Bruk av 3D visualisering , GIS og BIM i Statsbygg Erfaringer fra arkitektkonkurransen om nytt nasjonalmuseum Utviklingen videre Bjørg Pettersen Statsbygg, Utviklingsavdelingen [email protected] 1    Erfaringer med 3D – modeller og visualisering Eksempel fra arkitektkonkurransen om nasjonalmuseum på Vestbanetomten i Oslo Statsbygg definerer dette som et pilotprosjekt  Kun elektronisk kommunikasjon i konkurransen  Konkurranseweb – ned- og opplasting av alt underlagsmateriale  Elektronisk innlevering av forslagene (BIM /GIS, plansjer og lesehefter) 3 •Avklare utbyggingsmulighetene •Finne best mulig prosjektløsning som kan videreutvikles som grunnlag for gjennomføring •Kontrahering av arkitekttjenester for videre prosjektering •Grunnlag for regulering •Fase 1: Konseptfasen – 30.3.2009, de 6 beste blir lagt til grunn for overordnet planskisse og ble invitert til å delta i fase 2. •Fase 2: Videreutvikling og detaljering 30.11.09 – 12.04.10 •3 vinnere ble kåret 12.04.10. Vinnerne er nå i forhandlinger om kontrakt, i tråd med anskaffelsesforskriften 4 Statsbygg har som mål at informasjon fra pilotprosjekter skal inngå i aktiv læring som fører til at positive og negative konkrete erfaringer knyttet systematiseres, tas vare på, og brukes til analyse som gjør at man kan trekke ut generisk kunnskap som er anvendbart i nye situasjoner og planlegging av neste prosjekt 5     Kvalitetssikrer bestillerprosessen ved hjelp av BIM og GIS Bruker dRofus for å spesifisere krav til bygg Bedrer kompetansen for å kontrollere det vi har bestilt på et tidlig tidspunkt Kvalitetssikrer byggeprosessen gjennom å sjekke mot levert BIM mht ulike krav som utforming, høyder, areal, materialbruk 6      Utforme krav mht leveringer og beskrive disse i underlagsmaterialet Tilrettelegge og beskrive digitale underlagsdata for deltakerne Kart (FKB, ortofoto mm) i ulike formater; site (byggegrop) BIM/GIS, foto og standpunkt Legge nødvendig stoff ut på konkurranseweb Svare på spørsmål fra deltakerne 7 Laws and regulations CAD software -Building regulations -Building specifications -Drawings, calculations -Architect, engineers,… VRML Knowledge databases -Visualisation, 3D models -Best practise knowledge -Own practice Simulations -Comfort -Ventilation, heating -Life cycle cost -Light, sound -Insulation -Fire, usage -Environment -Life time predictions Briefing –-Functional BIM -req.èn av de viktigste arbeidsprosessendringene de nærmeste årene. -Estimates -Conditions -Requirements – BIM skal bære all Demolition, refurbishment bygningsinformasjon fra idè gjennom planfase, byggefase, FDV og til avvikling av bygget -Rebuild -Demolition -Restoration BIM management –Facility Skal sikre kvalitet (miljø), -Letting, sale, operations -Maintenance -Guaranties redusere og forebygge byggefeil Specifications Construction management -Scheduling -Logistics, 4D Illustrations: Norwegian Building Research Institute, Olof Granlund, NBLN University of California, Stanford University -Specification sheets -Classification standards -Estimates, accounting Procurement -Product databases -Price databases 8           digital 1:1 modellering av et bygg, all geometri er korrekt Bygnings-informasjonsmodell - når man snakker om produktet Bygnings-informasjonsmodellering - når man snakker om prosessen Det man vil modellere (bygninger, arealer, bygningsdeler, installasjoner) opprettes som objekter (f.eks en dør, IfcDoor) Objektene kan tildeles egenskaper (f.eks brannklasse EI-60) og ha relasjoner (denne branndøren tilhører vegg ABC123) Når man