Älykkäästi kohti kestävää rakentamista

TEKSTI: MIKA KOVANEN, RAMBOLL OY KUVA: ISTOCKPHOTO

Kiinteistö- ja rakennusalalla on merkittävä rooli hiilineutraalin Suomen mahdollistajana. Rakennukset ja rakentaminen aiheuttavat 30 prosenttia Suomen hiilidioksidipäästöistä ja lähitulevaisuudessa vähähiilisyyden arviointi onkin osa uudisrakentamisen rakennuslupaprosessia.

Useat yritykset ja organisaatiot ovat jo nyt kiitettävästi ottaneet ilmastonmuutoksen haasteen vastaan ja asettaneet vapaaehtoisia tavoitteita hiilineutraalisuuden saavuttamiselle. Hiilijalanjälki on useassa suhteessa kattavampi rakennuksen suorituskyvyn ja tehokkuuden mittari kuin pitkän aikaa ainoana tarkastelun kohteena ollut energiatehokkuus.

Ensiksikin hiilijalanjäljessä huomioidaan rakennuksen tai rakennustuotteen koko elinkaari. Jos esimerkiksi tarkastellaan aurinkosähkön järkevyyttä ainoastaan energiatehokkuuden näkökulmasta, arvioidaan käytännössä vain aurinkopaneelin teknistä suorituskykyä eli sitä, kuinka paljon energiaa on tuotettavissa ja säästettävissä. Tällöin monta asiaa saattaa jäädä huomioimatta.

Hiilijalanjäljen arviointi kyllä huomioi paneelin tuoman energiansäästön, mutta myös muun muassa sen kuinka paljon aurinkopaneelin valmistamiseen ja tuotteiden kuljetukseen on kulunut energiaa ja päästöjä. Hiilijalanjälki huomioi lisäksi, miten paljon esimerkiksi julkisivuun integroitava paneeli voi vähentää muita materiaalipäästöjä.

Ideaalitilanteessa hiilijalanjäljen arviointi tarjoaisi siis paikallisille rakennustuotteiden valmistajille entistä enemmän mahdollisuuksia erottua kilpailijoistaan ja rakennushankkeeseen ryhtyvälle useita mahdollisuuksia optimoida fiksuja kokonaisratkaisuja. Valitettavasti vielä tällä hetkellä rakennusten taloteknisistä tuotteista on saatavilla melko vähän vertailukelpoista elinkaari- ja päästötietoa, vaikka talotekniikan osuus uuden toimistotalon rakennusvaiheen päästöistä on yli 10 prosenttia. Kun huomioidaan talotekniikkatuotteiden muita rakennustuotteita lyhyempi elinkaari, talotekniikan osuus uuden toimistotalon elinkaaren sitoutuneista voi olla jopa 20 prosenttia.

Digitaalinen kaksonen kestävän rakentamisen mahdollistajana

Vaikka rakennuksen hiilijalanjäljen arviointi huomioi useita tärkeitä tekijöitä, kestävää ja ilmastoviisasta rakennusta ei voi suunnitella vain laskennallisen arvioinnin perusteella. Kiinteistön eri käyttäjäryhmien tarpeet on pidettävä rakennushankkeen keskiössä.

Tietomallipohjaista suunnittelua on hyödynnetty kiinteistö- ja rakennusalalla yli toistakymmentä vuotta, ja tämä on tuonut kiistatonta etua rakennusprosesseihin. Tietomallit ovat myös rakennuksen hiilijalanjäljen laskennan keskeisin lähtötieto, tarjoten määrätiedon eri rakennusmateriaalien käytöstä. Kun kiinteistö- ja rakennusalalla puhutaan digitaalisista kaksosista, viitataan usein nimenomaan näihin staattisiin ja visuaalisiin tietomalleihin, jotka auttavat rakennusprosessia vastaamaan kysymykseen: kuinka rakennus rakennetaan? Mutta nämä staattiset mallit jäävät kuitenkin rakennuksen käyttöönoton jälkeen usein täysin käyttämättömiksi.

Nykyään on mahdollista ja myös kustannustehokasta toteuttaa rakennuksesta digitaalisia kaksosia, jotka tuottavat arvoa käyttäjille ja vastaavat kattavasti kysymyksiin: Kuinka rakennus toimii, nyt? tai Kuinka rakennus toimii, jos?

Teollisuudessa digitaalisilla kaksosilla tehostetaan monesti yksittäisen prosessin tai tuotteen toimintaa. Rakennuksissa haasteena on käyttöprosessien lukuisuus. Seurattavia ja tehostettavia käyttöprosesseja voivat olla esimerkiksi: tilojen käyttö tai huollon ja siivouksen tehokkuus, energiankäyttö, päästöt olosuhteet tai rakenteiden terveys ja turvallisuus. Kiinteistön käyttöä ja ylläpitoa hyödyttävän digitaalisen kaksosen kehittäminen vaatiikin laajempaa näkökulmaa kiinteistön käyttöön ja eri alojen asiantuntijoiden yhteistyötä.

Kokonaiskuva haltuun

Yhdistämällä rakennuksen visuaalinen tietomalli muun muassa automaatiojärjestelmän tuottamaan mittaus- ja analyysitietoon sekä huoltokirjaan ja mahdollisiin muihin ylläpidon tietojärjestelmiin, on rakennuksen toiminnasta mahdollista saada helposti ymmärrettävä kokonaiskuva. Mahdolliset vika- ja ongelmatilanteet on mahdollista paikallistaa nopeasti, kun kaikki rakennuksen toimintaan liittyvä tieto on linkitetty toisiinsa ja löydettävissä yhdestä paikasta.

Mikäli rakennuksen digitaaliseen kaksoseen yhdistetään lisäksi rakennuksen eri käyttöprosesseja mallintavat simulointi- ja analyysimallit, kuten esimerkiksi energia- ja olosuhdesimuloinnit, voidaan rakennuksen tekniselle toiminnalle määrittää yksilöllinen ja rakennuksen käytön mukaan päivittyvä tavoitetaso sekä hyödyntää simulointeja ja analyysejä entistä parempien toiminnallisuuksien etsinnässä. Kun rakennukseen on elinkaaren aikana tarpeen tehdä muutos tai päivitys, digitaalisen kaksosen ajantasainen tilannekuva hyödyttää ja sujuvoittaa merkittävästi tarvittavan toimenpiteen suunnittelua ja optimointia.