Helsingin uusi keskustakirjasto

TIETOA HELSINGIN KESKUSKIRJASTON

Helsingin keskuskirjaston rakennustyöt alkoivat 1. syyskuuta 2015. Timbecon osalta suunnittelu- ja rakennustyö kestivät kaksi vuotta. Tehtävämme oli suunnitella, valmistaa ja asentaa Helsingin keskuskirjastorakennuksen katto- ja julkisivuelementit.
Kirjaston suuri avajaistapahtuma pidettiin vuoden 2018 joulukuussa, Suomen 101. itsenäisyyspäivän aattona.
Valmiissa rakennuksessa on kolme kerrosta, joilla kaikilla on oma käyttötarkoituksensa. Ensimmäisessä kerroksessa on elokuvateatteri, kahvila ja erilaisia monikäyttöisiä halleja. Toisessa kerroksessa on musiikki- ja videostudioita sekä käsityöpajoja. Kolmas kerros on omistettu kirjastolle, joka pitää sisällään yli 100 000 kirjaa. Kirjastolla on myös suuri ulkoterassi vieraiden käyttöä varten.

Asiakas: Helsingin kunnanhallitus
Pääurakoitsija: YIT
Arkkitehti: Arkkitehtitoimisto ALA, Suomi
Sijainti: Helsinki, Suomi
Rakennuksen tyyppi: Metallista ja betonista koostuva hybridirakennus, jonka kattoa ja julkisivua peittävät puiset elementit.
Lattiapinta-ala kokonaisuudessaan: 17 000 m²
Puuelementtien asennuksen kesto: 15 kuukautta
Julkisivujen ja katon puuelementit: 8000 m²

ALUSTAVAT SUUNNITTELUTIEDOT

Helsingin keskuskirjaston lähdetietona toimi BIM-malli, ARK- ja RAK-kokoonpanot, rakennuksen kuvakuset ja osittain myös puuelementtien muotoilu.

Projektin päälähteenä käytettiin BIM-mallia, johon kuului koko rakennuksen pohjapiirros metalli- ja betonirakennelmineen ja erityisosineen. Timbecon suunnittelijat käyttivät betonin ja teräksen osalta BIM-mallia puuelementtien suunnittelun pohjana. Jokainen rakennuksen puinen elementti suunniteltiin yksi kerrallaan.

BIM-animaation löydät täältä ->

SUUNNITTELUOSASTON HAASTEET

Suunnitteluosaston suurimmaksi haasteeksi osoittautui alati muuttuva taustatieto. Koska betoni- ja teräsrakenteet suunniteltiin samaan aikaan, olivat puuelementtien suunnitteluun käytetyt tiedot vanhentuneet. Koska suunnitelmat kokivat jatkuvaa muutosta koko projektin ajan, oli myös lähdetietoihin pakko tehdä merkittäviä muutoksia.

OHJELMISTOPÄIVITYS

Kattoelementtien 12-metriset viilupuusäikeet täytyi leikata useista eri kulmista. Puunjalostuspalveluita ei ollut tuolloin saatavilla Pohjois-Euroopassa, joten kaikki elementit jouduttiin suunnittelemaan Hundegger PBA:n mittojen mukaisesti. Työhön ei ollut tarjolla sopivaa ohjelmistoa, joten yhteistyössä BIM-ohjelmistoyrityksen HSB Cad -osaston kanssa Timbeco joutui kehittelemään tilanteeseen ratkaisun ja optimoimaan CNC-laiteohjelmiston projektin mukaisesti.

PISTEPILVI

Osa elementeistä piti suunnitella kaareviksi ja valmis rakennelma ei täysin vastannutkaan alkuperäistä BIM-mallia. Koska rakennus oli muotoilultaan hyvin erityinen ja mitat yksinkertaisia, ei ongelmaan ollut mahdollista löytää ratkaisua. 3D-skannauksen tuloksiin verrattuna mitoissa ei ollut kovin suuria poikkeamia, mutta pienet vaihtelut riittivät hankaloittamaan projektia. Jokainen valmis elementti sopi kuitenkin vain sille ennalta määrättyyn kohtaan.

TAVARANÄYTTEIDEN TUOTTAMINEN

Näytekappaleiden tuottaminen on tavanomaista suurempien rakennusprojektien kohdalla. Timbecon tehdas tuotti yhden kattoelementin sekä yhden julkisivuelementin suurella 12-metrisellä kattoikkunalla. Kun asiakas vieraili tehtaallamme ensimmäistä kertaa, nostimme julkisivuelementin sen lopullista korkeutta vastaavalle tasolle. Näin asiakkaan oli helppo nähdä työn jälki luonnollisella tavalla.

TEHDASSARJAT

Kattoelementit:

Helsingin keskuskirjaston kattosarja sisälsi eri muotoisia (kolmion ja neliön mallisia) kattoelementtejä (halkaisijaltaan jopa metrin mittaisia), joihin lisättiin tehtaalla eristysmateriaaleja. Kattoelementin sisään laitettiin tulenkestävä kipsilevy ja sen ulkokerrokseen tehtiin bitumivuoraus. Suurin kattoelementti (kattoikkunaelementti) oli mitoiltaan 4,3 m x 12 m ja painoi 9000 kiloa. Yhden elementin puuviilun paino oli noin 250 kiloa. Suurimpaan elementtiin käytettiin kaiken kaikkiaan 12 puuviilusäiettä.

