Kansainvälisten BIM-pohjaisten puurakentamisen arvoketjujen tilanne 2025

Kirjoittajat: Topi Huhtanen, Jarno Rautiainen & Timo Lehtoviita

Puupohjaiset arvoketjut ja tietomallipohjainen puurakentamisen arvoketju

Arvoketju on prosessi, jossa raaka-aine jalostuu valmiiksi tuotteeksi ja toimitetaan asiakkaalle, tuottaen samalla jokaisessa vaiheessa lisäarvoa. Puupohjaiset arvoketjut pitävät sisällään prosessit, toimijat ja tuotteet, jotka liittyvät puun jalostamiseen käyttökelpoisiksi tuotteiksi ja palveluiksi. Arvoketjuilla puurakentamisessa voidaan käsitellä yksittäisen puutuotteen tai koko rakennuksen arvoketjua. Näistä jälkimmäinen on huomattavasti monimutkaisempi, koska se voi pitää sisällään useiden puutuotteiden arvoketjuja, siihen osallistuu paljon eri toimijoita, eikä arvoketjun kokonaisuus ole välttämättä yhden toimijan omistama.

Näillä arvoketjuilla on tärkeä rooli biotaloudessa, kestävässä kehityksessä ja ilmastonmuutoksen hillitsemisessä erityisesti metsävaltaisilla alueilla.

Tämä puurakentamisen arvoketju alkaa sahatavaran valmistamisesta ja päättyy jalostetun puun kierrätykseen. Puun arvoketjun keskeiset osatekijät ja vaiheet voidaan eritellä rakennuksen tapauksessa seuraavasti (Hoeben ym. 2023, 303):

• Raakapuun tuotanto
• Primääri prosessointi (sahaus -> esim. CLT)
• Sekundääriprosessointi (mm. puuelementit)
• Loppukäyttö (puukerrostalo)
• Kierrätys (uudelleen prosessointi tai poltto)

Puurakentamisen lisäämisen tavoitteiden ja rakennusalan digitalisaation etenemisen seurauksena myös puurakentamisen arvoketju ja rakennusalan tietomallintaminen (Building Information Modelling, BIM) liittyvät tiiviimmin toisiinsa.

Tässä raportissa tarkastellaan puurakentamisen arvoketjujen kansainvälistä tilannetta BIM-näkökulmasta, ja puurakentamisen arvoketjuilla tarkoitetaan puurakentamisen tietomallipohjaista arvoketjua. Rakentamisen tietomallintaminen on digitaalinen prosessi, jossa luodaan ja hallitaan rakennushankkeen tietoja digitaalisessa muodossa koko elinkaaren ajan. Käytännössä se tarkoittaa usein kolmiulotteisten, rakennus- ja rakennusosien tietoja sisältävien digitaalisten mallien tuottamista ja hyödyntämistä. OpenBIM on yhteensopivuutta tukeva rakentamisen tietomallintamisen toimintatapa, jossa tietoa jaetaan osapuolten välillä avointen toimittajaneutraalien standardien, kuten IFC-standardin mukaisina.

Tietomallipohjaisen puurakentamisen arvoketju voidaan määritellä seuraavasti:

1. Suunnittelu
2. Hankinta ja toimitusketjun hallinta
3. Rakennustuotteiden valmistus ja logistiikka
4. Rakennustuotanto
5. Rakennuksen käyttö ja ylläpito
6. Kierrätys

Tietomallipohjainen puurakentamisen arvoketju yhdistyy puun arvoketjuun seuraavasti:

1. Rakennuksen suunnittelu ↔  Raakapuun tuotanto
2. Rakentamisen hankinta ja toimitusketjun hallinta ↔ Puun prosessointi
3. Rakennustuotanto ↔ Puun prosessointi ja loppukäyttö (esim. Elementit)
4. Rakennuksen käyttö ja ylläpito ↔ Puun loppukäyttö
5. Rakennuksen purku ja kierrätys ↔ Puun kierrätys (prosessointi tai poltto)

Raakapuun tuotannosta puuraaka-aineen laatutieto ja alkuperä voidaan tuoda osaksi tietomallipohjaisia suunnitelmia, esimerkiksi sertifikaattien muodossa. Tuote- ja ominaisuustietojen, kuten pinta-, palo- ja kuormankesto-ominaisuuksien kautta voidaan myös esittää rakenteelle asetettuja vaatimuksia. Suunnittelusta saadaan tuotettua myös katkaisuluettelot sahaukseen.

