As Oy Keskuspuiston Kaski on Helsingin Ruskeasuon kaupunginosaan rakennettava kolmen asuinkerrostalon sekä niiden välisen pysäköintilaitoksen kokonaisuus, joka on suunniteltu alusta lähtien mahdollisimman ympäristöystävälliseksi. Kahdessa taloista on 9 ja yhdessä 7 maanpäällistä kerrosta, ja kaikissa on sen lisäksi kaksi kellarikerrosta. Kaiken kaikkiaan yhtiössä on 152 asuntoa sekä liike- ja kerhotilaa. Pysäköintilaitoksessa on 79 autopaikkaa ja 8 moottoripyöräpaikkaa. A-talon koko on 4 479 brm2, B-talon 4 380 brm2, C-talon 4 031 brm2 ja pysäköintihallin 3 041 brm2.
Rakennusten kantava betonirunko toteutetaan osin paikalla valaen ja osin elementtirakenteisena. Kellareiden maanpaineseinät ja patoavat rakenteet tehdään vesitiiviinä betonirakenteina ja kallion varaan tukeutuvat perustukset paikalla valaen. Rakennusten rungon muodostavat kantavat ja/tai jäykistävät teräsbetoniseinät. Väli- ja yläpohjien kantavina rakenteina toimivat paikalla valetut teräsbetonilaatat. Porrashuoneiden kerrostasolaatat ovat massiivibetonielementtejä tai paikallavalettuja teräsbetonilaattoja ja portaat elementtiportaita. Rakennusten ulkoseinät ovat sisäkuorielementtejä ja paikalla muurattuja tiilijulkisivuja sekä ullakoiden osalta Cembrit-verhottuja sisäkuorielementtejä. Kaksikerroksinen pysäköintilaitos on toteutettu jälkijännitettävin betoniholvein sekä paikallavaletuin betoniseinin ja betonielementtipilarein.
Kohteen rakentaminen alkoi keväällä 2022, ja se valmistuu kokonaisuudessaan keväällä 2024. Insinööritoimisto Mäkeläinen Oy toimi kohteen rakenne- ja elementtisuunnittelijana. Hankkeessa tuotettiin 823 betonielementtipiirustusta, siihen käytetään 7 900 m³ betonia ja 138 tonnia mallinnettua betoniterästä. Korkeimman rakennuksen korkeus perustuksilta vesikatolle on 36 m. Projektipankissa on 111 IFC-mallia.
Kaikki pää- ja erikoissuunnittelu tietomallintamalla
Tietomallinnusta ja tietomalleja hyödynnettiin hankkeessa kattavasti. Suunnittelualojen säännöllinen yhteensovitus sekä varauskierto toteutettiin perinteisesti IFC-pohjaisesti. Rakenne- ja elementtisuunnittelija pyrki myös tässä projektissa pilotoimaan ennakkoluulottomasti uusia tapoja hyödyntää muiden suunnittelijoiden tietomalleja sekä lisäämään RAK-tietomallin hyödynnettävyyttä sekä laatua. Sitä käytettiin muun muassa rakenteiden lujuuslaskennassa. Tekla Structures -tietomallista luotiin IFC-malli, joka vietiin Strusoft FEM-Design -ohjelmaan lujuus- ja stabiliteettitarkasteluja varten. Menetelmällä säästettiin merkittävästi aikaa verrattuna perinteiseen laskentatapaan, jossa kohde mallinnetaan alusta asti laskentaohjelman työkaluilla. Yksittäiset rakenneosat, kuten perustukset ja konsolit, mitoitettiin FEM-laskennan tulosten pohjalta Tekla Tedds -ohjelman valmiita laskentapohjia käyttäen. Menetelmä todettiin tehokkaaksi ja helpoksi, ja sitä hyödynnetään tämän projektin kokemusten perusteella myös muissa kohteissa.
Sähköt mallinnettiin tavanomaista huomattavasti kattavammin
Elementtien sähköistys toteutettiin tietomallipohjaisesti. Perinteisesti sähkösuunnittelija piirtää elementteihin tehtaalla asennettavat sähkötarvikkeet 2D:nä AutoCADilla elementtipiirustukseen ja rakenne- ja elementtisuunnittelija tarkistaa ja yhteensovittaa sähkömerkinnät. Tässä projektissa sähkösuunnittelija teki uuden toimintatavan ja ohjeiden mukaisen kattavan IFC-mallin, jonka rakenne- ja elementtisuunnittelija toi Tekla Structuresiin, missä se konvertoitiin natiiviobjekteiksi ja liitettiin betonielementteihin. Betonielementtisuunnitelman sähkösivu luotiin Tekla Structuresissa automaattisilla mitoitussäännöillä. Sähköjen mallintaminen mahdollisti suunnitelmien yhteensovituksen 3D-mallissa jo ennen elementtipiirustuksen luomista, jolloin saavutettiin tavallista laadukkaammat betonielementtisuunnitelmat vähemmällä työmäärällä.
Myös elementtitehtaan kanssa tehtiin tietomallipohjaista yhteistyötä A- ja B-talojen osalta. Betset Linker -työkalun avulla elementtidata ja -suunnitelmat siirrettiin Tekla Structuresista suoraan elementtitehtaan tuotantojärjestelmään. Virheiden mahdollisuus ja tiedonsiirtoon kuluva aika ja vaiva vähenivät, ja ajantasainen tieto elementtituotannon tilanteesta saatiin suoraan RAK-malliin.
