Digital tvilling

HVA ER DEFINISJONEN PÅ EN DIGITAL TVILLING I BYGG- OG EIENDOMSBRANSJEN?

Enkelt forklart er en digital tvilling digitale rekonstruksjoner av noe som eksisterer i virkeligheten – enten det er snakk om fysiske objekter, steder, systemer eller mennesker. Du har altså et fysisk objekt, i vårt tilfelle et bygg, som du gjenskaper i en virtuell 3D-versjon, ved å bruke BIM (bygningsinformasjonsmodellering).

BIM kan du lese mer om på temasiden Alt om BIM 

Men! Dette er likevel ikke nok til at noe kan kalles en digital tvilling. Selv om det er en utbredt oppfatning.

GEOMETRISK TVILLING VERSUS DIGITAL TVILLING

Definisjonen vi har brukt til nå er nemlig ikke en digital tvilling, men en geometrisk tvilling. Det er to nøkkelfunksjoner som utgjør digital tvilling:

• Digitale tvillinger må være koblet til sin fysiske motpart.
• Forbindelsen mellom den digitale tvillingen og den fysiske motparten må gjøres gjennom sanntidsdata generert via systemer eller assets.

Det som er det geniale med digitale tvillinger er muligheten til å utveksle data mellom de to objektene, eiendommen i virkeligheten og 3D-modellen. Uten denne muligheten til å knytte disse sammen og utveksle data, er det ingen digital tvilling.

Digitale modeller av fysiske ting er på ingen måte noe nytt. En digital tvilling utnytter data fra den fysiske verdenen til analyse og maskinlæring. Det gjør at den digitale tvillingen hele tiden lærer av de virkelige objektene – assets. Denne måten å definere digitale tvillinger på, understøttes av UK BIM Alliance i England og Building Smart International.

En geometrisk tvilling ser lik ut som bygningen, men det skal altså mer til for å skape en digital tvilling. Det interessante skjer først når du via sensorer kan koble deg til det fysiske byggets data om for eksempel varme, kjøling, lys, vann eller luft. Du henter informasjonen inn i den digitale tvillingen. Dette betyr at programvaren kan analysere dataene og bruke resultatene til å ta informerte beslutninger om for eksempel energibruk og miljø.

Digitale tvillinger gir deg kontroll over eiendomsmassen din.

Du får vite mye mer og lærer mye mer om bygget ditt, fordi man får samlet informasjonen på ett sted. Du lærer hvordan bygget brukes, hvor man bruker mest energi og på hva. Du får oversikt over hele porteføljen din, og får informasjon om hvor det er behov for å oppgradere eller optimalisere bygget.

Digitale tvillinger forenkler driften pga. økt samhandling

Det finnes uhorvelig mange ulike driftssystemer i dag som gjør ulike ting. Store aktører kan ha flere titalls systemer i bruk som ikke kommuniserer med hverandre. Den største fordelen ved å bruke digitale tvillinger er samhandling. Du bestemmer selv hvem som skal ha tilgang til hva, og du kan integrere systemer du allerede bruker.

Noen eksempler på både økt kontroll og samhandling ved å bruke digital tvilling:

Kristoffer som jobber i firma A, som er leietaker i bygningen, oppdager at et vindu er knust. Han har fått tilgang til å varsle avvik. Kristine på drift får beskjed, og ved å bruke den digitale tvillingen kan hun gå inn i systemet og finne ut hva slags vindu som er ødelagt. Her ligger all relevant dokumentasjon og data. Hun bruker informasjonen til å bestille et nytt vindu. All data om det nye vinduet lastes deretter automatisk inn i den digitale tvillingen.

Du som eiendomsbesitter kan ha full kontroll over alt i alle eiendommene dine om du ønsker. Hvis ombruk er viktig, kan man kunne finne relevant dokumentasjon og avgjørende data for om materialene er gode nok til å brukes igjen. Denne samhandlingen blir mulig gjennom den digitale tvillingen. Du lærer hvordan byggene blir brukt gjennom informasjon om tall per rom, per etasje, gjennomsnittlig varighet i rommet og bevegelsen i bygget og du har full oversikt over all dokumentasjon og data.