Hankinnoissa, toimitusketjujen hallinnassa ja rakennustuotannossa (kohdat 2. ja 3.) saadaan tietomalliin tuotua tarkat toteutuneiden rakennusosien tuotetiedot. Vastaavasti puun prosessointia varten voidaan tarvittavat detaljit ja geometria viedä tietomallin avulla tuotantolinjalle. Esimerkiksi tarkka CNC-ohjaus sahauksessa, työstössä ja kasauksessa.

Puun arvoketjusta puuttuu tietomallipohjaisten hankkeiden kannalta oleellinen rakennustyömaan tilanne, joka sijoittuu rakennustuotannon ja puun loppukäyttöä valmistelevan prosessoinnin sekä rakennuksen loppukäytön (kohdat 3. ja 4.) välille. Työmaavaiheen toteutusjärjestyksiä ja aikataulutusta suunnitellaan tietomallien pohjalta ja puuta käytetään muun muassa erilaisissa väliaikaisissa tuennoissa ja muottitöissä. Myös teollinen taso- ja tilaelementtituotanto ja niihin kytkeytyvä talotekniikan asennus painottaa tietomallipohjaista suunnittelua ja mallien käyttöä teollisissa prosesseissa. Työmaavaiheessa BIM helpottaa tarkkaa asennusjärjestystä (esivalmistettujen komponenttien yhteensopivuus), sekä nopeuttaa ja helpottaa työmaatoimintoja. Esimerkiksi asennusohjeistus voidaan tuottaa tietomallien avulla.

Rakennuksen käyttö- ja huolto-ohjeet voidaan tuottaa digitaalisessa muodossa. Ylläpidon tietoja, tietomalleja ja rakennuksen talotekniikan ja -automaation tietoja voidaan yhdistää rakennuksen digitaaliseksi kaksoseksi, jonka avulla voidaan esimerkiksi seurata ja ohjata tilojen ja rakenteiden olosuhteita, kuten kosteutta, ilmanpainetta, lämpötilaa ja hiilidioksidia.

Rakennuksen purkua ja materiaalien kierrätystä varten rakennusten tietomallien avulla voidaan tuottaa materiaalipassit ja purkuohjeet, sekä laskea hiilijalanjälki koko elinkaaren ajalle.

Edellä esitetty tietomallipohjainen puurakentamisen arvoketju on yksinkertaistettu, mutta todellisuudessa se on esitettyä laajempi ja yksityiskohtaisempi.

BIM-pohjaisen puurakentamisen arvoketjujen tilanne

Puurakentamisen arvoketjun digitalisaation heikko tilanne on tiedostettu, mutta asiasta on tehty vain vähän tutkimuksia, ja nekin vain suurimpien puuntuottajamaiden kautta. Toisaalta rakentamisesta on tehty paljon tieteellistä tutkimusta (Calguin ym. 2024, 1).

Puun korkea esivalmistusaste ja sahauskoneiden käyttämät monimutkaiset digitaaliset menetelmät tekevät BIM:in välttämättömäksi puurakennusteollisuudessa (Gharaibeh ym. 2022, 2). Ruotsissa tutkittiin rakennusteollisuuden yritysten BIM:n käyttöönoton tasoon vaikuttavia esteitä ja vaikeuksia. Suomen kannalta tutkimus on tärkeä, koska Ruotsi ja Suomi ovat samalla viivalla tietomallintamista hyödyntävässä puurakentamisen arvoketjussa, joskin Ruotsissa puurakentaminen on määrällisesti Suomea edellä. Tutkimuksessa käytiin kirjallisuuskatsauksen perusteella läpi puuarvoketjujen esteitä, jotka haittaavat BIM:n käyttöönottoa puurakentamisessa ja tuotiin esiin alan tutkimusaukkoja ja -rajoituksia. (Gharaibeh ym. 2022, 10–15)

Esteitä olivat muun muassa standardien ja säännösten puuttuminen, BIM:n yhteensopimattomuus nykyisten työmenetelmien kanssa, yhteentoimivuus kysymykset ja tiedonvaihto sekä käytettävissä olevien ohjelmistojen rajoitukset. Täysi lista esteistä löytyy alkuperäisestä julkaisusta. (Gharaibeh ym. 2022, 10–15)

