Masterminds – Maisteriainesta

Ylemmän ammattikorkeakoulutuksen ytimessä

Avainsana: talotekniikka

Standardoinnilla tehokkuutta rakennusten elinkaaren informaation hallintaan
16.5.2023
Metropolia Master's bloggers

Teknologia kehittyy nopeasti ympärillämme, mutta ihmisten ja organisaatioiden toiminnan kehitys teknologian mukana ei ole usein yhtä nopeaa. Viime vuosina myös rakennusalalla ohjelmistot ovat kehittyneet harppauksin ja tietomallintaminen on jatkuvasti edistyneempää. Standardi ISO 19650 vastaa uusien teknologioiden tuomiin mahdollisuuksiin tehostaa rakennusten suunnittelua, rakentamista ja ylläpitoa. Uudet pilvipalvelut, kiinteistöhallinta- ja suunnitteluohjelmat ovat kehittyneet paljon, mutta rakennusalalla toimivien organisaatioiden ja ihmisten toiminta ei ole muuttunut vastaamaan uuden teknologian luomia mahdollisuuksia. Tätä kehitystä varten on luotu standardi ISO 19650, joka käsittelee informaation hallintaa rakennetussa ympäristössä, jossa hyödynnetään tietomallintamista. Tässä blogissa käsittelen rakennusten elinkaaren aikaista informaation hallintaa ja uudehkon ISO 19650 -standardin käyttöönottoa Sweco Finlandissa ja käyttöönoton tuomia hyötyjä. Standardin otsikko on pitkä: ”Rakennuksia ja infrarakenteita koskevien tietojen organisointi ja digitalisointi, mukaan lukien rakennetun ympäristön tietojen mallintaminen ja hallinta hyödyntämällä rakennettujen kohteiden tietomallinnusta (BIM)”. Tarve selvittää, mitä muutoksia standardin ISO 19650 käyttöönotto vaatii Sweco Finlandin organisaatiossa, oli keskiössä aloittaessani opinnäytetyötä, jonka tekeminen kuuluu osaksi ylempää ammattikorkeakoulututkintoa. Suoritan tutkintoa Metropolia ammattikorkeakoulusta, josta olen valmistumassa talotekniikan tutkinto-ohjelmasta suuntautuen LVI-tekniikkaan. Opinnäytetyöni aihe ilmeni sattumalta, kun työnantajallani Sweco Finlandilla otettiin käyttöön BIM360-pilvipalvelu. Kyseinen pilvipalvelu määritellään ISO 19650 -standardissa yhteiseksi tietoympäristöksi, joka on englanniksi Common Data Environment (CDE) (SFS 19650-1 2019: 12). Pilvipalvelun käyttöönoton aikana ilmeni tarve selvittää, mitä standardi ISO 19650 sisältää ja mitä muutoksia sen käyttöönotto vaatii Sweco Finlandin projektitoimintaan. Opinnäytetyöni otsikoksi tuli ”Standardien ISO 19650-1 ja -2 implementointi Sweco Finland organisaation suunnitteluprosessiin”. Informaation hallinnan haasteet rakennuksen elinkaaren aikana Rakennuksen elinkaari sisältää usein erilaisia vaiheita suunnittelusta käyttövaiheeseen. Käyttövaiheen jälkeen seuraa usein korjaus- ja muutosvaiheita, joiden jälkeen seuraa taas uusia käyttövaiheita. Tavallisesti näissä jokaisessa vaiheessa rakennukseen liittyvää tärkeää informaatiota katoaa ajan kuluessa, koska kaikki oleellinen informaatio ei siirry vaiheesta toiseen (EFCA 2019: 25). Tätä ilmiötä selvitetään EFCA:n (2019: 29) laatimassa kuvassa 1, joka kuvaa projektin elinkaaren informaatiopohjaa. Esimerkiksi suunnitteluvaiheessa osa suunnittelijan tuottamasta informaatiosta ei tavoita käyttövaiheessa huoltohenkilöä, jolle suunnitteluvaiheessa tuotettu informaatio olisi hyödyllinen, kuten laitetiedot tai mitoitusarvot. Toisaalta myös rakennuksen käyttövaiheessa tuotetaan informaatiota, jota olisi mahdollista hyödyntää myöhemmin seuraavassa suunnitteluvaiheessa lähtötietoina, kuten vaihdetut laitteet tai muut tehdyt muutokset. Ongelma tässäkin tapauksessa on se, että tuotettua informaatiota ei tallenneta sellaiseen paikkaan, josta se olisi seuraavassa vaiheessa löydettävissä. Standardoinnin hyödyt informaation hallinnassa ISO 19650-standardi määrittää informaation hallinnalle rakennuksen