Periaatteet
Kaikilla rakennushankkeen osapuolilla on tarve jäsentää rakennuksen tietomallissa olevaa tietoa omasta näkökulmastaan. Se, mitkä objektit ovat keskenään saman- tai erityyppisiä, riippuu aina mallin käyttäjän tarpeista. Ei siis ole olemassa yhtä jäsentelyä, luokittelua tai hierarkiaa, joka palvelisi täydellisesti kahta eri osapuolta, puhumattakaan kaikista osapuolista.
Yleisnimi -ominaisuus on ensimmäinen tärkeä askel tämän ongelman ratkaisemiseksi. Se on yksinkertainen ominaisuus, joka kertoo selvällä suomen kielellä, mitä kukin objekti esittää. Sen arvona on rakennusalan kaikkien osapuolten ymmärtämä yleisnimi. Tämä on tärkeää, koska usein osapuolten omassa työssään käyttämät objektien erisnimet (tuotenimet ja – koodit), lyhenteet tai vieraskieliset käännökset eivät aukea muille osapuolille.
Yleisnimi -ominaisuus yhdessä muiden tiedonsiirrossa vaadittavien tunnisteominaisuuksien kanssa mahdollistaa toimintamallin, jossa tiedonsiirrossa käytettyä mallia (siirtomalli) ei ole jäsennetty minkään näkökulman mukaisesti, vaan vastaanottaja jäsentää mallin itse omia tarpeitaan varten. Esimerkiksi jos objekti on seinä ja kuuluu rakennuksen lämpöeristettyyn ulkovaippaan, niin kyseessä on energia-analyysin näkökulmasta ulkoseinä. Määrälaskentaa varten voidaan luoda toisenlainen ulkoseinien joukko käyttäen eri kriteerejä, esimerkiksi ottaa mukaan myös yläpohjan yläpuoliset seinärakenteet tai erotella jo päätasolla toisistaan elementit ja paikalla rakennettavat seinät.
Yleisnimi -ominaisuuden arvot on vakioitava koska vakiointi mahdollistaa mallin koneluettavuuden ja siten automaation. Vakioinnin tuloksena syntyy sallittujen arvojen lista. Arkkitehti-, rakenne-, LVI- ja sähkösuunnittelulle on erilliset listat. Jos jollain asialla on monta mahdollista yleisnimeä, tulee listaan valita niistä yksi ja kirjata loput vaihtoehtoisina niminä, kuten pesualtaan vaihtoehtoisena nimenä lavuaari.
Listan vakiointi voi tapahtua kansallisella, ei kansainvälisellä tasolla, koska eri maiden ja alueiden käytännöt eroavat niin paljon toisistaan. Esimerkiksi Suomessa ’ontelolaatta’ on hyödyllinen yleisnimi, mutta näin ei suinkaan ole kaikkialla.
Yleisnimi -arvojen vakioimiseen liittyy se ristiriita, että mallintajan pitää osata asettaa arvot oikein, mutta toisaalta arvot palvelevat ensisijaisesti mallin muita käyttäjiä. Koska väärin asetetuista arvoista ei ole kenellekään hyötyä, pitää mallintajan asettaa arvot aina omasta, parhaiten tuntemastaan näkökulmasta, eikä hänen kannata arvailla, millä yleisnimellä jokin muu taho kutsuisi kutakin objektia. Kun LVI suunnittelija esimerkiksi lisää malliin pesuallashanan, niin yleisnimi -arvoksi tulee asettaa ’Pesuallashana’, vaikka tämä on suurimalle osalle mallin käyttäjistä turhan tarkkaa tietoa. Koska yleisnimi -arvoille on sallittujen arvojen lista, pystyy mallin käyttäjä itse automaattisesti niputtamaan arvoja yhteen omasta näkökulmastaan, esimerkiksi ’Pesuallashana’ ja ’Pesukonehana’ ovat molemmat ’Vesihanoja’. Tätä yhdistettyä arvoa on sitten helpompi käyttää esimerkiksi mallin karsimiseen törmäystarkastelua varten.
