Uutiset

Tuotantoa minuuttiaikataululla ja taloteknisiä ratkaisuja korkean rakentamisen kohteissa

Miten paikallavalettu korkea rakentaminen aikataulutetaan minuuttien tarkkuudella? Mitä taloteknisissä ratkaisuissa on otettava huomioon, kun kerrosluku kasvaa? Building 2030 -konsortion korkean rakentamisen työryhmä paneutui näihin kysymyksiin 17.6.2020 virtuaalityöpajansa ensimmäisessä osiossa.
concrete-slabs

Tidhar on Israelin mittakaavassa suuri rakennusliike, joka työllistää noin 700 henkeä, joista 100 on insinööriä. Se toteuttaa paikallavalutekniikalla korkeaa asuntorakentamista ja betonirunkoisia toimistotorneja. Vitaliy Priven, Production Process Engineer, kertoi Tidharin tavasta suunnitella ja johtaa korkean rakentamisen projekteja.

Privenin mukaan korkeasta rakentamisesta voidaan puhua, kun kerroksia on vähintään 30. Suomessa kriteerin täyttää jo 20-kerroksinen rakennus. Tidharin toistaiseksi korkeimmassa kohteessa on 73 kerrosta.

Tidharin iteratiivinen suunnitteluprosessi

Priven esitteli muutaman projektin valossa yhtiönsä tapaa suunnitella ja toteuttaa korkeaa rakentamista. Perusperiaate on laatujohtamisesta tuttu PDCA eli Deming-sykli: Plan, Do, Check, Act. Suunnitteluprosessi koostuu kuudesta askeleesta:

  1. Tavoitteiden ja strategian määrittely
  2. Toistuvien kerrosten suunnittelu
  3. Määrälaskenta ja resurssianalyysi
  4. Tehtävien aikataululaskenta
  5. Päivittäisten tuotantosuunnitelmien tuottaminen
  6. Riskianalyysi ja riskienhallinta

Priven korosti, että prosessi ei ole välttämättä lineaarinen, vaan pikemminkin iteratiivinen. Askeleita voi ottaa myös taaksepäin, koska esimerkiksi alussa asetettu tavoite olisi mahdoton toteuttaa tai sen toteutus tulisi liian kalliiksi. Yksi projektin tavoitteista on kuukaudessa rakennettavien kerrosten lukumäärä.  Toteutusnopeus kytkeytyy suoraan kustannuksiin, minkä vuoksi Priven piti sitä projektin tärkeimpänä päätöksenä. Toinen tärkeä tavoite on valujen tahti; päivätahti on yleensä edullisin. Kolmas avaintavoite on käytettävän betonin volyymi päivittäin, viikoittain ja kuukausittain.

Myös aliurakoitsijoiden kansallisuus vaikuttaa projektin suunnitteluun. Eri alueilta tulevat tiimit suosivat erilaisia työtapoja ja tiimikokoja. Oman lisänsä suunnitteluun tuovat lailliset työajat kaupungeissa ja niiden ulkopuolella. Käytettävien nostureiden määrä ja sijoittelu sekä muottien määrä ovat nekin suunnitteluun vaikuttavia tekijöitä.

 

Kerrosten suunnitteluun sisältyy valujaksojen määrittely. Yhdessä kerroksessa voi olla esim. viisi seinävalua. Valujen lukumäärä johtaa tiettyyn muotti- ja haalausmääriin. Kerroslukumäärän kasvaessa kerroskohtainen aikatarvekin kasvaa.

Suunnittelua jopa minuutin tarkkuudella

Aikataulusuunnittelu Tidharin projekteissa on tarkkaa ja sen lähtökohtana ovat edellä kuvatun kaltaiset valinnat. Henkilöresurssien käytön yhtiö suunnittelee päivän tarkkuudella, valut tunnin ja nosturien käytön minuuttien tarkkuudella. Aikataulusuunnittelun pohjana ovat tarkat selvitykset eri tehtävien vaatimasta todellisesta työajasta. Priven mainitsi opiskelijatiimillä teetetyn tutkimuksen, jonka tuloksia yhtiö käyttää standardeina aikataulusuunnittelussaan.

