Avaa tiedosto
KARELIA-AMMATTIKORKEAKOULU Muotoilun koulutusohjelma Sini Sallinen RAKENNUSPIIRUSTUSTEN DIGITOINTI JA KEHITYS Opinnäytetyö Toukokuu 2015 OPINNÄYTETYÖ Toukokuu 2015 Muotoilun koulutusohjelma Sirkkalantie 12 A 80100 JOENSUU p. 050 311 6317 Tekijä Sini Sallinen Nimeke Rakennuspiirustusten digitointi ja kehitys Tiivistelmä Tässä opinnäytetyössä käsitellään rakennuspiirustuksien digitoimista ja kehitystä. Työssä perehdytään erityisesti perinteiseen käsin piirtämiseen ja tietokoneavusteiseen piirtämiseen. Työssä käydään läpi teknisen piirtämisen kehitystä, historiaa, työmenetelmiä ja –välineitä, sekä perehdytään näiden kahden piirtämistavan eroihin. Työssä tehdään lyhyt katsaus digitointimenetelmiin ja digitoinnin sekä rakennuspiirtämisen tulevaisuuteen. Opinnäytetyössä käsitellään myös rakennushankkeen suunnittelun vaiheita ja osapuolia, jotka liittyvät rakennuspiirustuksien ja dokumentoinnin syntyyn ja niiden vaikutuksiin digitoimisessa. Opinnäytetyön toiminnallisessa osuudessa digitoidaan Rantakylän uimahallin vanhat pääpiirustukset sähköiseen muotoon ja käsitellään tämän digitointiprojektin haasteita ja havaintoja. Kieli Sivuja 64 suomi Liitteet 5 Liitesivumäärä 5 Asiasanat tekninen piirtäminen, digitointi, rakennussuunnittelu, arkkitehtuuri, tietokoneavusteinen suunnittelu THESIS May 2015 Degree Programme in Design Sirkkalantie 12 A 80100 JOENSUU FINLAND Tel. +358 50 311 6317 Author Sini Sallinen Title Digitalization and Development of Construction Plans Abstract In this thesis the digitizing and development of construction drawings are discussed. The main focus of the thesis is on traditional hand drawing and computer-aided drawing. The development, history, working methods and tools of technical drawing are introduced and differences between these two drawing techniques presented. Methods of digitizing construction drawings and the development and future of these methods are briefly overviewed in the thesis. The different stages and parties of building projects with relevance to the drawing and documentation of construction drawings, as well as the digitizing of these, will also be discussed. The effects of these on digitizing construction drawings is also explained. The functional part of the thesis consists of digitizing the old general drawings of Rantakylä swimming hall into electronic form. The challenges faced with and observations made during the digitizing project are discussed. Language Pages 64 Finnish Appendices 5 Pages of Appendices 5 Keywords technical drawing, digitalization, construction planning, architecture, computer-aided design 5 Sisältö 1 Johdanto ........................................................................................................ 7 2 Viitekehys ...................................................................................................... 8 3 Arkkitehtoninen piirtäminen .......................................................................... 10 3.1 Historia .............................................................................................. 10 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 Piirtämisen ja sen työkalujen lyhyt historia.............................................................. 10 Käsinpiirtämisen aika arkkitehtitoimistoissa Suomessa ........................................... 11 Tietokoneavusteisen suunnittelun kehitys............................................................... 14 CAD suomalaisissa arkkitehtitoimistoissa ................................................................ 18 CAD:n hyödyntäminen rakennussuunnittelussa ja nykytilanne ............................... 20 3.2 Rakennushankkeen suunnitteluprosessi ........................................... 22 3.2.1 3.2.2 Rakennushankkeen suunnitteluosapuolet ............................................................... 23 Rakennushankkeen vaiheet...................................................................................... 24 4 Perinteinen vs. sähköinen piirtäminen ......................................................... 27 5 Digitalisaatio ................................................................................................ 31 5.1 Digitoinnin syyt................................................................................... 31 5.2 Digitointimenetelmiä .......................................................................... 32 5.2.1 5.2.2 5.2.3 Suunnitteluohjelmat ................................................................................................. 32 Laserkeilaus .............................................................................................................. 33 Automaattivektorointi .............................................................................................. 36 5.3 Oma digitointiprosessi ....................................................................... 36 5.3.1 Digitointiprosessin haasteet ja havainnot ................................................................ 46 5.4 Tulevaisuus........................................................................................ 48 5.4.1 5.4.2 5.4.3 Työvälineet ............................................................................................................... 49 Esitystavat................................................................................................................. 50 Tulevaisuuden tulostaminen .................................................................................... 50 6 Loppuyhteenveto ......................................................................................... 54 6.1 Tulokset ............................................................................................. 54 6.2 Pohdinta ............................................................................................ 55 7 Lähteet ......................................................................................................... 58 6 Liitteet Liite 1 Liite 2 Liite 3 Liite 4 Liite 5 Leikkaus pohjoiseen ja itään Julkisivut etelään ja pohjoiseen Julkisivut länteen ja itään 1. kerroksen pohjapiirustus 2. kerroksen pohjapiirustus 7 1 Johdanto Piirtäminen on olennainen osa suunnittelua suunnittelualaan katsomatta. Idea syntyy pään sisällä, josta se täytyy saada konkreettiseksi tuotokseksi silmien eteen. Ideaa on mahdotonta ilmaista ilman tarkasteltavaa näyttöä. Siksi suunnittelijat opettelevat piirtämään ja havainnollistamaan ideoita muille suunnitelmien kautta. Suunnitelmat sisältävät informaation, josta käy ilmi tuotteen ydinidea ja sen toteutus. Yksi informatiivisin suunnittelun ala on rakennussuunnittelu ja arkkitehtuuri. Rakennuspiirustukset sisältävät massiivisen määrän tietoa, jotta lopullinen rakennus voidaan toteuttaa. Olisi mahdotonta kuvailla tilaajalle ja rakennuttajalle, millaisen rakennuksen on mielessään suunnitellut. Siksi rakennuspiirustukset sisältävät yksityiskohtaiset tiedot siitä, mitä rakennuksessa tulee olla. Ne sisältävät esimerkiksi erilaisten rakennusosien: materiaalit, rakenteet, mitat, kalusteet, detaljit, toteutustavat, määrät, käyttötarkoitukset, työjärjestyksen ja paljon muuta. On sanomattakin selvää, että tarkkuus ja huolellisuus ovat erittäin tärkeitä näitä piirustuksia tehdessä. Kun työskentelin Arkkitehtitoimisto Arcadia Oy:lle, näin erilaisia käsin piirrettyjä rakennuspiirustuksia. Ne olivat niin tarkkoja, että oli vaikea edes sanoa, olivatko ne tehty käsin tietokoneavusteisia vai piirretty tietokoneella. suunnitteluohjelmia ja Opin tein töissä käyttämään muutamia digitointeja alkuperäisistä piirustuksista, jolloin pääsin perehtymään aiheeseen ensimmäistä kertaa. Sain innostuksen lähteä tutkimaan aihetta opinnäytetyön muodossa. Aihe kiinnosti minua etenkin teknologisen kehityksen aikakaudella syntyneenä nuorena ja halusin perehtyä lisää siihen, miten nykypäivän tietokoneavusteisen suunnittelun maailmaan on tultu. Miten entisajan perinteinen käsin piirtäminen kehittyi tämän päivän digitaaliseen piirtämiseen ja millä tavoin ne eroavat 8 toisistaan? Mitä digitalisaatio toi ja jätti mukanaan? Tulemmeko tarvitsemaan piirustustaitoa enää ollenkaan tulevaisuudessa? Ajan saatossa piirtämisen käsite on muuttunut ja saanut uudenlaisia muotoja, mitä vielä 30 vuotta sitten ei olisi osattu edes kuvitella. Teknologisen kehityksen myötä perinteiset kädentaitoa vaativat menetelmät ovat radikaalisti vähentyneet. Rakennussuunnittelussa käytettävät ohjelmat kehittyvät jatkuvasti ja ihmiseltä vaadittava työmäärä vähenee koneen hoitaessa laskutoimitukset, analyysit ja suuren osan piirtämisestä. Tutustun opinnäytetyössäni siihen, millä eri tavoilla teknologia avustaa piirtämisessä. Aiheen valinta liittyy vahvasti kiinnostukseeni rakennussuunnittelua kohtaan. Koen, että se on myös tällä hetkellä hyvin ajankohtainen aihe, sillä rakennukset, jotka on joskus piirretty käsin, alkavat rappeutumaan. Tämä tarkoittaa sitä, että muutos- ja korjaustyöt ovat näissä rakennuksissa ajankohtaisia. Niiden aikaansaamista helpottaa ajan tasalla olevat digitaaliset piirustukset, joihin muutokset voidaan suoraan piirtää ja päivittää. Selvitän, millaisia keinoja rakennuspiirustusten sähköiseen muotoon muuntamiseen on olemassa ja kuinka tämä digitointi tehdään. Toiminnallisessa osiossa näytän konkreettisen esimerkin digitoinnista, jossa digitoin Joensuun Rantakylän uimahallin sähköiseen muotoon. 2 Viitekehys Rakennuspiirustusten digitointiin liittyy keskeisinä tekijöinä rakennussuunnittelu, piirustukset ja digitalisaatio. Rakennussuunnittelu on piirustusten tuottamisen ja digitoinnin alku, jossa rakennuskohde ideoidaan yhdessä tilaajan ja käyttäjän 9 kanssa. Nämä ideat piirretään konkreettisiksi suunnitelmiksi ja dokumenteiksi, jotka havainnollistavat ja auttavat tulkitsemaan kohdetta. Piirustuksia muokataan rakennussuunnittelun puolelta ja lopputuloksena saadaan aikaan lopullinen rakennussuunnitelma. Digitalisaatio ja tässä tapauksessa tietokoneavusteinen suunnittelu helpottavat piirtämis- ja suunnitteluprosessia. Teknologia tarjoaa välineet piirustuksien tuottamiseen, visualisointiin ja suunnitelmien toimivuuden testaamiseen. Sähköinen piirustus antaa pelkkää perinteistä piirustusta enemmän tietoa suunniteltavasta kohteesta ja antaa näkökulmia suunnittelupuolelle, jossa suunnitelmia hiotaan. Sähköiset piirustukset antavat suunnittelijoille informaatiota ja suunnittelijat syöttävät tämän informaation pohjalta Rakennussuunnittelusta, yhteistoiminnalla piirustuksista aikaan rakennussuunnitelman lisää tietoa ja ohjelmiin. digitalisaatiosta maksimoitu informaatio, havainnoimiseen, kehittämiseen käyttöominaisuuksien ymmärtämiseen (kuva 1). Kuva 1. Viitekehys. sähköisiin jota ja saadaan tarvitaan rakennuksen 10 3 Arkkitehtoninen piirtäminen 3.1 Historia Piirtämisen kyky on tärkeä osa suunnittelua. Ajan saatossa piirtämisen merkitys ja työvälineet ovat muuttuneet jatkuvasti. Muinaisina aikoina uudet työtavat ja keksinnöt levisivät pikku hiljaa ympäri maailmaa matkaajien mukana. Nykypäivän teknologia ja globalisaatio pitävät ihmiset ajan tasalla uusista virtauksista asuinpaikasta riippumatta. Kuinka piirtäminen on vuosien saatossa muuttunut ja miten se on kehittynyt tämän päivän sähköiseen rakennuspiirtämiseen? 