Sykehuset i Vestfold –
Industrialisering av byggeprosessen
Fagdag, Lean Construction Norge
7.10.2013
Inge Aarseth
Prosjektleder, Sykehuset i Vestfold HF / Helse Sør-Øst RHF
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Agenda
1 - Bakgrunn og BIM-strategi
2 - Standardisering og industriell byggproduksjon
3 - SiVs prosjektportefølje og Parkeringshus med
helikopterplass
4 - Tønsbergprosjektet: SiVs gjennomføringsprosjekt på
industriell byggproduksjon
5 - Utfordringer - Industriell byggproduksjon
6 - Utfordring til byggebransjen
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
1
Bakgrunn og BIMstrategi
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Sykehuset i Vestfold HF :
Sykehusutbygging – siden 1990
Sykehuset i Vestfold:
•
•
•
•
•
Begrenset byggeareal – oppdeling i flere byggetrinn (1-7).
Mange byggefeil underveis i prosessen.
Byggherreorganisasjon med erfaring fra flere bransjer – og som søker idéer
fra andre bransjer.
Nåværende sykehusledelse - ønsker innovasjon.
OTP – 7.Btr – 2007 : Fokus på industrialisering og BIM
Helse Sør-Øst:
•
•
•
2-3 MRD i investeringer på bygg pr år
BIM-strategi – 2011: Industrialisering
HSØ ser på SIV som en testbase for ny byggmetodikk
Ikke vist
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Sykehusbygg – et strategisk perspektiv
•Sykehusbygg er en av flere brikker i et
helsetjenestesystem, hvor den
overordnede hensikten er å forbedre
helsetilstanden i befolkningen.
Helsetjenesten:
•Sykehusbygg er et strategisk
virkemiddel for ytelse av helsetjenester.
Kapasitet i
helsetjenesten
•Kjernevirksomheten gir premissene for
bygging og forvaltning av sykehusbygg
Sykehusbygg
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Behov for
helsetjenester
Byggebransjens utfordringsbilde
Kilde:
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Prioriteringstrekanten i prosjektstyring
Tid
Kostnad
Kvalitet
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Prioriteringstrekanten i prosjektstyring
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, 2013
Hva er BIM ?
(BygningsInformasjonsModellering)
•BIM er 3D-modellering av bygget.
3D-modelleringen av huset bygges opp av ulike
objekter (tilsvarende legoklosser), der hvert enkelt
objekt beskrives med egenskaper og relasjoner til
andre objekter.
Forskjell på 2D, 3D og BIM
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Hvordan bidrar åpenBIM til å nå de overordnede
målene i byggeprosjektene.
BIM
BIM
BIM
3D-visualisering
Simuleringer
Bedre prosjekteringsunderlag
Industrialisering av
byggeprosessen
Livssykluskostnader (LCC)
BIM
• Bedre og mer
funksjonelle bygg
• Reguleringsprosess
FDVU-dokumentasjon
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
• Bedre kvalitet
• Færre feil og endringer
under byggeprosessen
• Lavere byggekostnader
• Raskere byggeprosesser
Mer effektiv forvaltning,
drift, vedlikehold, og
utvikling av byggene
HSØ: Hvorfor etablere en åpenBIM-strategi?
• Gi organisasjonen en tydelig
retning.
• Sikre et tilstrekkelig fokus fra både
vertikalt og horisontalt i
organisasjonen.
• Fokus på hensikter framfor på
teknikaliteter.
• Gi tydelige signaler til BA-næringen
om i hvilken retning Helse Sør-Øst
RHF vil gå.
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
åpenBIM-strategi: Forbedret prosjektledelse
3D-BIM
•Framdriften i prosjekteringsfasen:
– 4D BIM gir bedre kontroll med
framdriften i prosjektene
•Bedre prosjektledelse i alle faser:
– 5D-BIM hvor 3D-modellen kan
utnyttes til framdrifts- og
kostnadsoppfølging.
Framdrift
4D-MODELL
Kostnader
5D-MODELL
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
BIM-strategi: Fra «vugge til grav» tankegang
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Utviklingen innen byggebransjen
For 60 år siden var det
vanlig å bygge kjøkkenet
fra «grunnen av».
