Avaa tiedosto

KARELIA-AMMATTIKORKEAKOULU
Muotoilun koulutusohjelma
Sini Sallinen
RAKENNUSPIIRUSTUSTEN DIGITOINTI JA KEHITYS
Opinnäytetyö
Toukokuu 2015
OPINNÄYTETYÖ
Toukokuu 2015
Muotoilun koulutusohjelma
Sirkkalantie 12 A
80100 JOENSUU
p. 050 311 6317
Tekijä
Sini Sallinen
Nimeke
Rakennuspiirustusten digitointi ja kehitys
Tiivistelmä
Tässä opinnäytetyössä käsitellään rakennuspiirustuksien digitoimista ja kehitystä. Työssä
perehdytään erityisesti perinteiseen käsin piirtämiseen ja tietokoneavusteiseen piirtämiseen.
Työssä käydään läpi teknisen piirtämisen kehitystä, historiaa, työmenetelmiä ja –välineitä, sekä
perehdytään näiden kahden piirtämistavan eroihin.
Työssä tehdään lyhyt katsaus digitointimenetelmiin ja digitoinnin sekä rakennuspiirtämisen
tulevaisuuteen. Opinnäytetyössä käsitellään myös rakennushankkeen suunnittelun vaiheita ja
osapuolia, jotka liittyvät rakennuspiirustuksien ja dokumentoinnin syntyyn ja niiden vaikutuksiin
digitoimisessa. Opinnäytetyön toiminnallisessa osuudessa digitoidaan Rantakylän uimahallin
vanhat pääpiirustukset sähköiseen muotoon ja käsitellään tämän digitointiprojektin haasteita ja
havaintoja.
Kieli
Sivuja 64
suomi
Liitteet 5
Liitesivumäärä 5
Asiasanat
tekninen piirtäminen, digitointi, rakennussuunnittelu, arkkitehtuuri, tietokoneavusteinen
suunnittelu
THESIS
May 2015
Degree Programme in Design
Sirkkalantie 12 A
80100 JOENSUU
FINLAND
Tel. +358 50 311 6317
Author
Sini Sallinen
Title
Digitalization and Development of Construction Plans
Abstract
In this thesis the digitizing and development of construction drawings are discussed. The main
focus of the thesis is on traditional hand drawing and computer-aided drawing. The
development, history, working methods and tools of technical drawing are introduced and
differences between these two drawing techniques presented.
Methods of digitizing construction drawings and the development and future of these methods
are briefly overviewed in the thesis. The different stages and parties of building projects with
relevance to the drawing and documentation of construction drawings, as well as the digitizing of
these, will also be discussed. The effects of these on digitizing construction drawings is also
explained. The functional part of the thesis consists of digitizing the old general drawings of
Rantakylä swimming hall into electronic form. The challenges faced with and observations made
during the digitizing project are discussed.
Language
Pages 64
Finnish
Appendices 5
Pages of Appendices 5
Keywords
technical drawing, digitalization, construction planning, architecture, computer-aided design
5
Sisältö
1 Johdanto ........................................................................................................ 7
2 Viitekehys ...................................................................................................... 8
3 Arkkitehtoninen piirtäminen .......................................................................... 10
3.1
Historia .............................................................................................. 10
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.1.4
3.1.5
Piirtämisen ja sen työkalujen lyhyt historia.............................................................. 10
Käsinpiirtämisen aika arkkitehtitoimistoissa Suomessa ........................................... 11
Tietokoneavusteisen suunnittelun kehitys............................................................... 14
CAD suomalaisissa arkkitehtitoimistoissa ................................................................ 18
CAD:n hyödyntäminen rakennussuunnittelussa ja nykytilanne ............................... 20
3.2
Rakennushankkeen suunnitteluprosessi ........................................... 22
3.2.1
3.2.2
Rakennushankkeen suunnitteluosapuolet ............................................................... 23
Rakennushankkeen vaiheet...................................................................................... 24
4 Perinteinen vs. sähköinen piirtäminen ......................................................... 27
5 Digitalisaatio ................................................................................................ 31
5.1
Digitoinnin syyt................................................................................... 31
5.2
Digitointimenetelmiä .......................................................................... 32
5.2.1
5.2.2
5.2.3
Suunnitteluohjelmat ................................................................................................. 32
Laserkeilaus .............................................................................................................. 33
Automaattivektorointi .............................................................................................. 36
5.3
Oma digitointiprosessi ....................................................................... 36
5.3.1
Digitointiprosessin haasteet ja havainnot ................................................................ 46
5.4
Tulevaisuus........................................................................................ 48
5.4.1
5.4.2
5.4.3
Työvälineet ............................................................................................................... 49
Esitystavat................................................................................................................. 50
Tulevaisuuden tulostaminen .................................................................................... 50
6 Loppuyhteenveto ......................................................................................... 54
6.1
Tulokset ............................................................................................. 54
6.2
Pohdinta ............................................................................................ 55
7 Lähteet ......................................................................................................... 58
6
Liitteet
Liite 1
Liite 2
Liite 3
Liite 4
Liite 5
Leikkaus pohjoiseen ja itään
Julkisivut etelään ja pohjoiseen
Julkisivut länteen ja itään
1. kerroksen pohjapiirustus
2. kerroksen pohjapiirustus
7
1
Johdanto
Piirtäminen on olennainen osa suunnittelua suunnittelualaan katsomatta. Idea
syntyy pään sisällä, josta se täytyy saada konkreettiseksi tuotokseksi silmien
eteen. Ideaa on mahdotonta ilmaista ilman tarkasteltavaa näyttöä. Siksi
suunnittelijat opettelevat piirtämään ja havainnollistamaan ideoita muille
suunnitelmien kautta. Suunnitelmat sisältävät informaation, josta käy ilmi
tuotteen ydinidea ja sen toteutus.
Yksi informatiivisin suunnittelun ala on rakennussuunnittelu ja arkkitehtuuri.
Rakennuspiirustukset sisältävät massiivisen määrän tietoa, jotta lopullinen
rakennus
voidaan
toteuttaa.
Olisi
mahdotonta
kuvailla
tilaajalle
ja
rakennuttajalle, millaisen rakennuksen on mielessään suunnitellut. Siksi
rakennuspiirustukset sisältävät yksityiskohtaiset tiedot siitä, mitä rakennuksessa
tulee olla. Ne sisältävät esimerkiksi erilaisten rakennusosien: materiaalit,
rakenteet, mitat, kalusteet, detaljit, toteutustavat, määrät, käyttötarkoitukset,
työjärjestyksen ja paljon muuta. On sanomattakin selvää, että tarkkuus ja
huolellisuus ovat erittäin tärkeitä näitä piirustuksia tehdessä.
Kun työskentelin Arkkitehtitoimisto Arcadia Oy:lle, näin erilaisia käsin piirrettyjä
rakennuspiirustuksia. Ne olivat niin tarkkoja, että oli vaikea edes sanoa, olivatko
ne
tehty
käsin
tietokoneavusteisia
vai
piirretty
tietokoneella.
suunnitteluohjelmia
ja
Opin
tein
töissä
käyttämään
muutamia
digitointeja
alkuperäisistä piirustuksista, jolloin pääsin perehtymään aiheeseen ensimmäistä
kertaa. Sain innostuksen lähteä tutkimaan aihetta opinnäytetyön muodossa.
Aihe kiinnosti minua etenkin teknologisen kehityksen aikakaudella syntyneenä
nuorena ja halusin perehtyä lisää siihen, miten nykypäivän tietokoneavusteisen
suunnittelun maailmaan on tultu. Miten entisajan perinteinen käsin piirtäminen
kehittyi tämän päivän digitaaliseen piirtämiseen ja millä tavoin ne eroavat
8
toisistaan? Mitä digitalisaatio toi ja jätti mukanaan? Tulemmeko tarvitsemaan
piirustustaitoa enää ollenkaan tulevaisuudessa? Ajan saatossa piirtämisen
käsite on muuttunut ja saanut uudenlaisia muotoja, mitä vielä 30 vuotta sitten ei
olisi osattu edes kuvitella.
Teknologisen kehityksen myötä perinteiset kädentaitoa vaativat menetelmät
ovat radikaalisti vähentyneet. Rakennussuunnittelussa käytettävät ohjelmat
kehittyvät jatkuvasti ja ihmiseltä vaadittava työmäärä vähenee koneen
hoitaessa laskutoimitukset, analyysit ja suuren osan piirtämisestä. Tutustun
opinnäytetyössäni siihen, millä eri tavoilla teknologia avustaa piirtämisessä.
Aiheen valinta liittyy vahvasti kiinnostukseeni rakennussuunnittelua kohtaan.
Koen, että se on myös tällä hetkellä hyvin ajankohtainen aihe, sillä rakennukset,
jotka on joskus piirretty käsin, alkavat rappeutumaan. Tämä tarkoittaa sitä, että
muutos- ja korjaustyöt ovat näissä rakennuksissa ajankohtaisia. Niiden
aikaansaamista helpottaa ajan tasalla olevat digitaaliset piirustukset, joihin
muutokset voidaan suoraan piirtää ja päivittää. Selvitän, millaisia keinoja
rakennuspiirustusten sähköiseen muotoon muuntamiseen on olemassa ja
kuinka tämä digitointi tehdään. Toiminnallisessa osiossa näytän konkreettisen
esimerkin
digitoinnista,
jossa
digitoin
Joensuun
Rantakylän
uimahallin
sähköiseen muotoon.
2
Viitekehys
Rakennuspiirustusten digitointiin liittyy keskeisinä tekijöinä rakennussuunnittelu,
piirustukset ja digitalisaatio. Rakennussuunnittelu on piirustusten tuottamisen ja
digitoinnin alku, jossa rakennuskohde ideoidaan yhdessä tilaajan ja käyttäjän
9
kanssa. Nämä ideat piirretään konkreettisiksi suunnitelmiksi ja dokumenteiksi,
jotka
havainnollistavat
ja
auttavat
tulkitsemaan
kohdetta.
Piirustuksia
muokataan rakennussuunnittelun puolelta ja lopputuloksena saadaan aikaan
lopullinen
rakennussuunnitelma.
Digitalisaatio
ja
tässä
tapauksessa
tietokoneavusteinen suunnittelu helpottavat piirtämis- ja suunnitteluprosessia.
Teknologia tarjoaa välineet piirustuksien tuottamiseen, visualisointiin ja
suunnitelmien toimivuuden testaamiseen. Sähköinen piirustus antaa pelkkää
perinteistä piirustusta enemmän tietoa suunniteltavasta kohteesta ja antaa
näkökulmia
suunnittelupuolelle,
jossa
suunnitelmia
hiotaan.
Sähköiset
piirustukset antavat suunnittelijoille informaatiota ja suunnittelijat syöttävät
tämän
informaation
pohjalta
Rakennussuunnittelusta,
yhteistoiminnalla
piirustuksista
aikaan
rakennussuunnitelman
lisää
tietoa
ja
ohjelmiin.
digitalisaatiosta
maksimoitu
informaatio,
havainnoimiseen,
kehittämiseen
käyttöominaisuuksien ymmärtämiseen (kuva 1).
Kuva 1. Viitekehys.
sähköisiin
jota
ja
saadaan
tarvitaan
rakennuksen
10
3
Arkkitehtoninen piirtäminen
3.1 Historia
Piirtämisen kyky on tärkeä osa suunnittelua. Ajan saatossa piirtämisen merkitys
ja työvälineet ovat muuttuneet jatkuvasti. Muinaisina aikoina uudet työtavat ja
keksinnöt
levisivät
pikku
hiljaa
ympäri maailmaa
matkaajien mukana.
Nykypäivän teknologia ja globalisaatio pitävät ihmiset ajan tasalla uusista
virtauksista asuinpaikasta riippumatta. Kuinka piirtäminen on vuosien saatossa
muuttunut
ja
miten
se
on
kehittynyt
tämän
päivän
sähköiseen
rakennuspiirtämiseen?
3.1.1 Piirtämisen ja sen työkalujen lyhyt historia
Piirtämisen taito on ollut jo kauan ennen kirjoitustaidon keksimistä. Se on ollut
osa ihmisiä niin kauan kuin ihmiskunta on ollut olemassa. Piirtämistyylin
kehittyessä, kehittyivät myös piirtämiseen vaadittavat työvälineet. (Mules 2015.)
Ihmiset ovat sopeutumiskykyisiä ja luovia käyttämään saatavilla olevia
luonnonmateriaaleja työvälineiden ja –alustojen valmistamisessa vaihtelevissa
elinympäristöissä.
Varhaisimpana piirtämismuotona on pidetty hiekkakirjoitusta eli tikulla hiekkaan
piirtämistä. Luola-aikoina luolamaalaukset maalattiin luonnon pigmenttiväreillä,
joita saatiin esimerkiksi okrasta. Mesopotamiassa keksittiin kaivertaa ja
kuivattaa savitauluja, kun taas egyptiläiset valmistivat papyrusta papyruskasveista ja kreikkalaiset ja roomalaiset käyttivät rasvasta tehtyjä vahatauluja.
11
Kreikkalaisessa Pergamonin kaupungissa alettiin valmistaa eläinten nahoista
pergamenttia. Muita materiaaleja ovat olleet muun muassa puu, kivi, lehdet,
kankaat, luu ja metallit, kuten messinki, pronssi, kupari ja lyijy. (Putkonen 1997.)
Piirustusvälineet eivät rajoitu ainoastaan alustoihin ja piirtovälineisiin, sillä jo
muinaiset egyptiläiset
käyttivät
apunaan puisia
kulmaviivaimia. Antiikin
kreikkalaiset käyttivät metallisia piirtimiä ja kaivertimia sekä suhde- ja
kolmioviivaimia. Pompeijista on löydetty myös harppeja. Sulkakynä säilyi
muinaisilta ajoilta piirtimenä aina 1700-luvulle asti. (Wikiwand 2015.)