3.1.1 Piirtämisen ja sen työkalujen lyhyt historia Piirtämisen taito on ollut jo kauan ennen kirjoitustaidon keksimistä. Se on ollut osa ihmisiä niin kauan kuin ihmiskunta on ollut olemassa. Piirtämistyylin kehittyessä, kehittyivät myös piirtämiseen vaadittavat työvälineet. (Mules 2015.) Ihmiset ovat sopeutumiskykyisiä ja luovia käyttämään saatavilla olevia luonnonmateriaaleja työvälineiden ja –alustojen valmistamisessa vaihtelevissa elinympäristöissä. Varhaisimpana piirtämismuotona on pidetty hiekkakirjoitusta eli tikulla hiekkaan piirtämistä. Luola-aikoina luolamaalaukset maalattiin luonnon pigmenttiväreillä, joita saatiin esimerkiksi okrasta. Mesopotamiassa keksittiin kaivertaa ja kuivattaa savitauluja, kun taas egyptiläiset valmistivat papyrusta papyruskasveista ja kreikkalaiset ja roomalaiset käyttivät rasvasta tehtyjä vahatauluja. 11 Kreikkalaisessa Pergamonin kaupungissa alettiin valmistaa eläinten nahoista pergamenttia. Muita materiaaleja ovat olleet muun muassa puu, kivi, lehdet, kankaat, luu ja metallit, kuten messinki, pronssi, kupari ja lyijy. (Putkonen 1997.) Piirustusvälineet eivät rajoitu ainoastaan alustoihin ja piirtovälineisiin, sillä jo muinaiset egyptiläiset käyttivät apunaan puisia kulmaviivaimia. Antiikin kreikkalaiset käyttivät metallisia piirtimiä ja kaivertimia sekä suhde- ja kolmioviivaimia. Pompeijista on löydetty myös harppeja. Sulkakynä säilyi muinaisilta ajoilta piirtimenä aina 1700-luvulle asti. (Wikiwand 2015.) Monipuoliset keksinnöt piirtämisen kehityksessä johtivat lopulta paperiin, joka kehitettiin alkujaan Kiinassa noin 2000 vuotta sitten. Kiinalaiset käyttivät paperin valmistuksen raaka-aineina kasvien kuituja. Suomeen paperin valmistustaito saapui vasta 1600-luvulla. (Nieminen, Kallio, Lankia 2005.) Paperi on nykypäivänä edelleen tärkeä piirto- ja kirjoitusalusta. Sitä käytetään lähes kaikkialla. Teknologinen kehitys vie jatkuvasti sähköisten dokumenttien muotoon ja tulevaisuudessa paperiset dokumentit eivät ole enää arkipäivää. Mm. useat sanoma- ja aikakausilehdet ovat luettavissa tableteilta ja voi olla, että ne korvaavat paperiversiot jossain vaiheessa kokonaan. 3.1.2 Käsinpiirtämisen aika arkkitehtitoimistoissa Suomessa Ennen CAD-piirtämistä (Computer-Aided Design) eli tietokoneavusteista suunnittelua suunnittelu- ja arkkitehtitoimistoissa kaikki piirtämistyö tapahtui käsin. Paperi on ollut oleellinen piirustuspohja ja piirustusten tuottamiseen on käytetty laajaa skaalaa erilaisia apuvälineitä. Miten ja millä työkaluilla rakennuspiirustuksia ja -suunnitelmia työstettiin ennen sähköisen piirtämisen aikaa ja miten se kehittyi? Haastattelin arkkitehti Heikki Hoppaniaa käsin piirtämisen ajoista. 12 Kun arkkitehti Heikki Hoppania aloitti arkkitehdin työt 1960-luvulla, paperina käytettiin tavallista paperia vahvempaa kuultopaperia. Kuultopaperi oli läpinäkyvää paperia, josta voitiin tuohon aikaan ottaa kopioita (Timonen 2015). Kuultopaperista tuli ajan myötä vahvempaa laatua ja sen rinnalle kehitettiin sitäkin vahvempi muovikuultopaperi. Ennen tätä paperilaatuna oli myös paperin ja muovin sekoitusta, vellumia. Muovikuultopaperin jälkeen tuli kiiltävä kartonki, jolle tussattiin ”parempilaatuisia” esityskuvia. Luonnosteluvaiheessa piirrettiin skitsipaperille. Piirustuksien luonnosteluun käytettiin lähinnä tavallisia puisia lyijykyniä, joita teroitettiin teroituslaitteella vipukahvasta pyörittämällä tai viilalaatikolla. Viilalaatikossa oli viisto hiomapinta, jota vasten kynää pyöriteltiin. Kynän lyijypöly valui laatikon pohjalle, joka tuli tyhjentää säännöllisin väliajoin. Kynästä ja paperilta lyijypöly pyyhittiin pois harjalla. Teroittaminen oli tarpeellista, sillä lyijykynät olivat vielä kahden millimetrin paksuisia. (Hoppania 2015.) Kun haluttiin kestävää jälkeä, piirrettiin mustekynällä. Mustekynässä oli tuolloin vielä metallinen kärkiosa, jota kastettiin mustepullossa. Mustekynien ensimmäinen kehitys Hoppanian aikaan tapahtui, kun mustetäytekyniin tuli säiliöt, joihin mustetta lisättiin. Säiliö tiputti pikku hiljaa mustetta metalliseen kärkeen. Seuraavaksi tulivat Grafosin vaihtoterät, joista mustekyniin voitiin valita erilaisia päitä, ohuita ja paksuja (kuva 2). Kun tussaamalla tehtiin virheitä, ne raaputettiin pois partakoneen terällä. Partakoneen terän jälkeen alettiin käyttää kirurgiveitsiä, joissa oli vain yksi terävä reuna. Tämä oli huomattavasti helpompi työkalu, sillä partakoneen terien molemmat reunat olivat teräviä ja hankalia käyttää. (Hoppania 2015.) Rakennuspiirtäjä Turusen (2015) mukaan tussatun tekstin pois pyyhkiminen onnistui myös hellästi vedellä kastelemalla. 13 Kuva 2. Grafos-piirrin purettuna ja sen erilaisia vaihtoteriä (Wikipedia 2015). 1970-luvulla tulivat siirtokirjaimet ja kirjainkaaviot eli kirjainsabluunat. Siirtokirjaimet olivat nauhassa olevia mustekirjaimia, jotka painettiin nauhasta piirustukseen. Kirjainkaaviot olivat muovilevyjä, joissa oli kirjaimia ja muita merkkejä, joilla saatiin siistiä, identtistä tekstiä. Viivaimista Hoppania mainitsee papukaija- ja yleiskaariviivaimen, joilla voitiin tehdä kaarevia viivoja sekä mittakaavaviivaimen, jolla mitattiin mittakaavoja. Piirustukset piirrettiin piirtopöydällä, jonka asentoa voitiin vaihdella pysty- ja vaakasuorassa linjassa. Piirtopöydällä käytettiin haka- ja naruviivainta. Naruviivain on pöydän levyinen viivain, jonka päissä kulkivat narut pitkin pöydän reunoja. Näin viivoitin pysyi suorassa, kun sitä liikutettiin. (Timonen 2015.) Hakaviivain on piirustuspöydän reunaan tukeutuva irrallinen suorakulma (Wikiwand 2015). Kopiot teetettiin kopiolaitoksella. Kun haluttiin suurentaa tai pienentää mittakaavaa, piirustuksesta otettiin valokuva, josta koko saatiin skaalattua. Hoppania kertoo, että ensimmäinen kopiokone tuli toimistoon 1980-luvulla. Tämä valokopiokone kopioi työt mustavalkoisena valoherkälle paperille. Ensimmäinen kopiokone tulosti vain A4-kokoisia papereita. Mittakaavan muutokset teetettiin edelleen kopiolaitoksella. Vuosikymmenen puolivälissä tuli mittakaavaa muuttava kopiokone, mutta skaalausvalikoimat olivat vielä hyvin rajalliset. 1990-luvulla saatiin mittakaavaa jo muutettua prosenteissa, mikä oli 14 suuri edistysaskel. Värikopiokoneet tulivat toimistoon 2000-luvulla. (Hoppania 2015.) 3.1.3 Tietokoneavusteisen suunnittelun kehitys Samaan aikaan, kun arkkitehdit ja suunnittelijat työstivät suunnitelmiansa käsin, alkoi ajatus sähköisestä ajattelusta ja avusta kehittyä. Pikku hiljaa alettiin siirtymään tietokoneiden aikaan. Tietokoneista ja niiden ohjelmista tuli tärkein työkalu suunnitelmien tuottamiseen. Siitä syntyi älykäs työkaveri, joka auttaa suunnitteluprosessia ennennäkemättömällä tavalla. Se laskee ja analysoi, tuottaa sähköistä informaatiota, joka nopeuttaa ja tehostaa koko suunnittelu- ja piirtämisprosessia. Miten tietokoneavusteinen suunnittelu CAD syntyi? Teknisen piirtämisen esi-isänä voidaan pitää ranskalaista matemaatikko Gaspard Mongea, joka keksi deskriptiivisen geometrian. Monge toimi nuoruudessaan ranskalaisen sotilasoppilaitoksen piirtäjänä, jolloin hän keksi korvata linnoituslaitteiden piirtämisessä käytettävät pitkät numerolaskut deskriptiivisellä geometrialla. Tämä menetelmä pidettiin kauan salassa, kunnes Monge julkaisi metodinsa vuonna 1795. Mongen menetelmän perusajatus on kolmiulotteisen kappaleen kuvaaminen sen kahdelle toisiaan vastaan kohtisuoralle tasolle synnytettyjen projektioiden avulla. (Lehtinen 2014, 93.) Deskriptiivinen geometria osoittautui tärkeäksi keksinnöksi tietokoneavusteisen tekniikan kehityksessä. Teknisen piirtämisen työmenetelmät parantuivat merkittävästi piirustuskojeiden (kuva 3) myötä (Cohn 2010). Piirustuskoje esiteltiin noin vuonna 1930. Se mahdollisti viivaimen liikuttamisen pöytää pitkin, säilyttäen samalla halutun kulman viivaimen ja piirustuspöydän reunan välillä. Piirustuskojeessa yhdistyi 15 T- ja kolmioviivaimen, astelevyn ja mittasuhdemäärittelyn ominaisuudet, mikä lisäsi huomattavasti piirustuksien piirtämisen tehokkuutta. (Kliphardt 2015.) Vaikka se helpotti teknisen käsin piirtämisen työtapoja, piirrettiin edelleen käsin eikä teknisen piirtämisen tekniikan kehityksessä tapahtunut juuri muutoksia ennen toista maailmansotaa (Cohn 2010). Kuva 3. Piirustuskoje (Mystal 2015). Toinen maailmansota lentokonesuunnittelun ohjusten ratojen ensimmäiset aiheutti valtavan lujuuslaskelmiin, laskemiseen. ohjelmoitavat laskentatarpeen salakirjoituksen Sodan aikaan kasvun murtamiseen 1940-luvulla tietojenkäsittelykoneet. mm. ja valmistettiin (Tietokoneopas 2015.) Pääosa kehityksestä tapahtui Massachusettsin teknologisessa instituutissa (MIT). 1950-luvulle mennessä kymmeniä ihmisiä työskenteli jo työstökoneiden numeerisen ohjauksen ja teknisen suunnittelun automatisoinnin parissa. Merkittävimpinä tekijöinä nykypäivän CAD-piirtämisen alulle pidetään Patrick Hanrattya sekä Ivan Sutherlandia. Vuonna 1957 General Electricillä työskennellessään Hanratty kehitti PRONTO:n (Program of Numerical Tool 16 Operations), joka oli ensimmäinen kaupallinen CNC-ohjelmointijärjestelmä. Sutherland julkaisi 1960-luvun alkupuolella väitöskirjatyönään Sketchpadin. Sketchpad oli ensimmäinen graafinen käyttöliittymä, jossa muiden toimintojen ohella, kuvaputkinäytöllä olevia objekteja kontrolloitiin valokynän avulla (Cohn 2010.) Sketchpad muistutti hyvin paljon nykyisiä CAD-ohjelmia, vaikka se suorittikin vain yksinkertaisia komentoja nykyisiin ohjelmiin verrattuna. Muun muassa objektin tarkasteleminen eri suunnista ja näkymistä oli mahdollista. Myös muita merkittäviä edistysaskelia kohti CAD-piirtämistä harpattiin 1960luvulla. Teknologiayhtiö Auto-troll kehitti ensimmäisen digitoijan, laitteen, jota käytetään analogisten signaalien muuntamiseen digitaalisiksi signaaleiksi. (Cohn 2010.) Digitoija muuntaa siis esimerkiksi kuvan ja äänen muotoon, jota tietokone pystyy ymmärtämään (Oxford Dictionaries 2015). 