Sosiaali- ja terveyskeskus JUST

Tietomalli on olennainen osa toimivaa yhteistoimintamallia

Järvenpään kaupungin uuden sosiaali- ja terveyskeskuksen (JUST) suunnittelu ja rakentaminen toteutettiin uudentyyppisen yhteistoimintamallin mukaisesti. Tilaaja teki alusta lähtien selväksi, että kaikki suunnittelualat mallinnetaan.

"JUST on ensimmäisiä todellisia avoimen rakentamisen periaatteella loppuun vietyjä allianssihankkeita," kertoo Head of VDC Finland Maria Lennox NCC Buildingiltä. "Projektille asetettiin äärimmäisen kovat mallintamisen hyödyntämistavoitteet. Monissa projekteissa näistä lipsutaan, mutta JUSTissa mallinnuksesta pidettiin kiinni alusta loppuun. Toteutumista auditoitiin koko hankkeen ajan, ja siinä onnistui myös allianssihankkeen ydin eli jatkuva parantaminen. Lisäksi kyseessä taitaa olla ensimmäinen hanke, jossa mallinnetut tiedot saatiin oikeasti siirrettyä kiinteistön ylläpidon käyttöön rakennuksen valmistuttua."

JUST avattiin asiakkaiden käyttöön alkuperäisten suunnitelmien mukaisesti vuoden 2017 vaihtuessa.

Tilaaja asetti tietomallinnukselle kunnianhimoiset tavoitteet, jotka hyödyttävät alaa jatkossa

"Perinteisistä tietomallihankkeista poiketen JUST-hankkeen tietomalli sisältää rakennuksen kiinteän perusosan ja muuntuvan tilaosan tietomallit omina malleinaan," kertoo projektijohtaja Jari Toivo. "Näin on varmistettu muunto- ja käyttöjoustovaatimusten toteutuminen avoimen rakentamisen periaatteen mukaisesti niin rakentamisessa kuin suunnittelussakin."

Kohteen kaikki suunnittelualat mallinnettiin. Hankkeen erityispiirteenä oli arkkitehtimallin jakaminen kahteen osaan, joista vastasivat eri arkkitehtitoimistot. Mallinnuksessa käytettiin Tekla Structures-, ArchiCAD- ja MagiCad-ohjelmistoja, ja mallit tehtiin YTV-ohjeiden ja niitä täydentävien NCC:n mallinnusohjeiden mukaisesti. Hankkeessa käytettiin myös Vico Office-, Solibri-, Trimble SketchUp-, Granlund Manager- sekä Dalux-ohjelmia ja Stanfordin yliopiston Cife-laitoksella kehitettyä Virtual Design and Construction (VDC) -toimintatapaa.

Tilaajan tavoitteena oli suunnitteluvaiheessa luoda kaikki suunnittelualat sisältävä ja simulointeihin sekä 3D-visualisointeihin hyvin soveltuva tietomalli. Tällä toimintatavalla haluttiin mahdollistaa prosessi, jossa eri suunnittelualojen tietomalleja voitiin simuloida ja visualisoida suunnitteluratkaisujen kehittämistä ja vertailua varten.

Rakentamisvaiheessa yhdistettyä tietomallia oli tarkoitus hyödyntää monitahoisesti toteutussuunnittelun hankinnoista laadunvarmistukseen asti. Lisäksi JUST-hankkeessa päätettiin tuottaa valitun toteutustavan mukaiset puhtaat *As-Built*-tietomallit ylläpitoa varten.

"Tietomallien avulla on saatu kustannustehokkaasti kokeiltua muuntuvan osan tilojen käyttömahdollisuuksia kiinteistön koko elinkaaren aikana," Toivo kertoo. "Mielestäni koko työssä on onnistuttu erinomaisesti, ja osoituksena tästä on myös parhaan julkisen projektin kansainvälinen Tekla Global BIM Awards -palkinto."

Tietomallien tietosisällön hyödyntäminen aloitettiin välittömästi toteutusvaiheen alkaessa. NCC:ltä kerrotaan, että yhtiön VDC-tiimi kävi kohteen kaikki tietomallit läpi ja ryhmitteli niiden sisällöt käyttötarkoitusten mukaan jatkohyödyntämistä varten.

"Tehtävämme oli soveltaa taustatiimin luomia välineitä käytäntöön," kertoo projekti-insinööri Tuomas Lankinen. "On harvinaista, että yhdestä projektista löytyy niin paljon osaamista. Tilaajan kunnianhimoiset tavoitteet asettivat meille haasteen kehittää omia toimintatapojamme ja tuoda uusia työkaluja työmaan käyttöön. Hankkeen ratkaisuihin käytettiin paljon resursseja ja aikaa, ja hanke toimi mahtavana kehitysalustana NCC:lle. Sen aikana jalkautettiin useita tapoja toteuttaa sama asia, ja tapoja pystyttiin testaamaan työmaalla “elävillä insinööreillä”."

