T2 Allianssi, Helsinki-Vantaan lentoasema on Tekla BIM Awards 2021 -voittaja ja yleisön suosikki
Tuomariston perustelut:
Voittajaprojektissa on laajasti käytetyn tietomallinnuksen lisäksi saatu laajan hankkeen työnkulku kulkemaan mallipohjaisesti osapuolelta toiselle. Projektin laajuuden lisäksi hankkeessa oli muitakin haastavia erityispiirteitä, kuten suuri suunnitteluvolyymi ja paljon osapuolien välistä yhteensovitusta. Useita eri käyttäjäryhmiä on otettu mukaan varhaisessa vaiheessa virtuaalisafareille, missä eri alueiden toimivuutta on testattu. Rakentaminen tapahtui keskellä käytössä olevaa lentoasemaa, mutta lentoaseman korkea palvelutaso on saatu säilymään muun muassa suunnittelemalla myös väliaikaisten kulkureittien käyttäjäkokemus huolellisesti. Terminaalin runkorakenteen tarkka aikataulutus mahdollisti talotekniikan toteuttamisen tahtituotannolla. Myös esimerkiksi palomallinnus oli huomionarvoisesti toteutettu.
Yleisö perusteli valintaa seuraavasti:
“Kaunis ja innovatiivinen arkkitehtuuri.”
“Hieno kaikkia materiaaleja yhdistelevä kohde Suomen kansainvälisen näkyvyyden ytimessä.”
“Vaativa rakentamispaikka ja arkkitehtuuri onnistunut. Työmaalla käytössä lähes kaikki mahdolliset sähköiset työkalut tuotannon suunnittelussa ja yhteistoiminnassa. Onnistunut allianssi hanke.”
“Projektin valtavan koon vuoksi. Se on edennyt aikataulussa ja tulee olemaan kansallinen maamerkki.”
“Korkeatasoinen arkkitehtuuri, vaativat rakenteet ja huomionarvoinen mallin hyödyntäminen läpi hankkeen.”
“Merkittävä ja moniulotteinen hanke Suomelle, jossa allianssityönä luodaan parhaimmat edellytykset tietomallinnuksen hyödyntämiselle.”
“Laajin ja haasteellisin rakenne, mielenkiintoinen Rhino - Tekla algoritmipohjainen suunnitteluprosessi arkkitehdin ja rakennesuunnittelijan välillä.”
Arkkitehtonista ja matkustamisen upeutta Helsinki-Vantaalle one roof -konseptia tietomallintamalla
Finavian vuonna 2013 alkaneen Kehitysohjelman miljardin euron investointi vahvistaa Helsinki-Vantaan palkittua asemaa Euroopan johtavana vaihtokenttänä. Palveluiltaan ja sujuvuudeltaan se kuuluu maailman parhaimmistoon. Kehitysohjelmaan kuuluvan, vuonna 2017 alkaneen T2-terminaalin laajennusprojektin toteuttaa T2-Allianssi, jossa tilaajana on Finavia.
Toisistaan erillään sijaitsevien terminaalien sijaan Helsinki-Vantaata päätettiin laajentaa one roof -konseptin mukaisesti, jolloin uudet palvelut sijoitetaan yhteen rakennukseen saman katon alle. Kun kehitysohjelman projektit vuonna 2023 valmistuvat, 30 miljoonaa vuotuista matkustajaa ja 20 000 lentoaseman alueen työntekijää pääsevät käyttämään arkkitehtonisesti upeaa, miellyttävän matkustuskokemuksen ja tehokkaan solmukohdan tarjoavaa lentoasemaa.
Linnanmäen kokoinen laajennus
Kaikkiaan terminaalitilat laajenevat 103 000 m2 eli 45 prosenttia. Pysäköintiin saadaan 4800 paikkaa lisää, ja lentoasemalle valmistuu T2-allianssin projektissa eri liikennemuodot yhdistävä multimodaali matkakeskus uuden lähtöaularakennuksen ja Kehäradan uuden sisäänkäynnin yhteyteen. Lentoliikenteen infrastruktuuria modernisoidaan laajasti: laajarunkokoneiden siltapaikkojen määrä esimerkiksi kaksinkertaistuu ja asematasoa uudistetaan 450 000 m2:n alueella. Matkatavarankäsittelyyn ja passintarkastukseen saadaan kumpaankin 50 prosenttia lisää kapasiteettia.
