Derby Business Park Tietomalli tehokäytössä

Espoossa Turunväylän varrella sijaitseva Derby Business Park vei ykköspalkinnon sekä Suomen Tekla BIM Awards 2012 -kilpailussa että Tekla Global BIM Awards 2012 -kisan BIM-sarjassa. Elementti- ja rakennesuunnittelusta on vastannut Insinööritoimisto Mäkeläinen Oy, jonka konttorit sijaitsevat Vantaalla ja Kajaanissa. Kunnianhimoinen projekti tavoittelee kansainvälistä LEED Platinum-ympäristösertifikaattia.

Derby Business Park käsittää kolme kahdeksankerroksista toimistorakennusta sekä erillisen kahdeksankerroksisen pysäköintitalon. Ensimmäinen rakennuksista valmistui elokuussa 2012 ja siitä tuli kohteen urakoitsijan SRV Rakennus Oy:n uusi pääkonttori. Viimeisenkin rakennuksista on määrä valmistua kesällä 2013. Kohteen kokonaislaajuus on 39 100 kerrosneliömetriä. Rakennushankkeeseen on alusta alkaen liittynyt erityisiä suunnitteluhaasteita, sillä Derby Business Park tavoittelee LEED Platinum -ympäristösertifikaattia. Kohteessa on poikkeuksellisen energiatehokkaita ja innovatiivisia talo- ja rakennusteknisiä ratkaisuja.

Derbyn rakennukset on perustettu osin kallion ja osin paalujen varaan ja ne ovat väestönsuojia ja perustuksia lukuun ottamatta täyselementtirakenteisia. Rungon muodostavat kantavat ja jäykistävät teräsbetonielementtiseinät ja ontelolaatat sekä teräsbetonipilarit ja jännebetonipalkit. IV-konehuoneen kantavat rakenteet ovat teräsbetoni- sekä teräsrakenteisia. Rakennuksen julkisivut tehtiin pääosin teräsbetonisista sandwichelementeistä, joiden ulkopinnat ovat osin graafista ja osin valkobetonia. Ilmanvaihtokonehuoneiden ulkoseinät ovat teräspeltikaseteilla tai lamelleilla verhottuja teräsohutlevysandwich-elementtejä.

Rakennuksen runkorakennemalli on osa hankkeen tietomallipohjaista suunnittelua. Malli sisältää paikallavaletut perustukset, detaljoidut ja raudoitetut betonielementit sekä teräsrakenteet. Kohteen kaikkien yli 6 7 00 teräsbetonielementin (yhteensä 1 700 seinäelementtiä, yli 900 pilari- ja palkkielementtiä sekä yli 4100 laattaelementtiä) suunnitelmat, tasokuvat ja asennuskaaviot on luotu Tekla Structures -ohjelmalla.

Tehokasta suunnittelua

Koko projektin aikataulu kiristyi suunnittelun aikana, mikä muodosti suuren haasteen myös suunnittelulle. Aikataulussa kuitenkin pysyttiin ja parhaimmillaan rakennemallin parissa työskenteli multiuser-toiminnolla kymmenen rakenne- ja elementtisuunnittelijaa samanaikaisesti, yli puolet Mäkeläisen koko henkilökunnasta. Suuresta suunnittelijamäärästä huolimatta suunnittelun reaaliaikainen seuranta oli mahdollista tietomallin avulla.

- Suunnittelu on tehostunut 2D-suunnitteluun verrattuna ja lopputuloksena on ollut liki virheettömät suunnitelmat, kertoo toimitusjohtaja Lasse Mäkeläinen Insinööritoimisto Mäkeläiseltä. - Lisäksi monimutkaisten yksityiskohtien sekä liitosten hahmottaminen sekä meidän että työmaan päässä on helpottunut.

- Esimerkiksi elementtisuunnittelussa liittyvät elementit olivat näkyvissä samanaikaisesti suunniteltavan elementin kanssa, jolloin mm. tartuntojen oikeat paikat nähtiin heti, täsmentää elementtisuunnittelusta vastannut Ville Jurvansuu Insinööritoimisto Mäkeläiseltä.