Ruotsalaisessa tutkimuksessa selvitettiin myös puurakentamisalan asiantuntijoiden näkemyksiä haastattelemalla teollisuuden ja korkeakoulujen edustajia BIM:n vähäisen käyttöönoton ilmiöstä Ruotsin puurakennusteollisuudessa. BIM-ohjelmistojen sekä puunjalostuksen ja esivalmistuksen välillä todettiin olevan yhteentoimivuuden ongelmia. Kolmiulotteinen suunnittelutieto ei virtaa suoraan CNC-koneille. Esteiksi tunnistettiin myös objektikirjastojen puute, ajanpuute, korkeat aloituskustannukset, koulutuksen puute, muutosvastarinta, epäselvät tiedolle asetetut vaatimukset ja kustannusten siirtäminen hankkeen alkuvaiheisiin. (Gharaibeh ym. 2022, 8–15)

Chilessä tehdyssä tutkimuksessa herätettiin kysymyksiä BIM-menetelmän käyttömahdollisuuksista ja -vaihtoehdoista puurakenteiden suunnittelussa ja mallintamisessa koko elinkaaren ajan. Tutkimuksessa tarkasteltiin useita akateemisia ja tutkimushankkeita pyrkien luomaan sopiva yhteys puurakentamisen ja tietomallintamisen, eli  kahden arkkitehtuuri-, insinööri- ja rakennusalan (AEC), akateemisen maailman ja hallitusten normaalisti erikseen käsittelemän toimintalinjan välille. (Calquin ym. 2024, 26)

Kirjallisissa tutkimuksissa ”puu rakennusmateriaalina ja BIM-menetelmä työkaluna rakennushankkeissa” ylittivät vuosina 2019–2023 kumpikin 1500 julkaisua vuodessa, BIM jopa yli 2000 julkaisua vuodessa, enimmillään 3377 julkaisua vuonna 2022. Puujulkaisujen määrä pysyy vakaampana ja saavutti enimmillään 2526 julkaisua vuonna 2021. Tieteelliset julkaisut tarjoavat tietoa ja niiden takana on henkilöstöllisiä ja aineellisia resursseja. Julkaisujen suuri määrä, 24 458 julkaisua viiden vuoden aikana, osoittaa tutkimuksen kiireellisen tarpeen ja puurakentamisen tietomallipohjaisen arvoketjun runsaan parantamisen varan. (Calquin ym. 2024, 3)

BIM-teknologioiden käyttö puurakentamisessa on uutta, eikä kovin kehittynyttä. Chilessä tehdyn tutkimuksen WoS-julkaisujen kirjallisuushaku BIM-menetelmää hyödyntävästä puurakentamisesta johti 181 julkaisuun (Web of Science, sis. tieteellisten julkaisujen bibliografiset tiedot ja tiivistelmät). Maat, joista löytyi eniten viittauksia ja yhdistettyä tutkimusta käyttäen avainsanoina ”BIM ja puu”, ovat Kanada, Kiina, Yhdysvallat, Espanja ja Portugali, kun taas hakuperusteena ”BIM ja puutavara”, johtavat maat ovat Kiina, Englanti, Espanja ja Portugali. Huomionarvoista on, että Kiina, Yhdysvallat ja Kanada pysyvät yhdenmukaisina molempien toisiinsa liittyvien kriteerien osalta, kun taas Espanja, Portugali ja Belgia muodostavat toisen yhdenmukaisen ryhmän molempien kriteerien osalta. (Calquin ym. 2024, 3–4)

Vuonna 2023 julkaistu saksalainen tutkimus käsitteli kaupungistumisen megatrendiä, ilmastonmuutoksen haasteita ja näiden yhteyttä kestävään valmistukseen. Tutkimuksessa tarkasteltiin uusiutuvien rakennusmateriaalien johdonmukaista käyttöä ja sen apuja ilmaston tasapainon parantamiseen sekä tutkittiin arvoketjun tiedonkulkua ja siirrettiin se digitaaliseen malliin.  Kehitetyn monikerroksisen puurakentamisen sarjavalmistuksen arvoketjumoduulin kokonaisuutta muovasivat digitaaliset konseptit, kuten OpenBIM-lähestymistapa. Tutkimuksessa analysoitiin materiaali- ja tietovirtoja, tunnistettiin toimijoiden välisiä rajapintoja, tarkasteltiin puurakenteiden lisäarvoa tuottavien tekijöiden vaikutuksia ja teollista esivalmistusta linjattiin digitaalisen mallin kanssa. (Schramm ym. 2023, 595)

