INOM
EXAMENSARBETE BYGGTEKNIK OCH DESIGN, GRUNDNIVÅ, 15 HP
STOCKHOLM SVERIGE 2020,
4D- och 5D BIM i projekteringsskedet
– En studie om 4D- och 5D BIM:s lönsamhet innan upphandlingsskedet
MARKO SKOCIC
PONTUS ERMAN
Författare: Marko Skocic Pontus Erman Uppdragsgivare: Sweco Civil AB
Näringslivshandledare: Conrad Malmstedt Ledin, Sweco Civil AB Akademisk handledare: Åsa Laurell Lyne, KTH ABE
Examinator: Åsa Laurell Lyne, KTH ABE
Examensarbete: 15 högskolepoäng inom Byggteknik och design
Förord
Det här examensarbetet omfattar 15 högskolepoäng och är den sista delen på
Högskoleingenjörsutbildningen Byggteknik & Design (180 hp) på Kungliga Tekniska Högskolan.
Arbetet har utförts under veckorna 12–22 år 2020 och genomförts tillsammans med Sweco Civil AB.
Vi vill rikta ett stort tack till vår näringslivshandledare Conrad Malmstedt Ledin från Sweco som har varit till stor hjälp med material, idéer och kontakter under hela arbetet. Vi vill även tacka vår
akademiska handledare Åsa Laurell Lyne för de mötena vi har haft, samt den feedback vi har fått. Till sist vill vi tacka våra respondenter från både Sweco och Trafikverket som har lagt ned tid för att ställa upp på intervjuer, samt anställda på Sweco som har besvarat vår enkät. Utan all er kunskap och erfarenhet hade arbetet inte varit möjligt.
KTH Stockholm, juni 2020 Marko Skocic
Pontus Erman
Sammanfattning
4D- och 5D- BIM används vid projektering för olika byggprojekt och innebär att en skapad 3D- modell för ett projekt har utökats med två dimensioner. 4D är en 3D-modell som har utökats med ett tidsplaneringsperspektiv och 5D innehåller en 3D-modell utökad med både tidsplanering och kostnadskalkyl. Den skapta 3D-modellen är uppdelad i flera olika objekt, objekten tilldelas både en enhetstid och alla kostnader som berör objektet. Sedan skapas en videosimulering, där projektet byggs upp i takt med tidsaxeln och beroende på programvara går det även att följa projektets kostnader löpandes med tidsaxeln.
Syftet med arbetet är att ta reda på om det finns lönsamhet för konsulten samt beställaren att använda 4D- och 5D-BIM före upphandlingsskedet av entreprenörer. I vilka typer av projekt är det lönsamt att använda sig av metoderna? Skiljer det sig mellan anläggningsprojekt och husprojekt? Påverkar projektets storlek eller komplexitet lönsamheten för projektet? Vilka 4D- och 5D-programvaror används i dagsläget och är de tillräckligt utvecklade för dagens projekt? Dessa frågor avses besvaras.
För att kunna besvara frågeställningarna görs ett enkätutskick till anställda på Sweco och intervjuer genomförs med personer från både Sweco och Trafikverket som har goda kunskaper och erfarenheter inom området. Detta görs för att få ett perspektiv både från konsult- och beställarsida. En fallstudie görs i programvaran Vico Office för att kunna jämföra teknikens användbarhet i ett husprojekt och i ett anläggningsprojekt och samtidigt kunna bedöma användarvänligheten för programvaran.
Resultatet från studierna visade att 4D- och 5D-BIM kan förbättra visualiseringen och skapa en bra kommunikation mellan samtliga parter, vilket kan leda till eventuell lönsamhet för beställare,
entreprenörer och även konsulten. Viktiga faktorer som framkallats från studierna för att det ska ge en lönsamhet är utbildning och kunskap kring tekniken och att projektet ska vara någorlunda komplext.
Det medför att 4D- och 5D-BIM blir mer användbart i anläggningsprojekt då dessa generellt är mer komplexa. I dagsläget är denna teknik inte så vanlig i projekten, då endast 17% av enkätens 229 respondenter varit med i projekt där 4D- och 5D BIM använts. Kunskapen inom programmen hos användarna behöver bli bättre trots att det finns brister och behov av utveckling inom programvarorna.
Nyckelord: 4D, 5D, BIM, Tidplan, Kostnadskalkyl, projektering
Abstract
4D- and 5D BIM are used in the design phase of construction projects and mean that a 3D-model of a project is provided with two additional dimensions. 4D is a 3D-model that has a time aspect, while 5D is a 3D-model with both a time aspect and a cost estimate. The 3D-model contains numerous different objects which are given specific device times and material- and work costs. Then a video simulation can be made where the project is constructed as the time ticks on and depending on the software, it can also display the cost of different objects and activities as the simulation is played.
The purpose of the study is to find out if the use of 4D- and 5D-BIM before the contracting phase of contractors could be beneficial to the client and the consultant. In which kinds of projects is it useful?
Does the usefulness differ from a building project to a facility project? Does the size and complexity of a project affect the usefulness of the technology? Which softwares are currently used and are they sufficiently developed for the projects today? These are the questions that are going to be answered.
In order to answer the questions, a survey is sent to employees at Sweco and interviews are made with people both from Sweco and Trafikverket (Swedish Transport Administration) who have good knowledge and experience in the field. This is done to gain a perspective from both the consultant and the client side. A case study is done in the 4D software “Vico Office” in order to compare its
usefulness in a building project versus a facility project and at the same time assess the user friendliness of the software.
The result of the studies showed that 4D- and 5D BIM can improve visualization and create good communication between all parties, which can lead to possible profitability for both the clients, the contractors and even the consultants. Important factors that have been taken from the studies in order to make the use of 4D and 5D profitable are education and knowledge about the technology. The project should also be reasonably complex. This makes 4D and 5D BIM more useful in facility projects as they are generally more complex. At present, however, the technology is not so common in projects, as only 17% of the 229 respondents in the survey have been included in projects where the technology has been used. Even though there a flaws in the softwares and that they need more features, the knowledge that the users possess in 4D and 5D BIM needs to be better.
Keywords: 4D, 5D, BIM, Schedule plan, Cost estimate, design phase
Ordlista
BIM - Building Information Modelling
CAD - Computer Aided Design
2D - Tvådimentionellt, ritningar
3D - Tredimentionellt, modeller
4D - BIM-modeller med tidsperspektiv
5D - BIM-modeller med kostnadsperspektiv
Vico Office - Programvara med 4D- och 5D-funktioner
Synchro - Programvara med 4D- och 5D-funktioner
AutoCAD - CAD-programvara
Revit - BIM-programvara
Navisworks - Programvara för samordning av modeller Gantt-schema - Tidsplaneringsverktyg
Flowline - Tidsplaneringsverktyg
APD-plan - Arbetsplatsdispositionsplan
Entreprenad - Företag anlitas då ett arbete ska utföras under en viss tid Bygghandlingar - Samlingsord för ritningar, rumsbeskrivning, m.m.
