Insinööri (AMK) Valtteri Pirttinen toimii projekti-insinöörinä ja insinööri (AMK) Antti Sirkka projektipäällikkönä Arctic Civil Engineering-tutkimusryhmässä ja DI, TaM Hanna Kumpula projekti-insinöörinä Arctic Power-tutkimusryhmässä Lapin ammattikorkeakoulussa.
Älykkään elinympäristön teknologiat -Kickstart-hankkeen innovaatiovalmiuksien pilotointi toteutettiin yhteistyössä Domus Arctica-säätiön (DAS) kanssa. DAS on suunnittelemassa 8-kerroksista opiskelija-asuntolaa Rovaniemelle.
Tavoitteena on rakentaa CLT-runkoinen (Cross-laminated timber) kerrostalo Rantavitikalle Lapin yliopiston ja Lapin ammattikorkeakoulun läheisyyteen vuosina 2018-2019.
Pilotoinnissa käytettiin apuna virtuaalitodellisuutta kerrostalon suunnittelussa. Pilotointi tarjosi yhteistyöyritykselle mahdollisuuden saada tulevilta käyttäjäosapuolilta mielipiteitä huoneiston toiminnallisuuksista sekä värimaailmasta. Lapin AMKin osalta demo toteutettiin monialaisena kolmen tutkimusryhmän yhteistyöprojektina. Pilotin toteutuksessa tuotiin vahvasti esille rakennus- ja ICT-alojen integraatiota sekä uutta arvolupaustamme sidosryhmille: “Tavoitteena fiksu elinympäristö - tutkimuksella kilpailuetua tulevaisuuden teknologioista”
Virtuaalitodellisuuden hyödyntäminen rakennusten suunnittelussa
Virtuaalitodellisuustekniikoita (VR) on ollut olemassa jo kauan, mutta viime vuosina tekniikat ovat ottaneet suuria harppauksia sekä ominaisuuksissa, että pienentyneissä hinnoissa, joka on mahdollistanut niiden yleistymisen tavallisen kansalaisen tekniikaksi. Virtuaalitodellisuudessa on kyse tietokonesimulaation avulla luodusta keinotekoisesta ympäristöstä, jota voidaan tarkastella näyttöjen ja VR-lasien avulla.
Samaan aikaan VR-kehityksen aikana myös rakennusten suunnittelussa on siirrytty enenemissä määrin tietomallipohjaiseen suunnittelutapaan. Rakennusten tietomallit koostuvat eri suunnittelijaosapuolten muodostamista malleista, joita voidaan yhdistää. Yhdistetyssä tietomallissa voidaan tarkastella eri osapuolten suunnitelmien sisältöjä sekä tarkastella suunnitelmien yhteensopivuutta niin sanotun yhteentörmäystarkastelun muodossa.
Virtuaalitodellisuuden hyödyntäminen rakennussuunnittelussa on yleistynyt viime vuosina huomattavasti. Hyödyntämällä tietokoneilla luotuja virtuaalisia ympäristöjä esimerkiksi rakennusten tulevat käyttäjät näkevät lopullisen rakennuksen jo sen suunnitteluvaiheessa. Tämän avulla käyttäjät voivat tarkastella rakennuksen toiminnollisuuksia ja täten vaikuttaa myös tuleviin suunnitelmiin. Esimerkkinä yrityksistä, jotka käyttävät kyseisiä tekniikoita toimii ZOAN.
VR-demon toteutus
Rakennushankkeen suunnittelutyöryhmän toiveiden ja alustavien keskusteluiden jälkeen Lapin AMKin TKI-palvelut saivat toimeksiannon 15.11.2017. Toteutus vaati rakennushankkeen suunnittelijoiden sekä Lapin AMKin yhteistyötä, sillä suunnittelijoiden luoma tietomalli toimi VR-demon alustana.
