Työeläkevakuutusyhtiö Varman tilaama kohde on moderni toimitilarakennus, jossa on kattavat palvelut hotellin ja toimiston käyttäjille. Eteläsatama on osa merellisen Helsingin ikonista kansallismaisemaa, jota kehitetään valtakunnallisesti merkittävän kulttuuriympäristön lähtökohdista alueen arvot tunnistaen. Keväällä 2020 kuusi arkkitehtitoimistoa kutsuttiin uuden puurakennuksen suunnittelukilpailuun. Kilpailun järjestivät Varma, Stora Enso ja Helsingin kaupunki. Rakennus otetaan käyttöön alkusyksystä 2024. Sweco Finland toteutti hankkeessa päärakennesuunnittelun, kaikkien materiaalien rakennesuunnittelun sekä puu- ja betonielementtisuunnittelun.
Mallinnuksessa noudatettiin alan ohjeita BEC2012 ja YTV2012/Talo2000 tarkkuustasoilla 3 ja 4. Kaikki suunnitteluosapuolet toimivat 3D-maailmassa, ja suunnitelmat sovitettiin yhteen mallipohjaisesti tietomallikoordinaattorin ja pääsuunnittelijan johdolla. Suunnittelualojen lisäksi myös puu- ja teräsrakenteiden, yhteiskannakointiratkaisujen, julkisivujen, sääsuojien ja parkkirobotin toimittajat mallinsivat. Mallinnus oli poikkeuksellisen tarkkaa: esimerkiksi pintamateriaalit ja julkisivuelementit mallinnettiin detaljitasolla. Tarkkoja malleja hyödynnettiin laajasti myös hankinnassa, esimerkiksi puurungon rakennemallinnukseen perustuvassa tarjouksessa. Kaikissa hankinnoissa urakoitsijoille annettiin pääsy myös kohteen tietomalleihin.
Tekla BIM Awards Suomi 2024: Kunniamaininta ja yleisöäänestyksen voittaja
Tuomariston perustelut:
Helsingin Eteläsatamassa sijaitseva Katajanokan Laituri on moderni toimitilarakennus, jossa on kattavat palvelut hotellin ja toimiston käyttäjille. Katajanokan Laituri sijaitsee haastavalla paikalla ja se on laajasti ja poikkeuksellisen korkealla mallinnustarkkuudella mallinnettu. Hankkeessa otettiin huomioon pohjarakentamisen monimuotoisuus ja materiaalien erityispiirteet ja hyödynnettiin mallinnusta kokonaisvaltaisesti. Projektissa korostui suunnittelun hajauttaminen ja tuoteosatoimittajien panos valmistustiedoissa, mikä tehosti asennettavuutta. Asennettavuutta on simuloitu. Työmaalla 150 henkilöä hyödynsi mallitietoa ja tahtiaikatauluja, asennusjärjestys tehtiin tietomallipohjaisesti ja se ohjasi tehdastuotantoa. Edistyksellisessä BIM-mallinnuksessa hyödynnettiin algoritmeja ja IFC:stä tehtiin suoraan tuotantomallit. Asennusjärjestys ohjasi tehdastuotantoa. Yhteistoiminta eri organisaatioiden välillä oli erinomaista, säilyttäen projektin ketteryyden ja nopean reagoinnin mahdollisuuden muutoksiin.
Suunniteltu käyttöikä on 100 vuotta. Hiilijalanjäljen mallipohjainen laskenta on tehty juuri julkaistun Rava3Pro TATE-koodiston mukaisesti. Kaunis rakennus istuu kaupunkikuvaan lähes täydellisesti.
Yleisö perusteli valintaansa muun muassa seuraavasti:
“Monimutkainen hanke jossa tietomalleja on hyödynnetty aktiivisesti ja monipuolisesti.”
“Puurakentamisen taidonnäyte.”
“Kohde edustaa hiilineutraalia ja kestävää rakentamista ja tuo uutta elämää Helsingin keskustan rannikkoalueelle. Arvostan projektin innovatiivisuutta ja ympäristöystävällisyyttä.”
“Uusinta teknologiaa hyödynnetty suunnittelussa. Työmaan asennustyön suunnittelussa hyödynnetty tehokkaasti tietomallia.”
“Hankkeessa eri materiaalit kuten puu, betoni ja lasi on sovitettu hienosti harmonisesti yhteen. Tietomallia on selvästi käytetty moneen rakentamisen osa-alueeseen esisuunnittelusta valmiiseen rakennukseen saakka.”
“Moderni toimitilarakennus, Eteläsataman merellisen Helsingin ikonisessa kansallismaisemissa oleva kohde. Tarkkaa mallintamista, jossa pitää osata myös huomioida rakennusta ympäröivä ympäristö osana kaikkea rakentamista ja tekniikkaa.”
