Rakennushankkeen suunnittelu Olli Seppnen Professor of Practice 17

Rakennushankkeen suunnittelu Olli Seppänen Professor of Practice 17. 3. 2016

Parikeskustelu – 5 minuuttia • Oletko ollut mukana rakennushankkeessa? (omakotitalo, remontti ym. ) Keskustelkaa kokemuksistanne. • Mitkä ovat rakennushankkeen suurimmat riskit? • Mitä suunnitelmia tarvitaan rakennushankkeen toteuttamiseen? • Mitä asioita rakennushankkeista kerrotaan julkisuudessa? Department of Civil Engineering 11/5/2020 2

Parikeskustelun purku Department of Civil Engineering 11/5/2020 3

Ketkä ovat rakennushankkeen osapuolet? Department of Civil Engineering 11/5/2020 4

Rakennushankkeen kulku (Lähde: RT 1010387) 11/5/2020 5

Rakennushankkeen toteutusmuodot • Toteutusmuoto vaikuttaa tilaajan ja urakoitsijan suoritusvelvollisuuteen ja riskeihin. • Esim. • Suunnittele ja Rakenna (Design Build) • Pääurakka • • Kokonaisurakka Jaettu urakka • Projektinjohtopalvelu • Projektinjohtourakointi • Allianssi Department of Civil Engineering

Toteutusmuodot Lähde: Peltonen & Kiiras (1998). Rakennuttajan riskit eri urakkamuodoissa. Department of Civil Engineering 11/5/2020 7

Suunnitteluprosessi • Rakennussuunnitteluvaihe • Suunnitteluratkaisun kehittäminen tilaajan antamien tavoitteiden mukaan • Suunnitelmien tarkkuus etenee vaiheittain: • • Ehdotussuunnittelu Luonnossuunnittelu Toteutussuunnittelu Täydentävä suunnittelu Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 8

Ehdotussuunnittelu • Kohteen yleisratkaisu • Verrataan vaihtoehtoisia yleisratkaisuja • Pohjatutkimus • Ehdotussuunnitelmat • Toiminnallinen yleisratkaisu • Rakennustaiteellinen yleisratkaisu • Tekninen yleisratkaisu • Sijoittuminen tontille • Liittyminen ympäristöön / liittymät • Perustamisolosuhteet • Kustannusarvio Department of Civil Engineering 11/5/2020 9

Luonnossuunnittelu • Tarkempi yleisratkaisu • Ohjaus- ja valvontajärjestelmät • Yleisellä tasolla • Kantavat rakennusosat • Päämateriaalit • Rakennustapaselostus • Talotekniset järjestelmät • Kustannusarvio • Yksityiskohtaisesti • Toistuvat osastot • Tyypilliset yksityiskohdat • Erikoisrakenteet • Vertailu tilaohjelmaan • Lopuksi rakennuslupaa varten tarvittavat asiakirjat • Pääpiirustukset • Perustamis- ja pohjaolosuhteet • Muut selvitykset, lausunnot, laskelmat Department of Civil Engineering 11/5/2020 10

Toteutussuunnittelu • Työpiirustukset / mallit • Työn määrä ja laatu voitava yksiselitteisesti määritellä • Ratkaisut, detaljit ym. tiedossa • Työpiirustusten / mallien pohjalta urakoitsijat voivat antaa sitovat urakkatarjoukset Department of Civil Engineering 11/5/2020 11

Täydentävä suunnittelu • Rakentamisen aikana tapahtuvaa suunnittelua • Toteutussuunnitelmat • Valmistus, sovitus, asennussuunnitelmat • Täydentävät suunnitelmat • Ristiriitaisuuksien korjaus • Esim. talotekniikan törmäykset ym. Department of Civil Engineering 11/5/2020 12

Suunnittelun vaikutus kustannuksiin Department of Civil Engineering 11/5/2020 13

Parikeskustelu – 5 minuuttia • Kannattaako urakoitsija ottaa hankkeeseen mukaan aikaisessa vai myöhäisessä vaiheessa? • Molemmat voivat olla oikein • Valitkaa kanta ja valmistautukaa perustelemaan se? • Tähän asti on keskitytty suunnittelijoiden tekemiin rakennushankkeen suunnitelmiin. Mitä muita suunnitelmia tarvitaan? Department of Civil Engineering 11/5/2020 14

Muita suunnitelmia – parikeskustelun purku Department of Civil Engineering 11/5/2020 15