Vakioitujen arvojen karkeustasoa valittaessa tulee myös pitää mielessä, ettei yleisnimi -ominaisuus ole ainoa tunnisteominaisuus, vaan vasta tunnisteominaisuuksien yhdistelmät mahdollistavat mallin jäsentämisen. Esimerkiksi ’Seinä’ on liian yleinen nimi, kun taas ’Muurattu väliseinä’ liian tarkka. Sopiva yleisnimi -taso on tässä tapauksessa ’Väliseinä’ (koska arkkitehti suunnittelee väliseiniä) ja muuratuilla väliseinillä voi tämän lisäksi olla valmistustapana ’Muurattu’, mikä ilmaistaan toisen ominaisuuden avulla.
Malleissa käytetään yleisesti kokoonpanoja, esimerkiksi porras voi olla kokoonpano, joka koostuu porrasjuoksuista, porrastasanteista ja kaiteista. Kaide voi taas omalta osaltaan olla kokoonpano, joka koostuu käsijohteista, kaidetolpista, kannakkeista, liitoskappaleista yms. osista. yleisnimi -arvo voidaan asettaa kaikille kokoonpanohierarkia tasolle, esimerkiksi siten, että porraskokoonpanon yleisnimi -arvo on ’Runkoporras’ ja kaiteen ’Porraskaide’. Usein tiedonsiirron kannalta ylemmät tasot ovat olennaisimmat, koska kokoonpanojen osat voivat olla tärkeitä mallin tekijän näkökulmasta, mutta tarpeettoman yksityiskohtaista tietoa mallin käyttäjälle. Esimerkiksi betonielementin sisäinen rakenne ei ole olennainen asia, kun lasketaan kustannuksia tai aikataulutetaan elementtiasennuksia. Toisissa tapauksissa osista olisi hyötyä, mutta niiden nimeämistä ei ole tarkoituksenmukaista vaatia, koska niitä ei ole vielä oikeasti suunniteltu. Esimerkiksi arkkitehdin mallintaessa luonnossuunnitteluvaiheessa koko kattorakenteen yhtenä objektina ei kannata vaatia yläpohjan ja vesikaton nimeämistä erikseen, vaan kokonaisuuden yleisnimi -arvo on ’Katto’. Mallin käyttäjän pitää myös osata hyödyntää kokoonpanoja sisältäviä malleja oikein, ettei esimerkiksi määrälaskennassa lasketa mitään kahteen kertaan, vaan joko runkoportaat tai porrasjuoksut ja muut osat, ja toisaalta lasketaan yhdestä katto-objektista sekä yläpohjan että vesikaton määrät.
Mikään lista ei ole täydellinen, ja siksi jokaisessa listassa tulee olla arvo ’Muu’. Tätä arvoa käytetään silloin, kun mallissa olevalle objektille ei löydy sopivaa yleisnimeä listasta. Vika ei ole koskaan mallinnettavassa asiassa, vaan listassa, eikä listasta pidä näissä tapauksissa yrittää valita omasta mielestään lähinnä sopivaa nimeä. Esimerkiksi parvekkeeksi muuttuva ikkuna ei ole yksiselitteisesti ikkuna eikä parveke, vaan jokin muu. Sallittujen arvojen käyttäminen mahdollistaa automaation, mutta ’Muu’ -objektit on käsiteltävä manuaalisesti. Mallin käyttäjä voi kysyä; mitä kaikkea muuta mallista löytyy? Tällä järjestelyllä automaatioon ei eksy sinne sopimattomia objekteja, eikä mallin käytössä synny tästä johtuvia virheitä. Muu -tietoa voidaan myös kerätä ja käyttää listan kehittämiseen.