- Mallintamisesta on myös ollut apua rakenteiden törmäys- ja yhteensopivuustarkasteluissa. Lisäksi kahdeksankerroksisen pysäköintitalon spiraalimaiset ja vinot ajorampit olisi ollut huomattavan hankala suunnitella 2D-maailmassa ja siihenkin saimme mallintamisesta korvaamatonta hyötyä, Jurvansuu jatkaa.

Ajantasainen yhdistelmämalli hyödyttää kaikkia osapuolia

LVI- ja sähkösuunnittelija käyttivät rakenne- ja arkkitehtimallia pohjana suunnittelulleen, joten heidän oli helppo hahmottaa kantavien rakenteiden todelliset dimensiot ja sijainnit talotekniikan ja rakenteiden yhteentörmäysten välttämiseksi.

Arkkitehdin, geosuunnittelijan ja LVI-suunnittelijan luomat tietomallit yhdistettiin IFC-tiedonsiirtoformaatin avulla rakennemallin kanssa yhdeksi yhdistelmämalliksi.

- Suunnittelijatiimit ovat pystyneet tarjoamaan hankkeen muiden osapuolten käyttöön hurjan määrän hyödyllistä tietoa, sanoo Jurvansuu.

- Tässä hankkeessa kokeilimme myös ensimmäistä kertaa reikä- ja varaustietojen siirtämistä pelkästään IFC-muodossa, mikä toimi heti alusta alkaen loistavasti. Yksi mallin ehdottomasti tärkeimmistä hyödyistä on suunnittelijoiden keskinäinen tiedonsiirtomahdollisuus. Ilman 3D-mallia tekniikkasuunnittelijoiden olisi ollut paljon haastavampaa hahmottaa rakenteet ja meidän vastaavasti varausten sijainti, Jurvansuu jatkaa.

Yhdistelmämallissa kaikki ajantasainen tieto on ollut samassa paikassa kaikkien projektiosapuolten ulottuvilla.

Mallinnusta on hyödynnetty ahkerasti myös urakoitsijan toimesta. Tietomallipohjainen suunnitteluprosessi tuo varmuutta suunnittelun ohjaukseen ja kaikkien suunnittelualojen tavoitteidentoteutumisen seurantaan. Muun muassa elementtirungon tiukkatahtinen asennus aikataulutettiin tietomallin avulla. Mallin avulla on myös tehty määrälaskentoja esimerkiksi hankintoja ja muutoslaskelmia varten.

Tuoteosatoimittajat BIM-ketjussa

Teräsrakenneosien listaus konepajasuunnittelutarjouskyselyä varten otettiin suoraan tietomallista ja sieltä saatiin myös teräsrakenteiden konepajakuvia.

Elementtitehtaan kanssa koekäytettiin Betele-tuotannonohjausjärjestelmää, jonka avulla tehdas sai suoraan tietomallista esimerkiksi tiettyjen elementtien valmistamiseen tarvittavat betoni-, eriste- ja teräsmäärät.

- Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että mallista saatu sähköinen tiedosto on syötetty suoraan tehtaan tuotannonohjausjärjestelmään tarvittavia elementtien mitta- ja materiaalimäärätietoja varten. Näin on voitu vähentää huomattavasti virheiden ja hukkatyön määrää, kertoo Jurvansuu.

Insinööritoimisto Mäkeläisen kanssa testausta on ollut toteuttamassa MH-Betoni Oy, jossa sähköistä tiedonsiirron hyödyntämistä kokeiltiin ensimmäistä kertaa.

- Tämä on ollut mielenkiintoinen pilotti ja uskon, että jatkoa seuraa. Sähköinen tiedonsiirtohan on betonialalla muutenkin uutta, joten toimintamallia hiotaan varmasti vielä lisää, sanoo toimitusjohtaja Ilkka Honkonen MH-Betoni Oy:stä.

Työmaan suunnittelu ja ohjaus helpottuu

Käytännön toteutusta varten mallista otettuja havainnekuvia on käytetty muun muassa urakoitsijapalavereissa seuraavien työvaiheiden läpikäyntiin ja mallista leikattuja detaljeja on tulostettu asennusten tueksi.

- Mallista nähdään heti, ettei rakenteissa ole keskinäisiä törmäyksiä tai ristiriitaisuuksia. Näin säästytään turhilta virheiltä, joita voi tulla helpostikin rakenteiden ollessa monimutkaisia, toteaa projekti-insinööri Petteri Nieminen SRV Rakennus Oy:sta.

