Haahtelan mallintaman virtuaalitalon avulla voi simuloida sekä suunnittelun että rakentamisen – kustannukset näkyvät välittömästi ja niitä voi lähteä ohjaamaan

Kun talo suunnitellaan ja rakennetaan ensin virtuaalisesti, voidaan suunnittelua ja rakentamista simuloida kohti valittua tavoitetta ennen kuin yhtään viivaa on piirretty tai yhtään tiiltä on muurattu. Simulaatiomallin avulla voi laittaa arkkitehtuurikilpailun ehdotukset taloudellisuusjärjestykseen tai voi ohjata läpinäkyvästi allianssihankkeen tavoitehintaa.

Professori Yrjänä Haahtela esittelee TVD®-simulaatiomallia. Kyseessä on ensimmäinen versio, joka lanseerataan yleiseen käyttöön tämän vuoden puolella. Kuva Saku Metsärinne.

Professori Yrjänä Haahtela on ollut rakentamisen kustannusguru siitä lähtien kun hän teki professori Juhani Kiiraksen kanssa ensimmäisen Kustannustietokirjan 1980-luvulla. Sitä seurasi Taku-ohjelma, jota käytetään hyvin yleisesti uudis- ja korjaushankkeiden kustannusten arvioinnissa.

Nyt uran huipentaa Haahtela TVD-ohjelmisto, jolla toiminta, suunnittelu ja rakentaminen tehdään ensin virtuaalisesti, jotta ratkaisuja voitaisiin tutkia silloin kun niihin voidaan vaikuttaa.

”Se on päätepiste unelmalle nähdä etukäteen se mitä tapahtuu tulevaisuudessa ja päästä näin vaikuttamaan. Se luo myös uuden alun kiinteistö- ja rakentamistalouden ajattelulle”, Haahtela sanoo.

Haahtelan jo 1970-luvun lopulla kehittämä tavoitehintamenettely oli yksi ensimmäisistä Lean-sovellutuksista rakennusalalle koko maailmassa. Leanin peruskäsitteisiin kuuluu Target Costing, josta Kaliforniassa luotiin 2010-luvulla professori Glenn Ballardin johdolla termi Target Value Design. Haahtelan mukaan se unohtaa yhä asiakasarvon, joka on suunnittelijasta riippumaton.

”Asiakasarvon toteuttamiseen tarvitaan koko tuotantoketju; asiakkaan käsitys haluamastaan arvosta, suunnittelun kyky ratkaista asiakasarvo tuotettavaksi rakennukseksi, rakennustuotannon kyky tuottaa rakennus ja rakennuksen käytönaikaiset prosessit.”

Haahtela otti siksi käyttöön termin Target Value Delivery (TVD) eli siinä tarkastellaan koko rakentamisen arvoketjua.

Tiekone simuloi rakennuksen ja rakentamisen

Itse työkalu on simulaatiomalli, joka muutaman avaintiedon (toimiala, mitoitin ja paikkakunta) avulla luo suunnitteilla olevasta rakennuksesta tai olemassa olevasta kiinteistöstä digitaalisen virtuaalimallin, joka käsittää mitoituksen, toiminnan, tilat sekä rakennus-, tekniikka- ja ylläpito-osat.

Simulaatiomallin luomiseen on osallistunut 20-30 kehittäjää ja ohjelmoijaa ja kehitystyöhön on mennyt aikaa kymmenen vuotta. Mukana on parhaimmillaan ollut myös 10 ohjelmistokonsulttia. Ohjelmistossa on yli 50.000 algoritmia mallintamassa rakennusta.

”Tässä on tekoälyä mukana, mutta ei vielä koneoppimista. Sitä kuitenkin tutkitaan”, simulaattorin toinen pääkehittäjä dosentti Ari Pennanen sanoo.

Dosentti Ari Pennanen ja professori Yrjänä Haahtela käyttivät kymmenen vuotta uuden ohjausmallinsa kehittämiseen. Nyt siitä on kiinnostuttu myös Amerikassa.

Simulaatiomallia ylläpidetään rakennushankkeen aikana ja se luo perustan kiinteistöomaisuudelle. Sen avulla voi suunnitella toimintaa, budjetoida, ohjata suunnittelua ja rakennustuotantoa, tutkia kaavojen taloudellisia vaikutuksia, määrittää rakentamisen ja käytön hiilijalanjälki, tutkia omaisuuden arvoa ja kiinteistön kannattavuutta.

”Olemme tehneet ohjelmiston netin yli palveluympäristöön ja suuntaamme nyt luonnollisesti myös Suomen rajojen ulkopuolelle”, Haahtela sanoo.

Ruotsin malli on jo lähes valmis, ja erityisen suuri kiinnostus sitä kohtaan on Yhdysvalloissa.

Jokainen kulttuuri vaatii Haahtelan mukaan jotain pientä muutosta. ”Ruotsin muunnos syntyi nopeasti: kieli ruotsiksi ja eurot kruunuiksi ja muutamat asiat, jotka ovat määräyksissä erilaiset kuin meillä, muutettiin paikallisiksi. Hintatason kalibrointi on vielä hieman kesken. Esimerkiksi Tukholma on hieman Helsinkiä kalliimpi.

Amerikassa jokaisessa osavaltiossa on jotain erilaista, joten siellä muutoksia joudutaan tekemään enemmän. Mielenkiintoista on mallintaa vaikkapa maanjäristyksen huomioon ottaminen Kaliforniassa.

Yrjänä Haahtela kertoo mistä uudessa tavassa ohjata kustannuksia on kyse:

”Rakennusalan paradoksi on, että sitten kun kustannukset syntyvät, niihin ei voi enää vaikuttaa. Siihen on yritetty vaikuttaa kustannusmalleilla eli tilastollisilla tiedoilla. Ongelma on, kun ollaan uudessa tilanteessa ja pitää budjetoida hanke. Silloin pitäisi tietää, että jos tällä suunnitelmalla jatketaan, mikä on lopputulos. Nyt ei sitten puhutakaan enää kustannusarviosta, vaan siitä mitä tästä seuraa.

Ensimmäinen kysymys on, miten asetetaan budjetti. Sitten suunnittelija tekee ensimmäiset luonnokset. Me voimme mitata siitä jotain, mutta vain niistä osista, jotka siihen on piirretty. Koko rakennus hahmottuu vasta kun rakennus on rakennettu. Se takia arviolaskennan keinot ovat tuomittuja epäonnistumaan.

1980-luvun alkupuolella lähdimme miettimään, voitaisiinko kustannukset ajatella aiheutumisen kautta. Jos kohteena on esimerkiksi 5000 neliön koulu Jätkäsaareen, me kiinnitämme jo tällä valinnalla valtavan määrän asioita.

Tähän perustuu Taku-ohjelma, jossa aiheutumisen kautta voidaan luoda budjetti. Takun käytön edellytys on, että joku antaa valmiin tilaluettelon, jota voi hinnoitella. Budjetti syntyy aika hyvin. Takun avulla voi suunnitelmien arviointia varten luoda myös budjetin mukaisen vertailutason, mutta se on vain suuntaa antava, koska siitä puuttuu paljon rakennusosia, eikä mitatun tiedon seurausvaikutuksia kerrota ohjemassa mitenkään. Ohjausmielessä se ei toimi, koska ensimmäinen arkkitehtiluonnos ei kerro, onko se budjetin mukainen.

Meillä oli kuitenkin jo teoria siitä, miten mennä eteenpäin.

Jos meillä on budjetti, se pitää osata jakaa niille elementeille mitä suunnitelmasta näkyy. Ja niille, joita ei näy on oltava budjetin mukainen oletusarvo. Jotta voi ohjata, kaikki mitatun tiedon seurausvaikutukset näihin oletusarvoihin pitää saada selville. Esimerkiksi mikä on ulkoseinän osuus koko hankkeesta, sillä siitä nähdään, että jos arkkitehti piirtää enemmän ulkoseinää, hinta nousee. Mutta se ei riitä. Vaikutukset anturoihin, perusmuureihin, vesikattoon, ilmanvaihtokanaviin ja työmaatehtäviin pitää myös selvittää. Näiden seurausvaikutukset ovat usein isompia kuin itse havaittu muutos.

Empiirisesti on toki tiedetty, mikä vaikutus on sillä, onko talo yksi-, kaksi vai vaikkapa nelikerroksinen tai onko sen muoto L vai suorakaide. Uudessa tilanteessa tästä ei ole mitään apua, kun rakennuksessa on tuhansia osia, jotka ovat monimutkaisesti riippuvaisia toisistaan.”