Monipuoliset keksinnöt piirtämisen kehityksessä johtivat lopulta paperiin, joka
kehitettiin alkujaan Kiinassa noin 2000 vuotta sitten. Kiinalaiset käyttivät paperin
valmistuksen raaka-aineina kasvien kuituja. Suomeen paperin valmistustaito
saapui vasta 1600-luvulla. (Nieminen, Kallio, Lankia 2005.) Paperi on
nykypäivänä edelleen tärkeä piirto- ja kirjoitusalusta. Sitä käytetään lähes
kaikkialla. Teknologinen kehitys vie jatkuvasti sähköisten dokumenttien
muotoon ja tulevaisuudessa paperiset dokumentit eivät ole enää arkipäivää.
Mm. useat sanoma- ja aikakausilehdet ovat luettavissa tableteilta ja voi olla,
että ne korvaavat paperiversiot jossain vaiheessa kokonaan.
3.1.2 Käsinpiirtämisen aika arkkitehtitoimistoissa Suomessa
Ennen CAD-piirtämistä (Computer-Aided Design) eli tietokoneavusteista
suunnittelua suunnittelu- ja arkkitehtitoimistoissa kaikki piirtämistyö tapahtui
käsin. Paperi on ollut oleellinen piirustuspohja ja piirustusten tuottamiseen on
käytetty laajaa skaalaa erilaisia apuvälineitä. Miten ja millä työkaluilla
rakennuspiirustuksia ja -suunnitelmia työstettiin ennen sähköisen piirtämisen
aikaa ja miten se kehittyi? Haastattelin arkkitehti Heikki Hoppaniaa käsin
piirtämisen ajoista.
12
Kun arkkitehti Heikki Hoppania aloitti arkkitehdin työt 1960-luvulla, paperina
käytettiin
tavallista
paperia
vahvempaa
kuultopaperia.
Kuultopaperi
oli
läpinäkyvää paperia, josta voitiin tuohon aikaan ottaa kopioita (Timonen 2015).
Kuultopaperista tuli ajan myötä vahvempaa laatua ja sen rinnalle kehitettiin
sitäkin vahvempi muovikuultopaperi. Ennen tätä paperilaatuna oli myös paperin
ja muovin sekoitusta, vellumia. Muovikuultopaperin jälkeen tuli kiiltävä kartonki,
jolle tussattiin ”parempilaatuisia” esityskuvia. Luonnosteluvaiheessa piirrettiin
skitsipaperille. Piirustuksien luonnosteluun käytettiin lähinnä tavallisia puisia
lyijykyniä, joita teroitettiin teroituslaitteella vipukahvasta pyörittämällä tai
viilalaatikolla. Viilalaatikossa oli viisto hiomapinta, jota vasten kynää pyöriteltiin.
Kynän lyijypöly valui laatikon pohjalle, joka tuli tyhjentää säännöllisin väliajoin.
Kynästä ja paperilta lyijypöly pyyhittiin pois harjalla. Teroittaminen oli
tarpeellista, sillä lyijykynät olivat vielä kahden millimetrin paksuisia. (Hoppania
2015.)
Kun haluttiin kestävää jälkeä, piirrettiin mustekynällä. Mustekynässä oli tuolloin
vielä
metallinen
kärkiosa,
jota
kastettiin
mustepullossa.
Mustekynien
ensimmäinen kehitys Hoppanian aikaan tapahtui, kun mustetäytekyniin tuli
säiliöt, joihin mustetta lisättiin. Säiliö tiputti pikku hiljaa mustetta metalliseen
kärkeen. Seuraavaksi tulivat Grafosin vaihtoterät, joista mustekyniin voitiin valita
erilaisia päitä, ohuita ja paksuja (kuva 2). Kun tussaamalla tehtiin virheitä, ne
raaputettiin pois partakoneen terällä. Partakoneen terän jälkeen alettiin käyttää
kirurgiveitsiä, joissa oli vain yksi terävä reuna. Tämä oli huomattavasti helpompi
työkalu, sillä partakoneen terien molemmat reunat olivat teräviä ja hankalia
käyttää. (Hoppania 2015.) Rakennuspiirtäjä Turusen (2015) mukaan tussatun
tekstin pois pyyhkiminen onnistui myös hellästi vedellä kastelemalla.
13
Kuva 2. Grafos-piirrin purettuna ja sen erilaisia vaihtoteriä (Wikipedia 2015).
1970-luvulla
tulivat
siirtokirjaimet
ja
kirjainkaaviot
eli
kirjainsabluunat.
Siirtokirjaimet olivat nauhassa olevia mustekirjaimia, jotka painettiin nauhasta
piirustukseen. Kirjainkaaviot olivat muovilevyjä, joissa oli kirjaimia ja muita
merkkejä, joilla saatiin siistiä, identtistä tekstiä. Viivaimista Hoppania mainitsee
papukaija- ja yleiskaariviivaimen, joilla voitiin tehdä kaarevia viivoja sekä
mittakaavaviivaimen, jolla mitattiin mittakaavoja.
Piirustukset piirrettiin piirtopöydällä, jonka asentoa voitiin vaihdella pysty- ja
vaakasuorassa linjassa.
Piirtopöydällä
käytettiin
haka- ja naruviivainta.
Naruviivain on pöydän levyinen viivain, jonka päissä kulkivat narut pitkin pöydän
reunoja. Näin viivoitin pysyi suorassa, kun sitä liikutettiin. (Timonen 2015.)
Hakaviivain on piirustuspöydän reunaan tukeutuva irrallinen suorakulma
(Wikiwand 2015).
Kopiot teetettiin kopiolaitoksella. Kun haluttiin suurentaa tai pienentää
mittakaavaa, piirustuksesta otettiin valokuva, josta koko saatiin skaalattua.
Hoppania kertoo, että ensimmäinen kopiokone tuli toimistoon 1980-luvulla.
Tämä valokopiokone kopioi työt mustavalkoisena valoherkälle paperille.
Ensimmäinen kopiokone tulosti vain A4-kokoisia papereita. Mittakaavan
muutokset teetettiin edelleen kopiolaitoksella. Vuosikymmenen puolivälissä tuli
mittakaavaa muuttava kopiokone, mutta skaalausvalikoimat olivat vielä hyvin
rajalliset. 1990-luvulla saatiin mittakaavaa jo muutettua prosenteissa, mikä oli
14
suuri edistysaskel. Värikopiokoneet tulivat toimistoon 2000-luvulla. (Hoppania
2015.)
3.1.3 Tietokoneavusteisen suunnittelun kehitys
Samaan aikaan, kun arkkitehdit ja suunnittelijat työstivät suunnitelmiansa käsin,
alkoi ajatus sähköisestä ajattelusta ja avusta kehittyä. Pikku hiljaa alettiin
siirtymään tietokoneiden aikaan. Tietokoneista ja niiden ohjelmista tuli tärkein
työkalu suunnitelmien tuottamiseen. Siitä syntyi älykäs työkaveri, joka auttaa
suunnitteluprosessia ennennäkemättömällä tavalla. Se laskee ja analysoi,
tuottaa sähköistä informaatiota, joka nopeuttaa ja tehostaa koko suunnittelu- ja
piirtämisprosessia. Miten tietokoneavusteinen suunnittelu CAD syntyi?
Teknisen piirtämisen esi-isänä voidaan pitää ranskalaista matemaatikko
Gaspard Mongea, joka keksi deskriptiivisen geometrian. Monge toimi
nuoruudessaan ranskalaisen sotilasoppilaitoksen piirtäjänä, jolloin hän keksi
korvata
linnoituslaitteiden
piirtämisessä
käytettävät
pitkät
numerolaskut
deskriptiivisellä geometrialla. Tämä menetelmä pidettiin kauan salassa, kunnes
Monge julkaisi metodinsa vuonna 1795. Mongen menetelmän perusajatus on
kolmiulotteisen
kappaleen
kuvaaminen
sen
kahdelle
toisiaan
vastaan
kohtisuoralle tasolle synnytettyjen projektioiden avulla. (Lehtinen 2014, 93.)
Deskriptiivinen geometria osoittautui tärkeäksi keksinnöksi tietokoneavusteisen
tekniikan kehityksessä.
Teknisen piirtämisen työmenetelmät parantuivat merkittävästi piirustuskojeiden
(kuva 3) myötä (Cohn 2010). Piirustuskoje esiteltiin noin vuonna 1930. Se
mahdollisti viivaimen liikuttamisen pöytää pitkin, säilyttäen samalla halutun
kulman viivaimen ja piirustuspöydän reunan välillä. Piirustuskojeessa yhdistyi
15
T- ja kolmioviivaimen, astelevyn ja mittasuhdemäärittelyn ominaisuudet, mikä
lisäsi huomattavasti piirustuksien piirtämisen tehokkuutta. (Kliphardt 2015.)
Vaikka se helpotti teknisen käsin piirtämisen työtapoja, piirrettiin edelleen käsin
eikä teknisen piirtämisen tekniikan kehityksessä tapahtunut juuri muutoksia
ennen toista maailmansotaa (Cohn 2010).
Kuva 3. Piirustuskoje (Mystal 2015).
Toinen
maailmansota
lentokonesuunnittelun
ohjusten
ratojen
ensimmäiset
aiheutti
valtavan
lujuuslaskelmiin,
laskemiseen.
ohjelmoitavat
laskentatarpeen
salakirjoituksen
Sodan
aikaan
kasvun
murtamiseen
1940-luvulla
tietojenkäsittelykoneet.
mm.
ja
valmistettiin
(Tietokoneopas
2015.)
Pääosa kehityksestä tapahtui Massachusettsin teknologisessa instituutissa
(MIT). 1950-luvulle mennessä kymmeniä ihmisiä työskenteli jo työstökoneiden
numeerisen ohjauksen ja teknisen suunnittelun automatisoinnin parissa.
Merkittävimpinä tekijöinä nykypäivän CAD-piirtämisen alulle pidetään Patrick
Hanrattya
sekä
Ivan
Sutherlandia.
Vuonna
1957
General
Electricillä
työskennellessään Hanratty kehitti PRONTO:n (Program of Numerical Tool
16
Operations), joka oli ensimmäinen kaupallinen CNC-ohjelmointijärjestelmä.
Sutherland julkaisi 1960-luvun alkupuolella väitöskirjatyönään Sketchpadin.
Sketchpad oli ensimmäinen graafinen käyttöliittymä, jossa muiden toimintojen
ohella, kuvaputkinäytöllä olevia objekteja kontrolloitiin valokynän avulla (Cohn
2010.) Sketchpad muistutti hyvin paljon nykyisiä CAD-ohjelmia, vaikka se
suorittikin vain yksinkertaisia komentoja nykyisiin ohjelmiin verrattuna. Muun
muassa objektin tarkasteleminen eri suunnista ja näkymistä oli mahdollista.
Myös muita merkittäviä edistysaskelia kohti CAD-piirtämistä harpattiin 1960luvulla. Teknologiayhtiö Auto-troll kehitti ensimmäisen digitoijan, laitteen, jota
käytetään analogisten signaalien muuntamiseen digitaalisiksi signaaleiksi.
(Cohn 2010.) Digitoija muuntaa siis esimerkiksi kuvan ja äänen muotoon, jota
tietokone pystyy ymmärtämään (Oxford Dictionaries 2015). 1960-luvulla
kehitettiin
myös
ensimmäinen
interaktiivinen
tuotannon
grafiikan
valmistusjärjestelmä, DAC-1. Vuosikymmenen loppuun mennessä oli perustettu
jo useita omia aloittelevia CAD-ohjelmiaan kaupallistavia yrityksiä. Näitä
yrityksiä olivat mm. SDRC, Evans & Sutherland, Applicon, Computervision ja
M&S Computing. (Cohn 2010.)
3D-mahdollisuuksia 2D-piirtämisen sijaan alettiin tutkia 1970-luvulle mennessä.
Vuosikymmenen merkittävimpiä keksintöjä oli Ken Versprillen väitöskirjatyö
NURBS (Non-uniform rational basis spline). NURBS on matemaattinen malli,
joka
loi
perustan
CAD-ohjelmien
vapaamuotoiselle
3D-kurvi-
ja
pintamallinnukselle. Toinen ajan edistysaskel oli Alan Grayerin, Charles Langin
ja Ian Braidin kehittämä PADL (Part and Assembly Description Language),
”kiinteiden objektien” mallintaja. (Cohn 2010.) Kiinteä mallintaminen on
kehittynein geometrisen 3D-mallinnuksen menetelmä. Tyypillinen geometrinen
malli on koottu ”rautalankamalliksi”, joka esittää objektin ääriviivojen muodossa.
Kun näiden ääriviivojen väliin luodaan pinta, objektin saa näyttämään kiinteältä.
Se auttaa suunnittelijaa näkemään objektin oikeana tuotteena ja sitä voidaan
tarkastella kiinteänä joka suunnasta. (Khemani 2008.)
17
Tietokoneavusteinen
suunnittelu
tuli
laajemmin
mahdolliseksi
mikrotietokoneiden myötä 1970- ja 1980-lukujen vaihteessa (Penttilä 2009).
UNIX-työasemien ilmestyessä 1980-luvun alkupuolella, alkoivat kaupalliset
CAD-järjestelmät,
kuten
CATIA,
ilmaantua
ilmailu-,
auto-
sekä
muille
teollisuuden aloille. Merkittävin kynnys CAD-työskentelyn omaksumiselle
tapahtui kuitenkin, kun IBM julkaisi ensimmäisen PC:n vuonna 1981.
