Kauppakeskus Easton Helsinki

Suunnittelu ja tuotanto limittyvät mallintamalla

Easton Helsinki -hankkeessa suunnittelu oli yhtä kuin mallinnus.

Monella tapaa haastavan Easton Helsinki -kauppakeskushankkeen riskejä hallittiin mallipohjaisella suunnittelulla ja toteutuksella. Tilaajalla oli alusta asti selkeä tavoite toteuttaa tarkka toteumamalli myös ylläpidon avuksi.

Helsingin Itäkeskuksen uusi Kauppakeskus Easton Helsinki toteutetaan vaiheittain. Ensimmäinen vaihe sijoittui nykyisen K-Citymarketin itäisen osan ja pysäköintialueen päälle. Rakennukseen tuli uusi K-Citymarket, muuta kauppakeskustilaa ja kaksi maanpäällistä pysäköintikerrosta. Suunnitelmassa noudatettiin tilaajan ohjeita ja kaavoittajan tavoitteita, kuten tunnistettavaa paikallista arkkitehtuuria, kauppakäytäviä osana alueen liikenneverkostoa, esteettömyyttä ja miellyttäviä sekä muuntelukelpoisia liiketiloja.

Hanke toteutettiin Haahtela-rakennuttaminen Oy:n projektinjohtomallilla ohjaten tietomallinnusta suoraan projektijohtopalvelun alaisuudessa. Tietomallia on hyödynnetty laajasti, ja se on kytketty 
poikkeuksellisen vahvasti tiukkaan aikatauluun suunnittelu ja tuotanto limittäen. Suunnittelu olikin tässä hankkeessa yhtä kuin mallinnus.

Byggnadsekonomin BIM-tuotannonohjauksen projektipäällikkö Jukka Rannisto toimi Haahtelan organisaation tukena ja vastasi aikataulutuksesta sekä tuotannon tietomalliohjauksesta. Hän laati ja seurasi työmaan aikatauluja, koulutti työmaaväkeä tietomallien käyttöön, teki tietomallipohjaisia analyysejä sekä määrälaskentaa ja ohjasi jonkin verran suunnittelua tietomallien ja aikataulujen osalta. Yhteensovituksen ohjenuorana on ollut YTV2012, jota on tarvittaessa vielä tarkennettu.

“Tässä hankkeessa oli erityistä se, että hyödynsin tietomalleja jollakin tapaa lähes kaikissa tehtävissäni”, Rannisto kertoo. “Hankkeen olennaisimmat piirteet BIM-koordinoinnin kannalta olivat toteumamalli, yhteensovituksen tarkka taso, kymmenen mallintavaa osapuolta, laaja kohde sekä vahva limitys suunnittelussa ja työmaatoteutuksessa. Urakoitsijat myös velvoitettiin asentamaan tietomallien mukaan.”

Toteumamalli oli tilaajan tahtotila

“Toteumamalli oli tilaajan tahtotila”, jatkaa Rannisto, joka oli mukana kaikissa siihen liittyvissä työvaiheissa. “Tämä vaikutti muun muassa yhteensovituksen tasoon ja tietomallin käyttöön asennuksissa työmaalla. Toteumatietoa myös vietiin takaisin suunnitteluun mallipohjaisesti.”

Tietomallia hyödynnettiin hankkeessa erittäin laajasti. Rannisto kertoo, että sitä käyttivät ainakin suunnittelijat, valvovat tahot, urakoitsijat, projektinjohto, tilaaja ja tilojen loppukäyttäjät.

“Mallipohjaisen suunnittelutyön ja siihen liittyvien tehtävien lisäksi malleja hyödynnettiin monella tapaa eri vaiheissa. Tietomallien avulla muun muassa tutustuttiin lopulliseen rakennukseen ja kehitettiin sitä, suunniteltiin ja aikataulutettiin töitä, hallittiin aikataulu- ja työturvallisuusriskejä, tehtiin määrälaskentaa ja kustannusohjausta, optimoitiin toteutusta erilaisten analyysien ja simulaatioiden avulla, tehtiin maarakennuksen koneohjausta sekä haettiin asennuksen vaatimia tietoja työmaalla.”

“Tietomallin avulla seurattiin myös esimerkiksi elementtien toimitusketjua suunnittelusta valmistukseen ja asennukseen reaaliaikaisesti, ja saadun toteumatiedon avulla pystyttiin reagoimaan ongelmiin nopeasti”, Rannisto kertoo.