Lentoasema on edelläkävijöiden joukossa tietomallinnuksen hyödyntämisessä Suomessa
Finavia on ollut jo vuonna 2007 edelläkävijä Senaatti-kiinteistöjen tietomalliohjeistuksen soveltamisessa Suomessa. Tilaajana sillä on erittäin korkealle asetetut tavoitteet tietomalliaineiston hyödyntämiseksi niin ylläpidossa, paikkatietokäytössä kuin muutosten hallinnassakin. T2-projektin alkaessa lentoasemasta oli siis olemassa laadukkaat, kansallisia ohjeistuksia noudattavat tietomallit. Kuvaavaa on myös se, että missään hankkeen vaiheessa tietomallinnuksen hyötyjä ei lähdetty vertaamaan perinteiseen 2D-suunnitteluun. Hyödyt ovat olleet ilmeiset jo vuodesta 2008 lähtien.
Kohde on erittäin haastava laajuutensa ja monimutkaisuutensa vuoksi. Se on todellinen hybridihanke, jonka rakennusaikainen toimivuus on varmistettu tilapäisjärjestelyillä. Lentokenttä on ollut käytössä koko hankkeen ajan, ja siksi on kiinnitetty erityistä huomiota turvallisuuteen, käyttäjäkokemukseen sekä työmaan tilanteen tiedottamiseen. Liittyviä rajapintoja vanhaan terminaaliin ja alueen kansirakenteisiin oli paljon, ja arkkitehtuuri oli poikkeuksellisen vaativaa. Lisäksi suunnittelun haasteina olivat asematason ja terminaalien liittymän yhteensovittaminen ja aikataulullinen eritahtisuus.
Kestävä kehitys ja vihreät arvot
Vastuullinen toiminta ja lentoasemien kestävä kehitys ovat tilaajan liiketoiminnan ytimessä. Tämä tarkoittaa, että tilaaja kantaa vastuun toimintansa vaikutuksista ihmisiin, ympäristöön ja yhteiskuntaan – tarkasti ja tunnollisesti, yksityiskohdista huolehtien. T2-laajennuksen suunnittelussa ja toteutuksessa on otettu huomioon Bespoke-menettelyllä haettu Breeam Excellent -sertifiointi. Esimerkkinä Finavian kestävän kehityksen edistämisestä on aurinkovoimaloiden toteutus osana kehitysohjelman suunnittelua ja rakentamista. Aurinkopaneelien kannattavuuslaskentaa ja suuntausten suunnittelua on avustettu tietomalleilla.
Yhteinen vastuu malleista
Suurin onnistuminen on ollut toimiva tietomallipohjainen yhteistyö läpi hankkeen. Tieto- ja yhdistelmämalleista tuotettuja visualisointeja on käytetty lähes kaikissa sidosryhmäpalavereissa, ja niiden avulla on saatu sitoutettua osapuolet ja päätöksentekijät tulevaan rakentamiseen ja toimintojen kehittymiseen. Kaikki suunnittelijat, mallintavat tuoteosatoimittajat, joita oli lähes 10, sekä urakoitsijat sitoutettiin viikoittaiseen tietomallien päivitysprosessiin, jolla hankkeen yli 400 tietomallin hallinta saatiin sujumaan hyvin. Poikkeuksellisen laajaa tietomallipohjaista yhteistyötä kuvaavat tuoteosatoimittajien tietomallit, aikaisempien laajennushankkeiden aikana aloitetut ”virtuaalisafarit” sekä yhdistelmämallit, joiden avulla on edistetty lupavalmistelua rakennusvalvonnan sekä yhteistyötä liiketilojen tulevien vuokralaisten kanssa.