Seuraavana vuonna joukko ohjelmoijia perustivat Autodeskin. Vuonna 1983
Autodesk
julkaisi
ensimmäisen
merkittävän
CAD-ohjelmansa
PC:lle,
AutoCAD:n. AutoCAD oli tärkeä osa CAD-suunnittelun kehityskulkua. Se sisälsi
suuren osan ajan CAD-ohjelmien toiminnoista ja se maksoi vain viidesosan
niiden hinnoista. Kehittynyt suunnittelu ja tekniset toiminnot olivat nyt edullisesti
kaikkien saatavilla. Muiden ohjelmistovalmistajien oli ryhdyttävä hintakilpailuun.
CAD-piirtäminen oli silti edelleen enimmäkseen 2D-piirtämistä. (Cohn 2010.)
Muutos
2D-piirtämiseen
tuli
vuonna
1987
Pro/ENGINEER-ohjelman
julkaisemisen myötä. Se oli CAD-ohjelma, joka perustui kiinteään geometriaan
ja
osien
määrittelyyn
tekniikoilla.
Koska
sen
ja
kokoamiseen
ajan
PC:t
toimintopohjaisilla
eivät
olleet
tarpeeksi
parametrisilla
tehokkaita,
Pro/ENGINEER toimi UNIX-työasemilla. Se oli silti selkeä tiennäyttäjä 3Dmallintamiseen.
Vuosikymmenen
loppupuolella
julkaistiin
useita
3D-
mallinnuskerneleitä eli käyttöjärjestelmän ytimiä, etenkin ACIS ja Parasolids,
jotka muodostivat pohjan muille historiapohjaisille parametrisille CAD-ohjelmille.
(Cohn 2010.)
PC oli jo kykenevä 3D-CAD:n edellyttämille laskelmille 1990-luvulle mennessä.
Vuonna 1995 julkaistiin SolidWorks, joka oli ensimmäinen merkittävä kiinteiden
objektien mallintaja Windowsille. Sitä seurasivat mm. SolidEdge ja Inventor.
Moni alkuperäisen CAD:n kehittäjä 60-luvulta siirtyi uudempien yritysten
palvelukseen 1990-luvulla. Ala vakiintui neljään päätekijään: Autodeskiin,
Dassault Systemsiin (joka hankki SolidWorksin vuonna 1997), PTC:hen ja
UGS:ään muiden pienempien tekijöiden ohella. (Cohn 2010.)
18
3.1.4 CAD suomalaisissa arkkitehtitoimistoissa
Suomessa oli vain muutama suuri arkkitehtitoimisto 1980-luvulla, joilla oli
resursseja isoihin tietokonejärjestelmiin ja tietokoneavusteiseen suunnitteluun.
Nämä toimistot käyttivät suuria kelatietokoneita, jotka tarvitsivat kokonsa
puolesta
oman
huoneen.
PC:n
tullessa
markkinoille,
vapautui
tietokoneavusteisen suunnittelun mahdollisuus myös pienemmille toimistoille,
kuten Arkkitehtitoimisto Helasvuo & co:lle (nykyinen Arkkitehtitoimisto Arcadia
Oy). (Hoppania 2015.)
CAD-ohjelmat
eivät
alkujaan
olleet
soveltuvia
suomalaisiin
rakennussuunnittelutoimistoihin. Ne eivät olleet pelkästään englanninkielisiä,
vaan myös mittayksiköt ja symbolit olivat amerikkalaisten standardien mukaisia.
Olisi myöskin ollut liian työlästä opetella ohjelmien käyttöä englanninkielisistä
manuaaleista.
Vasta
suomalaisten
kehitettyä
AutoCADiin
suomalaisten
standardien mukaiset sovellukset/lisäkappaleet 80-luvun lopulla, alkoivat CADohjelmat
olla
käyttökelpoisia
suomalaiseen
rakennussuunnitteluun.
Ensimmäisiä sovelluksia olivat Pentti Määtän kehittämä PomArk ja Tuttujewin
ARKSystems. Niiden avulla mittayksiköt voitiin nyt määrittää tuumien sijaan
millimetreissä, ne sisälsivät suomalaiset symbolit (esimerkiksi wc-pöntön
symboli oli nyt suomalaisittain tulkittava) ja ennen kaikkea käyttö onnistui
suomen kielellä. (Laakkonen 2015.)
Suomessa Helasvuon työntekijät tekivät tutustumis/ekskursio-matkat Helsinkiin
ja Kotkaan, joissa jotkin arkkitehtitoimistot aloittelivat CAD:n käyttöä. Helasvuon
toimistoon tuli 1990-luvun alussa ensiksi 3-4 pöytätietokonetta ohjelmineen,
joiden käyttöä muutama työntekijä alkoi harjoittelemaan. Ensimmäinen
toimistolla käytettävä ohjelma oli AutoCAD 9-versio. PomArkin kehittäjä Pentti
Määttä
kävi
itse
opettamassa
ohjelman
käyttöä
toimistolla.
Loput
kolmestakymmenestä työntekijästä jatkoivat käsin piirtämistä. Toimiston johto
huomasi tietokoneavusteisen piirtämisen tuomat hyödyt ja hankkivat hiljalleen
19
koneita lisää. Ajan kuluessa käsin piirtäminen jäi pois kokonaan ja kaikki työt
tehtiin tietokoneilla. Tähän vaikutti etenkin tilaajien halu saada hienoja kuvia
nopeammin, eivätkä he enää tilanneet käsin piirrettyjä piirustuksia. Käytännön
pakosta oli siis pakko opetella piirtämään koneella. (Laakkonen 2015.)
Arkkitehtitoimistot aloittivat tietokoneavusteisen suunnittelun ja lähettivät
suunnitelmansa
kopiolaitokseen,
jossa
teetettiin
muille
suunnittelijoille
paperiversiot (Laakkonen 2015). Ne olivat nk. kuultokopioita. Koska muut
suunnittelijat piirsivät vielä käsin, he tekivät omat piirroksensa varsinaisten
arkkitehtipiirustuksien päälle. (Timonen 2015). Kun CAD:iin alettiin saada myös
heidän tarvitsemiaan symboleita, esimerkiksi LVI-tekniikan suunnittelussa
käytettäviä
ilmanvaihtosymboleita,
myös
muut
alkoivat
työstää
töitään
tietokoneilla ja CAD-ohjelmilla. Internetin saapuessa suurelle yleisölle, tieto
saatiin kulkemaan sähköisesti sähköpostilla, eikä enää tarvinnut käyttää
fakseja. (Laakkonen 2015.)
Murrosvaiheessa, jossa CAD-piirtäminen teki vielä tuloaan ja 1990-luvun lama
oli meneillään, osaavia käsin piirtäjiä tarvittiin ja toimistossa selvittiin
muutamalla ”CAD-opettajalla”. Käsin piirtämisen tarve kuitenkin väheni ja käsin
piirtäjiä oli liian paljon töihin nähden. Helasvuon toimistossa tehtiin vielä tuolloin
asemakaavoitushommia rakennussuunnittelun lisäksi. Asemakaavoitus tarvitsi
myös
omat
kalliit
CAD-ohjelmat,
joihin
ei
kannattanut
sijoittaa,
sillä
asemakaavoitustöitä ei ollut enää paljoa tarjolla aiempaan nähden. Hintakilpailu
oli kovaa tietokoneavusteisten suunnittelutoimistojen kanssa, jotka polkivat
hintoja alas, eikä asemakaavoitusta kannattanut enää tehdä. Töiden vähyys
lomautti työntekijöitä ja johti myös osittain irtisanomisiin. (Hoppania 2015.)
20
3.1.5 CAD:n hyödyntäminen rakennussuunnittelussa ja nykytilanne
Varsinainen CAD-suunnittelun murroskausi rakennussuunnittelussa oli 1990luku. Tämä oli mullistava vuosikymmen rakennuspiirtämisessä, sillä tuolloin
rakennushankkeissa siirryttiin käsin piirretyistä paperipiirustuksista digitaaliseen
2D-piirtämiseen. Suomessa noin 70-80% rakennushankkeista oli jo CADavusteisia
1990-luvun
lopulla.
rakennussuunnitelmista
2000-luvun
tuotettiin
loppuun
mennessä
CAD-järjestelmillä,
valtaosa
tallennettiin
piirustustiedostoina ja jaettiin kaupallisten projektipankkien kautta. (Penttilä
2009.)
Kuten aiemmin mainittiin, 2D-piirtämisen rinnalla on tehty kolmiulotteista
mallintamista eli suunnittelukohteen muodon kuvaamista jo 1960-luvulta lähtien.
Useimmiten
3D-mallintaminen
rakennussuunnittelussa
on
ollut
muodon
kuvaamista visualisointi- ja havainnollistamistarkoituksessa. (Penttilä 2009.)
Tämä on voitu toteuttaa esimerkiksi venyttämällä kaksiulotteisia objekteja
kolmiulotteisiksi. Yhä useammat rakennussuunnitelmat toteutetaan nykyisin
rakennuksen tietomallina (BIM, Building Information Model), joka visualisoitujen
muotojen lisäksi sisältää tietoa rakennuksesta ja sen osista. Kun perinteiset 3Dmallit vain kuvastavat esimerkiksi ovea, rakennuksen tietomallissa oleva ovi on
niin sanotusti ”älykäs objekti”, joka sisältää oven informaation ja ohjelma
ymmärtää
oven
olevan
ovi.
BIM-mallin
älykkäät
objektit
muodostavat
virtuaalisen prototyypin fyysisestä rakennuksesta ja sillä voidaan simuloida
rakennuksen
käyttäytymistä
ennen
kuin
itse
rakentaminen
aloitetaan
(Graphisoft 1012). Mallin avulla voidaan arvioida esimerkiksi rakennuksen
energian kulutusta ja simuloida valaistusta ja ilmanvaihtoa (Penttilä 2009).
Rakennussuunnitelmien tuottaminen on aiempaa helpompaa, sillä malliin
tehtävät muutokset päivittyvät suoraan koko malliin ja sen dokumentteihin, eikä
jokaista kuvaa, kuten leikkaus- ja pohjapiirrosta, tarvitse päivittää erikseen
(Graphisoft 2012). Rakennuksen tietomalli osaa myös tehdä automaattisesti
esimerkiksi ovi- ja ikkunaluetteloita ja tuottaa erilaisia laskelmia, kuten
rakennuksen alat.
21
Vielä jokin aika sitten suunnittelijoiden ongelmana oli tiedostomuotojen
vaihtelevuus ja ohjelmien ongelma ymmärtää eri tiedostomuotoja. Tällöin
ainoana vaihtoehtona oli jäljentää toisen suunnittelualan suunnitelma omaan
piirustukseen.
Nykyisin
rakennuksen
tietomallintamisessa
käytetään
pääasiallisesti tietomallimuotoista tiedon tallennusformaattia IFC:tä. Se on
ohjelmistoriippumaton tallennusmuoto, joka on tarkoitettu tiedon siirtoon eri
ohjelmien välillä. IFC:tä ymmärtävät ohjelmat, esim. CAD-järjestelmät pystyvät
siirtämään visuaalisen mallin lisäksi älykkäiden objektien tietoja. Solid Model
Checker on esimerkki tietomalliohjelmasta, jossa suunnitelmat voidaan yhdistää
(kuva
4).
(Penttilä
2009.)
Ohjelmassa
suunnitelmien
eroavaisuudet,
päällekkäisyydet, puutokset ja muut virheet voidaan tarkistaa automaattisesti.
Jos esimerkiksi sähkö- ja ilmanvaihtolaitteet ovat päällekkäin, ohjelma
havaitsee ongelman.
Kuva 4. Tietoa saadaan suunnittelijoiden tietomalleista sekä niiden nk.
yhdistelmämalleista (Penttilä 2009).
22
Kuva 5. Eri työskentelytapojen osuus suunnitteluajasta arkkitehtuurissa
Ruotsissa (Samuellson & Björk 2014).
Kuvasta 5 voidaan todeta suunnittelumenetelmien omaksumisen kehitys 2000luvun aikana Ruotsin osalta. Käsin piirtämisen osuus on vähentynyt
huomattavasti vuosikymmenen aikana ja vuoden 2011 käsin piirtämisen osuus
voidaan selittää mahdollisesti käsin tehdyllä luonnostelulla. 3D-mallintamisen
osuus kasvaa jatkuvasti ja on mahdollista, että lähitulevaisuudessa perinteinen
2D-piirtäminen jää rakennussuunnittelun taholta kokonaan pois.
3.2 Rakennushankkeen suunnitteluprosessi
Rakennussuunnittelussa
suunnitelmia
ja
piirustuksia
tekevät
arkkitehtisuunnittelun lisäksi myös muut osapuolet. Arkkitehdit pitävät huolta
rakennuksen
kokonaiskuvasta,
kokoavat
eri
alojen
suunnittelijoiden
suunnitelmat yhteen ja huolehtivat niiden yhteneväisyydestä. Rakennushanke
on pitkämittainen prosessi, jonka aikana eri suunnitteluosapuolet tuottavat
lukuisia rakennuspiirustuksia sekä muita dokumentteja erilaisista hankkeen
vaiheista.
Jotta
voidaan
suunnitteluprosessista
on
ymmärtää,
miten
kokonaisuudessaan
laajasta
kyse,
piirustus-
täytyy
ja
ymmärtää
rakennushankkeen eri vaiheet ja mistä suunnitelmia tuottavat osapuolet
23
koostuvat. Rakennushankkeen aikaiset piirustukset vaikuttavat oleellisesti
rakennuspiirustuksien digitointiin.
