FMO Tapiola

Espoon Tapiolaan rakennettu Finnforest Modular Office (FMO) -toimistotalo on suunniteltu ja rakennettu käyttämällä Teklan 3D-suunnittelu- ja mallinnustekniikkaa. Tämä ainutlaatuinen viisikerroksinen ja 13 000 bruttoneliömetrin suuruinen rakennus on Euroopan korkein ja uudenaikaisin puurakenteinen toimistorakennus. Sen rakentamiseen käytettiin tuhansia puuelementtejä ja erikseen työstettyjä puuosia sekä teräsverkkovahvikkeita ja betonielementtivaluja.

Espoossa sijaitseva Tapiola-ryhmän omistama Finnforest Modular Office -toimistorakennus on Euroopan korkein puurakennus. Tämän 20 miljoonan euron rakennusprojektin toteutuksesta vastasi Euroopan suurin puutuoteteollisuusalan yritys, Finnforest Oyj (nykyinen Metsäliiton Puutuoteteollisuus).

Toimistorakennus vihittiin syyskuussa 2005. Projektin tavoitteena oli parantaa tutun ja turvallisen puun kilpailukykyä rakennusmateriaalina, missä onnistuttiin erinomaisesti. FMO Tapiola -projektin rakennesuunnittelu tehtiin Tekla Structures -ohjelmistolla.

Puu: vetovoimainen ja kilpailukykyinen vaihtoehto

Kesällä 2005 valmistunut Euroopan korkein puurakenteinen toimistorakennus on todellinen puurakentamisen voimannäyte, joka on kerännyt osakseen paljon huomiota. Rakennusalan ammattilaiset seurasivat projektia tarkasti, ja myös suuri yleisö oli siitä erittäin kiinnostunut. Modular Office -toimistorakennus on ekologinen ratkaisu, joka tarjoaa luonnonläheisen, terveellisen ja turvallisen sekä modernin työympäristön.

Projektin lähtökohtina olivat epätavanomainen puunkäyttö, materiaalien elinkaariominaisuudet ja ympäristövaikutukset, energiatehokkuus, sisäilman laatu sekä valaistus- ja akustiikkaominaisuudet. FMO Tapiola on pilottikohde Rakennusteollisuus RT:n rakennus- ja kiinteistöalan ohjelmassa, jossa kehitetään ekotehokkuus- ja elinkaarimittaamiseen tarkoitettua PromiseE-luokitusta. Projekti antaa erinomaisen kuvan suomalaisesta puualan osaamisesta ja etenkin siitä, miten kilpailukykyisiä puutuotteet ovat keskikorkeassa rakentamisessa.

FMO-projektin periaatteita noudattamalla voidaan suunnitella yksilöllisiä puurakenteisia toimistorakennuksia moduulirungoista. Projekti havainnollistaa vakuuttavasti, millaisia mahdollisuuksia puu tarjoaa varsinkin kantavien runkojen ja julkisivujen materiaalina. Lähestymistapa on kaikenkattava, koska siinä otetaan huomioon myös sisätilat, jotka voidaan jakaa ja joita voidaan muokata joustavasti väliseinä- ja akustiikkarakenteilla. Finnforest Modular Office -malli vastaa toimialan aina yhä haasteellisemmiksi käyviin elinkaarija ekotehokkuusvaatimuksiin. On muistettava, että puu on ainoa uusiutuva rakennusmateriaali maailmassa.

Puu ja kehittynyt rakennuksen tietomallinnusjärjestelmä

Rakennuksen suunnitteli Helin & Co Arkkitehdit -toimisto, jonka Sydänpuu-ehdotus voitti arkkitehtuurikilpailun. Rakennesuunnittelusta vastasi WSP Finland Oy ja rakentamisesta PEAB Seicon. Julkisivuissa ja välipohjissa on käytetty Finnforestin omia elementtejä, kuten halkaistusta liimapuusta valmistettuja lamelleja, ThermoWood®- julkisivupaneeleja ja kantavia Kerto-laattoja.

