Täsmälääkkeitä tulostimella

Koneteekkari Marko Takala esitteli, miten kaupallisten tulostimien teknologiaa hyödyntämällä voidaan tulostaa lääkeannoksia.  Tulevaisuudessa tätä teknologiaa tarvitaan erikoislääkkeissä, joissa annoskoot ovat pieniä ja joiden kysyntä on vähäistä, Takala kertoi.

Lääkkeiden valmistaminen perinteisin menetelmin tabletteina vie aikaa, ja ollakseen kannattavaa, on tabletteja valmistettava suuria määriä. Takala totesi sen olevan lisäksi epätarkkaa verrattuna lääkkeiden tuottamiseen tulostamalla, jolloin lääkeannokset voidaan valmistaa nopeasti ja juuri sellaisessa ainekoossa, mitä hoidettava henkilö tarvitsee

Takala Printable Pharmaceuticals -ryhmineen kehitti sovelluksen mekatroniikan kurssilla, joka alkoi syksyllä 2011. Aluksi ryhmä selvitti, miten lääkeaineet saadaan tulostettua teknisesti, ja sen jälkeen kehitettiin ohjelma niiden valmistamiseksi. Vaikka kaikki tarvittava teknologia olikin jo olemassa, tarvittiin aikaa sovelluksen hiomiseen.

Ajatus lääkkeiden tulostamisesta ei ole uusi, mutta ideassa Takalaa kiehtoikin juuri se, ettei sen mahdollisuuksista ollut olemassa vielä näyttöä. Mielekkään ja tärkeän sovelluksen valmistaminen motivoi Takalaa paljon, mutta myös laitteen suunnittelu kokonaan alusta alkaen houkuttaa häntä. Mekatroniikassa tätä teekkaria viehättääkin erityisesti, että pääsee rakentamaan ja kehittämään itse.

Peltorobotilla maailmalle

Janne Hafrén edusti 9-jäsenistä tiimiä, joka on valmistanut mekatroniikan projektikurssilla RoseRunner-nimisen peltorobotin. Kyseessä on poikkitieteellinen projekti, sillä tiimiin kuului konetekniikan ja automaatio- ja systeemitekniikan sekä Space Master-ohjelman opiskelijoita Aalto-yliopistosta ja agrotekniikan opiskelija Helsingin yliopista.

RoseRunner-robotilla kilpaillaan Hollannissa Field Robot Event 2012 -kilpailussa kesäkuun lopulla. Tänä vuonna kilpailutehtävät sijoittuvat ruusutarhaan, jossa robotti liikkuu itsenäisesti suunnistaen. Mekatroniikan sirkuksessa oli näytteillä myös viime vuosien kilpailuihin osallistuneet neljä robottia.  Robotit on suunniteltu alusta loppuun itse – toki edellisvuosien kokemuksia hyödyntäen.

Hafrénin mukaan erityisen haastava tavoite tämän vuoden kisassa ovat robotille annettavat tehtävät, kuten tietynlaisen kukan noutaminen kaikkien tarhan ruusujen joukosta. Kilpailutehtävät ohjaavatkin pitkälti sovellusten suunnittelua: esimerkiksi viime vuonna kilpailtiin maissipellolla. Vuonna 2011 kilpailijoita oli 19 joukkuetta ympäri maailman, ja voiton nappasi tuolloin Aalto-yliopiston ja Helsingin yliopiston joukkue. Vähempään ei aiota tyytyä tänäkään vuonna, Hafrén kertoo.

Janne Hafrénin oma kiinnostus mekatroniikkaan alkoi jo lapsena, kun hän sai koottavan Lego-robotin, jonka pystyi ohjelmoimaan tietokoneella. Mekatroniikka on hänen mukaansa mukaan hieno laji, jossa pääsee luomaan paitsi itsenäisesti toimivia laitteita myös tulevaisuutta.