Förfrågningsunderlag - Samlat dokument som beskriver det arbete som ska utföras Kritiska linjen - En metod som tar fram projektets beräknade slutdatum
Dwg - Filformat för programvaran AutoCAD
IFC - Industry Foundation classes, universellt filformat
Rvt - Filformat för programvaran Revit
VR - Virtual Reality
GIS - Geografiskt Informationssystem
Innehåll
1. Inledning 1
1.1 Bakgrund 1
1.2 Syfte och frågeställning 2
1.3 Målformulering 2
1.4 Avgränsningar 2
2. Nulägesbeskrivning 3
2.1 Om Sweco 3
2.2 Swecos arbetssätts och användning av 4D- och 5D BIM 3
3. Teoretisk referensram och litteraturstudie 4
3.1 Teoretisk referensram 4
3.1.1 2D och CAD 4
3.1.2 3D och BIM 4
3.1.3 4D 5
3.1.4 5D 5
3.1.5 6D, 7D, 8D 6
3.1.6 Tidplan 6
3.1.7 Kostnadskalkyl 7
3.1.8 Vico Office 7
3.1.9 Synchro 9
3.1.10 Projekteringsskedet 10
3.1.11 Upphandlingsskedet 10
3.1.12 Produktionsskedet 10
3.1.13 Förvaltningsskedet 10
3.1.14 Trafikverkets krav och råd om 4D och 5D BIM 11
3.2 Litteraturstudie 12
3.2.1 Tidigare forskning 12
3.2.2 Tidigare examensarbeten 13
4. Genomförandet 15
4.1 Kvalitativa metoder 15
4.1.1 Intervjuer 15
4.1.2 Fallstudie 15
4.1.2.1 Arbetsgången för skapandet av 4D-simulering av Swecohuset 16 4.1.2.2 Arbetsgången för skapandet av 4D-simulering av Förbifarten, Kungens Kurva 18
4.2 Kvantitativa metoder 19
4.2.1 Enkätundersökning 19
5. Resultat 20
5.1 Intervjuer 20
5.1.4 Hinder i implementeringen av 4D- och 5D-BIM 25
5.2 Fallstudie 27
5.2.1 Husprojektet, Swecohuset 27
5.2.2 Anläggningsprojekt, Förbifarten, Kungens Kurva 32
5.3 Enkätundersökning 38
6. Analys 48
6.1 Lönsamheten för konsulten och beställaren 48
6.2 Gränsen för lönsamheten beroende på storlek och komplexitet 49
6.3 Användningen i hus- och anläggningsprojekt 51
6.4 Programvarors användning och utveckling 52
7. Slutsats 54
8. Rekommendationer 56
8.1 Rekommendationer till företag och myndigheter 56
8.2 Rekommendationer för vidare studier 56
9. Referenser 57
Webbsidor 57
Publikationer 58
Böcker 58
Artiklar 58
Uppsatser 58
10. Bilagor 60
10.1 Bilaga 1, Intervju med Respondent 1 60
10.2 Bilaga 2, Intervju med Respondent 2 64
10.3 Bilaga 3, Intervju med Respondent 3 68
10.4 Bilaga 4, Intervju med Respondent 4 75
10.5 Bilaga 5. Intervju (skriftlig) med Respondent 5 80
10.6 Bilaga 6, Enkät 82
1. Inledning
Precis som i alla andra branscher håller hela byggbranschen på att effektiviseras, oavsett om det gäller kostnader, tid eller miljöpåverkan. För att företagen ska kunna uppnå målen som sätts för de olika projekten, digitaliseras allt fler moment inom hela byggprocessen. På senare år har projektörer hängt med och använts sig av olika digitala verktyg, bland annat av BIM-program (Building Information Modelling). Det innebär att projektets ritningar kan ersättas med digitala 3D-modeller, något som visat sig vara effektivt och gett positiva resultat inom projekten. Med hjälp av 3D-modellering är det möjligt att redan innan produktionen startar analysera om konstruktionen kommer att hålla, att rätt material används och att rätt mängd av material köps in (Gyproc, u.å.).
Idag har 3D-modellering utökats med flera dimensioner, bland annat 4D och 5D, men än har de inte riktigt slagit igenom i branschen. När det gäller 4D-modellerna så läggs det till en tidsaspekt i en 3D- modell. Genom att tidplanen för projektet förs in i 3D-modellen kan en simulering av byggskedet skapas där det visas i vilken ordning som projektet byggs upp. Med 5D-modellerna kan även ett kostnadsperspektiv föras in vilket kan ge en klarare bild av projektets olika kostnader (NBS, 2017).
1.1 Bakgrund
Idén bakom att kombinera tidplaner med 3D-modeller kom för första gången runt år 1995, då Collier och Fischer från Stanford University publicerade sin rapport “Four-Dimensional Modeling in Design and Construction”. Där jämförs 4D-modellering med intervallfotografering, som är en uppsnabbad video som kan skapas för att visa utvecklingen av en byggarbetsplats. Likaså kan en 4D-simulering av byggarbetsplatsen med nästan samma tydlighet skapas redan innan byggstart (Collier & Fischer, 1995).
“These animations become a visual set of instructions for construction as useful as step-by-step photographs showing a child how to assemble a tower of blocks” - Collier & Fischer, 1995.
Senare studier i ämnet visar att 4D-modeller kan ge stor nytta i projekt då det exempelvis ökar visualiseringen och förståelsen av projektet. 4D-modeller minskar behovet av att varje individ ska behöva konceptualisera projektets tidplan eftersom de förmedlar de temporära och rumsliga aspekterna av tidsplanering. 4D-modeller möjliggör enklare förståelse av planeringen och gör det möjligt för användare att upptäcka eventuella fel och brister i tidplanen innan dem stöts på i verkligheten (Koo & Fischer, 2000).
1.2 Syfte och frågeställning
Syftet med arbetet är att undersöka varför man ska använda sig av 4D/5D BIM och om det är lönsamt att använda den här typen av modellering i projektering från en konsults perspektiv.
➔ Är det lönsamt för konsulten och beställaren att metoden tillämpas redan innan upphandlingen av entreprenörer?
➔ Var går gränsen när det gäller lönsamhet för ett projekt? Hur stor roll spelar projektets storlek och komplexitet? Finns det någon skillnad i lönsamheten i ett anläggningsprojekt och ett husprojekt?
➔ Vilka 4D- och 5D-programvaror används i projektering och hur mycket används tekniken idag? Är dessa programvaror tillräckligt utvecklade i dagsläget?
1.3 Målformulering
Huvudmålet är att genom en studie undersöka varför 4D- och 5D BIM bör användas redan i
projekteringsfasen av ett projekt. Om resultatet av studien sedan visar att denna teknik är gynnsam att tillämpa i projekteringsskedet ska denna rapport kunna användas som stödjande material för
konsultföretag såsom Sweco för att övertyga beställare om att tekniken är lämplig att användas.
Delmål:
➔ Samla och granska publicerad information rörande 4D- och 5D BIM för att bilda en djupare förståelse och uppfattning kring metoden.
➔ Undersöka programvaran “Vico Office” för att få fram dess för- och nackdelar, samt se hur lönsam och användbar den är.
➔ Intervjua personal från Sweco samt beställare med erfarenhet och åsikter om denna teknik.
➔ Genomföra en undersökning med frågor kring 4D- och 5D BIM som ska skickas ut till Swecos personal.
➔ Jämföra användningen av 4D BIM i ett husprojekt och ett anläggningsprojekt.
1.4 Avgränsningar
Arbetet kommer vara baserat på intervjuer, forskning inom programvaror, litteratur såväl som tidigare forskning inom ämnet inklusive examensarbeten. Det kommer att vara avgränsat till Swecos
arbetssätt, projekt och programvaror som används då rapporten huvudsakligen ska vara skrivet ur en konsults perspektiv. Andra perspektiv såsom kundens och entreprenörens perspektiv kommer även att beröras.
Rapporten kommer vara avgränsad till 4D- och 5D BIM. Då det även finns 6D, 7D, 8D m.fl. har skribenterna valt att endast fördjupa sig i 4D- och 5D. Dock kommer även dessa resterande dimensioner kortfattat behandlas.
2. Nulägesbeskrivning
2.1 Om Sweco
Sweco är ett svenskt konsultföretag som levererar konsulttjänster inom arkitektur, byggkonstruktion, installation, infrastruktur, vatten och miljö, projektledning, energisystem, IT för samhällsutveckling och industri. Med 17 000 anställda världen över, varav 6 000 i Sverige (Sweco, u.å.), är Sweco ett av världens största konsultföretag inom byggbranschen (ENR, 2018). Den årliga omsättningen uppgick till cirka 20,6 miljarder SEK år 2019 vilket motsvarar ungefär 0,4 procent av Sveriges
bruttonationalprodukt (Ekonomifakta, 2020).
”Den mest kundnära och engagerade partnern med erkänd expertis” – Sweco
Sweco har som fokus att vara nära sina kunder och kunna ta sig an alla sorters utmaningar. Genom att ha en decentraliserad affärsmodell och ett brett utbud av konsulttjänster kan Sweco, med sin bästa kompetens, göra kundens idéer till verklighet (Sweco, u.å.).
2.2 Swecos arbetssätts och användning av 4D- och 5D BIM
På Sweco är arbetsmetoderna väldigt varierande när det gäller framtagning av handlingar för projekt.
När Sweco skapar designen för de olika områden i byggprojekten, används en stor variation av CAD- programvaror. Vanligtvis framställs designen i 3D-modeller som sedan kan genereras till 2D-
ritningar. Det finns dock en del konsulter som inte skapar 3D-modeller och som endast arbetar med 2D, enligt handledare C. Malmstedt Ledin (personlig kommunikation, 25 maj 2020). Av de
respondenter som har intervjuats i denna rapport brukar Respondent 2 använda sig av Bluebeam vid framtagning av 2D-ritningar, men har på senare tid börjat granska 3D-modeller i programvarorna Naviswork och Synchro. Parametrisk modellering används också i olika utsträckningar, bland annat för vägar och broar. De programvaror som ofta används vid parametrisk modellering är Grasshopper och Rhino, enligt handledare C. Malmstedt Ledin.
Utöver CAD och BIM använder sig Respondent 3, som är produktionsplanerare, ofta av VR och GIS.