Suunnittelunohjauksessa, -koordinoinnissa sekä suunnittelukokouksissa tietomallit olivat avainasemassa helpottamassa ja havainnollistamassa asioita. Hankkeessa pilotoitiin toimintatapaa, jossa myös rakenne- ja elementtisuunnittelija vastaisi tietomallikoordinoinnista.
Tietomalleja käytettiin työmaalla aktiivisesti muun muassa määrälaskennassa ja työnsuunnittelussa
RAK-malli on ollut korvaamaton työkalu rakenneratkaisuiden hahmottamisen tukena. Yhteistyö urakoitsijan kanssa oli tiivistä projektin varhaisesta vaiheesta alkaen. Tästä esimerkkinä mainittakoon nostureiden sijaintien, kiertojen ja kapasiteetin optimointi Teklan Crane-työkalulla, johon syötettiin nosturivaihtoehtojen ominaisuudet. Optimoiduilla ratkaisuilla urakoitsija säästi nostureiden vuokrakustannuksissa, ja Tekla-malliin visualisoidut nosturit auttoivat rakennesuunnittelijaa hahmottamaan tilan tarpeen. Mallinnettuja nostureita hyödynnettiin myös työmaan nostosuunnitelmaa laadittaessa.
Työmaan toiveesta mallinnettiin RAK-tietomalliin betonielementtituet sekä niiden alapäiden kiinnitykseen tarvittavat holviin asennettavat sisäkierrehylsyt Teklan Wall Vemo Inserter -työkalulla. Mallinnettujen tukien avulla työmaan oli helppoa tarkistaa, etteivät tuet estä työmaalla liikkumista tai varastointia. Elementtitukien alapään sisäkierrehylsyistä tehtiin tietomallipohjainen suunnitelma, jotta hylsyt voitiin asentaa jo betonilaatan valuun ja näin varmistaa asennustuennan kestävyys.
Rakennesuunnittelija mallinsi kattoristikoiden kaikki sauvat
Aiemmasta toimintavasta poiketen rakennesuunnittelija mallinsi kattoristikoiden kaikki sauvat Tekla Structuresilla RAK-tietomalliin ennen varsinaista tuoteosasuunnittelua, joka tehtiin tietomallin pohjalta. Talotekniikkasuunnittelijan työ helpottui, kun yhteentörmäykset kanavien ja kattoristikoiden välillä pystyi tarkastamaan visuaalisesti. Kattoristikoiden muokkausta työmaalla ei tarvittu, koska rakenteiden ja tekniikan yhteensovitus oli tehty niin tarkasti jo suunnitteluvaiheessa.
Pilotoitu menetelmä todettiin niin toimivaksi ja tehokkaaksi, että sitä hyödynnetään muissakin suunnittelukohteissa. Työmaalla kiiteltiin sen selkeyttä ja hahmottamisen helppoutta.
Ympäristöystävällisyys ja ekologisuus ohjasivat vahvasti suunnittelua
Ekologisuus ohjasi erityisesti arkkitehti-, rakenne- ja LVIS-suunnittelua. Kohde suunniteltiin A-energialuokkaan RTS-luokituksen vaatimusten mukaisesti, ja kohteessa ovat käytössä uusimmat ratkaisut veden ja energian säästämiseksi, kuten maalämpö ja aurinkopaneelit. Viherkatot ovat tärkeä osa niin kohteen arkkitehtuuria kuin kestävää kehitystäkin. Viherkaton avulla hallitaan hulevesiä, vähennetään jäähdytyksen ja lämmityksen tarvetta ja parannetaan ilmanlaatua.
Rakennesuunnittelussa kiinnitettiin erityistä huomiota materiaalien pitkään käyttöikään. Rakenteet optimoitiin tarkan FEM-pohjaisen lujuus- ja stabiliteettitarkastelun avulla materiaalien säästämiseksi. Tietomallintamisen tarkkuustason ansiosta materiaalimääriä ei tarvinnut arvioida vaan voitiin tilata juuri oikea määrä ja minimoida materiaalihukka.
Rakenne- ja elementtisuunnittelija laski projektin hiilijalan- ja-kädenjäljen Trimble Connectiin integroidun OneClickLCA-työkalun avulla. Laskennassa käytettiin Tekla Structuresin lisäosan integraatiota, jonka avulla saatiin rakennemallista kantavat rakenteet ja niiden määrätiedot tarkasti ja tehokkaasti. Integraation nopeuttamiseksi samankaltaiset datapisteet yhdistettiin käyttämällä ryhmittelykriteerinä luokkaa (CLASS), materiaalia (MATERIAL), tuoteryhmää (PRODUCT_GROUP) ja arviointityökalun pakollista kriteeriä materiaalin mittayksiköstä (GTY_TYPE), joka varmistaa laskelmien johdonmukaisuuden. Lisäksi Solibrin kautta määriteltiin arkkitehtimallista haettavat määrätiedot pintamateriaaleista, ikkunoista ja ovista, ei-kantavista väliseinistä, alaslaskuista, kiintokalusteista sekä parvekelasituksista. Laskenta oli osa yrityksen teettämää opinnäytetyötä ja siinä pilotoitiin hiilijalan- ja -kädenjäljen laskentaa rakennettavaan kohteeseen. Tulosten perusteella määriteltiin vaihtoehtoisia keinoja hiilijalanjäljen pienentämiseksi sekä arvioitiin kustannusvaikutuksia ja takaisinmaksuaikoja.
Projektiosapuolten roolit:
Rakennesuunnittelija: Insinööritoimisto Mäkeläinen Oy
Rakennuttaja ja urakoitsija: Lehto Asunnot Oy
Arkkitehti: Sigge Arkkitehdit Oy
LVIS-suunnittelija: Sweco Finland Oy