Tekninen toteutus
Yleisnimi -ominaisuus liittyy osapuolten väliseen tiedonsiirtoon. Mallintajan ei siis lähdemallissa tarvitse käyttää tätä ominaisuutta. Toki sitä voidaan käyttää, jos siitä on hyötyä mallintajan omassa työssä, esimerkiksi mallin jäsentämiseen. Olennaista on kuitenkin tuottaa yleisnimi -tieto osapuolten välillä liikkuvaan siirtomalliin.
Koska mallintaja itse tietää aina mitä mallintaa, ei ole kohtuuton oletus, että tämä tieto laitetaan myös tavalla tai toisella lähdemalliin. Koska lähdemallin tekemiseen halutaan antaa mahdollisimman suuri vapaus, ei tätä tapaa kannata edes yrittää vakioida. Mallintajan kannattaakin tuottaa yleisnimi -tieto siirtomalliin johtamalla se lähdemallissa jo muutenkin olevasta tiedosta, jota mallintaja pystyy oman mallinsa tietosisällön ja jäsentelyn tuntien hyödyntämään parhaalla mahdollisella tavalla.
Mallinnusohjelmistoista pitää vain olla keinot ja työkalut tämän toteuttamiseen. Huonoin vaihtoehto on syöttää yleisnimi -tieto objektikohtaisesti käsin. Hieman parannusta asiaan tuovat alasvetovalikot, joissa on valmiina sallittujen arvojen lista. Parhaassa tapauksessa tarvittava tieto saadaan tuotettua automaattisesti asettamalla yleisnimi -arvot valmiiksi objekteihin tai käyttämällä logiikkaa (kaavoja tai koodia) yleisnimi -arvojen asettamiseen muiden ominaisuuksien perusteella. Logiikka on kuitenkin aina sidoksissa mallin tietosisältöön ja jäsentelyyn, joten se pitää kehittää tai vähintään säätää kunkin mallintajan käytäntöjen mukaiseksi.
Siirtomallissa yleisnimi -ominaisuus on yksinkertainen tekstiominaisuus. Kun siirtomalli on IFC formaatissa, kirjoitetaan yleisnimi -ominaisuus seuraavasti.
1. IFC objektiluokasta riippumatta ominaisuus kirjoitetaan aina ominaisuusjoukkoon (PropertySet) nimeltä ’Tunnistetiedot’. Samaan ominaisuusjoukkoon voidaan kirjoittaa muitakin tunnistetietoja. Ominaisuusjoukko liitetään aina itse objektiin (instance), ei koskaan tyyppiobjektiin (type), vaikka yleisnimi -ominaisuus olisikin useimmiten luontevasti tyypin ominaisuus. Tämä siksi, että tieto on näin mahdollisimman yksinkertaisesti hyödynnettävissä kaikissa IFCtä tukevissa ohjelmistoissa.
2. Ominaisuuden nimi on ’Yleisnimi’ ja ominaisuuden tietotyppi on IfcLabel. IFC malli tukee myös sallittujen arvojen listojen välittämistä (enumeration), mutta tuon mekanismin käyttäminen ei tuo tässä tapauksessa lisäarvoa, eivätkä kaikki ohjelmistot tue sitä.
3. Tiedonsiirtoa varten tulee sopia, vaaditaanko arvoille tiukka muotoilu, jolloin esimerkiksi ’Pesuallas’ ei ole sama kuin ’pesuallas’, vai ollaanko tämän suhteen sallivampia. Kummassakin tapauksessa tieto kirjoitetaan IFC malliin samalla tavalla.
4. Tiedonsiirtoa varten tulee sopia, hyväksytäänkö arvoiksi vain ensisijaiset nimet vai myös vaihtoehtoiset nimet. Kummassakin tapauksessa tieto kirjoitetaan IFC malliin samalla tavalla.