I VR-modellerna används olika färger som beskriver objektets status i byggandet Vid exempelvis järnvägsprojekt står blått för pågående arbete, grönt för klart arbete och rött för avstängda
järnvägsspår. GIS används bland annat för att sätta ut fastighetsgränser och då använder Respondent 3 en app som heter ArcGIS Collector.
Enligt rapportens enkät, har ca 17% av Swecos personal i dagsläget deltagit i projekt där 4D- och/eller 5D-BIM använts. Respondent 1 är en av dem som deltagit i ett projekt med BIM 4D. Syftet med 4D har då varit att göra kollisionskontroll för utförandet, dvs om det är möjligt att bygga flera saker samtidigt enligt tidplanen utan att det uppstår problem i logistiken. Programvaror som främst används för samordning och visualisering är Navisworks och Synchro, men även Vico Office har använts i enstaka fall, enligt Respondent 1. Även Respondent 4 har varit med i två större projekt där 4D- och 5D-BIM har använts, vilka var Nya Karolinska och Slussen.
3. Teoretisk referensram och litteraturstudie
3.1 Teoretisk referensram
3.1.1 2D och CAD
2D står för ”tvådimensionellt” och har utsträckning i två olika riktningar rätvinkliga mot varandra, till exempel på höjden och bredden men inte på djupet (Tvådimensionell, u.å.). I byggsammanhang brukar 2D förknippas med CAD, alltså Computer Aided Design, då det används som ett digitalt verktyg för att skapa ritningar som till exempel en planritning av ett hus som visar planets utformning sett uppifrån. Se figur 3.1.1.
Figur 3.1.1. Planritning av ett hus (Hudikhus, 2020)
3.1.2 3D och BIM
3D står för “tredimensionellt” och bygger på 2Ds två riktningar, längd och bredd med en till riktning, djup. Under digitaliseringen av byggbranschen har 3D-modellering tillsammans med BIM blivit mer och mer självklart.
BIM står för byggnadsinformationsmodellering och är ett arbetssätt där man skapar digitalt framtagna modeller av byggnader och konstruktioner. Syftet med BIM utöver att skapa digitala modeller är att dessa sedan ska kunna användas som underlag i byggskeden och som komplement till traditionella ritningar och tekniska beskrivningar. För att möjliggöra detta behöver modellerna vara skapade i speciellt framtagna BIM-programvaror där användarna har möjlighet att tillämpa byggnormer och krav i modellerna som ställs av beställare och samhället (BIM Alliance, u.å.).
Figur 3.1.2. Swecohuset skapat i BIM-programvaran Revit.
3.1.3 4D
4D BIM innebär att ytterligare en dimension har lagts till hos en skapad 3D-modell, vilket är
tidsplanering. Med hjälp av tidsplaneringen är det möjligt att se hur projektet utvecklas med tiden och hur lång tid varje aktivitet tar. I tidsplaneringen går det även att se vilka aktiviteter som är beroende av varandra och då få fram den kritiska linjen som visar hur lång tid hela projektet kommer att ta. Att använda sig av 4D BIM innebär inte att planerare reduceras, utan planeringen kan påbörja tidigare i byggprocessen, redan i projekteringsskedet vid upprättande av 3D-modellen. När både 3D-modellen och tidplanen anses vara färdiga är det möjligt att sätta på 4D-simuleringsfunktionen. Det innebär att en video skapas som visar hur hela projektet byggs upp löpandes med tidplanen. Detta gör det möjligt att upptäcka eventuella fel i planeringen i ett tidigt skede, som kan leda till att både tid och pengar kan sparas senare i produktionsskedet (NBS, 2017).
3.1.4 5D
För 5D BIM integreras en dimension som berör projektets alla kostnader, det är en 3D-modell som innehåller både en tidplan och kostnadskalkyl. Tanken med 5D är att det ska vara enklare att göra en kostnadsrapportering under hela projektet, kostnaderna uppdateras då i takt med tidplanen.
Kostnadskalkylen hjälper till att i ett tidigare skede få en bättre överblick över projektets alla kostnader och gör det enklare att pressa ned projektkostnaden. Precis som vid den traditionella kalkyleringen, krävs det att kalkylen fortfarande tar hänsyn till persontimmar, enhetstid, arbetskostnader, materialkostnad spill- och åtgångstal m.m.
(McKinsey & Company, 2016) (NBS, 2017).
3.1.5 6D, 7D, 8D
6D - Den 6e dimensionen inom BIM tar hänsyn till projektets livscykel vilket innebär att
produkternas livslängd kombineras med kostnaderna och genom det kan ett bättre resultat uppnås i längden. Kostnaderna för drift- och underhåll kan minskas senare i förvaltningsskedet vilket även bidrar till en bättre hållbarhet när det gäller miljön och kostnaden. Exempelvis kan en komponent som har en livslängd på 3 år jämföras med en liknande som har en livslängd på 6 år. Det är då möjligt att jämföra vilken komponent som har minst miljöpåverkan och är mest prisvärd i längden med hjälp av 6D (NBS, 2017). Rätt val av väggar och fönster leder exempelvis till en minskad energiförbrukning, alltså mer hållbart för både miljön och kostnaderna. Det 6D bidrar med i det här fallet är att
programvaran kan analysera energiförbrukningarna och då även ta fram de energibestämmelser som gäller för projektet (United BIM, 2019).
7D - Blir mest användbart för de som äger eller ska förvalta det modellerade projektet. 7D används i förvaltningsskedet och här samlas all viktig informationsdata om de produkter och komponenter som hela projektet innehåller. Exempel på information som redovisas är tekniska specifikationer,
underhållningsscheman, garantitider, manualer, m.m (Ververidis & Sandkvist, 2017). Idag är det inte vanligt att den här typen av information bevaras och att förvaltaren kan ta del av informationen.
Största anledningen till varför är för att beställaren inte har kunskapen och inte ställer det som ett krav, vilket är något som gäller generellt för BIM (Bergljung, u.å.). Syftet med 7D-BIM är alltså att kunna samla all användbar information för förvaltningsskedet på en och samma plats för att enkelt få fram informationen vid behov. Detta för att kunna bevara eller förbättra den befintliga byggnaden eller anläggningen och kunna hålla ned kostnaden för projektets hela livscykel (Ververidis &
Sandkvist, 2017).
8D - Riktar in sig mot säkerhet och hälsa på arbetsplatserna där projektet ska utföras. Modellen som projekteras innehåller nödplaner och manualer för att minska riskerna för en olycka (Josseaux, 2018).
8D är framtagen för att arbeta mot målet “Zero Accident”, då byggbranschen inom produktionen har haft uppemot dubbelt så många arbetsplatsskador än andra industrier. Visionen är att arbeta mot en nollvision där arbetsplatsolyckorna reduceras helt genom att förebygga riskerna i ett tidigt skede av projektet och metoden benämns som PtD (Prevention through Design). Det finns nämligen ett flertal studier som bevisar att antal dödsfall hade minskat inom byggbranschen när den här typen av metod hade använts (Kamerdeen, 2010).
3.1.6 Tidplan
Tidplanen är grunden för ett lyckat byggnadsprojekt. Tidplaner används för att enklare kunna planera, styra och kontrollera ett projekt. Den ger en tydlig start- och slutpunkt både för hela projektet, men även för varje aktivitet inom projektet. Tidplaner har tidigare kopplats ihop med större
byggnadsprojekt, men idag används dessa även till mindre byggnadsprojekt. Vanligtvis är det väldigt många olika moment som ska genomföras i ett byggnadsprojekt, som leder till att många olika människor, entreprenörer, maskiner och material som ska delta och användas i projekten. Med hjälp av en bra tidplan kan de då samverka bättre och effektivisera de olika arbetsmomentet som ska genomföras. Tidplaner har alltså blivit ett starkt konkurrensmedel, både när det gäller att komprimera tid och kostnader (Lignerkrona & Malki, 2013).
Beroende på tidplanens syfte finns det olika modeller att använda sig av. Exempel på tidplaner är, Huvudtidplanen görs innan upphandlingen och är en överskådlig uppskattning över hela projektet.
Anbudstidplan görs vid anbudsgivningen av entreprenören som sedan lämnar över den till beställaren.
Här tar entreprenören med de viktigaste händelserna för entreprenaden och anger start- och slutdatum.
Veckotidsplan görs av arbetsledaren i produktionsskedet. Med hjälp av den är det enklare att följa upp hur projektet ligger till tidsmässigt, då den är väldig utförlig och tydlig (Sveriges Byggindustrier, 2009) (Lignerkrona & Malki, 2013).
