Voiko rakennusten mittausdata olla niiden sijaintiakin arvokkaampaa?

Ihasalo Heikki 2
Kirjoittaja toimii Granlundilla johtavana asiantuntijana ja Aalto yliopistossa professorina alueenaan Smart building technologies and services.

Sanotaan, että kolme kiinteistön arvoon eniten vaikuttavaa tekijää ovat sijainti, sijainti ja sijainti. Mutta pitääkö tämä enää paikkaansa tulevaisuudessa? Voiko jatkossa rakennuksien tuhansista antureista kerättävä mittausdata olla rakennusten sijaintiakin arvokkaampaa?

Digitalisaation ja itseohjautuvien ajoneuvojen myötä sijainnin merkitys vähenee. Meille on arkipäivää, että työtä tehdään toimiston lisäksi kotona, kahvilassa ja asiakkaan luona. Lisäksi etäneuvottelulla hoituu näppärästi yhteydenpito vaikka toiselle puolelle maapalloa ja samalla säästetään aikaa ja rahaa.

Netti on jo korvannut pankit ja osan kaupoistakin. Tulevaisuudessa erilaiset virtuaaliset ympäristöt vain lisääntyvät. Miksipä esimerkiksi rakennushankkeen osapuolet eivät kokoontuisi virtuaalisesti rakennuksen tietomallissa sen sijaan, että katselisivat tietomallia neukkarin näytöltä (kuten tehdään nykyisin)?

Itseohjautuvien ajoneuvojen ansiosta myös siirtymisiin käytetty aika voidaan hyödyntää työskentelyyn eikä koti kauempana työpaikasta ole enää ongelma. Robottiauto voi olla jopa toimistoakin miellyttävämpi työympäristö, sillä se tarjoaa käyttäjälleen parempia vaikutusmahdollisuuksia muuttaa esimerkiksi lämpötilaa, äänimaisemaa ja työskentelyasentoa.

Toisaalta, miksi enää edes siirtyä robottiautosta perinteiseen toimistoon, kun auto voi viedä käyttäjänsä siihen ympäristöön, joka on hänelle mieluisin – oli tämä ympäristö sitten hiljainen korpimetsä tai urbaani kaupunkikeskusta?

Robottiajoneuvot eivät jää palvelemaan vain yksittäisiä käyttäjiä, vaan tarjolle tulee myös esimerkiksi liikkuvia neukkareita joiden koon voi valita kulloisenkin tarpeen mukaan. Tässä Ideon visio:

Ihasalo liikkuvat toimistot
Kuva: Ideon visio tulevaisuuden liikkuvasta toimistosta (https://automobility.ideo.com/moving-spaces/morning-routine)

Sijainnin merkitys vähenee, datan merkitys kasvaa

Jos teknologinen kehitys vähentää sijainnin merkitystä, niin se toisaalta kasvattaa datan tärkeyttä. Kiinteistöjen pyörittäminen, käsittäen muun muassa tilaratkaisujen suunnittelun, käyttäjäpalvelut ja kiinteistön ylläpidon, tulee perustumaan mitattuun dataan.

Rakennusten tuhannet anturit tuottavat reaaliaikaista tietoa siitä, missä ja milloin ihmiset liikkuvat, mitä he tiloissa tekevät, millaisissa olosuhteissa he ovat tyytyväisiä ja milloin laitteet tulevat elinkaarensa päähän.

Datan avulla muokataan tilaratkaisuja käyttäjille sopivimmiksi, resursoidaan oikea määrä henkilökuntaa tuottamaan käyttäjien haluamia palveluja ja suunnitellaan laitehuollot perustuen niiden todelliseen tarpeeseen. Tämä on suuri muutos nykytilanteeseen, jossa tyypillisesti kerätään mittausdataa vain energiankulutuksesta.

Suostuuko kukaan jatkossa omistamaan, vuokraamaan tai tuottamaan palveluja rakennuksessa, josta ei ole saatavissa riittävästi mittausdataa? Ilman mitattua tietoa kun on hankala johtaa ja kehittää toimintaa.

