BIM, digitala tvillingar och AI – framtidens arkitektur och byggbransch

Digitaliseringen förändrar hur vi bygger

För inte så länge sedan bestod ett byggprojekt av pappersritningar, separata beskrivningar och många telefonsamtal mellan arkitekt, konstruktör och installatörer. Varje ändring behövde föras in för hand på flera ställen, och fel upptäcktes ofta först på byggplatsen, när de var som dyrast att rätta.

I dag arbetar allt fler projekt i gemensamma digitala modeller. Arkitektur, bärande konstruktion och installationer samlas i samma informationsmiljö, och alla parter ser samma underlag. Det ger bättre kontroll över kvalitet, tid och kostnad, och det gör det lättare att fatta beslut tidigt, när de påverkar mest.

Tre begrepp återkommer ofta i den utvecklingen: BIM, digitala tvillingar och AI. De beskriver olika saker, men de bygger på varandra.

Vad är BIM?

BIM står för Building Information Modeling. Det är ett arbetssätt där byggnaden projekteras som en tredimensionell modell, och där varje del i modellen bär information: vad den är gjord av, hur den sitter ihop med andra delar och vilka egenskaper den har. En vägg är inte bara två linjer på en ritning utan ett objekt med material, tjocklek, brandklass och ljudkrav.

Ritningar, mängder och beskrivningar tas fram ur samma modell. Ändras en planlösning följer sektioner, fasader och mängdförteckningar med. Det minskar risken för att olika handlingar säger olika saker.

Så förbättrar BIM projekteringen

• Samordning Arkitekt, konstruktör och installatörer arbetar mot samma modell. Krockar mellan till exempel ventilationskanaler och bärande balkar syns i datorn i stället för på bygget.
• Visualisering Beställare, myndigheter och brukare kan se byggnaden i 3D innan den finns. Det gör det lättare att förstå förslaget och att ge synpunkter i tid.
• Informationshantering Materialval, mängder och tekniska data samlas på ett ställe och kan användas för kalkyl, upphandling och senare förvaltning.
• Kvalitet i handlingarna När ritningarna tas ur en samordnad modell blir bygglovsritningar, konstruktionsritningar och bygghandlingar mer konsekventa.

För att olika program ska kunna läsa samma modell behövs öppna format. Organisationen buildingSMART International utvecklar de öppna standarder, bland annat filformatet IFC, som gör att information kan flyttas mellan verktyg och aktörer. Programvaruleverantörer som Autodesk beskriver också hur BIM används genom hela kedjan från tidigt skede till förvaltning.

Vad är en digital tvilling?

En digital tvilling är en digital motsvarighet till en verklig byggnad som hålls uppdaterad med information om hur byggnaden faktiskt ser ut och fungerar. Där BIM-modellen beskriver hur byggnaden är tänkt att bli, beskriver tvillingen hur den är och hur den används.

Grunden är ofta en BIM-modell från projekteringen eller en uppmätning av en befintlig byggnad, till exempel en 3D-skanning som ger ett punktmoln. Modellen kan sedan kopplas till data från byggnadens tekniska system, som energiförbrukning, temperatur, inomhusklimat och drifttider.

Användning under byggnadens livscykel

• Förstå En uppdaterad modell visar hur byggnaden ser ut i dag, även efter år av renoveringar och ändrade planlösningar.
• Analysera Energiförbrukning, ytor och användning kan jämföras över tid, vilket gör det lättare att se var åtgärder ger störst effekt.
• Följa upp Förvaltaren kan planera underhåll utifrån faktisk status i stället för fasta intervall.
• Planera förändring Inför en ombyggnad finns ett tillförlitligt underlag att projektera från.

Alla byggnader behöver inte en fullt uppkopplad tvilling. För många fastighetsägare är det första och viktigaste steget att ha aktuella digitala ritningar och modeller av det man äger.

Hur förändrar AI byggbranschen?

AI, artificiell intelligens, används redan i delar av byggbranschen, men utvecklingen går fort och det är lätt att blanda ihop vad som fungerar i dag med det som fortfarande är på försöksstadiet. Därför är det värt att skilja på de två.

Det som används i dag

• Automatisering av rutinmoment Verktyg som kontrollerar modeller mot regler, hittar krockar, numrerar rum eller sammanställer mängder.
• Analys Beräkningar och simuleringar av dagsljus, energi och flöden som går snabbare och kan köras på fler alternativ.
• Visualisering Snabbare framtagning av bilder och stämningsskisser i tidiga skeden, som komplement till 3D-visualiseringar byggda på riktiga modeller.
• Informationssökning Stöd för att hitta rätt i stora mängder handlingar, beskrivningar och regelverk.