modellerer, er det sentrale informasjon (f.eks at det er en branndør i brannklasse EI-60), ikke hvordan det visuelt ser ut. Etter hvert som man prosjekterer berikes modellen med ny informasjon Statsbygg og andre store byggherrer satser på den åpne IFC-standarden Rapporter fra modellen kan bestå av 2D-plantegninger, 3D-visualiseringer, 4D-framdrift, 5D-kostnad-framdrift – eller 0D-mengdelister, dørskjema osv Vi forholder oss til en BIM manual, som ikke er et juridisk dokument, men kan benyttes som et kontraktsdokument 9 Utveksling mellom prosesser, IFC er et transportformat Georeferering kommer: Ifc versjon 3x4, entiteter. Se BE building smart. 10  Statsbygg er med i Norge Digitalt • Benytter geodatabaser for hele landet • Kombinerer matrikkelen og stedfestet informasjon med egne informasjonssystemer  Statsbygg egen geoportal på intranett: GeOrg • Grunnlag for landsverneplaner, arealplanlegging bygningskartlegging, risikoanalyser m.m. • BIM, kartlag og terrengmodell kombineres for å forutsi effekter som høyde, volum, siktlinjer og dominans. 11 Virtuelle modeller tar mindre plass enn fysiske (236 modeller i fase 1)  Erstatter fysiske modeller i noen faser  Måleriktige, riktig høyde og plassering  Sammenlignbare, alle bidrag fremstilles likt  Faglig demokrati, hjelpemiddel i juryering  Kommunikasjon til presse og publikum  Tidslinje; ulike versjoner i tidligfase, forprosjekt, arkitektkonkurranse, byggefase, driftsfase  12 Fase 1, åpen konkurranse. Bidrag: Statsbygg, Blom, Oslo kommune, First Interactive Geografiske grunnlagsdata: SOSI 4.0      Bygninger, SOSI 4 Terrengmodell Vei, vann, infrastruktur Ortofoto Pictometri, skråfoto draperes over byggene  Nytt bygningsobjekt i egnet format, georeferert (BIM, IFC) DTM 14 Grunnkart er basert på fotogrammetrisk produksjon. Detaljerte høydedata, genererer 3D terrengmodell, DTM. På vestbanen er det brukt SOSI 4 data fra teknisk grunnkart, Oslo kommune og pictometridata fra BLOM. Typisk grunnkart 15 Hjelp vi flyr! 16 fra rådhuset: +59° 54' 42.62", +10° 43' 58.55" 17 18 http://www.statsbygg.no/Utviklingsprosjekter/Nasjonalmuseet/3D-modeller/ http://www.statsbygg.no/Utviklingsprosjekter/Nasjonalmuseet/Konkurransen/Fase-1/ 19 Felles spesifikasjon på grensesnittet GIS/BIM Åpent format (IDM) 20 3D terreng 3D bygg Nye bygg • DTM, basert på grunnkart (Oslo kommune, Blom) • SOSI 4 (Oslo kommune, Blom + 3D på stadig flere objekt – alt etter 2007) • Konkurransebidrag BIM, IFC format, georeferert 21      Funksjonalitet BIM bearbeides, georefereres og tas inn i terrenget Vi styrer rundt – på frihånd Snapshot fra ulike vinkler på for juryen Kamerapunkter gir lik visning for alle modellene 236 forslag, brukbart men rått 22 Navigare nececce est – det er alltid nødvendig å styre !! http://www.statsbygg.no/Utviklingsprosjekter/Nasjonalmuseet/Konkurransen/203-Urban-Canvas/ http://www.statsbygg.no/FilSystem/files/konkurranse/3Dvideo/203%20-%20Urban%20Canvas.wmv 23        Elektronisk levering via konkurranseweb krever også omfattende brukerstøtte Jurystøtte, hva som skal vises i 3D og hvordan Tverrfaglig teamarbeid er nødvendig Presentasjon, BIM rapporter, arealberegning, 3D-bymodell krever bearbeiding av data Etterarbeid – tidkrevende med nye metoder Teknologien er en utfordring - feilsituasjoner 24         3D modell, med 6 deltakere Fysisk, 1 stk tradisjonell terrengmodell lages Fysiske modeller av byggene innplasseres i denne (ref. s 28) Geokommunikasjonen forbedres, vi flyr mer ”Alle” vil se mer, filmer med like turer 4 runder med endringer Flyving