Aalto Mechatronic Circus 2012 -video:
http://www.youtube.com/watch?v=VBvA7xSIrT4

Mekatroniikka on tieteenala, jossa mekaniikkaan yhdistyy kone-, sähkö- ja tietotekniikan tietämys. Mekatroniikan oppimisympäristö tarkoituksena on tarjota opiskelijoille hands on -toimintaa, jossa teoria kootaan useamalta tieteenalalta. Aalto Mechatronic Circus on mekatroniikan oppimisympäristön vuosittainen näyttely, jossa opiskelijat esittelevät hämmästyttäviä projektitöitään. Jos myöhästyit nyt, ole tarkkana ensi keväänä. Aalto Mechatronic Circus jälleen huhtikuussa.

Teksti: Marja Torniainen

Insinööritieteiden korkeakoulun maankäyttötieteiden laitos syntyi, kun maanmittaustieteiden laitos ja Yhdyskuntasuunnittelun tutkimus- ja koulutuskeskus YTK yhdistyivät.

̶ Tällaista laitosta ei ole muissa Suomen yliopistoissa. Kun maanmittaukseen yhdistettiin maankäytön suunnittelu ja kaupunkitutkimus, syntyi ainutlaatuinen yhdistelmä.  Uusia näkökulmia on avautunut ja verkostot laajenevat entistä useampiin kansainvälisiin yliopistoihin, professori Viitanen toteaa.

Kirjavaa koulutustaustaa

Maankäyttötieteiden laitos on Viitasen mukaan harvinaisen monitieteinen, melkein kuin Aalto-yliopisto pienoiskoossa. Kahdeksan professorin joukkoon mahtuu maanmittareita, arkkitehteja, rakennusinsinööri ja juristi.  Jatko-opiskelijatkaan eivät ole taustaltaan pelkästään insinöörejä, vaan monet heistä ovat esimerkiksi maantieteilijöitä, arkkitehteja, valtiotieteilijöitä, kauppatieteilijöitä ja taiteenmaistereitakin.

̶  Laitoksellamme erilaisista koulutustaustoista tulevat opiskelijat voivat erikoistua kiinteistöalaan, geoinformatiikkaan tai maankäytön suunnitteluun. Vastaavia ohjelmia ei voi Suomessa muualla opiskella.

Kansainvälistä ja yhteiskuntapoliittista

Kansainvälistymiseen vahvasti panostavalla laitoksella laaditaan tieteellisen julkaisutoiminnan ohella raportteja ja suosituksia yhteistyössä kansainvälisten yliopistojen ja järjestöjen kanssa.

Erilaisilla opastuksilla pyritään auttamaan poliittisia päättäjiä, virkamieskoneistoa, yrityksiä, maanomistajia ja -käyttäjiä sekä kansalaisjärjestöjä. Opastuksia otetaan huomioon monien maiden lainsäädäntötyössä.

̶  Olemme laatineet esimerkiksi maan pakkolunastusta koskevat suositukset kansainvälisen maanmittausjärjestön International Federation of Surveyors FIG:n kanssa. Suositukset on toimitettu yli sataan maahan.

Viitasen mukaan laitoksella on jatkuvasti käynnissä projekteja ulkomaisten yliopistojen kanssa.  Muun muassa Politecnico di Milanon kanssa on tekeillä kirja ja sarja journaaliartikkeleita teemasta Trading zones in urban planning. Projektin käynnistänyt artikkeli on ehdolla AESOPin (Association of European Schools of Planning) Best Paper Prizen saajaksi tänä vuonna.

Teksti: Tea Kalska

Maankäyttötieteiden laitoksella toimii kolme tutkimusryhmää: kiinteistötalous, geoinformatiikka ja yhdyskuntasuunnittelun tutkimus- ja koulutusryhmä (YTK). Ryhmien yhteisiä tutkimuksen painopistealueita ovat muun muassa älykäs, ihmislähtöinen rakennettu ympäristö sekä ilmastonmuutosvaikutusten mittaaminen, mallintaminen ja hallinta. Laitoksella työskentelee noin 140 henkilöä.