1960-luvulla kehitettiin myös ensimmäinen interaktiivinen tuotannon grafiikan valmistusjärjestelmä, DAC-1. Vuosikymmenen loppuun mennessä oli perustettu jo useita omia aloittelevia CAD-ohjelmiaan kaupallistavia yrityksiä. Näitä yrityksiä olivat mm. SDRC, Evans & Sutherland, Applicon, Computervision ja M&S Computing. (Cohn 2010.) 3D-mahdollisuuksia 2D-piirtämisen sijaan alettiin tutkia 1970-luvulle mennessä. Vuosikymmenen merkittävimpiä keksintöjä oli Ken Versprillen väitöskirjatyö NURBS (Non-uniform rational basis spline). NURBS on matemaattinen malli, joka loi perustan CAD-ohjelmien vapaamuotoiselle 3D-kurvi- ja pintamallinnukselle. Toinen ajan edistysaskel oli Alan Grayerin, Charles Langin ja Ian Braidin kehittämä PADL (Part and Assembly Description Language), ”kiinteiden objektien” mallintaja. (Cohn 2010.) Kiinteä mallintaminen on kehittynein geometrisen 3D-mallinnuksen menetelmä. Tyypillinen geometrinen malli on koottu ”rautalankamalliksi”, joka esittää objektin ääriviivojen muodossa. Kun näiden ääriviivojen väliin luodaan pinta, objektin saa näyttämään kiinteältä. Se auttaa suunnittelijaa näkemään objektin oikeana tuotteena ja sitä voidaan tarkastella kiinteänä joka suunnasta. (Khemani 2008.) 17 Tietokoneavusteinen suunnittelu tuli laajemmin mahdolliseksi mikrotietokoneiden myötä 1970- ja 1980-lukujen vaihteessa (Penttilä 2009). UNIX-työasemien ilmestyessä 1980-luvun alkupuolella, alkoivat kaupalliset CAD-järjestelmät, kuten CATIA, ilmaantua ilmailu-, auto- sekä muille teollisuuden aloille. Merkittävin kynnys CAD-työskentelyn omaksumiselle tapahtui kuitenkin, kun IBM julkaisi ensimmäisen PC:n vuonna 1981. Seuraavana vuonna joukko ohjelmoijia perustivat Autodeskin. Vuonna 1983 Autodesk julkaisi ensimmäisen merkittävän CAD-ohjelmansa PC:lle, AutoCAD:n. AutoCAD oli tärkeä osa CAD-suunnittelun kehityskulkua. Se sisälsi suuren osan ajan CAD-ohjelmien toiminnoista ja se maksoi vain viidesosan niiden hinnoista. Kehittynyt suunnittelu ja tekniset toiminnot olivat nyt edullisesti kaikkien saatavilla. Muiden ohjelmistovalmistajien oli ryhdyttävä hintakilpailuun. CAD-piirtäminen oli silti edelleen enimmäkseen 2D-piirtämistä. (Cohn 2010.) Muutos 2D-piirtämiseen tuli vuonna 1987 Pro/ENGINEER-ohjelman julkaisemisen myötä. Se oli CAD-ohjelma, joka perustui kiinteään geometriaan ja osien määrittelyyn tekniikoilla. Koska sen ja kokoamiseen ajan PC:t toimintopohjaisilla eivät olleet tarpeeksi parametrisilla tehokkaita, Pro/ENGINEER toimi UNIX-työasemilla. Se oli silti selkeä tiennäyttäjä 3Dmallintamiseen. Vuosikymmenen loppupuolella julkaistiin useita 3D- mallinnuskerneleitä eli käyttöjärjestelmän ytimiä, etenkin ACIS ja Parasolids, jotka muodostivat pohjan muille historiapohjaisille parametrisille CAD-ohjelmille. (Cohn 2010.) PC oli jo kykenevä 3D-CAD:n edellyttämille laskelmille 1990-luvulle mennessä. Vuonna 1995 julkaistiin SolidWorks, joka oli ensimmäinen merkittävä kiinteiden objektien mallintaja Windowsille. Sitä seurasivat mm. SolidEdge ja Inventor. Moni alkuperäisen CAD:n kehittäjä 60-luvulta siirtyi uudempien yritysten palvelukseen 1990-luvulla. Ala vakiintui neljään päätekijään: Autodeskiin, Dassault Systemsiin (joka hankki SolidWorksin vuonna 1997), PTC:hen ja UGS:ään muiden pienempien tekijöiden ohella. (Cohn 2010.) 18 3.1.4 CAD suomalaisissa arkkitehtitoimistoissa Suomessa oli vain muutama suuri arkkitehtitoimisto 1980-luvulla, joilla oli resursseja isoihin tietokonejärjestelmiin ja tietokoneavusteiseen suunnitteluun. Nämä toimistot käyttivät suuria kelatietokoneita, jotka tarvitsivat kokonsa puolesta oman huoneen. PC:n tullessa markkinoille, vapautui tietokoneavusteisen suunnittelun mahdollisuus myös pienemmille toimistoille, kuten Arkkitehtitoimisto Helasvuo & co:lle (nykyinen Arkkitehtitoimisto Arcadia Oy). (Hoppania 2015.) CAD-ohjelmat eivät alkujaan olleet soveltuvia suomalaisiin rakennussuunnittelutoimistoihin. Ne eivät olleet pelkästään englanninkielisiä, vaan myös mittayksiköt ja symbolit olivat amerikkalaisten standardien mukaisia. Olisi myöskin ollut liian työlästä opetella ohjelmien käyttöä englanninkielisistä manuaaleista. Vasta suomalaisten kehitettyä AutoCADiin suomalaisten standardien mukaiset sovellukset/lisäkappaleet 80-luvun lopulla, alkoivat CADohjelmat olla käyttökelpoisia suomalaiseen rakennussuunnitteluun. Ensimmäisiä sovelluksia olivat Pentti Määtän kehittämä PomArk ja Tuttujewin ARKSystems. Niiden avulla mittayksiköt voitiin nyt määrittää tuumien sijaan millimetreissä, ne sisälsivät suomalaiset symbolit (esimerkiksi wc-pöntön symboli oli nyt suomalaisittain tulkittava) ja ennen kaikkea käyttö onnistui suomen kielellä. (Laakkonen 2015.) Suomessa Helasvuon työntekijät tekivät tutustumis/ekskursio-matkat Helsinkiin ja Kotkaan, joissa jotkin arkkitehtitoimistot aloittelivat CAD:n käyttöä. Helasvuon toimistoon tuli 1990-luvun alussa ensiksi 3-4 pöytätietokonetta ohjelmineen, joiden käyttöä muutama työntekijä alkoi harjoittelemaan. Ensimmäinen toimistolla käytettävä ohjelma oli AutoCAD 9-versio. PomArkin kehittäjä Pentti Määttä kävi itse opettamassa ohjelman käyttöä toimistolla. Loput kolmestakymmenestä työntekijästä jatkoivat käsin piirtämistä. Toimiston johto huomasi tietokoneavusteisen piirtämisen tuomat hyödyt ja hankkivat hiljalleen 19 koneita lisää. Ajan kuluessa käsin piirtäminen jäi pois kokonaan ja kaikki työt tehtiin tietokoneilla. Tähän vaikutti etenkin tilaajien halu saada hienoja kuvia nopeammin, eivätkä he enää tilanneet käsin piirrettyjä piirustuksia. Käytännön pakosta oli siis pakko opetella piirtämään koneella. (Laakkonen 2015.) Arkkitehtitoimistot aloittivat tietokoneavusteisen suunnittelun ja lähettivät suunnitelmansa kopiolaitokseen, jossa teetettiin muille suunnittelijoille paperiversiot (Laakkonen 2015). Ne olivat nk. kuultokopioita. Koska muut suunnittelijat piirsivät vielä käsin, he tekivät omat piirroksensa varsinaisten arkkitehtipiirustuksien päälle. (Timonen 2015). Kun CAD:iin alettiin saada myös heidän tarvitsemiaan symboleita, esimerkiksi LVI-tekniikan suunnittelussa käytettäviä ilmanvaihtosymboleita, myös muut alkoivat työstää töitään tietokoneilla ja CAD-ohjelmilla. Internetin saapuessa suurelle yleisölle, tieto saatiin kulkemaan sähköisesti sähköpostilla, eikä enää tarvinnut käyttää fakseja. (Laakkonen 2015.) Murrosvaiheessa, jossa CAD-piirtäminen teki vielä tuloaan ja 1990-luvun lama oli meneillään, osaavia käsin piirtäjiä tarvittiin ja toimistossa selvittiin muutamalla ”CAD-opettajalla”. Käsin piirtämisen tarve kuitenkin väheni ja käsin piirtäjiä oli liian paljon töihin nähden. Helasvuon toimistossa tehtiin vielä tuolloin asemakaavoitushommia rakennussuunnittelun lisäksi. Asemakaavoitus tarvitsi myös omat kalliit CAD-ohjelmat, joihin ei kannattanut sijoittaa, sillä asemakaavoitustöitä ei ollut enää paljoa tarjolla aiempaan nähden. Hintakilpailu oli kovaa tietokoneavusteisten suunnittelutoimistojen kanssa, jotka polkivat hintoja alas, eikä asemakaavoitusta kannattanut enää tehdä. Töiden vähyys lomautti työntekijöitä ja johti myös osittain irtisanomisiin. (Hoppania 2015.) 20 3.1.5 CAD:n hyödyntäminen rakennussuunnittelussa ja nykytilanne Varsinainen CAD-suunnittelun murroskausi rakennussuunnittelussa oli 1990luku. Tämä oli mullistava vuosikymmen rakennuspiirtämisessä, sillä tuolloin rakennushankkeissa siirryttiin käsin piirretyistä paperipiirustuksista digitaaliseen 2D-piirtämiseen. Suomessa noin 70-80% rakennushankkeista oli jo CADavusteisia 1990-luvun lopulla. rakennussuunnitelmista 2000-luvun tuotettiin loppuun mennessä CAD-järjestelmillä, valtaosa tallennettiin piirustustiedostoina ja jaettiin kaupallisten projektipankkien kautta. (Penttilä 2009.) Kuten aiemmin mainittiin, 2D-piirtämisen rinnalla on tehty kolmiulotteista mallintamista eli suunnittelukohteen muodon kuvaamista jo 1960-luvulta lähtien. Useimmiten 3D-mallintaminen rakennussuunnittelussa on ollut muodon kuvaamista visualisointi- ja havainnollistamistarkoituksessa. (Penttilä 2009.) Tämä on voitu toteuttaa esimerkiksi venyttämällä kaksiulotteisia objekteja kolmiulotteisiksi. Yhä useammat rakennussuunnitelmat toteutetaan nykyisin rakennuksen tietomallina (BIM, Building Information Model), joka visualisoitujen muotojen lisäksi sisältää tietoa rakennuksesta ja sen osista. Kun perinteiset 3Dmallit vain kuvastavat esimerkiksi ovea, rakennuksen tietomallissa oleva ovi on niin sanotusti ”älykäs objekti”, joka sisältää oven informaation ja ohjelma ymmärtää oven olevan ovi. BIM-mallin älykkäät objektit muodostavat virtuaalisen prototyypin fyysisestä rakennuksesta ja sillä voidaan simuloida rakennuksen käyttäytymistä ennen kuin itse rakentaminen aloitetaan (Graphisoft 1012). Mallin avulla voidaan arvioida esimerkiksi rakennuksen energian kulutusta ja simuloida valaistusta ja ilmanvaihtoa (Penttilä 2009). Rakennussuunnitelmien tuottaminen on aiempaa helpompaa, sillä malliin tehtävät muutokset päivittyvät suoraan koko malliin ja sen dokumentteihin, eikä jokaista kuvaa, kuten leikkaus- ja pohjapiirrosta, tarvitse päivittää erikseen (Graphisoft 2012). Rakennuksen tietomalli osaa myös tehdä automaattisesti esimerkiksi ovi- ja ikkunaluetteloita ja tuottaa erilaisia laskelmia, kuten rakennuksen alat. 21 Vielä jokin aika sitten suunnittelijoiden ongelmana oli tiedostomuotojen vaihtelevuus ja ohjelmien ongelma ymmärtää eri tiedostomuotoja. Tällöin ainoana vaihtoehtona oli jäljentää toisen suunnittelualan suunnitelma omaan piirustukseen. Nykyisin rakennuksen tietomallintamisessa käytetään pääasiallisesti tietomallimuotoista tiedon tallennusformaattia IFC:tä. Se on ohjelmistoriippumaton tallennusmuoto, joka on tarkoitettu tiedon siirtoon eri ohjelmien välillä. IFC:tä ymmärtävät ohjelmat, esim. CAD-järjestelmät pystyvät siirtämään visuaalisen mallin lisäksi älykkäiden objektien tietoja. Solid Model Checker on esimerkki tietomalliohjelmasta, jossa suunnitelmat voidaan yhdistää (kuva 4). (Penttilä 2009.) Ohjelmassa suunnitelmien eroavaisuudet, päällekkäisyydet, puutokset ja muut virheet voidaan tarkistaa automaattisesti. Jos esimerkiksi sähkö- ja ilmanvaihtolaitteet ovat päällekkäin, ohjelma havaitsee ongelman. Kuva 4. Tietoa saadaan suunnittelijoiden tietomalleista sekä niiden nk. yhdistelmämalleista (Penttilä 2009). 