Samassa mallissa toimiminen vaatii tarkkaa sopimista suunnittelun rajoista

Rakennuksen erityispiirteenä on keraamisista sauvoista koostuva, aaltoileva kaksoisjulkisivurakenne. Useaa eri väriä ja pituutta olevia sauvoja on yli 30 000 kappaletta, ja ne on tuettu aaltoilevaan teräsrunkoon. Haastavan rakenteen toteuttamiseksi ei nähty muuta vaihtoehtoa kuin siirtää tieto osapuolten välillä mallipohjaisesti. Aaltoileva muoto suunniteltiin 3D-muotoihin erikoistuneilla ohjelmilla, joista tieto siirrettiin arkkitehdin malliin. Tämä malli toimi lähtötietona rakennesuunnittelijan Tekla Structuresilla tekemään teräsrunkosuunnitelmaan. Lopuksi julkisivun toteuttava urakoitsija jatkoi rakennesuunnittelijan tuottaman mallin pohjalta Teklalla tehtyyn konepajasuunnitteluun. Tiedonsiirto onnistui hyvin, ja lopputuloksesta tuli toivotunlainen.

Parhaimmillaan viikon syklillä päivitetyt IFC-mallit mahdollistivat nopean tiedonkulun osapuolten välillä. Elementtisuunnittelun lähtötietojen välitys oli tätäkin nopeampaa ja tiedonkulku käytännössä reaaliaikaista, koska rakenne- ja elementtisuunnittelijat käyttivät Teklan Model Sharing -toimintoa. Tiukan aikataulun vuoksi samassa mallissa toimiminen vaati tarkkaa sopimista suunnittelun rajoista, mutta mahdollisti nopean reagoimisen suunnittelumuutoksiin ja lähtötietotarpeisiin.

“Toteumatietoa asennuksista eli tehtyjä muutoksia suunniteltuun verrattuna vietiin työmaalta suunnitteluun mallipohjaisella toimintatavalla. Prosessista opittiin paljon, ja se saatiin toimivaksi, mutta ohjelmistokehitystä tarvitaan edelleen, jotta kokonaisuus helpottuu”, Rannisto sanoo.

Aikatauluhaasteita työmaalla ratkottiin monella eri tavalla. Perinteisiä resurssipohjaisia paikka-aikakaavioita luotiin Vicon Schedule Plannerilla, ja aikataulutuksen perustana olevat määrät saatiin tietomalleista. Rungon elementtien asennusaikataulu vietiin elementtitasolle ja syötettiin Tekla Model Sharingilla jaettuun Tekla Structures -malliin. Myös työmaalla ja elementtitehtaalla oli pääsy yhteiseen malliin, jota hyödynnettiin eri vaiheiden aikatauluseurantaan.

Muutosten toteutettavuuden arviointi ja suunnitelmien yhteensovitus olisi ollut mahdotonta ilman tietomalleja

“Kun elementtisuunnittelu oli jo käynnissä, runkoon tehtiin merkittävä muutos pudottamalla kokonainen kerros (IVKH) alemmalle tasolle”, Rannisto kertoo.

“Tämä aiheutti paljon haasteita, mutta muutokset pystyttiin tekemään sen verran nopeasti, että rungon asennus valmistui lopulta alkuperäisessä aikataulussaan. Tilaajan mielestä tämä ei olisi onnistunut perinteisillä toimintatavoilla. Lisäksi matkan varrella tehtiin paljon pieniä muutoksia, kun kauppakeskukseen tuli lisää vuokralaisia ja suunnitelmat täydentyivät muutenkin monista eri syistä. Muutosten toteutettavuuden arviointi ja suunnitelmien yhteensovitus olisi ollut mahdotonta ilman tietomalleja.”

“Kesken suunnittelun muutettu IV-konehuone oli tosiaan niin suuri muutos, ettei sitä olisi voitu toteuttaa annetulla aikataululla, jolleivät kaikki olisi toimineet samassa mallissa”, sanoo elementtisuunnittelusta vastanneen Rambollin projektipäällikkö Anne-Mari Kuoppala. “Väärinymmärryksiltä vältyttiin pitkälti Tekla Model Sharing -toiminnon ansiosta. Jälkikäteen olemme hyvin tyytyväisiä siitä, että jakaminen uskallettiin ottaa käyttöön jo alkuvaiheessa. Koska kyseessä oli monille osapuolille ensimmäinen jaettu mallinnusprojekti, toimintatapa vaati tietysti jonkin verran kasvukipuja ja opettelua. Saimme kuitenkin hyvin sovittua suunnittelun rajoista ja rooleista. Tällaiset toimintatavat tulevat varmasti lisääntymään, ja nopeasykliseen suunnitteluun on pakko varautua. Nopeista muutoksista tulee uusi normaali, mutta suunnitelmien laatu ei saa kärsiä aikataulusta. On ensiarvoisen tärkeää, että tietomalleja koordinoi yksi vastuuhenkilö, jotta niistä saadaan suurin hyöty myöhemminkin rakennuksen käytön aikana.”

