung und Projektausführung mit Open BIM
„Der durchgängige Einsatz von BIM-Lösungen stellt für alle am Bauprozess Beteiligten einen echten Mehrwert dar,
weil sie eine reibungslose und effiziente Zusammenarbeit ermöglichen"
Steven Hendrickx, leitender Architekt in Hasselt
Gerade große und hochkomplexe Bauprojekte erfordern eine fortlaufende, zuverlässige und effiziente Abstimmung zwischen allen Beteiligten – intern und extern, interdisziplinär und firmenübergreifend. Deshalb treibt die Nemetschek Group im Verbund mit anderen Marktteilnehmern den Datenstandard Open BIM voran. Das ist ein universeller Kooperationsansatz im Bereich Entwurf, Bau und Betrieb von Gebäuden, basierend auf offenen Standards und Arbeitsabläufen. Er ermöglicht den Projektbeteiligten, unabhängig von ihrer jeweiligen Software zusammenzuarbeiten. Dabei hat sich die Schnittstelle Industry Foundation Classes (IFC) als offener Standard etabliert und ist deshalb von zentraler Bedeutung.
Das Teilen und Auswerten von Daten über den gesamten Produktlebenszyklus spart Zeit und Geld und verbessert die Qualität. Grundlegend für diese digitale Transformation ist die Verwaltung der Daten. Nur wenn jeder Beteiligte auf die für ihn wichtigen Daten jederzeit Zugriff hat, kann ihr volles Potenzial ausgeschöpft werden. Dies beginnt mit einem wirklichkeitsgetreuen BIM-Gebäudemodell, das unverzichtbar für einen echten 5D-Workflow ist. Es enthält heute nicht mehr nur 3D-Konstruktionsdaten, sondern erweitert diese um Informationen zu den Dimensionen Zeit und Kosten.
Reibungslose Zusammenarbeit am Beispiel Rathaus Hasselt
In Hasselt entsteht unter der Leitung des Architektenteams um Jaspers-Eyers, MASS Architects und Michel Janssen ein neues kommunales Verwaltungszentrum. Der Komplex aus renoviertem Gebäudeteil und Neubau beherbergt auf ca. 17.000 m2 die Stadtverwaltung und die Sozialbehörde sowie Büroflächen. Die Architekten und deren wichtigste Partner setzen über den gesamten Entstehungsprozess Open-BIM-Softwarelösungen ein. Bei diesem Projekt kommen gleich drei Lösungen aus dem Hause Nemetschek zum Einsatz: Archicad von Graphisoft für das Design und die Planung der Architekten, Allplan Engineering für den Ingenieurbau und der Solibri Model Checker zur Qualitätskontrolle von BIM-Modellen durch das Bauunternehmen.
Von Anfang an sind so sämtliche Informationen über das Bauvorhaben im digitalen Gebäudemodell enthalten – vom Entwurf über die Ausführung mit allen gestalterischen Details, gewünschten Materialien, Brandschutzanforderungen, akustischen Eigenschaften, Isolierungen und Gebäudestrukturen bis hin zur Verwaltung. Das stellt für alle Beteiligten einen erheblichen Mehrwert zum früher üblichen, reinen 3D-Modell dar. Durch diesen Schritt wird nicht nur die Zusammenarbeit aller Beteiligten reibungslos organisiert. Das komplexe Projekt kann in der geforderten Qualität, Zeit und im festgelegten Kostenrahmen an die Kommune als stolze Bauherrin übergeben werden.
Das Rathaus Hasselt ist wegweisend - bei Design, Planung und Projektausführung.
Unabhängig – und doch eine Einheit
Steven Hendrickx, der leitende Architekt in Hasselt, hat nach dem erfolgreichen Projektverlauf mit Open BIM vier entscheidende Faktoren erkannt:
- Jeder Partner plant sein Modell mit seiner bevorzugten BIM-Software, mit seinen eigenen Templates. Die Zusammenarbeit funktioniert dennoch hervorragend dank eines im Voraus festgelegten einheitlichen und gemeinsamen Standards.
- Die Arbeitsteilung im Projekt wird zu Beginn definiert. Daten zur Statik beispielsweise haben essenziellen Einfluss auf Architektur und Strukturplanung. Die Daten über Heizung, Lüftung und Klimaanlage hingegen sind zwar wichtig, fließen in der Regel aber nicht unmittelbar in die Architektur ein. Sie können zum Beispiel mit der BIM-Lösung zur Qualitätssicherung von Solibri ausreichend geprüft werden.
- Planänderungen wirken sich nicht zwangsläufig auf die Pläne aller Projektbeteiligten aus. Architektur und Bauphase sind naturgemäß am engsten verstrickt.
- Die Expertise der Mitarbeiter, ein ausführliches und übergreifendes Wissen über die verschiedenen Baudisziplinen, ist ebenfalls sehr wichtig für den Projekterfolg.
Der Vorteil präziser Planung anhand zweier Beispiele
In Hasselt war das Bauunternehmen unter anderem mit dem Aushub beauftragt. Nach herkömmlicher Berechnungsmethode auf der Basis von 2D-Plänen ergab die Kalkulation einen Wert von 800 Kubikmeter Sand, der für das Fundament ausgehoben werden sollte. Tatsächlich errechneten die Ingenieure mit dem auf Open BIM basierenden Solibri Model Checker und den von Architekten übernommenen Daten dann aber nur die Hälfte, also 400 Kubikmeter Sand. Das zeigt, wie exakt mit Open-BIM-Lösungen gearbeitet werden kann.
Ein anderes Beispiel sind die zu verbauenden Stahlstreben: Mit der Schnittstellenfunktion IFC Exports von Allplan konnte automatisch aus dem BIM-Modell berechnet werden, welche Stahlstreben eine feuerfeste Behandlung brauchen – per Mausklick und auf den laufenden Meter genau. In Projekten, die keine Open-BIM-Lösungen nutzen, werden für solche Kalkulationen die Daten aus 2D-Zeichnungen manuell in Excel oder eine andere Software übertragen, nachgerechnet, evaluiert und für Kostenangebote und Planungen eingesetzt. Ein fehleranfälliger Prozess mit großen Interpretationsspielräumen. Die Fehler fallen dabei oft erst dann auf, wenn die eigentliche Kostenplanung schon abgeschlossen ist. Beim Rathaus Hasselt konnten diese Fehler im Vorhinein vermieden werden.
Der Umstieg auf Open BIM lohnt sich
Wie jede Neuerung braucht auch BIM eine gewisse Zeit, bis Unternehmen und Angestellte es als Standard akzeptieren. Am besten, so Steven Hendrickx, plane man zunächst kleinere Projekte mit BIM. Mit den dabei gemachten Erfahrungen werde es möglich, sukzessive größere BIM-Projekte abzuwickeln. Dabei liegen die Vorteile der Zusammenarbeit mit Open BIM auf der Hand: Der gesamte Arbeitsprozess wird für alle Projektbeteiligten wesentlich einfacher, und Bauprojekte werden im Zeit und Budgetrahmen abgeschlossen.
Fazit
Für erfolgreiche Bauvorhaben sind insbesondere bei der Software einheitliche Standards und offene Schnittstellen eine unverzichtbare Grundlage. Die Beteiligten brauchen Lösungen, die unabhängig vom individuellen Aufgabengebiet die Fähigkeit besitzen, „miteinander zu arbeiten“. Nahtlose Kollaboration von Mensch und Maschine: Das gewährleistet Open BIM, und dafür stehen die Marken der Nemetschek Group.
Referenzprojekte zum Thema:
SWECO (englisch)
