Rakennusten tietomallintamisen nykytila ja tulevaisuus Suomessa

Rakennuskohteiden tietomallintaminen, sisältäen teknologian ja prosessin, mahdollistaa rakennushankkeiden suunnittelun laadun, tiedonhallinnan ja hanketoimijoiden välisen yhteistyön parantumisen. Tietomalli kulminoituu kokonaisuudeksi rakennuksen elinkaaren aikaisesta tiedosta ja sitä voidaan pitää kiinteistö- ja rakennusalan digitalisaation peruspilarina.

Kirjoittajat: Timo Lehtoviita & Jarno Rautiainen

Tietomallintamisen potentiaali tunnetaan rakennusalalla ja se on käytössä jo suurimmassa osassa käynnistyviä talonrakennus- ja infrahankkeita. Käyttö voisi kuitenkin olla nykyistä laajempaa ja merkittävä este on usein tilaajatahojen osaamisen ja ymmärryksen puute. Rakentamisalan kehitys on tarvelähtöistä ja muutosskeptisyys sekä pelokkuus prosessien häiriintymisestä voi hidastaa digitalisaatiota.

Standardit mahdollistavat avoimen tiedonjakamisen

Suomessa rakennusten tietomallintaminen vakiintui OpenBIM-käytäntöön, jossa käytetään avoimia tiedostomuotoja ohjelmistojen ja hankeprosessien yhteentoimivuuden varmistamiseksi. Suunnittelijat tuottavat mallinsa ohjelmistoriippumattoman IFC-standardin (Industry Foundation Classes) mukaiseen muotoon. Kuvan 1 yhdistelmämalli sisältää eri suunnittelualojen malleja.
Kuva 1. Rakennuksen yhdistelmämalli (Kuva: Jarno Rautiainen)

IFC on kansainvälisen buildingSMART International -verkoston julkaisema standardi tietomallien objektipohjaiseen tiedonsiirtoon. Se mahdollistaa paremman yhteentoimivuuden ja kommunikaation ohjelmistojen välillä sekä rakennettuun omaisuuteen liittyvissä prosesseissa. Tiedonsiirto sisältää määrittelyt 3D-geometrialle, objektien riippuvuussuhteille sekä tietosisällöille.

Yhteisen tiedostomuodon käytöllä mahdollistetaan esimerkiksi suunnittelualojen välinen mallipohjainen suunnitelmien laadunvarmistus sekä yhteensovitustarkastelu. Hankkeissa mallit julkaistaan IFC-muotoon määräajoin ja niitä voidaan käyttää hankkeiden perustoimintoihin liittyvissä käyttötapauksissa.

Rakennusten tietomallintamisen tila Suomessa

Tietomallintamisen käyttö alkoi Suomessa julkisrakentamisessa ja sitä tuettiin Yleiset tieto-mallivaatimukset julkaisulla 2007. YTV päivitettiin vuonna 2012 rakennusalan asiantuntija-verkoston yhteistyönä hyviin käytäntöihin perustuen ja sitä täydennettiin liitteillä vuonna 2016 sekä talogeotekniikan tietomalliohjeella vuonna 2021 (BuildingSMART Finland 2022a).

LAB-ammattikorkeakoulussa käynnistyi vuonna 2020 “BIM Integration in Higher and Continuing Education” BIM-ICE-hanke, jonka tavoite on tukea rakennusalan tietomallintamisen käyttöönottoa ja kehittää sen koulutusta. BIM-ICE-hanketta rahoittaa Euroopan Unioni.
Hankkeessa toteutettiin vuonna 2021 kyselytutkimus rakennusalan tietomallintamisen tilasta Suomessa. Tutkimuksen tuotti YAMK-opinnäytetyönään Mari Janhunen, hankehenkilöstö avusti kyselyn laadinnassa. Lähes 90 % kyselyyn vastanneista ilmoitti käyttävänsä tietomallintamista joissain rakennushankkeissaan ja kolmasosa kaikissa hankkeissa. Suurin osa tunsi Yleiset tietomallivaatimukset 2012 julkaisut, mutta ne eivät ole käytössä kaikissa hankkeissa. (Janhunen 2021, 12–13) Käyttöön voi vaikuttaa päivitystarve ja toimijoiden omien ohjeistusten yleistyminen.

