Effektivisering av rekkverksprosjektering gjennom parametrisk design

Abstract

Byggebransjen ligger etter i den digitale utviklingen og produktiviteten har falt de siste årene sammenlignet med andre bransjer. Rekkverksprosjektering slik det foregår i dag er en svært tidkrevende og manuell prosess. De største identifiserte hovedutfordringene med dagens praksis er at det er manuelt og tidkrevende, det er høy tidsbruk i forhold til bygge kostnad og at iterative endringer i modell som har innvirkning på rekkverksbehovet er vanskelige å fange opp. Dette indikerer et behov for innovasjon og effektivisering gjennom teknologiske fremskritt og nye arbeidsmetoder. En mulig metode for effektivisering og automatisering av slike designprosesser er parametrisk design. Formålet til denne masteroppgaven er å svare på problemstillingen «Kan aspekter innenfor rekkverksprosjektering effektiviseres ved bruk av parametrisk design?». Metoden Design Science Research (DSR) er benyttet i oppgaven for å kunne utvikle et artefakt som løser et praktisk problem. For å svare på problemstillingen ble det utviklet et grasshopperskript, hvilket er et artefakt i DSR sammenheng, der målsettingen var at det skulle tolke og visualisere sikkerhetssonen og rekkverksbehovet etter utvalgte krav fra håndbok N101 for en enkel veg av typen H1. Dette for å effektivisere rekkverksprosjektering ved å redusere tidsbruk noe som fører til at iterative endringer i modell blir enklere å håndtere. For å samle inn data ble det benyttet semistrukturerte intervjuer av totalt 7 personer fra Rambøll og Statens vegvesen. Evalueringen viser at artefaktet delvis møter målsettingen og at den potensielle nytteverdien ligger i å fange opp endringer i modell som påvirker rekkverksbehovet, foreta hyppige vurderinger langs vegen noe som fører til en mer detaljert analyse samt at det viser potensiale til å redusere den totale arbeidstiden for vurdering av rekkverksbehovet. Det ble også identifisert enkelte feil og mangler med noen av artefaktets funksjoner hvilket må rettes opp i dersom det skal kunne tas i bruk. Oppgavens største funn og bidrag til kunnskapsbasen er at det er mulig å benytte Grasshopper for å analysere datagrunnlaget fra Novapoint opp mot enkelte krav fra N101, men at ikke alle krav fra N101 er egnet for automatisering. Konklusjonen er derfor at aspekter innenfor rekkverksprosjektering kan effektiviseres ved bruk av parametrisk design. Det må imidlertid påpekes at det utviklede artefaktet må forbedres og testes ytterligere før det kan tas i bruk.

Compared to other industries the construction industry is lagging behind in digital development and the productivity has seen a decline in recent years. Guardrail design as it is done today is a very time-consuming and manual process. The main challenges identified with the current practice is that it is manual and time-consuming, the time spent in design is high in relation to the construction cost, and that iterative changes in the model that have an impact on the need for guardrails along the road are difficult to capture. This indicates a need for innovation and streamlining through technological advances and new working methods. One possible method for streamlining and automating such design processes is parametric design. The purpose of this master's thesis is to answer the question “Can aspects of guardrail design be improved by using parametric design?”. The Design Science Research (DSR) method is used in the thesis in order to develop an artifact that solves a practical problem. To answer the problem, a grasshopper script was developed, which is an artefact in the DSR context, where the goal was that it should interpret and visualize the safety zone and the need for guardrails along the road according to selected requirements from handbook N101 for a simple road of the type H1. This is to streamline guardrail design by reducing time, which means that iterative changes in the model become easier to handle. Semi structured interviews with a total of seven people from Rambøll and the Norwegian Public Roads Administration were used to collect data. The evaluation shows that the artifact partially meets the objective and that the potential benefit lies in capturing changes in the model that affects the need for guardrails along the road, making frequent assessments along the road leading to a more detailed analysis and that it shows potential to reduce the total working time for assessing the need for guardrails along the road. Some errors and deficiencies were also identified with some of the artifact's functions, which must be corrected if it is to be used. The findings and contribution to the knowledge base is that it is possible to use Grasshopper to analyze the data from Novapoint against some of the requirements from N101, but not all of the requirements from N101 are suitable for automation. The conclusion is therefore that aspects of guardrail design can be improved by using parametric design. However, it must be pointed out that the developed artifact must be improved and further tested before it can be used.