As Oy Helsingin Gramofoni

Helsingin Länsi-Pasilaan Keskuspuiston kupeeseen valmistuu syksyllä 2011 uusi asuinkerrostalo, As Oy Helsingin Gramofoni. Tulevilla asukkailla ei liene aavistustakaan siitä, miten korkeaa teknologiaa ja huippuosaamista heidän kotitalonsa suunnittelussa ja rakentamisessa on käytetty. Ulkoapäin melko tavallisen näköinen asuinkerrostalo toteutetaan täysiverisenä tietomallinnusprojektina alusta loppuun. Insinööritoimisto Ylimäki & Tinkanen voitti Gramofonin rakennemallilla Teklan mallikilpailun vuonna 2010. 

Elementtirunkoinen asuinkerrostalo

As Oy Helsingin Gramofoni on elementtirakenteinen 5/6-kerroksinen asuinkerrostalo, jossa on maanvarainen anturaperustus. Kohteen ali kulkee aiemmin rakennettu ajotunneli. Talon kellarissa on mm. autotalleja ja irtaimistovarastoja. Väestönsuojatilat sijaitsevat viereisessä rakennuksessa. Ulkoseinät on tehty sisäkuorielementeistä, julkisivu on tiiliverhottu ja välipohjat ovat ontelolaatoista. Kohteen rakenne- ja elementtisuunnittelu on kokonaisuudessaan tehty Tekla Structures -tietomallinnusohjelmistolla. Kohteen ali kulkee aiemmin rakennettu ajotunneli, mikä aiheutti haasteita rakentamisen suunnitteluun ja toteutukseen. Asuinrakentamiseen pätee sama kuin muuhunkin rakentamiseen: tietomallit helpottavat huomattavasti tehtävien ymmärtämistä työmaalla. Suunnitteluvaiheessa voidaan tehdä asioita, jotka eivät perinteisten piirustusten avulla edes olisi mahdollisia.

Teklan mallikilpailun voittaja

Teklan kilpailuraadin mielestä Gramofonin mallinnusprosessi toteutti kaikin puolin kilpailun arvosteluvaatimukset ja oli viety tietomallinnuksen hengessä kaikista pisimmälle. Kohde osoittaa, että myös ’tavallisessa’ asuinrakentamisessa on hyötyä tietomallinnus- eli BIM (Building Information Modeling) -osaamisesta. Koko kilpailun arvosteluperusteina olivat Tekla-tietomallin hyväksikäyttöaste, mallin monipuolisuus, rakenteiden materiaalit (samassa mallissa sekä terästä että betonia), projektin osapuolten välinen yhteistyö ja tiedonsiirto, monen käyttäjän multiuser-toiminnon käyttö sekä tietomallinnusprosessin sujuvuus.

Mukana kaikki projektiosapuolet ja yksityiskohdat

Kaikki projektin osapuolet ovat käyttäneet mallinnusohjelmistoja projektin aikana. Vuorelma Arkkitehdit Oy teki kohteesta tarkan arkkitehtimallin, jonka pohjalta Insinööritoimisto Ylimäki & Tinkanen rakensi tuotantoa varten Tekla Structuresilla detaljitarkan rakennemallin. Kohteen LVIS-mallit onkin tältä pohjalta tehty erittäin
tarkasti, ja esimerkiksi sähkösuunnittelijan mallista löytyvät jopa kohteen pistorasiat ja valokatkaisijat. Rakennesuunnittelijan ja sähkösuunnittelijan välinen kommunikointi tosin joudutaan toistaiseksi tekemään 2D-piirustusten avulla.

Urakoitsijalle Skanskalle oli paljon hyötyä eri suunnittelualojen malleista. Tekla Structuresin avulla tehtiin esimerkiksi työmaan ohjausta aikataulutuksineen. –Tavoitteena on tuotannon luotettava toteutus ja tehokas aikataulusuunnittelu. Haluamme varmistua siitä, että suunnitelmat ovat ristiriidattomat ja virheettömät. Tietomallintamisen edut ovat tässä kiistattomat, kertoo Skanskan kansainvälisen tietomallintamisen osaamiskeskuksen johtaja, kehityspäällikkö Ilkka Romo.