Det som är på väg

• Generativ projektering Program som tar fram många förslag på planlösningar eller stommar utifrån givna krav, som projektören sedan värderar och väljer mellan.
• Beslutsstöd i förvaltning Modeller som förutser underhållsbehov utifrån data från digitala tvillingar.
• Bättre kopplingar mellan verktyg AI som hjälper till att översätta information mellan olika system och format.

EU har infört gemensamma regler för hur AI får utvecklas och användas, med krav som ökar med riskerna. Europeiska kommissionen beskriver hur regelverket och EU:s strategi för AI ser ut. För byggbranschen innebär det att verktygen behöver användas med insyn och ansvar.

BIM, digitala tvillingar och AI i samverkan

Teknikerna fungerar bäst tillsammans. BIM ger en strukturerad modell med information. Den digitala tvillingen håller modellen levande när byggnaden används. AI kan arbeta med informationen i båda för att hitta mönster, föreslå alternativ och spara tid i rutinmoment.

• Bättre planering Fler alternativ kan prövas tidigt, när ändringar är billiga.
• Högre kvalitet Färre fel i handlingarna och färre överraskningar på byggplatsen.
• Resurseffektivitet Mer exakta mängder ger mindre spill, och bättre kunskap om driften ger lägre energianvändning över tid.

Det gemensamma för alla tre är att resultatet aldrig blir bättre än informationen de bygger på. Därför börjar allt med noggrann projektering.

Praktiska exempel

1. Bostäder

   För en villa eller en tillbyggnad gör en 3D-modell det lättare att se hur rummen hänger ihop, hur ljuset faller och hur huset möter tomten. Ritningarna till bygglovet och till byggaren tas fram ur samma modell, vilket ger färre frågor under bygget. Läs mer om våra arkitektritningar.

2. Kommersiella lokaler och kontor

   När en lokal byggs om för en ny verksamhet behöver arkitektur, ventilation, el och brandskydd passa ihop. I en samordnad modell syns det tidigt om installationerna får plats ovanför undertaket eller om planlösningen behöver justeras.

3. Hotell och restauranger

   Hotell och restauranger har många rum med olika krav på ljud, brand och installationer. Visualiseringar hjälper beställaren att bedöma gästupplevelsen, och modellen ger kontroll över alla upprepade detaljer, som badrum och schakt.

4. Storkök

   I ett storkök avgör flödet mellan varumottagning, förvaring, beredning, diskning och servering både hygien och arbetsmiljö. Med en 3D-modell kan utrustning, avlopp, ventilation och el placeras rätt från början. Läs mer om storköksprojektering.

5. Större byggprojekt

   I flerbostadshus, skolor och industribyggnader är antalet aktörer stort. Där gör en gemensam modell och tydliga regler för informationsutbyte störst skillnad, både under projekteringen och när byggnaden sedan ska förvaltas.

Utmaningar och framtid

Digitala verktyg löser inte allt av sig själva. Några frågor behöver hanteras i varje projekt:

• Datakvalitet En modell med fel eller gamla uppgifter ger felaktiga analyser. Information måste kontrolleras och hållas uppdaterad.
• Interoperabilitet Olika aktörer använder olika program. Öppna format som IFC och tydliga överenskommelser om leveranser behövs för att informationen ska hålla hela vägen.
• Kompetens Verktygen kräver kunskap, både om tekniken och om byggandet. Det tar tid att bygga upp.
• Informationssäkerhet Modeller av byggnader kan innehålla känsliga uppgifter om tekniska system, skalskydd och verksamheter. De behöver skyddas.
• Mänsklig expertis AI kan föreslå och beräkna, men ansvaret för att byggnaden uppfyller kraven ligger kvar hos de som projekterar och bygger.

Kraven på byggnader styrs fortfarande av plan- och bygglagen och Boverkets föreskrifter. Boverket har vägledning om reglerna för byggande, och de gäller oavsett vilka verktyg som används i projekteringen.

Så arbetar Arkigroup

Hos Arkigroup projekterar vi i 3D och samordnar arkitektur, konstruktion och installationer i samma modell. Det ger våra kunder ett underlag som går att förstå, granska och bygga efter, från tidiga skisser till kompletta handlingar.

Vi ser de digitala verktygen som ett stöd för ett gott hantverk, inte som en ersättning för det. Värdet för dig som kund ligger i genomtänkta lösningar, tydlig kommunikation och handlingar som håller hela vägen till färdig byggnad. Läs gärna mer om hur vi arbetar på arkigroup.se.

Planerar du ett byggprojekt?

Oavsett om du ska bygga en villa, bygga om en lokal eller utveckla ett större projekt hjälper vi dig att komma rätt från början. Kontakta Arkigroup för ett kostnadsfritt samtal om ditt nästa byggprojekt, så berättar vi hur vi kan hjälpa till.