Kiinteistön käyttäjät tarjoavat arvokasta tietoa

Ehkäpä kuitenkin se arvokkain tieto liittyy meihin kiinteistön käyttäjiin. Markkinoinnin ja kiinteistössä toimivien palveluntarjoajien näkökulmasta mielenkiintoista tietoa ovat käyttäjien tarkemmat profiloinnit ja tilankäyttöhistoriat. Tätä tietoa voidaan jo nykyisin tuottaa videoanalytiikkaohjelmilla ja sisäpaikannusteknologioilla, jotka kertovat käyttäjien sijainnin lisäksi heidän iän, sukupuolen ja tunteet.

Tämä tarjoaa valtavasti mahdollisuuksia kohdistaa tarjontaa perustuen käyttäjien taustoihin, aikaisempaan käyttäytymiseen ja reagointiin. Internetin selaushistorian perusteella pystytään kertomaan melko paljon mielenkiinnonkohteistamme.

Vastaavaa analyysia pystyttäisiin tekemään tilankäyttöhistoriammekin avulla, esimerkiksi siitä, millaiset liikkeet ja tilat meidät kiinnostavat kauppakeskuksessa.

Datan avulla voidaan myös kehittää asiakaspalvelua ja palvelu voi tulevaisuudessa olla hyvinkin personoitua, sillä se voi perustua historiatietoihin tilanteista, jotka saivat juuri sinut hyvälle tuulelle.

Internetiä ja mobiilisovelluksia käyttäessä olemme tottuneet jakamaan henkilökohtaisia tietoja, joiden perusteella meille tarjotaan kohdennettua mainontaa ja palveluja. Olemmeko valmiita jakamaan vastaavia tietoja myös rakennuksen kanssa?

Esimerkiksi perustuen aiemmin kerättyyn tietoon voisi toimiston virtuaalinen vahtimestari tarjota juuri sinulle sopivaa työskentelytilaa, sisäilmanolosuhteita sekä lounaspaikkaa.

Itse en ainakaan tällaisesta ehdotuksesta pahastuisi. Pahastuisitko sinä?

Visionäärejä tarvitaan rakentamisessakin

Innovaatiostrategia
Granlundin innovaatiostrategian tiekartta vuosille 2017-2021.

Rakentamisen ja ylläpidon laadussa on käyttäjäpalautteen ja alan imagon perusteella vielä paljon kehittämistä. Tarvitaan kokonaisvaltaisempaa suunnittelua, jossa käyttäjät, arkkitehdit, urakoitsijat ja tekniset suunnittelijat yhteistyössä luovat energiatehokkaita ja käyttäjiensä hyvinvointia edistäviä rakennuksia. Paraskaan suunnittelu ei yksin riitä, vaan hyvä lopputulos edellyttää tiiviissä yhteistyössä työskentelevää urakoitsija- ja laitetoimittajajoukkoa, joka ei optimoi omia etujaan, vaan pyrkii yhdessä toimivaan ja terveeseen lopputulokseen.

Yksi lupaavimmista uusista toimintamalleista on niin sanottu allianssimalli, jossa käyttäjät, suunnittelijat ja toteuttajat työskentelevät yhteisvastuullisesti hankkeen eduksi ja mahdolliset voitot tai tappiot jaetaan kaikkien osallistujien kesken.

Vielä 10 vuotta sitten tietomallit tuntuivat utopialta

Huonot uutiset peittoavat helposti rakennusalalla tapahtuneet myönteiset kehityksen kehitysaskeleet. Malliesimerkkinä onnistumisista voi ottaa tietomallipohjaisen suunnittelun, joka vielä noin 10 vuotta sitten tuntui monesta toimijasta liian työläältä ja utopistiselta voidakseen kehittyä ja yleistyä normikäytännöksi.