Toiminta mukaan mitoitukseen

”Ari Pennanen teki 90-luvulla väitöskirjan, jossa hän kytki toiminnan mukaan. Jos otetaan 500 oppilaan koulu, tiedetään hyvin paljonko oppilaat tarvitsevat tilaa. Siitä jää kuitenkin vielä toiminta kokonaan pois. Ari keksi ottaa mukaan aikamallin eli katsotaan paljonko oppilaat ja opettajat käyttävät aikaa missäkin. Kun tämä aika yhdistetään geometriseen mitoitukseen, siitä tulee aktiivinen ohjauskeino.

Lähtökohtana voi olla, että koulu toimii 200 päivää vuodessa. Entä jos se onkin 210 päivää, muuttuuko tilaluettelo, muuttuuko tilantarve? Jos koulun ruokailutilaa voisikin käyttää kouluaikana tai sen ulkopuolella johonkin muuhunkin tarkoitukseen, mitä se vaikuttaisi koulun pinta-alamitoitukseen? Jos asiakkaalle tuotettavaa arvoa pidetään tärkeänä, budjettia ei voi tehdä, ellei sitä tee toiminnan tasolle saakka: mitä toiminta tarvitsee, jotta voidaan luoda tilaohjelma.

10 vuotta sitten mietimme Arin kanssa voisiko kaiken tämän tehdä toisella tavalla. Ei pyritäkään tekemään kustannusarviota, koska se voidaan tehdä vain valmiista suunnitelmista.

Kun puhutaan esimerkiksi BIM-mallista, on väärin sanoa, että suunnittelijat käyttävät tietomallia, koska ne oikeasti vasta luovat sitä. Malli on valmis vasta kun kaikki suunnitelmat on tehty.

Pohdimme, voisimmeko tehdä tilaohjelman, suunnitteluratkaisun ja rakentamisen simuloimalla siten kuin käytäntö toimii. Jos voimme sanoa 500 oppilaan koulusta Jätkäsaaressa millainen rakennus on, silloin emme mallinnakaan kustannuksia vaan rakennusta. Kyseessä on hieman kuin lentokonesimulaattori, jossa simuloidaan myös lentokone.

Jos teemme simulaattorin, jossa näemme rakennuksen etukäteen, silloin voimme palata arviolaskentaan, koska luodussa virtuaalirakennuksessa on nyt kaikki valmiina saippuakuppeihin asti. Voimme ajatella myös toimintaa. Jos koulu onkin auki 210 päivää 200 päivän sijaan, miten toiminta muuttuu?”

Suunnittelu aloitetaan valitsemalla toimiala.

Simulaatiomalli suunnittelee ja rakentaa kuten ammattilaiset sen tekevät

”Tällaista mallia ei voi tehdä tilastollisesti vaan joudutaan menemään konstruktiiviseen maailmaan. Lähdimme ajatuksesta, että kaikki tehdään virtuaalisesti etukäteen niin, että se koskee kaikkea suunnittelua, rakentamista ja työmaata. Se kaikki voidaan simuloida.

Tietokoneeseen on nyt rakennettu koko suunnittelun ja rakentamisen prosessi. Esimerkiksi jos meillä on 5000 neliötä toimistorakennusta, katsomme miten ammattitaitoinen LVI-suunnittelija mitoittaisi sen lämpöjärjestelmän. Kuinka paljon ilmanvaihdossa häviää energiaa, kuinka paljon lämpöä häviää vaipan läpi ja mitkä ovat sisäiset lämpökuormat. Näillä voi mitoittaa lämmitystehot ja radiaattorit etukäteen. Niin LVI-suunnittelijakin toimii. Hän kysyy lähtötietoja ja sen jälkeen hän mitoittaa patteriverkoston.

Lähdetään siis ammattimaisen toimijan toimintakulttuuriin sisään ja luodaan sellainen malli, joka toimii samalla tavalla kuin suunnittelijat ja rakentajat käytännössä toimivat.”

Tilat mitoitetaan niiden käyttäjän toiminnan perusteella
Tilojen ominaisuudet ovat säädettävissä.
Lopputuloksena saadaan kattava digitaalinen malli rakennuksesta rakennusosineen ja niiden hintoineen. Mallin antama kokonaishinta voi olla tavoite johon pyritään tai sitten lähdetään miettimään vaihtoehtoisia polkuja, joilla hintaa saadaan alemmaksi.

Simulaatiota voi käyttää vaihtoehtojen tutkimiseen

”Nyt kun meillä on virtuaalitalo olemassa, voimme aloittaa simuloinnin. Simulaattori on siitä kiva, että siinä voi kokeilla, että entä jos tekisimme näin, mitä siitä seuraa ilman tosimaailman taakkaa. Nyt me nähdään tulevaisuuteen.

Rakentamisen prosessi on hirmu pitkä. Yksinkertaistakin taloa suunnitellaan vuosi ja rakennetaan puolitoista tai kaksi vuotta. Nyt saamme kaiken informaation heti. Joten nyt meillä on työkalut ohjaamiseen. Voimme katsoa, että jos tällä polulla jatketaan, tämä menee metsään, mutta jos me tällä tavalla muutetaan, tällä uudella polulla olemme lähempänä maalia.

Synnytetty virtuaalirakennus on ensimmäinen vaihe, tavallaan hallitseva mestari, joka voidaan haastaa löytämällä parempia suunnitteluratkaisuja. Jos uusi ratkaisu on hyvä, se viedään simulaattorimalliin ja katsotaan mihin se johtaa. Se toimii kuin autonavigaatio.

Mallin tulokset eivät ole pelkkiä tiloja ja kustannuksia vaan voimme kertoa myös hiilijalanjäljen tai aikataulun. Ne kaikki voidaan simuloida.

Esimerkiksi Helsingin Jätkäsaaren kaava-alueella voidaan tutkia, mitä seuraa kaikista kaavamerkinnöistä tuottamalla virtuaalimalli kaikista rakennuksista. Sen jälkeen voimme katsoa paitsi taloudellisia vaikutuksia niin vaikkapa kuinka paljon Jätkäsaareen tarvitaan työntekijöitä kaavaa toteuttamaan tai paljonko sinne tulee uusia ilmanvaihtokoneita.”

Yksilöllisiä rakennuksia tarvitaan ja halutaan

”On tärkeä muistaa, että me haluamme, että rakennukset ovat erilaisia. Se on yksi rakennusalan tärkeimpiä piirteitä. Erilaiset rakennukset ovat myös olennainen osa kulttuurihistoriaamme.

Jos me tehtäisiin samanlaisia taloja, simulaattoria ei edes tarvittaisi. Riittäisi, että se kerran mallinnettaisiin. Rakennusala toimii kuitenkin siten, että me joka kerta tehdään prototyyppi. Joka kerta individualistisesti suunnitellaan ja individualistisesti rakennetaan. Rakennus on myös aina eri paikassa.

Asuinkerrostalotkin ovat bulkkitaloja lukuun ottamatta ihan erilaisia. Asuinkerrostaloksi luokitellussa talossa Helsingin Sinebrychoffin puiston vieressä on paikoitushalli, supermarketti, apteekki ja ravintola, kaksi kerrosta toimistotilaa ja sitten päällä asuntoja. Se ei ole samanlainen asuinkerrostalo kuin Myllypurossa oleva viisikerroksinen asuinkerrostalo. Siksi empiirinen tieto ei millään voi kertoa, miten tämä variaatio hoidetaan.

Jotta voisimme luoda virtuaalimaailman, meidän pitää pystyä luomaan mikä tahansa mielivaltainen toimiala, koska ne voivat olla rakennuksessa missä tahansa kombinaatiossa. Meidän pitää pystyä luomaan simulaattoriin lähtötiedot ja sen perusteella mallinnus.

Tämän ongelman ratkaisemiseen meillä meni kymmenen vuotta, vaikka meillä oli muutaman kymmenen vuoden kokemukset ja kustannustiedot.”

Versio 1.0 on näkyvissä vain digitaalisesti

”Olemme kehittäneet simulaatiomallistamme version 1.0, joka on tarkoitus julkistaa tämän vuoden lopulla.

Siitä aukeaa kuitenkin jo kehityspolku siihen, mitä kaikkea tällä voidaan tehdä. Voimme arvioida kiinteistöomaisuutta, kannattavuutta, vuokria, ihan mitä vaan. Koska nyt meillä on rakennus olemassa, vaikka virtuaalisena.

Me voitaisiin piirtää tämä malli. Siitä tulee talo. Mutta me emme halua piirtää vaan luomme talon vain digitaalisessa muodossa, numeraalisesti jotta me voimme ohjata mielivaltaisia ratkaisuja, koska niitä ratkaisuja on ääretön määrä. Esimerkiksi kuinka monta ulkoseinäratkaisua on tai kuinka monella tavalla rakennuksen geometria voidaan muodostaa, vaikka siinä on sama tilaohjelma takana.