Projekti dokumentoitiin perusteellisesti alusta loppuun, joten siitä on ammennettavissa runsaasti tietoja tuleviin projekteihin. Puurakenteisen toimistorakennuksen valmistaminen ei ollut varsinainen ongelma, vaan se, miten erilaiset elementit saatiin yhdistettyä toimivaksi kokonaisuudeksi.

Puutuotteisiin perustuvien ratkaisujen yhdistäminen betoni- ja terästuotteisiin vaatii erikoisosaamista. Koska puurakennustekniikkaa ei ollut hyödynnetty aiemmin tässä mittakaavassa, koko projekti oli jatkuva oppimiskokemus kaikille osapuolille. Työhön osallistui lukuisia alihankkijoita, joten koordinointityö oli mittava. Helpotusta projektiin toi Tekla Structures, jota käytettiin rakennuksen suunnittelussa ja mallinnuksessa.

3D-suunnittelu oli merkittävä osa projektia. Sen avulla pystyttiin mallintamaan tehokkaasti uudentyyppiset puuelementit ja niiden liitokset. Mallinnuksen parissa työskenteli insinöörejä WSP:n kahdesta eri toimistosta. Heille erityisen hyödyllinen Tekla Structures -ohjelmiston ominaisuus oli usean käyttäjän (multi-user) tuki. Insinöörit käyttivät onnistuneesti Teklan kolmiulotteista rakennuksen tietomallinnusratkaisua (Building Information Modeling eli BIM).

BIM on tiedonhallintaprosessi, jolla voidaan virtualisoida yksityiskohtaisesti kaikenlaiset rakennukset viimeisintä ruuvia ja mutteria myöten rakennuksen koosta, rakennusmateriaalista ja rakenteen monimutkaisuudesta riippumatta. Täydellisen virtuaalitason mallinnuksen lisäksi Teklan mallinnus perustuu eri alojen väliseen yhteistyöhön ja sitoutumiseen sekä toisiinsa liittyvien sovellusten (esimerkiksi arkkitehtuuri-, analyysi- ja suunnitteluohjelmistojen) yhteentoimivuuteen. Juuri tällaiset ominaisuudet mahdollistivat FMO Tapiolan kaltaisen äärimmäisen vaativan projektin toteuttamisen. Rakennetiedot tarvitsee syöttää ohjelmistoon vain kertaalleen, minkä jälkeen sen avulla voi tehokkaasti muun muassa käyttää mukautettuja komponentteja, etsiä päällekkäisyyksiä ja hallita muutoksia. Lisäksi kaikki projektin osallistujat voivat jakaa tarvittavat tiedot havainnollisina 3D-malleina.

Tekla Structures parantaa rakentamisen laatua

FMO Tapiolan rakennesuunnittelu oli WSP Finland Oy:n ensimmäinen puurakennusprojekti, jossa käytettiin kolmiulotteista mallinnusta. Tekla Structuresilla toteutettu suunnitteluprojekti aloitettiin vuoden 2003 lopulla. ″Olemme käyttäneet Tekla Structures -ohjelmistoa jo muutaman vuoden teräsrakenteiden mallinnuksessa, ja käytämme samaa järjestelmää yhä enenevässä määrin myös betonirakenteiden mallinnuksessa. Tämä oli ensimmäinen kerta, kun käytimme Tekla Structuresia puurakennuksessa”, kertoo suunnitteluprojektin projekti-insinööri Ville Jaatinen.

Jaatisen mielestä monimutkaisten puurakenteiden suunnittelu sujui erinomaisesti. Kolmiulotteista mallia hyödynnettiin onnistuneesti myös osien, rakennelmien ja DXF-piirrosten tuottamisessa sekä monissa tuotantoa tehostavissa raporteissa. ”Uskon, että 3D-mallinnus auttoi meitä karsimaan virheitä merkittävästi. Rakennuksen laatu oli ehdottomasti parempi siihen verrattuna, mitä perinteisellä 2D-suunnittelulla olisi saatu aikaan. Vaikka rakennuksessa oli todella vaikeasti toteutettavia rakenteita ja monimutkaisia yksityiskohtia, en koskaan kuullut, että rakennuspaikalla olisi ilmennyt ongelmia”, Jaatinen toteaa. Jaatisen mielestä puu on aivan omaa luokkaansa rakennusmateriaalien joukossa. Suunnitteluprojektissa puurakenteet pakottivat muuttamaan näkökulmaa mitoituksesta alkaen.

