Tutkimus tarjoaa heti poimittavia hedelmiä talotekniikkaurakoinnin haasteisiin

Aalto-yliopiston tutkimus selvitti talotekniikkarakentamisen nykytilaa ja haasteita sekä ehdotti toimenpiteitä, jotka tehostaisivat toimintaa merkittävästi.

Talotekniikan merkitys rakentamisessa on kasvanut koko ajan ja nyt sen osuus voi olla jopa 40 % hankkeen kustannuksista. Monet talotekniikkaan liittyvät johtamisen ja asennuksen käytännöt ovat kuitenkin peräisin menneiltä vuosikymmeniltä. Tämä heikentää asennustyön tuottavuutta ja turhauttaa toteuttajia.

Sähkö- ja teleurakoitsijaliitto STUL ry otti yhteyttä Aalto-yliopiston professori Antti Peltokorpeen ja ehdotti tutkimusta talotekniikkarakentamisesta. Innoituksena oli itävaltalaistutkimus, joka oli kartoittanut tate-alan ja -prosessien haasteita suurissa rakennushankkeissa. STULin lisäksi Aallon tutkimusta rahoittivat LVI-TU ja STEK.

Aalto-yliopisto julkaisi joulukuussa 2021 raportin Taloteknisten järjestelmien rooli rakennushankkeen prosessissa. Se dokumentoi Peltokorven johtaman tutkimusryhmän työn tulokset.

Talotekniikka-ala on saatava mukaan rakentamisen kehitykseen

Tutkimushankkeen päätavoite oli tunnistaa menetelmiä, joilla taloteknisten järjestelmien suunnittelua ja toteutusta rakennushankkeessa voidaan parantaa. Tutkimus osoitti, että monissa tate-suunnitteluun ja urakointiin liittyvässä käytännössä on selvästi puutteita.

Alan ammattilaiset ovat puhuneet jo vuosia haasteistaan, mutta tutkimus vahvisti ja mitallisti näitä havaintoja. Rakentaminen on muutoksessa ja nyt on tärkeää ottaa tate-ala mukaan kehitykseen.

”Rakentamisen voittavia konsepteja ovat yhteistoiminnallisuus –miten yhdessä ratkotaan ongelmia, jaetaan riskejä ja luodaan kannustimia– ja teollinen rakentaminen”, Peltokorpi toteaa. ”Talotekniikka ei ole ollut yhteistoiminnallisissa hankkeissa mukana painoarvollaan. Sillä on kuitenkin suuri merkitys aikatauluille, budjeteille ja rakennusten suorituskyvylle.”

Haasteet alkavat hankinnasta

Rakennuttaja voi kutsua pääurakoitsijan kehittämään suunnitelmia. Talotekniikkaurakoitsijat ovat alkuvaiheessa kuitenkaan harvoin mukana. Ne ovat pääurakoitsijalle alisteisia ja liittyvät prosessiin vasta, kun suunnittelu on jo edennyt. Tilaajan vaatimuksesta käytäntö voisi kuitenkin muuttua.

”Tässä on eräänlainen muna-kana-ongelma. Suunnitelmien pitää olla valmiina, jotta voidaan kilpailuttaa talotekniikkaurakoitsija.  Tämä ei kuitenkaan voi olla silloin mukana suunnitelmien kehittämisessä”, Peltokorpi muistuttaa. ”Todellisuudessa tätä kuitenkin joskus tapahtuu.”

Tutkimuksessa on useita mainintoja hinnan suuresta painoarvosta tate-urakoitsijoiden valinnassa. Halvimman tarjouksen tehnyt yleensä menestyy, mutta on tällöin erityisen herkkä toteutuksen riskeille. Ostajan oletus saattaa olla, että riskit rajautuvat kyseiseen urakoitsijaan eivätkä vaikuta koko hankkeeseen, mikä ei kuitenkaan yleensä pidä paikkaansa.

Suunnittelun painopistettä on siirrettävä

Talotekniikan suunnitteluun liittyy systeemisiä ongelmia. Suurissa hankkeissa talotekniikkaurakkatarjouksia varten tilaaja teettää tate-suunnitelmia, jotka ovat teknisesti tarkkoja toteutussuunnitelmia, mutta perustuvat oletuksiin ja hyviin arvauksiin. 