Urakoitsijan näkökulma Määrät Suunnitelmat Kustannus Turvallisuus Laatu Aika Department of Civil Engineering 11/5/2020 16

Urakkahinnan maksuperusteet Department of Civil Engineering 11/5/2020 17

Tarjousten hankintatapa Department of Civil Engineering 11/5/2020 18

Määrien ja kustannusten laskenta • Vaihtoehto 1: Ei lasketa määriä, kysytään aliurakoitsijoilta • Vaihtoehto 2: Lasketaan määrät käsin • Vaihtoehto 3: BIM –pohjainen määrälaskenta Department of Civil Engineering 11/5/2020 19

Vaihtoehto 1 – Ei lasketa määriä, kysytään aliurakoitsijoilta • Mitä hyötyä? • Mitä riskejä? Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 20

Vaihtoehto 2 – käsinlaskenta piirustuksista Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 21

Vaihtoehto 3 - BIM Tavoite € € / M 2 €/ SYS €/ Element €/ tehtävä € / yks Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 22

Kustannusarvion laatiminen Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 23

Kustannusarvio • • Rakennusosalaskenta Suoritelaskenta Tuotelaskenta Tilalaskenta • Valittava nimikkeistö – Suomessa esim. Talo 80, Talo 90 tai Talo 2000. Department of Civil Engineering 11/5/2020 24

Kustannusarvio - suoritelaskenta • Suorite on rakennusosan ja työlajin yhdistelmä – esim. Talo 80 Department of Civil Engineering 11/5/2020 25

Määristä kustannuksiin • Kustannuslaji 1 (Oma työ) • Suoritemäärä kerrotaan työmenekillä (tth/yks) • Työmenekki yrityksen tiedostoista tai esim. Ratusta • Työtunnit kerrotaan keskimääräisellä tuntipalkalla + sos. Kulut • Kustannuslaji 2 (Materiaali) • Materiaalimenekki tiedostosta • Lisätään arvioitu hukka -% • Kerrotaan hinnoilla • Kustannuslaji 3 (Aliurakka) • Hinnat joko tiedostojen pohjalta (kuten KL 1 ja 2) tai ennakkotarjouksilla • Käyttö- ja yhteiskustannukset • Aikaperusteisia (esim. työnjohdon palkat) tai työmenekkisidonnaisia (esim. työmaarakennukset) Department of Civil Engineering 11/5/2020 26

Kustannusarviosta tarjoukseen • Kustannusarvioon lisätään riskit, kate, varaukset ym. erät • Tarjous tehdään vastaamaan tarjouspyyntöä ja riippuu urakan maksuperusteesta ja tarjousten hankintatavasta Department of Civil Engineering 11/5/2020 27

Kustannusarvio - tavoitearvio • Tavoitearvio = budjetti • Kohdistetaan kustannusarvio hankinnoille ja tehtäville • Jokaiselle hankinnalle ja tehtävälle tulee kustannustavoite • Hanke ositellaan valvottaviksi tehtäviksi Department of Civil Engineering 11/5/2020 28

Tuotannonsuunnittelu / aikataulu • Hyvä tuotannonhallinta on edellytys hankkeen onnistumiselle • Aikataulu vaikuttaa hankkeen kustannuksiin, laatuun ja työturvallisuuteen • Suunnittelulla minimoidaan riskit ja parannetaan aikataulun ohjattavuutta Department of Civil Engineering 11/5/2020 29

Suunnittelun tavoitteita • Tuottavuuden maksimointi • • Jatkuva resurssien käyttö Määriin ja menekkeihin perustuva kesto Tahdistettu tuotanto Yksi työryhmä yhdessä paikassa • Riskin minimointi • • • Samat työryhmät läpi hankkeen Minimoidaan resurssit Riittävästi pelivaroja • Toteutuskelpoinen • • • Oikeat riippuvuudet Resurssirajoitteet otettu huomioon Suunniteltu yhdessä aliurakoitsijoiden kanssa Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 30

Eri aikataulumuotoja • Janakaavio • Kriittisen polun menetelmä (CPM) • Paikka-aikakaavio / vinoviiva-aikataulu • Sijaintipohjainen johtamisjärjestelmä (LBMS – Location. Based Management System) Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 31

Janakaavio • Henry Ganttin kehittämä 1900 –luvun alussa • Perinteisin aikataulumuoto • Pystyakselilla tehtävät, vaaka-akselilla aika Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 32