3.2.1 Rakennushankkeen suunnitteluosapuolet
Rakennushankkeen
suunnittelu
koostuu
arkkitehtisuunnittelusta,
rakennusteknisestä suunnittelusta, teknisten järjestelmien suunnittelusta sekä
kustannussuunnittelusta ja määrälaskennasta. Arkkitehtisuunnittelun tehtävänä
on rakennuksen kokonaissuunnittelu. Rakennushankkeen lopputuloksena
tähdätään arkkitehtoniseen kokonaisratkaisuun, jossa yhdistyvät toiminnalliset,
tekniset, taiteelliset ja taloudelliset ratkaisut. Huomioon otetaan myös
turvallisuus- ja terveellisyysnäkökohdat rakennuksen käytön kannalta sekä
vaikutukset kaupunkiin ja ympäristöön. Arkkitehtisuunnitteluun liittyy myös muita
suunnittelutehtäviä,
kuten
sisustus-
ja
vihersuunnittelu
sekä
akustinen
suunnittelu. (Rakennustietosäätiö 1989.)
Rakennustekniseen
suunnitteluun
kuuluu
perustus-,
runko-
ja
rakenneratkaisujen kehittäminen, rakenteiden mitoitus sekä rakennuksen
toteutettavuudesta
ja
Suunnittelutehtävät
rakennusteknisestä
voidaan
jakaa
toimivuudesta
geotekniseen
sekä
huolehtiminen.
rakenne-
ja
elementtisuunnitteluun. (Rakennustietosäätiö 1989.)
Teknisten järjestelmien suunnitteluun kuuluu LVI-tekninen suunnittelu eli
lämmitys-,
vesi-
ja
viemärijärjestelmien
sekä
ilmankäsittelyjärjestelmien
suunnittelu, automaatiotekninen ja instrumentointisuunnittelu, joka vastaa
kiinteistöihin liittyvien laitosten ja laitekokonaisuuksien ohjauksesta, sääntöjen ja
valvonnan
suunnittelusta
ja
ohjelmoinnista.
Automaatioteknisestä
ja
instrumenttisuunnittelusta voi vastata LVI- tai sähkösuunnittelija. Näiden lisäksi
24
siihen
kuuluu
sähkösuunnittelu,
joka
sisältää
energiajärjestelmien,
lämmityslaitosten, valaistuksen ja kuluttajaverkostojen suunnittelun sekä
teletekninen suunnittelu. Teletekniseen suunnitteluun sisältyy tiedonsiirtoon,
käyttö- ja toimintaturvallisuuteen, viestintään ja henkilöpalveluihin kuuluvien
sähköisten järjestelmien suunnittelu sekä kiinteistönhoitosuunnittelu. Teknisten
järjestelmien erikoisuunnitteluun voi kuulua esimerkiksi palo- ym. turvallisuus,
hissit,
kuljettimet,
kylmälaitteet,
paineastiat
ja
korroosionesto.
(Rakennustietosäätiö 1989.)
Kustannussuunnittelussa
voidaan
tarvita
erillistä
kustannussuunnittelijaa
rakennuskustannusten ja ylläpitokustannusten asiantuntemukseen. Saman
suunnittelijan
tehtäviin
voi
kuulua
rakennuttajan
määrälaskenta.
(Rakennustietosäätiö 1989.)
3.2.2 Rakennushankkeen vaiheet
Talonrakennushankkeen
vaiheet
jaetaan
tarveselvitykseen,
hankesuunnitteluun, rakennussuunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöönottoon.
Suunnittelijoiden tehtävät muuttuvat joka vaiheessa ja suunnitelmat kehittyvät
alusta loppuun saakka.
Rakennushanke
lähtee
käyntiin
tarveselvityksestä.
Tarveselvityksessä
selvitetään ja arvioidaan hankkeeseen ryhtymisen tarpeellisuutta, edellytyksiä ja
mahdollisuuksia. Niiden tuloksista kootaan tarveselvitys, joka määrittelee
hankkeen perustan. Tarveselvityksen pohjalta tehdään hankesuunnittelupäätös.
Tässä vaiheessa suunnittelijat tarjoavat rakennussuunnittelun asiantuntemusta
hankittavalle
tilalle
asetettavien
(Rakennustietosäätiö 1989.)
vaatimusten
määrittelemisessä.
25
Hankesuunnitteluvaiheessa
toteuttamismahdollisuudet
selvitetään
sekä
hankkeen
vaihtoehtoiset
toteuttamistarpeet,
toteuttamistavat.
Vaiheen
tuloksista kootaan hankesuunnitelma. Hankesuunnitelmassa toteuttamistavalle
ja lopputuotteelle asetetut laajuus- ja laatutavoitteet kiinnittävät hankkeen
kustannustason ja aikataulun. Sen pohjalta tehdään investointipäätös eli
päätetään tullaanko rakennushankkeeseen investoimaan. Suunnitteluosapuolen
työ painottuu rakennussuunnittelun pohjaksi tarvittavien tietojen kokoamiseen ja
muokkaamiseen, ja suunnittelijat laativat tarvittaessa ohjelmapiirustuksia
havainnollistamaan
rakennussuunnittelutavoitteita.
Arkkitehtisuunnittelu
on
hankesuunnitteluvaiheessa ennakkosuunnittelua. (Rakennustietosäätiö 1989.)
Rakennussuunnitteluvaihe
suunnitteluosapuoli
on
on
lähinnä
täysin
laajimmillaan.
suunnittelutyötä,
jossa
Rakennussuunnitteluvaiheessa
hankesuunnitelman pohjalta luodaan lopputuotteen arkkitehtoninen ratkaisu,
tekniset järjestelmät ja toteuttamistapa. Näiden pohjalta tuotetaan suunnitelmaasiakirjat, joiden mukaan rakennus voidaan rakentaa. Aluksi tuotetaan
ehdotussuunnitelmat, joiden avulla tutkitaan vaihtoehtoisia, pääpiirteellisiä
perusratkaisuja
esimerkiksi
toiminnallisuuteen,
rakennuksen
tekniikkaan,
rakennustaiteellisuuteen,
ympäristöön
ja
sijoitukseen
tontille.
Suunnitteluratkaisuksi valittu ehdotus täydennetään luonnossuunnitelmaksi,
jossa ratkaisun tekniset ja toiminnalliset yksityiskohdat ja suunnitelmien
rakentamissäännösten
mukaisuus
tutkitaan
tarkemmin.
Toisin
sanoen
luonnossuunnitelmat tarkentavat ehdotussuunnitelmien yleisratkaisua. Kun
luonnossuunnitelmat on hyväksytty, rakennussuunnittelua voidaan jatkaa
työpiirustusten
ja
rakennuslupa-asiakirjojen
osalta.
Arkkitehti
toimittaa
tekemänsä työpiirustukset muille suunnittelijoille, mistä he kaikki saavat
yhteisen suunnittelupohjan. Muut suunnittelijat työstävät näiden piirustusten
mukaiset suunnitelmat, esimerkiksi LVI- ja sähköpiirustukset. Arkkitehdin
tehtävänä
on
pitää
huoli
suunnitelmien
yhteneväisyydestä.
Rakennuslupahakemukseen tehdään rakennuksen pääpiirustukset (asema-,
pohja-, leikkaus- ja julkisivupiirustukset) ja viranomaisten vaatimat selvitykset,
lausunnot ja laskelmat. Rakennuslupa-asiakirjoissa rakennuksella on jo
lopullinen hahmonsa. (Rakennustietosäätiö 1989.)
26
Rakentamisvaiheessa rakennussuunnittelijat laativat toteutuspiirustukset ja
valmistussuunnitelmat.
Yksityiskohtaiset
valmistussuunnitelmat
ovat
työmaatöitä ja tehdasvalmistusta varten ja ne täydentävät aiempia suunnitelmia
toteutuksen aikana osa- ja asennuspiirustuksilla. Jokainen suunnittelijaosapuoli
valvoo osaltaan, että työmaan toteutukset ovat heidän suunnitelmiensa
mukaisia. (Rakennustietosäätiö 1989.)
Käyttöönottovaiheessa toteutetaan lopulliset ajantasapiirustukset eli loppukuvat,
jotka vastaavat valmista rakennusta. Ne esittävät rakennuksen sen käyttö-,
ylläpito- ja huoltohenkilökunnalle sellaisenaan kuin se on rakennustyön
vastaanottohetkellä.
Suunnittelijoiden
on
laadittava
tarvittavat
asiakirjat,
toimitettava ne käyttäjille ja opetettava rakennuksen käyttöä eli varmistettava,
että kiinteistöjen hoidossa tarvittavat asiakirjat tulevat riittävällä varmuudella
käyttäjien tietoon. (Rakennustietosäätiö 1989.)
Kuva 6. Kaavio hankkeen suunnitteluvaiheista ja osapuolista sekä esimerkkejä
eri vaiheiden asiakirjoista (RT 15-10772).
27
4
Perinteinen vs. sähköinen piirtäminen
Käsin ja sähköisesti piirrettyjen piirustusten välillä on selkeä yhteys: ne ovat
ihmisten piirtämiä. Vaikka työtavat ja –välineet ovat radikaalisti muuttuneet lähi
vuosikymmenien
aikana,
piirustusten
luominen
on
edelleen
ihmisten
aikaansaannosta. Piirustus- ja suunnittelutyömenetelmät kehittyvät nopeaa
vauhtia eteenpäin, mutta ne tarvitsevat suunnittelijan. Koneet eivät ole niin
älykkäitä, että ne osaisivat ajatella itse, ainakaan vielä. Kaikki on lähtöisin
ihmisen pään sisältä ja piirtämistyö toteutetaan käsien kautta, tehtiin se sitten
kynän tai tietokonehiiren välityksellä. On hyvä muistaa, että ihmiset tekevät
virheitä. Niin kauan kuin ihminen toimii itse ”piirtäjänä”, virheet ovat
väistämättömiä. Vaikka tietokoneet eivät osaa ajatella, ne on ohjelmoitu
tarjoamaan informatiivista apua ja auttamaan ongelmien ratkaisemisessa
suunnitelmia laadittaessa. Tietokoneella piirtäminen tuo myös monia muita
hyötyjä käsin piirtämiseen nähden.
Rakennuspiirustukset ovat isokokoisia. Ne tehdään usein 1:50 ja 1:100
mittakaavaan, joten varsinkin isommat kohteet ovat paperilla suuria. Koko ei ole
ainoa ongelma, sillä yksittäiseen projektiin tehdään piirustuksia suuri määrä.
Yksi rakennus vaatii julkisivukuvia, pohjapiirroksia, leikkauskuvia, mittakuvia,
detaljikuvia, luetteloita, selostuksia jne. Lisäksi näitä piirustuksia on eri
toteutusvaiheista ja eri suunnittelualoilta. Käsin piirretyt piirustukset vievät siis
paljon tilaa, jonka vuoksi niille tarvittiin aiemmin arkistointihuoneita. Arkistoinnin
lisäksi piirustusten tuottaminen vaati tilavaa työskentelytilaa piirustuspöytineen
ja -välineineen. Tietokoneella tila ei ole ongelma, sillä yhdelle kovalevylle
mahtuu mittava määrä tiedostoja. Nykyisin on olemassa myös pilvipalveluja,
joissa tiedostot tallennetaan ikään kuin internetin ”pilveen”, jolloin tietokone ei
tarvitse omaa, konkreettista tallennus- ja prosessointitilaa. Työskentelytila on
entisajan työvälineisiin nähden tietokoneen kanssa pienempi, sillä työskentelyyn
tarvitsee vain kohtuullisen kokoisen työpöydän, jolle voi sijoittaa tietokoneen,
näytön, näppäimistön ja hiiren.
28
Kuten
aiemmin
mainitsin,
piirustuksien
virheet
ovat
väistämättömiä.
Vesiliukoisilla tusseilla muovipohjalle piirrettäessä korjaaminen oli vielä
suhteellisen helppoa. Virheet korjattiin erikoispyyhekumilla ja kastelemalla
paperia vedellä. Kuultopaperin virheiden korjaaminen oli haastavampaa, sillä
virheet raaputettiin paperilta terävällä parta- tai kirurgiveitsellä. Tällöin oli
varottava, ettei paperi kulu rikki (Turunen & Hoppania 2015). Mikäli virheen
laatu on suuri, paperipiirustuksissa on viisaampaa aloittaa uudelleen alusta asti,
kuin raaputtaa iso alue työstä. Tietokoneella muokkaus on huomattavasti
yksinkertaisempaa, sillä sähköisesti työskennellessä ei tarvitse varoa herkkää
piirustuspohjaa ja virheiden pois pyyhkimiseenkin tarvitsee vain yhden napin
painalluksen.
Yksi tärkeimmistä eroista piirustusmuotojen välillä on varmasti suunnitelmien
liikkuvuus. Käsin piirtämisen aikaan piirustukset lähetettiin kopiolaitokseen,
jossa oli ”juoksupoikia”, jotka kuljettivat piirustuksia eri osapuolille (Hoppania
2015).
Paperikopiot
lähettipalveluidensa
tilataan
kautta
edelleen
haluttuun
kopiolaitoksilta,
paikkaan.
jotka
vievät
Piirustusten
ne
lähetys
kopiolaitokseen tapahtuu kuitenkin sähköisesti. Nykyisin piirustukset kulkevat
sähköpostin tai projektipankkien kautta internetissä ja suunnitelmat liikkuvat eri
suunnittelijoilta toisille ja rakennuttajille silmän räpäyksessä. Käsin piirtämisen
aikaan arkkitehtipiirustuksista otettiin toisille suunnittelijoille läpikuultavat kopiot,
nk. ”transparentit”, joihin he piirsivät omat suunnitelmansa (Hoppania 2015).