projekti- ja käyttövaiheiden prosessit sekä niihin liittyvät tehtävät eri osapuolille. Standardin käytöllä varmistetaan, että rakennuksen elinkaaren aikana tuotettu informaatio on hyödyllistä elinkaaren eri vaiheissa, on riittävän laadukasta ja siirtyy eri vaiheiden välillä (EFCA 2019: 28–29). Standardi määrittelee lisäksi paljon uusia termejä, jotka liittyvät informaation hallintaan rakennushankkeissa, joissa hyödynnetään tietomallintamista (BIM). Standardin mukaan toimiminen vähentää suunnitteluhankkeiden ongelmia eri suunnittelualojen yhteensovituksessa ja ristiriitoja suunnittelualojen välillä. Kun kaikki hankkeen suunnittelualat kehittävät suunnitelmiaan yhteisessä tietoympäristössä, on jokaisella suunnittelualalla käytössään aina ajantasainen informaatio, kuten tietomallit, tasokuvat ja muut dokumentit. Kun jokaisella suunnittelijalla on käytössään ajantasainen ja laadukas informaatio, vältetään turhaa työtä, eli hukkaa suunnittelussa. Kun hukka vähenee, toiminta tehostuu. Standardin mukainen yhteisen tietoympäristön (CDE) työnkulku on tähän ongelmaan erittäin tarpeellinen ratkaisu. (EFCA 2019: 15–16.) Standardin käyttöönotolla on mahdollisuus tehostaa rakennusalan tuottavuutta, jonka kehitys on ollut jäljessä useisiin muihin aloihin verrattuna (ETLA 2020). Uusi teknologia luo uusia mahdollisuuksia, mutta vaatii myös uudenlaista toimintaa organisaatioilta ja ihmisiltä organisaatioissa. Standardia ISO 19650 ei käytetä vielä kovin yleisesti Suomessa, mutta Euroopassa eri maissa sen käyttö on jo yleistä (Mwila, L., Rautiainen, J. & Lehtoviita, T. 2022). Työnantajallani Swecolla standardia käytetään useissa Euroopan maayhtiöissä yleisesti ja Suomessa standardi ollaan ottamassa käyttöön, koska on tunnistettu sen käyttöönoton mahdollistamat edut. Sweco-konsernissa standardia ollaan ottamassa käyttöön vaiheittain kaikissa maayhtiöissä. Opinnäytetyössäni havaitsin, että standardin käyttöönotto vaatii henkilöstön kouluttamista, uusia toimintatapoja ja uuden teknologian hyödyntämistä. Opinnäytetyöni oli osa standardin käyttöönottoa Sweco Finlandilla, jossa standardin käyttöönottoa jatketaan edelleen. Kirjoittaja: Blogin kirjoittaja Arttu Sirkka työskentelee projekti-insinöörinä Sweco Finland Oy:ssä ja opiskelee YAMK-tutkintoa Metropolia ammattikorkeakoulussa talotekniikan tutkinto-ohjelmassa. Lähteet: Ahonen A., Ali-Yrkkö J., Avela A., Junnonen J., Kulvik M., Kuusi T., Mäkäräinen K. & Puhto J. Rakennusalan kilpailukyky ja rakentamisen laatu Suomessa -raportti. 2020. Verkkoaineisto. Elinkeinoelämän tutkimuslaitos ETLA. <https://www.sttinfo.fi/tiedote/rakennusalalla-on-merkittava-rooli-suomen-kansantaloudessa-mutta-alan-tuottavuus-polkee-paikallaan?publisherId=3695&releaseId=69879582>. Luettu 24.4.2023. BIM and ISO 19650 from a project management perspective. 2019. Verkkoaineisto. European Federation of Engineering Consultancy Assosiations, EFCA. < https://www.efca.be/sites/default/files/BIM_Flipbook/index.html >. Luettu 24.4.2023. Mwila, L., Rautiainen, J. & Lehtoviita, T. 2022. Benchmarking BIM maturity level in various European countries to develop BIM competence in Finland. Verkkoaineisto. LAB RDI Journal. < https://www.labopen.fi/lab-rdi-journal/benchmarking-bim-maturity-level-in-various-european-countries-to-develop-bim-competence-in-finland/ > Luettu 24.4.2023. SFS-EN ISO 19650-1. Rakennuksia- ja infrarakenteita koskevien tietojen organisointi ja digitalisointi, mukaan lukien rakennetun ympäristön tietojen mallintaminen ja hallinta hyödyntämällä rakennettujen kohteiden tietomallinnusta (BIM). 2019. Osa 1: Käsitteet ja periaatteet. Helsinki: Suomen Standardisoimisliitto.