I dag er 3D-kjøkkenplanlegger
vanlig i bruk, hvor modellen/
delelisten går direkte inn i
produksjonslinjen til
produsenten.
Kilde : www.magnet.co.uk
Hvorfor har ikke denne utviklingen skjedd med resterende bygningskomponenter
– i større grad enn vi kan se?
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
2
Standardisering
og industriell
byggproduksjon
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Sammenheng mellom
standardisering og industrialisering
Vi trenger funksjonell- og teknisk standardisering for å utnytte industriell
byggproduksjon fullt ut.
Eksempel på standardisering av
etasjeplaner på konsept btr. 7.1 – SiV
(8 bad x 3 fløyer x 7 etasjer = 168 like bad)
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
åpenBIM – en forutsetning for
industrialisert byggproduksjon?
•
åpenBIM gir kontroll på grensesnitt og toleransegrenser mellom moduler.
?
Industrialisert byggproduksjon
åpenBIM
*HSØ har etablert egen BIM-strategi: http://siv.no/SiteCollectionDocuments/Utbygging/BIM-strategi%20for%20Helse%20Sor-Ost_Rev1-0-1_datert%2030-11-2011.pdf
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
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, 2013
3
SiVs prosjektportefølje
og
Parkeringshus med
helikopterplass
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Innføring av BIM i våre prosjekter porteføljetankegang
Totalt nye
prosjekter:
1,5 – 2 MRD
BIM (inkl 4D) og
industriell
byggproduksjon
BIM (inkl tid og kost –
5D) og industriell
byggproduksjon
Nordre Vestfold DPS
- Linde
Tønsberg prosjektet (inkl 7.btr og PFA)
Parkeringshus med
helikopterplass
3D-modellering i
åpenBIM av
eksisterende
bebyggelse, ca
140’ m2
BIM (inkl 4D)
Rusbehandling - Skjerve
Alderspsykiatri
– Granli (på vent)
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
BIM-SiV prosjektet
Parkeringshus med helikopterplass
- SiVs pilot på industriell byggproduksjon
H
Nytt P-hus med
helikopterplass
Eksisterende
helikopterplass
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
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://siv.no/SiteCollectionDocuments/Utbygging/Konseptbeskrivelse%20BIM%20og%20industrialisert%20byggproduksjon.pdf
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Flytskjema - modulbygging
Konsept
Fase
Detalj
Engineering
Fabrikasjon
Kontraktsinn
gåelse
SiV kontroll
L0
Engineering
Innkjøp
L1
Forespørsler
Sammenstilling/
Testing
SiV kontroll
L2
L3
1ste
Frosset
L.info
L.info
L4(as built)
Fabrikkferdig (Ex. Works)
Innkjøpsordre
kritisk utstyr
Start
Prefabrikasjon/
Sammenstilling
Start
prefab.
Bulk
Levering bulk
Start
prefab.
Start E/I/T+
Utstyr
Mekanisk
Installasjon
Test/MC
Levering utstyr
Start
sammenstilling
Konstruksjon
Start
Dette flytskjemaet er utarbeidet av
Rambøll O&G og tilpasset ifht SiV.
Start
Grunnarbeider Konstruksjon
Løfting
Ferdigstil
lelse
Start
Igangkjøring
sammenstilling
Start
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Parkeringshuset – Vesentlige moduler
Prefabrikerte betongelementer
Hulldekker, vegger, trapper, etc.
Erfaring: Ferdigstilt på hovedleveransen – del 1
Heismoduler
Målsetting: Modul som inneholder komplett
heis med sjakt, ferdigstilt på 1 uke.
Erfaring: NEAPO i Finland kunne levere, det ble
imidlertid litt for dyrt - pga flere forhold.
Elektrisk container modul
Inneholder tavler, paneler, etc.
Erfaring: Klar til akseptansetest
Skumanlegg – container
Foto:NEAPO Oy
Innholder alle komponenter for
skumslokking, ekskl selve
sprinklerne og
distribusjonsrørene.