Tämän näkee hyvin arkkitehtikilpailuissa, joissa kaikilla on sama kilpailuohjelma. Silti ratkaisut ovat hyvin erilaisia. Niiden taloudelliset ominaisuudetkin ovat hyvin erilaiset.

Jotta säilytetään suunnittelijoiden täysi luova vapaus, me haluamme, että tästä ei tule visuaalista mallia vaan suunnittelijat löytävät oman kombinaationsa.

Emme yritäkään suunnitella jonkun puolesta vaan me käytämme tätä mallia yhtenä mahdollisena ratkaisuna, johon voidaan koko ajan verrata. Se on siis puolustava mestari niin kauan kuin joku tyrmää sen.

Joku suunnittelija voi sanoa, että ei tehdäkään noin. Silloin me syötetään uusi vaihtoehto simulaattoriin, joka kertoo, että jos näin jatketaan, se johtaa tähän. Simulointi antaa samalla myös eväät sille, mitkä asiat talossa ovat sellaisia, jotka kannattaisi harkita uudelleen, jotta me pääsisimme polulle, joka johtaa taloudellisesti tavoiteltuun lopputulokseen.”

Tilaaja asettaa tavoitteet, simulaattori kertoo reunaehdot

”Näin tullaan TVD-ajatteluun, jonka mukaan pyrimme tuottamaan sen arvon minkä tilaaja tai rakennushankkeeseen ryhtyvä haluaa. Hän asettaa mitkä tavoitteet haluaa. Simulaattori kertoo reunaehdot. Se esimerkiksi kertoo, että toimistoa ei voida tehdä 500 eurolla neliö. Sairaalaa ei voi tehdä 2000 eurolla, mutta siihen ei tarvitse käyttää 5 000 neliö, koska kaikki sen arvoa tuottavat ominaisuudet rakennuksessa, sekä toiminnalliset että laadulliset, voidaan tuottaa paljon taloudellisemmin.

Kun meillä on lukemattomia ratkaisuja suunnittelussa, ohjaamisen tehtävä on löytää ne, jotka täyttävät tavoitteen. Tavoite voi olla hiilijalanjäljelle, rakentamisen hinnalle tai vaikkapa kiinteistön kannattavuudelle.

Jotta me voisimme asettaa tavoitteen ja ohjata ratkaisuja tavoitetta kohden, tarvitsemme siihen tämän välineen. Sitten sitä välinettä pitää opetella käyttämään. Siihen annamme koulutusta.” Väline on kuin seiväs seiväshypyssä. Ilman seivästä ei tule mitään, mutta seipään kanssakin pitää opetella hyppäämistä.

Pennanen:

”Haahtelan toimistolla ja rakennusliikkeillä on tyystin erilainen näkökulma suunnittelun ohjaukseen. Rakennusliikkeille on tärkeä saada suunnitelmat ajoissa ja virheettöminä työmaalle, jotta ne ehditään kilpailuttaa.

Me tarkoitamme suunnittelun ohjauksella sitä, miten saadaan suunniteltua tavoitteiden mukaisesti. Me ajattelemme arvoketjun ohjausta.”

Haahtela:

”Kaava ja toiminta asettavat rajoituksia valinnoille, samoin määräykset. Ne kuitenkin muuttuvat ajan myötä.

Koneellinen poisto luonnollisen ilmanvaihdon sijaan tuli asuntoihin 1960-70-luvuilla. Sitten tuli tuloilma 2000-2010-luvuilla ja nyt asuntoihin on tulossa jäähdytys. Eristemäärä on samaan aikaan kasvanut. Yksi uusimmista määräyksistä on, että jos talon kolmannessa kerroksessa räjähtää pommi, talo ei saa sortua. Parvekkeissa on tapahtunut iso muutos kysynnän myötä; niistä on tullut valtavia lasitettuja olohuoneiden jatkeita.

1990-luvun puolivälissä aloitettu Haahtelan tuoteindeksi kuvaa miten asuinrakentamisen ja toimistorakentamisen vaatimukset ovat muuttuneet joko määräyksistä tai suunnittelukulttuurista johtuen. Muutos eli kallistuminen on keskimäärin vajaa 2 prosenttia vuodessa.

Simulaattorissa voi tarkastella paitsi vallitsevaa suunnittelukäytäntöä myös mahdollisia tulevia muutoksia.”

Simulaattori luo virtuaalitalon muutamista perustiedoista

”Simulaatiomalille oli kolme vaatimusta: Pitää olla yksi toimiala, sillä pitää olla yksi mitoitin ja sitten pitää sanoa paikkakunta. Näillä kolmella tiedolla pitää voida luoda rakennus täydellisesti. Kaikki toiminta siitä eteenpäin on muuttamista eli muutetaan asioita hieman johonkin suuntaan, niin kuin autonavigaattorissa, että entä jos valitsinkin tuon reitin.”

Haahtela ottaa virtuaalitalon suunnittelun esimerkiksi toimistotalon Helsingin Jätkäsaareen. Suunnittelu alkaa antamalla koneelle muutamat perustiedot, joista se muodostaa ohjelman avulla digitaalisen virtuaalimallin talosta.

”Esimerkkikohteen mitoituksena käytetään 500 hengen toimistoa, jossa 20 prosenttia tilasta on työhuoneita. Mallinnus tuo työtilojen lisäksi kokoushuoneita, puku- ja pesutiloja sekä virkistystiloja. Neliömääräksi malli antaa 9600.

Korona on lisännyt henkilöautoilun suosiota, joten autopaikat mitoitetaan 100 hengelle 30 neliötä per paikka.

Jos toimistotaloon halutaan lisätä hammashoitoyksikkö, sen mitoitus aloitetaan käyntimäärien arvioimisella. Valituksi tulee 25 000 käyntiä ja 40 tuntia aukioloaikaa viikossa. Simulaatiomalli näyttää, että se vaatii seitsemän vastaanottohuonetta ja 500 neliötä.

Mitoitus on tehty tutkimalla, miten hammashoitoyksikkö toimii, mitä ihmiset tekevät ja kuinka monta minuuttia yksi käynti kestää ja paljon potilaiden välissä on taukoja.

Mitoitus on tehty siis konstruktiivisesti eikä tilastollisesti katsomalla paljonko yleensä hoitoyksiköissä on tiloja. Tällaista passiivitietoa ei voi ohjata mitenkään. Aktiivitieto on sitä, mitä ne ihmiset tekevät, kuinka kauan ne tekevät. Silloin jos muutetaan toimintamallia, simulaatio näyttää muutokset ja niitä voidaan ohjata.

Tämän toiminnan mitoituksen pohjalta syntyy tilaluettelo. Rakennukseen tarvitaan sen lisäksi vielä käytävät, talotekniikkatilat, portaat, hissit ja muut välttämättömät tilat. Kun ne lisätään, talon pinta-ala kasvoi mallissa 14 500 neliömetriin.

Virtuaalitalo mitoitetaan määräysten mukaan juuri siten kuin suunnittelijat sen tekisivät. Mallin mukaan taloon tulisi kaksi konehuonetta, yhteensä vajaa 500 neliötä. Jos mallia tarkasteleva ilmanvaihtosuunnittelija on sitten sitä mieltä, että pienemmälläkin selvitään, sitten muutetaan. Silloin ”mestari” on haastettu.

Kun virtuaalitalo on nyt luotu, seuraava kysymys on, miten se sijoitetaan tontille. Testiympäristö on Helsingissä. Tällä on iso merkitys, sillä esimerkiksi Imatralla kaksi huonetta ja keittiö on paljon vaatimattomampi kuin Jätkäsaaressa ja talo on paljon vaatimattomampi. Eli on paljon asioita, jotka ovat paikkakuntasidonnaisia ja paljon asioita, jotka ovat kaavasidonnaisia.

Jätkäsaaressa kaavavaatimukset on hyvin detaljoitu materiaaleihin saakka ja massoittelu on vaativa. Siellä myös pohjaolosuhteet ovat huonot. Perustamissyvyys on vasta 20 metrissä. Siksi mallissa muutetaan perustamissyvyyttä.

Malli on automaattisesti sijoittanut paikoitushallin maan alle. Se voidaan toki muuttaa pois.

Me voimme muuttaa myös kerroksia. Mallin tekijä on laittanut kahdeksan kerrosta ja ilmanvaihtokonehuoneen päälle. Mutta jos kaava sanoo, että Jätkäsaareen ei olekaan mahdollista tehdä kuin kuusi kerrosta, niin se muutetaan siksi.