Puun lisääntynyt käyttö rakennusmateriaalina monikerroksisissa asuinrakennuksissa edellyttää valmistusprosessien teollisen skaalautumisen lisäämistä. Kaupunkien asuntorakentamiseen tarvitaan resurssitehokkaaseen tuotantojärjestelmään pohjautuva horisontaalisesti ja vertikaalisesti digitaalisesti verkottunut arvoketju. Puurakentamisessa tällaisen lähestymistavan on vastattava useisiin haasteisiin. (Schramm ym. 2023, 596). Horisontaalinen arvoketju tarkoittaa yritysten tai organisaatioiden välillä tapahtuvaa yhteistyötä saman arvoketjun osassa, esimerkiksi tutkimuksessa tai tuotekehityksessä. Vertikaalinen arvoketju puolestaan viittaa yhteistyöhön eri vaiheissa saman tuotanto- tai palveluketjun läpi, esimerkiksi raaka-aineiden hankinnasta valmistukseen ja jakeluun.

Tutkimuksen perusteella merkittävät haasteet ilmenevät seuraavilla aloilla:

1. Saksan sääntely estää rakennuksen toteuttavan yrityksen osallistumisen suunnitteluun, mikä johtaa laajaan uudelleensuunnitteluun esivalmistuksessa.
2. Elementtivalmistajat ovat joustamattomia yksilöllisten arkkitehtonisten suunnitelmien siirtämisessä tuotantojärjestelmiin.
3. Joustavilla ja käsityölähtöisillä elementtivalmistajilla ei ole osaamista ja kapasiteettia skaalata tuotantoaan teolliselle tasolle.
4. Lähestymistavat puurakennusten iteratiiviseen kestävyysarviointiin koko elinkaaren ajan puuttuvat. (Schramm ym. 2023, 596)

Mallintamiseen automatisoidut työkalut

Yksi BIM-pohjaisen puurakentamisen arvoketjun ongelmakohta on automatisoiduissa mallinnustyökaluissa. Asiasta on tehty paljon tutkimuksia, joissa eri ongelmia on yritetty ratkaista. Tutkimukset eivät ole aina suoraan puurakentamiseen liittyviä, mutta monet ratkaisuista sopivat tutkimuslähtökohdiksi puurakentamisen ongelmien korjaukseen. Rakennustietoihin perustuvaan mallintamiseen on kehitetty automatisoituja suunnittelua tukevia robotiikkaan perustuvia työkaluja, joiden avulla voidaan nopeuttaa sekä mallintamisen rakennuskokonaisuuksien, rakennusosien sekä dokumenttien tuotantoa.

Teollinen rakentaminen (IC) tarkoittaa rakennusosien, järjestelmien tai rakenteiden valmistamista valvotussa tehdasympäristössä ja niiden kuljettamista rakennustyömaalle asennettavaksi (Razkenari ym. 2019, 2–3). Teollisen rakentamisen menestyksekäs toteutus on auttanut vastaamaan asuntorakentamisen kasvavaan kysyntään maailmalla (Howes 2022). Viimeaikaisissa tutkimuksissa onkin pyritty automatisoimaan tuotantoon ja valmistukseen liittyvien koneiden toimintaa.

Darwish et. al. kokosivat tutkimusartikkelissaan Automated BIM-Based CNC File Generator for Wood Panel Framing Machines in Construction Manufacturing, aiheeseen liittyviä lähteitä ympäri maailmaa. Tutkimuksessa ehdotettiin menetelmää CNC-tiedostojen luomiseksi suoraan BIM-mallista, mikä vähentää riippuvuutta kolmannen osapuolen CAM/CAD-työkaluista. (Darwish ym. 2022, 1–7)

Artikkelissa esiteltiin Albertan yliopiston tutkimus, jonka tavoitteena oli tuottaa rakennusten tietomallintamiseen perustuva automatisoitu työkalu linkiksi BIM-ympäristön ja automatisoidun koneen välillä. Työkalulla rakennustietomallista saadaan tuotannonohjaukseen CNC-tietokoneohjaustiedosto syötteeksi automatisoidulle puuseinärungon tuottavalle koneelle. Puurunkokoneistoa varten kehitettiin sääntökokonaisuus, jonka avulla voidaan luoda CNC-tiedosto suoraan BIM-mallista saadusta datasta. (Darwish ym. 2022, 2–3)

Wang et al. (2004, 1-2) kehittivät verkkopohjaisen kehyksen, joka mahdollistaa verkkoon kytkettyjen CNC-koneiden reaaliaikaisen valvonnan ja ohjauksen. Kehitys tapahtui yhteistyöympäristössä, joka antaa koneenhoitajille ja tuotantoinsinööreille käyttöön ajantasaiset tuotantotiedot.