Lisätietoja:

Professori Kauko Viitanen, kauko.viitanen@aalto.fi
Maankäyttötieteiden laitoksen johtaja
Puh. 050 560 3873

Marcus Wallenbergin säätiön hallitus perustelee valintaa näin: ”Vuoden 2012 Marcus Wallenberg -palkinto myönnetään Mika Severi Viljanmaalle tunnustuksena hänen uraauurtavasta työstään metallihihnakalanteroinnin kehittämisessä. Se mahdollistaa aiempaa paremman paperin painopinnan laadun pienemmällä kuitumateriaalin käytöllä ja paremmalla tuotantotehokkuudella.” Keksintö myös luo mahdollisuuksia paperikoneen muita rakenneryhmiä koskeville sovelluksille ja siitä voi kehittyä kattava teknologia-alusta, jonka odotetaan huomattavasti kohentavan paperin- ja kartonginvalmistuksen tuotantotehokkuutta, kilpailukykyä ja ympäristöystävällisyyttä.

Metallihihnateknologia parantaa laatua ja tehokkuutta sekä vähentää raaka-aineiden ja energian kulutusta

Metallihihnateknologia on paperinvalmistuksen mullistava uusi kalanterointimenetelmä. Kalanterointi parantaa paperipinnan ja siten myös painojäljen laatua. Tavanomaiseen kalanterointiin verrattuna edistynyt pitkänippimetallihihnakalanterointi tuottaa pintaominaisuuksiltaan parempaa paperia ja kartonkia, joiden jäykkyys ja bulkki ovat halutulla tasolla, mutta joiden valmistukseen kuluu 3–10 prosenttia vähemmän kuitumateriaalia. Lisäksi se vähentää energian kulutusta ja antaa hyvän tuotantotehokkuuden.

Tekniikka soveltuu myös hinnaltaan edullisille kuitumateriaaleille, kuten kierrätyskuiduille. Siksi sen ansiosta voidaan kehittää uusia ja kustannuskilpailukykyisiä paperi- ja kartonkituotteita. Uusi menetelmä on kompakti, joten se soveltuu erinomaisesti uusintaratkaisuihin, joilla haetaan korkeampaa kapasiteettia poistamalla tuotannon pullonkauloja kuten jenkkikuivaimia ja wet-stack-kalantereita.

Mika Viljanmaa

Mika Viljanmaa valmistui diplomi-insinööriksi vuonna 1997 Teknillisen korkeakoulun konetekniikan koulutusohjelmasta. Hänen pääaineenaan oli koneensuunnittelu ja diplomityön aiheena ’Paperin on-linen-kiillotuslaitteiden esitutkimus’. Työn valvojana oli Kalevi Ekman, tuolloin apulaisprofessori.

Viljanmaa aloitti uransa kehitysinsinöörinä Valmet Oy:n (nykyisin Metso) Järvenpään-yksikössä, ja vastasi vuodesta 2003 alkaen kalanteroinnin tutkimus- ja kehitystyöstä Metso Paper Oy:ssä. Vuodesta 2009 lähtien hänen vastuualueensa on ollut pintakäsittelyalueen tutkimus ja kehitys.

Viljanmaa on erittäin tuottelias keksijä. Hänen nimissään on 120 suojattua keksintöä, joista 57 liittyy metallihihnateknologiaan. Niistä 12 on yksinomaan Viljanmaan nimissä.

Mika Viljanmaa on ohjannut useita metallihihnakalantereihin liittyviä diplomitöitä ja pitänyt aiheesta esitelmiä eri konferensseissa.

Marcus Wallenberg -palkinto

Vuonna 1980 perustettu palkinto myönnetään vuosittain yhdelle tutkijalle tai suppealle tutkijaryhmälle, joka on tehnyt merkittävän tieteellisen läpimurron. Palkintolautakunnan ja säätiön hallituksen näkemyksen mukaan palkitulla läpimurrolla on huomattava vaikutus metsäteollisuuteen.

Palkinnon tarkoituksena on paitsi toimia huomionosoituksena, myös edistää maailmanlaajuista tutkimustyötä.

Aiemmin palkinto on tullut Suomeen kuusi kertaa vuosina 2009, 2008, 2004, 1999, 1997 ja 1986.  

Lisätietoa osoitteessa www.mwp.org.

Kuva: Metso Oyj

Aalto-yliopiston kilpailusuunnitelma The Five Tree House on esteettömäksi suunniteltu puurakennus, joka toimii nollapäästöisesti ja kokonaan sähköverkosta riippumattomana. Monialaisessa ja kansainvälisessä opiskelijatiimissä on kaikkiaan seitsemän arkkitehtiopiskelijaa ja neljä insinööriopiskelijaa.