Yleisnimi -ominaisuuden käyttäminen tiedonsiirrossa on tiedonsiirrolle asetettava vaatimus ja tämän vaatimuksen toteutuminen voidaan todentaa tiedonsiirron aikana. Tiedonsiirrossa voidaan ensin todentaa, että kaikilla objekteilla on arvo yleisnimi -ominaisuudella ja että mallissa käytetyt arvot ovat sallittujen arvojen listasta. Se, että arvot on asetettu oikein, voidaan tarkastaa manuaalisesti visualisoimalla yksi arvo kerrallaan. Tähän liittyy mallin tarkastamisen paradoksi: jos ohjelma osaa tarkastaa, että jokin ominaisuuden arvo on asetettu oikein, niin se osaa myös asettaa tuon ominaisuuden oikein, jolloin tuon ominaisuuden vaatiminen tiedonsiirrossa ei ole enää mielekästä.
Kohdemallissa yleisnimi -ominaisuutta voidaan käyttää sellaisenaan tai yhdistämällä se muihin tunnisteominaisuuksiin voidaan kohdemallia jäsentää käyttötarkoituksen näkökulmasta mielekkäällä tavalla. Koska yleisnimi -arvojen vakiointi voi tapahtua vain kansallisella tasolla, ei sen hyödyntämistä voi automatisoida kansainvälisellä tasolla. Siirtomalleja hyödyntävien ohjelmistojen pitää siis tarjota käyttäjälle työkalut mallien jäsentämiseen ominaisuustiedon perusteella. Ohjelmistojen maahantuojat voivat tukea yleisnimi -ominaisuutta myymiensä ohjelmistojen lokalisoinnissa.
Sallittujen arvojen listat
Arkkitehtimallit
Arkkitehdin ohjelmistoissa on yleisnimi -arvojen asettamisen kannalta kahdenlaisia työkaluja: objekteja ja mallinnustyökaluja. Näistä helpompi tapaus ovat objektit, joita sijoitetaan mallin, kuten ovet, ikkunat ja kalusteet. Objekteja taas on kahdenlaisia: arkkitehtitoimiston itse kehittämiä ja jonkun ulkopuolisen tahon, kuten ohjelmistovalmistajan, maahantuojan tai tuotevalmistajien kehittämiä. Ulkopuolisten tahojen tekemiä objekteja ei yleensä haluta muokata arkkitehtitoimistossa, koska se aiheuttaisi ongelmia objektien päivitystilanteissa. Jos näin kuitenkin päätetään tehdä, objekti muuttuu tässä mielessä arkkitehtitoimiston itse kehittämäksi. Toisesta näkökulmasta objektit voidaan jakaa objekteihin, joilla on kaikilla konfiguraatioilla sama yleisnimi ja objekteihin, joiden konfiguraatio vaikuttaa yleisnimeen. Esimerkiksi tuoliobjekti esittää kaikilla konfiguraatioilla tuolia, kun taas sama oviobjekti voidaan konfiguroida esittämään sekä väli- että ulko-ovea.
Esimerkkejä: tuoli, puu, ikkuna, kattoikkuna, ulko-ovi, aurinkopaneeli
Vaikeampi tapaus ovat objektit, joilla voidaan mallintaa monia eri asioita. Tyypillisesti arkkitehti mallintaa kunkin asian sillä työkalulla, jolla asia on helpointa ja tehokkainta mallintaa. Tästä johtuen arkkitehdin mallissa olevat seinäobjektit eivät aina esitä seinää, vaan esimerkiksi muuria, pihatien kiveystä tai vaikkapa liitutaulua. Verhoseinätyökalulla mallinnetaan verhoseinien lisäksi kaiteita ja väliseiniä ja laattatyökalulla esimerkiksi alakattoja. Näissä tapauksissa yleisnimi -arvoa ei voida sitoa kiinteästi mallinnustyökaluun, vaan sen arvo on johdettava muusta tiedosta joko parametrisesti ohjelman sisällä tai tiedonsiirron yhteydessä esimerkiksi logiikalla ’jos objekti on alakatot -kuvatasolla, niin yleisnimi -arvo on Alakatto’. Tilanteen mukaan logiikka voi olla hienojakoisempaa, esimerkiksi että alakatot -kuvatasolla olevat laatat ovat alakattoja ja seinät alakaton otsapintoja.