og spaserturer - dialog med juryen Noe teksturer ønskelig for presentasjonsformål 25 Virkeligheten Produsentens forståelse Brukerens forståelse Beslutte Velge ut Fremstilt informasjon Mentale begrep/ oppfatning Dekoding Koding Mentale begrep/ oppfatning Basis for enighet og pålitelighet informasjon prosess 26       Fra brukerens synspunkt – geokommunikasjon Bedre forutsetninger for juryens vurdering Byggene i kontekst, høyde og visuell influens Fra viktige utsiktspunkter i byen Tur rundt bygget, 1.70, ned på bakken ”Ekstreme makeover light” i siste fase 27 28 Fase 2 , 1. premie. Arkitekter: Kleihues + Schuwerk Gesellschaft von Architekten mbH, Napoli, Berlin. Klaus Schuwerk . www.statsbygg.no/Utviklingsprosjekter/Nasjonalmuseet/Trevinnere/164-Forum-Artis/164-Forum-Artis-3D-video/ 29  Utløsende behov  Ønske om geometrisk riktig beskrivelse av forslagene/ planlagt bygg og situasjonen       Et bygg med viktig samfunnsrolle Vestbanen – historikk, konflikt og diskusjon Statsforvaltning og verneperspektiv Interessentkartlegging og effekter Begrensinger i dagens bygningsmasse (Vestbanen) Først 3D visualisering, deretter analyse 30      Utnyttelsesgrad på tomten, areal er viktig Holder med funksjonsareal i første fase Hva skal vi ta med i modellen i ulike faser (bygg, omgivelser) Overbevise og støtte produsentene av BIM innenfor byggebransjen Presse på programvareleverandørene 31 De lyseblå boksene er romobjekter med 5m høyde En presentasjon av Statsbygg • Ved beregning av utnyttelsesgrad på Vestbanen er en etasjehøyde (avstand mellom dekker) max 4,89m. Fra 4,9m legger komunen på et “teoretisk plan” for hver 3. meter • Fra 4,9 meter teller arealene dobbelt • Fra 7,9 meter teller arealene tre ganger • Osv • Ett av forslagene i fase 2 hadde 3 fulle plan med 5 meter mellom dekkene. • En rask BIM analyse avdekket at man ved å senke avstanden mellom dekkene kunne spare ca 40 000 kvm ift utnyttelsesgrad En presentasjon av Statsbygg  Riktig BIM og 3D modeller til riktig tidspunkt.  Ulike detaljeringsnivå, bygg med krav, enkle areal, soner, bygningens geometri, høyde, utstrekning, utnyttelsesgrad  Bestiller må bevisstgjøre leverandør på hva som forventes på ulike nivå i leveransene  Skisseprosjekt, forprosjekt, byggeprosjekt. 34     Hva skal vi ta med i 3D modellen (bygg, omgivelser) i de ulike fasene Overbevise og støtte produsentene av BIM i byggeprosjekter Presse på programvareleverandørene for bedre integrasjon av åpne BIM standarder og bedret støtte for georeferering Ta i bruk (nye) standarder NTM ny EUREF for byggenæringen. Finere og smalere soner, 1,1 millimeter på 100 meter, nå 4cm på 100 meter i Oslo. 35 Statsbygg (2010). Nasjonalmuseet på Vestbanen. Fase 2. www.statsbygg.no/Utviklingsprosjekter/Nasjonalmuseet/ Statsbygg (2010). Åpen plan og designkonkurranse, 3 vinnere. www.statsbygg.no/Utviklingsprosjekter/Nasjonalmuseet/Tre-vinnere/ Statsbygg (2010). Fase 2 rangering: 1. premie. Arkitekter: Kleihues + Schuwerk Gesellschaft von Architekten mbH, Napoli, Berlin. Klaus Schuwerk . www.statsbygg.no/Utviklingsprosjekter/Nasjonalmuseet/Tre-vinnere/164-Forum-Artis/164-Forum-Artis-3D-video/ Bygningsinformasjonsmodeller: http://en.wikipedia.org/wiki/Building_Information_Modeling . 1.10.2010 BIM i Statsbygg: http://www.statsbygg.no/FoUprosjekter/BIM-Bygningsinformasjonsmodell/ . 1.10.2010 BIM for landskap, portal for landskapsarkitekter. http://www.bimforlandskap.net/ .1.10.2010 Takk til: Ole Kristian Kvarsvik, Statsbygg: Om utnyttelsesgrad Even Stangebye, Geodata: Om 3D bygg i SOSI 36