Suunnitteluohjelmilla
työskenneltäessä
mm.
arkkitehti-,
kaavoitus-
ja
talotekniikkasuunnitelmat kootaan samoihin tiedostoihin. Nykyisin tiedostoja
lähetetään internetin kautta yksittäisinä tiedostoina, joista tarvittavat tiedot
kopioidaan omaan tiedostoon. Käytössä on kuitenkin jo ohjelmia, joissa kaikki
suunnittelutyöt voidaan alasta riippumatta tehdä täysin samaan tiedostoon.
Osapuolien kommunikaatio ja suunnitelmien yhteensovitus on helppoa ja
nopeaa. Eri suunnitelmat ja rakennusosat ovat tiedoston eri tasoilla, jotka
voidaan sulkea ja laittaa näkyviin muutamalla klikkauksella.
29
Kummatkaan työtavat eivät ole täysin ongelmattomia säilyvyyden suhteen.
Paperi ei ole ikuista, sillä se haurastuu ajan kanssa. Jos paperiin tulee ruttuja tai
sitä taitellaan, taittuneen kohdan mustejälki kuluu. Tahrat ovat paperissa
pysyviä. Tietokoneelta tulostettuun paperiin kuuluu samat ongelmat, mutta
tiedostoa voidaan tulostaa niin kauan kuin tiedosto on olemassa. Tiedostot ovat
kuitenkin alttiita tietoturvaongelmille, kuten viruksille ja tietokonehäiriöille.
Työskentely on myös riippuvaista sähköstä. Työntekovaiheessa sähkökatkot
eivät ole tervetullut ilmiö, ellei ole muistanut tallentaa tiedostoa. Käsin
piirretyissä papereissa tallentaminen ei ole ongelma, mutta haurauden
ongelmat tulevat ilmi esimerkiksi tulipalon sattuessa. Arkkitehtitoimistoissa
tietokoneen tiedostoista on tapana ottaa varmuuskopiot tulenkestävään
säilytyskaappiin.
Teknologinen kehitys kulkee eteenpäin huimaa vauhtia, mikä aiheuttaa myös
teknologian
nopeaa
vanhenemista.
Viestintä-
ja
tiedostomuodot
sekä
suunnitteluohjelmat vaihtuvat ja kehittyvät nopeaan tahtiin. Tiedostojen suuri
haittapuoli on varsinkin juuri tiedostomuotojen kehitys, eivätkä tietokone ja
suunnitteluohjelmat osaa tunnistaa vanhoiksi käyneitä tiedostomuotoja, jolloin
vanhoja töitä ei saa enää auki (Timonen 2015). Tiedostomuotoja voi muuntaa
toiseen muotoon, mutta tässä prosessissa tietoa usein häviää. Teknologian
kehitys tarkoittaa jatkuvaa opettelua, koulutusta ja teknologian mukana
pysymistä.
Tietokone on hyödyllinen väline, mitä tulee laskutoimituksiin. Kone osaa laskea
suoraan erilaisia mittoja, mm. korkoja, pituuksia, aloja ja tilavuuksia. Nämä voi
kätevästi tarkistaa missä tahansa vaiheessa. Sähköisiin piirustuksiin voidaan
sisällyttää informaatioita (rakennuksen tietomallinnus) esimerkiksi piirustuksen
ikkunoihin voidaan määrittää yksityiskohtaisemmat tiedot, kuten mitat ja
materiaalit. Näiden älykkäiden objektien informaation pohjalta ohjelma pystyy
tuottamaan erilaisia luetteloita, kuten ovi- ja ikkunaluetteloita. Aiemmin nämä
tiedot jouduttiin kirjoittamaan ja laskemaan täysin käsin.
30
Yksi merkittävä CAD-ohjelmien ominaisuus käsin piirtämiseen verrattuna on
automaattinen kolmiulotteinen visualisointi. Aiemmin kolmiulotteiset mallit
saatiin rakentamalla pienoismalleja, nykyisin 3D-malli tuotetaan suoraan
koneelle.
Lisäksi
3D-tulostimet
ovat
yleistymässä
ja
tulevaisuudessa
suunnittelutoimistoissa pienoismallit tulostetaan mahdollisesti suoraan 3D:nä.
Perspektiivikuvat piirrettiin ennen käsin, mutta suunnitteluohjelmalla voidaan
tuottaa haluttu kuva mallin eri kuvakulmista vain kuvaa pyörittämällä.
Ulkopuolisen mallin tarkastelun lisäksi on mahdollista kävellä kuvitteellisesti
rakennuksen sisällä. Tätä kutsutaan virtuaalikävelyksi.
Tietokoneilla skaalaus on huomattavasti helpompaa kuin aiemmin. Mittakaava
voidaan muuttaa suoraan ohjelmasta ja määrittää erikseen tulostusasetukset.
Kun käsin piirtämisen aikaan mittakaavaa haluttiin muuttaa, se tehtiin
kopiokoneilla. Skaalausmahdollisuudet olivat kuitenkin tuolloin vielä hyvin
rajalliset (Laakkonen 2015).
Arkkitehti Hoppania kertoo, että entisaikaan muodot olivat rajoitteellisia ja
rakennuksiin tehtiin helppoja, viivaimilla piirrettäviä kulmia. Kaaria vältettiin.
Tietokoneiden tultua muodot vapautuivat ja arkkitehtuurin ilme muuttui.
Katukuvaan saapuivat esimerkiksi isot ”lasilaatikot”. Tämä johtuu myös
teknologian ja rakennustekniikan sekä laskemisen kehityksestä. Hoppania
kuitenkin korostaa, että tietokoneet vain helpottavat suunnittelua, monimutkaiset
jutut ovat olleet jo aiemmin mahdollisia. Vaikka teknologia on vapauttanut
rakennussuunnittelua, vielä nykypäivänä valitetaan ilmeettömistä, tylsistä
rakennuksista. Tämä johtuu taloudellisista kustannussyistä ja kalliiksi tulevat
vapaat muodot hylätään (Kantele 2015). Käsin piirtämisen aikaan samanlaisia
rakennuksia
tehtiin
paljon,
sillä
niitä
voitiin
pitkälti
kopioida
yhdestä
suunnitelmasta. Tämä näkyi rakennuskustannuksissa ja tilaaja sai rakennukset
halvemmalla. (Laakkonen 2015.)
31
Vaikka suunnittelutoimistoissa työskennellään nykyisin tekniikan avulla, käsin
piirtämisen taito ei ole täysin unohtunut. Ideat ja luonnokset piirretään edelleen
paperille. Paperille ideoiminen ja ratkaisujen etsiminen on nopeampaa kuin
tietokoneella. Sähköinen piirtäminen itsessään ei välttämättä ole nopeampaa
kuin perinteinen käsin piirtäminen. Suunnitteluohjelmien ominaisuudet, kuten
virheiden korjaamisen helppous, valmiit objektit ja objektien kopioiminen
edellisistä
suunnitelmista
sekä
dokumenttien
luomisen
helppous
kolmiulotteisista malleista nopeuttavat työntekoa merkittävästi.
5
Digitalisaatio
5.1 Digitoinnin syyt
Vanhojen rakennusten rakennuspiirustukset ovat vielä suurimmaksi osaksi
ainoastaan käsin piirretyssä muodossa. Vanhat talot tarvitsevat ennen pitkään
saneerausta. Käsin piirrettyjen rakennuspiirustuksien ongelmana on, että niitä ei
voi päivittää suoraan olemassa olevaan piirustukseen. Piirustukset täytyisi
silloin piirtää uudelleen. Tästä syystä vanhojen rakennusten piirrokset eivät
välttämättä vastaa rakennuksen nykytilannetta, sillä niissä tehdään usein
korjaus- ja muutostöitä. Rakennuspiirustuksien digitointi tuleekin yleensä esiin,
kun rakennuksen korjaushanke tulee ajankohtaiseksi. Mikäli korjaushankkeen
suunnittelu pohjautuu väärille tai epätarkoille tiedoille, voi myöhemmässä
vaiheessa näiden korjaaminen aiheuttaa lisää kustannuksia, aikataulujen
venymistä tai kompromisseja lopputuloksessa (ARK Helsinki 2015). Digitoitua
kuvaa on myös helppo päivittää myöhemmissä vaiheissa ja pitää se
ajantasaisena tulevaisuuden saneerauksia varten. Digitoiduista kuvista voidaan
myös tuottaa ajankohtaisia dokumentteja, esimerkiksi sijaintikarttoja käyttäjille.
32
5.2 Digitointimenetelmiä
Piirustuksen digitoimiseen on erilaisia keinoja. Tieto-taito, osaaminen ja tutut
menetelmät vaikuttavat tavan valintaan, joka riippuu täysin tekijästä. Joidenkin
osaaminen rajoittuu perusohjelmiin, kun taas toiset ovat opetelleet vaativampia
ohjelmia ja niiden ominaisuuksia. Harrastelijat voivat saada sinnikkäällä työllä
aikaan kelvon digitoidun rakennuspiirustuksen mitä yksinkertaisimmilla piirtoohjelmilla, kuten Paintilla tai kuvankäsittelyohjelmilla, esimerkiksi Adobe
Photoshopilla tai Adobe Illustratorilla. Tämä vaatii kuitenkin paljon aikaa ja
tarkkuutta. Siksi digitointiprojektiin ryhdyttäessä olisi hyvä olla käytössä
ammattimaiset sähköiseen piirustukseen tarkoitetut piirustusohjelmat.
5.2.1 Suunnitteluohjelmat
Yksinkertaisimmillaan CAD-piirtäminen on kaksiulotteista piirtämistä. Piirustus
luodaan 0-tasolle viivojen avulla. Tähän voidaan käyttää esimerkiksi Autodeskin
AutoCAD:a. AutoCAD on sopiva ohjelma perinteiseen 2D-piirtämiseen. Se ei
sisällä seinä-, ikkuna,- tai oviobjekteja vaan nämä kaikki täytyy piirtää täysin
manuaalisesti viivoina ja muina graafisina elementteinä. Jos AutoCAD:lla
halutaan luoda 3D-malli, graafisia elementtejä joudutaan muokkaamaan
esimerkiksi extrude-, revolve-, sweep-käskyillä. Toisin sanoen 2D-objektit täytyy
venyttää ja pursottaa 3D-avaruuteen, kun halutaan luoda kolmiulotteisia
objekteja. Godfrey vertaa 3D-mallin luomista AutoCAD:lla veistokselliseen
lähestymistapaan, joka on kuin kiven veistämistä. Tämä voi olla jokseenkin
monimutkaista ja aikaa vievää ja muutoksien tekeminen jälkeenpäin on työlästä.
(Godfrey
2014.)
AutoCAD:lla
rakennuspiirustuksia
luodessa
pohjapiirros, leikkaus, julkisivu ja detaljikuva täytyy tehdä erikseen.
jokainen
33
AutoCAD Architecture (”ACA”) on perinteisen AutoCADin rakennuspiirtämiseen
erikoistunut versio, joka sisältää 3D-työskentelyyn tarkoitettuja valmiita
objekteja. Esimerkiksi seinä- ja ikkuna-työkaluja, jotka toteuttavat halutun
kappaleen
suoraan
3D:nä.
Objektien
ominaisuuksia,
esimerkiksi
seinärakenteet, voidaan määrittää halutunlaisiksi sekä tarvittavat määrät ja
pinnat laskea automaattisesti. Myös luetteloiden tekeminen on mahdollista.
ACA:ssa piirustustiedostot ovat erillisiä. Tiedostot liitetään yleensä yhteen
xref:ien (external references) avulla määrittämällä piirustuksien oikeat pisteet
koordinaatistossa. Nämä ovat silti toisistaan erillisiä piirustuksia, jotka vain
kootaan päällekkäin.
Eri alojen suunnittelutoimistot ovat pikku hiljaa jättämässä perinteisen CADpiirtämisen ja siirtymässä, aiemmin tässä opinnäytetyössä perehdyttyyn,
rakennuksen tietomallintamiseen. Tietomallintamisohjelmia ovat mm. Revit
Architecture, ArchiCad ja Teklan ohjelmistotuotteet. On kiistelty, onko AutoCAD
Architecture rakennuksen tietomallinnusohjelma ja se on ominaisuuksiltaan
ainakin osittain tietomallintamisen määritelmän mukainen. Autodesk määrittelee
ACA:n niin sanotuksi alakohtaiseksi tietokoneavusteiseksi suunnitteluksi
(discipline-specific cad), ei suoranaisesti tietomallintamisohjelmaksi niin kuin
Revit Architecture.
5.2.2 Laserkeilaus
Vanhat rakennukset muuttuvat ajan kuluessa. Niihin tehdään muutos-. ja
korjaustöitä, rakennetaan ja puretaan osia. Näistä muutoksista ei aina pidetä
tarkkaa
kirjaa,
ja
rakennus
voi
poiketa
jonkin
verran
alkuperäisistä
rakennuspiirustuksista. Myöskään rakentamisen lopputulos ei ikinä vastaa
täysin rakennuspiirustuksien mittoja. Perinteinen tapa mittojen saamiseen on
tutkia rakennus mittalaitteen kanssa ja havainnoida muutokset itse. On
34
olemassa kuitenkin huomattavasti nopea ja tarkempi keino, jota kutsutaan
laserkeilaukseksi.
Laserkeilaus tehdään laserkeilaimella (kuva 7), joka kuvantaa ympäristönsä
lähettämällä lasersäteitä, jotka kohteeseen osuessaan heijastuvat takaisin
laitteeseen ja tallentuvat pisteiksi. Tuloksena syntyy pistepilvi, joka muodostaa
ympäristöstään kolmiulotteisen pisteistä koostuvan kuvan (kuva 7). Laserkeilain
tallentaa kohteen mittatarkasti digitaaliseen muotoon. Pistepilven tarkkuuteen
vaikuttavat mittausetäisyys ja –resoluutio sekä käytettävä kalusto. (Neopoint
2015.) Jotta koko rakennus saadaan skannattua, laserkeilaus on suoritettava
useasta eri paikasta. Esimerkiksi, jos laserkeilain on yhdessä huoneessa, se
saa keilattua vain tämän huoneen pinnat. Siksi tarkkaa tulosta varten, näitä
”mittausasemia” on oltava ympäri rakennusta.