Asuntotuotannon vakiointi

Asuntotuotanto voi olla mallintamiselle jopa vaativampaa kuin toimistorakentaminen. Detaljeja on paljon. Portaat, julkisivut, parvekkeet ja monet muut asuintalolle ominaiset yksityiskohdat aiheuttavat lisätyötä. Periaate siitä, miten porrastasolaatta liitetään seinään on pohdittava tarkasti. Se täytyy loveta elementtiin erikseen. Kerros- ja lepotasolaattojen liitokset ympäröiviin rakenteisiin on tarkasti detaljoitu mm. ääniteknisistä syistä. Yhdessä asuintalon elementissä voi olla kymmeniä yksityiskohtia, jotka liittyvät esimerkiksi elementin tuentaan ja tartuntaan. Niiden suhteen on oltava jo suunnitteluvaiheessa tarkkana, että ne ovat oikein ja kohdallaan. Toisaalta asuntotuotannossa periaatteet ja prosessit säilyvät kohteesta toiseen samoina. Vakiokomponentteja, -raudoitteita ja -teräsosia on paljon.

–Asuntotuotannon vakioinnissa mallintamisesta saadaan oikeastaan kaikkein suurimmat edut, sillä prosesseja voidaan hioa huolellisesti. Näin kehittyvät parhaiten tarkoitusta
palvelevat suunnittelukirjastot ja vakiotyökalut, Ilkka Romo huomauttaa. –Tavoitteena on vakioida mallia niin, että tietyt komponentit olisivat aina samat. Esimerkiksi värejä käytettäisiin työmaan aluesuunnittelussa yhdenmukaisesti projektista riippumatta. Mielestäni tietomallintamisen isoimpiin haasteisiin kuuluu se, ettei sitä osaavia suunnittelijoita ole vielä tarpeeksi. Kapasiteettiongelma eli riittävän mallinnusosaamisen puute hidastaa kehitystä, Romo pohtii.

Suunnittelun haasteena muutosten hallinta

Haastetta suunnitteluun toivat elementteihin liittyvien yksityiskohtien hallinta, erityisesti muutosten osalta. – Mallissa on huomattavan paljon tietoa yhdellä elementillä, ja sen tiedon hallinta vaatii tarkkaavaisuutta suunnittelussa. Asuinkerrostalojen rakennesuunnittelun mallinnusprosessi on pientä hiomista vailla oleva timantti, sanoo rakennesuunnittelija Miikael Nelimarkka.

–Elementtisuunnittelu on ollut 2D-maailmassa hyvin pitkälle kehitettyä, uusi työtapa vaatii opettelua ja sekä suunnitteluprosessin muutoksia, Nelimarkka huomauttaa. Hänen mukaansa kolmiulotteiden tietomallin kiistaton etu on kuitenkin se, että kaikki näkevät suunnitelmat samanlaisena. –Se saattaa kuulostaa vähän hassulta, mutta näin se vain on. Tämä taas vähentää merkittävästi virheitä ja törmäilyjä.

Suunnittelussa koettiin hyödylliseksi kaikkien suunnittelualojen mallien käyttö. Esimerkiksi LVI-reikävarausten tuonti rakennemalliin IFC-tiedostona helpotti kokonaisuuden hallintaa, ja muista ohjelmistoista tuotujen referenssimallien käytöllä pystyttiin välttämään törmäilyjä työmaalla.

Uudenlaista osaamista

Etenkin insinööritoimistoissa syvällinen kouluttautuminen tietomallintamiseen merkitsee isoa investointia. Tietomallien teko on haasteellista ja vaatii aivan uudenlaista osaamista. Toisaalta suunnittelutyökalut eivät vielä ole kaikilta osin tarpeeksi kehittyneitä, joten mallintaminen on nyt varmasti haastavampaa kuin tulevaisuudessa. Ohjelmistojen kehittämiseksi Skanskassa ollaan tiiviissä yhteistyössä ohjelmistotuottajien kuten Teklan kanssa.