Hankkeen malleja tarkastettiin projektin aikana moneen kertaan eri näkökulmista, koska niitä käytettiin jatkuvasti tietolähteinä moniin eri toimintoihin. Alkuvaiheessa VDC-tiimi vertaili mallien laatua vastaavan kokoisiin mallinnushankkeisiin tarkoituksena havainnollistaa mahdollisten virheiden lähtötilanteita. Vaativat tietomallinnustavoitteet toteutuivat, kun tietomallit päivitettiin alussa yhteisesti sovitulle tasolle.

Kiinteälle ja muuntuvalle tilaosalle tarvittiin erilaiset hankinta- ja suunnittelupaketit

Avoimen rakentamisen periaatteet asettivat tietomallinnukselle omat haasteensa. Suunnittelualat jaettiin kiinteään perusosaan ja muuntuvaan tilaosaan. Muuntuva tilaosa jaettiin edelleen eri käyttäjäryhmien tila-alueisiin, joita käsiteltiin omina kokonaisuuksinaan niin suunnittelun, hankinnan, kuin toteutuksenkin osalta. Kaikissa malleissa rakentamisen tieto vietiin objektitasolle. Arkkitehti- ja talotekniikkamalleista tallennettiin kiinteälle perusosalle ja muuntuvalle tilaosalle erilliset IFC-tiedostot. Tämän seurauksena kohteen yhdistelmämalli koostui yhteensä 97 IFC-mallista.

Hankkeen osapuolet työskentelivät eri puolilla Suomea, joten suunnittelua ohjattiin viikoittaisilla työpajoilla.

Työpajat toteutettiin sekä fyysisinä että virtuaalisina hyödyntäen työmaalla sijaitsevaa CAVE-tilaa ja Solibri-yhdistelmämallia. Mukana oli suunnittelijoiden lisäksi urakoitsijoita, erikoisasiantuntijoita ja käyttäjän edustajia. Yhdistelmämalli päivitettiin viikoittain projektipankkiin. Sen avulla kukin osapuoli teki tietomallipohjaisesti huomionsa ja lähetti ne BCF-tiedostona työpajaa varten. Hankkeen prosessi oli rytmitetty välitavoitteisiin, ja ulkopuolinen taho auditoi prosessia koko hankkeen ajan. Tietomallinnuksen hyödyntäminen oli yksi auditointialueista.

Tietomalleja hyödynnettiin myös hankintakyselyissä. Määrälistojen lisäksi kyselyihin liitettiin koko Tekla-rakennemalli. Esimerkiksi runkotoimittaja Parma toimitti tarjouksensa liitteenä omalla kustannusosaamisellaan rikastetun mallin ja pystyi mallinnuksen ansiosta tekemään rakentavia ehdotuksia suunnitteluratkaisuihin.

"Koska määrätiedon luotettavuus oli meille tärkeää, tarkempi aikataulu laadittiin IFC:n päälle Teklaa hyödyntäen ja NCC:lle rakennettiin kokonaan oma ympäristö," Lennox kertoo.

"Rakennesuunnittelija mallinsi Teklalla kaikki rakenneosat: paikallavalurakenteet, betonielementit, teräsrakenteet, liittorakenteet, sekä lasikatto- ja puurakenteet. Lisäksi salaojitus kaivoineen mallinnettiin," kertoo BIM-asiantuntija Kristiina Sulankivi A-Insinööreiltä.

"Kaikki paikallavalurakenteet mallinnettiin tarkasti raudoituksineen ja piirustukset tuotettiin suoraan mallista. Kohteessa on paljon ja monimuotoisia teräsrakenteiden mallinnuksia: kolme poikkeuksellisen suurta teräsrakenteista IV-konehuonetta, monimuotoinen aulan lasikatto, rungon ulkopuolelle ripustetut teräsrakenteiset WC-moduulit, sekä etu- ja takapihan suurikokoiset teräskatokset ja terassin kantavat rakenteet. Lisäksi aulan teräsrakenteiset portaat on suunniteltu hyvin yksityiskohtaisesti mallintaen, ja konepajakuvat sekä DSTV-tiedostot on tuotettu suoraan mallista."

"Ontelolaatoista toimitettiin vain Tekla-malli elementtitoimittajalle eikä perinteisiä ontelolaattapiirustuksia (”lappukuvia”) ollenkaan. Projektinhallintaan käytettiin seinä- ym. betonielementtien osalta mallipohjaista suunnittelutilanteen eli statuksen seurantaa. Reikäkierto toteutettiin mallipohjaisesti talotekniikkasuunnittelijan kanssa."