Derbyn työmaan logistiikan sekä työturvallisuuden suunnittelussa käytettiin tietomallia. Muun muassa työaikaisten kaiteiden sijoituspaikat ja putoamissuojat suunniteltiin suoraan malliin, ja näin tehtiin myös hissikuiluihin työn ajaksi tulevien työtasojen ja niiden vaatimien kiinnitysosien osalta.

- Työmaalla mallista oli helppo tarkistaa putoamissuojien kiinnitysosat, jolloin työmaa-asentajat pääsivät niihin turvallisesti käsiksi, kertoo Nieminen.

- Kolmiulotteinen malli helpotti myös elementtien asennusaikaisen tuennan suunnittelua ja rungon asennusaikaisen stabiliteetin tarkastelua.

Suunnittelutiimin päivittämä tietomalli toimitettiin kerran viikossa työmaalle, jossa sitä oli mahdollisuus käyttää natiivimuodossa Tekla Structuresilla. Työmaalla mallia käytettiin rakenteiden toisiinsa liittymisen hahmottamiseen, elementtiasennuksen suunnittelun, elementtien valmistuksen ja elementtiasennuksen seurantaan. Työmaalla tehtiin tietomallin avulla myös talotekniikan asennusta varten törmäystarkasteluita, mikä olisi ollut 2D-maailmassa huomattavasti hankalampaa. Työmaahenkilöstö koki mallin käytöstä olevan heille merkittävää hyötyä ja mallin käytön olevan helppoa.

Aliurakoitsijat hyödynsivät projektipankissa julkaistua viikoittain päivitettyä Tekla BIMsight-mallia, joka oli tarkoitettu vapaasti käytettäväksi kaikille rakennusprojektin toimijoille – myös niille, joiden ei ollut mahdollista käyttää mallinnusohjelmia.

Hallitusti tavoitteeseen

Tietomalliin perustuvan prosessin avulla hankkeelle asetettujen toiminnallisten ja taloudellisten tavoitteiden toteutumista voidaan seurata tehokkaammin. Kustannusohjaus, vaihtoehtojen vertailu ja järjestelmien ja ratkaisujen valinta helpottuvat.
– Toiminnallisten tavoitteiden saavuttamiseksi avainasemaan nousee tietomallinnuksen käyttö kaikkien projektiosapuolten kesken, sanoo Petteri Nieminen.

– Tietomalliin saadaan paljon tietoa. Nyt on vain kyse siitä, että kaikilta projektien osapuolilta löytyy tietoa ja tahto hyödyntää sitä. Piirustusten teko on yksi suurimmista virheen paikoista, ja se vie aikaa. Tavoite on oltava se, että esimerkiksi työmaalle ja elementtitehtaille voitaisiin toimittaa heidän tarvitsemansa suunnittelutieto paperitulosteiden sijaan tietomallina, täsmentää Jurvansuu.

- Paperitulosteista ei kuitenkaan lyhyellä tähtäimellä päästä eroon, vaan asennuspiirustus on oltava asentajan kädessä, kun työtä tehdään. Tietomallipohjainen suunnitteluprosessi kuitenkin varmistaa paperitulosteiden laadun ja suunnitteluaikataulun pitävyyden, toteaa Petteri Nieminen SRV:ltä.

Insinööritoimisto Mäkeläisellä tämä ei jää viimeiseksi BIM-projektiksi.

- Näin laajan hankkeen myötä yhä useampi henkilö yrityksessämme on päässyt Teklan saloihin. Olemme siirtyneet käyttämään Teklaa pääasiallisena työkaluna kaikissa tulevissa uudiskohteiden rakenne- ja elementtisuunnittelutoimeksiannoissamme, kertoo Lasse Mäkeläinen.

Derby Business Park

- Tilaaja: SRV Rakennus Oy
- Urakoitsija: SRV Rakennus Oy
- Arkkitehti: Arkkitehtitoimisto Lahdelma & Mahlamäki Oy
- Rakennesuunnittelija: Insinööritoimisto Mäkeläinen Oy
- Elementtisuunnittelija: Insinööritoimisto Mäkeläinen Oy
- LVIS-suunnittelija: Granlund Oy
- Osatoimittajat: Betset Oy, MH Betoni Oy
- Muut osapuolet: Turun Pelti ja Eristys Oy