Lue lisää

Huurteen ja jään muodostuminen ilmanvaihtolaitteissa – piileekö vaara korkeuksissa?
3.5.2022
Eero Mikkonen

Korkeiden asuinrakennuksien suosio kasvaa Suomessa. Tässä kirjoituksessani kerron opinnäytetyöstäni, jossa olen tutkinut jään ja huurteiden muodostumisesta seinäpuhalluksen ja ulkoilman sisäänottolaitteissa. Suunnitteluhaasteita nimittäin korkeissa rakennushankkeissa riittää, ja rakentamismääräyskokoelma, jota on käytetty apuna rakennuskohteiden suunnittelussa, poistui käytöstä vuonna 2018. Tämän seurauksena LVI-suunnittelijoiden suunnitteluvastuu kasvoi merkittävästi. LVI-suunnittelijoiden osaamistaito tullaankin punnitsemaan perusteellisesti rakennusvalvonnassa.   Hajautetulla ilmanvaihdolla tavoitellaan säästöä kustannuksissa Hajautetun ilmanvaihdon suosio on kasvussa korkeissa rakennuksissa. Keskitetty IV-koneellinen ilmanvaihto vaihtoehto voi olla liian kallis toteuttaa, koska keskitetylle IV-koneelle tulee suunnitella omat huonetilat tarvittaviin kerroksiin. Keskitetty IV-koneen ilmanvaihtokanavien hajautukset tarvitsevat myös paljon hormitilaa. Haasteita ilmenee myös, jos rakennuskohde on korkea ja leveys- ja pituussuunnaltaan pieni ja siten hormien sijoittaminen kohteelle voi olla tietyissä tilanteissa jopa mahdotonta. Hajautetun ilmanvaihtokoneen ulkoilmanoton ja tilojen poistoilman ulospuhalluksen johdattamisessa käytetään julkisivuille asennettavia poistoilman ulospuhalluksen ja ulkoilman sisäänoton laitteita. Seinäpuhallus- ja ulkoilman sisäänottolaitteille tehtävien EUROFINS R074-sertifikaattitutkimusten perusteella voidaan todentaa päätelaitteiden huurtuvan maksimissaan 100 g. Sertifikaatin mukaisessa tutkimuksessa ei ole kuitenkaan otettu huomioon tilannetta, jossa päätelaitteet asennetaan eri korkeudelle kuin laboratorio-olosuhteissa. (Talotekniikkainfo 2021.) Rakentamismääräyskokoelman poistuessa on tilalle tullut Talotekniikkainfo-oppaita ja myös oma nettisivusto: https://talotekniikkainfo.fi/. Huurteen ja jään muodostuminen päätelaitteille on valitettavasti jäänyt syrjään LVI-suunnittelussa. Ympäristöministeriön asetuksissa on kuitenkin mainittu, että pää- ja erikoissuunnittelijoiden tulee suunnitella rakennuksen ilmanvaihto siten, että rakennuksen sisäiset ja ulkoiset kuormitustekijät, kuten tuuli ja kosteus, eivät heikennä ilmanlaatua. Lisäksi ilmanvaihtuvuuden tulee toimia kohteen käyttöiän verran. (Talotekniikkainfo 2021.) Jään ja huurteen muodostumiseen vaikuttavia tekijöitä Vesi on jään ja huurteen muodostumisen kannalta tärkein lähde. Ilman kosteutta jäätä tai huurretta ei muodostu. Ilmakehämme ulkoilman merkittävimmät tekijät jään ja huurteen muodostumiseksi ovat (Karttunen ym 2008.): Lämpötila: Ilman lämpötila on jään ja huurteen muodostumisen yksi merkittävin vaikuttaja. Normaalissa ilmanpaineessa maan pinnalla jäätä ja huurretta muodostuu 0 asteen lämpötilassa.  (Karttunen ym 2008.) Ilmanpaine: Ilmanpaine vaihtelee eri korkeuksissa. Mitä korkeammalle nousemme, sitä pienempi on ilmanpaine. Ilmanpaineen laskiessa jään muodostumiseen tarvitaan kylmempää ilmaa kuin maan pinnalla. Esimerkiksi Mount Everest -vuoren huipulla vesi kiehuu jo 70 asteen lämpötilassa ja jäätyy hieman alle < 0 asteen lämpötilassa. (Karttunen ym 2008.) Kosteus: Kosteutta ilmenee ilmassa vesihöyrymuotona. Vesihöyry pysyy höyrymuodossaan, kunnes vesihöyryn osapaine ylittää kriittisen pisteensä, jolloin höyry alkaa tiivistyä vedeksi. Samoin käy, kun ilman vesihöyry saa kosketusta jonkin kappaleen pintalämpötilan kanssa, jos kyseinen kappale on viileämpi kuin ilman kastepistelämpötila. Tämä ilmiö on havaittavissa esimerkiksi kylmän juomapakkauksen pinnalla. Kun otamme jääkaappiviileän juoman lämpimään huoneilmaan, viileän tölkin tai pullon pinnalle alkaa muodostua kosteutta. (Sandberg 2014.)   