22 Kuva 5. Eri työskentelytapojen osuus suunnitteluajasta arkkitehtuurissa Ruotsissa (Samuellson & Björk 2014). Kuvasta 5 voidaan todeta suunnittelumenetelmien omaksumisen kehitys 2000luvun aikana Ruotsin osalta. Käsin piirtämisen osuus on vähentynyt huomattavasti vuosikymmenen aikana ja vuoden 2011 käsin piirtämisen osuus voidaan selittää mahdollisesti käsin tehdyllä luonnostelulla. 3D-mallintamisen osuus kasvaa jatkuvasti ja on mahdollista, että lähitulevaisuudessa perinteinen 2D-piirtäminen jää rakennussuunnittelun taholta kokonaan pois. 3.2 Rakennushankkeen suunnitteluprosessi Rakennussuunnittelussa suunnitelmia ja piirustuksia tekevät arkkitehtisuunnittelun lisäksi myös muut osapuolet. Arkkitehdit pitävät huolta rakennuksen kokonaiskuvasta, kokoavat eri alojen suunnittelijoiden suunnitelmat yhteen ja huolehtivat niiden yhteneväisyydestä. Rakennushanke on pitkämittainen prosessi, jonka aikana eri suunnitteluosapuolet tuottavat lukuisia rakennuspiirustuksia sekä muita dokumentteja erilaisista hankkeen vaiheista. Jotta voidaan suunnitteluprosessista on ymmärtää, miten kokonaisuudessaan laajasta kyse, piirustus- täytyy ja ymmärtää rakennushankkeen eri vaiheet ja mistä suunnitelmia tuottavat osapuolet 23 koostuvat. Rakennushankkeen aikaiset piirustukset vaikuttavat oleellisesti rakennuspiirustuksien digitointiin. 3.2.1 Rakennushankkeen suunnitteluosapuolet Rakennushankkeen suunnittelu koostuu arkkitehtisuunnittelusta, rakennusteknisestä suunnittelusta, teknisten järjestelmien suunnittelusta sekä kustannussuunnittelusta ja määrälaskennasta. Arkkitehtisuunnittelun tehtävänä on rakennuksen kokonaissuunnittelu. Rakennushankkeen lopputuloksena tähdätään arkkitehtoniseen kokonaisratkaisuun, jossa yhdistyvät toiminnalliset, tekniset, taiteelliset ja taloudelliset ratkaisut. Huomioon otetaan myös turvallisuus- ja terveellisyysnäkökohdat rakennuksen käytön kannalta sekä vaikutukset kaupunkiin ja ympäristöön. Arkkitehtisuunnitteluun liittyy myös muita suunnittelutehtäviä, kuten sisustus- ja vihersuunnittelu sekä akustinen suunnittelu. (Rakennustietosäätiö 1989.) Rakennustekniseen suunnitteluun kuuluu perustus-, runko- ja rakenneratkaisujen kehittäminen, rakenteiden mitoitus sekä rakennuksen toteutettavuudesta ja Suunnittelutehtävät rakennusteknisestä voidaan jakaa toimivuudesta geotekniseen sekä huolehtiminen. rakenne- ja elementtisuunnitteluun. (Rakennustietosäätiö 1989.) Teknisten järjestelmien suunnitteluun kuuluu LVI-tekninen suunnittelu eli lämmitys-, vesi- ja viemärijärjestelmien sekä ilmankäsittelyjärjestelmien suunnittelu, automaatiotekninen ja instrumentointisuunnittelu, joka vastaa kiinteistöihin liittyvien laitosten ja laitekokonaisuuksien ohjauksesta, sääntöjen ja valvonnan suunnittelusta ja ohjelmoinnista. Automaatioteknisestä ja instrumenttisuunnittelusta voi vastata LVI- tai sähkösuunnittelija. Näiden lisäksi 24 siihen kuuluu sähkösuunnittelu, joka sisältää energiajärjestelmien, lämmityslaitosten, valaistuksen ja kuluttajaverkostojen suunnittelun sekä teletekninen suunnittelu. Teletekniseen suunnitteluun sisältyy tiedonsiirtoon, käyttö- ja toimintaturvallisuuteen, viestintään ja henkilöpalveluihin kuuluvien sähköisten järjestelmien suunnittelu sekä kiinteistönhoitosuunnittelu. Teknisten järjestelmien erikoisuunnitteluun voi kuulua esimerkiksi palo- ym. turvallisuus, hissit, kuljettimet, kylmälaitteet, paineastiat ja korroosionesto. (Rakennustietosäätiö 1989.) Kustannussuunnittelussa voidaan tarvita erillistä kustannussuunnittelijaa rakennuskustannusten ja ylläpitokustannusten asiantuntemukseen. Saman suunnittelijan tehtäviin voi kuulua rakennuttajan määrälaskenta. (Rakennustietosäätiö 1989.) 3.2.2 Rakennushankkeen vaiheet Talonrakennushankkeen vaiheet jaetaan tarveselvitykseen, hankesuunnitteluun, rakennussuunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöönottoon. Suunnittelijoiden tehtävät muuttuvat joka vaiheessa ja suunnitelmat kehittyvät alusta loppuun saakka. Rakennushanke lähtee käyntiin tarveselvityksestä. Tarveselvityksessä selvitetään ja arvioidaan hankkeeseen ryhtymisen tarpeellisuutta, edellytyksiä ja mahdollisuuksia. Niiden tuloksista kootaan tarveselvitys, joka määrittelee hankkeen perustan. Tarveselvityksen pohjalta tehdään hankesuunnittelupäätös. Tässä vaiheessa suunnittelijat tarjoavat rakennussuunnittelun asiantuntemusta hankittavalle tilalle asetettavien (Rakennustietosäätiö 1989.) vaatimusten määrittelemisessä. 25 Hankesuunnitteluvaiheessa toteuttamismahdollisuudet selvitetään sekä hankkeen vaihtoehtoiset toteuttamistarpeet, toteuttamistavat. Vaiheen tuloksista kootaan hankesuunnitelma. Hankesuunnitelmassa toteuttamistavalle ja lopputuotteelle asetetut laajuus- ja laatutavoitteet kiinnittävät hankkeen kustannustason ja aikataulun. Sen pohjalta tehdään investointipäätös eli päätetään tullaanko rakennushankkeeseen investoimaan. Suunnitteluosapuolen työ painottuu rakennussuunnittelun pohjaksi tarvittavien tietojen kokoamiseen ja muokkaamiseen, ja suunnittelijat laativat tarvittaessa ohjelmapiirustuksia havainnollistamaan rakennussuunnittelutavoitteita. Arkkitehtisuunnittelu on hankesuunnitteluvaiheessa ennakkosuunnittelua. (Rakennustietosäätiö 1989.) Rakennussuunnitteluvaihe suunnitteluosapuoli on on lähinnä täysin laajimmillaan. suunnittelutyötä, jossa Rakennussuunnitteluvaiheessa hankesuunnitelman pohjalta luodaan lopputuotteen arkkitehtoninen ratkaisu, tekniset järjestelmät ja toteuttamistapa. Näiden pohjalta tuotetaan suunnitelmaasiakirjat, joiden mukaan rakennus voidaan rakentaa. Aluksi tuotetaan ehdotussuunnitelmat, joiden avulla tutkitaan vaihtoehtoisia, pääpiirteellisiä perusratkaisuja esimerkiksi toiminnallisuuteen, rakennuksen tekniikkaan, rakennustaiteellisuuteen, ympäristöön ja sijoitukseen tontille. Suunnitteluratkaisuksi valittu ehdotus täydennetään luonnossuunnitelmaksi, jossa ratkaisun tekniset ja toiminnalliset yksityiskohdat ja suunnitelmien rakentamissäännösten mukaisuus tutkitaan tarkemmin. Toisin sanoen luonnossuunnitelmat tarkentavat ehdotussuunnitelmien yleisratkaisua. Kun luonnossuunnitelmat on hyväksytty, rakennussuunnittelua voidaan jatkaa työpiirustusten ja rakennuslupa-asiakirjojen osalta. Arkkitehti toimittaa tekemänsä työpiirustukset muille suunnittelijoille, mistä he kaikki saavat yhteisen suunnittelupohjan. Muut suunnittelijat työstävät näiden piirustusten mukaiset suunnitelmat, esimerkiksi LVI- ja sähköpiirustukset. Arkkitehdin tehtävänä on pitää huoli suunnitelmien yhteneväisyydestä. Rakennuslupahakemukseen tehdään rakennuksen pääpiirustukset (asema-, pohja-, leikkaus- ja julkisivupiirustukset) ja viranomaisten vaatimat selvitykset, lausunnot ja laskelmat. Rakennuslupa-asiakirjoissa rakennuksella on jo lopullinen hahmonsa. (Rakennustietosäätiö 1989.) 26 Rakentamisvaiheessa rakennussuunnittelijat laativat toteutuspiirustukset ja valmistussuunnitelmat. Yksityiskohtaiset valmistussuunnitelmat ovat työmaatöitä ja tehdasvalmistusta varten ja ne täydentävät aiempia suunnitelmia toteutuksen aikana osa- ja asennuspiirustuksilla. Jokainen suunnittelijaosapuoli valvoo osaltaan, että työmaan toteutukset ovat heidän suunnitelmiensa mukaisia. (Rakennustietosäätiö 1989.) Käyttöönottovaiheessa toteutetaan lopulliset ajantasapiirustukset eli loppukuvat, jotka vastaavat valmista rakennusta. Ne esittävät rakennuksen sen käyttö-, ylläpito- ja huoltohenkilökunnalle sellaisenaan kuin se on rakennustyön vastaanottohetkellä. Suunnittelijoiden on laadittava tarvittavat asiakirjat, toimitettava ne käyttäjille ja opetettava rakennuksen käyttöä eli varmistettava, että kiinteistöjen hoidossa tarvittavat asiakirjat tulevat riittävällä varmuudella käyttäjien tietoon. (Rakennustietosäätiö 1989.) Kuva 6. Kaavio hankkeen suunnitteluvaiheista ja osapuolista sekä esimerkkejä eri vaiheiden asiakirjoista (RT 15-10772). 27 4 Perinteinen vs. sähköinen piirtäminen Käsin ja sähköisesti piirrettyjen piirustusten välillä on selkeä yhteys: ne ovat ihmisten piirtämiä. Vaikka työtavat ja –välineet ovat radikaalisti muuttuneet lähi vuosikymmenien aikana, piirustusten luominen on edelleen ihmisten aikaansaannosta. Piirustus- ja suunnittelutyömenetelmät kehittyvät nopeaa vauhtia eteenpäin, mutta ne tarvitsevat suunnittelijan. Koneet eivät ole niin älykkäitä, että ne osaisivat ajatella itse, ainakaan vielä. Kaikki on lähtöisin ihmisen pään sisältä ja piirtämistyö toteutetaan käsien kautta, tehtiin se sitten kynän tai tietokonehiiren välityksellä. On hyvä muistaa, että ihmiset tekevät virheitä. Niin kauan kuin ihminen toimii itse ”piirtäjänä”, virheet ovat väistämättömiä. Vaikka tietokoneet eivät osaa ajatella, ne on ohjelmoitu tarjoamaan informatiivista apua ja auttamaan ongelmien ratkaisemisessa suunnitelmia laadittaessa. Tietokoneella piirtäminen tuo myös monia muita hyötyjä käsin piirtämiseen nähden. Rakennuspiirustukset ovat isokokoisia. Ne tehdään usein 1:50 ja 1:100 mittakaavaan, joten varsinkin isommat kohteet ovat paperilla suuria. Koko ei ole ainoa ongelma, sillä yksittäiseen projektiin tehdään piirustuksia suuri määrä. Yksi rakennus vaatii julkisivukuvia, pohjapiirroksia, leikkauskuvia, mittakuvia, detaljikuvia, luetteloita, selostuksia jne. Lisäksi näitä piirustuksia on eri toteutusvaiheista ja eri suunnittelualoilta. Käsin piirretyt piirustukset vievät siis paljon tilaa, jonka vuoksi niille tarvittiin aiemmin arkistointihuoneita. Arkistoinnin lisäksi piirustusten tuottaminen vaati tilavaa työskentelytilaa piirustuspöytineen ja -välineineen. Tietokoneella tila ei ole ongelma, sillä yhdelle kovalevylle mahtuu mittava määrä tiedostoja. Nykyisin on olemassa myös pilvipalveluja, joissa tiedostot tallennetaan ikään kuin internetin ”pilveen”, jolloin tietokone ei tarvitse omaa, konkreettista tallennus- ja prosessointitilaa. Työskentelytila on entisajan työvälineisiin nähden tietokoneen kanssa pienempi, sillä työskentelyyn tarvitsee vain kohtuullisen kokoisen työpöydän, jolle voi sijoittaa tietokoneen, näytön, näppäimistön ja hiiren. 