Kanada satsaa puurakentamisen korkean tason tutkimukseen ja kehitykseen. Myös puurakentamisen koulutus halutaan saada markkinoiden edellyttämälle tasolle. Vancouverissa sijaitsevaan Pohjoisen Brittiläisen Kolumbian UNBC yliopistoon on käynnistetty uusi puurakenteiden suunnittelijoita kouluttava vuoden mittainen puurakentamisen opetuslinja. Myös provinssin toiseen yliopistoon, Brittiläisen Kolumbian yliopistoon UBC perustetaan uusia alan oppituoleja ja professuureja, joiden hoitajiksi haetaan maailmalta paras osaaminen. Tutkimusalueiden kiinnostus ja niiden aloittaminen perustuu siihen, löytyykö kyseiselle aihealueelle teollisuuden parista pitkäjänteinen tutkimusrahoitus.

Yksi uusista laboratorioista on apulaisprofessori Cristiano Lossin vetämä Building Construction laboratorio. Se keskittyy laajasti rakentamisen teknisiin kysymyksiin. Tämän hetkisellä tutkimusagendalla on paljon yhdistelmärakenteisiin ja rakenteiden seismiseen kestävyyteen liittyviä kysymyksiä. Se perustuu pitkälti professori Lossin aikaisempaan työhön ja näkemyksiin.

– Puurakenteiden suunnittelussa päähuomio on liitostekniikoissa. Itse materiaali tunnetaan hyvin, mutta liitokset ovat heikko kohta. Tämän ohella keskitymme perinteisiin kaksi-kolme kerroksisten puurakennusten kehittämiseen. Mahdollisuus työskennellä teollisten hybridirakenteiden parissa toi minut Kanadaan.

Professori Loss on kotoisin Pohjois-Italian Trentosta. Alueella on huomattavat metsävarat ja paljon niiden hyödyntämiseen perustuvaa teollisuutta. Alueella on hyvä infrastruktuuri puurakentamisen tutkimukseen. Aiemmalla urallaan Loss on työskennellyt Trenton yliopistossa, jos hän on keskittynyt puurakenteiden seismisiin suunnitteluun. Työn perusteella Italiaan on laadittu uusia rakentamismääräyksiä.

– Teemme puurakentamisen kehitystyötä hybridirakentamisen parissa, jossa tutkimme puun ja teräksen yhdistämistä.  Ne kumpikin ovat helppoja materiaaleja työstää, esivalmistaa ja liittää yhteen. Kestävä rakentaminen tarkoittaa parhaimmillaan materiaalien optimaalista käyttöä suhteessa niillä saavutettaviin ominaisuuksiin. Siten hybridirakenne voi myös olla erittäin kustannustehokas.

Lossin mukaan autoteollisuuden tavoin on rakentamisen tuoteosien valmistuksessa kiinnitettävä nykyistä enemmän huomiota rakenteiden kokoonpanoon ja tuotantoon pelkän rakenteellisen toimivuuden sijaan.

– Tärkeintä on löytää paras yhdistelmä liitoksille. Liitokset eivät saa olla liian vaikeita ja niiden tulee perustua ensi sijassa markkinoilla jo oleviin ratkaisuihin, vaikka myös uusia liitostyyppejä kehitetään ja testataan. Jos liitostapa on liian vaikea tai kallis, markkinat eivät halua käyttää sitä.

– Liitosratkaisujen tulee mahdollistaa myös niiden korjattavuus. Mikäli maanjäristyksessä jokin rakennuksen osaa rikkoutuu, se tulee voida vaihtaa uuteen. Teimme liitoratkaisujen kehitystyössä laajan sarjan täyden mittakaavan testejä. Niiden mukaan rakenteet käyttäytyvät ja hajosivat juuri niin, kuin oli suunniteltu.

Valtiovalta ja teollisuus rahoittavat puurakentamisen tutkimusta

Lossin tutkimusryhmä on myös tutkinut puun käyttöä rakennusten jäykistämisessä seismisillä alueilla. Käytännössä he selvittivät, olisiko yliopistoalueelle rakennetun 18-kerroksisen Brock Commons rakennuksen jäykistävät porrashuone- ja hissitornit voitu tehdä CLT-rakenteisina. Tutkimus osoitti, että puurakenteisen tornit eivät olisi kestäneet niihin kohdistuvia kuormia.

– Jos betonisista torneista halutaan päästä eroon, niiden korvaajaksi on tutkittava jotakin muuta kuin puuta, esimerkiksi teräsrakenteita, sanoo Loss.

Lossin vetämän laboratorion tutkimusaiheet ovat tähän asti perustuneet pääasiassa Lossin ajatuksiin ja kokemukseen. Käytännössä tutkimusaiheet syntyvät kuitenkin monitahoisesti teollisuuden ja valtion tutkimuskomission yhteistyön tuloksena.

– Haemme yhteistyössä tutkimukselle painopistealueita, joille rahoitusta suunnataan. Lopulta tutkimusaiheiden toteutumisesta päätetään rahoituksen kautta.

Tavoitteena puurakentamisen teollinen klusteri

Yliopiston puurakentamisen kehittämisyksikön johtajan JasonChiun mukaan Kanadan puurakentamisen keskeisimmät tutkimusaiheet ovat tällä hetkellä massiivipuun käyttö ja erityisesti CLT, puurakenteiden liitokset sekä massiivipuurakenteiden akustiikka ja erityisesti ääneneristys.

– Aiemmin keskityttiin pitkälle massiivipuurakennejärjestelmien ja liitosratkaisujen kehittämiseen, mutta nyt siitä on edetty syvemmälle eri aihealueille.

– Tulevaisuuden kiinnostavin tutkimusaihe on puurakentamisen teollisen klusterin aikaansaaminen, mitä toivotaan myös rahoittajien taholta. Puurakentamisen toimialalla tulisi päästä nykyistä parempaan yhteistyöhön alan edellytysten luomiseksi ja kysynnän lisäämiseksi. Tarvitsemme läheisempää yhteistyötä myös rakennusalan kanssa, koska näin voidaan uuden markkinan kehittämisen riskejä jakaa, arvioi Chiu. 

Artikkeli on osa Markku Laukkasen ja Mikko Viljakaisen toimittamaa Kanadan puurakentamisen ajankohtaisia trendejä käsittelevää juttusarjaa. Sarjassa haastatellaan poliittisia päättäjiä, tutkijoita, promootio-organisaation edustajia, arkkitehtejä, puutuotealan yrityksiä ja rakentajia. Näistä tapaamisista ja keskusteluista Puuinfo julkaisee artikkelikokonaisuuksien sarjan.

Sarjan julkaisua on rahoittanut Marjatta ja Eino Kollin säätiö.