Esitetyistä tietomallintamisen kansainvälisistä standardikäsitteistä vain IFC oli varsin hyvin tunnettu; 72 % tunsi käsitteen (Janhunen 2021, 14). IFC on laajasti käytössä tiedonsiirrossa, mutta myös natiivimallien jakaminen on melko yleistä (Janhunen 2021, 29–30). Vaikka mallinnusta ei hyödynnetä vielä kaikissa hankkeissa, tulevaisuus nähtiin positiivisena. Koulutuksella tulee varmistaa kyky tuottaa tarpeita vastaavia malleja, mutta koulutus mallien kokonaisvaltaiseen käyttöön on myös tarpeellista. (Janhunen 2021, 36–37)

Tietomallintaminen tulevaisuudessa

BuildingSMART Finland on käynnistänyt Rakennetun ympäristön tietomallintamisen vakiointi -hankeen, tavoitteena vakioida ja yhdenmukaistaa rakennetun ympäristön tietomallintamista Suomessa. Tämä parantaa tiedon liikkumista rakennetun ympäristön elinkaarella. Merkittävä osa hanketta on tuottaa Rakennetun ympäristön yhtenäiset tietomallivaatimukset, sisältäen ohjeistukset, formaattien kuvaukset, sanastot, tietosisällöt ja nimikkeistöt sekä yhteisen vakiointitavan. Päivitetty ohjeistus perustuu kansainvälisiin standardeihin (Buil-dingSMART Finland 2022b).

Ohjeistusten tulee ottaa paremmin huomioon rakennusten-, infra- ja kaupunkimallinnuksen, geotekniikan mallinnuksen sekä maisemamallinnuksen muodostama kokonaisuus. Tulee myös ottaa huomioon IFC-standardin jatkuva päivitys. Jatkossa sitä voidaan soveltaa laajemmin myös infrarakentamisessa.

Rakennuksen tietomalleille on potentiaalia myös ylläpidossa ja jalostamisessa digitaalisiksi kaksosiksi. Mallit tulisi päivittää toteuman mukaan ja ylläpidon kannalta tärkeillä tuotetiedoilla. Digitaalisiin kaksosiin päästään liittämällä malleihin käytön kannalta oleellisia dynaamisen tiedon lähteitä, kuten sensoreita ja rakennuksen käyttödataa. Tietoja voidaan hyödyntää tilojen käytön suunnittelussa sekä seurannassa ja ennakoinnissa. Tulevaisuudessa digitaaliseen kaksoseen liitetään tekoälysovelluksia, jotka hyödyntävät mallien tiedon ja dynaamisen tiedon. Digitaalisen kaksosen periaatetta voidaan hyödyntää myös työmaavaiheen tiedonhallinnassa. Digitaalisen kaksosen jatkokehitys vaatii käsitteiden yhtenäistämistä.

Suunnitteluun saadaan apua parametrisesta mallinnuksesta, jossa mallinnusosien tuotanto mukailee suunnittelijan määrittelemiä algoritmeja. Parametrisoinnin avulla voidaan tuottaa entistä tehokkaammin esimerkiksi monimutkaisia rakennusosia. Havainnollistamista voidaan tukea pelimoottori-integraatioiden avulla. Virtuaalitodellisuus mahdollistaa liikkumisen suunnittelukohteen sisällä ja lisätyn todellisuuden avulla suunnitelmat voidaan heijastaa todelliseen ympäristöön. Kuva 2 on BIM-ICE-hankkeen AR-laitteiston pilotista. Laite lisää mallit GPS-paikannuksella kamerakuvan päälle.
Kuva 2. Trimble SiteVision-pilotti. Kuvassa Jani Paappanen, LATO Oy. (Kuva: Jarno Rautiainen)

Mallipohjaisten hankkeiden tiedonjakaminen kehittyy pilvipalvelujen ja näihin yhdistettävien BIM-työkalujen ansiosta. Palvelut mahdollistavat kattavien tietoympäristöjen luomisen projekteille sekä tietomallipohjaisen viestinnän, jossa viestit viedään suoraan suunnitteluohjelmiin työnkulkua tukevalla tavalla.