Työtä ohjasivat projektista vastannut arkkitehti, tutkimuspäällikkö Kimmo Lylykangas sekä rakennusopin professori Antti-Matti Siikala, puurakentamisen professori Pekka Heikkinen ja laboratorioinsinööri Hannu Hirsi.

Voittaja valitaan 27.4.2012 Tokiossa järjestettävässä open review -tilaisuudessa, jossa kaikki kolme finalistia esittelevät kilpailutyönsä sekä yliopistonsa kestävän rakentamisen opetusta. Voittajaksi valittava suunnitelma toteutetaan syksyllä 2012.

Kilpailuun kutsuttiin kaikkiaan 12 yliopistoa:

• AA School of Architecture, Iso-Britannia
• Aalto-yliopisto, Suomi
• China Academy of Art, Kiina
• Columbia University, USA
• Swiss Federal Institute of Technology Zürich, Sveitsi
• Tohoku University, Japani -MIT, USA
• Tshinghua University, Kiina
• TU München, Saksa -Polytechnic University of Milan, Italia
• University of Keio, Japani 
• University of Oslo, Norja

Kilpailun järjestäjä on japanilainen TOSTEM säätiö. Kolmihenkisen kilpailujuryn tunnetuin jäsen on palkittu arkkitehti, Tokion yliopiston professori Kengo Kuma.

Finalistiehdotukset ovat nähtävillä japaninkielisillä sivuilla osoitteessa:

http://www.kenchiku.co.jp/news/detail.php?id=497

Samalla pilotoidaan myös kansainvälisille tutkinto-opiskelijoille suunnattu englanninkielinen mentorointiryhmä. Haku ohjelmaan on parhaillaan käynnissä AlumniNETissä (https://alumninet.aalto.fi/Palvelut/Mentorointi.aspx).

Opiskelija-alumni-mentorointi korostaa opiskelijoiden työelämävalmiuksien edistämistä, opiskelijoiden sekä mentorina toimivien alumnien verkostoitumista sekä tiedon ja taitojen vuorovaikutusta. Opiskelijan ja alumnin kahdenkeskisten tapaamisten ohella tärkeässä roolissa ovat osallistujille yhteiset seminaarit, temaattiset pienryhmätapaamiset ja yritysvierailut.

Mentoriksi voivat hakea kaikki Aalto-yliopiston edeltäjäkorkeakouluissa opiskelleet alumnit, joilla on vähintään viiden vuoden työkokemus. Mentoroitavaksi voivat hakea maisterivaiheen opiskelijat.

Hakuaika ohjelmaan jatkuu 15. toukokuuta asti. Ohjelma kestää lukuvuoden 2012–2013.

• https://alumninet.aalto.fi/Palvelut/Mentorointi.aspx

Mentorointiohjelmalla on pitkät juuret Aalto-yliopistossa. Opiskelija-alumni-mentorointia on järjestetty Kauppakorkeakoulussa vuodesta 1999 ja Tekniikan korkeakouluissa vuodesta 2000 lähtien. Taiteiden ja suunnittelun korkeakoulu on syksyllä ensimmäistä kertaa ohjelmassa mukana.

- Sain mentoroinnista todella hyvin tukea ja itseluottamukseni tulevaisuudesta vahveni. Nyt tiedän, mitä haluan tehdä opintojen jälkeen. (mentoroitava 2011)

- Sain mentoroinnista hyviä vinkkejä työelämän haasteita varten ja etenkin omaa työssäjaksamista ajatellen. (mentoroitava 2011)

- Opin katsomaan työelämää laajemmalla näkökulmalla ja huolestuneisuuteni tulevaisuutta kohtaan väheni. (mentoroitava 2011)

- Sain mentoroinnista paljon uusia kontakteja ja ymmärrystä opiskelijoiden nykytilanteesta ja pinnalla olevista asioista. (mentori 2011)

- Olen saanut uusia näkökulmia mentoroitavan puolelta ja olen myös joutunut/saanut tarkastelemaan omia mielipiteitäni ja asenteitani kriiittisesti. (mentori 2011

- Tapaamalla nuoria pystyy itsekin kasvamaan. (mentori 2011)

Vuoden opettaja -palkinto jaettiin opiskelijoiden ehdotusten pohjalta AYY:n vuosijuhlassa 4.2.2012. Valintakriteereinä käytettiin mm. opetuksen sisältöä, opiskelijoiden huomioon ottamista ja opiskelijan ohjausta niin opetustapahtumassa kuin sen ulkopuolellakin.