Rakennuksen geometrinen muotoilu tarkoittaa monien asioiden sitomista. Esimerkiksi kaksikerroksinen talo tarvitsee jo hissin. Kaksikerroksiseen taloon tarvitaan vähemmän vesikattoa, mutta tulee vastaavasti enemmän portaita. Ja kaksikerroksisessa on enemmän ulkoseinää kuin yksikerroksisessa. Eli paljon variaatioita tapahtuu, kun muutetaan pelkästään kerroslukua.

Kun rakennukselle on annettu geometria, voidaan se muuttaa simulaatiossa rakennusosiksi. Esimerkkitalossa malli kertoo, että ulkoseinää on 5300 neliömetriä ja esimerkiksi käyttövesiputkistoa 2 kilometriä. Malli hinnoittelee ne ja esimerkiksi vaipan hinnaksi se ilmoittaa 2,7 miljoonaa euroa.

Haahtelalla on käytössä noin 50 000 hintariviä hinnoittelun pohjaksi ja se päivittyy koko ajan muun muassa omien projektinjohtokohteiden tietojen pohjalta.

Materiaalitiedosta voi laskea esimerkiksi talon hiilijalanjäljen tai tehdä vertailuja, miten se muuttuu, jos betonia korvataan puulla.”

Pennanen:

”Jotta konsultti voi laskea hiilijalanjäljen, se vaatii kaikki määrät. Siksi konsultti pyytää arkkitehteja ja insinöörejä tekemään ensin suunnitelmat valmiiksi. Sitten suunnitelmista otetaan määrät ja niiden hiilijalanjälki arvioidaan. Mitä sellaisella tiedolla enää tekee, kun rakennus on valmis ennen kuin saadaan tiedot?

Tässä mallissa hiilijalanjälki voidaan määritellä jo ennen kuin aletaan suunnitella. Voidaan tehdä ratkaisuja, kuten että ei mennä perustuksissa viisi metriä syvemmälle, koska silloin joutuisimme tekemään porapaaluponttiseinää, jonka sisältämän betonin hiilijalanjälki on korkea.”

Haahtela:

”Kun rakennuksen simulaatiomalli on valmis, voidaan aloittaa rakentamisen mallinnus. Heti nähdään, että rakennusaikaa kuluu 19 kuukautta ja tekijöitä tarvitaan 65. Torninosturia tarvitaan seitsemän kuukautta. Ajoneuvonosturia taas sata tuntia.

Jos rakennusliike ehdottaa sitten rakennusajaksi 22 kuukautta, voidaan kysyä, minkä takia tarvitsette niin paljon aikaa, koska mallin mukaan 19 riittää. Malli toimii siis vertailupohjana myös rakentamisessa

Virtuaalimallin hyvä puoli on siinä, että käyttäjä tai suunnittelija voi sanoa, että ei se tuollaista taloa haluakaan. Suunnittelija voikin haluta yhden kerroksen enemmän. Sitä varten laitetaan kaavamuutos vireille. Muutos tehdään malliin ja eurot muuttuvat.

Suunnittelija haluaa taloon myös pienen arkadin ja sen, että yläkerros on vajaa. Jonkin pienen nykerönkin hän haluaa lisättäväksi taloon. Muutokset ja niiden vaikutukset nähdään mallissa välittömästi.

Muutosten seurauksena hinta on noussut alkuperäisestä 30 miljoonasta 34 miljoonaan. Jos me haluttaisiin tähän 30 miljoonan budjetti, meidän pitäisi olla hyvin kurinalaisia ja tinkiä suunnittelun tasosta, tehdä vähän vaatimattomampi.

Jos muutosten taustalla ovat kaavamääräykset, saatetaan jopa joutua sanomaan, että tämä on liian kallis tontti tälle talolle. Eli ollaan tilanteessa, jossa ollaan väistämättä menossa kustannuksissa pitkäksi eikä me olla vielä edes piirretty yhtään suunnitelmaa tai luonnosta.”

Hiilijalanjälki riippuu myös rakennusten kestävyydestä

”Rakennuksen käyttöiällä ja kestävyydellä on iso merkitys hiilijalanjälkitarkasteluissa. Jos meillä on lyhyt käyttöikä, esimerkiksi koulu homehtuu 20 vuoden kuluttua, hiilijalanjälki tulee lähes kokonaan rakentamisesta.

Olin mukana sparraamassa Helsingin kiinteistöstrategian tekoa. Siinä ihan keskeinen oivallus oli, että rakennus pitää saada kestämään pidempään ja mahdollisimman vähillä korjauksilla. Rakennuksen pitää olla muuntojoustava eli koulu pitää voida muuttaa terveysasemaksi ja terveysasema pitää voida muuttaa toimistoksi, jotta elinkaarta saadaan pidemmäksi.

Se että rakennukselle asetetaan pitkä käyttöikä, ei onnistu ilman toimenpiteitä. Se tarkoittaa, että lattia katto seinät ovat niin kaukana toisistaan, että ne mahdollistavat erilaisia toimintoja. Se tarkoittaa, että vertikaaliyhteydet pitää olla hyvin yleispätevät.”

Pennanen:

”Kun yhdistetään käyttöikä- ja hiilijalanjälkivaatimukset, nähdään, että puurakentaminen ei sadan vuoden tähtäimellä ole sen parempi kuin betoni tai teräs. Se voi olla huonompikin, jos kivitalo kestää pidempään kuin puutalo. Toisaalta, kahdenkymmenen vuoden tähtäimellä puutalo taas voisi olla kannatettava ilmastonmuutoksen kannalta.”

Haahtela:

”Helsingin kaupungilla on valtava määrä kiinteistöomaisuutta. Sitä ei voi hallita siten, että käydään mittaamassa jokaisessa talossa, montako saippuakuppia niissä on.

Sitä varten luodaan virtuaalimalli, joka antaa mahdollisuuden simuloida koko omaisuutta koko ajan. Virtuaalimallilla omaisuus saadaan luotua nopeasti. Esimerkiksi Tampereen kaikki talot on luotu muutamassa viikossa. Jos haluat parantaa niiden kaikkien energiataloutta, voit heti simuloida mitä tapahtuu. Näet heti mikä vaikutus sillä on ylläpitomenoihin.

Me liitämme tähän malliin myös rakennuksen vanhenemisen eli koska pitää korjata. Silloin omaisuutta voi aktiivisesti hallita.

Jossakin vaiheessa pohdittavaksi voi tulla se, kannattaako vanhaa rakennusta enää korjata vaan saako siitä paremman tulon, jos esimerkiksi toimistotalo puretaan ja muutetaan asunnoiksi. Mallista nähdään heti kannattaako se. Voimme tehdä vuokramallin, jonka kautta nähdään, kuinka paljon asunnoista tulisi tuloa verrattuna toimistosta tuleviin vuokratuloihin.

Kiinteistönhallinta kiinnostaa varsinkin amerikkalaisia. Joka hallitsee rakennusta ennen kuin se on rakennettu, on paljon vartija. Hän näkee aina etukäteen mitä milläkin toimenpiteellä tapahtuu.”

Toiminta ohjasi lastensairaalan uudelleensuunnittelua

”Me helposti unohdamme, että rakennushankkeen tärkeimmät valinnat tehdään toimintaa suunniteltaessa. Tilamitoitusta ei kuitenkaan pidä tehdä vanhalla kokemustiedolla vaan arvioimalla aktiivisesti toimintaa. Niinpä simulaatiomallinkin pitää olla proaktiivinen, lähteä toiminnasta ja auttaa näkemään, miten toiminta voisi tulevaisuuden rakennuksessa tapahtua.

Malli ottaa huomioon kiinteistössä tapahtuvan toiminnan. Esimerkkimme monitilatoimisto oli mitoitettu 500 hengelle. Kun henkilömäärää nostetaan sadalla, kokoustilaa tarvitaan sata neliötä lisää, eli 1300 neliötä.

Ennen korona-aikaa oli suunniteltu, että työajasta 50 prosenttia kuluisi kokoustilassa. Aika nostetaan nyt 80 prosenttiin, koska teams-palavereiden määrä on kasvanut. Se nostaa kokoustilan määrän 1700 neliöön.

Tilamitoitusta ei siis tehdä vanhalla kokemustiedolla vaan arvioimalla aktiivisesti toimintaa.

Samanlainen aktiivinen tarkastelu voidaan tehdä vastaanottohuoneen kohdalla. Jos tutkimusajaksi on arvioitu 1,2 tutkimusta tunnissa, mutta se pystytäänkin tekemään kahden lääkärin voimin puolessa tunnissa, vaikuttaa tämä tilan kokoon.

