Sähkösuunnittelun murroksessa

TEKSTI | Mikko Västi
Artikkelin pysyvä osoite http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021061637762

Sähkösuunnittelu liittyy oleellisesti valtaosaan rakennus- ja teollisuusprojekteja. Sähkösuunnittelu perinteisesti kulkee seuraavankaltaista prosessia:

  1. Pistekuva
  2. Tasokuva
  3. Keskuskaavio
  4. Piirikaavio
  5. Nousujohtokaavio

Ensimmäisenä määritetään, minne eri laitteet sijoitetaan eli luodaan pistekuva arkkitehdin luomaan pohjapiirustukseen. Tämän jälkeen suunnitellaan johdotus ja ryhmittely eli saadaan tasokuva aikaan. Tässä määritetään käytetyt kaapelit ja millainen lähtö ja missä keskuksessa kyseinen lähtö on. Tämän jälkeen pystytään määrittämään keskuskaavio(t), joissa lisätään keskuskohtaiset lisäykset ja muokkaukset. Näiden keskuskaavioiden valmistumisen jälkeen tulee piirtää piirikaaviot, jotka määrittävät lähtöjen tarkat toteutukset. Nousujohtokaaviolla viimeisenä määritetään yhteydet eri keskusten välillä erityisesti, kun on kyse kerrosten välisistä yhteyksistä.

Ikävä kyllä tämä yksinkertainen prosessi ei riitä käytännön suunnittelutöihin. Pistekuvan laatimisessa tulee vastaan valaistussuunnittelu, joka vaatii tietojen vaihtamista valaistuslaskentaohjelmiston kanssa. Olemme päässeet tilanteeseen, jossa siirrymme puhumaan tietomallinnuksesta. Eli eri suunnittelun osat tuottavat yhteiseen käyttöön oman version kohteen mallista. Tietomalli[i] tulee siis koostumaan esimerkiksi seuraavista osista:

  • Arkkitehtuuri
  • Rakenne
  • Lämpö, Vesi ja Ilmastointi (LVI)
  • Sähkösuunnittelu
  • Tietoliikenne
  • Valaistussuunnittelu

Tämä on iso muutos, joka on tapahtumassa lähtien isoista projekteista ja osittain valumassa kohti pienempiä projekteja. Tämän kautta poistuu eräs merkittävimmistä projektin hidasteista; Eri järjestelmien törmääminen työmaalla. Eri järjestelmät kaikki vaativat oman fyysisen tilansa rakennuksissa. Esimerkiksi LVI-järjestelmien putket vaativat oman tilan, kuten myös kaapelihyllyt, joiden avulla sähköt saadaan vietyä pistekuvien määrittämiin pisteisiin. Tyypillistä on, että LVI-järjestelmien putket ja kaapelihyllyt risteävät keskenään ja tulevat törmäämään, mikäli suunnittelua ei tehdä huolellisesti[ii]. Nyt tietomallinnusmaailmassa on mahdollista havainnollistaa kohdetta 3D-näkymin, jossa intuitiivisesti pystyy havaita eri komponenttien ja järjestelmien sijainnit eli voidaan tehdä törmäystarkastelut etukäteen[iii]. Helposti puhutaan 3D-suunnittelusta, vaikka se on vain pieni osa tietomallinnusta. Tietomallinnuksella voidaan liittää komponentteihin 3D-näkymiä, jotka ovat oikeiden fyysisten mittojen mukaisia sekä määrittää liitäntäpisteet oikeiksi, joka auttaa suunnittelun toteutuksessa. 3D-mallinnus myös mahdollistaa tilojen visualisoinnin ja tarkistamisen jo ennen rakentamisen aloittamista. Mallia voidaan tarkastella 3D-laseilla[iv], joka mahdollistaa loppukäyttäjien näkökulman välittämisen suunnittelijoille ja sen kautta kalliiden mallihuoneiden rakentamisen välttämisen ja kalliiden jälkitöiden vähentämisen ja projektin nopeamman valmistumisen.