Esimerkkejä: väliseinä, alapohja, bruttoala, huone, vesikatto, alakatto, alakaton otsapinta
Arkkitehti ei tyypillisesti käytä malleissaan juurikaan kokoonpanoja, jotka viedään siirtomalliin teknisesti kokoonpanoina. Jos esimerkiksi kaikki runkoportaan osat ovat runkoporras -kuvatasolla, ei se tee runkoportaasta tiedonsiirron kannalta kokoonpanoa. Kokoonpanoja ovat tiedonsiirron kannalta kuitenkin esimerkiksi seinät, jotka viedään siirtomalliin siten, että jokainen seinän kerros on erillinen, isäntäseinän alle kuuluva objekti. Näissä tapauksissa yleisnimi -arvo asetetaan tyypillisesti vain isäntäseinälle, ei sen osille. Verhoseinät ovat myös tiedonsiirron kannalta kokoonpanoja ja niissä on hyödyllistä asettaa yleisnimi -arvo myös osille, jolloin esimerkiksi verhoseinässä olevat ikkunat ovat tunnistettavissa energia-analyysiä varten.
Esimerkkejä: verhoseinä, verhoseinän ikkuna, verhoseinän paneeli
Rakennemallit
Rakennesuunnittelija käyttää mallissaan lähinnä yleisillä työkaluilla, kuten palkki ja laatta, mallinnettuja objekteja. Objektit on kuitenkin tyypitetty niin, että niistä selviää nimien ja koodien avulla mitä ne esittävät. Objekteissa käytetään tyypillisesti myös vakioituja poikkileikkauksia. Täten esimerkiksi ontelolaatat ovat yksiselitteisesti tunnistettavissa mallista, vaikka mallinnusohjelmassa ei olekaan erillistä työkalua tai objektia ontelolaattojen mallintamiseen. Yleisnimi- arvojen asettamisen edellyttää rakennesuunnittelijan itsensä ymmärtämien nimien ja koodien (erisnimien) muuntamista rakennusalalla yleisesti ymmärrettyihin nimiin (yleisnimi). Tämä voidaan tehdä mallinnusohjelmassa tai sopivalla logiikalla tiedonsiirron yhteydessä.
Rakennesuunnittelijan malissa on usein kokoonpanoja, jotka voivat olla myös hierarkkisia (kokoonpanon sisällä on toinen kokoonpano jne.) ja nämä kokoonpanot viedään siirtomalliin teknisesti kokoonpanoina. Esimerkiksi liittopilari voi olla kokoonpano, jossa on alikokoonpanona paikallavalupilari, joka sisältää raudoituksen. Betonielementit ovat tyypillisesti kokoonpanoja, joissa on alikokoonpanona valutarvikkeet. Ontelolaatta taas voi olla kokoonpano, vaikka tuossa kokoonpanossa olisi vain yksi objekti.
Tiedonsiirron näkökulmasta on olennaista asettaa yleisnimi -arvo kokoonpanohierarkian ylimmille tasoille ja vain tarpeen mukaan alemmille. On esimerkiksi olennaisempaa tunnistaa mallista sandwich-elementit, kuin löytää näiden elementtien sisältä nostolenkit.