Muistan elävästi BIMin suomalaisen uranuurtajan, Granlund Oy:n entisen toimitusjohtajan Reijo Hännisen esitykset tietomallista eräälle vaasalaiselle kiinteistöjohtajalle. Edelläkävijän tie ei ole aina helppo, mutta visionääri Reijo uskalsi tuoda esille ja puolustaa fiksuiksi näkemiään kehityspolkuja. Myös kyseinen asiakas oli visionääri, ja seuraavat heidän kohteensa suunniteltiinkin mallintaen.

Visiönäärejä tarvitaan.

Nykyisin tietomallisuunnittelu on arkipäivää, ja mallinnuksen hyödyt ovat selvillä. Tilojen tulevat käyttäjät voivat nauttia tietomallien visualisoinnin eduista, sillä heidän on mahdollista nähdä ja ymmärtää jo suunnitteluvaiheessa, millaisia tiloja heille suunnitellaan.

Tietomallinnus mahdollistaa suunnitelmien kommentoinnin ja toimimattomien ratkaisujen korjaamisen jo suunnitteluvaiheessa. Tietomalli hyödyntää myös monien työmaiden tekniikka-asennusten koordinointia ja tarkasti laaditulla mallilla toimittajilta voidaan saada luotettavia urakkahintoja. Tietomallista saatavien massalistojen heikko hyödynnettävyys herättää kummastusta ja voisikin kysyä, olisiko jo aika ottaa ne urakkalaskennan pohjamateriaaliksi.

Seuraava askel on BIM to FM

Seuraava, lähivuosina toteutuva askel on tietomallien valjastaminen helpottamaan kiinteistöjen huoltoa ja ylläpitoa eli BIM to FM. Pilottihankkeita on käynnissä esimerkiksi Senaatti-kiinteistöillä.

Granlundilla on löytynyt talotekniikka-alan visionäärejä jo lähes 60 vuoden ajan. Olemme olleet mukana kansainvälisessä kehitys- ja innovaatiotoiminnassa, jotta voimme tarjota asiakkaillemme ajanmukaisia ratkaisuja, jotka lisäävät heidän kiinteistöjensä ja käyttäjiensä hyvinvointia, ja vaikuttavat osaltaan heidän liiketoimintaansa myönteisesti.

wasa_station
Kuva: Wasa Station

Tänään IoT, Big Data ja tekoäly luovat mielenkiintoista painetta uuteen ajatteluun hieman konservatiiviselle alallemme. Innovaattorit uskovat esimerkiksi, että lähitulevaisuudessa huoltoinsinöörejä ja huoltomiehiä ei tarvita selvittämään, miksi tilaolosuhteet eivät mahdollisesti ole tyydyttävällä tasolla.

Analyysin tekevät tekoälyllä varustetut automaatiolaitteet, jotka kertovat itse kenet kannattaa kutsua korjaamaan vika, mitä varaosia pitää ottaa mukaan, ja miten korjaus suoritetaan. Muutamia isomman mittakaavan pilottikohteita on Suomessa jo suunnitteilla, muun muassa Pohjanmaan uusi ylpeys, kongressi- ja liikekeskus Wasa Station.

Monille päivittäin rakennushankkeiden käytännön haasteiden kanssa painiville edellä esitetty voi kuulostaa utopistiselta. Veikkaukseni kuitenkin on, että visionäärimme ovat tälläkin kertaa oikeassa.

Kirjoittaja on Granlund Pohjanmaan toimitusjohtaja.

Digitaalinen kaksonen

Kirjoittaja Tero Järvinen on Granlundin teknologiajohtaja

Termi ”Digital Twin” on näkynyt viime aikoina silloin tällöin ulkomaisissa kirjoituksissa, joissa teemana on ollut tietomallien käyttö ylläpidossa.

Termi on mielestäni hyvä, koska se luo ajatustasolla ympäristön rakennusten analysoinnille ja ohjaamiselle. Termi sinänsä ei ole uusi, se on ollut jo vuosia käytössä mm. mekaniikkateollisuudessa.

Tarvitsemme rakennuksen digitalisen kaksosen, jos aiomme hallita sensoreiden synnyttämää valtavaa tietomäärää ihmiselle ymmärrettävässä muodossa.