Gjennom den digitale tvillingen kan man også sette krav til informasjonen du trenger. Systemet gir deg beskjed når du har mottatt det du har bedt om. Da slipper du å få tilsendt bygningsinformasjon i form av tusenvis av pdf-er du ikke har tid til å gjennomgå og kvalitetssikre. I stedet har du alt for hånden på ett og samme sted, en digital loggbok over dine bygg.

I tillegg til disse klare fordelene gir digitale tvillinger verdi gjennom effektiv og smart drift og prediktivt vedlikehold, at man kan varsle før noe går i stykker. Dette øker lønnsomheten til eiendommene dine betraktelig. I tillegg bidrar digitale tvillinger til økt bærekraft i prosjektene. Bærekraften kan i tillegg lett dokumenteres. Disse fordelene skal vi gå nærmere inn på i punktene under.

10 år etter BREEAM ble innført er bygg- og eiendom fortsatt preget av dokumentasjon i form av pdf-er som ikke er maskinlesbare og systemer som ikke snakker sammen. Det er behov for digitalisering og et paraplysystem. Det er her den digitale tvillingen kommer inn. Å ha en overordnet løsning som samler all informasjon på et sted er et stort fortrinn om ikke en nødvendighet. Ved å ta i bruk digitale tvillinger blir man mer datadrevet og kan ta informerte beslutninger. Dette er en forutsetning for å nå de store målene rundt digitalisering og bærekraft, samtidig som du sparer penger.

Desto mer bærekraftig eiendomsmassen din er, jo mer er den også verdt for investorer. Dette hjelper deg med å skape helsefremmende bygg og skaper en bedre arbeidsplass for leietakere og ansatte. Her er det store muligheter til å få et forsprang på konkurrentene for eiendomsbesittere som ikke bare snakker om, men tar i bruk ny teknologi og digitale tvillinger.

EU har et mål om å redusere klimagassutslipp i byggsektoren med 90% innen 2050, og Norge har et mål om å bli klimanøytralt. Teknologieksperter spår at digitale tvillinger vil være en sentral driver i kampen for mer bærekraftige bygg. Ved å utnytte digitale tvillinger og sensorer (IoT) kan man analysere en bygnings miljøfotavtrykk og redusere energiforbruket fra ulike komponenter og systemer.

Disse optimaliseringsmulighetene fanger ikke bare opp betydelig energibesparelser, men gjør det også mulig for selskaper med store karbonavtrykk å drastisk redusere sine utslipp og global påvirkning.

En digital tvilling gir et uendelig mulighetsrom sammenlignet med de tradisjonelle drift- og forvaltningssystemene  som dominerer bransjen i dag.  

• Du får samlet all informasjon om eiendommen din på samme sted. Den digitale tvillingen innhenter data fra sensorer og/eller SD-anlegg. 

• Du kan gjøre analyser av alle data på samme sted og få ut skreddersydde rapporter. 

• Med kunstig intelligens og maskinlæring kan man lage automatiserte prosesser for drift og få selvstyrende bygg. 

• Med data over tid vil den digitale tvillingen kunne varsle før noe går i stykker og man kan ta de nødvendig grep for utbredelse. 

• Du kan  legge inn maskinlesbar produkt- og systemdata. 

• All annen dokumentasjon for FDVU som tegninger, monteringsveiledninger, bruksanvisninger, vedlikehold, brann, miljø og lovpålagt dokumentasjon kan også legges inn i tvillingen. 

• Du har full historikk og oversikt over hvem som har gjort hva og når og hvor lang tid som brukes på hver oppgave. 

• Du kan redusere risikoen for menneskelig feil i de mange stadiene av byggeprosessen. 

• Du har et brukervennlig og oversiktlig grensesnitt, slik at det er enkelt å danne seg et totalbilde over eiendomsmassen din. 