Esimerkkejä: liittopilari, delttapalkki, ontelolaatta, paikallavalulaatta, pulttikokoonpano, pultti, harjateräs
LVI -mallit
LVI suunnittelussa suurin osa objekteista on yleisnimi -arvon asettamisen kannalta hyvin yksinkertaisia, koska objektit esittävät kaikilla konfiguraatioillaan samaa yleisnimi -arvoa. Ohjelmistoissa ei ole esimerkiksi yleistä ’putkityökalua’, jolla mallintaja voisi mallintaa ilmanvaihtokanavaa, vaan putkistojen ja kanavien kaikki osat ovat erikseen näihin käyttötarkoituksiin kehitettyjä objekteja. Tämä johtuu siitä, että eri järjestelmiä on tarpeen analysoida eri tavoin (mitoitus, painehäviöt, äänitasot jne.) ja mallit on siksi laadittava paljon tiukempien raamien puitteissa kuin esimerkiksi arkkitehtimallit.
LVI malleissa ei tyypillisesti ole lainkaan kokoonpanoja, jotka viedään siirtomalliin teknisesti kokoonpanoina. Malleissa on järjestelmiä, mutta ne eivät ole tiedonsiirron näkökulmasta kokoonpanoja. Tulevaisuudessa on kuitenkin syytä varautua siihen, että myös LVI malleissa voi esiintyä kokoonpanoja, esimerkiksi IV-koneita, joiden osat on mallinnettu erillisinä objekteina kokoonpanon sisälle.
Esimerkkejä: tuloilmakone, jätevesipumppaamo, virtausanturi, pesuallashana, lämmönsiirrin, vesimittari, linjasäätöventtiili, hanakulmarasia, lattiakaivo, jakotukki, pumppu, palopelti
Historia
Ajatus yleisnimi -tyyppisestä ominaisuudesta syntyi alun perin Sakari Lehtisen Liikenneviraston toimeksiannosta tekemän, siltamalleihin liittyvän työn yhteydessä. IFC mallin objektirakenne soveltuu huonosti siltojen kuvaamiseen, ja siksi tuossa työssä päädyttiin ratkaisuun, jossa IFC objektiluokalla ei ole merkitystä, vaan objektit tunnistetaan ensisijaisesti niihin liitetyn ominaisuuden perusteella.
Jiri Hietanen ja Sakari Lehtinen ehdottivat Manse BIM ryhmässä saman idean laajentamista myös talonrakentamisen puolelle. Vaikka IFC mallin objektirakenne soveltuu rakennuksiin siltoja paremmin, ei se käytännössä ratkaise objektien tunnistamisen ongelmaa ja tekee sen parhaassakin tapauksessa tarpeettoman hankalaksi. Perinpohjaisten keskustelujen jälkeen Manse BIM ryhmä päätti kokeilla ideaa käytännössä; luoda alustavat sallittujen arvojen listat ja tehdä mallit, joilla niitä voidaan testata. Ominaisuuden nimeksi vakiintui tässä vaiheessa ’Minä olen’.
Markus Järvenpää mallinsi ensimmäisen LVI mallin, jossa kaikilla objekteilla on yleisnimi- tieto ja kehitti samalla ensimmäisen yleisnimi -ominaisuuden sallittujen arvojen listan LVI malleille.
19.1.2021 kokouksessaan Manse BIM ryhmä päätti muuttaa ’Minä olen’ ominaisuuden nimeksi ’Yleisnimi’, koska Markus Järvenpää oli käyttänyt yleisnimi -termiä menestyksekkäästi LVI siirtomallien standardoinnin yhteydessä. Tämä oli osa kehityskulkua, jossa alkuperäiset ’Minä Olen’ ja ’Vesinokkaeläin / Zorro’ tyyppiset nimet vaihtuvat standardoinnin näkökulmasta uskottavampiin termeihin ’Yleisnimi’ ja ’Muu’, vaikka itse ideat pysyvät samana.
Manse BIM ryhmässä yleisnimi -ominaisuuden kehittämiseen ovat aktiivisesti osallistuneet: Teemu Anttila, Sergej von Bagh, Jiri Hietanen, Markus Järvenpää, Jouni Kulmala, Sakari Lehtinen, Antti Pekkala, Minna Salonsaari, Petri Talvitie ja Toni Teittinen.