Puurakennesuunnittelun tietomallipohjaiset ohjelmistot

Suomessa puurakentamisen lisääminen sekä rakennusalan digitalisaation edistäminen ovat molemmat keskeisiä kiinteistö- ja rakennusalan kehityskohteita. LAB-ammattikorkeakoulun toteuttamassa European wood construction innovation ecosystem, EU Wood Network -hankkeessa selvitettiin puurakenteiden suunnitteluun soveltuvia rakennusten tietomallintamisen ohjelmistoja. Hanke on Euroopan Unionin osarahoittama.

Kirjoittajat: Topi Huhtinen & Jarno Rautiainen

Rakennusten tietomallintamisen perusohjelmistoista poiketen, puurakentamiseen liittyvillä mallinnusohjelmilla voidaan suunnitella puurankarunkoja, sekä tuottaa usein automatisoidusti tietomallien pohjalta puurankapiirustukset ja katkaisulistat. Ohjelmissa on myös puurakennekirjastoja ja niillä voidaan helpommin mallintaa esimerkiksi CLT-puuelementtiseiniä. Osa ohjelmista kykenee myös tallentamaan tietomallit CNC-koneluettavaan muotoon, jolloin puuelementtien tiedot voidaan syöttää CNC-koneeseen, ilman muunnoksia muihin tiedostomuotoihin.

Tarkastellut ohjelmistot ja valintakriteerit

Lähempään tarkasteluun valittiin puurakenteiden mallinnukseen soveltuvista ohjelmista Vertex BD, ArchiFrame, Tekla Stuctures Timber Object Extension, hsbDesign for Revit sekä CADMATIC Building. Valintaan vaikutti ohjelmien tunnettavuus, kotimaisuus, helppo saatavuus sekä ilmainen opetuskäyttömahdollisuus. Samat ohjelmat korostuivat myös hankkeen toteuttamassa kyselytutkimuksessa, jossa kysyttiin alan toimijoilta mallinnusohjelmien käytöstä puurakentamisessa.

Ohjelmista Vertex BD, ArchiFrame ja CADMATIC Building ovat kotimaisia ja saatavissa suomenkielisenä. Myös Tekla Structures on alkujaan suomalainen ohjelma, mutta sen omistaa nykyisin amerikkalaisen Trimble Inc:n tytäryhtiö Trimble Solutions Oy.

Hankkeessa otettiin yhteyttä ohjelmistojen toimittajiin, sekä selvitettiin saatavuutta oppilaitosympäristöön. Kaikki testattavat ohjelmat ovat saatavissa oppilaitoslisensseillä ja ne saatiin koulutusta varten LAB-ammattikorkeakoulun Lappeenrannan kampuksen rakennustekniikan ATK-tilojen tietokoneille. Myös opiskelijoille saatiin ohjeita omille koneille asentamista varten. Hankkeessa sovittiin lisäksi Vertex Oy:n kanssa testauksista tietomallien tiedonsiirrosta CNC-koneisiin ja saatiin lupa tehdä tutkimusta Vertex BD-ohjelmistolla. Vertexillä on uutena ominaisuutena pilvipalvelu, jonka saantimahdollisuutta oppilaitoskäyttöön tutkitaan.

Puu-BIM-ohjelmistojen testaus

Puurakentamisen mallinnusohjelmia testattiin kesällä 2025 LAB-ammattikorkeakoulun kesäkoulussa opiskelijavetoisesti. Ohjelmista tarkasteltiin niiden soveltuvuutta puurakentamiseen, avoimen IFC-standardin (Industry Foundation Classes) mukaisten mallien hyödyntämisen ja jakamisen kyvykkyyksiä sekä niiden puurakenteiden tiedon siirtämistä suoraan CNC-koneelle. Kriteereinä olivat muun muassa helppokäyttöisyys ja tiedostoformaattien tukeminen.

Vertex BD on kotimainen BIM-ohjelmisto teolliseen rakentamiseen ja arkkitehtisuunnitteluun. Vertex BD -ohjelmistolla voidaan tuottaa tarvittavat työpiirustukset Platform-, Precut-, suur- ja pienelementtirakenteille. Piirustuksia voidaan tuottaa tehtaalle ja työmaalle katkaisuluetteloineen tarvittavista puuosista ja levyistä. Tietomallin sisältämä valmistustieto on myös siirrettävissä rakenteiden katkaisu-, työstö- ja -kasaustietona suoraan tuotantokoneiden ohjaukseen. (Vertex BD 2025). Seuraavassa kuvassa 1 on esitetty mallinnettua runkoa ja automaattisesti tuotettu elementtipiirustus Vertex BD Pro -ohjelmiston käyttöliittymä.

Kuva 1. Kohteen runkomallia ja elementtipiirros Vertex BD-käyttöliittymässä (Kuva: Jarno Rautiainen)

Vertex BD-ohjelmistossa voidaan tuottaa elementoinnit Vertex-arkkitehtimallin pohjalta tai avointen IFC-standardin mukaisten tietomallien avulla. Ohjelmiston käännöstyökalun avulla on mahdollista myös muuntaa IFC-rakennusosia suoraan Vertex-rakennusosiksi. EU Wood Network -hankkeessa tullaan pilotoimaan yritysten kanssa vielä laajemmin Vertex BD-ohjelmiston yhteiskäytön mahdollisuuksia IFC-standardin tietomallien avulla.