Ved å ta i bruk digital tvilling får du muligheten til:  

Fjernovervåkning 

• Brukere kan eksternt overvåke og engasjere seg med sanntidsaktivitet på tvers av bygningen og hele eiendommer. 

Bedre ressursbruk og vedlikehold av eiendeler  

• Tidligere har forvalterne vært begrenset av manglende synlighet av eiendeler på grunn av manuelle metoder.  Automatisert planlegging og sanntidsdata generert av IoT-enheter fører til høyere ressurs- og ressursbrukseffektivitet, for eksempel forbedret strømstyring og vannforbruk. I tillegg kan reaktivt vedlikehold omdannes til prediktivt vedlikehold, og dermed øke levetiden til en eiendel. 

Kostnadseffektiv drift 

• Ved å redusere nedetidsperioder med planlagt vedlikehold kan selskaper oppnå høy effektivitet, noe som gir mer fortjeneste. 

Reduserte utgifter, energibruk og karbonproduksjon 

• Driftskostnader, karbon, avfall og kostnader reduseres ved å bryte ned datasiloer og anvende endringer i ressursbruken basert på datainnsikt i sanntid. 

Forbedret sikkerhet 

• Planlagt vedlikehold er utrolig fordelaktig når du overholder sikkerhets- og driftsforskrifter. Miljøer som fremmer trygge arbeidsmetoder, kan gjøre en virksomhet mer attraktiv. Sensorer vil også kunne varsle om dårlig inneklima slik at man kan justere for å tilpasse behovet i bygget, unødig ressursbruk og  for eksempel om maskiner og utstyr blir for varmt og kan gå i stykker. 

Med en digital tvilling kan du forbedre plassutnyttelsen. Den digitale tvillingen bruker sofistikert kunstig intelligens til å identifisere trender og mønstre i bruk av bygget og for energibruk. Det gir driftsansvarlig mulighet til å ta informerte beslutninger om hvor de kan redusere energiforbruket.  Jo mer du forstår av når og hvor behovet for energien trengs, jo lettere kan du tilpasse for å redusere driftskostnadene. 

Bygninger har alltid produsert enorme mengder data, men det har ikke vært noen måte å få tilgang til denne informasjonen før nå. Før digitale tvillinger hadde du ingen reell måte å analysere og kontrollere energibruken på. 

En digital tvilling hjelper deg med å låse opp tilgang til bygningens data gjennom bruk av IoT og sensorer med datastrømmer tilgjengelig på ett enkelt dashbord for enkel oversikt. Ved å overvåke byggets systemer som belysning, oppvarming og kjøling, hjelper den digitale tvillingen bygget med å oppnå optimal ytelse som er viktig for den hybride arbeidshverdagen. 

En digital tvilling forbedrer også plassutnyttelsen ved å gi brukerne verktøy for å forbedre arbeidsdagen. Eksempelvis vil den ansatte kunne bruke en app for å sjekke tilgjengeligheten av rom og til og med reservere dem hvis de skulle trenge det. De kan også nyte godt av mange andre fordeler som varmekontroll, luftkvalitetsrapportering og lyskontroll for å optimalisere miljøet. På dager hvor hele rom ikke brukes, kan temperaturen senkes for å redusere kostnadene ytterligere. 

Det er tre hovedkrav for at en aktivitet skal klassifiseres som bærekraftig: 

• Aktiviteten må bidra til å oppfylle et av EUs 6 definerte bærekraftsmål. (Mål nummer 4 er å omstille til sirkulær økonomi.) 
• Aktiviteten må ikke vesentlig skade noen av de andre bærekraftsmålene 
  
• Aktiviteten må oppfylle minimumsstandarder til sosiale forhold og styring, for eksempel menneskerettigheter.  

I praksis innebærer det blant annet for bygg- og eiendomsbransjen at dersom du skal bygge eller rehabilitere, får du bedre betingelser for renter og lån, dersom aktivitetene er bærekraftige. Målet er å stimulere til at investeringer i bygg- og eiendomsbransjen vris mot energieffektive bygg. I dette bildet er den digitale tvillingen en viktig og effektiv brikke.  EU ønsker også å få på plass en standardisering av energiklasser og innføre krav om at 15 % av alle næringsbygg med dårligst energiklasse skal oppgraderes innen 2027. Konsekvensene kan bli store for eiendomsinvestorer.   

