Enhancing transparency and efficiency in construction: developing an interoperable framework for digital building logbooks and digital twins — a comparative study of European Union and russian approaches

This thesis is based on the idea of understanding how Digital Building Logbooks (DBLs) may improve transparency, efficiency, and sustainability in the construction sector by creating an interoperable system that links Building Information Modeling (BIM), Digital Twins, and national digital systems. The research is conducted by comparing the European Union (EU) and Russia (RU) and finding the ongoing interoperability gaps that restrict the introduction of digital transformation in the construction industry in Russia. The paper will start with the analysis of the global and regional trends in construction digitalization. DBLs are linked to sustainability and policy frameworks (including the Renovation Wave and the Energy Performance of Buildings Directive, EPBD) within the EU in aid of lifecycle data management and the objectives of a circular economy. Conversely, the existing platforms in Russia, like GISOGD and the Unified Public Services Portal, are still administratively oriented and not technically linked to BIM processes in industry standards. This breaks down compromises’ transparency, compliance and efficiency throughout building lifecycle. As a solution to this problem, the study suggests a multi-layered interoperability framework that is based on international standards (IFC, ISO 19650) and facilitated by cloud-blockchain and AI-based analytics. The framework would facilitate a smooth information sharing process, increase regulatory control, and maximize predictive lifecycle management. The proposed expert interviews and scenario testing validation can support its ability to minimize information silos and enhance institutional coordination. The results indicate that digital transformation cannot be successful without more than technology: it is necessary to have coordinated governance, standards and competencies. The suggested framework has academic and practical value as it offers the basis of applying DBLs to Digital Twins to enable the creation of transparent, interoperable and sustainable construction management.

La presente tesi si basa sull’analisi del potenziale dei Digital Building Logbooks (DBL) nel migliorare la trasparenza, l’efficienza e la sostenibilità nel settore delle costruzioni, attraverso lo sviluppo di un sistema interoperabile che colleghi il Building Information Modeling (BIM), i Digital Twins e i sistemi digitali nazionali. La ricerca è condotta mediante un confronto tra l’Unione Europea (UE) e la Federazione Russa (RU), con l’obiettivo di individuare le principali lacune di interoperabilità che attualmente limitano l’implementazione della trasformazione digitale nel settore delle costruzioni in Russia. Lo studio prende avvio dall’analisi delle tendenze globali e regionali nella digitalizzazione del settore delle costruzioni. Nel contesto dell’Unione Europea, i DBL sono strettamente connessi agli obiettivi di sostenibilità e ai quadri normativi di riferimento, tra cui la Renovation Wave e la Energy Performance of Buildings Directive (EPBD), a supporto della gestione dei dati lungo l’intero ciclo di vita dell’edificio e dei principi dell’economia circolare. Al contrario, in Russia le piattaforme digitali esistenti, quali GISOGD e il Portale Unificato dei Servizi Pubblici, risultano prevalentemente orientate ad aspetti amministrativi e non sono tecnicamente integrate con i processi BIM secondo gli standard di settore. Tale disallineamento compromette la trasparenza, la conformità normativa e l’efficienza lungo il ciclo di vita dell’edificio. Per affrontare queste criticità, la tesi propone un quadro di interoperabilità multilivello basato su standard internazionali (IFC, ISO 19650) e supportato da tecnologie cloud, blockchain e strumenti di analisi basati sull’intelligenza artificiale. Il framework proposto mira a facilitare uno scambio informativo fluido, rafforzare il controllo regolatorio e migliorare la gestione predittiva del ciclo di vita degli edifici. La validazione attraverso interviste a esperti e test di scenario è prevista per dimostrarne l’efficacia nella riduzione dei silos informativi e nel rafforzamento del coordinamento istituzionale. I risultati evidenziano che una trasformazione digitale efficace non può basarsi esclusivamente sull’adozione tecnologica, ma richiede anche una governance coordinata, standard condivisi e competenze adeguate. Il framework proposto presenta rilevanza sia accademica sia pratica, offrendo una base per l’integrazione dei Digital Building Logbooks con i Digital Twins al fine di promuovere una gestione del settore delle costruzioni più trasparente, interoperabile e sostenibile.