Rola Digital Twin w zarządzaniu i monitorowaniu budynków – zarys teoretyczny

Rozwój technologii cyfrowych wpłynął na ewolucję koncepcji BIM (Building Information Modelling) w budownictwie, prowadząc do integracji nowych narzędzi, takich jak wkraczający Digital Twin (Cyfrowy Bliźniak) i Digital Shadow (Cyfrowy Cień). Digital Shadow stanowi etap pośredni między statycznym modelem BIM a w pełni funkcjonalnym Digital Twin. Umożliwia zbieranie danych z sensorów i ich automatyczną aktualizację w modelu cyfrowym. Digital Twin natomiast powinien umożliwić dwukierunkową interakcję – dane są nie tylko odbierane, ale również przetwarzane i wykorzystywane do sterowania budynkiem. Celem artykułu jest porównanie definicji Digital Shadow i Digital Twin i możliwości wykorzystania tych technologii. W artykule przedstawiono porównanie możliwości, jakie daje Digital Shadow jako krok pośredni w kierunku pełnego wykorzystania technologii Digital Twin. Digital Shadow jest wykorzystywany do opisania modelu cyfrowego, który współdziała z rzeczywistymi danymi, ale nie jest jeszcze w pełni autonomicznym modelem. Ma za zadanie aktualizować model BIM w czasie rzeczywistym pozyskując dane z budowy lub istniejącego obiektu rzeczywistego. Digital Twin umożliwia dodatkowo m.in. efektywne zarządzanie energią, optymalizację kosztów oraz precyzyjne monitorowanie parametrów budynku lub jego części w czasie rzeczywistym. Pozwala nie tylko na pozyskiwanie danych z obiektu rzeczywistego, ale po ich analizie dodatkowo pozwala na sterowanie elementami lub urządzeniami zainstalowanymi w obiekcie. Z perspektywy realizacji przedsięwzięcia budowlanego, znaczenie ma również zakres przyjętej koncepcji oraz dynamiczny charakter projektów budowlanych. Efektywność analizy danych modeli Digital Twin czy Digital Shadow zależy od jakości danych, a złożoność technologiczna wymaga zaawansowanej wiedzy technicznej i zaangażowania wyspecjalizowanych ekspertów.

---

The development of digital technologies has influenced the evolution of the BIM (Building Information Modelling) concept in construction, leading to the integration of new tools such as the emerging Digital Twin and the Digital Shadow. Digital Shadow serves as an intermediate step between a static BIM model and a fully functional Digital Twin. It enables the collection of data from sensors and their automatic updating in the digital model. A Digital Twin, on the other hand, should allows two-way interaction – data is not only received, but also processed and used for building control. The objective of this article is to provide a comparative analysis of the definitions of Digital Shadow and Digital Twin, as well as the potential applications of these technologies. The article presents a comparison of the possibilities offered by Digital Shadow as an intermediate step towards the full use of Digital Twin technology. Digital Shadow is employed to delineate a digital model that interacts with real data; however, it is not yet a fully autonomous model. It is designed to update the BIM model in real time by extracting data from the construction or existing real object. The Digital Twin concept has been demonstrated to facilitate a range of benefits, including but not limited to enhanced energy management, optimised costs, and precise real-time performance monitoring of a building or its components. It facilitates not only the acquisition of data from physical objects, but also, subsequent to analysis, enables the control of elements or devices installed in the object. From the perspective of implementing a construction project, the scope of the adopted concept and the dynamic nature of construction projects are also important. The efficacy of data analysis utilising Digital Twin or Digital Shadow models is contingent upon the integrity of the data, necessitating advanced technical expertise and the contribution of specialised professionals.