Kuva 7. FAROn Focus 3D-laserkeilain (3dBOOM 2015).
35
Laserkeilaimen tuottamaa digitaalista tallennetta kutsutaan pistepilvimalliksi
(kuva 8). Pistepilvimalli sisältää mittatarkan geometrisen tiedon lisäksi myös
muuta informaatiota. Yksi mallin piste sisältää X-, Y- ja Z-koordinaattitiedon
sekä
intensiteettiarvon,
joka
kuvaa
lasersäteen
takaisinheijastusarvoa.
Takaisinheijastusarvon avulla voidaan määrittää eriväriset pinnat ja niiden
erottelun pistepilvestä. Pistepilvimallia voidaan hyödyntää kaikissa yleisimmissä
CAD-ympäristöissä.
(Neopoint
2015).
Keilausaineistoa
voidaan
käyttää
törmäystarkasteluissa ja geometrisen tilanvarausmallin (3D pintamalli) ja
”älykkäiden mallien” tuottamiseen. Käsin piirrettyjen rakennuspiirustusten
digitoimiseen olennaista on kuitenkin keilausaineiston hyöty 3D-mallien
päivityksissä ja 2D-piirustuksissa. Kun vanha suunnittelumalli halutaan päivittää
mittatarkasti ajan tasalle, uutta pistepilvimallia voidaan tarkastella sen kanssa
päällekkäin. Päivitykset ja korjaukset voidaan tehdä suoraan vanhaan malliin.
2D-piirustuksien tueksi keilausaineistolla voidaan tuottaa kohteesta pituus- ja
poikkileikkauspiirustuksia (Neopoint 2015).
Kuva 8. Pistepilvimalli (Mixtec Stonecutting Artistry 2015).
36
Toisin sanoen laserkeilaus tuottaa pisteitä, joita hyödynnetään 3D-mallin ja 2Dpiirrustuksien työstämisessä. Se ei osaa vielä yksin muodostaa täysin pätevää,
sulavaa, yksityiskohtaista informaatiota sisältävää mallia, vaan ne vaativat
suunnittelijan käsittelyä täydellisen lopputuloksen saamiseen. Se on kuitenkin
erittäin kätevä tapa rakennuksen mittojen ja muutoksen kartoittamiseen, jonka
pohjalta digitointityö helpottuu.
5.2.3 Automaattivektorointi
Skannattu
rasterimuotoinen
piirustus
voidaan
muuntaa
vektorimuotoon
vektorointiohjelmilla. Tätä kutsutaan automaattivektoroinniksi. Vektoroinnilla
piirustuksen viivat saadaan tiedostoformaattiin, jota CAD-ohjelmat osaavat
tulkita. Ne tunnistavat geometriset peruselementit, kuten viivat, kaaret ja
ympyrät erilaisilla viivan paksuuksilla sekä muita elementtejä, kuten tekstin,
täytöt ja nuolet. (ProDoc 2015.) Vektorointiohjelmat eivät ole äärimmäisen
tarkkoja eivätkä ne välttämättä osaa tulkita kaikkia merkintöjä tai eri paksuisia
viivoja. Ne eivät esimerkiksi tunnista betonin merkkiä tarkoittavia ympyröitä,
vaan se saattaa tulkita ne viivoina. Vektorointi vaatii jonkin verran jälkikäsittelyä.
(Timonen 2015.) Vektorointiohjelmia ovat esimerkiksi VECTORY ja Softelec.
Vektorointi on mahdollista myös kuvankäsittelyohjelmissa, kuten Adobe
Illustratorissa ja Adobe Photoshopissa.
5.3 Oma digitointiprosessi
Sain Arkkitehtitoimisto Arcadia Oy:ltä digitointitehtävän. Rantakylän uimahallin
rakennuspiirustukset tuli digitoida sähköiseen muotoon. Malleiksi sain käsin
piirrettyjen piirustusten kopiot, jotka olivat taiteltu pinoksi kansioon. Digitoitavat
37
piirustukset koostuivat pohjapiirustuksista, leikkauksista ja julkisivuista. Työssä
käytin AutoCAD Architecture 2014 -ohjelmaa. Digitoinnin valmiit kuvat löytyvät
opinnäytetyön liitteistä. Vesikatto- ja kellarikerroksen pohjapiirustukset on jätetty
pois.
Työskentelyn helpottamiseksi olemassa olevat piirustukset on hyvä skannata
suunnitteluohjelman taustalle. Näin mitat ja rakennuksen elementit nähdään
suoraan koneen näytöltä ja piirtäminen helpottuu merkittävästi. Koska isojen
rakennusten piirustukset voivat olla skaalaltaan huomattavan suuria, voi
piirustuksen skannaus tuottaa ongelmia normaalin kokoisella A3-tulostimella.
Paperin taittelu ja asettelu voi vahingoittaa alkuperäistä piirrosta. Nykyisin
mobiililaitteiden kamerat ovat riittävän tarkkoja tallentamaan tarpeeksi tarkan
kuvan piirustuksesta, mutta tämä vaatii vakaan pidikkeen ja oikean kulman,
jotta lopputuloksesta tulee käytettävä. Tämän lisäksi piirustus tulisi myös saada
mahdollisimman tasaiseksi, mikä voi tuottaa ongelmia vanhojen, paljon
käsiteltyjen piirustusten osalta. Jos resursseja on käytettävissä, skannaukset
voi teetättää kopiolaitoksella. Kopiolaitoksen skanneri kykenee skannaamaan
90 cm:n levyisen piirustuksen rullaskannerin läpi (Grano 2015). Rullaskannerin
käyttö optimoi tasaisen lopputuloksen. Jos skannaus suoritetaan pienellä
kopiokoneella, tarvitaan tämän lisäksi hyvä kuvanmuokkaus-ohjelma, jolla
skannatut palat saadaan yhdistettyä ja haluttaessa paperin taitoskohdat
siistittyä. Nämä puitteet osoittautuivat hankaliksi ja tuloksesta ei tullut tarpeeksi
hyvä piirrokseni pohjalle, joten havainnoin ja mittasin rakennuspiirrokset
suoraan
paperista
koneelle.
Työtäni
helpottivat
piirustuksien
mittaviivamerkinnät, joiden avulla suuri osa rakennuksen osista oli helppo
piirtää paikoilleen. Rakennusosat, joille mitat on annettu, kannattaa piirtää
ensin. Näin saa varman peruspohjan, jonka mitat ovat varmasti oikein. Tästä voi
olla hyötyä, kun alkaa mittaamaan alkuperäistä piirustusta manuaalisesti, sillä
virheet on helppo huomata, mikäli käsin mitatut mitat eivät osu kohdalleen
valmiiksi piirretyn peruspohjan kanssa. Kun mittaviivoja ei ollut, mittasin oikeat
välit mittasuhdeviivaimella (kuva 9). Työn mittasuhde oli 1:50 eli 1 senttimetri
piirustuksessa vastasi 50 senttimetriä luonnossa.
38
Kuva
9.
Rantakylän
uimahallin
rakennuspiirustus
ja
käyttämäni
mittakaavaviivain.
Aloitin työn ensimmäisen kerroksen pohjapiirustuksesta. Pohjapiirros saadaan
rakennuksen poikittaisesta läpileikkauksesta normaalisti 1,5 metrin korkeudelta
lattiasta mitattuna. Se antaa tietoa mm. seinistä, ovista, ikkunoista, kaapistoista
ja huonekaluista. Perussääntö rakennuspiirrosten piirtämisessä on, että ensin
piirretään perusrakenne, jonka jälkeen lisätään yksityiskohdat (Turunen 2015).
Aloitin piirtämisen rakennuksen moduuliverkosta (kuva 10). Moduuliverkolla
määritellään rakenteiden, kuten pilareiden ja palkkien paikkoja ja sitä käytetään
paikantamiseen (Laakkonen 2015). Pysty- ja vaakaviivat nimetään kirjaimin ja
numeroin. Jos vaakaviivat ovat kirjaimia, pystyviivat ovat numeroita ja toisin
päin. Rantakylän uimahallissa vaakaviivat oli merkitty kirjaimin ja pystyviivat
numeroin. Kun moduuliverkot oli piirretty ja moduulimitat oli merkitty, lisäsin
pilarit. Pilarit oli helppo laittaa paikoilleen, sillä ne sijaitsivat pääosin
moduuliviivojen risteyskohdissa.
39
Kuva 10. Moduuliverkko ja -mitat sekä pilarit.
40
Tämän jälkeen lisäsin ulkoseinät, jotka sivusivat pitkälti moduuliviivoja. Mittojen
avulla ikkunat ja ulko-ovet olivat suurilta osin helppo määrittää paikoilleen (kuva
11).
Kuva 11. Ulkoseinät, -ovet ja -ikkunat.
41
Ulkoseinien ja niihin liittyvien rakennus osien jälkeen siirryin sisätiloihin. Piirsin
sisäseinät ja lisäsin sisäovet, –ikkunat ja portaat (kuva 12).
Kuva 12. Sisäseinät, -ovet, –ikkunat ja -portaat.
42
Seuraavaksi lisäsin alakattoviivat, jonka jälkeen siirryin kalusteisiin sekä tässä
tapauksessa uima-altaisiin (kuva 13). Yksityiskohtien piirtäminen sisälsi mm.
kaiteet ja seinälaatat.
Kuva 13. Kalusteet, uima-altaat, alakattoviivat sekä yksityiskohdat.
43
Rakennuksen sisätilojen viimeisessä piirtämisvaiheessa lisäsin tekstit, jotka
koostuivat mm. tilanimistä ja –numeroista, leikkausmerkeistä sekä ovi- ja
ikkunakoodeista. Jätin pihan piirtämisen viimeiseksi (kuva 14).
Kuva 14. Tekstit, leikkausmerkit ja piha-alue.
Kun
sain
ensimmäisen
pohjapiirustuksen
valmiiksi,
toisien
kerroksien
ulkoseinärakenteet olivat helppo määrittää, sillä ne mukailivat suurilta osin
ensimmäistä kerrosta. Moduuliverkko on aina samalla paikalla määritettynä
origon mukaan. Piirustusjärjestys oli samanlainen kuin ensimmäisessä
kerroksessa.
44
Rakennuksen leikkauspiirustukset saadaan rakennuksen pystyleikkauksesta.
Leikkauspiirustus antaa tietoa esimerkiksi seinien, pohjan, katon ja välipohjien
rakenteista sekä rakennuksen ja sen osien korkeuksista. Julkisivujen ja
leikkausten
osat
pohjapiirustuksista.
ovat
helppo
Seinät
määrittää
saadaan
paikoilleen
paikoilleen
valmiina
vetämällä
olevista
apuviivoja
pohjapiirustuksien seinien kulmista. Myös ikkunat ja ovet sekä muut mahdolliset
rakennuksen osat saadaan oikeille kohdilleen pohjapiirustuksen mukaisesti,
eivätkä piirustukset silloin risteä toistensa kanssa (kuva 15). Rakennuksen
kerroksien ja maan muutoksien korkeudet saadaan joko alkuperäisistä julkisivuja leikkauskuvista tai pohjakuvaan merkityistä korkomerkeistä.
Kuva 15. Havainnekuva apuviivojen käytöstä.
45
Julkisivukuvissa on tärkeää kiinnittää huomiota piirustustyyliin. Suunnittelija Kari
Laakkonen opetti prosessin aikana, että lähellä olevat osat kuvataan paksuilla
viivoilla ja kaukana olevat osat kuvataan ohuilla viivoilla, jolloin saadaan kuvan
etualalla olevat asiat erottumaan selkeästi. Suunnitteluohjelman viivojen värien
paksuus on määritelty asetuksissa. Työvaiheen viivojen värillä ei ole
esteettisesti väliä lopputuloksen kannalta, vaan ne näkyvät printatussa kuvassa
eri paksuisina, mustina viivoina. Esimerkkitapauksessa julkisivukuvan (kuvassa
15) valkeat viivat ovat paksuja viivoja ja harmaat ohuita. Viivoilla on
rakennuspiirtämisessä myös muita tehtäviä. Esimerkiksi katkoviivat kuvaavat
normaalisti pintojen alapuolisia, piilossa olevia osia. Pistekatkoviiva ilmaisee
leikkauksen yläpuolisia osia.
2D-piirustukset olisivat riittäneet Rantakylän uimahallin digitointityöhön, mutta
käytin työssäni 3D-työkaluja. Tämän vuoksi rakennuksesta saatiin samalla
osittain 3D-malli (kuva 16).
Kuva 16. 1.kerros perspektiivissä, josta nähdään digitoinnin aikana syntyneet
3D-objektit.
46
5.3.1 Digitointiprosessin haasteet ja havainnot
Digitointiprosessi tarjosi hyvän oppimiskokemuksen, jossa havaitsin aiemmin
listaamiani käsin piirtämisen aiheuttamia ongelmia. Rantakylän uimahallin
rakennuspiirustukset olivat kopioita alkuperäisistä piirustuksista, joita ei ollut
saatavilla. Paperikopiot olivat vaurioituneet ajan saatossa ja esimerkiksi paperi
oli jo hieman haurastunut ja värjääntynyt kellertäväksi. Piirustukset olivat
taiteltuja ja taitoskohtien kohdat olivat haalistuttaneet tekstiä ja aiheuttaneet
papereihin repeytymiä (kuvat 17 ja 18).