Tietomalli toteutettiin yhdestä huoneistosta, jossa olivat arkkitehdin tekemä tilamalli ja kiintokalusteet sekä sähkö- ja LVI -suunnittelijoiden lisäämät päätelaitteet. Tämän jälkeen tietomalli siirtyi Lapin AMKille VR-demon valmistelua varten. VR-demoon lisättiin arkkitehdilta saadut struktuurit pintamateriaaleihin ja luotiin toiminnollisuuksia kuten ovien avaaminen, erilaiset värimallit sekä liikkuminen mallihuoneistossa.
Kuva 1. Projektin osapuolet ja tehtävät
Pilotin esittelypäiväksi valittiin 12.12.2017, jolloin oli myös DAS rakennushankkeen suunnittelukokous. Suunnittelutyöryhmän lisäksi käyttäjälähtöiseen suunnitteluun haluttiin osallistaa nykyisiä DASin asukkaita ja opiskelijoita. Käyttäjälähtöiseen suunnitteluun rekrytoitiin käyttäjiä lähettämällä sähköpostikutsut DASin kautta asukkaille ja Lapin AMKin kautta opiskelijoille. Tavoitteena olleet noin 20 henkilöä ilmoittautuivat lähes saman tien.
Käyttäjille ilmoitettiin aikataulu malliin tutustumiselle ja he pääsivät kommentoimaan mallihuoneiston erilaisia värivaihtoehtoja ja toiminnallisuutta. Mallihuoneistojen vaihtoehtoiset värimaailmat rajoittuivat keittiön välitilan laatoitukseen (3 vaihtoehtoa) ja kylpyhuoneen tehosteseinään (4 vaihtoehtoa). Muut pintamateriaalit kuten lattiamateriaalit, seinä- ja kattopinnat pysyivät kaikissa vaihtoehdoissa samana.
Tulokset
Virtuaalimalliin tutustumiseen oli käytössä kaksi erillistä tilaa, joihin käyttäjät saapuivat ilmoitetun aikataulun mukaisesti. Äkillisten estymisten vuoksi pyydettiin myös spontaanisti opiskelijoita tutustumaan malliin.
Molemmissa huoneissa oli kaksi tutkijaa. Alussa henkilölle kerrottiin virtuaalimallista sekä ohjeistettiin virtuaalitodellisuudessa liikkuminen ja mahdolliset toiminnot. Koska virtuaalitodellisuudessa kulkeva henkilö ei näe ympärillään olevaa fyysistä tilaa, niin tilassa toimivien tutkijoiden tehtävänä on myös varmistaa, ettei käyttäjä törmää huonekaluihin tai muutoin loukkaa itseään.
Kuva 2. Käyttäjä tutustumassa virtuaalimalliin
Henkilö sai tutustua virtuaalimalliin rauhassa. Tutkijat kirjasivat tutustumisen aikana henkilön kommentit ylös nimettömästi. Lopuksi henkilö vastasi nimettömästi kyselyyn, jossa hän järjesti värivaihtoehdot mieleiseensä paremmuusjärjestykseen sekä vastasi yleisiin rakennettavaan taloon ja sen palveluihin liittyviin kysymyksiin.
Kuva 3. Virtuaalimalliin tutustuneiden käyttäjien äänestystulokset
Moni tutustui asuntoon ajatuksella “jos minä asuisin täällä”, mikä näkyi kommenttien laadussa. Ei kommentoitu pelkästään värejä, vaan pohdittiin ratkaisujen toimivuutta omassa käytössä. Saimme ehdotuksia pistorasioiden ja suihkun sijoituspaikkoja myöten.
Näemme virtuaalitodellisuuden käytön asuinrakennusten käyttäjälähtöisessä suunnittelussa selkeänä lisäarvona. Jokainen malliin tutustunut oli sitä mieltä, että asunnosta saa selkeämmän kuvan. Erityisesti värimaailman tarkastelu virtuaalisessa malliasunnossa oli selkeämpää kuin paperilta.