Reaaliaikainen digitaalinen tilannekuva hankkeen mahdollistajana: rungon aikataulutus ja tahtituotanto
Toinen iso onnistuminen oli vaativan runkoasennuksen sekä muun toteutuksen aikataulussa pysyminen. Hankkeessa käytettiin poikkeuksellisen laajasti statustietoja niin suunnittelun, valmistuksen kuin työmaankin tilanteen visualisoimiseksi. Asennusseurantaa tehtiin tietomallipohjaisesti, jotta kerran viikossa välittyisi päivitetty kuva työmaan tilanteesta kaikille osapuolille. Asennustieto syötettiin tietomalleihin työmaan toimesta, ja sen avulla luotiin PowerBI-analyysit, joista betoni- ja teräselementtien, paikallavalujen ja muurattujen väliseinien valmiusasteprosentteja seurattiin sijainneittain. Lisäksi seurantamallissa havainnollistettiin eri värein asennetut, kuluvan viikon ja myöhässä olevat asennukset. Seurantamallissa voitiin myös korostaa ne rakennusosat, joista oli elementti- tai raudoitussuunnitelmat valmiina. Rakennusrungon ollessa tarkkaan aikataulutettu pystyttiin hankkeessa siirtymään tekniikan osalta tahtituotantoon tiettävästi ensimmäisenä maailmassa. Mallia hyödynnettiin tahtialueiden määrityksissä ja tahtivaunun sisältämän tekniikan määrien laskennassa. Tahtialueet luotiin tietomalliin ja nämä visualisoitiin tietomallissa. Näin pystyttiin konkreettisesti ja visuaalisesti esittämään vaunut, jotka kukin tahtialue piti sisällään. Kun rakenteiden tilanne oli mallissa jopa pintatöiden osalta tiedossa, talotekniikkaurakoitsija tiesi tarkalleen, milloin minkäkin tahdin saattoi aloittaa, ja pystyi myös varautumaan etukäteen, mikäli jokin työvaihe ei rakentamisen osalta ollutkaan vielä valmis.
Lentokenttä, kauppakeskus ja valtion raja samassa rakennuksessa
Hankkeessa on normaalia huomattavasti enemmän sidosryhmiä, joita pitää kuunnella. Sidosryhmiltä pitää saada tietoa Finavian päätöksentekoon, jotta terminaalista tulee toimiva. Koko hankkeen ajan kommunikointia sidosryhmien kanssa on käyty ”virtuaalisafarien” avulla. Tietomalli kalusteineen ja opasteasennuksineen ja siitä jalostettu virtuaalimaali ovat auttaneet parantamaan päätöksenteon prosesseja sekä luomaan yhteistä ymmärrystä. Safareiden avulla on kerätty kommentteja sekä luotu avoin keskusteluympäristö hankkeen ympärille. Tietomallien avulla luotu yhteinen käsitys ja ymmärrys demokratisoi päätöksentekoa. Virtuaalimallit toimivat myös eri ammattiryhmien uusien työntekijöiden perehdyttämisen apuvälineinä. Operatiivisten koulutuksien ja käyttökokeiden aikana saadaan myös havaintoja, joiden perusteella saatetaan korjata tai täydentää jotakin toiminnallisuutta.
Valmistumisvaiheessa käyttöönoton ja perehdyttämisen prosessit ovat olennainen osa lentoaseman toimivuuden, terveellisyyden ja turvallisuuden sekä hyvän matkustajakokemuksen varmistamista. Kun samat ihmiset ovat mukana alusta asti, he ymmärtävät, mitä kaikkea uuden rakentaminen tuo tullessaan. Sekä tilojen käyttäjät että suunnittelupäätösten tekijät ottavat vastuuta esittämistään kehitysehdotuksista. Saadun palautteen perusteella lähtöaulan matkustajareitti muokattiin sujuvammaksi. Myös matkustajareittien leveyttä suunnitellessa ja rungon pääpilarien sijainnin varmistamisessa on ollut apuna tietomalli ja mallista tehty simulointi.
Lisäksi tietomallien avulla on muun muassa varmistettu valvonnan kamerakulmat, käyty läpi auringon heijastukset, minkä pohjalta lisättiin suojaverhoja ja muutettiin työpisteitä.
Liikuntarajoitteisia ihmisiä on kutsuttu virtuaalisafareihin katsomaan tulevaa lentokenttää ja opasteita, ja niiden sijainteja on muutettu saadun palautteen perusteella.