Marriage & Sutherland (2014) esittelivät tutkimuksessaan digitalisoidun rakentamisen lähestymistavan, jossa käytetään BIM:n avulla ohjattuja CNC-leikkauskoneita ristiin liimatusta massiivipuusta (CLT) valmistettujen rakennusosien tuotantoon, huomioiden muun muassa läpiviennit ja asennusvarat. Tavoitteena oli vastata kustannustehokkaasti Cantenburyn maanjäristysten aiheuttamaan korkeaan kysyntään ja aikataulupaineista huolimatta säilyttää työn korkealaatu.

Tutkimuksessaan Li (2016) tutki seinärunkojen tuottamiseen tarkoitetun modulaarisen CNC-koneen kehittämistä automaation tason ja joustavuuden lisäämiseksi. Li kehitti algoritmin tietojen (runkotuotantoon liittyvien toimenpiteiden sijainnit) poimimiseksi BIM-mallista.

Jatkotutkimuksessaan Liu et al. (2017, 1-6) tuottivat rungon tuottamiseen tarvittavat geometriset sijaintitiedot ja veivät ne CSV-tiedostoksi. Tämä tiedosto toimii syötteenä tietokoneavusteiselle valmistusohjelmistolle (CAM), jonka avulla voidaan luoda CNC-koodit rungon tuottavalle koneelle.

Kremer (2018, 11) esitteli julkaisussaan uuden kehyksen massiivipuurakentamisen massatuotantoon ja kokoonpanoon. Kehyksen lisäksi Kremer ehdotti, että suunnittelun ja valmistuksen välille voidaan luoda suora yhteys kääntämällä suunnittelupiirustukset koneellisesti luettaviksi piirustuksiksi ja CNC-koodeiksi. Yhteyden avulla BIM-mallista voitaisiin suoraan luoda CNC-tiedosto, jota voidaan käyttää syötteenä automaattiselle puuseinien runkokoneelle, vähentäen riippuvuutta kolmannen osapuolen ohjelmistoista.

Tämänhetkisiä tutkimuksia Euroopassa

Puurakentamisen arvoketjujen tutkimusta on meneillään muutamassa Euroopan maassa.

Ruotsissa RISE Research Institutes of Sweden AB:ssa on meneillään Effective Innovative Digital Value Chain for the Wood Industry: From Forest to Building -hanke, joka kestää elokuulle 2027. Hankkeen tavoitteena on luoda yhtenäinen ja avoin digitaalinen arvoketju metsä- ja rakennusteollisuuteen keskittyen jäljitettävyyteen ja kiertoon. Integroimalla tiedot ja prosessit metsästä valmiiseen rakennukseen pyritään täydelliseen jäljitettävyyteen ja edistämään kestäviä, kiertovirtoja arvoketjun läpi. Hankkeessa on laaja edustus ja osallistujia koko arvoketjusta sekä asiaankuuluvista standardointiorganisaatioista. (RISE 2025)

Centria-ammattikorkeakoulussa on meneillään DIIF – Digital Innovation In the Forest value chain -hanke, joka kestää syyskuulle 2026. Hankkeen tavoitteena on parantaa puualan pk-yritysten kilpailukykyä ja auttaa niitä siirtymään vihreämpiin käytäntöihin digitalisaation ja innovatiivisten prosessien avulla. Hankkeen tavoitteena on varmistaa puutuotteiden jäljitettävyys ja samalla tehostaa toimintaprosesseja kestävällä ja ympäristötietoisella tavalla kehittämällä seurantateknologiaa koko arvoketjussa. Innovatiivisten digitaalisten ratkaisujen avulla hanke pyrkii myös tukemaan ja vahvistamaan pk-yritysten yhteistyötä ja tiedon jakamista. Edistämällä sidosryhmien välisiä yhteistyötoimia hankkeen tavoitteena on luoda perusta yhtenäisemmälle ja kestävämmälle metsäteollisuudelle. (Centria 2025)

Wuppertalin yliopistossa on meneillään TimberConnect: Digital transformation of the timber supply chain -hanke, joka kestää heinäkuulle 2027. TimberConnect-tutkimushankkeen tavoitteena on luoda puutavarakomponenttien toimitusketjuun esineiden internetiin (IoT) perustuva prosessirakenne asiaankuuluvan prosessitiedon digitaalista ja automatisoitua keräämistä varten. Tällä edistetään resursseja säästävää ja kierrätettävää rakentamista. Hankkeen tavoitteena on erityisesti vahvistaa puukomponenttien arvoketjun eri toimijoiden verkottumista kehittämällä alakohtainen digitaalinen tuotepassi. Tuotepassi on tarkoitus täyttää puoliautomaattisesti, jotta vältytään byrokraattiselta lisätyöltä tulevien säädösten yhteydessä. Samalla yhtenäisten tietojen pitäisi lisätä avoimuutta ja tehokkuutta sekä mahdollistaa uudet digitaaliset liiketoimintamallit. (Wuppertal 2025)