I Vico Office används Gantt-Scheman som redovisar tidsplanen för det modellerade projektet i programmet. Gantt-schemat är ett grafiskt schema bestående av horisontella staplar. På den vertikala axeln står projektets alla aktiviteter som ska genomföras och på den horisontella axeln visas den tid som aktiviteterna tar. Fördelen med Gantt-schemat är att det är väldigt överskådligt, vilket gör att det blir enkelt att bedöma aktivitetens händelsetid. Nackdelen med Gantt är att se hur aktiviteterna är beroende av varandra. För mer information om Vico Office, se 3.1.8.
3.1.7 Kostnadskalkyl
Kostnadskalkylen baseras på de bygghandlingar som tagits fram i projekteringsskedet. Med hjälp av handlingarna är det möjligt att ta fram mängdförteckningar för projektet. Från projektets tidplan fås det fram hur lång tid det kommer ta att utföra samtliga aktiviteter. Volymen och antal kan beräknas utefter de ritningar som tagits fram. En prislista tas fram för de olika kostnaderna, dvs arbetare, maskiner, material, etablering osv. Både en enhetstid och enhetskostnad tas fram för varje
byggnadsdel. Samtlig information förs in i kalkylen som sedan kan räkna ut hur mycket hela projektet kommer att kosta (Kostnadskalkyl, u.å.).
I Vico office används en Cost planner där man för in all lämplig information kring projektet som berör kostnaden, alltså fungerar det som ett verktyg för kalkylerings arbetet. Genom att ange spill, åtgångstal, enhetspris m.m. hjälper Cost Planner till att räkna ut den totala kostnaden, då det finns integrerade formler i programmet (Nolliplan, u.å.). För mer om Vico Office, se 3.1.8.
3.1.8 Vico Office
Vico Office, förkortning för Virtual Construction, är en programvara med funktioner som 4D- och 5D modellering, samordning, versionshantering, rapportering mm. Genom att införa en tidplan i Vico Office och sedan koppla dess aktiviteter till respektive objekt i en 3D-modell kan en 4D-simulering skapas vilket kan användas för att till exempel utvärdera olika arbetsmetoder och analysera tidplanen för att hitta eventuella fel (Nolliplan, u.å.).
Figur 3.1.8.1. Exempel på hur tidplanen kan föras in i Vico Office och kopplas till en 3D-modell. I mitten visas ett flowline-schema och längst ner visas arbetsbelastningen över tid. Längst upp finns 3D-modellens mängder och objekt till vänster och till höger visas 4D-simuleringen (Nolliplan, u.å.).
Med programmets kalkylfunktion kan man sedan koppla kalkylens olika kostnader direkt till 3D- modellen och bygga på 4D-simuleringen med ett kostnadsperspektiv, dvs en 5D-simulering. Genom att koppla kalkylens olika enhetspriser, åtgångstal osv till 3D-modellens objekt räknar programmet automatiskt ut kostnaderna. Ifall någonting ändras i 3D-modellen anpassar sig kalkylen automatiskt till ändringarna och räknar ut de nya kostnaderna. Dessutom är det möjligt att spara olika kostnader i programmet som sedan kan användas i andra projekt för att öka effektiviteten (Vicooffice, u.å.).
Figur 3.1.8.2. Exempel på hur en kalkyl kan skapas i Vico Office. I vänstra fönstret finns mängdlistan med 3D- modellens olika delar. Till höger finns kalkylen med dess olika kostnader och 3D-modellen. När en viss kostnad markeras i kalkylen blir dess mängd gulmarkerad i mängdlistan och i 3D-modellen (Nolliplan, u.å.).
3.1.9 Synchro
Synchro är ännu en programvara med funktioner som 4D-planering, samordning av modeller från olika källor, kollisionskontroll, importering av tidplaner, skapande av tidplaner mm. Utöver dessa egenskaper som programvaran mer eller mindre har gemensamt med Vico Office, ger Synchro även möjligheten för användare att höja detaljeringsgraden i 4D-simuleringarna ytterligare. Exempelvis kan animeringen utökas med dynamiska fordon, lastbilar, bygghissar och kranar som rör sig i
simuleringen vilket kan användas för att planera logistik. Byggvägar kan markeras och animerade lastbilar kan visa var material och massor ska lastas av. Grävmaskiner kan animeras för att visa hur gropar ska schaktas och pålmaskiner kan visa var det ska pålas. Alltså kan Synchro dessutom användas för skapandet av dynamiska APD-planer.
Figur 3.1.9. Exempel på en 4D-simulering i Synchro med dynamiska kranar och bygghissar (SYNCHRO Construction, 2014).
3.1.10 Projekteringsskedet
Tidigare i programskedet har beställarens önskemål tagits fram och det har gjorts utredningar i förstudien. Underlagets som har tagits fram analyseras och en bredare utredning görs. Samtliga utredningar skrivs sedan ihop till ett byggnadsprogram. I projekteringsskedet tar man hjälp av
byggnadsprogrammet och skapar ritningar för de olika delarna i projektet. Ritningarna som tas fram är arkitektur, konstruktion, el, VVS m.m. Här är det vanligt att beställaren tar hjälp av konsulter och till slut har ett förfrågningsunderlag tagits fram (Nordstrand. U, 2008).
3.1.11 Upphandlingsskedet
Olika upphandlingar pågårunder hela byggprocessen, dessa sker mellan två olika parter och handlar om att en beställare behöver upphandla en tjänst, material eller en entreprenad. I upphandlingen skapas då ett avtal mellan parterna. Beställaren lämnar ut ett förfrågningsunderlag på ritningar, administrativa föreskrifter och beskrivningar. Anbud lämnas in till beställaren efter att anbudskalkyl har gjorts som baseras på förfrågningsunderlaget. Vanligtvis får beställaren förhandla med flera olika anbudsgivare och väljer då det anbud som är mest attraktiv/lönsamt, därefter skrivs det ett kontrakt mellan de två olika parterna (Nordstrand. U, 2008).
3.1.12 Produktionsskedet
I samband med byggstarten för den fysiska byggnaden eller anläggningen, startar även produktionsskedet. Här följer bygget de bygghandlingar som har tagits fram tidigare i
projekteringsskedet. Under arbetets gång görs uppföljningar och kontroller, för att vara säker på att allt blir korrekt och att den uppsatta tidsplanen följs. Detta utförs generellt av de entreprenörer som beställaren har skrivit kontrakt med i upphandlingsskedet. Beroende på hur den upphandlande entreprenaden ser ut kan det även finnas andra entreprenörer, underentreprenörer och konsulter som genomför byggnationen. När det praktiska arbetet är klart görs det en slutbesiktning av arbetet. När slutbesiktningen blivit godkänd avslutas produktionsskedet och förvaltningsskedet startar
(Nordstrand. U, 2008).
3.1.13 Förvaltningsskedet
Förvaltningsskedet startar när hela byggprocessen är över, alltså när byggprojektet är redo att lämnas över till byggherren och godkänd för att tas i bruk. Förvaltningsskedet beskrivs ofta som det längsta skedet och pågår fram tills att byggprojektet ska rivas. Beroende på vad det är för typ av projekt skiljer sig uppgifterna under förvaltningsperioden. Generellt innebär det att byggnaden eller
anläggningen behöver skötas om och underhållas för att det ska fungera och få en så lång livstid som möjligt. Arbetena kan delas in i teknisk-, administrativ- och ekonomisk förvaltning. Den tekniska förvaltningen innebär uppvärmning, städning, sandning, reparationer och renovering m.m.
Administrativa förvaltningen inkluderar arbeten som hyresdebitering, trängselskatt, och besvarande av servicefrågor. Den ekonomiska förvaltningen är exempelvis redovisning och budgetering (Nordstrand.
U, 2008).
3.1.14 Trafikverkets krav och råd om 4D och 5D BIM
Trafikverket ser BIM som det framtida sättet att arbeta, ett verktyg som har blivit mer normaliserat inom anläggningsbranschen. Tre faktorer som Trafikverket lyfter fram till varför BIM har blivit allt vanligare är effektivare arbetssätt, lägre kostnader och högre kvalité. Arbetet kan effektiviseras då all information kring projekten lagras på en gemensam databank, som då förenklar samordningen och kommunikationen under hela projektet mellan olika aktörer. Med hjälp av BIM går det att hålla ned kostnaderna i längden, då modellerna kan återanvändas senare i förvaltningen och ger en tydligare uppskattning på materialåtgången. Modellera i 3D gör det möjligt att upptäcka framtida kollisioner och fel tidigt i processen (Trafikverket, 2019).
BIM-trappan visar på hur Trafikverket vill utvecklas och digitaliseras. År 2015 arbetade de flesta av Trafikverkets leverantörer inom nivå 0 och 1. Vilket innebär att de mestadels använde sig av CAD- program som verktyg, både när det gäller 2D och 3D projektering. År 2015 valde Trafikverket att sätta krav på sina leverantörer för att de ska kunna uppfylla nivå 2. Planen är att fortsätta trappan och successivt sätta nya krav som i nivå 3 för att utvecklingen ska kunna gå framåt (Trafikverket, 2015).