Kuva 17. Piirustukset olivat kärsineet vuosien aikana ja paperi oli jo hieman
haurastunut ja kellastunut.
47
Kuva 18. Paperin taitoskohdat olivat kärsineet ja niiden kohdalta tekstit olivat
kuluneet.
Piirustukset oli tehty 1980-luvun alkupuolella, joten nykytilanne ei ollut niistä
nähtävissä. Lisäksi osa piirustuksista oli kateissa ja niistä puuttui joitain sivuja.
Niiden joukosta löytyi eri muutosversioita, jotka eivät vastanneet täysin toisiaan.
Kävimme
Laakkosen
kanssa
digitointiprosessin
aikana
vierailemassa
Rantakylän uimahallissa ja paikan päältä tarkistettiin rakennuksen nykyiset tilat,
jolloin piirustuksien ristiriitaisuudet saatiin selvitettyä. Esimerkiksi käytävän suuri
kukkapenkki oli piirretty parissa eri muodossa, joista kurvikas malli oli lopulta
toteutettu. Lisäksi kuntosalitilasta oli poistettu väliseinä, joka oli vanhoihin kuviin
piirretty.
48
5.4 Tulevaisuus
Mallintamisessa ei ole nykyisin kysymys enää siitä, pystymmekö mallintamaan
vaikea muotoisia objekteja ja malleja vaan siitä, pystyvätkö kaikki käyttäjät
tähän. Nykyisten ohjelmien käytön osaaminen vaatii ammattilaista, mutta
tulevaisuudessa ohjelmat tulevat olemaan entistä älykkäämpiä ja näin ollen
helppokäyttöisempiä
ja
yksinkertaisempia
käyttäjälle.
Teknologia
ja
mallintaminen on kehittynyt huimasti viime vuosikymmenien aikana ja
muodollisesti
kaikenlaisten
objektien
suunnittelu
on
jo
mahdollista.
Rakennuspiirtäminen tuleekin olemaan tulevaisuudessa, ei vain helpompaa,
mutta myös entistä nopeampaa
ja tehokkaampaa. Suunnitteluohjelmat
kehittyvät kohti aina vain realistisempaa mallinnusta, joka pyrkii simuloimaan
oikeaa rakennusta mahdollisimman tarkasti. Suunnittelijat tulevat käyttämään
vähemmän
aikaa
myös
mallin
rakenteiden
suunnitteluun,
muutoksien
odottamiseen ja malliin tuotujen suunnitelmien uudelleen mallintamiseen (Cohn
2010).
Lähitulevaisuudessa
suunnitteluohjelmien
tabletti-
ja
mobiilikäyttö
tulee
lisääntymään. Yksi kyseisen alan ohjelmista on esimerkiksi OnShape, joka
tarjoaa suunnitteluohjelman suoraan tabletille. Tabletti ei tarvitse suurta muistitai tiedonkäsittelykapasiteettia, sillä tiedostot ja prosessit tapahtuvat internetissä
sijaitsevissa pilvipalveluissa. Sovellukset mahdollistavat mm. liikkuvuuden, sillä
suunnittelija voi ottaa suunnitelmansa mukaan esimerkiksi työmaakäynnille tai
lähettää sen suoraan työmaalle toiseen mobiililaitteeseen ja näyttää ideansa
suoraan koneelta ilman tulosteita. Myös mm. Autodesk tarjoaa tablettisovelluksia, kuten AutoCAD 360 ja BIM 360.
Fyysisen ympäristön skannaus 3D-malliksi tulee olemaan helppoa, sillä on jo
olemassa 3D-skannaukseen tarkoitettuja mobiilisovelluksia, joilla voidaan luoda
kolmiulotteinen
virtuaalinen
malli
fyysisestä
objektista
tai
kohteesta.
Tulevaisuudessa digitoitavasta rakennuksesta voidaan tuottaa rakennuksen
49
nykytilaa vastaava 3D-malli kulkemalla rakennuksen läpi. Mobiililaitteen
sovellus skannaa ympäristön. Googlen Project Tango on kehitellyt tällaista
skannausohjelmaa. Se perustuu liikkeen jäljitykseen, jossa laite ymmärtää
sijaintinsa ja suuntansa Project Tangoon mukautettujen sensoreiden avulla
(Google 2015). Tällainen skanneri toisi hyötyä esimerkiksi rakennuksen
nykytilan
selvittämiseen
ja
3D-mallin
luontiin
piirustuksen
pohjalle.
Laserkeilaukseen nähden se olisi huomattavasti vaivattomampi tapa jäljentää
ympäristöä.
5.4.1 Työvälineet
Ohjelmien
nykyisten
ominaisuuksien
ja
toimintojen
kehityksen
lisäksi
sähköisessä piirtämisessä käytetyt työvälineet tulevat muuttumaan radikaalisti.
Suunnittelu- ja piirtämisvälineet tulevat kehittymään ihmisille helpompaan ja
luonnollisempaan
suuntaan,
mikä
tarkoittaa
työvälineiden
minimointia.
Tulevaisuuden työskentelyvisioita on monenlaisia. Jotkut sanovat, että CAD:n
tulevaisuus on kosketuspohjaisessa suunnittelussa. Esimerkiksi tabletit ovat
kosketuspohjaisen
suunnittelun
välineitä.
Myös
pöytäkoneisiin
tullaan
mahdollisesti saamaan kosketustoiminnoilla toimivia käskyjä.
Fyysisistä työvälineistä, näppäimistöstä ja hiirestä ollaan tulevaisuudessa
siirtymässä virtuaaliseen ohjaukseen. Ihmisen keho ja eleet tulevat toimimaan
työvälineinä.
Liikkeen
tunnistavia
syvyyskameroita
käytetään
jo
mm.
televisioissa ja pelikonsoleissa. Space X on kehittänyt näytöllä olevan mallin
kontrollointia käsielein. Kappaletta voidaan käsien liikkeillä mm. suurentaa ja
pienentää, pyörittää ja valita kappaleen osia. Myös muilla kehon liikkeillä, esim.
päällä voidaan kontrolloida näyttöä (Anthony 2013). Voisi kuvitella, että myös
mm. matkapuhelimista tuttu ääniohjaus voitaisiin yhdistää suunnitteluun ja
piirtämiseen kehon toiminnoilla tapahtuvan ohjauksen rinnalle.
50
Autodeskin
varatoimitusjohtaja
tulevaisuuden
Robert
CAD-piirtämisestä
Kross
ajatuksen
heittää
voimalla.
villin
ajatuksen
Tulevaisuuden
käyttöjärjestelmä, jossa ihmisen ajatukset prosessoituvat suoraan tietokoneelle.
Tietokone mallintaa virtuaalisen esityksen samalla, kun ihminen muokkaa
objektia aivoissaan. (Cohn 2010.) Tämä voi kuulostaa mahdottomalta, mutta
Pittsburghin
yliopiston
biolääketieteelliset
insinöörit
ovat
jo
kehittäneet
tietokoneohjelman, joka kääntää ihmisen ajatukset keinotekoisen mekaanisen
käsivarren liikkeiksi (Disabled World 2012).
5.4.2 Esitystavat
Zebra Imaging on kehittänyt 3D-hologrammiprintin, jolle voi printata digitaalisen
3D-näkymän. Tiedosto tulostetaan lasereilla filmille, jota voidaan katsoa joka
suunnalta
ja
eri
tasoista,
esimerkiksi
katolta
katutasoon.
Tämä
tuo
rakennuspiirustusten esittämisen aivan uudelle tasolle. (Zebra Imaging 2014.)
Nähtäväksi jää, kuinka laajalle tämä keksintö leviää suunnittelutoimistojen
käyttöön. Hologrammeja voidaan heijastaa jo nyt myös ilmaan kameroiden
avulla. Se on kuitenkin vielä kehitysasteella, eikä teknologia ole vaiheessa,
jossa
sitä
voisi
soveltaa
käytännöllisesti
rakennussuunnittelualalle.
Hologrammiteknologian kehittyessä voi hyvinkin olla mahdollista, että kaukana
tulevaisuudessa suunnitelmia katsotaan ja piirretään suunnittelutoimistoissa
kolmiulotteisesti heijastettuna ilmaan.
5.4.3 Tulevaisuuden tulostaminen
Teknologian kehittyessä ovat kehittyneet myös kolmiulotteisten fyysisten
mallien tekeminen. Tänä päivänä malleja ei tarvitse enää valmistaa käsin, vaan
51
ne voidaan tulostaa kolmiulotteisiksi, kiinteiksi ja yksityiskohtaisiksi, fyysisiksi
objekteiksi 3D-tulostimella suoraan digitaalisesta tiedostosta (3D-printing 2015).
3D-tulostustekniikoita on monenlaisia ja 3D-tulosteita voidaan valmistaa
monista eri materiaaleista, kuten muovista, keraamisista materiaaleista,
metallista, lasista ja betonista. Mallit tulostetaan ruiskuttamalla materiaalia
lukuisia ohuita kerroksia päällekkäin. (Toivonen 2013.)
3D-tulostimen hyöty rakennussuunnittelussa ei rajoitu pelkästään pienoismallien
tekoon, sillä nykyisin on jo yrityksiä, jotka tulostavat 3D-printattuja taloja. Nämä
talot printataan vielä osissa, mutta tulevaisuudessa 3D-tulostimet suurenevat ja
kokonaisen talon kerralla tulostaminen tulee olemaan mahdollista. Kenties
jossain
tulevaisuudessa
suunnittelutoimistot
lähettävät
tulostettavat
suunnitelmansa suoraan työmaalle, jossa nämä tulostetaan suoraan käyttöön
paikalta käsin. Rakennuspiirustusten digitoimisen kannalta 3D-tulostamista
voitaisiin
käyttää
vanhojen
rakennusten
uudelleen
rakentamiseen
ja
muutostöihin. 3D-tulostaminen vapauttaa arkkitehtuurisia linjoja ja aiemmin
mahdottomilta tuntuvat muodot, voivat olla pian saavutettavissa tulostamisen
avulla (kuvat 19 ja 20).
52
Kuva 19. 3D-tulostuksen avulla saadaan aikaan haastavia muotoja (Dezeen
Magazine 2013).
53
Kuva 20. Tulevaisuuden vapaita arkkitehtuurisia visioita (Dezeen Magazine
2013).
54
6
Loppuyhteenveto
6.1 Tulokset
Tutkimuksellisesta osiosta voidaan todeta, että sähköinen piirtäminen on tuonut
huomattavia etuja käsin piirtämiseen nähden ja helpottanut työskentelyä niin
piirtämisen,
suunnitelmien
liikkuvuuden
ja
niiden
esittämisen
saralla.
Tietokoneavusteisen piirtämisen kehitys on jatkuvaa ja nopeatempoista, mikä
vaatii säännöllistä koulutusta ja ohjelmien opettelua. Digitoiminen ei rajoitu
suunnitteluohjelmilla piirtämiseen, vaan sen apuna voidaan käyttää erilaisia
tapoja rakennuspiirrustuksien digitoimisen pohjalle. Rakennuksen lopulliset
mitat
saattavat
poiketa
alkuperäisestä
rakennussuunnitelmasta,
jolloin
laserkeilauksella voidaan mitata tarkat mitat ilman manuaalista mittaamista.
Työmenetelmistä
riippumatta
digitoijana
toimii
edelleen
ihminen,
vain
piirtämisen työvälineet ovat muuttuneet. Teknologia ottaa kuitenkin ajan
kuluessa yhä suurempaa vastuuta suunnittelusta ja sähköisestä piirtämisestä.
Tulevaisuudessa työvälineet muuttuvat ihmiselle luonnollisempaan muotoon ja
kosketusominaisuudet ja kehon eleet tulevat olemaan keskeisiä työskentelyssä.
Ammattitaidon käsitteen merkitys muuttuu ajan saatossa. Ennen ammattitaitoa
oli tuottaa tarkkuutta vaativia töitä omien inhimillisten kykyjen rajoissa ja omin
voimin. Nykyisin näistä kyvyistä annetaan yhä enemmän vastuuta teknologialle,
jolloin kykyjen merkitys muuttuu. Käsin tekemisen taito on muuttunut
tietokoneohjelman käytön osaamisen taitoon.
Toiminnallisessa osiossa tehdyn Rantakylän uimahallin digitoinnin tuloksena
syntyivät pääpiirustukset, joihin sisältyi pohja-, leikkaus- ja julkisivupiirustukset.
Digitointi sujui yllättävän helposti, sillä olin tehnyt myös aiemmin yhden
55
digitointityön. Jos digitoinnin suorittaa 2D:nä, on työn valmistumisen kannalta
nopeampaa,
mikäli
pohjapiirustukset
piirretään
ensimmäisenä.
Pohjapiirustuksista saadaan rakennuksen mitat ja rakennusosat suoraan toisiin
piirustuksiin. Työssä korostui erityisesti tarkistuksen tärkeys. Täydellisen
lopputuloksen saamisen kannalta on tärkeää tehdä nykytilannetta vastaavat
kuvat, mikä tarkoittaa digitoitavan kohteen tarkistuskäyntiä. Digitoidut kuvat
edesauttavat saneerausprojektien onnistumista ja laskevat töiden kustannuksia,
sillä ajantasaiset rakennuspiirustukset vähentävät virheiden mahdollisuutta.
6.2 Pohdinta
Kun opinnäytetyön aihe oli valittu, en osannut odottaa miten pitkä ja haastava
prosessi siitä vielä tulisi. Tutkimuksellinen osa työstä oli haastavin, sillä tietoa
piti etsiä paljon ja monesta paikasta. Aiheen rajaaminen tuotti välillä ongelmia ja
havahduin ajoittain kirjoittavani asiaa täysin aiheen ulkopuolelta. Syvennyin
työni osioihin liian syvälle ja turhaa tekstiä tuli pyyhittyä pois paljon. Loppujen
lopuksi sain rajaukseni kuitenkin kontrolliin.
