Rakennustekniikan laboratorioissa tehdään koko rakennettuun ympäristöön vaikuttavaa tutkimusta
Tiedekunnan kotipesänä toimivassa Rakennustalossa sijaitseva rakennushalli valmistui 1980-luvulla. Yhteensä tiedekunnalla on parikymmentä erilaista tutkimusinfrastruktuuria.
– Rakennustekniikan laboratoriokokonaisuutemme on tällä hetkellä laajuudessaan Suomen ainoa. Se on Euroopankin mittakaavassa monipuolinen ja kattava. Monesta muusta korkeakoulusta infrastruktuureja on ajettu alas, ja alalla yritystoimintana ne ovat olleet haastavia, vahvistaa Industry Professor Anssi Laaksonen, joka vastaa tiedekunnan tutkimusinfrastruktuureista.
Rakennustekniikan laboratorioista löytyy tutkimusinfrastruktuuria niin arkkitehtuurin, infra-alan kuin talonrakentamisenkin tutkimuksen tarpeisiin. Laboratorioissa voidaan esimerkiksi kuormittaa kantavia rakenteita täydessä mittakaavassa, testata rakenteiden palonkestävyyttä ja tutkia teräksen, puun ja kiven ominaisuuksia rakennusmateriaaleina. Lisäksi niissä kokeillaan esimerkiksi uusia eristevaihtoehtoja tai tutkitaan laajennetun todellisuuden (XR) teknologiaa suunnittelutyössä. Laitteilla on mahdollista tehdä kuntotutkimuksia ja selvittää rakenteiden elinkaaritekniikkaa.
Infrarakenteisiin keskittyvässä laboratoriossa tutkitaan muun muassa maa-, pohja- ja ratarakenteita. Tutkimuskeskus Terran laboratorioissa selvitetään erilaisten maalajien ja materiaalien ominaisuuksia.
Kenttätutkimukset ovat olennainen osa tutkimusinfraa
Kiinteiden tutkimuslaboratorioiden lisäksi tiedekunnan tutkimusinfrastruktuureihin kuuluvat kenttämittaukset. Esimerkiksi siltoja ja talojen rakenteita käydään mittaamassa erilaisilla laitteistoilla paikan päällä. Monitorointiasemia voidaan rakentaa muun muassa radan varrelle ja saada niistä etäyhteydellä dataa ratapenkereiden tilasta ja kuormituksesta.
Tutkimusinfran merkitys on suuri, kun rakenteiden toimintaa selvitetään koestamalla niitä todellisissa olosuhteissa ja mittakaavoissa. Vuosittain tehdään satoja tutkimusprojekteja yrityksille.
Laaksonen nostaa esiin esimerkin tutkimuksesta, jossa selvitettiin vanhan sillan teräspalkkirakenteen toimintaa. Vastaavia siltoja on Suomessa käytössä noin 500. Tutkimusta edeltävän tiedon mukaan näistä 80 prosenttia oli tarpeen uusia. Saatu tutkimustieto kertoi, että lopulta vain viisi prosenttia vanhoista silloista vaati uusimista.
Kenttäolosuhteissa tehdyn ratapenkereen sorrutuskokeen tulosten perusteella puolestaan pystyttiin merkittävästi tarkentamaan vanhojen ratojen sortumisriskin arvioinnissa käytettäviä laskentamenetelmiä.
– Korjaavat toimenpiteet on näin pystytty kohdentamaan junaturvallisuuden kannalta kriittisiin ratakohteisiin ja samalla on vältetty suuri määrä tarpeettomista toimenpiteistä aiheutuvia kustannuksia, Laaksonen lisää.
Sään vaikutukset selville koerakennuksissa
Pysäköintialueen tuntumassa sijaitsee rakennusfysiikan koerakennusalue, jossa tutkitaan erilaisten ulkoseinä- ja yläpohjarakenteiden rakennusfysikaalista toimintaa. Ulkoseinärakenteiden mittaukset ovat osoittaneet, että lämmöneristyksen lisäys yhdistettynä ohueeseen kipsilevystä tehtyyn tuulensuojaan heikentää puurunkoisen ulkoseinärakenteen kosteusteknisiä ominaisuuksia.