Suomessa on esitelty rakentamisen ja maankäytön lakiuudistuskokonaisuus, jossa digitalisaatiota kehitettäisi kiertotaloustavoitteiden kanssa. Luonnoksessa esiteltiin valtakunnallinen tietojärjestelmä, johon koottaisi kaikki rakennetun ympäristön ajantasainen tieto. Samalla asetettaisi lupatiedoille vaatimus luovutuksesta koneluettavassa muodossa, kuten tietomalleina. (Ympäristöministeriö 2022)

Seuraava kehitysaskel Suomessa on edetä entistä enemmän kohti laaja-alaista informaation hallintaa lähtökohtana kansainvälinen EN ISO 19650 standardi, joka määrittelee jo peruskäsitteen BIM laaja-alaisesti: BIM (Building Information modelling) tarkoittaa rakentamiskohteiden informaation mallinnusta. BIM on rakennetun ympäristön omaisuuskohteen yhteisen digitaalisen esityksen käyttö suunnittelun, rakentamisen ja käytön helpottamiseksi, jotta päätöksenteolle saadaan luotettava perusta. Informaatio on datan uudelleen tulkittavissa oleva sovitun muotoinen esitystapa, joka sopii tiedonsiirtoon, viestintään, tulkintaan tai käsittelyyn. (SFS-EN ISO 10650-1 2019, 10–12)

Lähteet

BuildingSMART Finland. 2022a. BuildingSMART Finland Wiki. Viitattu 28.11.2022. Saatavissa: https://wiki.buildingsmart.fi/fi/home

BuildingSMART Finland. 2022b. RYTV-hankeohjelma. Viitattu 28.11.2022. Saatavissa: https://www.buildingsmart.fi/rytv

Janhunen, M. 2021. Tietomallinnuksen nykytilanne ja osaamistarpeet talonrakennushankkeissa. Ylemmän ammattikorkeakoulun opinnäytetyö. LAB-ammattikorkeakoulu. Viitattu 28.11.2022. Saatavissa https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021062416621

SFS-EN ISO 19650-1:2019. Rakennuksia ja infrarakenteita koskevien tietojen organisointi ja digitalisointi, mukaan lukien rakennetun ympäristön tietojen mallintaminen ja hallinta hyödyntämällä rakennettujen kohteiden tietomallinnusta (BIM). Osa 1: Käsitteet ja periaatteet. Suomen Standardisoimisliitto. Viitattu 28.11.2022. Saatavissa: https://sales.sfs.fi/fi/index/tuotteet/SFS/CENISO/ID2/1/1092294.html.stx

Ympäristöministeriö. 2022. Maankäyttö- ja rakennuslain uudistuksen jatkosta linjaus: uusi rakentamislaki sekä alueidenkäytön digitaalisuus eduskuntaan syksyllä. Ympäristöministeriön tiedote 22.3.2022. Viitattu 28.11.2022. Saatavissa https://ym.fi/-/maankaytto-ja-rakennuslain-uudistuksen-jatkosta-linjaus-uusi-rakentamislaki-seka-alueidenkayton-digitaalisuus-eduskuntaan-syksylla

Kirjoittajat

Timo Lehtoviita toimii lehtorina LAB-ammattikorkeakoulun tietomallikoulutuksessa sekä tietomalliasiantuntijana BIM-ICE-hankkeessa sekä muissa kehityshankkeissa.

Jarno Rautiainen toimii TKI-asiantuntijana LAB-ammattikorkeakoulun rakennustekniikan hankkeissa, sekä satunnaisesti rakennusten tietomallien hyödyntämistä sisältävissä opetuskokonaisuuksissa.

Artikkelikuva: https://pxhere.com/en/photo/982357 (CC0)

Julkaistu 19.12.2022