Mahdollisimman paljon rakennesuunnittelun materiaalista tuotettiin mallista
Arkkitehti- ja sisustussuunnittelu tehtiin pitkälle vietyyn mallintamiseen tukeutuen. Rakennemallissa on kaiken kaikkiaan 20 988 kokoonpanoa, joista tuotantoa varten detaljoituja puuelementtejä 2482. Samaan rakennemalliin suunniteltiin puu- ja betonirakenteet ja detaljoitiin teräsrakenteet. Puuelementit konvertoitiin koneluettavaksi tuotantomalliksi suoraan IFC:n perusteella. Niistä ei siis tuotettu osapiirustuksia lainkaan. Ihmisten tehtäväksi jäi esiasentaa teräsliitososat puuelementteihin, ja tätä varten tuotettiin kokoonpanokuvat puu-teräskokoonpanoista.
Rungon asennettavuus simuloitiin suunnitteluvaiheessa, ja tätä varten rakennemalliin vietiin tuentasuunnitelmat. Rungon pystytys ja tuenta ennen lopullisia kiinnityksiä oli vaativaa muun muassa kahden kerroksen korkuisten seinäelementtien ja rakennuksen geometrian vuoksi, joten jokaisen elementin asennus vaiheistettiin 4D malliin.
Tietomallista tuotetut havainteet auttoivat suunnittelun kommunikoinnissa ja arkkitehtuurin suunnittelussa
Archicadilla tuotettua tarkkaa tietomallia hyödynnettiin suunnitelmien yhteensovittamisen ja kompleksisten, monialaisten suunnitelmakokonaisuuksien ratkaisemisen tehostamiseksi. Yhteensovitus toteutettiin Solibrilla. Tärkeänä työkaluna tässä toimi pilvipohjainen BimCollab, jonka avulla suunnittelualat kommunikoivat keskenään tietomallipohjaisesti natiiviohjelmissaan. Yhdistelmämallia päivitettiin jatkuvasti hankkeen edetessä työmaavaiheeseen.
Arkkitehti- ja sisustussuunnittelun tarkkuutta ja yhteensovittamista tuki muiden suunnittelijoiden tarkasti mallinnettujen IFC-mallien tuonti suoraan Archicadiin, jossa viimeisimmät mallit olivat välittömästi suunnittelijoiden käytettävissä. Kaikissa arkkitehti- ja sisustussuunnitteluvaiheissa käytettiin myös Enscapea, jolla suoraan tietomallista tuotetut pelimallit ja havainnekuvat toimivat sekä luontevana apuvälineenä suunnittelun kommunikoinnissa osapuolten välillä että tehokkaana työkaluna rakennuksen arkkitehtuurin suunnittelussa.
Runkoratkaisun takia rakennukseen suunniteltiin noin 2500 talotekniikkaläpivientiä, joiden yhteensovitukseen käytettiin Tekla Structuresin Hole Reservation Manageria. Yhteistyö muidenkin tuoteosatoimittajien kanssa sujui mallipohjaisesti: lähtötiedot toimitettiin IFC:nä ja suunnitelmat tarkastettiin mallista.
Tietomalleja hyödynnettiin poikkeuksellisen laajasti, myös aikataulun hallinnassa
Hankkeen havainnollistaminen, suunnitelmien yhteensovitus, töiden toteutuksen suunnittelu, määrien laskenta moniin eri tarpeisiin, aikataulutus, asennukset ja töiden valvonta pohjautuivat vahvasti tietomalleihin. Kaikki toteutusaineisto jaettiin hankeosapuolille projektinpankin ja sitä kautta jaettujen mallien lisäksi myös mobiililaitteilla Dalux-sovelluksella, jota työmaalla hyödynsi lähes 150 käyttäjää. Tietomallit ja tasopiirustukset linkitettiin toisiinsa, mikä edisti tahojen välistä viestintää. Tietomallit toimivat päivittäisten keskustelujen tukena työmaatoimiston kahvihuoneessa läpi hankkeen. Tekla-malliin päivitettiin työmaan ja tuotannon tueksi esimerkiksi betonielementtien valmistustilannetietoa sekä suunnittelun statustietoa.
Hankkeen aikataulun hallinnassa hyödynnettiin tietomalleja monella tapaa. Haastavat maanrakennus- ja runkovaiheet suunniteltiin ja niitä seurattiin tarkasti 4D-aikatauluilla. Yhdessä urakoitsijan kanssa tehty puuelementtikohtainen ja asennustuet sisältävä aikataulu auttoi havaitsemaan etukäteen asennuksen kannalta haastavia ja jopa uudelleensuunnittelua vaativia kohtia. Aikataulu saatiin suunniteltua yksittäisen elementin ja sen vaatiman asennusajan tarkkuudella. 4D-aikataulun avulla asennusjärjestys voitiin suunnitella turvalliseksi ja toteutuskelpoiseksi. Siitä saadut asennusajat ja elementtitunnukset ohjasivat tehdastuotantoa ja toimituksia työmaalle. Haastava runkovaihe valmistui vain kaksi päivää suunnitellusta jäljessä.