Mallien säännölliset tarkastukset ja yhteensovituspalaverit yhdistämällä pystyttiin hallitsemaan muutospaineen ja rakentamisen kanssa limitetyn suunnittelun tuomat haasteet. Alan yleisestä toimintatavasta poiketen tietomallikoordinaattori toimi suoraan projektijohdon alaisuudessa, mikä antoi tilaajalle ja projektijohdolle objektiivisen kuvan suunnitelmien yhteensovituksen tilanteesta. Suunnittelutarpeet pystyttiin esittämään suunnittelijoille kirkkaammin työmaan näkökulmasta, mikä helpotti resurssien kohdistamista oikeisiin tehtäviin.

Lujabetoni toimitti kohteen kaikki betonielementit sekä runkoon liittyvät teräsrakenteet suunniteltuna ja asennettuna. “Meidän näkökulmastamme mallipohjainen aikataulunseuranta auttaa huomattavasti kokonaisuuden hahmottamista perinteisiin tapoihin verrattuna”, kertoo tietomallikoordinaattori Samu Mäkelä. “Ennakointi on paljon helpompaa kaikkien osapuolten kokonaisvaltaisen aikatauluseurannan avulla. Mallin avulla pystytään hahmottamaan tuotannon tilanne verrattuna asennuksiin ilman Excel-talukoita tai raportteja. Tässä projektissa kaikki, mikä oli mallissa, oli oikein. Mallia käytettiin suunnittelun ohjauksessa ja työmaalla elementtien tunnistukseen ja kuvien hakuun. Yhteistyö sujui hyvin, ja Tekla Model Sharing nopeuttaa sitä varsinkin elementtien osalta.”

Lujabetonin on tarkoitus kehittää tietomallikoordinaattorin roolia edelleen sekä integroida mallinnustyökaluja yhtiön itse kehittämään tuotannonohjausjärjestelmään. Easton Helsingin mukaista aikatauluseurantaa voidaan hyödyntää muun muassa tulevassa sairaalahankkeessa. Lisäksi Lujabetonissa kehitetään mallinnuskomponentteja, kuten Luja-Superlaatta-komponenttia.

Vuoden 2015 paalutustyömaa ja Tekla BIM Awards -voittaja

Maanrakennusvaiheessa Teklalla tehty tarkka paalumallinnus toi hyötyjä paalutustyön ja paalujen toimituksien suunnitteluun. Maanrakennusurakoitsija hyödynsi Tekla Structuresilla tuotettua anturoiden sijaintietoa kaivuutyössä siten, että erillistä korkojen näyttäjää ei tarvittu anturamontussa. Kaivinkoneeseen syötetyn tiedon sekä kaivinkoneen sensorien avulla kauha pystyttiin ohjaamaan tarkasti anturoiden ympärystän vaatimiin kaivuutasoihin. Pohjaviemärit mallinnettiin normaalista poiketen kaadoilla, minkä ansiosta voitiin esimerkiksi varmistaa, että jatkuvien anturalinjojen läpi menevät varaukset oli sijoitettu oikeaan kohtaan.

Kohteen laajuuden, tiukan aikataulun, huolellisen ennakkosuunnittelun, hyvän tiedonkulun ja yhteistyön sekä hyvin hoidetun työmaan ansiosta pohjaolosuhteiltaan haastava kohde valittiin vuoden 2015 paalutustyömaaksi. Suunnittelijat mallinsivat paalujen pituudet tarkasti koepaalutusten perusteella, minkä ansiosta pystyttiin varmistamaan täsmälliset ja virheettömät paalutoimitukset. Paalutarkkeiden perusteella mallinnettiin tarvittavat lisäpaalut ja anturoiden kasvattamiset. Havainnollisuus oli yksi suurhankkeen parhaita mallinnushyötyjä.