28 Kuten aiemmin mainitsin, piirustuksien virheet ovat väistämättömiä. Vesiliukoisilla tusseilla muovipohjalle piirrettäessä korjaaminen oli vielä suhteellisen helppoa. Virheet korjattiin erikoispyyhekumilla ja kastelemalla paperia vedellä. Kuultopaperin virheiden korjaaminen oli haastavampaa, sillä virheet raaputettiin paperilta terävällä parta- tai kirurgiveitsellä. Tällöin oli varottava, ettei paperi kulu rikki (Turunen & Hoppania 2015). Mikäli virheen laatu on suuri, paperipiirustuksissa on viisaampaa aloittaa uudelleen alusta asti, kuin raaputtaa iso alue työstä. Tietokoneella muokkaus on huomattavasti yksinkertaisempaa, sillä sähköisesti työskennellessä ei tarvitse varoa herkkää piirustuspohjaa ja virheiden pois pyyhkimiseenkin tarvitsee vain yhden napin painalluksen. Yksi tärkeimmistä eroista piirustusmuotojen välillä on varmasti suunnitelmien liikkuvuus. Käsin piirtämisen aikaan piirustukset lähetettiin kopiolaitokseen, jossa oli ”juoksupoikia”, jotka kuljettivat piirustuksia eri osapuolille (Hoppania 2015). Paperikopiot lähettipalveluidensa tilataan kautta edelleen haluttuun kopiolaitoksilta, paikkaan. jotka vievät Piirustusten ne lähetys kopiolaitokseen tapahtuu kuitenkin sähköisesti. Nykyisin piirustukset kulkevat sähköpostin tai projektipankkien kautta internetissä ja suunnitelmat liikkuvat eri suunnittelijoilta toisille ja rakennuttajille silmän räpäyksessä. Käsin piirtämisen aikaan arkkitehtipiirustuksista otettiin toisille suunnittelijoille läpikuultavat kopiot, nk. ”transparentit”, joihin he piirsivät omat suunnitelmansa (Hoppania 2015). Suunnitteluohjelmilla työskenneltäessä mm. arkkitehti-, kaavoitus- ja talotekniikkasuunnitelmat kootaan samoihin tiedostoihin. Nykyisin tiedostoja lähetetään internetin kautta yksittäisinä tiedostoina, joista tarvittavat tiedot kopioidaan omaan tiedostoon. Käytössä on kuitenkin jo ohjelmia, joissa kaikki suunnittelutyöt voidaan alasta riippumatta tehdä täysin samaan tiedostoon. Osapuolien kommunikaatio ja suunnitelmien yhteensovitus on helppoa ja nopeaa. Eri suunnitelmat ja rakennusosat ovat tiedoston eri tasoilla, jotka voidaan sulkea ja laittaa näkyviin muutamalla klikkauksella. 29 Kummatkaan työtavat eivät ole täysin ongelmattomia säilyvyyden suhteen. Paperi ei ole ikuista, sillä se haurastuu ajan kanssa. Jos paperiin tulee ruttuja tai sitä taitellaan, taittuneen kohdan mustejälki kuluu. Tahrat ovat paperissa pysyviä. Tietokoneelta tulostettuun paperiin kuuluu samat ongelmat, mutta tiedostoa voidaan tulostaa niin kauan kuin tiedosto on olemassa. Tiedostot ovat kuitenkin alttiita tietoturvaongelmille, kuten viruksille ja tietokonehäiriöille. Työskentely on myös riippuvaista sähköstä. Työntekovaiheessa sähkökatkot eivät ole tervetullut ilmiö, ellei ole muistanut tallentaa tiedostoa. Käsin piirretyissä papereissa tallentaminen ei ole ongelma, mutta haurauden ongelmat tulevat ilmi esimerkiksi tulipalon sattuessa. Arkkitehtitoimistoissa tietokoneen tiedostoista on tapana ottaa varmuuskopiot tulenkestävään säilytyskaappiin. Teknologinen kehitys kulkee eteenpäin huimaa vauhtia, mikä aiheuttaa myös teknologian nopeaa vanhenemista. Viestintä- ja tiedostomuodot sekä suunnitteluohjelmat vaihtuvat ja kehittyvät nopeaan tahtiin. Tiedostojen suuri haittapuoli on varsinkin juuri tiedostomuotojen kehitys, eivätkä tietokone ja suunnitteluohjelmat osaa tunnistaa vanhoiksi käyneitä tiedostomuotoja, jolloin vanhoja töitä ei saa enää auki (Timonen 2015). Tiedostomuotoja voi muuntaa toiseen muotoon, mutta tässä prosessissa tietoa usein häviää. Teknologian kehitys tarkoittaa jatkuvaa opettelua, koulutusta ja teknologian mukana pysymistä. Tietokone on hyödyllinen väline, mitä tulee laskutoimituksiin. Kone osaa laskea suoraan erilaisia mittoja, mm. korkoja, pituuksia, aloja ja tilavuuksia. Nämä voi kätevästi tarkistaa missä tahansa vaiheessa. Sähköisiin piirustuksiin voidaan sisällyttää informaatioita (rakennuksen tietomallinnus) esimerkiksi piirustuksen ikkunoihin voidaan määrittää yksityiskohtaisemmat tiedot, kuten mitat ja materiaalit. Näiden älykkäiden objektien informaation pohjalta ohjelma pystyy tuottamaan erilaisia luetteloita, kuten ovi- ja ikkunaluetteloita. Aiemmin nämä tiedot jouduttiin kirjoittamaan ja laskemaan täysin käsin. 30 Yksi merkittävä CAD-ohjelmien ominaisuus käsin piirtämiseen verrattuna on automaattinen kolmiulotteinen visualisointi. Aiemmin kolmiulotteiset mallit saatiin rakentamalla pienoismalleja, nykyisin 3D-malli tuotetaan suoraan koneelle. Lisäksi 3D-tulostimet ovat yleistymässä ja tulevaisuudessa suunnittelutoimistoissa pienoismallit tulostetaan mahdollisesti suoraan 3D:nä. Perspektiivikuvat piirrettiin ennen käsin, mutta suunnitteluohjelmalla voidaan tuottaa haluttu kuva mallin eri kuvakulmista vain kuvaa pyörittämällä. Ulkopuolisen mallin tarkastelun lisäksi on mahdollista kävellä kuvitteellisesti rakennuksen sisällä. Tätä kutsutaan virtuaalikävelyksi. Tietokoneilla skaalaus on huomattavasti helpompaa kuin aiemmin. Mittakaava voidaan muuttaa suoraan ohjelmasta ja määrittää erikseen tulostusasetukset. Kun käsin piirtämisen aikaan mittakaavaa haluttiin muuttaa, se tehtiin kopiokoneilla. Skaalausmahdollisuudet olivat kuitenkin tuolloin vielä hyvin rajalliset (Laakkonen 2015). Arkkitehti Hoppania kertoo, että entisaikaan muodot olivat rajoitteellisia ja rakennuksiin tehtiin helppoja, viivaimilla piirrettäviä kulmia. Kaaria vältettiin. Tietokoneiden tultua muodot vapautuivat ja arkkitehtuurin ilme muuttui. Katukuvaan saapuivat esimerkiksi isot ”lasilaatikot”. Tämä johtuu myös teknologian ja rakennustekniikan sekä laskemisen kehityksestä. Hoppania kuitenkin korostaa, että tietokoneet vain helpottavat suunnittelua, monimutkaiset jutut ovat olleet jo aiemmin mahdollisia. Vaikka teknologia on vapauttanut rakennussuunnittelua, vielä nykypäivänä valitetaan ilmeettömistä, tylsistä rakennuksista. Tämä johtuu taloudellisista kustannussyistä ja kalliiksi tulevat vapaat muodot hylätään (Kantele 2015). Käsin piirtämisen aikaan samanlaisia rakennuksia tehtiin paljon, sillä niitä voitiin pitkälti kopioida yhdestä suunnitelmasta. Tämä näkyi rakennuskustannuksissa ja tilaaja sai rakennukset halvemmalla. (Laakkonen 2015.) 31 Vaikka suunnittelutoimistoissa työskennellään nykyisin tekniikan avulla, käsin piirtämisen taito ei ole täysin unohtunut. Ideat ja luonnokset piirretään edelleen paperille. Paperille ideoiminen ja ratkaisujen etsiminen on nopeampaa kuin tietokoneella. Sähköinen piirtäminen itsessään ei välttämättä ole nopeampaa kuin perinteinen käsin piirtäminen. Suunnitteluohjelmien ominaisuudet, kuten virheiden korjaamisen helppous, valmiit objektit ja objektien kopioiminen edellisistä suunnitelmista sekä dokumenttien luomisen helppous kolmiulotteisista malleista nopeuttavat työntekoa merkittävästi. 5 Digitalisaatio 5.1 Digitoinnin syyt Vanhojen rakennusten rakennuspiirustukset ovat vielä suurimmaksi osaksi ainoastaan käsin piirretyssä muodossa. Vanhat talot tarvitsevat ennen pitkään saneerausta. Käsin piirrettyjen rakennuspiirustuksien ongelmana on, että niitä ei voi päivittää suoraan olemassa olevaan piirustukseen. Piirustukset täytyisi silloin piirtää uudelleen. Tästä syystä vanhojen rakennusten piirrokset eivät välttämättä vastaa rakennuksen nykytilannetta, sillä niissä tehdään usein korjaus- ja muutostöitä. Rakennuspiirustuksien digitointi tuleekin yleensä esiin, kun rakennuksen korjaushanke tulee ajankohtaiseksi. Mikäli korjaushankkeen suunnittelu pohjautuu väärille tai epätarkoille tiedoille, voi myöhemmässä vaiheessa näiden korjaaminen aiheuttaa lisää kustannuksia, aikataulujen venymistä tai kompromisseja lopputuloksessa (ARK Helsinki 2015). Digitoitua kuvaa on myös helppo päivittää myöhemmissä vaiheissa ja pitää se ajantasaisena tulevaisuuden saneerauksia varten. Digitoiduista kuvista voidaan myös tuottaa ajankohtaisia dokumentteja, esimerkiksi sijaintikarttoja käyttäjille. 32 5.2 Digitointimenetelmiä Piirustuksen digitoimiseen on erilaisia keinoja. Tieto-taito, osaaminen ja tutut menetelmät vaikuttavat tavan valintaan, joka riippuu täysin tekijästä. Joidenkin osaaminen rajoittuu perusohjelmiin, kun taas toiset ovat opetelleet vaativampia ohjelmia ja niiden ominaisuuksia. Harrastelijat voivat saada sinnikkäällä työllä aikaan kelvon digitoidun rakennuspiirustuksen mitä yksinkertaisimmilla piirtoohjelmilla, kuten Paintilla tai kuvankäsittelyohjelmilla, esimerkiksi Adobe Photoshopilla tai Adobe Illustratorilla. Tämä vaatii kuitenkin paljon aikaa ja tarkkuutta. Siksi digitointiprojektiin ryhdyttäessä olisi hyvä olla käytössä ammattimaiset sähköiseen piirustukseen tarkoitetut piirustusohjelmat. 5.2.1 Suunnitteluohjelmat Yksinkertaisimmillaan CAD-piirtäminen on kaksiulotteista piirtämistä. Piirustus luodaan 0-tasolle viivojen avulla. Tähän voidaan käyttää esimerkiksi Autodeskin AutoCAD:a. AutoCAD on sopiva ohjelma perinteiseen 2D-piirtämiseen. Se ei sisällä seinä-, ikkuna,- tai oviobjekteja vaan nämä kaikki täytyy piirtää täysin manuaalisesti viivoina ja muina graafisina elementteinä. Jos AutoCAD:lla halutaan luoda 3D-malli, graafisia elementtejä joudutaan muokkaamaan esimerkiksi extrude-, revolve-, sweep-käskyillä. Toisin sanoen 2D-objektit täytyy venyttää ja pursottaa 3D-avaruuteen, kun halutaan luoda kolmiulotteisia objekteja. Godfrey vertaa 3D-mallin luomista AutoCAD:lla veistokselliseen lähestymistapaan, joka on kuin kiven veistämistä. Tämä voi olla jokseenkin monimutkaista ja aikaa vievää ja muutoksien tekeminen jälkeenpäin on työlästä. (Godfrey 2014.) AutoCAD:lla rakennuspiirustuksia luodessa pohjapiirros, leikkaus, julkisivu ja detaljikuva täytyy tehdä erikseen. jokainen 33 AutoCAD Architecture (”ACA”) on perinteisen AutoCADin rakennuspiirtämiseen erikoistunut versio, joka sisältää 3D-työskentelyyn tarkoitettuja valmiita objekteja. Esimerkiksi seinä- ja ikkuna-työkaluja, jotka toteuttavat halutun kappaleen suoraan 3D:nä. Objektien ominaisuuksia, esimerkiksi seinärakenteet, voidaan määrittää halutunlaisiksi sekä tarvittavat määrät ja pinnat laskea automaattisesti. Myös luetteloiden tekeminen on mahdollista. ACA:ssa piirustustiedostot ovat erillisiä. Tiedostot liitetään yleensä yhteen xref:ien (external references) avulla määrittämällä piirustuksien oikeat pisteet koordinaatistossa. Nämä ovat silti toisistaan erillisiä piirustuksia, jotka vain kootaan päällekkäin. Eri alojen suunnittelutoimistot ovat pikku hiljaa jättämässä perinteisen CADpiirtämisen ja siirtymässä, aiemmin tässä opinnäytetyössä perehdyttyyn, rakennuksen tietomallintamiseen. Tietomallintamisohjelmia ovat mm. Revit Architecture, ArchiCad ja Teklan ohjelmistotuotteet. On kiistelty, onko AutoCAD Architecture rakennuksen tietomallinnusohjelma ja se on ominaisuuksiltaan ainakin osittain tietomallintamisen määritelmän mukainen. Autodesk määrittelee ACA:n niin sanotuksi alakohtaiseksi tietokoneavusteiseksi suunnitteluksi (discipline-specific cad), ei suoranaisesti tietomallintamisohjelmaksi niin kuin Revit Architecture. 