Sisävaiheet toteutettiin tahtituotannolla, jossa kaksi erillistä tahtijunaa kulki läpi toimiston ja hotellihuoneiden yhden päivän tahtiajalla. Materiaalivirrat suunniteltiin tahdin ehdoilla täsmätoimituksina tahtialueille. Materiaalimäärien laskenta toteutettiin tietomallipohjaisesti tahtialueita palvelevaksi. Materiaalitoimitusten tiedot vietiin materiaalinhallintajärjestelmään, jonka kautta hallittiin toimituksia tahtialueille. Kohdetta kuvattiin työmaan aikana säännöllisesti sekä dronella että 360-kameroilla ja kiinteällä kameralla. Kuva-aineistoa hyödynnettiin muun muassa viestinnässä, töiden yhteensovittamisessa, töiden seurannassa ja massojen laskennassa.
Hankkeessa hyödynnettiin mallinnusalgoritmeja ja mallinnettiin puuelementit tuotantoa varten
Hanketta ja esimerkiksi tilaratkaisuja visualisoitiin tuleville käyttäjille laajasti tietomallien ja niiden pohjalta tehtyjen virtuaalimallien avulla, jotta niistä saatiin realistinen kuva hyvissä ajoin ennen rakentamista.
Vaativan mallinnuksen läpiviemisen suunnitteli ja toteutusta valvoi Swecon “computational designer”. Hankkeessa hyödynnettiin erityisesti alkuvaiheessa luonnostasoisten rakennemallien luomiseen mallinnusalgoritmeja. Nopea mallin generointi ja tiedonsiirto sekä geometrian suora hyödyntäminen rakennelaskennassa tehostivat tätä suunnitteluvaihetta selvästi. Haastaviin geometrioihin ja tavallisesti paljon käsityötä vaativaan mallinnukseen hyödynnettiin algoritmeja myöhemminkin. Esimerkiksi julkisivun puupilareiden mallintaminen oikeaan kulmaan automatisoitiin arkkitehdin pohjapiirustuksen mukaan.
Puuelementtien mallinnustapa ja tietosisältö suunniteltiin huolellisesti elementtisuunnittelun alkaessa, koska puurakenteiden mallinnus Tekla Structuresilla kehittyy jatkuvasti. Geometrian koneluettavuus tuotannossa oli perusedellytys mallinnukselle. Tämän lisäksi tuotannon kanssa sovittiin erikseen geometriasta käytettävät termit ja muut attribuutit, jotka implementoitiin IFC-asetuksiin ja luetteloihin. Osien pintalaadut ja kantosuunta sekä tuotantosuunta sovittiin esitettäväksi mallissa erillisillä kokoonpanoon lisättävillä osilla.
Puuelementtien suuren geometriadatamäärän käsittelemiseksi mallinnustapaa kehitettiin palvelemaan tuotantoa. Kaikkia työstöjä eli puulevystä leikattavia muotoja ei siis mallinnettu varsinaisina pintageometrioina Tekla-osiin vaan työstöt esitettiin erillisinä objekteina. Tämä mahdollisti loppugeometrian tehokkaamman koneluettavuuden tuotannossa.
Rakennuksen tavoittelema vähähiilisyys perustuu puun laajaan käyttöön, energiatehokkuuteen ja uusiutuvaan energiantuotantoon. Hankkeen suunnitteluperiaatteita olivat myös pitkä käyttöikä ja käyttötarkoituksen muunneltavuus. Sadan vuoden käyttöikä puurakennukselle merkitsee myös pitkäaikaista hiilen varastointia. Malleja hyödynnettiin hankkeen elinkaarivaikutusten arvioinnissa hankkeen aikana ja suunnittelun valmistuttua. Talotekniikan hiilijalanjäljen laskennassa pilotoitiin Rava Pro3 TATE -mallinimikkeistön mukaista laskentaa. Kohteelle haetaan LEED-sertifikaattia.
Projektiosapuolten roolit:
Tilaaja, rakennuttaja: Keskinäinen työeläkevakuutusyhtiö Varma
Arkkitehti- ja pääsuunnittelu: Anttinen Oiva Arkkitehdit Oy
Päätoteuttaja, projektinjohto: Haahtela-rakennuttaminen Oy
Rakennesuunnittelu, puu- ja betonielementtisuunnittelu: Sweco Finland Oy
LVIAS- ja sprinklerisuunnittelu: Granlund Oy
Puumateriaalitoimittaja: Stora Enso Oyj
Tietomallikoordinaattori: Fimpec Oy
Robottiparkkitoimittaja: Parkstory Gmbh
Teräsosatoimittaja: VMT Steel Oy
Yhteiskannakointikiskot ja huoltotasot: Hilti (Suomi) Oy
Julkisivutoimittaja: Haka pks Oy
Sääsuojatoimittaja: Telinekataja Oy
Betonielementtitoimittaja: Santalan betoni Oy
Puurungon pystytys: Puurakentajat Rakennus Oy