Helsingin lastensairaalan hinta oli ylittämässä budjettinsa kymmenillä miljoonilla euroill, kun Haahtela pyydettiin apuun. Tilat suunniteltiiin kokonaan uusiksi sairalaalatoimintaa analysoimalla ja käyttäjiä haastattelemalla.

Hyvä esimerkki toiminnan vaikutuksista kustannuksiin on Helsingin uuden lastensairaalan rakentaminen.. ”Maailman paras lastensairaala” oli todellinen toiveiden tynnyri ja ylittämässä kymmenillä miljoonilla eurolla 175 miljoonan euron budjettinsa, kun Haahtela pyydettiin apuun. Jotain tarvitsi tehdä ja nopeasti.

Ainoa tapa päästä budjettiin oli suunnitella hanke kokonaan uudelleen toiminnasta lähtien. Lääkäreistä, hoitajista ja suunnittelijoista koottiin tiimit, jotka simulaatiomallin avulla tutkivat miten rakennuksen eri yksiköt voisivat toimia. Missä tiloissa on hukkaa, voitaisiinko samoja tiloja käyttää useampaan toimintaan, mikä tulisi tilojen käyttöasteeksi, miten sisäinen liikenne parhaiten toimisi.

Siellä oli ajanvarauspoliklinikka ja päivystyspoliklinikka. Molemmilla oli omat osaston ylilääkärit. Molemmat olivat tehneet noin 800 neliön tilaluettelon. Kukaan ei huomannut, että niillähän on eri käyttöaika, ajanvaraus on päivällä ja päivystys on iltaisin ja viikonloppuisin, mutta niillä on melkein samat tilat. Kun ne laitettiin yhteen, säästöä tuli 500-600 neliötä.

Samanlaisia asioita oli vaikka kuinka paljon, koska siellä oli valtava organisaatio, jossa kaikki mietti asioita omalta näkökulmaltaan, mutta kukaan ei pohtinut, miten iso sairaalakompleksi pyörii parhaiten. Jokainen oli laittanut suunnitelmaan omat tilansa ja niiden välillä oli käytäviä ristiin rastin.

Me ruvettiin miettimään, miten tällainen laitos voi oikeasti toimia.”

Pennanen:

”Leikkausten jälkeisten heräämöpaikkojen käyttöaste jäi alle 45 prosentin. Päätimme uudesta tulevaisuudesta, jossa heräämöpaikkojen käyttöaste on 60 prosenttia. Vastaanottotilojen käyttöaste oli 50 prosenttia. Se päätettiin nostaa 75 prosenttiin.

Käytimme yksinkertaisia ohjauskeinoja. Kerroimme, että tällä suunnitelmalla poliklinikan käyttöaste on vain 40 prosenttia. Oletteko siihen tyytyväisiä? He itsekin tajusivat, että ei ole järkeä, että tilat ovat tyhjillään.”

Haahtela: ”Ajanvarauspoliklinikalla kysyimme kuinka monta potilasta lääkäri ottaa päivässä. Vastaus oli kolme. Loppuajan ne lääkärit tekivät kalliissa ja hyvin varustellussa huoneessa omaa tutkimustyötä. Ratkaisu oli se, että ei huoneessa tarvitse lukea lääkärin nimeä vaan siinä voi lukea vastaanottohuone. Kun lääkärillä ei ole nimikkohuonetta, hän tekee muuta työtä muualla. Hyvä tietoverkko mahdollistaa sen, että voi tehdä muuallakin. Sitä varten lääkäreille tehtiin oma työskentelypiste, jolloin vastaanottohuoneen käyttöaste kasvoi kolmesta kuuteen potilaaseen päivässä.”

Pennanen: ”Rakennusmassaan haluttiin arkadimainen käytävä julkisivun ulosvedolla. Vertasimme ehdotusta tietomallin ulkoseinään. Edullisempi ratkaisu löytyi, kun arkkitehti massoitteli toisen kerroksen uudelleen, ilman kaksoisjulkisivua.”

Haahtela:

”Talo pieneni vähän yli 5000 neliötä. Lopputulos oli, että se maksoi 178 miljoonaa, kun koko prosessi ihan oikeasti muuttui. Talosta tuli paljon rationaalisempi ja käyttäjät olivat tyytyväisiä.

Lastensairaala on hyvä esimerkki siitä, että arkkitehdin luoma suunnitelma on oikeasti aika satunnainen ja sisältää vain yhden mahdollisen ratkaisun. Siihen helposti ihastutaan ja suunnittelija itse puolustaa sitä. Sen takia on vaikea irrottautua visuaalisesta kuvasta ja nähdä että tämä on vain yksi mahdollinen. Sen takia virtuaalisuus on parempi tuoda numeraalisesti, silloin me vältämme sen, että suunnittelija ja tilaajakunta rakastuvat yhteen vaihtoehtoon.”

Kovia ja pehmeitä valintoja OP Vallilassa

”Arkkitehtuurissa laatukäsite on vaikea. Siksi olemme jakaneet sen kahtia. On kovia asioita, joita suunnittelija ei voi valita. Esimerkiksi tilassa pitää olla vesipiste tai lattia on luonnonkiveä, jos tilaaja on näin päättänyt.

Pehmeät asiat sen sijaan ovat suunnittelijan luovan työn tulosta. Talotekniikkasuunnittelijalla näitä vaihtoehtoja on tietenkin paljon vähemmän kuin arkkitehdilla.

Olemme luoneet malliimme sellaisen hintatason, että se mahdollistaa valtavan laajan mahdollisuuden tuohon luovaan suunnitteluun. Malli on läpinäkyvä kustannusten muodostumisen suhteen, joten arkkitehditkin pitävät siitä. Toisaalta simulaatiomallin hintataso on riittävän tiukka. Sen saavuttaminen ei synny itsestään, vaan edellyttää miettimistä ja pohtimista, ratkaisujen kehittelyä ja mallin avulla kokeilua. Toisin sanoen työntekoa, luovuutta ja oppimista, joita onnistuneen rakennushankkeen toteutuksen pitääkin sisältää.

OP Vallilan vinot julkisivut keräävät katseita Helsingin Teollisuuskadulla. Kuva Seppo Mölsä.

Hyvä esimerkki on OP Vallilan suunnittelu. Sen arkkitehtuuria on kiitelty, vaikka talo tuli hyvin edulliseksi. Yksi syy sen taloudellisuuteen ja kauneuteen on 3000 neliön suuruinen hemmetin hieno sisäaula. Totta kai se oli kallis, maksoi maltaita. Mutta siellä on 40 000 neliötä normaalitilaa, josta jätettiin alakatto pois. Se tehtiin lämpösäteilijöistä, jotka lämmittävät ja jäähdyttävät. Ne ovat hienon näköisiä.

Alakaton poisjättämien toi säästöä neljä miljoonaa euroa. Se antoi ison mahdollisuuden satsata aulaan.

Talossa on hienot vinot ulkoseinät. Sen vastapainona on se, että siellä on  vähän ulkoseinää. Se on tavattoman syvärunkoinen talo juuri sen takia, että siellä on sisäpiha. Kun laittaa vähän ulkoseinää, se voi olla kalliimpi.

Tämä kertoo sen, että meidän ei kannata lähteä määrittämään millä kombinaatioilla arkkitehtoninen ilme tehdään. Arkkitehdit tekevät sen itse. Tämän mallin kautta he joutuvat panostamaan jopa enemmän arkkitehtuuriin, kun ensimmäinen ratkaisu ei välttämättä kelpaa.”

Pennanen:

”Tämä on koko suunnittelunohjauksen peruskivi tässä mallissa. Me pystymme ohjaamaan jo ensimmäistä luonnosta, kun normaalisti ohjaamme noin puolen vuoden ikäistä suunnitelmaa. Silloin massa on jo luotu ja pystymme valitsemaan vain halvempia materiaaleja.

Haahtela:

”Nyt arkkitehti saattoi pohtia, että kun tietyllä alueella säästetään jättämällä alakatot pois, hän voi panostaa hienon aulan suunnitteluun.

Arkkitehti oli piirtänyt aulan kattoon 30 metrin korkeuteen hämähäkkiverkkoa muistuttavan teräsristikon, jossa on lasit. Urakkatarjouksista halvinkin ylitti toista miljoonaa euroa budjetin. Me kysyimme minkä ihmeen takia tämä maksaa näin paljon. Urakoitsija sanoi, että hämähäkki on silleen suunniteltu, että se pitää koota ja hitsata ylhäällä ja tukea koko ajan alhaalta, koska rakennelma ei muuten pysy kasassa.

Kun kerroimme ongelman arkkitehdille, hän totesi, että hämähäkkiverkkoa ei voi koota lattiatasolla, mutta hän voi suunnitella uuden, jonka voi.

