Metsä Fibre Oy:n uusi ekologinen käyttökonttori on tärkeä osa Metsä Groupin Kemin biotuotetehdasta, joka on Suomen metsäteollisuuden historian suurin investointi ja josta valmistuttuaan vuonna 2023 tulee pohjoisen pallonpuoliskon tehokkain puuta jalostava laitos. Insinööritoimisto Mäkeläinen Oy toimi käyttökonttorin rakenne-, tuoteosa- ja elementtisuunnittelijana.
Kohteen hankekehitys alkoi helmikuussa 2021 ja toteutussuunnittelu heinäkuussa 2021. Käyttökonttori on näyttävä, nelikerroksinen puurakenteinen kokonaisuus, johon kuuluvat tehtaan päävalvomo, toimisto- ja sosiaalitilat sekä henkilöstöravintola neuvottelutiloineen. Rakennuksen kokonaisala on 4 235 brm². Rakentamisessa hyödynnetään Metsä Groupiin kuuluvan Metsä Woodin Kerto® LVL -puutuotteita, jotka valmistetaan Suomessa suomalaisesta puusta.
Rakennuksessa on käytetty poikkeuksellisen paljon puuta sekä tilaajan toiveesta että Lehto Groupin pyrkimyksestä kestävään kehitykseen. Totutusta poiketen kaikkien betoni- ja teräsrakenteiden lisäksi myös puurakenteiden yksityiskohtainen rakenne-, tuoteosa- ja elementtisuunnittelu on toteutettu kokonaisuudessaan Tekla Structuresilla.
Projektissa pilotoitiin uutta tapaa tietomallintaa puurunkoiset ei-kantavat ulkoseinäelementit Teklalla. Myös LVL-pilarit, -palkit sekä -kansilevyt on mallinnettu esivalmistettavine teräs- ja liitososineen, ja niistä on tehty kerroskohtaiset 3D-dwg-CNC-työstötiedostot katkaisupituuksineen ja jyrsintöineen puutuotetehdasta varten. Tätä tukemaan tehtiin Teklalla myös perinteiset 2D-elementtisuunnitelmat, joiden perusteella tehdas esimerkiksi kiinnittää puisiin valmisosiin esivalmistetut teräsosat.
Ennakkoluuloton etätyötapa onnistui yli odotusten
Projektin suurimpia haasteita olivat tiukka suunnitteluaikataulu, suunnittelijoiden pitkä matka työmaalle ja tuoteosatoimittajille sekä pandemiarajoitukset. Haasteet pakottivat kehittämään uusia etäyhteistyö- ja kommunikointitapoja rakenne- ja elementtisuunnittelijoiden sekä työmaan kesken. Ennakkoluuloton toimintatapojen muutos onnistui jopa yli odotusten.
Haastetta toi myös rakennuksen liittyminen viereisiin rakenteilla oleviin rakennuksiin; koko tehdastyömaan yhdistelmämallia käytettiin liittyvien rakenteiden millintarkkaan yhteensovittamiseen sekä liitoskohtien detaljisuunnitteluun.
Tiukka aikataulu pakotti vähentämään ohjelmistojen väliseen tiedonsiirtoon kuluvaa aikaa ja päällekkäistä mallinnustyötä, ja siksi puurakenteiden tietomallintamista Teklalla pilotoitiin laajemmin kuin koskaan aikaisemmin. Puuelementtisuunnittelijoiden työskentely samassa tietomallissa muiden rakennesuunnittelijoiden kanssa säästi tiedonsiirtoon kuluvaa aikaa ja nosti välittömästi esiin rakenteiden yhteensovittamiseen liittyvät epäkohdat. Aiemmin Teklaan on tuotu referenssinä ainoastaan puuelementtien geometria, mutta uuden yksityiskohtaisemman mallinnustavan ansiosta myös esimerkiksi puurakenteiden osaluettelot ja katkaisulistat saatiin samasta mallista ja siten samassa muodossa muiden materiaalien vastaavien listojen kanssa.
Kantavassa puurungossa on paljon toistuvuutta, mikä mahdollisti Tekla Structures 2021 -versiossa esitellyn Batch Editorin testaamisen. Sen käyttö hyödytti projektia huomattavasti, kun muutokset saatiin helposti ja nopeasti kopioitua kullekin samanlaiselle rakenneosalle.
Tekla Structuresilla tehtyä rakennemallia hyödynnettiin myös jäykistyslaskennassa
Jäykistyssuunnittelua varten LVL-laataston referenssigeometria vietiin Teklasta FEM-laskentamalliin. Referenssigeometrian siirto toimi mainiosti ja vähensi päällekkäistä mallinnustyötä laskenta- ja rakennemalleissa.
Koska rakennesuunnittelijat työskentelivät satojen kilometrien päässä Kemistä, rungon asennusjärjestys ja kaikki siihen oleellisesti liittyvät rakenteelliset detaljit käytiin työmaan ja rakennesuunnittelijoiden kesken läpi etänä RAK-tietomallin avulla. Tämä onnistui loistavasti ja säästi sekä aikaa että matkustusresursseja. Rakennemalli helpotti myös oleellisesti tehtaiden kanssa etänä jopa yli valtionrajojen tapahtuvaa yhteydenpitoa, ja elementtien tarkka mallinnus auttoi tehtaita ennakoimaan tulevaa työkuormaa.
Työnjohto käytti RAK- ja yhdistelmämalleja päivittäin havainnollistamiseen ja suunnitelmienmukaisuuden seuraamiseen työmaalla. Esimerkiksi pilari-palkki-rungon päiväkohtainen asennussuunnitelma tehtiin RAK-tietomallin avulla. Myös elementtinostojen suunnittelu ahtaalla, lukuisten muiden eri vaiheessa olevien työmaiden ympäröimällä työmaa-alueella tehtiin rakennemallia hyödyntäen. Tarkan rakennemallintamisen ansiosta materiaalimäärien tilaukset voitiin ja voidaan jatkossakin optimoida ja siten säästää sekä rahaa että ympäristöä.
Projektin osapuolet:
Rakenne-, tuoteosa- ja elementtisuunnittelu: Insinööritoimisto Mäkeläinen Oy
Toteuttaja: Lehto Tilat Oy
Arkkitehti: Suunnitteluhuone Oy
LVI-suunnittelu: Sweco Talotekniikka Oy
Sähkösuunnittelu: Elvak Oy
Sprinkleri-suunnittelu: Paloff Oy