Tekla BIM Awards -raadin perustelujen mukaan Easton Helsinki -projektissa käytettiin tietomallia ja mallitietoa laajasti läpi koko rakentamisen prosessin. Projektiosapuolet kokivat, että tässä hankkeessa suunnittelu oli yhtä kuin mallinnus ja tietomallia käytettiin myös aliurakoitsijoiden toimesta laajasti. Lisäksi tilaaja hyödynsi tietomallia, jonka hyödyt suunnitelmien kehittämisessä ja päätöksenteossa vietiin tilaajan asiakkaille asti. Tilaajan tavoitteena oli alusta alkaen toteumamalli rakennuksen ylläpitoa varten. Raadin näkemys voittajasta tiivistyy lauseessa ”Easton Helsinki voitti tiukan kilpailun käyttäjän mitalla”.

Asennustietoja mallista työmaalla käytettävillä katseluohjelmilla

Urakoitsijoiden työnjohto selvitti asioita etukäteen toimistolla, ja työntekijät ovat ottaneet asennustietoja mallista työmaalla muun muassa Tekla Field3D- ja Trimble Connect -ohjelmilla. Ratkaisuvaihtoehtojen tarkastelu, reikäkierto, asennettavuustarkastelut ja monet muut suunnittelutehtävät tehtiin mallipohjaisesti. Arkkitehti ja tietomallikoordinaattori tekivät järjestelmällisiä tarkastuksia sekä suunnittelualojen välillä että kunkin osalta sisäisesti. LVI-suunnittelija hyödynsi ensimmäistä kertaa VR-laseja putkien ja kanavien asennettavuuden tarkastamiseen IV-konehuoneissa. Tämä todettiin niin toimivaksi ratkaisuksi, että käyttöä laajennettiin muihinkin hankkeisiin. Tietomallien yhteensovituksen kommunikointia hoidettiin BCFtiedostojen sekä pilvipohjaisen seurantatyökalun avulla.

Rungon toteutusvaihtoehtoja vertailtiin Tekla Structuresin ja Vicon Schedule Plannerin avulla hyödyntäen mallista saatuja elementtipainoja ja sijainteja. Rungon nostotapa saatiin näin optimoitua aikataulun ja kustannusten suhteen. Teklalla tehtyjen simulointien avulla asennusjärjestys pystyttiin varmistamaan tarkemmalla tasolla ja tekemään tarvittavat muutokset. Näillä keinoilla asennus saatiin jatkumaan katkeamatta läpi hankkeen. Asennusaikataulua esimerkiksi päivitettiin, kun huomattiin ontelolaattojen suunniteltujen asennusmäärien ylittävän hetkellisesti käytössä olevat kuljetus-ja tuotantoresurssit. Elementtien koko toimitusketjua valvottiin jakamalla tilannekuvaa Tekla Model Sharingin avulla, ja haasteisiin pystyttiin reagoimaan nopeasti.

Toteumamallin vaatimus tarkasti suunnitelmien mukaisesti tehdyistä asennuksista johti siihen, että urakoitsijat hyödynsivät mallia töiden toteutuksessa. Työmaalla ylläpidettyjen yhdistelmämallien avulla on tehty erityisesti TATE-asennuksia. Korko, koko ja sijaintitiedot sekä ympärillä oleva muu tekniikka kiinnostivat asentajia. Elementeistä tarkistettiin IFCtiedostoihin vietyjä BEC-tietoja ja asennuksiin liittyviä detaljeja. Toteumamallitavoitteeseen päästiin, koska mittojen ja asennuspaikan kokonaiskuva hahmotettiin riittävällä tasolla mobiililaitteiden katseluohjelmilla.

Hankkeessa pilotoitiin menetelmä, jossa suunnitelmista tehdyt asennuspoikkeamat eli ”punakynämerkinnät” viedään takaisin suunnitelmiin tietomallipohjaisesti. Hankkeen aikana kokeiltiin eri toimintatapoja ja päädyttiin hyödyntämään Tekla Field3D:tä.

Projektin osapuolet

• Tilaaja: Kesko Oyj
• Projektinjohtopalvelutehtävät: Haahtela-rakennuttaminen Oy
• Arkkitehti: Arkkitehtitoimisto Lahdelma & Mahlamäki Oy
• Rakennesuunnittelu: Wise Group Finland Oy
• Elementtisuunnittelu: Ramboll Finland Oy
• LVISA-, sprinkleri-, kylmätekniikkasuunnittelu: Granlund Oy
• Runkourakka: Lujabetoni Oy
• Tietomallikoordinaattori ja tuotannon aikataulutus: Byggnadsekonomi Oy

Projekti numeroina

• Bruttoala n. 65700 brm²
• Noin 5600 elementtiä, 40 km paaluja ja saman verran julkisivusauvaverhousta
• Noin 32 km kaapelihyllyjä, 400 km kaapelia, 15 km kanavia ja 57 km putkia