Kun se oli valmis ja nostettu ylös, hän sanoi, että tämä on arkkitehtonisesti vähintään yhtä hyvä kuin aiempi.”

OP Vallilan keskusaulan katto on näyttävä, vaikka alkuperäisestä hämähäkinverkkoaiheesta luovuttiinkin kustannussyistä. Kuva Seppo Mölsä.

Käyttö ja ylläpito näkyvät mallista

”Simulaatiomallilla voidaan katsoa myös käyttöä eli ylläpitoa. Voidaan simuloida sitä, että jos satsaamme lisää vaikka lämmöneristykseen tai parempaan ilmanvaihtoon, mitä se näyttää käyttömenoissa ja energiankulutuksessa.

Mallista nähdään heti, että lämpöenergiaa kuluu toimistossa älyttömän vähän, koska toimisto on syvärunkoinen ja tuottaa paljon lämpöä. Sähkön kulutus on paljon merkityksellisempi. Vettä ei kulu juuri mitään. Siivouksen merkitys sen sijaan on iso.

Me näemme mallista myös, että jos asetamme taloon hyvin korkeat sisäilmavaatimukset, ylläpitomenot nousevat valtavasti, koska jäähdytys on kallista tuottaa.

Malli simuloi aidosti, kuinka paljon lämpöä menee ikkunoista ja ulkoseinistä ja mikä on lämpökuorma sisällä.”

Mallilla voidaan ohjata esimerkiksi allianssihankkeen budjettia

Kenelle simulointimalli on sitten tarkoitettu ja ketkä saavat siitä eniten hyötyä?

Ari Pennasen mielestä virtuaalityökalusta on suurin hyöty sille, joka investoi rakennukseen, koska mallin avulla voidaan asettaa tavoitteet.

”Suunnittelijat taas voivat mallin avulla itse arvioida suunnitelmiensa toimivuutta ja taloudellisuutta eikä jonkun ulkopuolisen tarvitsisi jälkikäteen sanoa, että tämä ratkaisu ei kelpaa. Tärkeä on myös rakentajien rooli, sillä he hakevat markkinoilta ratkaisuille hinnat. Taas kokemus on opettanut, että aivan pienilläkin suunnitelmamuutoksilla, markkinahinta voi muuttua merkittävästi.

Tämä on virtuaalimalli, jolla voit kurkistaa tulevaisuuteen ja suunnitella uuden tulevaisuuden sillä sitähän se ohjaus on. Se on tarkoitettu ennen kaikkea käyttäjälle, joka jo ennen kuin suunnittelu aloitetaan, voi luoda uuden tulevaisuuden niin että saa paremman käyttöasteen tiloille.”

Haahtela:

”Ensimmäisenä kohderyhmänä ovat projektit eli hankkeet,

Miksi suunnittelijoiden pitää ensin tuottaa jokin ehdotus, josta joku toinen osapuoli sanoo, että tulee liian kalliiksi, usein vielä hyvin puutteellisilla tiedoilla. Miksi suunnittelija ei itse voisi ohjautua ratkaisuun?

Mallia voi käyttää myös arkkitehtuurikilpailussa. Kun saamme kilpailuehdotukset, laitamme kilpailuehdotuksista keskeiset parametrit simulaatiomalliin. Erot nähdään heti.

Rakennuksen geometrian hallitseminen on helppoa. Muutama tieto, joka syötetään malliin, riittää. Olen itse kokeillut kotona tätä eri värisillä legopalikoilla, miten moneen järjestykseen ne voi laittaa. Määrä on yllättävän pieni.

Virtuaalityökalu sopii erityisen hyvin allianssihankkeisiin. Niissä ylibudjetoinnin vaara on ilmeisin. Allianssimallin ongelma on, että tulos on ihan mitä sattuu. On pukki kaalimaan vartijana, joka itse asettaa tavoitteen. On paljon esimerkkejä hankkeista, joissa on asetettu turhan iso budjetti tai niin pitkä aikataulu, että varmasti tavoitteeseen päästään.

Minulla ei ole intohimoa mennä muiden hankkeisiin, mutta Haahtela TVD voisi olla allianssissa mukana. Muuten ne eivät tule koskaan hallitsemaan kustannuksia. Me emme halua mukaan allianssiin, mutta me voimme kouluttaa ohjelman käyttöön ja voimme antaa aluksi mukaan myös TVD-koordinaattorin, joka varmasti huolehtii siitä, että ohjelmaa osataan käyttää.

Kaikki suunnittelu ja rakentaminen pitäisi olla enemmän yhteistyömuotoista. Allianssiporukan pitäisi kokoontua yhteisen mallin ympärille ja katsoa, että kun teen tuollaisen ratkaisun, se aiheuttaa sen, että me ollaankin menossa harhasuuntaan. Koska nyt me nähdään aina seuraukset, enää kustannustiedot eivät ole rakennusliikkeen salaisuuksia vaan koko ryhmä näkee, miten tavoitehinta asetetaan läpinäkyvästi ja miten siihen pääsemistä ohjataan.”

Pennanen:

”Esimerkiksi jos LVI-suunnittelija haluaa nähdä, kuinka monelle iv-konehuoneelle budjetti on mallissa tehty, se näkyy hänelle.

Nykyisin urakoitsijatkin haluavat palvella tilaajaa. Ne yrittävät päästä läpinäkyviin hankkeisiin ja tuoda omaa ammattitaitoansa esille sillä ne haluavat päästä hankkeisiin ajoissa.”

Haahtela:

”Hankkeet ovat tärkeitä ja näyttäviä, mutta kiinteistöomaisuus on pitkässä juoksussa iso juttu. Volyymit ovat niin isot. Kiinteistönpito on huonolla tasolla. Jos käyttäjät eivät ole tyytyväisiä, hakeutuvat he uusiin tiloihin. Iso kysymys kiinteistönomistajalle on, miten hän pystyy pitämään rakennuksen elinkaarta pitkänä.”

Kolmen prosentin kustannushajonta Haahtelan hankkeissa.

”Onko meillä evidenssiä ohjata kustannuksia ja onko meidän simulaatiomallin antama luku markkinoille riittävän tiukka?, Haahtela kysyy ja vastaa itse:

”Tärkeintä hankkeissa ei ole se, että budjetti alittuu. Budjetti on hirmu helppo pitää laittamalla niin iso luku, että varmasti alittuu. Kun Rakennushallituksen pääjohtaja Matti K. Mäkinen aikoinaan vaati, että budjetit eivät saisi enää ylittyä, sanoin, että se helppo tehtävä: kerrotaan vain budjetti kahdella, niin varmasti pitää.

Yhden hankkeen budjetin ylityksellä ei ole ympäröivään maailmaan juurikaan merkitystä, mutta ylibudjetointi on aivan kamalaa, koska se tuhoaa moraalin. Se johtaa siihen, että jatkuvasti laitetaan liian isoja budjetteja, jotka toki alittuvat, mutta koko rakennusalalle jää viesti siitä, että näin paljon ne ovat valmiita maksamaan. Mikä tarkoittaa sitä, että hintataso lähtee nousemaan.

Sen takia pitää mitata hajonta. Ylitys on yhtä huono kuin alitus. Hajonnan pienuus kertoo toiminnan tasosta.

Olemme olleet mukana 30-40 hankkeessa vuodesta 2005 lähtien. Niitä on tehty kaikissa suhdannevaiheessa, ja mukana on pieniä ja suuria, uudisrakennuksia ja korjausta. Näissä kaikissa budjetti on asetettu ennen kuin on aloitettu suunnittelu. Kun on verrattu lopputulokseen, hajonta on plus 3:sta miinus viiteen prosenttia.

Berkleyn yliopisto piti sitä maailmanennätyksenä. Amerikassa hajonta on plus miinus 30 prosenttia. He tekivät siitä sellaisen johtopäätöksen, että ei kannata budjetoida vaan tehdään ensin suunnitelma. Vasta me tuotiin sinne ajattelutapaa, että voidaan oikeasti budjetoida ja hakea se ratkaisu. Ne tekee päinvastoin, että hakevat ratkaisun, jotta he voivat arvioida. Me haetaan ensin tavoite, johon voidaan päästä ohjaamalla.

Hajonta voi joskus syntyä ihan satunnaisista tekijöistä. Arabianrantaan rakennetun ammattikorkeakoulun pohjatöihin oli varattu miljoona euroa, koska tiesimme muista alueelle rakennetuista kohteistamme, että siellä on isoja lohkareita, joiden läpi pitää päästä porapaaluilla 20 metrin syvyyteen. Kaikki paalut menivätkin kerralla läpi, joten säästö oli iso.