Tuotantomalli tehtiin IFC-mallien pohjalta

Tuotannon valmisteluvaiheessa tehtiin rakennemallin avulla useita lohkotusvaihtoehtoja, joiden avulla testattiin rakennusjärjestyksiä ja nosturien sijainteja. Runko ja sisävalmistusmääriä sijainneittain listattiin alustavan yleisaikataulun luomiseksi Schedule Plannerilla. Varsinainen aluesuunnittelu tehtiin Trimble SketchUp -ohjelmalla, jonne oli tuotu arkkitehdin malli ja asemapiirros. Samaan malliin tehtiin myös putoamissuojaussuunnittelu. Aluesuunnitelmaa päivitettiin koko projektin ajan ja sen teossa hyödynnettiin NCC:n 3D-työmaasuunnittelua varten olemassa olevaa objektikirjastoa. Osa objekteista oli dynaamisia eli älykkäästi säädettävissä, ja ne sisälsivät määrä- ja kustannustietoa.

Kustannuslaskentavaiheessa arkkitehdin ja rakennesuunnittelijan mallit tuotiin Vico Office-ohjelmaan, missä ne kytkettiin tuoterakenteisiin. Malliversioiden päivittyessä edellisen version kustannus- ja määrätieto tallennettiin, jotta sitä voitiin vertailla uuden suunnitelman tietosisältöön.

Yleisaikataulu rakennettiin kokonaan tietomallipohjaisesti Vico Officessa. Malliin luotiin omat sijaintijärjestelmät kiinteälle osalle ja muuntuville tilaosille. Malliin kytketyt tuoterakenteet linkitettiin aikataulutehtäviin. Näiden pohjalta rakentui paikka-aikakaavio, jonka toimivuutta pystyttiin visualisoimaan Vico Officen 4D-näkymässä. Karkea yleisaikataulu tuotiin Teklalla tehtyyn tuotantomalliin ja kytkettiin mallin objekteihin. Näin saatiin tarkempi suunnitelma asennusjärjestyksestä.

Tuotantomalli koostui NCC:llä täydennetyistä arkkitehti- ja rakennesuunnittelun IFC-malleista, joihin tuotanto lisäsi esimerkiksi asennusseurantatiedon ja tuotetoimittajatiedon. Tuotantomallin IFC-tiedostoja päivitettiin viikoittain kuten yhdistelmämalliakin. Työmaa käytti aikataulutettua tuotantomallia myös tarkempaan määrien ottoon esimerkiksi hankintavalmisteluissa ja logistiikkasuunnittelussa.

"Runkovaiheessa toimivaksi viritetty malli toimi pohjana 4D-asennussuunnitelmalle, johon sisältyi myös sisätyövaiheita," Lankinen kertoo. "Hankkeeseen toimitettiin noin 900 ovea liki kymmeneltä eri toimittajilta. Mallin avulla asentajille pystyttiin osoittamaan, mikä ovi oli menossa mihinkin kohtaan."

"Hankkeen kantavia teemoja olivat täydellinen tietomallisuunnittelu, avoimen rakentamisen periaate ja allianssimuoto."

Markus Aaltonen, Arkkitehti SAFA, Arkkitehtitoimisto Tähti-Set Oy

Hanke havainnollistuu verkossa ja virtuaali- sekä testitiloissa

Hankkeen yhtenä tärkeänä tavoitteena oli kehittää toimintatapoja tietomallien hyödyntämiseen myös käytön ja ylläpidon aikana. Kehityshankkeen parissa työskentelivät allianssin osapuolten lisäksi Järvenpään kiinteistöjen huollosta vastaavan Mestaritoiminnan sekä Grandlundin edustajat. Kehitystyön tuloksena luotiin standardisoitu tiedonsiirtomuoto IFC-tiedostojen ja kohteeseen valitun Granlund Manager –ohjelmiston välille. Käytön ja ylläpidon osapuolille luotiin myös NCC:n toimesta FM-malli. JUSTissa tehdyn kehitystyön myötä kohteen edustajat kutsuttiin mukaan myös Drumbeat-hankkeeseen liittyvään kehitystyöhön.

Alusta lähtien tietomallit toimivat viestinnän tärkeinä apuvälineinä. Työmaan etenemistä voi tarkkailla työmaakameran kautta verkkosivuilla. Google Earth -ohjelmassa avautuva 3D-malli on tehty arkkitehdin uusimmasta tietomallista. Jokainen voi käydä lataamassa omalle koneelleen mallin ja tutustua uuteen terveystaloonsa vaikka kotisohvalta. VIRMA–suunnitteluallianssivaiheessa suunnitelmia havainnollistettiin ja esiteltiin säännöllisesti virtuaalisen Cave-tilan ja käyttäjälähtöisen VALO-menetelmän avulla. Virtuaalikävelyille osallistui arkkitehdin ohjauksessa tulevan rakennuksen henkilökunnan lisäksi aikuis- ja lapsiasiakkaita, päättäjiä, suunnittelijoita, rakentajia sekä ylläpidosta vastaavia henkilöitä yli kuusisataa. Käyttäjäkunta pystyi eläytymään suunnitelmiin ja antamaan tärkeää palautetta tilojen toiminnallisuudesta, käytettävyydestä, asiakasystävällisyydestä ja viihtyisyydestä.

VDC eli Virtual Design and Construction