Digitaalinen kaksonen tuo reaaliaikaisen näkymän älytalon toimintaan

Centria-ammattikorkeakoulu, Keski-Pohjanmaan koulutusyhtymä Kpedu ja Kokkolan yliopistokeskus Chydenius ovat yhdistäneet osaamisensa ÄKA-hankkeessa, jossa rakennetaan kampusalueelle älykästä konseptitaloa. Kpedu koordinoi hanketta ja vastaa konseptitalon suunnittelusta ja rakentamisesta. Projektissa on hyödynnetty koulutusorganisaatioiden monialaista osaamista, myös opiskelijat ovat päässeet osallistumaan rakentamiseen.

– Yhteistyö on ollut sujuvaa ja hanke on toiminut hyvin eri osapuolten omilla osaamisalueilla, kertoo projektipäällikkö Markku Hartikainen Centria-ammattikorkeakoulusta.

Rakennus etenee – teknologia jo pitkällä

Hartikaisen mukaan fyysinen rakennus on kuluneen vuoden aikana edennyt rakenteellisesti pitkälle. Katto ja ikkunat ovat paikoillaan, mutta sisätyöt ja tekniset järjestelmät ovat vielä kesken. Sensorit on osittain asennettu, mutta niiden keräämä data ei ole vielä käytössä hankkeen kehitystyössä. Tekninen tila ja ohjausjärjestelmät ovat rakenteilla, ja niiden avulla tullaan mahdollistamaan kaksisuuntainen tiedonsiirto rakennuksen ja digitaalisen kaksosen välillä. Centria on keskittynyt hankkeessa digitaalisen kaksosen kehittämiseen hyödyntäen suunnittelutoimistoilta saatuja IFC-tiedostoja. IFC on kansainvälinen avoin tiedostomuoto rakennusalan tiedonsiirtoon eri järjestelmien välillä.

– Olemme kehittäneet BIM (Building Information Model) -palvelua, joka mahdollistaa 3D-mallien luomisen IFC-vientitiedostojen pohjalta ja yhdistää automaattisesti eri suunnittelualojen IFC-tiedostot, kuten arkkitehti-, LVI- ja sähkösuunnitelmat yhdeksi 3D-malliksi. Tavoitteena on ollut automatisoida tietojen yhdistämisprosessi niin, että sitä voidaan hyödyntää joustavasti digitaalisen kaksosen pohjana erilaisissa kohteissa, Hartikainen kertoo.

Teknologiat yhdistyvät älykkääksi kokonaisuudeksi

Digitaalinen kaksonen rakentuu Centrian hankkeessa kehittämälle SASH (Smart and Sustainable Housing) -alustalle, joka koostuu useista avoimen lähdekoodin teknologioista. SASH yhdistää konseptitalon, sensoridatan, BIM-mallit ja muut datalähteet yhdeksi kokonaisuudeksi. Alusta tarjoaa rajapinnat, joiden kautta konseptitalon sensorit, mittaukset, säädöt ja ohjaukset voidaan tuoda eri sovelluksiin ja käyttäjäryhmille.

Godot -moottorilla visualisoitu konseptitalon digitaalinen kaksonen toimii käyttöliittymänä ja tarjoaa 3D-näkymän konseptitalosta sekä mittareita ja ohjaustoimintoja, kun taas SASH-alusta toimii tiedonhallinnan ja ohjauksen keskuksena. Näin syntyy järjestelmä, jossa rakennuksen tilaa voidaan seurata ja ohjata reaaliajassa, mahdollistaen myös ennakoivan huollon. Hartikaisen mukaan hankkeessa tullaan myös testaamaan tekoälyn käyttöä datan analysointiin ja tilojen valvomiseen.

– Yliopistokeskus Chydenius on asentanut konseptitaloon muun muassa lämpötilaa ja kosteutta seuraavia sensoreita sekä IoT-laitteita ja kehittänyt rajapinnan, johon data kerätään hyödynnettäväksi SASH-alustalla. Tekoälyä hyödyntämällä voidaan esimerkiksi tunnistaa tilanteita, joissa olosuhdedata ei vastaa odotettua käyttötilannetta, kuten kosteuspoikkeama tai muutos vedenkulutuksessa, Hartikainen kertoo.

Kohti käyttövalmista älykotia

Tulevan syksyn aikana rakennus pyritään viimeistelemään käyttövalmiiksi ja sisustamaan asumiskäyttöön, jolloin teknologiaa päästään testaamaan reaaliaikaisen datan avulla. Tavoitteena on rakentaa järjestelmä, joka ei ainoastaan seuraa, vaan myös oppii ja reagoi käyttäjien tarpeisiin.

Älykäs ja kestävä asuminen -hanke toteutetaan 1.8.2023–31.7.2026 välisenä aikana ja se on Euroopan unionin osarahoittama. Rahoituksen on myöntänyt Keski-Pohjanmaan liitto.

Lisätietoja