ArchiFrame on liitännäinen, joka lisää paljon käytettyyn Graphisoftin ArchiCAD-mallinnusohjelmaan puurakennesuunnittelun kyvykkyyksiä. Sen avulla Archicadilla voi tuottaa CNC-tiedostot pitkälle automatisoitua tehdasta varten. Puuelementit voidaan valmistaa mittapiirustusten ja katkaisulistojen perusteella käsin tai CNC-koneiden avulla (bvn, wup ja btl Hundegger- ja Weinmann CNC-koneille). (ArchiFrame 2025). Seuraavassa kuvassa 2 on esitetty ArchiFrame-liitännäisen avulla tuotettua esimerkkikohteen runkomallia.

Kuva 2: Puurunkoisen rakennuksen mallinnusta ArchiFrame-laajennoksen avulla (Kuva: Jarno Rautiainen)

ArchiFramessa tuotetaan ensin tulevien elementtien geometria sekä määritellään rakenteet. Tämän jälkeen elementeille luodaan alikomponentit, kuten runko-, levy- ja koolausrakenteet. Elementtien geometrian luonnissa voidaan hyödyntää joko ArchiCADissa tuotettua arkkitehtimallia tai Vertex BD:n tavoin sovellukseen tuotua avoimen IFC-standardin mukaista referenssimallia.

Timber Object Extension on Tekla Structures -rakennesuunnittelun mallinnusohjelmiston kirjastolaajennos, joka lisää puurakenteet ja niiden liitososat kirjastoon. Laajennos lisää ohjelmistoon puun perusmallinnuskomponentteja, mukaan lukien puupalkit, puupilarit, puulevyt, puuseinät ja puulaatat. Timber-laajennokset asennetaan Tekla Warehouse -palvelun kautta. (Tekla Structures 2025)

hsbCADlta löytyy ohjelmistoja suunnitteluun, tuotantoon ja asennukseen. HsbDesign for Revit on saatavissa laajennoksena Autodeskin Revit-mallinnusohjelmaan. Laajennos sisältää erilliset ohjelmistot rankarakenteille, CLT-rakenteille, puu-palkkirakenteille, sekä katto- ja lattiarakenteille. (HSB Design 2025)

CADMATIC Building on tietomallipohjaisen suunnittelun ohjelmisto, jolla voidaan tuottaa tietomalleja, lupakuvia, suunnitteludokumentteja sekä esimerkiksi katkaisuluettelot. CADMATIC Building -ohjelmiston suunnitteluympäristö sisältää suomalaisen rakentamisen standardit ja määräykset. (CadMatic 2025)

Testauksissa erityisesti ArchiFramen ja Vertex BD:n eduiksi erottuivat suomenkielisyys, nopea ja intuitiivinen elementointi sekä automaattinen elementtipiirustusten ja katkaisulistojen tuottaminen. Molempien ohjelmien käyttöönottoa puurakentamisen opetuksessa suositellaan ja niiden käytön opiskelun tueksi on suunniteltu tuotettavan itseopiskelumateriaalia. Toisaalta Tekla Structuresin laajennokset mahdollistavat jo entuudestaan suurelle osalle rakennesuunnittelijoista tutun mallintavan suunnitteluohjelman tehokkaamman käytön myös puurakenteiden suunnittelussa. Samoin CADMATIC Buildingin puurakentamisen kyvykkyyksien omaksuminen voi olla luonteva jatkoaskel ohjelmaa jo entuudestaan käyttäville suunnittelijoille ja suunnittelutoimistoille. Puurakenteiden mallintaminen onnistui kaikilla testatuilla ohjelmistoilla ja niissä vaikutti olevan suomalaisen tietomallintamisen toimintatavan edellyttämät avoimen IFC-standardin tuottamisen ja hyödyntämisen kyvykkyydet.

Lähteet

ArchiFrame. 2025. ArchiFrame on Archicadin laajennus puurakennesuunnnitteluun. Nordic BIM Group Finland. Viitattu 22.8.2025. Saatavissa ArchiFrame – Nordic BIM Group Finland

CadMatic. 2025. CADMATIC Building. Viitattu 22.8.2025. Saatavissa https://www.cadmatic.com/fi/tuotteet/cadmatic-building/

HSB Design 2025. hsbDesign for Revit. hsbCAD. Viitattu 22.8.2025. Saatavissa https://www.hsbcad.com/tools/hsbdesign-for-revit

Tekla Structures 2025. Timber objects. Trimble Inc. Viitattu 22.8.2025. Saatavissa https://support.tekla.com/help/tekla-structures/not-version-specific/timberobjects

Vertex BD 2025. Vertex BD arkkitehtisuunnittelu- ja rakennussuunnitteluohjelma. Vertex Systems Oy. Viitattu 22.8.2025. Saatavissa https://vertex.fi/bd/

Kirjoittajat

Topi Huhtanen toimii TKI-asiantuntijana teknologiayksikössä LAB-ammattikorkeakoulussa sekä toimi LABin EU Wood Network -hankkeessa tietomalliasiantuntijana.

Jarno Rautiainen toimii TKI-asiantuntijana LAB-ammattikorkeakoulun rakennustekniikan hankkeissa kuten LABin EU Wood Network -hankkeessa, sekä joskus rakennusten tietomallien hyödyntämistä sisältävissä opetuskokonaisuuksissa.

Artikkelikuva: https://pxhere.com/en/photo/630664 (CC0)