Helsingin Lehtisaareen puolestaan rakennettiin senioritalo, jonka autohalli oli laitettu kaavassa sellaiseen korkeusasemaan, että pohjaveden pinta nousi autohallin pohjatason yläpuolelle. Se maksoi miljoonan, mikä tarkoitti 10 prosenttia budjetista.

Tällaisia kohdekohtaisia yllätyksiä ja onnistumisia ja epäonnistumisia voi tulla kaikille. Ero on siinä, että me tiedämme, missä me olemme ja yritämme kaikilla jäljellä olevilla komponenteilla päästä tavoitteeseen, sillä yleensä aina on vaihtoehtoja.”

Aseta tavoite, mittaa ja vertaa

Pennanen:

”Koko prosessi on monimutkainen, mutta ohjauksen idea on yksinkertainen: aseta tavoite, mittaa, vertaa ja tee tarvittaessa korjaustoimenpiteitä.

Käyttäjää pitää ohjata tekemään oma tavoitteeseensa ja saada sitoutumaan siihen, ettei tavoite ala liukumaan. Jos käyttäjä muuttaa koko ajan mielipidettään, homma hajoaa.

Tavoitteen asettamisen jälkeen mittaa ja vertaa tulosta tavoitteeseen ja anna palaute suunnittelijalle. Jos suunnitteluratkaisu ylittää tavoitehinnan, tee jotakin. Esimerkiksi jos ulkoseinä ylittää tavoitekustannukset, voit halventaa ulkoseinää tai teet jossakin muualla rakennuksessa jotain muuta.

Joka päivä pitää pystyä sanomaan missä mennään. Jos et ole menossa tavoitteeseen korjaa. ”Tee jotakin” -ohje voi kuitenkin olla joskus vaikea käytännössä.”

Haahtela:

”Hyvä esimerkki tästä on Amos Rexin taidemuseo Helsingin keskustassa. Sen 2000 neliömetrin suuruinen lattia oli suunniteltu tehtäväksi puupölkyistä. Suunnittelijat olivat suunnitelleet pölkkyjen dimensiot. Tarjoukset olivat 450 euroa neliö, kun siihen oli varattu 200 euroa.

Nyt piti siis tehdä jotakin. Ensimmäinen vaihtoehto oli muuttaa pölkkylattia joksikin muuksi. Halusimme kuitenkin säilyttää pölkkylattian, koska se on tärkeä, kun taideteoksia kiinnitetään lattiaan. Puu tuo myös vaimennusta. Lattia oli tarkoitus maalta mustaksi, joten puu ei siinä näy.

Viikkojen etsimisen jälkeen löysimme virolaisen tekijä, joka sanoi, että jos pölkkylattian dimensiota vähän muutetaan, heillä on puusepänverstaassa juuri sopivat terät siihen. Silloin se maksaisi 150 euroa neliö.

Jos ei olisi ollut tavoitetta, että näin paljon tähän on varattu rahaa, ei me oltaisi osattu lähteä hakemaan vaihtoehtoa.

Arkkitehditkin ovat olleet tyytyväisiä tapaamme ohjata tavoitteisiin.

Uusi Lastensairaala sai arkkitehtuurin Finlandia-palkinnon, OP Vallila Finlandia-ehdokkuuden ja Amos Rex Finlandia- ehdokkuuden ohella valittiin BBC:n toimesta yhdeksi Euroopan innovatiivisimmista rakennuksista. Tämä kertoo miksi.”

Havainnekuva Amos Rex -taidemuseon sisätiloista. Kuva: JKMM Architects

Arkkitehdit voivat simuloida itse suunnitelmiaan

”Suunnittelijat ovat yleensä parhaita ammattilaisia vaihtoehtojen tutkimiseen. Meille jää läpinäkyvä informointi. Virtuaalimallin avulla voimme tehdä nopeita simulaatioita, jopa kolmessa tunnissa. Nopeus on tärkeä asia, jotta suunnitteluketjussa tapahtuviin lukuisiin päätöksiin ehditään vielä vaikuttaa.

Meillä on haave, että suunnittelijat tekisivät itse simulaatiota koko ajan. Eli heti kun he saavat idean, he voivat testata. Arkkitehdit ovat olleet hirmu innostuneita tästä ajatuksesta.

Kaavoittaja puolestaan voisi heti tutkia tuolla välineellä, onko kaava sellainen, että rakentamisesta tulee liian kallis. Hän näkee simulaatiomallista myös sen, minkä takia siitä tulee kallis. Hän voi sitten rauhassa pohtia kaavallisten arvojen tärkeyttä suhteessa kalleuteen.

Keskustelu kaavojen kalleudesta on sikäli höperöä, että kaavan kalleutta mitataan vasta vuosien kuluttua kun aluetta toteutetaan. Ei siinä ole mitään järkeä. Kyllähän silloin kun kaavaa tehdään, pitää olla jokin väline, jolla koko ajan voi katsoa, mitä tästä kaavasta seuraa. Eikä sitä pidä tehdä niin, että jokin rakennusliike ilmoittaa, että nyt on liian kallis kaava rakentaa. Se pitää tehdä tällaisella riippumattomalla simulaatiovälineellä.”

Korjausrakentamisen malli

”Simulaatiomalli on tehty sekä uudis- että korjausrakentamiseen. Korjaaminen tuo kuitenkin suunnitteluun yhden uuden elementin: korjausasteen

Jos profiiliksi valitaan toimistotalon täydellinen käyttötarkoituksen muutos, nousee korjausaste korkeaksi. Tilojen lisäksi voidaan joutua korjaamaan tai uusimaan myös vaippa.

Korjausaste voi mennä helposti jopa yli sadan prosentin, mikä tarkoittaa, että olisi edullisempaa rakentaa uusi talo. Helsingin keskustassa tämä ei ole mahdollista ja toisaalta siellä on paljon haluttuja tontteja, joissa uudisrakentamista korkeammat korjauskustannukset hyväksytään.

Korjausaste nousee eksponentiaalisesti hyvin nopeasti. Sen takia korjaushankkeiden budjetit ovat niin vaikeita. Esimerkiksi käy projekti, jossa vanha arvorakennus muutettiin hyvin korkeatasoiseksi hotelliksi. Rakentamaan lähtiessä ei nähty mitä noin totaali käyttötarkoituksen muutos tarkoittaa käytännössä.

Ongelmakohteissa ketju on usein ikävä:

Suunnitelmat ovat vähän puutteellisia, kun projektinjohtourakoitsija kysyy aliurakat. Suunnitelmat tarkentuvat koko ajan, kun huomataan että tuo ja tuokin pitää muuttaa. Kun tilaaja vastaa suunnitelmista, jokainen muutos on aliurakoitsijalle aina lisätyö, josta laskutetaan. Jossain vaiheessa kysytään mitä olisi pitänyt nähdä jo alkuperäisessä tarjouslaskennassa.

Näistä seuraa usein ratkaisemattomia riitoja, koska yleensä syy on siinä, että on alun perin huonosti suunniteltu ja budjetoitu.

Meilläkin on kokemusta erittäin hankalasta peruskorjauksesta. Kyseessä on vuonna 1867 valmistunut, suojeltu Svenska Teatern. Tilaaja halusi tehdä sen toiminnallisesti täysin uusiksi. Tavoitteena oli uusi kokeellinen näyttämö, hallinnon toimistot, lavastetuotannon laajentaminen, tekniikan uusiminen jne.

Mallinsimme jo ennen suunnittelua, ettei teatteriin kaavailtu uusi konsepti olisi sellaisenaan mahdollinen. Suunnittelun aloittaminen tuhlaisi vain aikaa ja rahaa. Toiminnosta vastaavat koottiin tiimiksi ideoimaan toimintoja uudelleen.

Haasteena oli myös itse rakennus. Se oli kuin reikäjuuston päällä, sillä vanhat puupaalut olivat lahonneet. Jos asema-aukiolla tapahtunut vesivuoto olisi tapahtunut teatterin kohdalla, olisi se romahduttanut talon.

Korjaukset tehtiin kellarin ahtaassa tilassa suihkupaaluilla. Ensin korkeapainevedellä tehtiin uudet reiät. Teräsputkea koko ajan pudotettiin, imettiin teräsputki tyhjäksi ja sitten laitettiin betonia ja nostettiin teräsputkea. Tämä tehtiin pieninä paloina 5-20 metriä maan alle. Lähtötilanne oli aivan karmea ja se totta kai maksoi paljon.

Hankkeen 50 miljoonan euron budjetti kuitenkin piti, mutta se edellytti tiukkoja valintoja ja hyvää päivittäistä tilannekuvaa.