– Tämä tyypillinen puurunkoisen seinän toteutustapa voidaan korjata laittamalla puurungon ulkopuolelle lämpöä eristävä tuulensuoja, kertoo rakennusfysiikan professori Juha Vinha.
Rakennettu ympäristö kehittyy tutkimusyhteistyöllä
Rakennetun ympäristön tiedekunnan tutkimusinfrastruktuureja on mahdollista hyödyntää ketterästi monenlaisiin osaamisen ja tutkimuksen tarpeisiin. Laitteet, laboratoriot, tietokannat ja aineistot ovat yliopiston muidenkin tiedekuntien tutkijoiden käytettävissä.
Rakennustekniikan laboratoriota hyödynnetään mahdollisimman paljon myös opetuksessa: yksittäisillä kursseilla tehdään laajempia tutustumiskäyntejä tai pistäydytään luennon lomassa katsomassa, miten tietty mittaus tehdään käytännössä. Trimble Tech Labissa opiskelijat pääsevät kokeilemaan suunnitteluun ja johtamiseen tarkoitettua ohjelmistoja. Opetuslaboratorio GeLLab perehdyttää heidät maa- ja kiviainesten tunnistamiseen ja testaamiseen.
Koko kansakunnan varallisuudesta on iso osa kiinni rakennuksissa ja siksikin tutkimustulosten vaikuttavuus rakennettuun ympäristöön on valtava. Yhteistyö myös yliopiston ulkopuolelle on aktiivista ja perustuu yleensä pitkäkestoisiin kumppanuuksiin.
– Tutkimusta tehdään usein yhteistyössä teollisuuden ja rakennusalan toimijoiden kanssa. Myös yrityskohtaiset tuotekehitysprojektit ja palvelututkimuksen luonteiset projektit kuten materiaalien ominaisuuksien selvittäminen ovat arkipäivää, kertoo Laaksonen.
Tiedekunnassa kehitetään jatkuvasti tutkimusyhteistyötä muiden kansallisten ja kansainvälisten tutkimuslaitosten, yritysten ja julkisen sektorin kanssa.
Terveys ja turvallisuus kaiken ytimessä
Laaksosen mukaan rakenteiden turvallisuuteen ja terveellisyyteen on syytä panostaa jo senkin takia, että vaikkapa oman kodin ostaminen on monille yksi elämän suurimmista ja tärkeimmistä investoinneista.
– Turvallisuus on ykkösasia. Perustavanlaatuinen kysymys on, onko rakennus turvallinen ja terveellinen. Sen selvittämisessä tutkimuksella on merkittävä rooli, Laaksonen korostaa.
– On myös aivan selvää, että päästöjen hillintään liittyvät kysymykset ovat olennaisia. Jos esimerkiksi on kehitetty päästöiltään pienempi materiaali, pitää selvittää, kuinka se toimii rakenteena.
Tutustu rakennetun ympäristön tiedekunnan tutkimusinfrastruktuureihin
Lue lisää Tampereen yliopiston tutkimusinfrastruktuureista
Tue kestävää rakentamista
Rakennettu ympäristö vaikuttaa hyvinvointiimme, turvallisuuteemme, yhteiskuntamme sosiaaliseen ja taloudelliseen toimivuuteen sekä ilmastoon ja luontoon. Kehitämme ihmisen ja ympäristön kannalta parempia ratkaisuja rakentamiseen. Lahjoittajana olet konkreettisesti mukana rakentamassa kestävämpää maailmaa.
Yhteyshenkilö
Anssi Laaksonen
Industry Professor, Rakennetekniikka, betoni- ja siltarakenteet
Anssi LaaksonenKirjoittaja: Anna Aatinen