Erfaring: Snart ferdigstilt
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Parkeringshus – Industriell byggproduksjon
BIM (3D-Modell, egenskapsinformasjon
(Prinsipp)og FDV-dokumentasjon)
Utenfor byggeplass
Planlegging– Heislev
Ledetid
Heis
Planlegging – Totalentreprenør
Ledetid
Bygg
Brann
Ledetid
Betong-prefab
Skumanlegg - container
VVS
Elektro
Ledetid EL - container
HelikopterUTS
På byggeplass
Logistikk og monteringsplanlegging
Grunnarbeider
Betong
Påstøp
Heiser
EL anl. /Lys
Skumanl.
Transp.Kor
r.
Fasade
Planlegging
Innkjøp
Produksjon
Sammenstilling
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Testing
Tid
Transport
Montering
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. (Inkluderer
ikke grunnarbeider).
Erfaring:
• Entreprenør klarer 4 + 2 uker,
uten heismontasjen.
• + 2 ekstra uker til heissjakt.
Skanska er valgt som entreprenør,
og er snart ferdig med første leveranse:
Helikopterlanding innen oktober 2013.
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Målsettinger industrialisert byggproduksjon
Hva ønsker SiV å få testet ut:
•
Tverrfaglig modultenkning allerede ved etablering av 3D-BIM.
•
Modularisering av bygget i moduler, produsert utenfor byggeplass.
•
Bruk av avansert bygglogistikk, hvor RFID-brikker er festet på modulene og
koblet mot BIM.
•
Når modulene ankommer byggeplass skal det være svært enkelt å vite hvor
den skal plasseres.
•
Ingen mellomlagring på byggeplass, «Just in Time»-prinsippet.
•
Bruk av toleransegrenser i BIM’en.
•
Klare krav til FDV-dokumentasjon på IFC-formatet.
•
Lave LCC-kostnader.
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Målsettinger industrialisert byggproduksjon
Hvordan teste dette ut:
•
Pri. 1: Utfordre ved å sette tidsbegrensning på monteringstiden. Dette er et av
de viktigste elementene for å fremme innovasjonen og utfordrer partene.
•
Gjennomføre Mulighetsstudie (se utenfor Norge og egen bransje) - mht hva
som er mulig å oppnå.
•
Kreve at alt skal skje i åpenBIM !!! (Se www.buildingsmart.no )
•
Utfordre ved å sette krav til andel av bygget (moduler) produsert utenfor
byggeplass.
•
Testing av moduler hos produsent - før leveranse.
•
Simulere 4D-BIMen med ulike scenarier - i god tid før oppstart bygging.
•
Simuleringer i BIMen for å oppnå lavest mulig LCC.
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Avansert bygglogistikk
- en viktig del av det å utnytte industriell byggproduksjon
Entreprenør:
-Velge fysisk
produkt
-Ledetid
4D-BIM:
-Fremdriftsplan
-Monteringstid
”Som bygget”
3D-BIM:
-Virtuell
plassering
av objekt
-GUID
-Etter hvert:
RFID-kode
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Leverandør:
-Fysisk produkt
-RFID-tag
(Ordinær strekkode +
unikt løpenr)
-Leveringstid
Transport
Byggeplass:
-Kobling mellom fysisk
mottatte produkt og
3D-BIM ved hjelp av
RFID-tag
-Sjekk av leveringstid
-Montasje
Hva betyr dette i praksis?
- Bedre kontroll med fremdrift.
- Bedre kontroll med logistikken inn til og på byggeplass, planlegge etter
«flaskehalser»
- Legger til rette for ”Just in Time”-leveranser. Dette gir reduksjon av ”Varer i
Arbeid”/ kapitalbinding
- Mulighet for å optimalisere ressursbruken
- RFID-merking kan brukes både ifbm bygglogistikk og videre i driftsfasen
(enkel tilgang til FDV-dokumentasjon/opplysninger)
For å oppnå disse effektene – forutsettes det industriell byggproduksjon med
stor bruk av prefabrikerte moduler. (Vanskelig å RFID-tagge et malingen på en
vegg)
Kort oppsummert:
- Når varen/modulen kommer på bilen, kan du svært enkelt finne ut hvor den
skal monteres!