5.2.2 Laserkeilaus Vanhat rakennukset muuttuvat ajan kuluessa. Niihin tehdään muutos-. ja korjaustöitä, rakennetaan ja puretaan osia. Näistä muutoksista ei aina pidetä tarkkaa kirjaa, ja rakennus voi poiketa jonkin verran alkuperäisistä rakennuspiirustuksista. Myöskään rakentamisen lopputulos ei ikinä vastaa täysin rakennuspiirustuksien mittoja. Perinteinen tapa mittojen saamiseen on tutkia rakennus mittalaitteen kanssa ja havainnoida muutokset itse. On 34 olemassa kuitenkin huomattavasti nopea ja tarkempi keino, jota kutsutaan laserkeilaukseksi. Laserkeilaus tehdään laserkeilaimella (kuva 7), joka kuvantaa ympäristönsä lähettämällä lasersäteitä, jotka kohteeseen osuessaan heijastuvat takaisin laitteeseen ja tallentuvat pisteiksi. Tuloksena syntyy pistepilvi, joka muodostaa ympäristöstään kolmiulotteisen pisteistä koostuvan kuvan (kuva 7). Laserkeilain tallentaa kohteen mittatarkasti digitaaliseen muotoon. Pistepilven tarkkuuteen vaikuttavat mittausetäisyys ja –resoluutio sekä käytettävä kalusto. (Neopoint 2015.) Jotta koko rakennus saadaan skannattua, laserkeilaus on suoritettava useasta eri paikasta. Esimerkiksi, jos laserkeilain on yhdessä huoneessa, se saa keilattua vain tämän huoneen pinnat. Siksi tarkkaa tulosta varten, näitä ”mittausasemia” on oltava ympäri rakennusta. Kuva 7. FAROn Focus 3D-laserkeilain (3dBOOM 2015). 35 Laserkeilaimen tuottamaa digitaalista tallennetta kutsutaan pistepilvimalliksi (kuva 8). Pistepilvimalli sisältää mittatarkan geometrisen tiedon lisäksi myös muuta informaatiota. Yksi mallin piste sisältää X-, Y- ja Z-koordinaattitiedon sekä intensiteettiarvon, joka kuvaa lasersäteen takaisinheijastusarvoa. Takaisinheijastusarvon avulla voidaan määrittää eriväriset pinnat ja niiden erottelun pistepilvestä. Pistepilvimallia voidaan hyödyntää kaikissa yleisimmissä CAD-ympäristöissä. (Neopoint 2015). Keilausaineistoa voidaan käyttää törmäystarkasteluissa ja geometrisen tilanvarausmallin (3D pintamalli) ja ”älykkäiden mallien” tuottamiseen. Käsin piirrettyjen rakennuspiirustusten digitoimiseen olennaista on kuitenkin keilausaineiston hyöty 3D-mallien päivityksissä ja 2D-piirustuksissa. Kun vanha suunnittelumalli halutaan päivittää mittatarkasti ajan tasalle, uutta pistepilvimallia voidaan tarkastella sen kanssa päällekkäin. Päivitykset ja korjaukset voidaan tehdä suoraan vanhaan malliin. 2D-piirustuksien tueksi keilausaineistolla voidaan tuottaa kohteesta pituus- ja poikkileikkauspiirustuksia (Neopoint 2015). Kuva 8. Pistepilvimalli (Mixtec Stonecutting Artistry 2015). 36 Toisin sanoen laserkeilaus tuottaa pisteitä, joita hyödynnetään 3D-mallin ja 2Dpiirrustuksien työstämisessä. Se ei osaa vielä yksin muodostaa täysin pätevää, sulavaa, yksityiskohtaista informaatiota sisältävää mallia, vaan ne vaativat suunnittelijan käsittelyä täydellisen lopputuloksen saamiseen. Se on kuitenkin erittäin kätevä tapa rakennuksen mittojen ja muutoksen kartoittamiseen, jonka pohjalta digitointityö helpottuu. 5.2.3 Automaattivektorointi Skannattu rasterimuotoinen piirustus voidaan muuntaa vektorimuotoon vektorointiohjelmilla. Tätä kutsutaan automaattivektoroinniksi. Vektoroinnilla piirustuksen viivat saadaan tiedostoformaattiin, jota CAD-ohjelmat osaavat tulkita. Ne tunnistavat geometriset peruselementit, kuten viivat, kaaret ja ympyrät erilaisilla viivan paksuuksilla sekä muita elementtejä, kuten tekstin, täytöt ja nuolet. (ProDoc 2015.) Vektorointiohjelmat eivät ole äärimmäisen tarkkoja eivätkä ne välttämättä osaa tulkita kaikkia merkintöjä tai eri paksuisia viivoja. Ne eivät esimerkiksi tunnista betonin merkkiä tarkoittavia ympyröitä, vaan se saattaa tulkita ne viivoina. Vektorointi vaatii jonkin verran jälkikäsittelyä. (Timonen 2015.) Vektorointiohjelmia ovat esimerkiksi VECTORY ja Softelec. Vektorointi on mahdollista myös kuvankäsittelyohjelmissa, kuten Adobe Illustratorissa ja Adobe Photoshopissa. 5.3 Oma digitointiprosessi Sain Arkkitehtitoimisto Arcadia Oy:ltä digitointitehtävän. Rantakylän uimahallin rakennuspiirustukset tuli digitoida sähköiseen muotoon. Malleiksi sain käsin piirrettyjen piirustusten kopiot, jotka olivat taiteltu pinoksi kansioon. Digitoitavat 37 piirustukset koostuivat pohjapiirustuksista, leikkauksista ja julkisivuista. Työssä käytin AutoCAD Architecture 2014 -ohjelmaa. Digitoinnin valmiit kuvat löytyvät opinnäytetyön liitteistä. Vesikatto- ja kellarikerroksen pohjapiirustukset on jätetty pois. Työskentelyn helpottamiseksi olemassa olevat piirustukset on hyvä skannata suunnitteluohjelman taustalle. Näin mitat ja rakennuksen elementit nähdään suoraan koneen näytöltä ja piirtäminen helpottuu merkittävästi. Koska isojen rakennusten piirustukset voivat olla skaalaltaan huomattavan suuria, voi piirustuksen skannaus tuottaa ongelmia normaalin kokoisella A3-tulostimella. Paperin taittelu ja asettelu voi vahingoittaa alkuperäistä piirrosta. Nykyisin mobiililaitteiden kamerat ovat riittävän tarkkoja tallentamaan tarpeeksi tarkan kuvan piirustuksesta, mutta tämä vaatii vakaan pidikkeen ja oikean kulman, jotta lopputuloksesta tulee käytettävä. Tämän lisäksi piirustus tulisi myös saada mahdollisimman tasaiseksi, mikä voi tuottaa ongelmia vanhojen, paljon käsiteltyjen piirustusten osalta. Jos resursseja on käytettävissä, skannaukset voi teetättää kopiolaitoksella. Kopiolaitoksen skanneri kykenee skannaamaan 90 cm:n levyisen piirustuksen rullaskannerin läpi (Grano 2015). Rullaskannerin käyttö optimoi tasaisen lopputuloksen. Jos skannaus suoritetaan pienellä kopiokoneella, tarvitaan tämän lisäksi hyvä kuvanmuokkaus-ohjelma, jolla skannatut palat saadaan yhdistettyä ja haluttaessa paperin taitoskohdat siistittyä. Nämä puitteet osoittautuivat hankaliksi ja tuloksesta ei tullut tarpeeksi hyvä piirrokseni pohjalle, joten havainnoin ja mittasin rakennuspiirrokset suoraan paperista koneelle. Työtäni helpottivat piirustuksien mittaviivamerkinnät, joiden avulla suuri osa rakennuksen osista oli helppo piirtää paikoilleen. Rakennusosat, joille mitat on annettu, kannattaa piirtää ensin. Näin saa varman peruspohjan, jonka mitat ovat varmasti oikein. Tästä voi olla hyötyä, kun alkaa mittaamaan alkuperäistä piirustusta manuaalisesti, sillä virheet on helppo huomata, mikäli käsin mitatut mitat eivät osu kohdalleen valmiiksi piirretyn peruspohjan kanssa. Kun mittaviivoja ei ollut, mittasin oikeat välit mittasuhdeviivaimella (kuva 9). Työn mittasuhde oli 1:50 eli 1 senttimetri piirustuksessa vastasi 50 senttimetriä luonnossa. 38 Kuva 9. Rantakylän uimahallin rakennuspiirustus ja käyttämäni mittakaavaviivain. Aloitin työn ensimmäisen kerroksen pohjapiirustuksesta. Pohjapiirros saadaan rakennuksen poikittaisesta läpileikkauksesta normaalisti 1,5 metrin korkeudelta lattiasta mitattuna. Se antaa tietoa mm. seinistä, ovista, ikkunoista, kaapistoista ja huonekaluista. Perussääntö rakennuspiirrosten piirtämisessä on, että ensin piirretään perusrakenne, jonka jälkeen lisätään yksityiskohdat (Turunen 2015). Aloitin piirtämisen rakennuksen moduuliverkosta (kuva 10). Moduuliverkolla määritellään rakenteiden, kuten pilareiden ja palkkien paikkoja ja sitä käytetään paikantamiseen (Laakkonen 2015). Pysty- ja vaakaviivat nimetään kirjaimin ja numeroin. Jos vaakaviivat ovat kirjaimia, pystyviivat ovat numeroita ja toisin päin. Rantakylän uimahallissa vaakaviivat oli merkitty kirjaimin ja pystyviivat numeroin. Kun moduuliverkot oli piirretty ja moduulimitat oli merkitty, lisäsin pilarit. Pilarit oli helppo laittaa paikoilleen, sillä ne sijaitsivat pääosin moduuliviivojen risteyskohdissa. 39 Kuva 10. Moduuliverkko ja -mitat sekä pilarit. 40 Tämän jälkeen lisäsin ulkoseinät, jotka sivusivat pitkälti moduuliviivoja. Mittojen avulla ikkunat ja ulko-ovet olivat suurilta osin helppo määrittää paikoilleen (kuva 11). Kuva 11. Ulkoseinät, -ovet ja -ikkunat. 41 Ulkoseinien ja niihin liittyvien rakennus osien jälkeen siirryin sisätiloihin. Piirsin sisäseinät ja lisäsin sisäovet, –ikkunat ja portaat (kuva 12). Kuva 12. Sisäseinät, -ovet, –ikkunat ja -portaat. 42 Seuraavaksi lisäsin alakattoviivat, jonka jälkeen siirryin kalusteisiin sekä tässä tapauksessa uima-altaisiin (kuva 13). Yksityiskohtien piirtäminen sisälsi mm. kaiteet ja seinälaatat. Kuva 13. Kalusteet, uima-altaat, alakattoviivat sekä yksityiskohdat. 43 Rakennuksen sisätilojen viimeisessä piirtämisvaiheessa lisäsin tekstit, jotka koostuivat mm. tilanimistä ja –numeroista, leikkausmerkeistä sekä ovi- ja ikkunakoodeista. Jätin pihan piirtämisen viimeiseksi (kuva 14). Kuva 14. Tekstit, leikkausmerkit ja piha-alue. Kun sain ensimmäisen pohjapiirustuksen valmiiksi, toisien kerroksien ulkoseinärakenteet olivat helppo määrittää, sillä ne mukailivat suurilta osin ensimmäistä kerrosta. Moduuliverkko on aina samalla paikalla määritettynä origon mukaan. Piirustusjärjestys oli samanlainen kuin ensimmäisessä kerroksessa. 44 Rakennuksen leikkauspiirustukset saadaan rakennuksen pystyleikkauksesta. Leikkauspiirustus antaa tietoa esimerkiksi seinien, pohjan, katon ja välipohjien rakenteista sekä rakennuksen ja sen osien korkeuksista. Julkisivujen ja leikkausten osat pohjapiirustuksista. ovat helppo Seinät määrittää saadaan paikoilleen paikoilleen valmiina vetämällä olevista apuviivoja pohjapiirustuksien seinien kulmista. Myös ikkunat ja ovet sekä muut mahdolliset rakennuksen osat saadaan oikeille kohdilleen pohjapiirustuksen mukaisesti, eivätkä piirustukset silloin risteä toistensa kanssa (kuva 15). Rakennuksen kerroksien ja maan muutoksien korkeudet saadaan joko alkuperäisistä julkisivuja leikkauskuvista tai pohjakuvaan merkityistä korkomerkeistä. Kuva 15. Havainnekuva apuviivojen käytöstä. 45 Julkisivukuvissa on tärkeää kiinnittää huomiota piirustustyyliin. Suunnittelija Kari Laakkonen opetti prosessin aikana, että lähellä olevat osat kuvataan paksuilla viivoilla ja kaukana olevat osat kuvataan ohuilla viivoilla, jolloin saadaan kuvan etualalla olevat asiat erottumaan selkeästi. Suunnitteluohjelman viivojen värien paksuus on määritelty asetuksissa. Työvaiheen viivojen värillä ei ole esteettisesti väliä lopputuloksen kannalta, vaan ne näkyvät printatussa kuvassa eri paksuisina, mustina viivoina. Esimerkkitapauksessa julkisivukuvan (kuvassa 15) valkeat viivat ovat paksuja viivoja ja harmaat ohuita. Viivoilla on rakennuspiirtämisessä myös muita tehtäviä. Esimerkiksi katkoviivat kuvaavat normaalisti pintojen alapuolisia, piilossa olevia osia. Pistekatkoviiva ilmaisee leikkauksen yläpuolisia osia. 2D-piirustukset olisivat riittäneet Rantakylän uimahallin digitointityöhön, mutta käytin työssäni 3D-työkaluja. Tämän vuoksi rakennuksesta saatiin samalla osittain 3D-malli (kuva 16). Kuva 16. 1.kerros perspektiivissä, josta nähdään digitoinnin aikana syntyneet 3D-objektit. 