När det gäller 4D- och 5D BIM har Trafikverket använt sig av det i några pilotprojekt. Syftet då var att testa ny teknik som upphandlats extra av konsulten som projekterat. Exempel på ett projekt där 4D- och 5D BIM användes var ett järnvägsprojekt, sträckan mellan Flackarp-Arlöv. Detta var dock inget krav från Trafikverket utan konsulten valde själv att använda sig av det, se intervjun med Respondent 5 (Intervju, 14 maj 2020).
Enligt Respondent 5 (Intervju, 14 maj 2020) har Trafikverket generellt tre olika delar som alltid ska vara uppfyllda i både små som stora projekt, om inte undantag görs från regelverket. De tre kraven är:
1. Projektering i 3D
2. Sammanställning av projekteringsunderlag från olika ämnesområden i en samordningsmodell 3. Uppföljning av framdriften i projektet, ska kunna följas av beställaren i
samordningsmodellen, som ska uppdateras kontinuerligt inför möten med trafikverket.
Figur 3.1.14 Trafikverkets Bim-trappa, visar hur de vill att användningen av BIM ska utvecklas i framtiden (Trafikverket. 2015)
3.2 Litteraturstudie
För att påbörja detta examensarbete utfördes litteraturstudier för att stärka författarnas kunskaper om ämnet, ta reda på vilken forskning som gjorts tidigare samt att fylla rapporten med relevant fakta som ger ett starkt teoretiskt stöd till rapportens resultat och resonemang. Noggrann forskning inom tidigare examensarbeten och studier gjordes för att säkerställa att frågeställningen för detta arbete inte redan har svarats på. Detta för att förhindra att denna studie inte blir förgäves. Samtliga relevanta fakta och studier sammanfattas nedan.
Hemsidor som användes för att forska efter tidigare studier var bland annat KTH:s
publikationsdatabas DiVA där examensarbeten tidigare gjorda av studenter på KTH är offentligt upplagda, Uppsatser.se där arbeten från olika högskolor i Sverige finns, och Researchgate där vetenskapliga artiklar från hela världen publiceras.
3.2.1 Tidigare forskning
Feasibility Study of 4D CAD in Commercial Construction - Koo och Fischer (2000) I denna fallstudie hade forskarna Koo och Fischer (2000) som syfte att studera 4Ds lönsamhet genom att skapa en 4D-modell av ett aktuellt husbyggnadsprojekt och använda sig av projektets redan framtagna tidplan för att se om de kunde hitta fel och brister i planeringen med hjälp av 4D-modellen.
Resultatet visade att flera olika fel kunde upptäckas med hjälp av 4D-modellen som annars hade missat i projektets tidplan.
Projektet som studerades bestod av tre identiska kontorsbyggnader, där ena byggnaden var
färdigkonstruerad vid påbörjandet av fallstudien. På grund av att flera fel hade uppstått i planeringen av första byggnaden skapade skribenterna en 4D-modell för att identifiera felen som uppstod och kom därefter med förslag på hur planeringen kunde göras om för de kommande två byggnaderna.
Skribenterna blev givna projektets tidplan och 2D ritningar som de skapade 3D-modeller av för att sedan skapa 4D-simuleringar.
Angående lönsamheten av 4D-modellering kom Koo och Fischer fram till slutsatsen att 4D-modeller minskar behovet av att behöva konceptualisera projektet eftersom de förmedlar de temporära och rumsliga aspekterna av tidsplanering. 4D-modeller möjliggör enklare förståelse av planeringen och gör det möjligt för användare att upptäcka eventuella problem i tidplanen. Genom fallstudien upptäckte Koo och Fischer att 4D-modellen var särskilt effektiv för att bestämma riktigheten i tidplanen och vid förmedlingen av det rumsliga implikationer och begränsningar av
projektkomponenter och deras relaterade aktiviteter (Koo & Fischer, 2000).
3.2.2 Tidigare examensarbeten
4D-planering i byggprojekt - Karlsson och Ringheim (2015)
I arbetet som är skrivet av Karlsson och Ringheim (2015) undersöks vilka förutsättningar som krävs för tillämpningen av 4D-planering i produktionsskedet. Metoden i arbetet består av en
enkätundersökning och intervjuer med 8 olika individer med rollerna produktionschef, planeringsspecialist, BIM-koordinator och projektchef.
Arbetet kommer fram till att de viktigaste förutsättningarna för 4D-planering är en väl utformad 3D- modell som är anpassad till 4D-planering, en produktionstidplan och en 4D-programvara. Ju tidigare denna typ av planering tillämpas desto bättre blir förutsättningarna för att arbetsprocessen ska bli lyckad. Dessutom påstås det att detta arbetssätt är bäst lämpat för totalentreprenader, då
kommunikationen mellan projekteringen och produktionen är mer flytande och att det framförallt är entreprenören som har störst intresse av tekniken.
5D-BIM i tidigt projektskede - Holmberg och Westlund (2018)
Masteruppsatsen “5D-BIM i tidigt projektskede” som är skriven av Holmberg och Westlund (2018) har som syfte att undersöka vilka behov aktörer i “tidigt skede” har av 5D-BIM. Begreppet “tidigt skede” enligt uppsatsen innefattar planeringsfasen som inkluderar förvärv, detaljplan och
programhandlingar. Behoven som uppstod var ett mer integrerat arbetssätt, förmågan att i tidigt skede kunna göra beräkningar på tid och kostnader samt kunna spåra information genom projektets gång.
Enligt uppsatsen behöver samarbete och informationshantering mellan aktörer bli bättre. Genom att ha ett mer integrerat arbetssätt där olika system kan kommunicera och förenkla informationsdelning menar studien att ett integrerat informationsflöde skapas. På detta sätt kan tid och pengar sparas och onödigt dubbelarbete kan undvikas.
Genom att i tidigare skede kunna göra samt analysera och optimera tids- och kostnadsberäkningar kan man lättare överväga olika val och se hur de påverkar projektet innan produkten är låst, menar
Holmberg och Westlund.
Behovet att kunna spåra information i BIM-modeller uppstår även. Förmågan att kunna följa ett flöde av alla ändringar som har gjorts i en modell skulle underlätta för att kunna backa tillbaka när misstag görs, påstår en av studiens intervjupersoner. Framförallt efterfrågas möjligheten att kunna följa hela projektets gång, från att idén om projektet uppstår till att produkten överlämnas till kunden (Holmberg
& Westlund, 2018).
Hur planeras byggarbetsmiljön i produktion? - Holmström och Pettersson (2018) Arbetet som är skrivet av Holmström och Pettersson (2018) gick ut på att ta reda på om byggarbetsmiljöer kan bli säkrare med hjälp av digitala verktyg. Genomförandet bestod utav intervjuer med ansvariga för arbetsmiljön i olika projekt samt platsbesök. Resultatet visade att programvaror som användes var bland annat Synchro och Vico Office, där Synchros funktioner möjliggör för markering av arbetsmiljörisker i projektet med varningssymboler där till exempel fallrisk finns. Bolaget som använde sig av 5D i Vico påstod att det var “för tidigt” att arbeta med den tekniken i dåläget samt att det var för komplicerat. Holmström och Pettersson drar slutsatsen att tekniken inte används flitigt i dagsläget då det finns en risk med att resultatet blir sämre med denna jämfört med traditionella metoder samt att byggarbetsmiljöer är svåra att planera i tidigt skede, men att programvaran Synchro kan förenkla detta.
4. Genomförandet
4.1 Kvalitativa metoder
4.1.1 Intervjuer
Den kvalitativa metoden som förväntades ge svar på en stor del av frågorna i frågeställningen var intervjuerna. Genomförandet består av intervjuer med 5 olika personer med någon form av kunskap och åsikt om 4D- och 5D-planering. Intervjupersonernas roller varierar mellan produktionsplanerare, BIM-strateg och stöd till beställare. Förväntningen var att genom intervjuerna kunna få svar på samtliga frågor i frågeställning, dock var frågan om beställarens lönsamhet av 4D och 5D särskilt viktig att få svar på då svaret inte kunde fås fram av arbetets resterande metoder. För att få svar på frågan om lönsamheten för beställaren behövdes intervjupersoner som arbetar på beställarsidan. Detta för att sådana personer ansågs vara mest lämpliga att svara på frågor rörande beställarens lönsamhet.
Resultatet av intervjuerna redovisas i kapitel 5.1 och samtliga transkriberade intervjuer finns i bilaga 1 till 4, bilaga 5 genomfördes skriftligt då respondenten mailade svaren på frågorna. Bilagorna finns i kapitel 10.