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
4D-BIM og industriell byggproduksjon
• Hvordan sikre at målene
nås?
• 4D-åpenBIM gir oversikt og
kontroll
•4D-fremdriftsplanlegging
Kobling av fremdriftsplan og
objektene/modulene i bygget
Planlagt fremdrift vs reell fremdrift_24-09-2013 kl 08.40
• Fremdriftsoppfølgning
Kan kjøre direkte
sammenligninger mellom hvor
prosjektet er og hvor det skulle
ha vært ihht plan (baseline).
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
4
Tønsbergprosjektet
- SiVs gjennomføringsprosjekt
på industriell byggproduksjon
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Tønsberg prosjektet - SiVs gjennomføringsprosjekt på industrialisert byggproduksjon
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Tønsberg prosjektet - SiVs gjennomføringsprosjekt på industrialisert byggproduksjon
Helse Sør-Øst ser på Tønsberg prosjektet som et testcase for
etablering av ny byggmetodikk i HSØ (HSØ Styresak nov.2012).
•
Prosjekt til ca 2 MRD, inneholder 7. byggetrinn og nye bygg for psykiatrien
•
Konseptfasearbeidet startet opp, fokus og målsettinger i konseptfasen:
•
•
åpenBIM (4D og 5D)
•
Standardisering (funksjonell og teknisk)
•
Industrialisert byggproduksjon (laget utkast til egen veileder).
•
Bygge 50% raskere (fra etablerte konstruksjoner i grunn)
•
90% av bygget skal bygges som moduler – utenfor byggeplass (fra
etablerte konstruksjoner i grunn)
•
Komplett FDVU-dokumentasjon i åpenBIM
Tidsplan 2013-2020 inkl planlegging (pga må bygge i etapper: rive–bygge/flytte/rive-bygge)
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Byggmetodikk / industriell byggproduksjon
Plassbygd
(Tradisjonell
byggmetodikk)
«Flatpakket»
Separate moduler som settes
sammen på byggeplass:
- Bygningskonstruksjon
- Innvendige moduler
- Tekniske system moduler
- Komplette enkeltrom (eks
bad)
(F.eks. yttervegg-moduler,
innervegg-moduler,
ventilasjons-aggregat modul).
Store rommoduler
Container prinsippet, hvor
komplette store
rommoduler stables ved
siden av / og over
hverandre.
Fleksibilitet / Generalitet
Ulike vurderinger og avklaringer som skal gjøres:
•
Grad av modulbyging vs behov for fleksibilitet ved senere ombygging
•
Fleksibilitet innenfor definerte separate områder, eks.:
•
Sengerom/ Mindre kompliserte US-rom/ Kontor
•
Radiologi/ Billeddannende
•
Tekniske areal
•
Grad av modulbygging vs eksisterende bebyggelse, eks:
•
Etasjehøyder
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Tønsbergprosjektet
•
SiV er en byggherre som ønsker å påvirke bransjen til å bygge mer effektivt, og
ønsker å hente idéer fra andre bransjer.
•
Tønsbergprosjektet er valgt som hoveddemoprosjekt for BA2015 (www.ba2015.no )
BIM av 2007-konseptet – somatikk.