46 5.3.1 Digitointiprosessin haasteet ja havainnot Digitointiprosessi tarjosi hyvän oppimiskokemuksen, jossa havaitsin aiemmin listaamiani käsin piirtämisen aiheuttamia ongelmia. Rantakylän uimahallin rakennuspiirustukset olivat kopioita alkuperäisistä piirustuksista, joita ei ollut saatavilla. Paperikopiot olivat vaurioituneet ajan saatossa ja esimerkiksi paperi oli jo hieman haurastunut ja värjääntynyt kellertäväksi. Piirustukset olivat taiteltuja ja taitoskohtien kohdat olivat haalistuttaneet tekstiä ja aiheuttaneet papereihin repeytymiä (kuvat 17 ja 18). Kuva 17. Piirustukset olivat kärsineet vuosien aikana ja paperi oli jo hieman haurastunut ja kellastunut. 47 Kuva 18. Paperin taitoskohdat olivat kärsineet ja niiden kohdalta tekstit olivat kuluneet. Piirustukset oli tehty 1980-luvun alkupuolella, joten nykytilanne ei ollut niistä nähtävissä. Lisäksi osa piirustuksista oli kateissa ja niistä puuttui joitain sivuja. Niiden joukosta löytyi eri muutosversioita, jotka eivät vastanneet täysin toisiaan. Kävimme Laakkosen kanssa digitointiprosessin aikana vierailemassa Rantakylän uimahallissa ja paikan päältä tarkistettiin rakennuksen nykyiset tilat, jolloin piirustuksien ristiriitaisuudet saatiin selvitettyä. Esimerkiksi käytävän suuri kukkapenkki oli piirretty parissa eri muodossa, joista kurvikas malli oli lopulta toteutettu. Lisäksi kuntosalitilasta oli poistettu väliseinä, joka oli vanhoihin kuviin piirretty. 48 5.4 Tulevaisuus Mallintamisessa ei ole nykyisin kysymys enää siitä, pystymmekö mallintamaan vaikea muotoisia objekteja ja malleja vaan siitä, pystyvätkö kaikki käyttäjät tähän. Nykyisten ohjelmien käytön osaaminen vaatii ammattilaista, mutta tulevaisuudessa ohjelmat tulevat olemaan entistä älykkäämpiä ja näin ollen helppokäyttöisempiä ja yksinkertaisempia käyttäjälle. Teknologia ja mallintaminen on kehittynyt huimasti viime vuosikymmenien aikana ja muodollisesti kaikenlaisten objektien suunnittelu on jo mahdollista. Rakennuspiirtäminen tuleekin olemaan tulevaisuudessa, ei vain helpompaa, mutta myös entistä nopeampaa ja tehokkaampaa. Suunnitteluohjelmat kehittyvät kohti aina vain realistisempaa mallinnusta, joka pyrkii simuloimaan oikeaa rakennusta mahdollisimman tarkasti. Suunnittelijat tulevat käyttämään vähemmän aikaa myös mallin rakenteiden suunnitteluun, muutoksien odottamiseen ja malliin tuotujen suunnitelmien uudelleen mallintamiseen (Cohn 2010). Lähitulevaisuudessa suunnitteluohjelmien tabletti- ja mobiilikäyttö tulee lisääntymään. Yksi kyseisen alan ohjelmista on esimerkiksi OnShape, joka tarjoaa suunnitteluohjelman suoraan tabletille. Tabletti ei tarvitse suurta muistitai tiedonkäsittelykapasiteettia, sillä tiedostot ja prosessit tapahtuvat internetissä sijaitsevissa pilvipalveluissa. Sovellukset mahdollistavat mm. liikkuvuuden, sillä suunnittelija voi ottaa suunnitelmansa mukaan esimerkiksi työmaakäynnille tai lähettää sen suoraan työmaalle toiseen mobiililaitteeseen ja näyttää ideansa suoraan koneelta ilman tulosteita. Myös mm. Autodesk tarjoaa tablettisovelluksia, kuten AutoCAD 360 ja BIM 360. Fyysisen ympäristön skannaus 3D-malliksi tulee olemaan helppoa, sillä on jo olemassa 3D-skannaukseen tarkoitettuja mobiilisovelluksia, joilla voidaan luoda kolmiulotteinen virtuaalinen malli fyysisestä objektista tai kohteesta. Tulevaisuudessa digitoitavasta rakennuksesta voidaan tuottaa rakennuksen 49 nykytilaa vastaava 3D-malli kulkemalla rakennuksen läpi. Mobiililaitteen sovellus skannaa ympäristön. Googlen Project Tango on kehitellyt tällaista skannausohjelmaa. Se perustuu liikkeen jäljitykseen, jossa laite ymmärtää sijaintinsa ja suuntansa Project Tangoon mukautettujen sensoreiden avulla (Google 2015). Tällainen skanneri toisi hyötyä esimerkiksi rakennuksen nykytilan selvittämiseen ja 3D-mallin luontiin piirustuksen pohjalle. Laserkeilaukseen nähden se olisi huomattavasti vaivattomampi tapa jäljentää ympäristöä. 5.4.1 Työvälineet Ohjelmien nykyisten ominaisuuksien ja toimintojen kehityksen lisäksi sähköisessä piirtämisessä käytetyt työvälineet tulevat muuttumaan radikaalisti. Suunnittelu- ja piirtämisvälineet tulevat kehittymään ihmisille helpompaan ja luonnollisempaan suuntaan, mikä tarkoittaa työvälineiden minimointia. Tulevaisuuden työskentelyvisioita on monenlaisia. Jotkut sanovat, että CAD:n tulevaisuus on kosketuspohjaisessa suunnittelussa. Esimerkiksi tabletit ovat kosketuspohjaisen suunnittelun välineitä. Myös pöytäkoneisiin tullaan mahdollisesti saamaan kosketustoiminnoilla toimivia käskyjä. Fyysisistä työvälineistä, näppäimistöstä ja hiirestä ollaan tulevaisuudessa siirtymässä virtuaaliseen ohjaukseen. Ihmisen keho ja eleet tulevat toimimaan työvälineinä. Liikkeen tunnistavia syvyyskameroita käytetään jo mm. televisioissa ja pelikonsoleissa. Space X on kehittänyt näytöllä olevan mallin kontrollointia käsielein. Kappaletta voidaan käsien liikkeillä mm. suurentaa ja pienentää, pyörittää ja valita kappaleen osia. Myös muilla kehon liikkeillä, esim. päällä voidaan kontrolloida näyttöä (Anthony 2013). Voisi kuvitella, että myös mm. matkapuhelimista tuttu ääniohjaus voitaisiin yhdistää suunnitteluun ja piirtämiseen kehon toiminnoilla tapahtuvan ohjauksen rinnalle. 50 Autodeskin varatoimitusjohtaja tulevaisuuden Robert CAD-piirtämisestä Kross ajatuksen heittää voimalla. villin ajatuksen Tulevaisuuden käyttöjärjestelmä, jossa ihmisen ajatukset prosessoituvat suoraan tietokoneelle. Tietokone mallintaa virtuaalisen esityksen samalla, kun ihminen muokkaa objektia aivoissaan. (Cohn 2010.) Tämä voi kuulostaa mahdottomalta, mutta Pittsburghin yliopiston biolääketieteelliset insinöörit ovat jo kehittäneet tietokoneohjelman, joka kääntää ihmisen ajatukset keinotekoisen mekaanisen käsivarren liikkeiksi (Disabled World 2012). 5.4.2 Esitystavat Zebra Imaging on kehittänyt 3D-hologrammiprintin, jolle voi printata digitaalisen 3D-näkymän. Tiedosto tulostetaan lasereilla filmille, jota voidaan katsoa joka suunnalta ja eri tasoista, esimerkiksi katolta katutasoon. Tämä tuo rakennuspiirustusten esittämisen aivan uudelle tasolle. (Zebra Imaging 2014.) Nähtäväksi jää, kuinka laajalle tämä keksintö leviää suunnittelutoimistojen käyttöön. Hologrammeja voidaan heijastaa jo nyt myös ilmaan kameroiden avulla. Se on kuitenkin vielä kehitysasteella, eikä teknologia ole vaiheessa, jossa sitä voisi soveltaa käytännöllisesti rakennussuunnittelualalle. Hologrammiteknologian kehittyessä voi hyvinkin olla mahdollista, että kaukana tulevaisuudessa suunnitelmia katsotaan ja piirretään suunnittelutoimistoissa kolmiulotteisesti heijastettuna ilmaan. 5.4.3 Tulevaisuuden tulostaminen Teknologian kehittyessä ovat kehittyneet myös kolmiulotteisten fyysisten mallien tekeminen. Tänä päivänä malleja ei tarvitse enää valmistaa käsin, vaan 51 ne voidaan tulostaa kolmiulotteisiksi, kiinteiksi ja yksityiskohtaisiksi, fyysisiksi objekteiksi 3D-tulostimella suoraan digitaalisesta tiedostosta (3D-printing 2015). 3D-tulostustekniikoita on monenlaisia ja 3D-tulosteita voidaan valmistaa monista eri materiaaleista, kuten muovista, keraamisista materiaaleista, metallista, lasista ja betonista. Mallit tulostetaan ruiskuttamalla materiaalia lukuisia ohuita kerroksia päällekkäin. (Toivonen 2013.) 3D-tulostimen hyöty rakennussuunnittelussa ei rajoitu pelkästään pienoismallien tekoon, sillä nykyisin on jo yrityksiä, jotka tulostavat 3D-printattuja taloja. Nämä talot printataan vielä osissa, mutta tulevaisuudessa 3D-tulostimet suurenevat ja kokonaisen talon kerralla tulostaminen tulee olemaan mahdollista. Kenties jossain tulevaisuudessa suunnittelutoimistot lähettävät tulostettavat suunnitelmansa suoraan työmaalle, jossa nämä tulostetaan suoraan käyttöön paikalta käsin. Rakennuspiirustusten digitoimisen kannalta 3D-tulostamista voitaisiin käyttää vanhojen rakennusten uudelleen rakentamiseen ja muutostöihin. 3D-tulostaminen vapauttaa arkkitehtuurisia linjoja ja aiemmin mahdottomilta tuntuvat muodot, voivat olla pian saavutettavissa tulostamisen avulla (kuvat 19 ja 20). 52 Kuva 19. 3D-tulostuksen avulla saadaan aikaan haastavia muotoja (Dezeen Magazine 2013). 53 Kuva 20. Tulevaisuuden vapaita arkkitehtuurisia visioita (Dezeen Magazine 2013). 54 6 Loppuyhteenveto 6.1 Tulokset Tutkimuksellisesta osiosta voidaan todeta, että sähköinen piirtäminen on tuonut huomattavia etuja käsin piirtämiseen nähden ja helpottanut työskentelyä niin piirtämisen, suunnitelmien liikkuvuuden ja niiden esittämisen saralla. Tietokoneavusteisen piirtämisen kehitys on jatkuvaa ja nopeatempoista, mikä vaatii säännöllistä koulutusta ja ohjelmien opettelua. Digitoiminen ei rajoitu suunnitteluohjelmilla piirtämiseen, vaan sen apuna voidaan käyttää erilaisia tapoja rakennuspiirrustuksien digitoimisen pohjalle. Rakennuksen lopulliset mitat saattavat poiketa alkuperäisestä rakennussuunnitelmasta, jolloin laserkeilauksella voidaan mitata tarkat mitat ilman manuaalista mittaamista. Työmenetelmistä riippumatta digitoijana toimii edelleen ihminen, vain piirtämisen työvälineet ovat muuttuneet. Teknologia ottaa kuitenkin ajan kuluessa yhä suurempaa vastuuta suunnittelusta ja sähköisestä piirtämisestä. Tulevaisuudessa työvälineet muuttuvat ihmiselle luonnollisempaan muotoon ja kosketusominaisuudet ja kehon eleet tulevat olemaan keskeisiä työskentelyssä. Ammattitaidon käsitteen merkitys muuttuu ajan saatossa. Ennen ammattitaitoa oli tuottaa tarkkuutta vaativia töitä omien inhimillisten kykyjen rajoissa ja omin voimin. Nykyisin näistä kyvyistä annetaan yhä enemmän vastuuta teknologialle, jolloin kykyjen merkitys muuttuu. Käsin tekemisen taito on muuttunut tietokoneohjelman käytön osaamisen taitoon. Toiminnallisessa osiossa tehdyn Rantakylän uimahallin digitoinnin tuloksena syntyivät pääpiirustukset, joihin sisältyi pohja-, leikkaus- ja julkisivupiirustukset. Digitointi sujui yllättävän helposti, sillä olin tehnyt myös aiemmin yhden 55 digitointityön. Jos digitoinnin suorittaa 2D:nä, on työn valmistumisen kannalta nopeampaa, mikäli pohjapiirustukset piirretään ensimmäisenä. Pohjapiirustuksista saadaan rakennuksen mitat ja rakennusosat suoraan toisiin piirustuksiin. Työssä korostui erityisesti tarkistuksen tärkeys. Täydellisen lopputuloksen saamisen kannalta on tärkeää tehdä nykytilannetta vastaavat kuvat, mikä tarkoittaa digitoitavan kohteen tarkistuskäyntiä. Digitoidut kuvat edesauttavat saneerausprojektien onnistumista ja laskevat töiden kustannuksia, sillä ajantasaiset rakennuspiirustukset vähentävät virheiden mahdollisuutta. 