Vaikka esimerkkejä rakennuskohteiden reaaliaikaisista digitaalisista kaksosista löytyy toistaiseksi vain ulkomailta, Suomi ei ole pahasti jäljessä uuden polven digimallin kehittämisessä ja hyödyntämisessä. Digitaalisia kaksosia otetaan maailmalla käyttöön nyt etenkin infran valvonnassa ja kunnossapidossa.

Todellisuutta vastaavassa digitaalisessa­ kaksosessa tietokonepelimoottorit ja ­algoritmit visualisoivat kaksisuuntaisesta sensoridatasta kohteen reaaliaikaisen, dynaamisen tietomallin. Digitaalisen kaksosen ero staattiseen malliin verrattuna on tuntuva muutenkin kuin kapasiteettinsa suhteen. Kaksonen mahdollistaa laskelmat kestävää suunnittelua varten ja varmistaa ratkaisujen toimivuuden kohteen koko elinkaaren ajaksi.

Asiantuntijoiden mukaan digitaalinen kaksonen lyhentää rakentamisaikaa jopa useita kuukausia ja ­parantaa samalla rakentamisen laatua.

”Jo yksin virheiden tunnistaminen verrattuna perinteisin menetelmiin säästää miljoonia euroja rakennuskustannuksissa”, summaa projektipäällikkö ­Elena Solja Tampereen yliopistossa laatimassaan diplomityössä.

Kestävät ratkaisut äärioloihin

Sitowise Oy:n palvelupäällikön Jarkko Männistön mielestä Suomessa tarvittaisiin yhteiskunnan panostuksia digitaalisten tietoalustojen kehittämiseen ja digitaalisten kaksosten määrittelytyöhön. Myös Männistö on tehnyt aiheesta opinnäytetyönsä.

Dynaamisen digitaalisen kaksoismallin hyödyiksi voidaan listata muiden muassa integroitu projektien visualisointi, työturvallisuus ja kohteen käyttöturvallisuus sen koko elinkaaren ajan.

”Kollektiivisen toiminnan ennustaminen onnettomuuksien ja katastrofien sattuessa on yksi digitaalisen kaksosen hyödyistä”, Männistö sanoo.

Simulaatiolla voidaan varmistaa esimerkiksi se, miten työmaatelineet tai suuret ulkoilmataideteokset käyttäytyvät ääriolosuhteissa.

Digitaalisen kaksosen esiasteen, digitaalisen varjon, arvioidaan sopivan rakennetun ympäristön koko elinkaaren hallintaan, esimerkiksi verkkosivuille upotettavana dynaamisena karttapalveluna.

Suomessa Esri Finland Oy:n dmCity-alusta lupaa reaaliaikaisen näkymän käynnissä oleviin hankkeisiin, mutta datavirta on vielä yksisuuntainen. Sitowisen kehittämät Aura- ja Louhi-teknologiaratkaisut ovat suunnilleen vastaavassa kehitysvaiheessa kuin dmCity.

Digitaalinen varjo toimii

Pohjoismaissa digitaalinen kaksonen on käytössä nykyään vain ydinvoimaloissa.
Suomessa tehtiin kokeiluja Aalto-yliopiston Väre-rakennuksessa vuonna 2019.

”Rakennuksen tietomallin LVI-datalla tehty koe mahdollisti reaaliaikaisen datanvaihdon, jota voitaisiin hyödyntää muun muassa huoltotoimenpiteissä”, Männistö kertoo.

Nokian kaupunki kehittää digitaalista varjoa. Tämä kokonaisratkaisu yhdistää kaavoituksen, kaupunkimittauksen, rakennusvalvonnan ja ympäristönsuojelun sekä infrasuunnittelun toiminnot ja tiedonhallinnan samaan kokonaisjärjestelmään.

Tarkka näkymä maan alle

Uuden-Seelannin pääkaupunki Wellington laajentaa digitaalista kaksostaan, joka on edelläkävijä maailmassa. Kaupungin koko maanalainen infrastruktuuri digitalisoidaan kolmivuotisessa suurhankkeessa. Reaaliaikainen älykäs järjestelmä toimii suunnittelu- ja simulointityökaluna. Kaksosen on tarkoitus ylläpitää kaupungin koko tietoliikenneverkon, sähkökaapeleiden sekä vesi- ja viemäriputkiston korjausinfoa. Uusiseelantilaiset joutuvat aina ottamaan kaikessa suunnittelussa huomioon myös maanjäristykset.

Isossa-Britanniassa on käynnissä maanalaisen infran digitalisointi Koillis-Englannissa, Walesissa ja Lontoon metropolialueella. Rakenteet todennetaan ja digitalisoidaan. Skotlannissa rekisterit ovat jo toiminnassa.

Amsterdamissa, Hollannissa puolestaan digitaalinen kaksoismalli on käytössä muutamissa asuinrakennushankkeissa. Tulevat asukkaat voivat omilta päätteiltään käsin olla mallin kautta vuorovaikutuksessa suunnittelijoiden ja rakennuttajan kanssa.

Teksti Reijo Holopainen kuva Adobe

Muutoksen tuulet -sarja käsittelee rakennussektorin ­uudistumista ja teknologian kehittymistä. Sarjan edelliset osat ovat luettavissa myös täältä.