Ohjausjärjestelmän ydin on, että pitää tietää tarkkaan missä nyt ollaan, jotta tiedetään missä ollaan huomenna. Jos simulaattorimalli ei kerro tilannekuvatietoa, silloin olet tekemässä sattumanvaraisia päätöksiä. Jos teatterinjohtaja sanoo, että laitetaan kahden miljoonan videojärjestelmä, se voi kuulosta hyvältä. Mutta jos sinulla on tarkka tilannetieto, voit sanoa, että nyt täytyy pysyä budjetissa eikä tuohon ole varattu rahaa kuin alle miljoona euroa.”

Tonttien arvojen arviointi tulee malliin

”Malliin on tulossa mukaan myös maa-alueen arviointi. Se on sikäli tärkeä, sillä vasta kun tontti yhdistetään rakennukseen, siitä tulee kiinteistö.

Tätä ei voi lähestyä mallintamalla tilastollisesti kustannuksia vaan sitä pitää lähestyä niillä tekijöillä, jotka tonttikustannuksia aiheuttavat. Maa-alueen arvon määrittää ensisijaisesti sijainti, mutta myös mikrosijainti (hyvät näkymät), maantieteelliset etäisyydet palveluista, alueen tulotaso ja asukkaiden demografia, kuten koulutustaso. Eli naapureillakin on väliä.

Asunnoissa puisto- tai vesistönäkymillä on iso merkitys, mutta ei toimistoissa.

Tästä kaikesta on luotu konstruktiivinen malli.

Kun vertaamme myyntihintojen ja menojen erotusta konstruktiiviseen malliin, huomaamme onko esimerkiksi kaavamonopolin omaavan kaupungin tonttihinnoittelussa järkeä. Malli kertoo esimerkiksi, mitä Helsingin kaupungin olisi kaupunkimaantieteellisten jne. tekijöiden perusteella pitänyt periä tonteista hintaa.

Jätkäsaaressa esimerkiksi on kallis kaava, rakentaminen on kallista ja siellä on paljon velvoitteita, kuten autopaikkavelvoite, väestösuojavelvoitteita ja jäteputkijärjestelmävelvoite. Rakentamisen hinta nousee, mutta silti tonttien arvo malliin verrattuna on parhailla paikoilla alimittainen.

Konstruktiivisella mallilla olemme verranneet eri alueiden ja koko maankin tilannetta. Esimerkiksi Padasjoella rakennusoikeudella ei ole enää keskimäärin mitään arvoa. Se jopa pienentyi viime vuoden aikana. Mikrosijainnilla toki sielläkin on rantatonttien osalta merkitystä.

Kun mallissa katsottiin kehitystä viisi vuotta taaksepäin, nähtiin mitkä kaupungit tai alueet ovat kehittyneet nopeimmin.

Helsingin ohella Espoossa kaikki kaupunkimaantieteelliset tekijät ovat olleet kasvavia, jolloin maan hinta on noussut. Tosin Espoossakin on alueellisia eroja. Mitä lähempänä merta, sitä parempi tilanne. Varsinkin Matinkylä on muuttunut viidessä vuodessa valtavasti ja Saunalahti oli lähes kuollut viisi vuotta sitten.

Vantaalla on joitakin vaikeita alueita ja Jyväskylä on vähän siinä ja siinä. Yliopistokaupungeista Lappeenranta ja Joensuu ovat vaikeita tapauksia, Tampere on hyvin vahva, Turussa on paljon vetovoimatekijöitä ja Oulu on nousussa. Porvookin on nousussa, vaikka se ei ole radan varrella.

Muuttotappiokunnissa muutos on ollut toiseen suuntaan. Suurimmassa osassa Suomea rakennusoikeuden arvot ovat pudonneet”, Haahtela kertoo mallistaan ja sen tulevaisuuden kehityssuunnista.

Aika näyttää oltiinko riittävän hulluja

Yrjänä Haahtela ja Ari Pennanen ovat esitelleet digitaalista virtuaalimallia ja sen avulla tehtävää simulointia jo valitulle kohdeyleisölle. Terävin palaute tuli emeritusprofessori Juhani Kiirakselta, joka sanoi simulointimallin versioihin tutustuttuaan, että juuri tuollaisesta hän oli aina haaveillut, mutta ei ollut uskonut, että kukaan olisi niin hullu, että alkaisi sitä rakentamaan.

Aika näyttää kuinka hullua Haahtelan väki on ollut. Onnistumista seurataan Amerikassa asti. Ari Pennasta on pyydetty tekemään Berkleyn yliopistoon uudesta ohjaustavasta teoria, ja onpa hän käynyt esittelemässä sitä myös mantereen kuuluisimmassa teknillisessä korkeakoulussa MIT:ssä.

Muutos 11.11. klo 12. Jutusta on jätetty Haahtelan toiveesta pois kuva suunnittelumallista, jolla hallitaan rakennuksen geometriaa, arkkitehtuuria ja pohjaolosuhteita.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tätä artikkelia on kommentoitu 4 kertaa

4 vastausta artikkeliin “Haahtelan mallintaman virtuaalitalon avulla voi simuloida sekä suunnittelun että rakentamisen – kustannukset näkyvät välittömästi ja niitä voi lähteä ohjaamaan”

  1. Ksikki suunniteltiin viimeisen päälle mutta.
    Mutta×300

    Alihankkija meni konkkaan
    Materiaalit olivat viallisia
    Talvi tulikin 4 tuntia ennakoitua aiemmin
    Syksi oli liian vetinen
    Elokuu tuulisempi kun arvelimme
    Vesivahinkoa ei arvannut kukaan
    Korona vei kaiken………………pitää siis hallita nämä , kyllä talon sitten jokainen tekee vaikka ilman suunnitelmia.

  2. Haahtelan malli sopii erinomaisesti sellaisille tilaajille, joilla on paljon rahaa ja aikaa puuhastella ja luoda suomalaista kulttuuriperintöä. Ja malli sopii hyvin myös Haahtelalle, joka saa laskuttaa runsaasti palveluistaan.

  3. Jep! Nyt on isommilla konsulttitoimistoilla kilvan osto käynnissä. Pienemmät konsulttitoimistot ostetaan kilvan pois markkinoilta, ei hinnalla niin väliä, koska katsotaan, että se on jotain suurta ja hienoa.

    Isojen konsulttiyritysten tai oikeastaan koko alan ongelma on, että ei ymmärretä asian ydintä, sitä mitä rakentaminen konkreettisesti on, se on ollut ongelma alalla jo pitkään ja pahenee koko ajan. Jos näin konservatiiviselle alalle halutaan järkeviä muutoksia ja toimintamalleja, joilla on oikeasti isompaa merkitystä rakentamisessa, täytyisi asioita katsoa hieman toisenlaisista perspektiiveistä. Ryhmähalilla tai ”puita halaamalla” ei saada kuin pientä kivaa sosiaalista toimintaa aikaan, sillä ei tehdä tarvittavia muutoksia alalla.

    Mitä isommiksi konsulttiyritykset kasvavat, sitä suurempi vaara on, että he erkaantuvat yhä enemmän todellisesta rakentamisesta, uusien 10D ohjelmien syövereihin, jolla lasketaan kulmakerrointa yhä pienemmille ja pienemmille detaljeille. Se on toki sallittua, mutta pitäisikö alalla ensin tehdä niille merkittävämmille asioille jotain. Laatu ymmärretään taas kerran väärän kautta.

    Toiminnan rakenteita pitäisi tutkia paljon kriittisemmin, siellä on melko paljon tehtävää, jos halutaan asiaa edistää parempaan suuntaan.

    Mistä laatu muodostuu? Tästä on keskusteltu lukuisia kertoja mitä erinäisimmissä tilaisuuksissa ja aina luisutaan siihen ”detaljin .ussimiseen”, jolla ei mitään ihmeitä loppujen lopuksi tehdä.

    Korruptio. Mitä korruptio alalla on? Sitä nimittäin on, niin piilo- kuin piilotonta mallia. Korruptio syö nimittäin yllättävän paljon laatua, kuin myös kustannustehokkuutta, vaikka sitä ei tunnustetakkaan. Ja korruptio mielletään ensimmäisenä ruohonjuuritasolle ja alihankintaketjuihin, se on kuitenkin vain pieni osa alan korruptiosta. Onko niin, että muutosta tähän ajatteluun ei saada juuri siksi, että ala on jo niin kyllästetty ”pikku nätillä pelillä”.

  4. Petosmiehet tykkää tuollaisesta taivaanrannan maalailusta. Kaikkeen löytyy tekosyy, eikä kaikki rakennusliikkeet edes tee aikatauluja..

    ”Jos rakennusliike ehdottaa sitten rakennusajaksi 22 kuukautta, voidaan kysyä, minkä takia tarvitsette niin paljon aikaa, koska mallin mukaan 19 riittää.”

Jätä kommentti