Kosteus asuntojen sisällä Ilmakehän ilmanlämpötilaan, ilmanpaineeseen ja kosteuteen ihminen ei voi vaikuttaa. Rakennusten sisäpuolella olevaan kosteuteen ja lämpötilaan taas voimme vaikuttaa toiminnallamme. Sisäpuolista kosteutta ei voida myöskään täysin estää, sillä asuntojen käyttäjät tuottavat omalla toiminnallaan erimääriä kosteuskuormia. Kuormaa tuottavat esimerkki peseytyminen, ruuan valmistaminen ja vaatteiden peseminen. Merkittävimmät sisäilman kosteuskuormat muodostuvat seuraavista lähteistä [g/h vesiköyryä / tunnissa] (Ympäristöministeriö 2015): Suihku: 2600 g/h Keittiötoiminta: 600-1500 g/h Kylpy: 600-1500 g/h Vaatteiden kuivaus: Lingottu pyykki 10-50 g/h, kg; vettä tippuva pyykki 20-100 g/h, kg Suositukset jään ja huurteen muodostumisen minimoimiseksi Jään ja huurteen minimoimiseksi hajautetun ilmanvaihtokoneen tulee olla varustettu kosteudenpoistoautomaatiolla. Lisäksi ulospuhalluslaitteen ilmavirran nopeus pitää olla riittävä. Alhainen ulospuhalluslaitteen ilmavirran nopeus edistää jään ja huurteen lisääntymistä ulospuhalluslaitteessa. Hajautetun ilmanvaihtokoneiden ilmavirtojen ohjaus on määritettävä automaatiossa siten, että asunnon käyttöajan ulkopuolella ilmanvaihtokonetta ei voi asettaa poissaolo-tilaan. Pahimpia esimerkkejä on esimerkiksi tilanne, jossa huoneiston asukas käy suihkussa, poistuu sen jälkeen nopeasti ja laittaa lähtiessään asunnosta ilmanvaihtokoneen ilmavirtaohjauksen poissaolotilaan. Tällöin asunnon sisäilman kosteuskuorma nousee suureksi, ja seinäpuhalluslaitteen ulospuhalluksen virtausnopeuden ollessa pieni, jäätä ja huurretta alkaa muodostua ulospuhalluslaitteelle. LVI-suunnittelijoiden ja rakennuttajien tulisi olla entistä tarkempia ja valppaampia julkisivujen seinäpuhalluksen ja ulkoilman sisäänottolaitteiden suunnittelussa ja hankinnoissa. Ei ole olemassa seinäpuhalluksen ja ulkoilman sisäänottolaitteita, jotka eivät missään tilanteissa jäätyisi. EUROFINS R074 -sertifikaattitutkimus on jo hyvä lähtökohta, mutta sekään ei takaa täydellistä varmuutta siitä, että jäätä tai huurretta ei muodostuisi seinäpuhallus- ja ilman sisäänottolaitteisiin.   Lähteet Karttunen, Hannu, Koistinen, Jarmo, Saltikoff, Elena, Manner, Olli. 2008. Ilmakehä, sää ja ilmasto. Helsinki: URSA. Sandberg, Esa. 2014. Sisäilmasto ja ilmastointijärjestelmät.  Talotekniikka-Julkaisut Oy. Talotekniikkainfo. Sisäilmasto ja ilmanvaihto, Esimerkit, Asuntoilmanvaihdon ulospuhallusilman seinäpuhalluksen ja ulkoilman sisäänoton laitevaatimukset. https://talotekniikkainfo.fi/sisailmasto-ja-ilmanvaihto-opas/12-ilmansuodatus (11.06.2021) Ympäristöministeriö. Rakenteiden kosteustekninen käyttäytyminen. [PDF] (23.01.2015) https://www.ym.fi/download/noname/%7B43C6031D-0236-41B1-9D8E-5640E6AB4F9D%7D/111281 Kirjoittaja Eero Mikkonen valmistuu keväällä 2022 LVI-Projekti-Insinööriksi Metropolian Talotekniikan YAMK-tutkinto-ohjelmasta.