Pitkien projektien aikana muutoksia tulee luonnollisesti käyttäjä- ja teknisten vaatimusten kehittyessä, mutta puutteellisiin lähtötietoihin perustuva suunnittelu on hukkaa. Vapautuvaa suunnittelupanosta kannattaisi kohdentaa toteutusvaiheeseen.

Peltokorpi ehdottaa, että jo alkuvaiheessa voisi suunnitella pääjärjestelmiä, mutta muilta osin voisi enemmänkin mallintaa massoja ja laskea tilastollisia määriä. Esimerkiksi ilmanvaihtokanavien ja sähköpisteiden määrät voisivat hankintavaiheessa perustua tilastoihin ja suunnitteluautomaatioon. Tarkempi suunnittelu tapahtuisi siinä vaiheessa, kun lähtötiedot ovat riittävällä tarkkuustasolla.

Työn suunnitteluun ja logistiikkaan kannattaa panostaa

Talotekniikkatöiden aikataulusuunnittelu on edelleen viitteellistä. Töille on aikataulussa oma jaksonsa, mutta jako työvaiheisiin, esimerkiksi testauksiin ja käyttöönoton tehtäviin, puuttuu. Valitettavan usein tämä johtaa siihen, että tate-urakoitsijat tekevät vielä testausta ja säätöjä kun rakennus pitäisi ottaa käyttöön. Ilmiö on tuttu erityisesti silloin, kun rakennusteknisten töiden aikataulu jostain syystä venyy.

Rakentamisessa muutokset ovat arkipäivää, mutta muutosten vaikutus voi tulla yllätyksenä. Yleensä muutokset heijastuvat vähintään aikatauluun. Tutkijat ehdottavat muutosten simulointiin tarkoitetun työkalun tai menetelmän käyttöönottoa. Sen kertoisi muutoksen vaikutukset eri järjestelmiin, työtehtäviin, aikatauluihin ja kustannuksiin.

Peltokorven mukaan materiaali- ja tuotetoimitusten logistiikan organisoinnissa on paljon käyttämätöntä hyötypotentiaalia. Nyt logistiikka on ”ei kenenkään maalla”, jolloin jokainen osapuoli tarkastelee sitä vain omasta näkökulmastaan ja yleensä pyrkii minimoimaan sen kulut. Tässä olisi systeeminen muutos tarpeen.

Ensimmäinen askel parempaan logistiikkaan on logistiikkasuunnitelman laadinta. Materiaali- ja tuotetoimituksia varten voisi perustaa keskuksen, hubin, josta toimitukset lähtevät setteinä oikeaan aikaan.

Digitalisaatio parantaa hallintaa ja yhteistyötä

Tietomallintaminen on arkipäivää suunnittelussa. Toistaiseksi urakoitsijat eivät pysty hyödyntämään niitä täysimääräisesti. ”Tästä ei voi syyttää talotekniikkaurakoitsijoita. Suunnittelumallit eivät ole vielä kovin käytettäviä asentajaryhmän näkökulmasta”, Peltokorpi toteaa. ”Kuvia tulostellaan ja muutokset merkitään punakynällä. Toteutusmuutokset eivät välity suunnitelmiin.”

Asentajat tarvitsivat tietomalli- ja työvälinekoulutusta. Sovellusten ja käyttöliittymien pitäisi mahdollistaa kuitenkin nykyistä helpompi pääsy digitaalisiin suunnitelmiin. Geometrian lisäksi malleista tulisi saada muutakin hankinnassa ja asennuksessa tarvittavaa tietoa. Samaten asennuksen toteutumatiedon tulisi siirtyä digitaalisesti suunnitelmiin.

Tutkimuksen yhteydessä syntyi ajatus tekoälysovelluksesta, joka tutkisi suunnitelmien asennettavuutta. Tällaisia suunnittelun ohjauksen ratkaisuja on jo käytössä tuoteteollisuuden puolella.