Kirjallisuuden löytäminen oli hankalaa, erityisesti arkkitehtonisen historian
kannalta. Arkkitehtonisen piirtämisen historiasta oli vaikeaa löytää tietolähteitä,
sillä suurin osa arkkitehtuurin historiaa käsittelevistä kirjoista ja artikkeleista
koski rakennuksien ja tyylisuuntauksien historiaa. Opinnäytetyöprosessin
aikana opin paljon kirjaston käyttämisestä. Yllätyin, kun sinne pystyi jättämään
tiedonhakupyynnön, jolloin informaatikot auttoivat halutun tiedon etsimisessä.
Internetistä löysin kattavasti tietoa, mutta suurin osa aihealueen kirjoituksista oli
kirjoitettu englanniksi. Lukeminen englanniksi oli aluksi jokseenkin turhauttavaa,
sillä harvemmin tulee luettua englanninkielisiä tekstejä, etenkään sellaisia,
joissa on tietoteknillistä sanastoa. Tämä kuitenkin alkoi melko pian tuntumaan
luontevalta.
Myös
englanninkielisen
tekstin
kääntäminen
tuntui
ensin
56
epämukavalta, mutta huomasin myös käännöstaitoni kehittyvän ajan kuluessa.
Varsinkin tietokoneavusteisen suunnittelun kehityksen luvussa tuli vastaan
vaikeaa tietoteknistä ammattisanastoa, jonka kääntäminen aiheutti melkoista
pään vaivaa. Siellä oli paljon sanoja, joista en tiennyt alun perin edes suomeksi,
mitä ne tarkoittivat. Halusin kuitenkin määritellä vaikeat asiat tarkemmin, että
opinnäytetyöni olisi aiheesta tietämättömille helppolukuisempaa. Tiedon haku
oli kuin salapoliisityötä, jossa tunsin kehittyväni. Monet artikkelit antoivat vihjeitä
toisista asiayhteyksistä tai -sanoista, joiden kautta löysin ratkaisuja etsimiini
ongelmiin.
Opinnäytetyön
tiedonhankinnan
aikana
oli
hienoa
tavata
rakennussuunnittelualan konkareita ja kuulla kokemuksia vanhoista työskentelyja suunnittelutavoista, ajalta, jolloin laitteet ja ohjelmat eivät olleet apuna.
Toiminnallinen osio, jossa digitoin Rantakylän uimahallin rakennuspiirustukset,
opettivat digitointiprosessin kulusta ja ongelmista konkreettisesti. Digitointia
helpotti Arkkitehtitoimisto Arcadia Oy:n henkilökunta, joka auttoi, kun kohtasin
ongelmia. Työ sujui yllättävän vikkelästi, koska suunnitteluohjelma oli
entuudestaan tuttu.
Opin projektin aikana ymmärtämään rakennuspiirtämisen perinteitä ja työtapoja.
Myös teknologia, varsinkin suunnitteluohjelmat sekä käsitteet, tulivat minulle
entistä tutummiksi. Oli mielenkiintoista selvittää, mistä tietokoneavusteinen
suunnittelu sai alkunsa ja mitä se oli ennen. Ilman opinnäytetyöprosessia olisi
tuskin tullut perehdyttyä asiaan tarkemmin. Nykyisin kaikkialla ympärillämme on
teknologiaa, joka tuntuu olevan itsestäänselvyys. Laitteet ja ohjelmat vain ovat
olemassa ja niitä opetellaan käyttämään. Ei tunneta kehitystyötä ja sen mukana
tuomia haasteita, joiden ratkaisut toivat meidät tämän hetkiseen teknologiseen
maailmaan.
Opinnäytetyöprosessi opetti minua myös monilta osin muotoilijana. Osaan
vastaisuudessa
muodostaa
laajemman
kokonaiskuvan
suunnittelusta
ja
suunnitelmista, sekä aikatauluttaa tekemiseni paremmin. Aikataulun suunnittelu
57
on tärkeää, että jää aikaa lopullisen työn hiomiseen. Opin lisäksi, ettei pieniä
yksityiskohtia kannata alkaa hiomaan liikaa, vaan suunnitelmissa tärkeintä on
idean
esittäminen
ja
sen
ilmituominen.
Yhteistyötaitoni
kehittyivät
digitointiprosessia tehdessä ja opin, että apua saa ja kannattaa aina pyytää. Jos
kohtaa ongelmia, täytyy vain ottaa alan ammattilaisiin yhteyttä (tässä
tapauksessa suunnittelijat ja kirjaston informaatikot), jotka monesti auttavat
mielellään. Tämän huomasi varsinkin haastatelluista, jotka mielellään kertoivat
kokemuksiaan ja oppejaan. Myös tietokoneohjelmien käyttötaitoni kehittyivät ja
huomasin, miten nopeasti internetistä on helppo löytää apua pulmiin.
Tietokoneohjelmien käytön lisäksi oma piirtämistyylini sai osaltaan vaikutteita ja
tulen tulevaisuudessa kiinnittämään huomiota esimerkiksi suunnittelukohteiden
esittämiseen. Miten esittää lähellä olevat ja kaukana olevat asia niin, että ne
erottuvat toisistaan ja miten esimerkiksi kohteen takana tai edessä olevat asiat
tuodaan ilmi. Opinnäytetyöprosessi oli kaikin puolin opettava kokemus.
Aikataulu oli tiukka ja päivät menivät uurastaen työn parissa. Prosessi opetti,
että
minulla
on
kyky
selviytyä
tiukan
aikataulun
projekteista
ja
stressinsietokykyni on korkea. Muotoilijan ammatissa on tärkeää, että tuo
itsensä ja asiansa selkeästi esille. Samaa yritin opinnäytetyötäni tehdessä.
Pyrin selittämään hankalimmatkin asiat tavalla, josta lukijat, joille aihe on
tuntematon,
ymmärtäisivät
ydinidean.
Tietokoneavusteisen
suunnittelun
kehityksen osio, joka koostui hyvin teknillisistä kehitysaskelista, oli varsinkin
hyvin haastava selventää, sillä se oli suurilta osin uutta asiaa myös minulle.
Toivon, että aihevalintani tuo rakennuspiirustusten digitoimista enemmän esille,
sillä aihe on vielä kovin tutkimaton ja tietoa tästä aiheesta löytyy hyvin vähän.
58
7
Lähteet
Anthony, S. 2013. http://www.extremetech.com/extreme/165858-elon-musk-isbuilding-an-iron-man-like-lab-to-create-spacecraft-with-his-bare-hands. Extreme
Tech. 18.5.2015.
ARK Helsinki. 2015. http://arkhelsinki.fi/project/digitointi/. Digitointipalvelut.
26.4.2015.
Cohn, D. 2010. Evolution of Computer-Aided Design.
http://www.deskeng.com/de/evolution-of-computer-aided-design/. Desktop
Engineering. 4.5.2015.
Disabled World. 2012. http://www.disabledworld.com/assistivedevices/prostheses/robot-arm.php 21.5.2015.
Godfrey, B. 2014. https://www.youtube.com/watch?v=r_9CCU8kkWE. #1 –
Autodesk Revit vs AutoCAD – Brooke Godfrey. Youtube. 7.5.2015.
Google. https://www.google.com/atap/project-tango/about-project-tango/
21.5.2015.
Graphisoft. 2012. http://www.graphisoft.com/archicad/open_bim/about_bim/.
7.5.2015.
Khemani, H. 2008. http://www.brighthubengineering.com/cad-autocad-reviewstips/19623-applications-of-cad-software-what-is-solid-modeling/. Bright Hub
Engineering. 5.5.2015.
Kliphardt, R. 2015. Drafting.
http://global.britannica.com/EBchecked/topic/170727/drafting/59495/Equipment
#213056. Encyclopædia Britannica. 4.5.2015.
Lehtinen, M. 2014. Matematiikan historian luentoja 2014.
http://www.elisanet.fi/matti.t.Lehtinen/histluennot.pdf. 4.5.2015.
Mules, H. 2015. The History of Drawing from The New Book of Knowledge.
http://www.scholastic.com/browse/article.jsp?id=3753864. Scholastic.
16.4.2015.
Neopoint. 2015. http://www.neopoint.fi/fi/laserkeilaus. Laserkeilausteknologia.
26.4.2015.
Nieminen, A-K. & Kallio S. & Lankia, H. 2005. Paperin valmistus Suomessa.
http://www.helsinki.fi/kemia/opettaja/aineistot/paperi/paperin_valmistus_suomes
sa.htm. Helsingin yliopisto, Kemian laitos. 14.5.2015.
Oxford Dictionaries. 2015.
http://www.oxforddictionaries.com/definition/english/digitize?q=digitizer#digitize_
_14. 6.5.2015.
59
Penttilä, H. 2009.
http://www.mittaviiva.fi/hannu/BIM_project/index_bim_basics.html. Mikä tekee
suunnitteluprojektista BIM-projektin?. 7.5.2015.
ProDoc Systems Oy. http://www.prodoc.fi/vektorointi.html. 22.5.2015.
ProDoc Systems Oy. http://www.prodoc.fi/vectory.html. 22.5.2015.
Putkonen, V. Paperia! Lyhyt johdatus paperin historiaan ja
valmistusmenetelmiin. Otatieto 1997. 23.4.2015
Rakennustietosäätiö. 2002. RT 15-10772 Piirustus- ja asiakirjaluettelo.
Rakennustietosäätiö. 1898. RT 10-10387 Talonrakennushankkeen kulku.
Samuellson, O. Björk, B. A Longitudinal Study of the Adoption of IT Technology
in the Swedish Building Sector. s. 8. 14.5.2015.
Softelec. http://www.softelec.com/. 22.5.2015.
Tietokoneopas. 2015. http://www.tietokoneopas.com/historia/. 6.5.2015.
Toivonen, T. 2013. http://yle.fi/uutiset/vtt_visioi_3dtulostuksesta_suomelle_uusi_nokia/6837596. Yle. 21.5.2015.
Wikiwand. 2015. http://www.wikiwand.com/fi/Teknisen_piirustuksen_välineet.
22.5.2015.
Haastattelut
Grano. Joensuu. Puhelinhaastattelu. 21.5.2015.
Hoppania, H. Arkkitehti. Arcadia Oy Arkkitehtitoimisto. Suullinen haastattelu.
11.3.2015 & 3.6.2015.
Kantele, A. Arkkitehti. Arcadia Oy Arkkitehtitoimisto. Suullinen keskustelu.
11.3.2015.
Laakkonen, K. Suunnittelija. Arcadia Oy Arkkitehtitoimisto. Suullinen
haastattelu. 11.3.2015 & 27.5.2015
Timonen, M. Arkkitehti. Suullinen haastattelu. 22.5.2015.
Turunen, A. Rakennuspiirtäjä. Sähköpostihaastattelu. 16.4.2015.
60
Kuvalähteet
1. Viitekehys. Tekijän.
2. Grafos-piirrin purettuna ja sen erilaisia vaihtoteriä.
http://fi.wikipedia.org/wiki/Teknisen_piirustuksen_välineet. Wikipedia.
2014. 29.5.2015.
3. Piirustuskoje. Mystal, E. http://abovethelaw.com/2013/01/d-c-circuitstrikes-down-some-of-obamas-recess-appointments/ Above The Law.
27.5.2015.
4. Suunnittelijoiden tietomallit. Penttilä, H.
http://www.mittaviiva.fi/hannu/BIM_project/index_bim_basics.html. 2009.
7.5.2015.
5. Eri työskentelytapojen osuus suunnitteluajasta arkkitehtuurissa.
Samuellson, O. Björk, B. A Longitudinal Study of the Adoption of IT
Technology in the Swedish Building Sector. s.8. 14.5.2015.
6. Kaavio hankkeen suunnitteluvaiheista ja osapuolista sekä esimerkkejä
eri vaiheiden asiakirjoista Rakennustietosäätiö. RT 15-10772. 2002.
3.5.2015.
7. FAROn Focus 3D-laserkeilain. http://3dboom.su/3d-skanery/faro-focus3d-x-130.html. 5.6.2015.
8. Pistepilvimalli. http://www.mixtec-stonecutting.com/methodology/. Mixtec
Stonecutting Artistry. 5.6.2015.
9. Rantakylän uimahallin rakennuspiirustus. Tekijän.
10. Moduuliverkko ja pilarit. Tekijän.
11. Ulkoseinät, -ovet ja -ikkunat. Tekijän.
12. Sisäseinät, -ovet, –ikkunat ja -portaat. Tekijän.
13. Kalusteet, uima-altaat, alakattoviivat sekä yksityiskohdat. Tekijän.
14. Tekstit, leikkausmerkit ja piha-alue. Tekijän.
15. Havainnekuva apuviivojen käytöstä. Tekijän.
16. 1.kerrosesta perspektiivissä, josta nähdään digitoinnin aikana syntyneet
3D-objektit. Tekijän.
17. Piirustukset olivat kärsineet vuosien aikana ja paperi oli jo hieman
haurastunut ja kellastunut. Tekijän.
18. Paperin taitoskohdat olivat kärsineet ja niiden kohdalta tekstit olivat
kuluneet. Tekijän.
19. 3D-tulostuksen avulla saadaan aikaan haastavia muotoja.
http://www.dezeen.com/2013/05/21/3d-printing-architecture-print-shift/.
Dezeen Magazine. 2013. 15.5.2015.
20. http://www.dezeen.com/2013/05/21/3d-printing-architecture-print-shift/.
Dezeen Magazine. 2013. 15.5.2015.
Liite 1
Liite 2
Liite 3
Liite 4
Liite 5