Kesällä 2024 päättyi EU Horizon Sustainable wood value chains for construction of low-carbon multi-storey buildings from renewable resources -hanke, jossa kehitettiin kestävää ja innovatiivista puun arvoketjua puukerrostalojen rakentamista varten. Hankkeessa kehitettiin materiaaleja ja komponentteja, sekä rakennejärjestelmiä ja julkisivuelementtejä monikerroksisia puukerrostaloja varten. Lisäksi hankkeessa tuotettiin suunnitteluopas ja yhdessä luotu dokumentoitu online-työkalupakki materiaaleista ja komponenteista. (Horizon 2025)

Yhteenveto tuloksista

Alueellisten ja digitaalisten arvonluontiketjujen kehittäminen edellyttää toimijoiden verkostomaista toimintaa. Tällaisten arvoketjujen perustamisessa nopeasti ja edullisesti luotettavien kumppanien välillä, yhteiset ja yhteen toimivat tiedonvaihdon infrastruktuurit ovat välttämättömiä, jotta datan käyttö olisi tehokasta. (Schramm ym. 2023, 600–601)

Chileläisessä tutkimuksessa todettiin, että puurakentamisen BIM-työkalut ovat välttämättömiä puurakentamisen tuottavuuden ja kestävyyden lisäämiseksi puuntuottajamaissa (Kanada, Suomi, Yhdysvallat ja Chile). Ne tulisi integroida tutkimuskeskusten johtamiin puun edistämisaloitteisiin, jotka eivät ole tähän mennessä sisällyttäneet tai edistäneet niiden käyttöä. Puurakentamisessa virtuaalimalleihin perustuvalla suunnittelulla ja koordinoinnilla voidaan lyhentää työhön kuluvaa aikaa ja kustannuksia sekä parantaa laatua ja suorituskykyä koko projektin elinkaaren ajan. Tutkimuksessa esitettiin suosituksia ja haasteita asianmukaista täytäntöönpanoa varten. (Calquin ym. 2024, 26).

Tutkimuksessa suositeltiin OpenBIM-periaatteiden käyttöönottoa digitaalisessa puun arvoketjussa. Puurakentamisen BIM-työkalujen todettiin voivan vähentää puurakennusten suunnitteluun käytettyä aikaa ja parantaa projektin ymmärrystä ja visualisointia. Lisäksi BIM-ratkaisut helpottavat tehokasta päätöksentekoa ja tiedonvaihtoa. Tämän todetaan helpottavan eri toimijoiden ja ohjelmistojen yhteensopivuutta, sekä olevan helpommin ja halvemmin toteutettavissa pienemmillä yrityksillä. (Calquin ym. 2024, 17)

Tietomallintamisen ohjelmistojen projektikohtaisten parametrien määrittelyyn kuluva aika on esitetty suurena haasteena. Suunnittelusta on vaikea saada tehokasta ilman asianmukaista konfigurointia. Parametrisen ja automatisoidun luonteensa vuoksi BIM-laajennukset voivat myös vaikuttaa joustamattomilta. Perehtyneisyys BIM-ohjelmistoon ja sen työkaluihin mahdollistaa paremman tehokkuuden. (Calquin ym. 2024, 17)

Suosituksia digitaalisen puurakentamisen arvoketjujen edistämiseen

Puurakentamisen arvoketjuja voidaan tukea ja tehostaa digitalisaation avulla. Ohessa on esitetty muutamia keskeisimpiä suosituksia puurakentamisen tietomallintamisen käyttöönottoon:

1. Kehitykseen ja tiedonjakoon tarvitaan puualan toimijoiden yhteistyöverkosto
2. Puujärjestelmäkomponenttien esivalmistusta tulee teollistaa joustavan automaation avulla
3. OpenBIM-käytänteet tulee jalkauttaa laajemmin puurakentamisen prosesseihin

Näiden lisäksi chileläinen tutkimus listaa oheisia suosituksia ja haasteita puurakentamisen tietomallintamisen käyttöönotolle puuntuottajamaissa:

1. Englanninkielisten BIM-ohjelmistojen ja -liitännäisten käyttö parantaa kilpailukykyä kansainvälisillä markkinoilla.
2. BIM-menetelmät ja -liitännäiset tulee ottaa käyttöön arkkitehtuurin, rakennustekniikan ja rakentamisen tutkintojen opetussuunnitelmissa.
3. Tulee luoda kansalliset puun käytön sisältävät BIM-käyttöstandardit.
4. Tulee luoda koulutusta rakennusalan ammattilaisille, esimerkiksi työpajojen, kurssien tai sertifiointikurssien kautta.
5. Tarvitaan rakennusalan puuntuottajien kanssa kumppanuus, jossa voidaan keskustella tuotteiden standardoinnista BIM-alustoille.
6. Tarvitaan alan organisaatioita osallistavat levitysseminaarit: Arkkitehti-, rakentaja- ja insinöörikorkeakoulut/yhdistykset. (Calquin ym. 2024, 26)

Puurakennusteollisuudessa on ollut haluttomuutta BIM:n käyttöönottoon ja sitä on tutkittu vain vähän. Hitaan käyttöönoton taustalta tunnistettujen asioiden ratkaisemiseen tarvitaan kehitystyötä. Hidasteiden huomioimiseksi tulisi pyrkiä ratkaisemaan BIM-mallien ja CNC-koneiden välisiä yhteentoimivuuden ongelmia. Puutuotekirjastoja parantamalla päästään tietorikkaampiin BIM-malleihin puurakennushankkeissa (Gharaibeh ym. 2022, 15).

Tilaajien vakuuttamiseksi tarvitaan tutkimusta BIM-investointien tuottavuuden mittaamiseksi hankkeiden ja organisaation suorituskyvyn tasolla sekä todisteita BIM:n mahdollistamista aikataulu- ja kustannushyödyistä. BIM-mallien hyväksyminen oikeudelliseksi hankeasiakirjaksi sopimuksissa, saattaisi poistaa tarpeen tuottaa 2D-piirustuksia jokaisessa hankkeessa. Hallitusten tulisi myös pyrkiä standardoimaan BIM:n toteutusta, jotta tiedonvaihtoon ja vaatimuksiin liittyvät esteet saadaan ratkaistua ja samalla tarjottua selkeä polku uusille aloittajille (Gharaibeh ym. 2022, 15).

On myös havaittu, että puualan innovaatiopolkujen ja puun arvoketjun tekijöiden välillä vallitsee epäsuhta. Metsänhoidon innovaatiopolut vahvistavat kestävyyttä ja tukevat monimuotoistumista, kun taas jalostusteollisuus tukee tehokkuutta. Ristiriitojen välttämiseksi ja synergiaetujen saamiseksi suositellaan metsä- ja puun arvoketjujen tutkimuksen yhdistämistä. (Hoeben 2023, 312)

Lähteet

Calquin D. L., Mata, R., Correa, C., Nunez, E., Bustamante, G., Caicedo, N., Fernandez, D. B., Díaz, M., Pulgar-Rubilar, B. & Roa L. 2024. Implementation of Building Information Modeling Technologies in Wood Construction: A Review of the State of the Art from a Multidisciplinary Approach. MDPI. Buildings. Viitattu 11.8.2025. Saatavissa https://doi.org/10.3390/buildings14030584

Centria 2025. DIIF – Digital Innovation in the Forest value chain. Interreg Aurora. Viitattu 13.8.2025. Saatavissa DIIF – Digital Innovation In the Forest value chain – Centria

Darwish, M., Alsakka, F., Assaf, S. & Al-Hussein, M. 2022. Automated BIM-Based CNC File Generator for Wood Panel Framing Machines in Construction Manufacturing. Modular and Offsite Construction (MOC) Summit Proceedings. Viitattu 13.8.2025. Saatavissa http://dx.doi.org/10.29173/mocs270

Gharaibeh, L., Matarneh, S. T., Eriksson, K. & Lantz B. 2022. An Empirical Analysis of Barriers to Building Information Modelling (BIM) Implementation in Wood Construction Projects: Evidence from the Swedish Context. MDPI. Buildings. Viitattu 13.8.2025. Saatavissa https://doi.org/10.3390/buildings12081067

Hoeben, A. D., Stern, T. & Lloret, F. 2023. A Review of Potential Innovation Pathways to Enhance Resilience in Wood‑Based Value Chains. Forestry Engineering. Current Forestry Reports (2023) 9:301–318. Viitattu 13.8.2025. Saatavissa https://doi.org/10.1007/s40725-023-00191-4