Janakaavio • Kommentteja? Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 34

Kriittisen polun menetelmä (CPM) • • Kehitetty USA: ssa 1959 Kansainvälisesti käytetyin aikataulusuunnittelun menetelmä Suomessa vähän käytetty Suurin osa aikatauluohjelmista perustuu CPM-teoriaan • Teoria perustuu kriittisen polun laskentaan Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 35

CPM • Montako päivää tarvitaan alla olevan projektin valmistumiseen? 3 pv 4 pv Alku 1 pv 2 pv Loppu Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 36

CPM • Kommentteja? • Mitä puuttuu? Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 37

Paikka-aikakaavio / Vinoviiva-aikataulu • Ensimmäinen käyttö rakennushankkeessa Empire State Building 1929 • Professorit Kiiras ja Kankainen toivat Suomeen 1980 –luvun lopussa (TKK) • Suomessa laajaa käyttöä, muualla maailmassa hajanaista (esim. Brasilia, Turkki ym. ) Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 38

Department of Civil Engineering 11/5/2020 39

Paikka-aikakaavio Aika Sijainnit Tehtävät

Paikka-aikakaavio • Kommentteja? • Vahvuudet? Heikkoudet? Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 41

Sijaintipohjainen johtamisjärjestelmä LBMS • Yhdistelmä CPM ja paikka-aikakaavio • CPM –tekniikkaa kehitetty eteenpäin sijaintipohjaiseksi • Mahdollistaa aikataulun optimoinnin • Työkaluja aikataulun ohjaukseen Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 42

Määristä kestoihin 71 tth 117 tth

LBMS riippuvuudet ja optimointi • Ohjelmistoesimerkki Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 44

LBMS - suunnitteluesimerkki • Case example Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 45

Case Camino medical center Subcontractor Casework Ceiling tile Doors, frames, hardware Drywall Electrical Fireproofing Flooring Mechanical Paint Plumbing Specialties Sprinkler Location-based schedule Mobilization/ Direct Demobilization Waiting cost ($ ) cost ($) Cost ($) 185, 480 1, 280 262, 320 1, 920 - Peak resource use 10 11 CPM Schedule Mobilization/ Demobilization Cost ($) 7, 680 12, 320 Max Resource use 12 12 Peak resource use 8 12 4 4 38, 800 640 - 2 76, 000 3, 413 19, 733 20 12 16 8 8 1 3 18 12 10 12 11 6 6 1 2 566, 920 406, 000 291, 200 228, 720 263, 400 126, 400 104, 000 8, 640 59, 440 4, 800 2, 080 1, 600 1, 920 3, 040 960 160 320 120, 049 2, 598 19, 720 - 20 14 14 18 11 6 3 3 3 738, 800 494, 720 271, 040 372, 480 409, 080 181, 760 109, 480 49, 640 98, 000 16, 960 11, 840 2, 240 12, 480 8, 000 5, 760 1, 493 1, 813 245, 227 123, 397 176, 960 90, 613 106, 020 14, 133 7, 253 37, 973 Direct cost ($) 231, 680 316, 320 Waiting cost ($ ) 43, 307 118, 693

LBMS ja BIM LBS Rebar Equipment Formwork Labor Concrete Column ‘Type 1’ TOIs Takeoff Items $/Qty BIM Cladding; Surface Finish TOQs Takeoff Quantities $/Qty Materials Resources Kustannus $/Qty Aika

LBMS • Kommentteja? Department of Civil and Structural Engineering 11/5/2020 50

Parikeskustelu (5 min) • Mikä on aikataulunsuunnittelun tavoite? • Mitä mieltä olette esitetyistä aikataulumenetelmistä? • Miten aikatauluista saadaan käytännön työkalu? • Onko aikataulun suunnittelu tekninen prosessi? Onko olemassa oikea aikataulu? • Miten määräytyy rakennushankkeen kesto? • Mitä hyötyä on BIMistä aikataulun suunnittelussa? Department of Civil Engineering 11/5/2020 51

Ensi kerralla • Tuotannonohjaukseen liittyvä peli • Riippuen osallistujien määrästä: • • Tuotannon vaihtelevuus –peli Tuotannonohjauspeli legoilla • Kustannusohjaus ja aikatauluohjaus työmaan aikana Department of Civil Engineering 11/5/2020 52

Kiitos Kysymyksiä & Kommentteja?