Yli vuoden kestäneen Covid-19 -pandemian aikana sidosryhmäyhteistyötä on tehty Teams-palavereissa sujuvasti ja hyvin vuorovaikutteisesti keskustellen eri sidosryhmien ja viranomaisten kanssa. Yhdistelmämallien avulla on saatu edistettyä asioita Vantaan rakennusvalvonnan lupavalmistelun sekä rakennetarkastuksen kanssa. Tuleville liiketilojen vuokralaisille on voitu lähtötietoina havainnollisesti esitellä mallinnettuja rakenteellisia rajoitteita. Prosessi huipentuu tilojen käyttöönottoa edeltävään ORAT (Operational Readiness, Activation and Transition) -menettelyyn, jossa sidosryhmät perehdytetään valmiisiin tiloihin myös virtuaalimallia hyödyntäen.
Valtavasti malleja
Suunnitteluryhmä, tuoteosatoimittajat ja urakoitsijat toimivat erittäin ammattitaitoisesti ja ratkaisukeskeisesti, ja tietomallit olivat pääasiallisena tiedonsiirtokanavana 100–200 suunnittelijan ryhmässä. Lähtötietoaineistona suunnittelulle ovat olleet mittavat laserkeilaukset, joiden aineistot on muokattu referenssitiedostoina toimiviksi. Pistepilvien pohjalta mallinnettiin myös olemassa olevien rakenteiden geometria muun muassa liittymien osalta. Myös vesikaton kattoristikoiden toteutuneita asennuskorkoja suhteessa teoreettisiin sijainteihin vertailtiin malliin tuodulla keilaustiedolla.
Hanke on jaettu kuuteen pääyhdistelmämalliin: viisi erillistä rakentamisen kokonaisuutta ja yksi kaikki osa-alueet yhdistävä tarkastelumalli. Tiedonjaon alustana on käytetty nettipohjaista BimCollab bcf -raportointia. Työmaatoimintaa varten yhdistelmämallit muunnettiin Trimble Connect -maailmaan. Alue- ja pohjarakentamisvaiheessa yhdistelmämalli vietiin myös Infrakit-ohjelmistoon koneohjausmalleja varten.
Yhdistelmämallien avulla on ristiintarkasteltu infran ja talonrakennuksen ratkaisuja alusta lähtien. Hankkeeseen sisältyi vaativien liikennejärjestelyjen suunnittelu ja työnaikaisten liikennejärjestelyjen vaiheistus sekä infran verkostojen suunnittelu. Valmiit mallit vietiin yhdistelmämalliin IFC-muodossa, ja työmaalle toimitettiin InfraBIM-tietomallivaatimusten mukaista aineistoa koneohjausmalleja varten. Yhdistelmämallin avulla tehtiin työmaan logistiikkaa varten myös opetusvideo, jossa näytettiin muun muassa tavarantoimitusten paikat sekä ajoreitit.
Talonrakentamisen yhteensovitusta tehtiin pääsääntöisesti ARK/RAK/TATE/tuoteosa -tietomallipohjaisesti. Esimerkkinä lähtöaulan näyttävä ja vaativa puualakattorakenne. Arkkitehti mallinsi puukaton alapinnat algoritmiavusteisesti, ja tuoteosatoimittaja teki mittatarkan mallinnuksen alakatosta, jotta sen rakennusosien ja kiinnikkeiden yhteensovitus rungon kanssa pystyttiin tekemään. Alakaton tietomalli vietiin työstökoneelle lähtötiedoksi, ja tietomalli oli peruste tuotannon ohjaukselle. Talotekniikka yhteensovitettiin ja asennettiin alakaton ristikoiden väliin.
Kaikki irti ohjelmistoista
Kaiken kaikkiaan hankkeessa on käytetty yli 30 tietomallinnukseen liittyvää ohjelmistoa. Lisäksi tietomallinnusta on tehty sekä algoritmipohjaisesti että suoraan ohjelmointityökaluja hyödyntäen, malleja on rikastettu eri käyttötarkoituksiin ja puuttuvia rajapintoja on luotu ohjelmoimalla. Edistynyt projektiryhmä, avoin allianssikulttuuri ja avointen standardien käyttö ovat mahdollistaneet sopivien työkalujen käytön sekä tarvittaessa uusien kehityksen hankkeen parhaaksi.
