Tietomallipohjainen rakentamisvaiheen ilmastopäästöjen laskenta infrahankkeella

Abstract

Rakentaminen on tunnistettu yhtenä merkittävimpänä energian kulutusta ja kasvihuonepäästöjä aiheuttavana toimialana. Kasvava huoli ilmastonmuutoksesta on saanut valtiot asettamaan hiilineutraaliustavoitteita ja myös yritykset tukevat tätä päätöstä asettamalla itselleen vastaavia tavoitteita. Saavuttaakseen hiilineutraaliustavoitteensa yritysten on ensiarvoisen tärkeää tietää nykytoimintansa aiheuttamat päästöt ja sen jälkeen pyrkiä vähentämään niitä.

Diplomityön tavoitteena oli kehittää infrahankkeen rakentamisvaiheen päästöjen laskentamenetelmä, jossa hyödynnettäisiin hankkeen tietomallipohjaisesta hallintajärjestelmästä ja työkoneohjausjärjestelmistä saatavia tietoja. Tavoitteen saavuttamiseksi tuli ensin selvittää, mitä olennaisia tietoja kyseisistä järjestelmistä saadaan ja kuinka niitä voidaan hyödyntää hankkeen rakentamisvaiheen päästöjä laskettaessa.

Työn teoriaosuudessa esitellään kestävän infran kokonaisuutta, johon kuuluu yhtenä tekijänä ilmastomuutoksen hillintä ja siihen sopeutuminen, sekä tämän myötä myös infrarakentamisen ilmastopäästöjen laskenta. Teoriaosuudessa esitellään myös kestävän rakentamisen EN-standardeja ja pohjoismainen ohjeistus, jotka tarjoavat työkalut ja yhteiset pelisäännöt päästölaskentaan. Käsittelemällä kolmea elinkaariarviointiesimerkkiä, jotka ovat laadittu Ruotsissa toteutetuista infrahankkeista, saadaan näkökulmia ja vertailupohjaa päästölaskentaa varten. Lisäksi teoriaosuudessa käsitellään infrastruktuurin mallipohjaisen tuotannon kokonaisuutta, josta saadaan tarvittavaa taustatietoa tietomallipohjaisen päästölaskentamallin kehittämiseen. Mallipohjaisen tuotannon kokonaisuudesta määritellään ensin infrahankkeen tietomallin käsite. Sen jälkeen käsitellään mallipohjaisesti tuotetun hankkeen eri vaiheita suunnittelusta rakentamiseen. Lisäksi kuvataan koneohjauksen osakokonaisuutta sekä infrahankkeiden tietomallien ja tietomallipohjaisten järjestelmien hyödyntämisen mahdollisuuksia hankkeiden päästölaskennassa.

Diplomityön kokeellisessa osiossa perehdytään Vt3 Hämeenkyrönväylä -hankkeeseen ja sen tietomallipohjaiseen pilvipalveluun, jota käytetään hankkeen hallintajärjestelmänä. Työssä selvisi, että pilvipalveluun kertyy koneohjausjärjestelmistä ja massansiirtosovelluksesta työmaan tilannetietoa, jota voidaan hyödyntää päästöjä laskettaessa. Pilvipalveluun tallentuu esimerkiksi reaaliaikaisesti työkoneiden ja kuljetuskaluston työsuoritetiedot. Saatavilla olevien tietojen perusteella onnistuttiin laatimaan tavoitteiden mukainen laskentamalli, jolla saadaan laskettua rakennustyömaan ilmastopäästöt. Laskentamallia testattiin laskemalla kohdetyömaan lohkon 2 aikavälillä 7/2020–9/2021 aiheutuneet päästöt. Päästölaskentaan sisällytettiin ainoastaan työmaan sisäisten massansiirtojen ja kaivinkoneilla tehtävien töiden aiheuttamat päästöt. Päästölaskelmien tulokseksi saatiin, että kyseisellä aikavälillä työmaalla on syntynyt edellä mainituista toiminnoista kasvihuonepäästöjä yhteensä 1400 tCO2-ekv.

Diplomityössä kehitetyn päästölaskentamallin ja tehdyn päästölaskennan perusteella voidaan todeta, että työn alussa asetetut tavoitteet onnistuttiin saavuttamaan. Päästölaskentamallissa on kuitenkin vielä jatkokehittämisen tarvetta esimerkiksi laskennan automatisoinnissa sekä käytettävien lähtötietojen, kuten koneiden polttoaineenkulutustietojen tarkkuudessa. Päästölaskentamallin käyttöön ottaminen auttaa hankkeita ja sen myötä yritystä saavuttamaan omat hiilineutraaliustavoitteensa sekä mahdollisesti taloudellisia hyötyjä, riippuen tilaajan tulevaisuuden hankinnan toimintalinjoista.