4.1.2 Fallstudie
Fallstudiens syfte är att kunna få en uppfattning om hur det skiljer sig vid skapande av en 4D-modell för ett husprojekt respektive ett anläggningsprojekt. I samband med genomförandet är förhoppningen att kunna bedöma om metoden är lika användbar för de olika projekten och även hur avancerat det är att skapa en 4D-simulering för respektive projekt. Utöver jämförelsen mellan de olika projekten undersöks programvaran Vico Office funktioner och användarvänlighet för två olika projekttyper.
Ena projektet är ett husprojektet som tidigare har modellerats av Sweco och är en 3D-modell från Revit av Swecos huvudkontor på kungsholmen i Stockholm. Filen importeras till programvaran Vico Office där 4D-simuleringen byggs upp. Det andra projektet är ett anläggningsprojektet som består av CAD-filer i 3D för projektet Förbifart Stockholm som Sweco har projekterat. Den delen av
Förbifarten Stockholm som används i fallstudien är trafikplats Kungens Kurva. De olika CAD-filerna samordnas för att sedan importeras till Vico Office för att skapa en 4D-simulering.
För att fallstudien ska vara möjlig att genomföra finns det krav på tillgång till olika programvaror.
Programvarorna kan skilja sig beroende på vilket program som 4D-simuleringen skapas i, vilket filformat 3D-modellen har som ska importeras och även vilket utgivningsår programmet har. I det här fallet används Vico Office vid skapandet av en 4D-simulering till respektive projekt. Vico Office stödjer importering av IFC- , SketchUp och Revit-filer. För att då kunna genomföra testet krävs även följande programvaror: InfraWorks, Navisworks, AutoCad och MagiCad Object Enabler (för
AutoCad). Nedan går det att följa arbetsgången för att utföra båda projekten.
4.1.2.1 Arbetsgången för skapandet av 4D-simulering av Swecohuset 1. Skapa ett nytt projekt i Vico Office.
2. Importera modell(REVIT) till Vico → öppna modell i revit → tryck fliken add ins → external tools → publish to vico office → Välj det nyskapade projektet→ Publicera
3. I Vico; gå till dokument registret → Högerklicka på revit modellen och sedan aktivera → Nu kan man få upp 3D-modellen i Vico
4. Öppna platsindelingar → Öppna modellregistret → Klicka på revit modellen → sedan importera våningar
5. Öppna mängdlistan → Klicka på beräkna alla → Nu får vi fram all info om våningsplanen, dvs area, volym, antal fönster, antal pelare osv.
6. Öppna kalkyl → Gör nya komponenter för samtliga familjer i modellen, dvs väggar, bjälklag osv → Skapa delkomponenter för varje typ i varje familj
7. Öppna Mängdlista, kalkyl och 3D (Här visas samtliga familjer för projektet. Om du expanderar familjen visas info för varje våningsplan) → Koppla ihop samtliga mängder från mängdlistan till respektive komponent i kalkylen (Exempel: volym för bjälklag för hela från mängdlistan, kopplas ihop med komponenten för bjälklag i kalkylen)
8. Högerklicka på samtliga komponenter i kalkylen och tryck på aktivera
9. Öppna aktivitetslistan → Skapa en aktivitet för varje komponent i kalkylen→
Tips: Genom att trycka på plustecknet öppnar du ett nytt fönster, där du kan skapa en ny sida med hur många fönster du vill ha uppe samtidigt, exempelvis 4 st. I ena fönstret öppna aktivitetslistan, i andra mängdlistan, i tredje 3D modellen, i fjärde kalkylen.
10. Dra in samtliga komponenter från kalkylen till respektive aktivitet i aktivitetslistan.
11. Fäll ner varje aktivitet och ange enhetstiden för varje typ.
12. Tryck på “Öppna tidplan” i vänstra fältet för att starta Schedule Planner.
13. I Schedule Planner visas ett flowline-diagram med linjer för varje aktivitet. Varje linje bör starta i byggstart. Gå in i “Nätverksvy” i raden till vänster och börja skapa beroenden mellan varje aktivitet genom att dra och länka de olika rutorna till varandra. Detta uppdaterar flowline-schemat.
14. Gå tillbaka till flowline-schemat och dubbelklicka på varje linje. Bocka sedan av
“Kontinuerlig”. Detta gör att olika aktiviteter på varje våningsplan kan starta så fort aktiviteten den är beroende av är färdig.
15. Justera och komplettera flowline-schemat med olika beroenden för att aktiviteterna ska komma i rätt ordning och för att slutföra planeringen.
16. Spara tidplanen i Schedule Planner och gå tillbaka till Vico Office.
17. I Vico Office, gå in i “4D-simulering” och tryck på play-knappen för att simulera byggskedet.
Extra/valfria steg:
1. För import av modell med omgivande gator och byggnader, Använd programvaran Infraworks.
2. I Infraworks, tryck på “Model Builder” i startskärmen.
3. Zooma in i det område som önskas exporteras, ange namn och tryck “Create Model”.
4. Öppna den skapade modellen. I modellen av Marieberg där Swecohuset är beläget behövdes justeringar göras av terrängmodellen med funktionen “Land Areas”.
5. Tryck “Settings and Utilities” och sedan “Export 3D Model”.
6. Tryck på “Polygon” och markera det område som ska exporteras. Markera hela modellen förutom området där byggnaden/anläggningen ska vara (I det här fallet där Swecohuset ska vara).
7. Under “Offset” välj “User Defined” i “Origin”-rutan och ange koordinaterna: 0, 0, 0.
8. Namnge filen och exportera i filformatet FBX.
9. Öppna Programvaran Navisworks och installera tilläggsprogrammet “Codemill IFC Exporter”
Från Autodesk App Store genom denna länk (15 dagars provperiod tillgänglig):
https://apps.autodesk.com/NAVIS/en/Detail/Index?id=5575831510149644553&appLang=en
&os=Win64
10. I Navisworks, importera den nyligen skapade FBX-filen samt Revit-filen av Swecohuset.
11. Markera hela terrängmodellen i Navisworks och med hjälp av “Move”-funktionen, flytta terrängmodellen så att den är rätt placerad i förhållande till Swecohuset.
12. Öppna tillägget “IFC Exporter” i Navisworks och markera endast terrängmodellen. Tryck sedan på exportera för att exportera modellen i IFC-format.
13. I Vico Office, gå till dokumentregistret, tryck på “Importera IFC” och välj IFC-filen av terrängmodellen.
14. Aktivera IFC-modellen i dokumentregistret genom att högerklicka och välja aktivera.
15. Gå in i 3D-vyn för att kontrollera att terrängmodellen är där. Modellen blir gråfärgad eftersom att Vico inte kan importera objekt med bilder, material eller texturer. Om terrängmodellen inte är rätt placerad, öppna Swecohusmodellen i Revit och exportera i FBX-format. Importera sedan denna FBX-fil tillsammans med FBX-filen av terrängmodellen och börja om från steg 11.
4.1.2.2 Arbetsgången för skapandet av 4D-simulering av Förbifarten, Kungens Kurva
1. Om MagiCAD inte är installerat i CAD, ladda ner och installera “MagiCAD Object Enabler”
för CAD-programvaran som ska användas. Detta görs för att objekt i dwg-filer som är skapade i MagiCAD ska kunna redigeras.
2. Öppna en av de tillhandahållna dwg-filerna i AutoCAD. (I denna fallstudie tillhandahölls 72 olika 3D-dwg-filer av projektet Trafikplats Förbifarten, Kungens Kurva).
3. Använd “Insert”-kommandot för att importera resterande dwg-filer. Se till att “Pick insertion point” inte är ibockat och att koordinaterna är 0, 0, 0.
4. När alla modeller är importerade, markera alla modeller och använd “Move”-kommandot för att flytta allt till koordinaterna 0, 0, 0.
5. Spara filen som en dwg-fil.
6. Öppna Programvaran Navisworks och installera tilläggsprogrammet “Codemill IFC Exporter”
Från Autodesk App Store genom denna länk (15 dagars provperiod tillgänglig):
https://apps.autodesk.com/NAVIS/en/Detail/Index?id=5575831510149644553&appLang=en
&os=Win64
7. I Navisworks, importera den samordnade dwg-filen som skapades i tidigare steg.
8. Öppna “IFC Exporter”, markera hela modellen och exportera i IFC-format.
9. Öppna Vico Office, Skapa ett nytt projekt, importera den nya IFC-filen och aktivera modellen i dokumentregistret.
10. I mängdlistan, Skapa nya mängder och döp dem efter de olika objekten som finns i modellen, tex: “Pålplattor för GC-bro” eller “Tunnelväggar”.