Kohteen paloturvallisuussuunnittelun teki L2 Paloturvallisuus Oy. Paloturvallisuussuunnittelussa tietomalli tuotiin simulointiohjelmaan suoraan IFC-mallina. Tietomallin hyödyntäminen ei rajoittunut palosimulointiin, vaan siitä saatiin runsaasti apua myös rakennuksen poistumisen simuloinneissa käytettyyn malliin. Eri huonetilat, kerrokset ja niiden väliset porrasyhteydet ja myös uloskäytävät saatiin luotua lähes kerralla oikein. Aiemmin geometriaan liittyvät asiat, kuten portaiden nousut ja etenemät, jouduttiin aina tarkastamaan pohja- ja leikkauskuvista tai laskemaan käsin. Tietomalli vähensi työmäärää, kun arkkitehdin rakenteita ei tarvinnut mallintaa uudelleen. Lisäksi mallinnus auttoi tarkentamaan palomitoituksia.
Kaikki mallit olivat Tekla Model Sharing -malleja, ja yksistään terminaalin mallissa oli koko hankkeen aikana yli 100 käyttäjää kahdeksasta eri organisaatiosta. Mallinnuksen taso oli korkea. Sekä paikallavalu- että suurin osa elementtirakenteiden raudoituksista ja valutarvikkeet mallinnettiin. Myös laaja ja näyttävä katon teräsristikko mallinnettiin kaikkine detaljeineen. Reikäkierto toteutettiin tietomallipohjaisesti. Lisäksi Teklaan ohjelmoitiin ja luotiin useita komponentteja, esimerkiksi makro, jolla saatiin ajettua suoraan ”nappia painamalla” valittujen perustusten alapinnoista dwg-tiedosto maaurakoitsijan koneohjausta varten. Perustukset päivittyivät useasti, joten makro tätä varten oli erinomainen. Myös paaluluettelot ja paalujen sijainnit koordinaatteina saatiin suoraan mallista sekä valmiit luettelot koneohjausta varten.
Tuoteosatoimittajat mallinsivat hankkeessa poikkeuksellisen laajasti ja olivat olennainen osa yhteensovitusprosesseja. Tuoteosista mallinnettiin muun muassa deltapalkit, IV-kammiot ja palo-osastoidut konehuoneet, lähtöaulan puualakatto, julkisivuista terminaalin termoelementit, kehäradan julkisivut ja täydentävät rakenteet sekä pysäköintitalon julkisivut ja alumiinielementit, vesikattoelementit ja parkkihallin betonielementit.
Muutosten päivitys ”nappia painamalla”
Lähtötietona rakennesuunnittelussa oli ARK-malli, joka saatiin Rhinoceros-tiedostona. Rhinosta geometria kulki algoritmien avulla FEM-analyysiin ja Tekla-malliin. Kehitysvaiheessa lähtötiedot muuttuivat usein terminaalin laajuudesta lähtien, joten algoritmien käyttö oli välttämätöntä suunnitteluaikataulussa pysymisen kannalta. Kun rakenteet oli mitoitettu FEM-mallin voimasuureiden perusteella, ne lähetettiin Teklaan käyttäen omaa C#-ohjelmaa ja Teklan Open APIa. Sauvojen tiedot tallennettiin C#-ohjelmaan, ja luotiin linkitys niiden ja Tekla-mallissa olevien sauvojen välille. Näin Tekla-mallin sauvat saatiin päivitettyä helposti lähtötietojen muuttuessa. Konepajasuunnitteluvaiheessa hyödynnettiin samantyyppisiä algoritmeja, joilla mitoitettiin liitokset voimasuureiden perusteella ja mallinnettiin jälleen Teklaan Open APIn kautta. Kehitysvaiheessa myös analysoitiin algoritmiavusteisesti katon muotoa sadeveden virtauksen ja yläpohjaksi valikoituneen puuelementtiratkaisun osalta.
Projektin osapuolet
Tilaaja: Finavia Oyj
Rakennesuunnittelu, LVI-suunnittelu, sähkösuunnittelu, liikennesuunnittelu, infra- ja pohjarakennesuunnittelu: Ramboll Finland Oy
Päätoteuttaja: SRV Rakennus Oy
Pääsuunnittelu ja arkkitehtisuunnittelu, sisustussuunnittelu: Arkkitehtitoimisto ALA Oy
Pääsuunnittelu ja arkkitehtisuunnittelu: Arkkitehtitoimisto HKP Oy
Tietomallikoordinointi: Gravicon Oy