Horizon 2025. Sustainable wood value chains for construction of low-carbon multi-storey buildings from renewable resources. Viitattu 13.8.2025. Saatavissa https://cordis.europa.eu/project/id/862820

Howes, R. 2002. Industrialized housing construction—the UK experience. In Advances in Building Technology. Proceedings of the International Conference on Advances in Building Technology 4–6 December 2002, Hong Kong, China. 383–390. Viitattu 13.8.2025. Saatavissa https://doi.org/10.1016/B978-008044100-9/50050-4

Kremer, P. D. 2018. Design for Mass Customised Manufacturing and Assembly (DfMCMA): A framework for capturing off-site and on-site efficiencies in mass timber construction. Mass Timber Construction Journal. 9–13. University of Melbourne. Viitattu 11.8.2025. Saatavissa https://www.journalmtc.com/index.php/mtcj/article/view/3

Li, X. 2016. Process automation for flexible residential wall panel manufacturing. MSc dissertation, University of Alberta, Edmonton, AB, Canada.

Liu, H., Holmwood, B., Sydora, C., Singh, G. & Al-Hussein, M. 2017. Optimizing multi-wall panel configuration for panelized construction using BIM. In Proceedings of the 2017 International Structural Engineering & Construction Conference (ISEC), Valencia, Spain. 24–29.

Marriage, G. & Sutherland, B. 2014. New digital housing typologies: CNC fabrications of CLT structure and BIM cladding. In Across: Architectural Research through to Practice: 48th International Conference of the Architectural Science Association, 383–394. Viitattu 13.8.2025. Saatavissa https://anzasca.net/wp-content/uploads/2014/12/08_30_174.pdf

Razkenari, M., Bing, Q., Fenner, A., Hakim, H., Costin, A., & Kibert, C. J. 2019. Industrialized construction: Emerging methods and technologies. In Computing in Civil Engineering 2019: Data, Sensing, and Analytics. American Society of Civil Engineers, Reston, VA, USA. 352–359. Viitattu 13.8.2025. Saatavissa http://dx.doi.org/10.1061/9780784482438.045

RISE. 2025. ENTER: Effective Innovative Digital Value Chain for the Wood Industry: From Forest to Building. RISE Research Institutes of Sweden AB. Viitattu 13.8.2025. Saatavissa https://www.vinnova.se/en/p/enter-effective-innovative-digital-value-chain-for-the-wood-industry-from-forest-to-building/

Schramm, N., Oertwig, N. & Kohl H. 2023. Conceptual Approach for a Digital Value Creation Chain Within the Timber Construction Industry – Potentials and Requirements. In Kohl, H., Seliger, G., Dietrich, F. (eds). Manufacturing Driving Circular Economy. GCSM 2022. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. 595–603. Viitattu 11.8.2025. Saatavissa https://doi.org/10.1007/978-3-031-28839-5_67

Wang, L., Orban, P., Cunningham, A., & Lang, S. 2004. Remote real-time CNC machining for web-based manufacturing. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. Vol. 20(6), 563–571. Viitattu 13.8.2025. Saatavissa https://doi.org/10.1016/j.rcim.2004.07.007

Wuppertal 2025. TimberConnect – Digital transformation of the timber supply chain. University of Wuppertal. Viitattu 13.8.2025. Saatavissa https://dpbb.uni-wuppertal.de/en/research/current-research-projects/timberconnect/

Kirjoittajat

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

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

Timo Lehtoviita on rakennustekniikan DI, joka toimii lehtorina LAB-ammattikorkeakoulun rakennustekniikan koulutuksessa pääopetusaloinaan rakennusfysiikka, rakenteiden mekaniikka, puurakenteiden suunnittelu sekä tietomallinnus. Hän työskentelee myös puurakenteiden tietomallintamisen asiantuntijana LABin toteuttamissa TKI-hankkeissa, kuten EU Wood Network -hankkeessa.

Artikkelikuva: https://pixabay.com/photos/roof-truss-entablature-architecture-3339206/ (Ralphs_Fotos, Pixabay License)

Viittausohje

Huhtanen, T., Rautiainen, J. & Lehtoviita, T. 2025. Kansainvälisten BIM-pohjaisten puurakentamisen arvoketjujen tilanne 2025. LAB RDI Journal. Viitattu pvm. Saatavissa https://www.labopen.fi/lab-rdi-journal/kansainvalisten-bim-pohjaisten-puurakentamisen-arvoketjujen-tilanne-2025/