11. Markera en nyskapad mängd i mängdlistan och använd verktyget “Måla”. I 3D-vyn, klicka på dem objekten som ska hamna i den nya mängden, tex markera “Pålplattor för GC-bro” och klicka sedan på pålplattorna i modellen med “Måla”-verktyget. Upprepa detta för alla nya mängder tills alla modellens gamla mängder är tomma. Radera de gamla och tomma mängderna.
12. Följ stegen 6-17 i “Arbetsgången för skapandet av 4D-simulering av Swecohuset”.
13. För instruktioner för importeringen av terrängmodell, följ instruktionerna i “Extra/valfria steg” i kap 4.1.2.1.
4.2 Kvantitativa metoder
4.2.1 Enkätundersökning
Den kvantitativa metoden består av en enkätstudie som skickas ut till en stor del Swecos personal.
Enkäten består av 18 frågor om 4D- och 5D-BIM som är anpassade att vem som helst i branschen, med en viss kunskap om ämnet ska kunna svara på dessa. Anledningen till att enkäten har valts att skickas ut till hela Sweco är dels för att få så många svar som möjligt för att få en trovärdig enkät som visar vad konsulter tycker om tekniken, och dels för att få en större bredd på svaren. Detta då Sweco är verksamma i flera olika affärsområden som till exempel arkitektur, installation och infrastruktur.
Trots detta tycker dock skribenterna att 4D och 5D går att tillämpa i de flesta projekten, oavsett vilken projekttyp de tillhör. Därför tycker skribenterna att det är intressant att se vad resultatet av enkäten blir när olika typer av konsulter får svara på den, att enkäten inte endast avgränsas till konsulter inom Sweco Civil, dvs Swecos affärsområde inom infrastruktur.
Webbplatsen som används för att utföra enkäten är Google Formulär (Google, 2020). Denna
webbtjänst valdes då den är gratis och användarvänlig, samt för att google är en bekant plattform där enkätens besökare kan känna sig trygga. Enkätens utformning är avgränsad till kryssfrågor och flervalsfrågor då frågor med egenskrivna svar kan upplevas som jobbiga och tidskrävande vilket kan leda till att färre personer väljer att svara på enkäten. Utöver det ska frågorna vara koncisa och lättförståeliga. Med dessa synpunkter i åtanke har enkäten skalats ner utan att ge bristande resultat i slutändan. Den tar ungefär 3-5 minuter att svara på, vilket baseras på skribenternas egna tester.
Enkäten skickades ut fredagen den 17 mars 2020 och var tillgänglig i en vecka fram till fredagen den 24 mars 2020.
Den fullständiga enkäten finns i bilaga 6.
5. Resultat 5.1 Intervjuer
I detta kapitel samordnas intervjupersonernas svar på de frågor som anses vara viktigast för arbetet.
Intervjupersonerna kommer i arbetet att vara anonyma för att hindra att personerna inte blir uthängda på grund av deras personliga åsikter.
Totalt intervjuades 5 personer med olika roller, åsikter och kunskaper:
Namn Roll Företag
Respondent 1 Produktionsplanerare Sweco Civil AB
Respondent 2 Produktionsplanerare Sweco Civil AB
Respondent 3 Senior Produktionsplanerare Sweco Rail AB Respondent 4 BIM-Strateg, Beställarstöd Stockholm Stad,
Sweco Position AB
Respondent 5 BIM-Strateg Trafikverket
Samtliga transkriberade intervjuer finns i bilaga 1 till 4 och den skriftliga intervjun finns i bilaga 5 i kapitel 10.
5.1.1 4D- och 5D-BIMs lönsamhet för konsulten och beställaren
Fördelar
- Visualisering och förståelse
En stor fördel som samtliga respondenter nämner är visualiseringen. För Respondent 2, ser hen en stor nytta i att, med hjälp av 4D och 5D, kunna på ett “pedagogiskt” sätt förklara för kunder hur man har tänkt med projekteringen. “... i och med det kan du påvisa många saker i ett tidigt skede, exempelvis optimeringar, logistiklösningar, flaskhalsar, du kan detaljplanera vissa komplexa områden på ett väldigt bra sätt och allt det här kan du göra innan du har börjat med det fysisk arbetet. Det är den stora fördelen med 4D/5D planering/projektering”, säger Respondent 2.
Ökad visualisering bidrar alltså till ökad förståelse. Exempel på sådant som blir enklare att visualisera och förstå påstår Respondent 3 är etapplanering. Hen menar att: “ibland kan det ju vara väldigt svårt att visa hur man har tänkt med projekteringen och att behöva skriva ner det i text och att en annan människa läser det kan leda till att man mer eller mindre missförstår varandra och inte får samma bild.
Så istället kan man börja visualisera etapperna i modeller och tex visa i en viss tidpunkt vilka spår som är avstängda, vilken byggnation som pågår, vad som är färdigbyggt, vad som är driftsatt mm”
Respondent 4 är inne på samma spår och tycker att det är lätt att det blir fel när man endast använder sig av 2D-ritningar när man mängdräknar. Fördelen med 4D- och 5D-modeller är att det är “tydligt och lätt att plocka ut data”, påstår Respondent 4, samt att man minskar risken för mängdfel som kan uppstå när man annars “har räknat för hand”.
Respondent 3 fortsätter sedan med att förklara den ökade visualiseringen som skapas vid framtagandet av 5D-modeller. “ … om man objektskodat alla objekt som ska byggas, så lägger man in i vilken etapp som det ska byggas. Då kan man även se vad varje etapp kommer att kosta om man har prissatt objekten tidigare … så kan man grovt få en uppskattning om hur mycket byggnationen har kostat fram tills det skedet. Det gör att det kan bli enklare för en beställare eller entreprenör att prognostisera kostnaden. Vilket är väldigt bra om man vill highlighta vissa objekt för att visa vad just dom kostar.
Gör man en objektskodning när man projekterar kan man ha det som underlag”
Respondent 5 nämner att det finns flera fördelar internt mellan konsulten som projekterar och
entreprenören. Mellan beställaren och leverantören är det framförallt förståelse och kommunikationen mellan varandra som kan genomföras på ett bra sätt, eftersom det går att uppdatera
samordningsmodellen kontinuerligt. “ Med tid och kostnad inlagt som parametrar blir det dels möjligt att visa den planerade framdriften på ett tydligt sätt dels jämföra planerad med faktisk framdrift, både för anläggningen och kostnader.”
- Integrering
En annan fördel som dyker upp är att man med hjälp av 4D och 5D-BIM kan öka integreringen genom att samla bygghandling, tidplan och kalkyl på ett och samma ställe. Respondent 3 tycker till exempel, baserad på sin egna erfarenhet av tekniken, att det blir enklare att hitta olika handlingar när de är samordnade i en och samma modell. “... det vi gjorde i ett uppdrag ... var att vi la in en kalkyl i modellen och man kan göra det så enkelt att man har i modellen olika rutor och klickar på kalkyl, för ofta när man levererar lägger man in det här i en databas med alla saker. Men sitter du i en modell och så klickar du, så kan du få fram produktionstidplanen direkt utan att behöva gå in i en mapp och söka.” Respondent 5 säger “BIM förändrar i princip inte vilken information som i slutändan ska levereras till Trafikverket utan hur informationen sammanställs, struktureras och levereras. Det är samma information som tidigare levererades på ritningar och i dokument som nu kan levereras som en modell.”
- Besparing
En viktig fördel som vissa av respondenterna nämner och som beror mycket på hur bra ovanstående saker fungerar är möjligheten till besparing både ekonomiskt och tidsmässigt. Genom att med hjälp av 4D och 5D-BIM upptäcka fel tidigare i planeringen och kalkylen menar Respondent 3 att man sparar
“väldigt mycket” pengar. Respondent 4 är inne på att denna teknik möjliggör för bland annat beställare att få en bättre kontroll över sin tid och pengar. Respondent 1 är dock säker på att pengar kan sparas med denna teknik men tycker att det är svårt att bevisa detta för beställare då det inte är självklart hur mycket som sparas på ett viss fel.
Nackdelar
- Investeringskostnad
En nackdel med denna teknik och med all sorts ny teknik är att implementeringen av den kostar pengar. Respondent 1 tycker dock att tekniken är värd att implementeras och att de har störst fördelar hos beställaren och entreprenören. Respondent 5 ser också 4D- och 5D-BIM som en dyrare
arbetsprocess i ett inledande skede, men som bör kunna löna sig i framtiden för både beställare och leverantörer.