Mutta tietomallinnuksella voidaan myös tehdä tuotepaketteja. Esimerkiksi uppoasennettava pistorasia, useimmat näkevät vain pelkän ulkokuoren ja mieltävät, että se on siinä. Mutta se oikeasti koostuu muovisesta kannesta, pistorasian metallirungosta, pistorasian sähköisistä osista ja kojerasiasta, eli on tarve rakentaa tuotepaketti, jossa on kaikki osat. Tyypillisesti pistorasiat sijoitetaan ryhmäksi, jolloin se koostuu useammasta pistorasiapaketista, yhdyspaloista, muovikehyksistä ja muista osista. Joten muodostamme tuotepaketteja pienemmistä tuotepaketeista. Miksi tämä pitäisi kiinnostaa? Koska työmaan tarvitsee tietää paljonko, tarvitaan jokaista komponenttia eli tulee tarve massalaskennalle.

Massalaskennan pitäisi pitää sisällään kaikki työmaalla tarvittavat komponentit sisältäen mm.

  • Kaapelit
  • Keskukset
  • Valaisimet
  • Kojeet

Mutta mikäli komponentteja ei mallinneta tarkasti, niin massalaskentakin on vain suuntaa antava[v].

Mitä seuraavaksi on tapahtumassa? Työmaat muuttuvat koko ajan digitaalisemmiksi[vi]. Kuvat siirtyvät paperilta taulutietokoneisiin tai älypuhelimiin. Työmaalla kuitenkin vieläkin tapahtuu muutoksia, jolloin syntyy ns. punakynäkorjauksia dokumentteihin. Tällöin suunnitteludokumentit ja toteutus eivät enää vastaa toisiaan. Olisiko ohjelmistojen 2-suuntaisuus seuraava merkittävä asia? On jo nykypäivää, että suunnitteluohjelmiston sisällä ja joidenkin ulkopuolisten ohjelmistojen välillä kaksisuuntainen tietojen vaihdanta toimii[vii], mutta esimerkiksi suunnittelussa syntyvät listaukset eivät ole. Mikäli kaksisuuntaisuus leviäisi laajemmalle, tällöin pienet korjaukset voisi tehdä suoraan työmaalla ja se päivittäisi suunnitteludokumentit ajan tasalle. Jos ostotoimi ei pysty hankkimaan jotain määrättyä tuotetta, mutta jotain, joka on vastaava, niin samalla tavalla voitaisiin dokumentit päivittää automaattisesti ilman, että suunnittelijan täytyy näitä korjata. Tämä muuttaa vastuita ja toimintamalleja alalla huomattavasti. Mutta varmaa on, että maailma muuttuu koko ajan digitaalisemmaksi, niin myös koko suunnittelu ja asennusala.

Lähteet
  • [i] Yleiset tietomallivaatimukset YTV2012 https://buildingsmart.fi/yleiset-tietomallivaatimukset-ytv/

  • [ii] Plaani 1/2021, Sivu 46 http://www.nssoy.fi/uploads/plaani_1_2021/index.html#p=46

  • [iii] Jimmie Laaja, ”Sähkösuunnittelun CAD-tietomallinnusohje sairaala ympäristöön” http://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017112918752, 2017

  • [iv] Matti Sippola, ”Pientalon talotekniikan tietomalli ja VR-malli” http://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019061016333, 2019

  • [v] Plaani 1/2021, Sivu 46 http://www.nssoy.fi/uploads/plaani_1_2021/index.html#p=27

  • [vi] Minna Pänkäläinen, ”Tietomalliprosessin tehostaminen sähkösuunnittelussa”, http://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2018120319563, 2018

  • [vii] Rene Rannisto, ”Revit-ohjelmiston käyttöohjeistus sähkösuunnittelu ympäristössä”, http://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202004296581, 2020