Priven totesi, että yhtiöllä on kumppanisuunnittelijoita, jotka tietomallintavat projektien suunnitelmat. Suunnittelumallit eivät kuitenkaan toimi sellaisenaan tuotannon suunnittelussa ja seurannassa, siksi Tidhar mallintaa itse uudestaan rakennussuunnitelmat toteutusta varten. Niistä se tuottaa monipuolisesti laskelmia ja tulosteita. Esimerkiksi päivittäiset tuotantosuunnitelmat ovat värikoodattuja pohjapiirustuksia. Kukin päiväkohtainen pohja kertoo havainnollisesti tehtävät: esim. muottien pystytys, raudoitus, muottien tiivistys, valu ja muottien purku.

Riskienhallintasuunnittelussa on Privenin mukaan tärkeää tunnistaa tehtävien ja resurssien käytön riippuvuudet. Teknisistä riskeistä suurimmat liittyvät torninostureihin, joiden toiminta rytmittää koko tuotantoa. Esimerkiksi eräällä työmaalla kaikki nosturit olivat saman toimittajan laitteita ja sekä huoltohenkilö että tarvittavat varaosat olivat jatkuvasti työmaalla. Samaten työmailla voi olla useita betoniasemia, jotta prosessi ei hidastu materiaalin saatavuuden takia.

Tuotantovaiheessa toteutumaa ja aikataulua työmaan johto seuraa päivittäin. Kaikki mahdolliset muutokset dokumentoidaan ja suunnitelmat päivitetään vastaamaan muuttunutta tilannetta. Privenin mukaan useat projektit toteutuvat tarkasti suunnitelmien mukaan, jotkut jopa nopeammin.

Priven korosti, että ihmiset ja näiden motivaatio ratkaisevat. Erityisesti johtava insinööri ja toteutustiimit ovat avainasemassa.

Korkeus vaatii uusia LVI-teknisiä ratkaisuja

Korkea rakentaminen ei ole ainoastaan rakennustekninen haaste. Sillä on myös lukuisia vaikutuksia taloteknisiin ratkaisuihin. Granlund Oy:n LVI-osaston ryhmäpäällikkö Juho Lepistö valotti näitä omassa esityksessään.

Lepistö piti Helsingin kaupungin korkean rakentamisen (yli 16 kerrosta) ohjekortteja hyvänä lähtökohtana taloteknisten vaatimusten tarkasteluun. Ohjeet asettavat vaatimuksia myös itse suunnitteluprosessille. Niiden mukaan suunnittelijan on oltava pätevyydeltään PV-tasoa (poikkeuksellisen vaativa), huolto- ja korjausrakentamisreitit on esitettävä myös äärimmäisissä olosuhteissa ja suunnitelmille on aina järjestettävä ulkopuolinen tarkastus.

Ilmeisin talotekninen haaste liittyy vedensaantiin ylimmissä kerroksissa. Korkeissa rakennuksissa vesijohtopaineen ei yleensä riitä, kun kerroksia on enemmän kuin 10-12. Tämän vuoksi korkeissa rakennuksissa tarvitaan paineenkorotusta ja putkistojen ja laitteiden on kestettävä tavanomaista korkeampi paine. Lepistö esitti vaihtoehtoisia tapoja toteuttaa paineenkorotus: yksi pumppu alakerroksissa, rinnakkaisia pumppuja vyöhykkeittäin alakerroksissa tai sarjaan kytkettyjä pumppuja kerroksissa.

Veden liike alaspäin on niin ikään mietittävä uudella tavalla korkeissa rakennuksissa. Jätevedet saavuttavat maksiminopeuden noin 10 kerroksen pudotuksessa. Lepistö piti siksi turhien mutkien tekemistä yleensä tarpeettomana, koska niistä syntyy ääni- ja tuuletushaittoja. Samaten sadevesiviemäreiden suunnittelussa esteetön virtaus ja putkien paineenkesto on otettava huomioon.

Suunnittelussa viemäröinnin pystylinjojen määrä vaikuttaa kerroskorkeuteen; mitä pidempi etäisyys pystylinjaan on, sitä enemmän korkeutta tarvitaan. Viemäreiden tuuletus voi vaatia omia ratkaisujaan, kuten erillisen tuuletusputkituksen, mikä on tilavaruksena otettava huomioon.