- Tidskrävande
Trots att användningen av denna teknik kan ha stora fördelar, krävs det att mycket tid läggs på att skapa 4D- och 5D-modeller för att hålla en tillräckligt hög detaljeringsnivå så att modellerna ska vara användbara. “ … du kanske inte tjänar på att modellera varenda liten skruv och mutter. Till en viss grad av detaljering så finns det ett värde.” säger Respondent 4 och ifrågasätter nyttan av tekniken på grund av tidskrävandet. I stora projekt som bland annat Nya Karolinska och Slussen, berättar Respondenten att mycket tid lades på att samordna 4D- och 5D-modeller och uppdatera dessa varje gång det skedde förändringar. “Det blir lite för mycket jobb och det är väl okej i ett vanligt projekt men i Slussen så blir det en heltidstjänst att man sitter och uppdaterar kalkylmodellen.”
- Underutvecklade programvaror
Underutvecklade programvaror tas av vissa upp som en nackdel och av andra inte. Respondent 4 tycker att programvarorna som till exempel Navisworks och Vico Office är gjorda för “vanliga”
projekt och att de då fungerar i de flesta projekten, “ … men när man kommer med dem här bjässarna som Nya Karolinska, Slussen och så ska man varenda gång uppdatera 300 000 objekt som det kanske är i en kalkylmodell, då måste allting vara mer automatiserat och det är det inte riktigt idag.”
Respondent 1 tycker dock att programvarorna är tillräckligt utvecklade och att det istället handlar om brist på kunskap.
5.1.2 Lönsamheten beroende på projekttyp och projektegenskaper
- Anläggningsprojekt jämfört med ett husprojekt
Uppfattningen Respondent 1 har kring 4D är att det idag används mer för husbyggnadsprojekt än vad det gör för anläggningsprojekt, dock börjar det bli mer och mer vanligt i projekten även för
anläggning. Respondent 2 har samma uppfattning, men ger en mer tydlig förklaring till varför.
Anledningen är för att vid ett husbygge är alla parametrar kända. Så fort grunden till huset är färdigt, så vet man hur huset kommer att se ut när det blir klart. Vid anläggningsprojekt stöter man ofta på fler problem. Vad finns i marken? Hur ska marken förstärkas? Vad kan den dolda problematiken i marken vara? Det är stora skillnaden och går inte riktigt att projektera för, mer än att göra
punktundersökningar, men det kommer alltid dyka upp problem. Vid ett husbygge bygger man oftast uppåt och då vet man vad som väntar eftersom man kan enklare se om något skulle vara ivägen. Alltså blir det enklare att planera ett husbygge, då fler parametrar är kända. Det finns regelverk att följa vid
man bygger en bro och upptäcker att det inte är något berg där bottenplattan ska vara, då krävs det en helt annan lösning och det stöter man inte samma sätt på vid ett husprojekt.
Respondent 4 tror dock att det är mer användbart i anläggningsprojekt, då man är mer van att planera och finns flera skeden som behöver planeras i detalj. Även om det skulle vara enklare att både planera med 4D och lättare att följa upp husprojekten. Då husbyggen är det mer “pang på”, eftersom de ser oftast mer likadana ut och är mer standardiserade med väggar och tak.
- Projektets Komplexitet
Respondent 1 anser att BIM 4D inte blir lika användbart vid enklare projekt, exempelvis en mindre bro som inte är så avancerad så är det inte lika användbart med 4D, då alla vet hur den ska byggas.
Eller en väg som går rakt fram är inte heller speciellt avancerat att bygga och då finns det inget värde att använda sig av 4D. Däremot om det är ett projekt mitt i stan och påverkas av mycket trafik, så krävs det ändå god logistik och bra planering för att allt ska kunna fungera, då kan 4D vara användbart. Alltså är det mer komplexiteten som avgör vart gränsen går om det är användbart med 4D. Men det finns ingen tydlig gräns att dra vid komplexiteten.
Respondent 2 tänker lite liknande som första respondenten. För vissa saker är kostnaden för 4D- projektering inte värd det. Exempelvis ett enkelt arbete som en parkeringsplats så kommer inte någon beställare vilja ha ett gediget projekteringsarbete bakom det och då är det inte användbart. Alltså styr komplexitet om det är nödvändigt att använda sig av 4D eller inte, men samtidigt kan det också vara så banalt att man kan använda det ändå.
Respondent 4 tror att 4D/5D kan ge en bättre lönsamhet och är bra om man vill ha lite mer kontroll över sin tid och pengar. Dock är det viktigt att göra undantag för små projekt som är självklara, så man inte lägger ned för mycket tid på projekteringen.
- Projektets storlek
Respondent 1 säger att det oftast är mer nödvändigt i större projekt än vid mindre. I de större
projekten är det oftast flera olika aktörer med i ett projekt och för att samtliga underentreprenörer och konsulter ska kunna samordna är det ett bra verktyg att använda sig av. Men även ett mindre projekt kan ha många underentreprenörer för olika delar av projektet exempelvis VA, väg, byggnadsverk, VVS m.m. För att kommunikationen då ska kunna fungera mellan underentreprenörerna och förstå vilka arbetsuppgifter som är beroende av vilka, då är BIM 4D och 5D användbart. Storlek spelar alltså inte så stor roll.
Respondent 2 ger en jämförelse på två olika projekt. Ett litet projekt till ytan är en tunneln, där de ska göra om installationssystemet. Vilket är väldigt komplext och som samtidigt störs av mycket trafik i tunneln. Där tror hen att 4D skulle kunna vara till stor nytta för lösa problem kring samordning och logistik. Andra projektet är att det ska byggas en vall runt en udde, som då ska minska risken för översvämningar. Projektet är ganska stort och kommer att kosta ca 2 miljarder kronor. Här tror respondenten att vilken grävmaskinist som helst i Sverige hade klarat av att bygga upp en skyddsvall
Respondent 3 säger att när det är mark- och anläggningsprojekt där det tar ytor i anspråk och man kan behöva samordna och se påverkan i stora projekt så är det bra men är det ett litet projekt där man kanske ska byta ut gamla kablar till nya kablar, då är det kanske inte lika värt att visualisera en sådan sak.
Respondent 3 säger att i det flesta fallen är det värt att ta fram en 3D-modell. “Säg att det är en kostnad på en miljard kronor och då är kostnaden inte så stor att ta fram en 3D-modell för man har så stora fördelar av den redan i projekteringsskedet med att kunna visualisera och samordna...” med den modellen kan entreprenörer samordna för att minska framtida konflikter.
Respondent 5 urskiljer sig lite från övriga respondenter och menar på att användandet av 4D- och 5D- BIM i projekten inte behöver påverkas av varken storleken eller komplexiteten. Det handlar mer om hur konsultens arbetssätt fungerar när planering för ett projekt och BIM-arbetet för projektet ska kombineras med varandra.
- Projektets totalkostnad
Respondent 1 gör en gissning att projekt som överstiger 10-20 miljoner kronor, får en större lönsamhet vid användning av 4D-planering, sett till extra kostnaden som 4D-projektering tillför.
Respondent 3 säger att det alltid finns en gräns för kostnadsläge som styr användandet. Exempelvis om ett projekts totala kostnad skulle vara 10 miljoner kronor och det skulle kosta 2 miljoner kronor att använda ett digitalt verktyg i projekteringen, så måste man jämföra kostnaden med vad man kan tänkas få ut av det. Alltså finns det alltid ett kostnadsläge i ett projekt som avgör ifall det är värt att använda sig av metoderna, då får man väga det som man får ut av det jämfört med den totala kostnaden.
5.1.3 4D- och 5D-programvarors utveckling och användbarhet i dagsläget
Som tidigare nämnt i kapitel 5.1.1, tycker Respondent 4 att programvaror som till exempel Vico Office är gjorda för “vanliga” projekt och är inte särskilt utformade för att hantera större projekt som till exempel Slussen och Nya Karolinska. Detta för att programvaran Vico som användes i Slussen, inte var tillräckligt smidig på att hantera modeller med många objekt och projektets kalkylator var tvungen att uppdatera tusentals objekt varje gång en förändring i projektet skedde. Respondenten ifrågasätts sedan om vilka andra programvaror respondenten har använt sig av och svarar att hen även har använt Navisworks, som hen personligen tycker är sämre. “Det finns ju mängdfunktion och tidsplanering men jag tycker dem inte funkar i praktiken utan det är mer en rolig leksak i min åsikt”, säger Respondent 4 om Navisworks.
Även Respondent 1 har använts sig av dessa programvaror och tycker att Navisworks är bra att använda för modellsamordning och för att bedöma byggbarheten, dvs om “det går att bygga som vi har tänkt”. Dock tycker Respondenten att programmet inte är användbart för att skapa tidplaner då det inte går att ändra på dem när dem är gjorda.
