Helsingi keskraamatukogu katuse- ja fassaadielemendid

AASTA TEHASEMAJA 2019 VÕITJAD ON SELGUNUD

Üldvõidu ja auhinna erilahenduse eest sai Helsingi Keskraamatukogu hoone. Oleme tulemuse üle uhked ja Aasta Tehasemaja 2019 peaauhind on Timbeco töötajatele väga suureks tunnustuseks.

Helsingi raamatukogu Oodi on Timbeco 25-aastase ajaloo vältel üks keerukaim ja pikema kestusega projekt. Väljakutseid pakkus insenertehniliste lahenduste väljatöötamine, massiivsete puitelementide tootmine ja ehitamise organiseerimine objektil.

Oodi projekt on suurepärane tõestus, et puit sobib suurepäraselt linnakeskkonda ja ühiskondlikele hoonetele ning loodame, et tulevikus ehitatakse järjest rohkem uusi avalikke hooneid keskkonnasõbralikust puitmaterjalist.

TAUSTAINFO

Helsingi Keskraamatukogu ehitusega alustati 01. septembril 2015. aastal. Timbeco jaoks kestis projekteerimis- ja ehitusfaas kokku 2 aastat. Meie ülesandeks oli projekteerida, toota ja paigaldada hoone katuse- ja fassaadielemendid.
Suur avapidu toimus 2018. aasta detsembris Soome iseseisvuse 101. aastapäeva tähistamise eelõhtul.
Valminud hoonel on kolm korrust, mis kõik on erinevate funktsioonidega. Esimesel korrusel on kino, kohvik-restoran ja erinevad multifunktsionaalsed saalid. Teisel korrusel asuvad muusika- ja videostuudiod ning käsitöölistele mõeldud tööruumid. Kolmas korrus on aga mõeldud raamatukogu tarbeks, kus on enam kui 100 000 raamatut. Külastajatele on avatud ka suur väliterrass.

Tellija: Helsingi linnavalitsus
Peatöövõtja: YIT
Arhitekt: ALA arhitektuuribüroo, Soome
Asukoht: Helsingi, Soome
Hoone tüüp: Metall- ja betoonkonstruktsiooniga hübriidhoone, kus katust ja fassaadi katavad puidust elemendid.
Põrandapinda kokku: 17 000 m²
Puitelementide paigalduse aeg: 15 kuud
Puitelementide maht: 8000 m²

PROJEKTEERIMISE LÄHTEINFO

Helsingi keskraamatukogu lähteinfoks oli Timbeco projekteerijatel kasutada BIM mudel, ARK ja RAK sõlmed, hoone konstruktsioonide kirjeldused ning osaliselt ka puitelementide teostusjoonised. Projekti põhiteave pärines BIM-mudelist kus oli koos kogu hoone kihistus, metall ja betoonkonstruktsioonid ning eriosad. Timbeco projekteerijad kasutasid BIM-mudeli betoonist ja terasest kihti, mille põhjal kõik puitelemendid ükshaaval projekteeriti. Ükski puitelement ei olnud korduv.

Animatsiooni BIM mudelist leiab siit ->

VÄLJAKUTSED PROJEKTEERIMISEL

Projekteerimismeeskonna suurimaks väljakutseks oli pidevalt muutuv alusinfo. Kuna betooni- ja teraskonstruktsioonid olid projekteeritud samal ajal, oli puidust katuse- ja fassaadielementide aluseks olnud teave aegunud ning kogu projekti elutsükli vältel pidevalt muutunud. Hoone ehituse edenedes oli vaja teha lähteinfos märkimisväärseid muudatusi.

Tarkvara täiendamine

12m pikkuste katuseelementide LVL (laminated veneer lumber) talad vajasid lõikeid väga erinevate nurkade alt. Sellises pikkuses puitmaterjali töötlemisteenust ei pakkunud Põhja-Euroopas mitte keegi ja seetõttu tuli kõik elemendid projekteerida ümber sobituma töötlemiseks Hundegger PBA seadmega. Selleks toiminguks ei olnud olemas veel sobilikku tarkvara ning Timbeco pidi koostöös BIM tarkvara ettevõtte HSB Cad meeskonnaga leidma lahenduse ning optimeerima CNC seadme tarkvara vastavalt projektile.

Punktipilv

Kuna osad elemendid oli vaja projekteerida väändesse ning aluskonstruktsioonis olid ebatäpsused võrreldes algse BIM mudeliga, siis leidsid projekteerijad kõige optimaalsemad lahendused peale hoone kandekonstruktsiooni 3D skaneerimist ja punktipilve loomist. Kuna hoone oli väga eriline ning lihtsate mõõtmistulemustega ei olnud võimlaik probleemi välja selgitada. 3D skaneerimise tulemusi võrreldes ei olnud hälbed väga suured, kuid erinevas suunas kallete puhul piisas ka väikestest erinevustest. Iga valminud element sobis paigaldamiseks ainult projektis kindlaksmääratud asukohta.

NÄIDISELEMENTIDE TOOTMINE

Näidiselementide tootmine on selliste suurte projektide puhul tavaline. Timbeco tehas tootis näidisena ühe suure 12m (Skylight katuseaknaga) katuseelemendi ja ühe fassaadielemendi. Tellija külaskäigul Timbeco tehasesse tõstsime fassaadielemendi sellisele kõrgusele, mis oli lähedane tegelikule seinakõrgusele objektil. See aitas näha reaalselt saavutatavat tulemust objektil.