Uudet ominaisuudet ahkerassa käytössä

Tämä ilmeni muun muassa liimapuurakenteissa, joita voidaan käsitellä samanaikaisesti joko yhtenä tai useana osana. Päädyimme esimerkiksi määrittämään kaksi erilaista reikätyyppiä liitoskappaleita varten: teräsosille tarkoitetut aukot, joissa oli millimetrin toleranssi, ja puuosille tarkoitetut aukot, joiden toleranssi oli nolla millimetriä”, Jaatinen kertoo. Erilaisten kokonaisuuksien ja osakokonaisuuksien parasta tarkastelutapaa harkittiin tarkasti. Tekla Structures -ohjelmiston uudet ominaisuudet, kuten piirrosten luokittelu ja ohjattu tulostus, olivat ahkerassa käytössä. ”Esimerkiksi lovitukset mallinnettiin ovimateriaalina oikeassa mittasuhteessa ja niihin liittyvät tekstit tuotiin kokoonpanopiirustuksiin materiaalin ja pituuden perusteella. Lisäksi ohjattua toimintoa käytettiin vierekkäisten osien tuomiseen kokoonpanopiirustuksiin, mikä nopeutti kappaleiden liittämistä tehtaalla”, selittää Jaatinen.

Työkaluja kehitetään jatkuvasti

Jaatinen on havainnut, että Tekla Structures -ohjelmiston uusissa versioissa on entistä parempia menetelmiä FMO Tapiola -projektin aikana havaittujen ongelmien ratkaisemiseen. ”Meillä olisi ollut paljon käyttöä mahdollisuudelle määrittää erilaisia pintakäsittelyjä kappaleen eri pinnoille, kuten uudemmissa versiossa voidaan tehdä. Se olisi tehostanut reunoilta laminoitujen palkkien käsittelyä merkittävästi. Toinen hyödyllinen parannus on mukautettujen komponenttien toiminto, joka oli projektissa käytetyssä Tekla Structures -versiossa vielä kehitysvaiheessa. Olen varma, että nykyään käytettävissä olevia mukautettuja komponentteja voi hyödyntää myös liitoksissa”, kertoo Jaatinen.

Projektin rakennesuunnittelijoille FMO Tapiola osoittautui kiehtovaksi projektiksi, josta kertyi paljon uudenlaista asiantuntemusta puurakenteista ja niiden mallinnuksesta. ”Meillä on huomattavasti paremmat valmiudet seuraavaan projektiin. Jos toteutamme samankaltaisia puurakennus-projekteja, olen varma, että Tekla Structures on jälleen käytössä”, päättää Jaatinen.

Finnforest Corporation

Finnforest FMO Tapiola -projektin kehittäjä Finnforest Corporation kuuluu Metsäliitto-konserniin, joka on maailman kymmenenneksi suurin metsäteollisuuskonserni. Sen viisi pääliiketoiminta-aluetta ovat puunhankinta, puutuoteteollisuus, sellunvalmistus, paperin ja kartongin tuotanto sekä pehmopaperin valmistus. Konsernin liikevaihto on 8,6 miljardia euroa. Konserni työllistää 30 000 henkilöä, ja sen emoyrityksellä ja tytäryhtiöillä on toimipisteitä 30 maassa. Lisätietoja: www.finnforest.com

WSP Finland

FMO Tapiola -projektin rakennesuunnittelija WSP Finland Oy on tuottanut rakennesuunnittelupalveluja jo vuodesta 1963. Yhtiö on kasvanut yhdeksi Suomen suurimmista rakennesuunnittelutoimistoista, jolla on toimipisteet Helsingissä, Tampereella ja Oulussa. WSP:llä on erittäin vahva osaaminen siltasuunnittelussa, teollisuus-, liike- ja julkisrakennusten suunnittelussa sekä korjaussuunnittelussa ja rakenteiden tutkimuksessa.