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Utfordringer og arbeidsoppgaver
•
Dataverktøy – ulik grad av IFC integrering (åpenBIM)
•
Skape forståelse for modultankegangen hos ARK og Rix
•
•
Gi klare retningslinjer ved å etablere veileder for industrialisering (under
arbeid)
Hvordan implementere modultankegang i tidlig-fase modeller:
•
Overordnet modell
•
Etablere typiske delmoduler («duplo-klosser»)
•
Detaljert modell ved bruk av moduler - i typiske eller kritiske områder
•
Sammenheng med eksisterende bygg, lave brutto etasjehøyder
•
Arealbetraktninger (B/N-faktor) vs Investeringskostnader / LCC
•
Gjennomføre markedsundersøkelse – hva finnes i markedet
•
Logistikkundersøkelse – begrensninger og muligheter
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
5
Utfordringer Industriell
byggproduksjon
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Utfordringer – industriell byggproduksjon
Noen utfordringer
Muligheter
• Manglende kompetanse
•
•
•
• Andre bransjer: God kompetanse
Byggherrer
Rådgivere
Entreprenører / UE
•
•
•
• Dataverktøy for bygg
•
•
•
•
• Andre bransjer: Andre løsninger
Ibruktagelse av åpne standarder
Logistikkverktøy tilpasset BIM og
påfølgende driftssituasjon
BIM-FDV
«Industriell funksjonalitet»
• BIM
•
•
•
•
•
•
Maritim/Skipsverft, Olje & Gass
Teknisk Industrien
Bilindustri
•
•
•
Maritim/Skipsverft, Olje & Gass
Teknisk Industri (SCM)
Detalj-handel
• Sette krav til utvikling
• BIM
Bruk av åpne standarder
Detaljeringsnivået for lavt
Toleransegrenser
Egenskapsinformasjon
Generiske og spesifikke objekter
Kobling mot andre byggsystemer
•
•
•
•
Bransjen må gi tydelige signaler til
programvareindustrien mht
standardisering og funksjonalitet
Ta ibruk IFC4
FMie
Leverandører må lage spesifikke
3D – åpenBIM objekter
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Utfordringer – industriell byggproduksjon
Noen utfordringer
Muligheter
• Kontrakter
•
•
• Kontraktsstruktur
Kontraktsstruktur basert på NS
Språk
•
•
• Markedet i Norge
•
•
•
•
• Utvikle markedet
Få modulprodusenter
Skjermet for internasjonal
konkurranse gir liten utvikling.
Fleksibiliteten hos leverandører
Soliditeten
• Logistikk
•
•
•
•
Hente standarder fra andre
bransjer
Utvikle nye mer tilpassede NS
•
•
Krevende kunder utvikler
markedet
Spesialiserte leverandører som
kan levere til det internasjonale
markedet
• Logistikk
Unik Identifikasjon av
produkter/moduler fra start til mål
Logistikkjeden (samspill)
Sammenheng mellom fremdrift og
byggleveranse
Leveringspresisjon
•
•
•
•
RFID
SCM i modulproduksjon
Koble 4D mot logistikkverktøyet
Incentiver for bedre
leveringspresisjon (eks +/- X%)
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Utfordringer – industriell byggproduksjon
Noen utfordringer
Muligheter
• Entreprenører/UE
•
•
• Entreprenører/UE
Tenker og planlegger tradisjonelt
Fagvis oppdeling – for lite
tverrgående tenkning
• Leverandører/Produsenter
•
•
•
•
•
Opplæringsprogram
Premiere innovasjon blant
entreprenørene / UE
• Leverandører/Produsenter
Fragmentert
Større grad av dele-leverandører
enn system/modul-leverandører
Vanskelig tilgjengelig FDVdokumentasjon, etablere
standardisert
egenskapsinformasjon
•
•
•
Fokus på innovasjon
Lage tverrgående caser
Etablere standardisert
egenskapsinformasjon
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
6
Utfordring til
byggebransjen
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013
Utfordring til byggebransjen
•
Vi utfordrer bransjen til å tenke radikalt annerledes ifht bygging, og hente idéer
fra andre bransjer som for eksempel skipsbygging, olje og gass, bilindustrien,
og handel/logistikk.
•
Vår opplevelse av rådgivningsfirmaene og entreprenørene er at det er til dels
stor avstand mellom festtalene på hovedkontorene til virkeligheten i de lokale
kontorene. Råd fra en krevende byggherre:
•
Tørr å tenke radikalt nytt! Utfordre hverandre til å spørre hvordan kan vi
gjøre dette billigere og bedre.
•
Tenk tverrgående. Hvordan kan vi se flere fag i sammenheng og lage
bedre løsninger totalt sett.
•
Tenk transport og logistikk når moduler etableres. Hvordan utnytte
containere best mulig?
•
Søk informasjon og input utenfor deres egne kretser / bransje !!
•
Søk informasjon i utlandet.
© Sykehuset i Vestfold, Inge Aarseth, 2013