TEHASE KOMPLEKT

Katuseelemendid:

Komplekti kuulusid erineva kujuga (kolmnurksed ja ristküliku kujuga) katuseelemendid (läbimõõduga kuni 1m), mis olid tehases varustatud soojustusmaterjaliga. Katuse-elemendi siseküljele oli paigaldatud tulekindel kipsplaat ja välimine kiht kaetud bituumenkattega. Kõige suurem katuseelement oli mõõtudega 4,3m x 12m, massiga 9000 kg (Skylight katuseaknaga elemendid). Ühe LVL (laminated veneer lumber) tala mass oli ca 250kg. Suurimas elemendis oli kokku 12 tk LVL tala.

Fassaadielemendid:

Fassaadielemendid olid soojustatud ja kaetud veekindla kattega. Spetsiaalselt valitud eritöötlusega fassaadilaudis paigaldati objektil kohapeal.

PUITELEMENTIDE TOOTMINE

Traditsiooniliselt toodetakse kõik puitelemendid tasasel tööpinnal. Tänu mitmedimensioonilisele metallist aluskarkassile tuli paljud katuse- ja seinaelemendid toota väändunult. Sellised elemendid oli vaja komplekteerida tingimustes mis vajasid tootmismeeskonnalt mittestandardseid töövõtteid ja lahendusi.
Katusedetailide tootmise juures oli suurimaks väljakutseks massiivsete 12m LVL talade CNC töötlemine, sest tänu enneolematutele mõõtmetele oli selle materjali töötlemine väga keeruline ülesanne.
Kolmnurkse kujuga katuseelementide puhul oli kõige keerulisem elemendi sees olevate massiivsete talade omavaheline ühendamine, sest tegemist ei olnud täisnurkse lahendusega ja mõõtepunkte oli keeruline leida.

KÕIK PUZZLE TÜKID SAAVAD LÕPUKS PAIKA

Kuna katuseelementide paigaldamise algfaasis selgus, et lähteinfo ja reaalne olukord ei läinud omavahel kokku, siis oli väga õige otsus kasutada keerukamate aluspindade puhul 3D mõõdistamist.
Kõige suurem kasu 3D mõõdistamisest oli katuseelementide ja läänepoolse fassaadi projekteerimisel. Tänu sellele saime pea kõik elemendid täppistööna toodetud ja paigaldatud. Ilma punktipilveta oleks suur osa elemente olnud ebatäpsed ja sellega seoses oleks ka kogu edasine ehitusprotsess pidurdunud.

Katuseelementide paigaldus

Katuseelementide paigaldamiseks kasutasime reeglina 160t tõstevõimega kraanat. Kohati olime sunnitud vaid 5 elemendi tõstmiseks püstitama 400t tõstejõuga kraana. Suure tõstevõimega kraana vajadus oli tingitud sellest, et katuse- elemente oli võimalik tõsta vaid ühelt poolt hoonet. Elementide kinnitamine kandekonstruktsiooni külge toimus alt poolt ja oli keeruline kuna tööd teostati isikutõstevahenditelt 10m allpool asuvalt tasapinna pealt. Samuti olid tuuled 25m merepinna kõrgusel oluliselt tugevamad kui maapinnal ja hoone asus ka nö “tuule koridoris”.

Negatiivse kaldega seina puitelementide paigaldus

Läänepoolse seina paigaldamiseks kasutasime pöörleva kabiiniga kahveltõstukit. Lisaks lasime valmistada spetsiaalse liikuva rakise, millega elemente maapinnalt üles tõsta. Hoolimata headest vahenditest oli seinaelementide paigaldamine väga suur töö. 15m noolega tõstes ei olnud masinat vähehaaval võimalik liigutada. Kui maapinnal kabiin mõned mm liikus, siis 15m kõrgusel olid muudatused võrreldavad mitme cm-ga.

KOKKUVÕTE

Helsingi Keskraamatukogu projekt oli Timbeco 25-aastase ajaloo suurim ja siiani kõige keerulisem projekt. Pühendunud projektimeeskonna töö ja koostöö peatöövõtjaga oli väljakutseterohke, kuid kõik Timbeco poolt teostatud tööd said tähtaegadeks valmis ning kogu projekt oli meie jaoks edukas. Meie meeskonna teadmised on tänu sellele projektile märkimisväärselt paranenud ja andnud meile suurt eneseusku suurte ja keerukate projektide teostamiseks tulevikus.
Helsingi Keskraamatukogu projektist lähtuvalt on meil kõikidele prefab puitelementide tootjatele soovitus – et saavutada häid tulemusi hübriidkonstruktsioonidele elementide paigaldamisel on mõistlik kasutada objekti 3D skaneerimist. Tekkiv punktipilv annab täpsema ülevaate ja võrdluse mudeliga, ning vähendades seeläbi vigade tegemise ohtu märkimisväärselt. Selliste suurte hoonete ehituse juures on alati suureks väljakutseks ehitusplatsi logistika, koostöö teiste töövõtjatega ning loomulikult ilmastik.

Puitelementide ladustamine Keskraamatukogu ehitusplatsil oli äärmiselt keerukas ning kogu logistika oli timmitud välja viimase detailini. Tööd pidid valmima kõik õigeaegselt kuna tööfront tuli loovutada alati planeeritud ajal. Tihti oli vaja ebasobival hetkel liigutada kraanat või isikutõstevahendeid, et võimaldada erinevate ehitusmaterjalide koormate vastuvõtt, ladustamist objektil ja muude töö etappide sujuv progress.

Koostöö peatöövõtjaga oli Helsingi Keskraamatukogu ehitusel väga oluline. Saime palju olulisi õppetunde ja peame siinkohal suured tänusõnad ütlema Timbeco projektijuhile Timo Urvale, projekteerijale Karel Koitlale ja objektijuhile Verner Nõmmsalule ja müügijuhile Indrek Tiits´ile.