6.2 Pohdinta Kun opinnäytetyön aihe oli valittu, en osannut odottaa miten pitkä ja haastava prosessi siitä vielä tulisi. Tutkimuksellinen osa työstä oli haastavin, sillä tietoa piti etsiä paljon ja monesta paikasta. Aiheen rajaaminen tuotti välillä ongelmia ja havahduin ajoittain kirjoittavani asiaa täysin aiheen ulkopuolelta. Syvennyin työni osioihin liian syvälle ja turhaa tekstiä tuli pyyhittyä pois paljon. Loppujen lopuksi sain rajaukseni kuitenkin kontrolliin. Kirjallisuuden löytäminen oli hankalaa, erityisesti arkkitehtonisen historian kannalta. Arkkitehtonisen piirtämisen historiasta oli vaikeaa löytää tietolähteitä, sillä suurin osa arkkitehtuurin historiaa käsittelevistä kirjoista ja artikkeleista koski rakennuksien ja tyylisuuntauksien historiaa. Opinnäytetyöprosessin aikana opin paljon kirjaston käyttämisestä. Yllätyin, kun sinne pystyi jättämään tiedonhakupyynnön, jolloin informaatikot auttoivat halutun tiedon etsimisessä. Internetistä löysin kattavasti tietoa, mutta suurin osa aihealueen kirjoituksista oli kirjoitettu englanniksi. Lukeminen englanniksi oli aluksi jokseenkin turhauttavaa, sillä harvemmin tulee luettua englanninkielisiä tekstejä, etenkään sellaisia, joissa on tietoteknillistä sanastoa. Tämä kuitenkin alkoi melko pian tuntumaan luontevalta. Myös englanninkielisen tekstin kääntäminen tuntui ensin 56 epämukavalta, mutta huomasin myös käännöstaitoni kehittyvän ajan kuluessa. Varsinkin tietokoneavusteisen suunnittelun kehityksen luvussa tuli vastaan vaikeaa tietoteknistä ammattisanastoa, jonka kääntäminen aiheutti melkoista pään vaivaa. Siellä oli paljon sanoja, joista en tiennyt alun perin edes suomeksi, mitä ne tarkoittivat. Halusin kuitenkin määritellä vaikeat asiat tarkemmin, että opinnäytetyöni olisi aiheesta tietämättömille helppolukuisempaa. Tiedon haku oli kuin salapoliisityötä, jossa tunsin kehittyväni. Monet artikkelit antoivat vihjeitä toisista asiayhteyksistä tai -sanoista, joiden kautta löysin ratkaisuja etsimiini ongelmiin. Opinnäytetyön tiedonhankinnan aikana oli hienoa tavata rakennussuunnittelualan konkareita ja kuulla kokemuksia vanhoista työskentelyja suunnittelutavoista, ajalta, jolloin laitteet ja ohjelmat eivät olleet apuna. Toiminnallinen osio, jossa digitoin Rantakylän uimahallin rakennuspiirustukset, opettivat digitointiprosessin kulusta ja ongelmista konkreettisesti. Digitointia helpotti Arkkitehtitoimisto Arcadia Oy:n henkilökunta, joka auttoi, kun kohtasin ongelmia. Työ sujui yllättävän vikkelästi, koska suunnitteluohjelma oli entuudestaan tuttu. Opin projektin aikana ymmärtämään rakennuspiirtämisen perinteitä ja työtapoja. Myös teknologia, varsinkin suunnitteluohjelmat sekä käsitteet, tulivat minulle entistä tutummiksi. Oli mielenkiintoista selvittää, mistä tietokoneavusteinen suunnittelu sai alkunsa ja mitä se oli ennen. Ilman opinnäytetyöprosessia olisi tuskin tullut perehdyttyä asiaan tarkemmin. Nykyisin kaikkialla ympärillämme on teknologiaa, joka tuntuu olevan itsestäänselvyys. Laitteet ja ohjelmat vain ovat olemassa ja niitä opetellaan käyttämään. Ei tunneta kehitystyötä ja sen mukana tuomia haasteita, joiden ratkaisut toivat meidät tämän hetkiseen teknologiseen maailmaan. Opinnäytetyöprosessi opetti minua myös monilta osin muotoilijana. Osaan vastaisuudessa muodostaa laajemman kokonaiskuvan suunnittelusta ja suunnitelmista, sekä aikatauluttaa tekemiseni paremmin. Aikataulun suunnittelu 57 on tärkeää, että jää aikaa lopullisen työn hiomiseen. Opin lisäksi, ettei pieniä yksityiskohtia kannata alkaa hiomaan liikaa, vaan suunnitelmissa tärkeintä on idean esittäminen ja sen ilmituominen. Yhteistyötaitoni kehittyivät digitointiprosessia tehdessä ja opin, että apua saa ja kannattaa aina pyytää. Jos kohtaa ongelmia, täytyy vain ottaa alan ammattilaisiin yhteyttä (tässä tapauksessa suunnittelijat ja kirjaston informaatikot), jotka monesti auttavat mielellään. Tämän huomasi varsinkin haastatelluista, jotka mielellään kertoivat kokemuksiaan ja oppejaan. Myös tietokoneohjelmien käyttötaitoni kehittyivät ja huomasin, miten nopeasti internetistä on helppo löytää apua pulmiin. Tietokoneohjelmien käytön lisäksi oma piirtämistyylini sai osaltaan vaikutteita ja tulen tulevaisuudessa kiinnittämään huomiota esimerkiksi suunnittelukohteiden esittämiseen. Miten esittää lähellä olevat ja kaukana olevat asia niin, että ne erottuvat toisistaan ja miten esimerkiksi kohteen takana tai edessä olevat asiat tuodaan ilmi. Opinnäytetyöprosessi oli kaikin puolin opettava kokemus. Aikataulu oli tiukka ja päivät menivät uurastaen työn parissa. Prosessi opetti, että minulla on kyky selviytyä tiukan aikataulun projekteista ja stressinsietokykyni on korkea. Muotoilijan ammatissa on tärkeää, että tuo itsensä ja asiansa selkeästi esille. Samaa yritin opinnäytetyötäni tehdessä. Pyrin selittämään hankalimmatkin asiat tavalla, josta lukijat, joille aihe on tuntematon, ymmärtäisivät ydinidean. Tietokoneavusteisen suunnittelun kehityksen osio, joka koostui hyvin teknillisistä kehitysaskelista, oli varsinkin hyvin haastava selventää, sillä se oli suurilta osin uutta asiaa myös minulle. Toivon, että aihevalintani tuo rakennuspiirustusten digitoimista enemmän esille, sillä aihe on vielä kovin tutkimaton ja tietoa tästä aiheesta löytyy hyvin vähän. 58 7 Lähteet Anthony, S. 2013. http://www.extremetech.com/extreme/165858-elon-musk-isbuilding-an-iron-man-like-lab-to-create-spacecraft-with-his-bare-hands. Extreme Tech. 18.5.2015. ARK Helsinki. 2015. http://arkhelsinki.fi/project/digitointi/. Digitointipalvelut. 26.4.2015. Cohn, D. 2010. Evolution of Computer-Aided Design. http://www.deskeng.com/de/evolution-of-computer-aided-design/. Desktop Engineering. 4.5.2015. Disabled World. 2012. http://www.disabledworld.com/assistivedevices/prostheses/robot-arm.php 21.5.2015. Godfrey, B. 2014. https://www.youtube.com/watch?v=r_9CCU8kkWE. #1 – Autodesk Revit vs AutoCAD – Brooke Godfrey. Youtube. 7.5.2015. Google. https://www.google.com/atap/project-tango/about-project-tango/ 21.5.2015. Graphisoft. 2012. http://www.graphisoft.com/archicad/open_bim/about_bim/. 7.5.2015. Khemani, H. 2008. http://www.brighthubengineering.com/cad-autocad-reviewstips/19623-applications-of-cad-software-what-is-solid-modeling/. Bright Hub Engineering. 5.5.2015. Kliphardt, R. 2015. Drafting. http://global.britannica.com/EBchecked/topic/170727/drafting/59495/Equipment #213056. Encyclopædia Britannica. 4.5.2015. Lehtinen, M. 2014. Matematiikan historian luentoja 2014. http://www.elisanet.fi/matti.t.Lehtinen/histluennot.pdf. 4.5.2015. Mules, H. 2015. The History of Drawing from The New Book of Knowledge. http://www.scholastic.com/browse/article.jsp?id=3753864. Scholastic. 16.4.2015. Neopoint. 2015. http://www.neopoint.fi/fi/laserkeilaus. Laserkeilausteknologia. 26.4.2015. Nieminen, A-K. & Kallio S. & Lankia, H. 2005. Paperin valmistus Suomessa. http://www.helsinki.fi/kemia/opettaja/aineistot/paperi/paperin_valmistus_suomes sa.htm. Helsingin yliopisto, Kemian laitos. 14.5.2015. Oxford Dictionaries. 2015. http://www.oxforddictionaries.com/definition/english/digitize?q=digitizer#digitize_ _14. 6.5.2015. 59 Penttilä, H. 2009. http://www.mittaviiva.fi/hannu/BIM_project/index_bim_basics.html. Mikä tekee suunnitteluprojektista BIM-projektin?. 7.5.2015. ProDoc Systems Oy. http://www.prodoc.fi/vektorointi.html. 22.5.2015. ProDoc Systems Oy. http://www.prodoc.fi/vectory.html. 22.5.2015. Putkonen, V. Paperia! Lyhyt johdatus paperin historiaan ja valmistusmenetelmiin. Otatieto 1997. 23.4.2015 Rakennustietosäätiö. 2002. RT 15-10772 Piirustus- ja asiakirjaluettelo. Rakennustietosäätiö. 1898. RT 10-10387 Talonrakennushankkeen kulku. Samuellson, O. Björk, B. A Longitudinal Study of the Adoption of IT Technology in the Swedish Building Sector. s. 8. 14.5.2015. Softelec. http://www.softelec.com/. 22.5.2015. Tietokoneopas. 2015. http://www.tietokoneopas.com/historia/. 6.5.2015. Toivonen, T. 2013. http://yle.fi/uutiset/vtt_visioi_3dtulostuksesta_suomelle_uusi_nokia/6837596. Yle. 21.5.2015. Wikiwand. 2015. http://www.wikiwand.com/fi/Teknisen_piirustuksen_välineet. 22.5.2015. Haastattelut Grano. Joensuu. Puhelinhaastattelu. 21.5.2015. Hoppania, H. Arkkitehti. Arcadia Oy Arkkitehtitoimisto. Suullinen haastattelu. 11.3.2015 & 3.6.2015. Kantele, A. Arkkitehti. Arcadia Oy Arkkitehtitoimisto. Suullinen keskustelu. 11.3.2015. Laakkonen, K. Suunnittelija. Arcadia Oy Arkkitehtitoimisto. Suullinen haastattelu. 11.3.2015 & 27.5.2015 Timonen, M. Arkkitehti. Suullinen haastattelu. 22.5.2015. Turunen, A. Rakennuspiirtäjä. Sähköpostihaastattelu. 16.4.2015. 60 Kuvalähteet 1. Viitekehys. Tekijän. 2. Grafos-piirrin purettuna ja sen erilaisia vaihtoteriä. http://fi.wikipedia.org/wiki/Teknisen_piirustuksen_välineet. Wikipedia. 2014. 29.5.2015. 3. Piirustuskoje. Mystal, E. http://abovethelaw.com/2013/01/d-c-circuitstrikes-down-some-of-obamas-recess-appointments/ Above The Law. 27.5.2015. 4. Suunnittelijoiden tietomallit. Penttilä, H. http://www.mittaviiva.fi/hannu/BIM_project/index_bim_basics.html. 2009. 7.5.2015. 5. Eri työskentelytapojen osuus suunnitteluajasta arkkitehtuurissa. Samuellson, O. Björk, B. A Longitudinal Study of the Adoption of IT Technology in the Swedish Building Sector. s.8. 14.5.2015. 6. Kaavio hankkeen suunnitteluvaiheista ja osapuolista sekä esimerkkejä eri vaiheiden asiakirjoista Rakennustietosäätiö. RT 15-10772. 2002. 3.5.2015. 7. FAROn Focus 3D-laserkeilain. http://3dboom.su/3d-skanery/faro-focus3d-x-130.html. 5.6.2015. 8. Pistepilvimalli. http://www.mixtec-stonecutting.com/methodology/. Mixtec Stonecutting Artistry. 5.6.2015. 9. Rantakylän uimahallin rakennuspiirustus. Tekijän. 10. Moduuliverkko ja pilarit. Tekijän. 11. Ulkoseinät, -ovet ja -ikkunat. Tekijän. 12. Sisäseinät, -ovet, –ikkunat ja -portaat. Tekijän. 13. Kalusteet, uima-altaat, alakattoviivat sekä yksityiskohdat. Tekijän. 14. Tekstit, leikkausmerkit ja piha-alue. Tekijän. 15. Havainnekuva apuviivojen käytöstä. Tekijän. 16. 1.kerrosesta perspektiivissä, josta nähdään digitoinnin aikana syntyneet 3D-objektit. Tekijän. 17. Piirustukset olivat kärsineet vuosien aikana ja paperi oli jo hieman haurastunut ja kellastunut. Tekijän. 18. Paperin taitoskohdat olivat kärsineet ja niiden kohdalta tekstit olivat kuluneet. Tekijän. 19. 3D-tulostuksen avulla saadaan aikaan haastavia muotoja. http://www.dezeen.com/2013/05/21/3d-printing-architecture-print-shift/. Dezeen Magazine. 2013. 15.5.2015. 20. http://www.dezeen.com/2013/05/21/3d-printing-architecture-print-shift/. Dezeen Magazine. 2013. 15.5.2015. Liite 1 Liite 2 Liite 3 Liite 4 Liite 5
© Copyright 2024