–Valitettavasti mallien käsittelykyky on toimitusketjussa hyvin rajallinen. Meillä Skanskalla on päätetty asiaa edistää siten, että projekteissa pyritään hyvin vakiintuneisiin tiimeihin. Sekä talotekniikka- että suunnittelupuolella yhteistyötä halutaan tehdä ei vain yritys- vaan ihan henkilötasolla, Ilkka Romo sanoo. Kehitystyötä tehdään Skanskalla tiukkaa tahtia: BIM-ryhmän projektipäällikkö Jouni Muukkonen käy työmaalla parin viikon välein kuuntelemassa kehitystoiveita ja -tarpeita.

Yhdistelmämalli työmaalla

–Kun työmaalla tulee vastaan ongelmakohta, on paljon helpompaa käynnistää tietokone ja ottaa sieltä koko rakennuksen yhteinen tietomalli esille kuin kaivaa neljästä eri mapista pöydälle piirustukset ja koettaa sitten todentaa asioita papereita vertailemalla, havainnollistaa tietomallin työmaakäyttöä Gramofonin rakentamisessa Skanskan tuotantoinsinööri Janne Piepponen.

Myös uudelle työntekijälle on haluttua lopputulosta helpompi havainnollistaa mallin avulla. Perinteisestä paperipiirroksesta ei esimerkiksi niin nopeasti selviä, mistä
kerroksesta on kyse. –Tietysti se on vähän tyyppikysymys. Kokeneet rakentajat hahmottavat nopeasti paljon asioita perinteisistä piirustuksista, kun taas uudemmille tekijöille on tietokoneen käyttö usein helpompaa, Piepponen pohtii.

–Vaikka ei se aina ikäjuttu ole. Toiset ovat hakoja koneenkäytössä myös vanhemmalla iällä. Toisaalta englantiakin pitää osata, sillä ohjelmien sanastoa ei ole suomeksi.

Eroon virheistä ja turhasta jätteestä

Tietomallista haetaan työmaalla tyypillisesti apua, kun pohditaan leikkauskohtia. Siitä on havainnollista katsoa, minkä kuuluu mennä mistäkin kohdasta. Korko- ja varausvirheet huomaa helposti. Avaintoimittajienkin kanssa mallia jaetaan. – Olemme hyödyntäneet mallia myös työmaan nostojen ja sähköistyksen suunnittelussa sekä jätehuollon organisoimisessa, vastaava mestari Harri Vesanto toteaa.

Gramofonin työmaalla ei sekajätettä synny, mutta toisaalta huolellinen lajittelu vaatii oman tilansa. Mallista
on hyvä katsoa, minne jäteastiat kannattaa sijoittaa. Sama koskee myös materiaalivarastojen hallintaa. Mallista näkyvät työnaikaiset elementtituet, joten oikeasti tyhjä paikka on helppo hahmottaa. Lisäksi varastotietoa on helpompi hallita, joten tavarat eivät pääse niin helposti unohtumaan jonnekin kauas suunnitellusta käyttökohteesta. Materiaalihävikki on aiempaa pienempää.

–Vielä ei voi luottaa pelkkään malliin, vaan vanhaa työtapaa kuljetetaan rinnalla, Harri Vesanto muistuttaa. Tulevaisuudessa toteutuu toivottavasti se, että mittamies saa elementin kaikki tiedot eri suunnitteluohjelmista suoraan mittalaitteeseensa. –Sitten vaan kävellään kämmentietokoneen kanssa, joka ohjaa kulkua oikeaan paikkaan! Nyt ajatus voi naurattaa, mutta mahdottoman kaukana ei tuo tulevaisuudenkuva välttämättä ole.