Lämmitys- ja jäähdytysverkostot vaativat nekin erityisratkaisuja. Rakennukseen voi tehdä väliverkostoja ja painetasoja voi pienentää välisiirtimillä, jotka kuitenkin tarvitsevat tilaa kerroksissa. Kaukojäähdytys ei sekään ole ongelmatonta. Erityisesti riittävän kylmän veden saaminen ylimpiin kerroksiin voi olla haasteellista.

hvac

Korkeus vaikuttaa lähes kaikkeen tekniikkaan

Ilmanvaihdon osalta tärkein valinta on kerroskohtaisten koneiden ja teknisiin välikerroksiin sijoitettujen koneiden välillä. Lepistön kokemuksen mukaan kerroskohtaiset koneet ovat osoittautuneet tilankäytöllisesti tehokkaimmiksi.

Korkeissa rakennuksissa suunnittelijoiden on otettava myös huomioon hormivaikutus. Se synnyttää painevaihteluita, jotka aikaansaavat vaaka- ja pystysuuntaisia ilmavirtauksia rakennuksen sisälle. Hormivaikutusta voi hallita mm. suurilla tuulikaapeille, hissialueiden osastoinnilla ja katkoilla tekniikkakuiluissa.

Paloturvallisuus on monien mielessä suurin huolenaihe korkeassa rakentamisessa. Paloturvallisuus on kuitenkin kaikissa suunnitteluratkaisuissa yksi tärkeimmistä valinnoista. Esimerkiksi poistumisväylien tehokas savunpoisto hoidetaan yleensä koneellisesti ja palosammutusjärjestelmät varustetaan paineenkorotuspumppaamoilla. Savunpoisto, palonsammutuksen pumppujen ja palomies- ja evakuointihissien sähkönsyöttö varmennetaan varavoimajärjestelmillä. Tiukkojen vaatimusten ja varmistettujen järjestelmien ansiosta korkea rakennus on itse asiassa turvallisempi kuin vaikka kolmikerroksinen verrokkinsa.

Myös sähkötekniikka ja taloautomaatio vaativat omia ratkaisujaan, etenkin tilavarauksia erilaisille keskuslaitteistoille. Varsinkin alimmissa kerroksissa on tilantarpeita, jotka ovat tavanomaista rakentamista suurempia. Kaiken kaikkiaan korkea rakentaminen vaatii erityisratkaisuja lähes kaikilla talotekniikan alueilla, jotta käyttömukavuus, huollettavuus ja turvallisuus ovat vähintään samalla tasolla kuin matalammissa rakennuksissa.

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lisää tästä aiheesta

Otaniemi campus above / photo: Aalto University, Matti Ahlgren
Mediatiedotteet, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Yli 300 yritysjohtajaa kertoi koronakriisin vaikutuksista: jäädytettyjä laajentumistoimia, kiihtynyttä innovaatiotoimintaa ja uusia osaamistarpeita

Kriisin ensivaiheesta on selvitty hyvin, mutta pitkän aikavälin kasvun tiellä on ongelmia, käy ilmi Aalto-yliopiston tuoreesta tutkimuksesta. Tutkijoiden mukaan erityisesti osaamisesta on muodostumassa yritysten uudistumisen pullonkaula.
Aalto Töölön juhlasali
Kampus, Mediatiedotteet Julkaistu:

Aalto-yliopisto Töölö -rakennuksen peruskorjaus palautti 1950-luvun hengen

Kauppakorkeakoulun entinen päärakennus Runeberginkadulla uudistui vanhaa kunnioittaen moderniksi oppimisympäristöksi.
Bakteerien valmistamaa nanoselluloosaa
Mediatiedotteet, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Tutkijat valjastivat bakteerit sokerilla ja proteiinilla käyviksi 3D-tulostimiksi

Bakteerit muodostivat räätälöityjä nanonselluloosarakenteita äärimmäisen vettähylkivän pinnan ohjaamina. Ainutlaatuista materiaalia voidaan käyttää esimerkiksi kudosvaurioiden korjaamisessa.
Amsterdamin konserttisali
Mediatiedotteet Julkaistu:

Konserttisalin soinnin tunnistaminen on luultua hankalampaa – testaa itse, pystytkö siihen vain musiikin perusteella

Soiton voimakkuus vaikuttaa paljon siihen, miten kuulija kokee salin akustiikan. Volyymi vaikuttaa myös tunteisiin: mitä enemmän se vaihtelee, sitä vahvempia tunnekokemuksia kuulijat saavat.