Lue lisää

Kestävän rakentamisen koulutusta konttorilla, kotona ja kampuksella
18.5.2017
Metropolia Master's bloggers

Sisäilmaongelmien ja kosteusvaurioiden aiheuttamien terveyshaittojen rahallisen arvon arvioidaan olevan vuosittain jopa 950 miljoonaa euroa. Myös inhimillinen kärsimys on haitta. Sisäilmaongelmiin liittyvien korjausten vuotuinen kustannus on 1500 miljoonaa euroa. Reilu lisäpanostus sisäilman ja kosteusvaurioiden korjaamisosaamiseen maksaisi itsensä takaisin kolmessa vuodessa. Sitä on yritetty mm. pääkaupunkiseudun kuntien Terveet tilat -projektin ja Ympäristöministeriön Kosteus- ja hometalkoiden innoittamina koulutusinterventioina. Talkoiden ansiosta lainsäädäntöön otetiin kolme ”pakollista” pätevyyttä, Kosteusvaurioiden kuntotutkija KVKT, Sisäilma-asiantuntija SISA ja Rakennusterveysasiantuntija RTA. Lainsäädäntöön otettujen pätevyyksien kouluttaminen ja niiden hakeminen kuitenkin käynnistyy hitaasti, ja osaajien tarjonta erityisesti pääkaupunkiseudun ulkopuolella on vähäistä. Koulutukseen osallistuminen koetaan kalliiksi ja työnantajat eivät helposti innostu lähettämään asiantuntijoitaan esimerkiksi viiteen kahden päivän pituiseen koulutukseen. Matkustamiseen kuluu aikaa ja majoituskin maksaa. Ongelmana on koulutukseen kuluva työaika ja kustannukset. Olisiko verkko-oppiminen ratkaisu? Metropolian talotekniikan insinööri (ylempi AMK) -tutkinnon opinnäytetyössäni raportoin sisäilman ja kosteusvaurioiden korjaamisen verkko-oppimiskokeilusta. Kokeilu liittyi Opetushallituksen osin rahoittamaan ”KIRA - opintopolkujen ja pätevyyksien avulla parempaan sisäilmaan” -hankkeeseen, jonka toteuttivat AEL, Kiinteistöalan Koulutussäätiö ja Rateko. Kokeilussa tutkittiin mahdollisuutta lisätä sisäilman ja kosteusvaurioiden korjaamisen osaamista työn ohessa, itselle parhaiten sopivaan aikaan pk-seudun ulkopuolella, ilman matkakustannuksia ja pelkästään verkossa oppien. Verkko-oppimiskokeilu järjestettiin samaan aikaan tavanomaisen lähioppimisen yhteydessä, ja sitä tutkittiin toimintatutkimuksen menetelmin. Tutkimuksessa todettiin, että verkkokoulutus keskeytyi useimmilta. Keskeyttämistä