Dersom du kjøper et bygg som ender i en dårlig energiklasse, kan det bety at du kan få krav om å måtte rehabilitere før du kan leie det ut. Et slikt krav vil derfor bety mye både for selgere og kjøpere i markedet. EU har også ute på høring et forslag om at det skal kreves bruk av digitale tvillinger i alle nye «grønne» bygg over 5000 kvadratmeter. Når EU vil ha det, kommer kravet etter hvert også til Norge.  Globalt står byggenæringen for 50 % av alt råvareuttak og for 35 % av alt avfall ifølge EUs Circular economy action plan.  

Vi har allerede nevnt den første miljøsertifiseringen for bygg, BREEAM, som kom i 2012. Myndighetene i Norge har ikke hatt en veldig aktiv rolle i videreutviklingen.  Resultatet er Grønn Byggallianse, en non-profit organisasjon de fleste bygg- og eiendomsbesitterne lener seg på, når det gjelder bærekraft. Det er Grønn Byggallianse som administrerer BREEAM. I tillegg har det kommet en miljøsertifisering for infrastruktur, CEEQUAL, hvor digitale tvillinger også kan få en viktig rolle. Grønn Byggallianse har satt opp en liste over 20 strakstiltak, som de store byggherrene har skrevet under på, for å fylle tomrommet myndighetene har skapt. Bransjen selv har altså satt seg strengere krav enn det myndighetene legger opp til. I Norge står byggenæringen for 16 % av alle klimagassutslipp.  

 Grønn Byggallianse har også laget en klimakur med 5 tiltak for å halvere utslippene. 

1. Rive mindre 

Det mest miljøvennlige er å ikke bygge noe nytt. Hvert år jevnes mer enn 20.000 bygg, med jorden. Mange av byggene er av god kvalitet, men opplever likevel ikke å engang bli 40 år gamle før de får dødsdommen. Dette er verken god økonomi eller bærekraftig 

2. Ombruke flere materialer 

Det innebærer for eksempel å ta et vindu fra et bygg og bruke det i et nytt. Ombruk skiller seg fra gjenbruk i at man bruker et produkt til det samme om igjen. EUs grønne giv inneholder også en handlingsplan for sirkulær økonomi. Den globale sirkulariteten er målt til 8,6 prosent, mens tallet for Norge er så lavt som 2,4 %. Circularity Gap Report Norway fra 2020 viser at 97,6 prosent av materialene vi forbruker hvert år, IKKE blir ført tilbake til kretsløpet. Her ligger det et stort potensial.

3. Velge løsninger og byggevarer som gir lavere utslipp i et livsløpsperspektiv. 

Det finnes ingen gode løsninger for å identifisere hvilke løsninger og byggevarer det er på markedet i dag. Typen informasjon man trenger for å gjøre vurderingen, ligger «gjemt» i pdf-er som ikke er maskinlesbare. Ved en digitalisering av disse vil en kunne gjøre oppslag og sammenligne med data fra en digital tvilling. Det har kommet en ny ISO-standard, ISO 22057, EPD for BIM, altså en maskinlesbar Environmental Product Declaration. EPD-er er veldig ettertraktet i bygg- og eiendomsbransjen. Byggherrene etterspør ofte EPD-er som kan svare ut om produkter er miljøvennlig eller ikke i hele livsløpet.  

4. Ha 100 prosent fossilfrie og utslippsfrie bygg- og anleggsplasser

5. Energieffektivisere eksisterende bygg

Det er jo som tidligere beskrevet en av de viktigste verdiene og fordelene ved å ta i bruk  en digital tvilling. Du setter opp sensorer som gir informasjon om dagens tilstand, og viser hvor det er størst muligheter for forbedring. Det man ikke kan måle, kan ikke forbedres. 