Julkisivuelementit:

Seinäelementit eristettiin ja niihin tehtiin bitumikattovuoraus.
Työmaalla elementteihin lisättiin myös erikseen suunniteltu julkisivuvuoraus.

PUUELEMENTTIEN TUOTTAMINEN

Perinteisesti kaikenlaiset puuelementit tuotetaan tasaisella pinnalla. Moniulotteisen metallisen alusrakenteen ansiosta monet katto- ja seinäelementit piti kuitenkin luoda kaareviksi. Tällaiset elementit vaativat tuotantotiimiltä erilaisia työtapoja. Suurin haaste kattomateriaalien tuottamisessa oli massiivisten 12-metristen puuviilusäikeiden työstäminen CNC-koneilla, sillä ennennäkemättömien mittojensa ansiosta käytetyn materiaalin prosessointi osoittautui hyvin monimutkaiseksi tehtäväksi.
Kolmion muotoisten kattoelementtien tapauksessa massiivisten säikeiden yhteenliittäminen elementin sisällä oli haasteellista, koska kun kyseessä ei ole suorakulmion muotoinen ratkaisu, joten mittapisteiden löytäminen on vaikeaa.

PALAPELIN PALAT LOKSAHTAVAT KOHDILLEEN

Kattoelementtien asennuksen ensivaihe osoitti, että esitiedot ja todellinen tilanne eivät vastanneet toisiaan ja että oli todellakin oikea päätös käyttää 3D-skannausta.
Skannauksen suurin hyöty oli sen tuoma apu kattoelementtien suunnittelussa läntisen julkisivun päällystyksessä. Sen ansiosta saimme lähes kaikki elementit tuotettua ja asennettua tarkasti. Ilman 3D-skannausta, suuresta osasta elementtejä olisi tullut mitoiltaan epätarkkoja, mikä olisi puolestaan hidastanut rakennusprosessia.

KATON ASENNUS

Kuten yleensä, kattoelementtien asennukseen käytettiin 160-tonnista nostokurkea. Joskus jouduimme rakentamaan nostokurjen 400-tonnisella hissillä nostaaksemme viisi elementtiä. Korkeaa nostokurkea tarvittiin, koska kattoelementtejä voitiin nostaa vain rakennuksen yhdeltä seinustalta. Elementtien kiinnitys kantaviin rakenteisiin suoritettiin pohjalta. Työ oli haastavaa, sillä siihen jouduttiin käyttämään alla olevia hissejä. Myös tuuli oli paljon voimakkaampaa 25 metrin korkeudessa, kuin maan pinnalla.

NEGATIIVISELLA RINTEELLÄ VARUSTETTUJEN PUUELEMENTTIEN ASENNUS

Läntisen seinän asennukseen käytettiin trukkia. Lisäksi elementtien nostoon käytettiin erityistä liikkuvaa puristinta. Hyvistä tiloista huolimatta seinäelementtien asennus oli vaivalloista. Konetta ei voinut liikuttaa nostamalla nuolta 15 metrillä. Kun koneen ohjaamo liikkui muutaman millimetrin maan pinnalla, 15 metrin korkeudessa muutos vastasi useita senttimetrejä.

YHTEENVETO

Helsingin keskuskirjastohanke oli Timbecon 25-vuotisen historian suurin ja monimutkaisin. Työskentely projektitiimin ja pääurakoitsijan välillä oli haastavaa, mutta kaikki Timbecon tehtävät saatiin suoritettua määräaikojen puitteissa ja koko projekti oli meille menestyksellinen. Tiimimme ammattitaito on kehittynyt projektin myötä valtavasti ja saimme hankkeen myötä myös paljon itseluottamusta suorittaa suuria ja monimutkaisia projekteja myös tulevaisuudessa.

Helsingin keskuskirjastohankkeen myötä suosittelemme kaikille rakennuttajille puuelementtiratkaisuja. Hyvien tulosten aikaansaamiseksi on myös viisasta käyttää kohteen 3D-skannausta. Skannauksesta saatava pistepilvi antaa kohteesta yksityiskohtaisemman kuvan ja vertailumallin, joten kyseinen metodi vähentää virheiden mahdollisuutta huomattavasti.

Tällaisten suurten rakennusten rakentaminen on aina ollut valtava haaste työmaalogistiikan, urakoitsijayhteistyön ja myös sääolosuhteiden kannalta.

Puukaluston säilyttäminen Helsingin keskuskirjaston työmaalla oli valtava haaste ja siihen liittyvä logistiikka suunniteltiin tarkasti viimeistä piirtoa myöten. Nostokurkea ja muuta nostokalustoa oli toisinaan siirrettävä epäkäytännöllisiin aikoihin, jotta rakennusmateriaalien lastaus, varastointi ja muut työprosessit saataisiin rullaamaan sujuvasti.

Pääurakoitsijan kanssa tehtävä yhteistyö on todella tärkeää näin suurten hankkeiden kanssa. Opimme projektin myötä paljon uutta ja haluamme kiittää Timbecon projektijohtaja Timo Urvaa, suunnittelija Karel Koitlaa, työmaajohtaja Verner Nõmmsalua sekä myyntijohtaja Indrek Tiitsiä.