arvioitiin ja päädyttiin kolmeen pääsyyhyn: heikoksi jäänyt opiskelija-ohjaajasuhde, pelkän verkossa oppimisen vuorovaikutuksen vähyys ja yhteisen oppimisen areenan puuttuminen. Verkko-oppimisen toimintamallia on kuitenkin mahdollista kehittää yhteisöllisen oppimisen suuntaan, esimerkiksi seuraavin keinoin. Pääkouluttaja tapaa verkko-oppijan ennen koulutuksen alkua. Ohjauskeskustelussa selvitetään oppijan oppimismahdollisuudet ja esteet. Esteenä voi olla kenties vain tekniikka: etäopiskelusovellusta ei voi asentaa työpaikan tietokoneeseen tietoturvasyistä. Verkkoistunnot on pystyttävä rytmittämään normaaliin työarkeen siten, että istuntojen ei aikana ei hoideta muita työasioita eikä tulla keskeytetyksi. Myös oppimiseen kuuluvien itsenäisten ja ryhmätehtävien tekemiselle on varattava aika aivan kuin mille tahansa työtehtävälle. Kukin oppija jakaa tehtäväpalautuksensa kahden muun oppijan kanssa, keskustelee etänä tai kasvokkain, antaa palautetta ja tekee yhteenvetoja ja johtopäätöksiä verkkoon kirjaten. Oppijoiden kirjautumista istuntoihin on seurattava, jotta keskeyttämistä voidaan ennakoida ja yrittää auttaa poistamaan oppimisen esteitä. Verkko-opetuksen toteutusta ehkä pidetään helppona ja edullisena. Usein kuitenkin havaitaan lukuisia henkilöresursseja vaativia tehtäviä, joiden kustannuksiakaan ei välttämättä ole ymmärretty ottaa huomioon. Harjoittelemalla helppous lisääntyy ja kustannuksetkin pysyvät hallinnassa. Pertti Huhtanen, insinööri YAMK -opiskelija,  rakentaminen, talotekniikka. Pertillä on liike-elämätausta ja hän siirtyi 25 vuoden sivutoimisesta luennoitsijasta Amiedun päätoimiseksi kouluttajaksi 2005. Koulutustaustaltaan hän on tekniikan lisensiaatti (kiinteistöjohtaminen; työpsykologia ja johtaminen), diplomi-insinööri (teknillinen fysiikka: ydintekniikka, energiateknologiat, energiatalous, voimalaitokset), kasvatustieteen maisteri (työn kehittäminen), eMBA (Int’l Business and Marketing), ammatillinen opettaja ja opintoneuvoja. Pertti hakee talotekniikan YAMK-opinnoista kestävän rakentamisen tuoretta tietoa ja yhteiskehittelymahdollisuuksia.

Lue lisää