Når bør du komme i gang med digitale tvillinger?  

Så fort som mulig. Jo lenger du venter, jo dyrere blir det å oppgradere byggene dine. Det begynner allerede å bli mangel på essensielle mineraler. Verdensbanken forventer at etterspørselen etter mineraler som er viktige for det grønne skiftet som aluminium, kobolt, lithium, magnesium og nikkel vil øke med 450 %. Europas liste over kritiske materialer har økt fra 14 i 2017 til 30 i 2020, ifølge EUs Circular economy gap report (2022) 

Antagelig har du ikke en BIM av de eksisterende bygningene dine. Du ser kanskje for deg at det blir krevende å skulle lage fullverdige 3D-modeller av hele eiendomsmassen din? Det trenger du heldigvis ikke. Du kommer veldig langt kun ved å lage en SlimBIM. SlimBIM er en enklere utgave av en BIM-modell med kun de viktigste bygningsdelene. Med viktig bygningsdeler mener man dekker, vegger, dører, vinduer og romdefinisjoner.  Så hva kreves for å komme i gang med digitale tvillinger? 

Les mer om BIM på vår temaside Alt om BIM

Du tenker kanskje at du er godt kjent med BIM og har brukt det i mange år. Hva er det nye? Bruk av BIM-modeller til å bygge riktig har blitt ganske vanlig de siste ti-tolv årene. Det har redusert andelen byggefeil og kostnader knyttet til disse. Det som relativt få har innsett er mulighetene som ligger i å bruke BIM ikke kun i design og byggefasen, men også i drift og forvaltning.  

For å etablere en digital tvilling, må du koble det fysiske mot det digitale. Det gjøres hovedsakelig med sensorer, men man kan også integrere eksisterende SD anlegg (Sentralt driftsanlegg) Du kan fritt velge om du ønsker datautveksling via sensorer, SD-anlegg eller en kombinasjon. Det gjør det mulig for data/informasjon å flyte fram og tilbake og gir deg sanntidskontroll over bygget.  

Den digitale tvillingen identifiserer et forbedringspotensial, du “trykker på en knapp” og forbedringen gjennomføres.  Etter hvert som det er samlet inn nok data over tid, vil bygget kunne optimalisere seg selv. Du sitter igjen med et selvstyrende, autonomt bygg med de fordelene som følger med det. Ved å gjennomføre dette vil du ha tatt et viktig skritt mot å gjøre bygningene du eier klimanøytrale. 

Ønsker du råd om hvordan du kan komme i gang med digital tvilling? Ta kontakt med oss her.

Lenker/kilder:  

Building Smart International 

https://buildingsmart-1xbd3ajdayi.netdna-ssl.com/wp-content/uploads/2020/06/Enabling-Digital-Twins-Positioning-Paper-Final.pdf 

UK BIM Alliance 

https://www.ukbimalliance.org/wp-content/uploads/2021/06/UKBIMA_BIM_DigitalTwins.pdf 

Forbrukerrådet 

https://www.forbrukerradet.no/siste-nytt/ny-rapport-viser-at-norsk-okonomi-kun-er-24-prosent-sirkulaer/ 

Grønn Byggallianse 

https://byggalliansen.no/kunnskapssenter/publikasjoner/infopakkeklimakjempen/ 

European Green Deal 

https://ec.europa.eu/info/strategy/priorities-2019-2024/european-green-deal_en 

 
Europas grønne giv - Miljødirektoratet 

https://www.miljodirektoratet.no/ansvarsomrader/internasjonalt/gronn-giv/europas-gronne-giv/ 

Standard.no 

https://www.standard.no/nyheter/nyhetsarkiv/bygg-anlegg-og-eiendom/2022-nyheter/ny-internasjonal-standard-for-bruk-av-miljodata-i-byggevarer/ 

Verdensbanken 

https://pubdocs.worldbank.org/en/961711588875536384/Minerals-for-Climate-Action-The-Mineral-Intensity-of-the-Clean-Energy-Transition.pdf