Kun keräämme informaatiota rakennuksesta ja sitä analysoimalla luomme uutta tietoa, tarvitsemme tavan visualisoida sitä käyttäjälle. Yksinkertaisin visualisointitapa on esim. värjätä tiloja riippuen mitatusta lämpötilasta. Ihminen ymmärtää, että mitä punaisempi tila, sitä kuumempi se on.

Digitaalinen kaksonen synnytetään API –rajapinnoilla sekä alusta-ajattelulla

Jotta pystymme luomaan digitaalisen kaksosen, tarvitsemme reseptiksi vähintään:
1. Rakennuksen graafisen tietomallin, standardisoidulla tai tiedossa olevalla tietosisällöllä
2. Alustan, joka yhdistää graafisen näkymän pilvipalveluiden tietosisältöihin.
3. Dokumentoidut (tai avoimet) rajapinnat, joilla eri järjestelmät kommunikoivat keskenänsä

Järvinen periaatekaavio API
Kuva 1: Periaatekaavio dokumentoitujen API:en avulla rakennettuun kehitysympäristöön.

Yksi tärkeä asia on ymmärtää staattinen ja dynaamisen tiedon ero. Staattisesta tiedon esimerkkinä toimii mm. ilmanvaihdon palvelualue. Se ei muutu, jollei rakennukseen tehdä konkreettisia muutostöitä.

Dynaamisen tiedon esimerkkinä toimikoon tilan lämpötila. Sitä mitataan jatkuvasti ja mittaustuloksen perusteella voidaan analysoida, onko tilassa kaikki OK. Jos ei ole, niin staattisen IV-palvelualuetiedon perusteella voidaan päästä käsiksi lisätietoon, esim. IV-koneen ulospuhalluslämpötilaan ja analysoida, onko se kunnossa.

Yksittäisen tilan tai tiloista koostuvan palvelualueen välille muodostetaan siis yhteys, jonka kautta voidaan lähteä automaattisesti selvittämään mahdollisia ongelmakohtia kysymykseen: ”Miksi tilassa on kuuma?”

Analysoinnin perusteella järjestelmän tulee pystyä esittämään käyttäjälle mahdollisia vaihtoehtoja ongelman syyksi. Tietoa kerätään myös ohi rakennusautomaatiojärjestelmän, mm. API rajapinnoilla varustetuista IoT antureista, joista saatujen lisätietojen perusteella digitaalinen kaksonen muodostaa kokonaiskuvan.

Järvinen mallinnus
Kuva 2: Esimerkki Granlund Manager Metrix –prototyypistä, jossa kiinteistöautomaatiojärjestelmä syöttää lämpötiloja pilvipohjaiseen tietomalliin.

Visiona ”Virtuaalinen kiinteistö, jossa käyttäjä ja rakennus kommunikoivat keskenään”

Granlund on julkaissut Innovaatiostrategian vuosille 2017-2021.

Innovaatiostrategian visiona on saavuttaa ”Virtuaalinen kiinteistö, jossa käyttäjä ja rakennus kommunikoivat keskenään”

Kun pystymme yhdistämään virtuaalisen rakennuksen käytettävissä olevaan staattiseen ja dynaamiseen tietoon, pystymme niiden avulla luomaan uutta informaatiota. Kuljemme analysointien avulla kohti raportoivaa kiinteistöä.

Seuraava askel analysoinnista on kiinteistön käyttäytymisen ennustaminen. Tässä vaiheessa pystymme simuloimaan automaattisesti esim. kiinteistön energiankulutuksen ja sisäympäristön olosuhteet seuraavalle päivälle sääennustuksen sekä tulevan ihmiskuorman ja sen aikataulujen perusteella. Tällä tiedolla pystymme ohjaamaan järjestelmää ennakoivasti, ilman manuaalisäätöjä.

Näin olemme matkalla kohta oppivaa kiinteistöä. Kiinteistö kehittää itsellensä vuosien saatossa omaa tekoälyä oppien tekemistään virheistä mm. silloin, kun tehty ennustus ei vastannutkaan kiinteistön todellista, mitattua tilannetta.