Yhteistyön lisääminen voi pahimmassa tapauksessa lisätä jo nyt suurta kokousten määrää entisestään. Pandemia-aika on kuitenkin helpottanut yhteistyötä yllättävällä tavalla. Kokouksessa voi olla paikalla ydintiimi ja suunnittelijat voivat olla etänä käytettävissä tarpeen mukaan.

Teollistamista, mutta pienin askelin

Peltokorpi näkee suuria mahdollisuuksia teollisessa rakentamisessa; tuotteistuksessa, esivalmistuksessa ja esiasennuksissa. Niiden avulla on luotavissa teollisia konsepteja erityisesti asumiseen ja toimitilarakentamiseen.

Teollisen rakentamisen tulevaisuusvisiossa häämöttää tilamoduulien ja asennusvalmiiden kokonaisuuksien kasvava käyttö. Suomessa LVIS-alalla komponenttitason standardisointi on sinänsä pitkällä, mutta tuotetoimittajat eivät ole laajentaneet toimintaansa työmaille. Tate-urakoitsijatkin ovat olleet melko passiivisia esivalmistuksen suhteen.

Tahtituotanto on tullut rakentamiseen valmistavasta teollisuudesta. Tahtituotannossa talotekniikka on sekä mahdollisuus että haaste. Talotekniikkatöiden tahdistus on usein pulmallista, mutta esivalmistus voi toisaalta yksinkertaistaa ja sujuvoittaa koko tahtituotantoa.

Peltokorpi pitää suurten tehdasinvestointien sijaan pieniä askeleita ja prosessien kehittämistä realistisena tapana teollistaa talotekniikkaa. Työmaiden yhteyteen voisi varata tiloja, joissa tiimit voivat esiasentaa taloteknisten järjestelmien osia. Toinen koeteltu malli on ”setitys”, materiaalien keräily ja toimitus valmiina paketteina asennuskohteeseen.

Pidemmälle tuotteistettujen ratkaisuiden kehittäminen vaatii selkeää vetäjää ja rahallista panostusta. Vertikaalinen integraatio olisi luontevinta pääurakoitsijoille tai runkotoimittajille, jotka toimisivat yhteistyössä suunnittelijoiden ja urakoitsijoiden kanssa. Tämä voisi onnistua esimerkiksi suurten hankekokonaisuuksien yhteydessä. 

Hedelmiä, joita voi poimia jo nyt

Olisiko pääurakoitsijan syytä harjaantua taloteknisiin kysymyksiin? Peltokorven mukaan tehokkaampi vaihtoehto on pääurakoitsijan ja talotekniikkaurakoitsijoiden yhteistyö aikataulusuunnittelusta lähtien. Tate-projektipäälliköiden ja -työnjohtajien osaaminen tulee tällöin koko projektin hyödyksi ja kaikki oppivat.

Tutkimuksen aikana tuli esille ajatus talotekniikkaurakoitsijasta pääurakoitsijana. Tästä on jo kokemusta hankkeissa, joissa rakennustekniset työt ovat talotekniikkaan verrattuna rutiininomaisempia. Yhteensovittamisen ongelmat ovat yleensä suurempia talo- kuin rakennusteknisissä järjestelmissä.

Peltokorpi mainitsee muutamia kansainvälisiä esimerkkejä talotekniikan hyvästä hallinnasta. RFI (Request for Information), urakoitsijan tietopyynnöt suunnittelijoille on näistä yksi. Allianssihankkeissa ja integroiduissa projektitoimituksissa talotekniikkaurakoitsija pitäisi ottaa sopimusosapuoleksi. Kolmas hyvä käytäntö on tate-urakoitsijalähtöinen esivalmistus, johon sisältyy detaljisuunnittelu.

”Talotekniikkaurakoitsijan mukaan ottaminen hankkeen suunnitelmien kehittämiseen ja työmaan aikataulusuunnitteluun ovat heti toteutettavia parannuksia”, Peltokorpi tuumii. ”Hankintaa- ja toteutusta palvelevan suunnittelun eriyttäminen olisi kolmas nopea toimenpide.”

Lue Taloteknisten järjestelmien rooli rakennushankkeen prosessissa -raportti.