Oppiva kiinteistö tarvitsee käyttäjäpalautetta, jonka avulla tuotetaan tilojen käyttäjille optimaalisinta olosuhdetta. Vain käyttäjä voi tietää, mitä hän haluaa – siihen ei edes tekoäly auta. Tämän lisäksi kiinteistön käyttöä anonyymisti seuraamalla ja analysoimalla pystymme muodostamaan kuvan miten käyttäjäjoukko vaikuttaa kiinteistön toimintaan. Jo pelkkä oppiminen siitä, mikä on kiinteistön käyttöaste eri ajankohtina kertoo paljon talotekniselle ohjausjärjestelmälle – puhumattakaan, mitä se kertoo yrityksen johdolle kiinteistön soveltuvuudesta oman liiketoiminnan harjoittamiseksi.

Emme voi kuitenkaan unohtaa kiinteistön fysikaalisia ominaisuuksia, kiinteistön on toimittava kuten se on suunniteltu toimivan. Granlund-konsernin 2020 -strategian missiona on ”Hyvinvointia rakennetussa ympäristössä”.

Tätä tavoitetta toteutamme myös Innovaatiostrategiassamme, kun muistamme että: ”Käyttö ohjaa kaikkea tekemistämme”.

Kuva 3: Granlundin innovaatiostrategia julkaistiin keväällä 2017, sen keskiössä ovat käyttäjät ja hyvinvointi.

Healthy Buildings: Fad or the Future?

GC_Ken_Dooley
Writer Ken Dooley works at Granlund’s Innovation department.

The Health and Well-being boom seems to be influencing every industry at the moment and it’s no surprise that this also includes the real estate sector. This is especially relevant to office buildings where more and more employers want to ensure that they are providing a healthy workplace. The trend is growing as it is seen as an important way to attract and retain staff and also to increase productivity by decreasing sick leave.

Building design

A recent article in the Guardian discussed this trend in the context of the Dutch office market and focused on the ability of certain office designs to reduce the risk of employee burnout. So the question everyone is asking is: how do you design a building to be healthy?

The Amsterdam-based design studio, D/DOCK, has identified 10 indicators which together make up their healing office concept. The indicators include indoor climate, daylight, physical activity, healthy food, diversity and nature. D/DOCK believe that if these elements are improved, then sick leave can be reduced by up to 30% and productivity can be improved by up to 20%. They also claim that the end result is a longer life expectancy for employees as they spend such a large proportion of their time in the workplace.

So from a building design point of view this means greater focus on indoor air quality and maximising daylight. It means healthier food in the restaurants and a greater focus on encouraging more activity while at work. This could be as simple as encouraging people to take the stairs instead of the elevator or the emergence of treadmills under our desks!

johnson-treadmill.jpg.662x0_q70_crop-scale.jpgPicture: Steven M. Johnson

WELL Building Standard

Guidance on how to design healthy buildings can also be found in the WELL building standard. In October 2014, the international WELL building institute launched the world’s first standard that focuses exclusively on improving human health and well-being through the built environment.

The purpose is to measure, certify and monitor the performance of building features that impact health and well-being. It focuses 105 criteria which includes traditional design measures such as internal conditions and daylight but also food, activity, safety and many more.

Real-time monitoring

Another industry area that is commanding attention is the real-time monitoring of workplace activity. This is being driven by HealthTech such as wearable devices or smartphone apps which gives the user real-time feedback on daily targets such as the number of steps taken that day.

In the US most of the large health insurers have or are about to offer discounts to employees using these kinds of devices. While, in Finland, LähiTapiola insurance group have announced a pilot to offer discounted health insurance to people who use the Wellmo app. In one US study more than 20,000 people chose to wear activity tracking devices at work and after 2 years the organisers claim that the fitness tracker group had 59% lower healthcare costs than their colleagues without trackers. Another study using fitbits claimed an average of 25% less per person in healthcare costs than a control group.

We at Granlud are also committed to delivering healthy buildings so if you are interested in anything from daylight modelling to WELL certification then let us know!