Palkinnoksi Mamdouh El Haj Assadin saa Vuoden opettaja -yleisurhoollisuusmitalin AYY:n väreissä. Lisäksi Mamdouh El Haj Assadin kuva tullaan lisäämään korkeakoulun Vuoden opettaja -valokuvaseinälle.

- Vuoden opettaja -palkinto tuli minulle täytenä yllätyksenä, toteaa opettaja Mamdouh El Haj Assad. Tällainen palkinto kannustaa kehittämään opetusta edelleen, hän lisää.

Opettajan urallaan Assad on havainnut hyväksi seuraavan reseptin: 

• Motivoi: Opiskelijoiden motivaatioon vaikuttavat opettajan käyttäytyminen, opetustyyli, kurssien rakenne, annettujen tehtävien ja harjoitusten luonne sekä vuorovaikutus opettajan ja opiskelijoiden välillä.
• Perinteisen liitutaulun käyttäminen auttaa opiskelijoita seuraamaan luentoja tarkkaavaisemmin.
• Auta opiskelijoita ymmärtämään kurssiaineiston merkitys.
• Luo avoin ja positiivinen ilmapiiri.
• Luo opiskelijoille tunne, että heitä arvostetaan oppimisyhteisön jäseninä.
• Varmista opiskelijoille onnistumisen mahdollisuus antamalla tehtäviä, jotka eivät ole liian helppoja tai liian vaikeita.
• Kysymysten esittäminen luennon ja opetuksen aikana auttaa opiskelijoita osallistumaan.

Assadin mukaan opettamisen ydinajatuksena on antaa opiskelijoille kaikki tarpeellinen tieto kurssista unohtamatta vähäisintäkään tietoa sekä varmistaa, että jokainen opiskelija ymmärtää saamansa tiedon.

- Näin tieto jää opiskelijoiden mieleen ja muistiin ja saa aikaan onnistumisen iloa, vakuuttaa Assad. Kurssin lopulla opiskelijat oppivat perustaidot kurssiin liittyvien tehtävien tekemiseen sekä kriittisen ajattelun taidon. 

- Tärkein asia opetuksessa on kuitenkin se, että opettaja on avulias ja ystävällinen opiskelijoita kohtaan, Assad muistuttaa.

Vuoden opettaja -palkinto

Hyvän korkeakoulun kulmakiviin kuuluu hyvä opetus, joka perustuu jatkuvaan opetuksen kehittämiseen niin yliopiston kuin yksittäisten opettajienkin toimesta. AYY haluaa tukea opetuksen kehittämistä, ja jakaa tunnustusta opetuksessa ja sen kehittämisessä ansioituneille opettajille.

Kuva: AYY

̶  Luovuus on tähän mennessä mielletty arkkitehtien ja tekninen osaaminen insinöörien yksinoikeudeksi, kertoo Juha Paavola, rakennustekniikan laitoksen johtaja. 

Nyt arkkitehtuurin laitoksen ja Insinööritieteiden korkeakoulun väliselle yhteistyölle pyritään löytämään uusia muotoja. Tavoitteena on saattaa yhteen eri oppialojen opiskelijat, jotta he voisivat luoda toimivia työpareja jo opiskeluaikana ja verkottua työelämän haasteita varten.

Oppialojen yhteistyöstä Aalto-yliopistossa on tehty kattava selvitys. Syynä erillisen selvityksen tekemiseen on yleisesti syntynyt huoli yksiköiden välisen yhteistyön katkeamisesta arkkitehtuurin laitoksen siirryttyä Taiteiden ja suunnittelun korkeakouluun.

Opetuksen menetelmät ovat Paavolan mukaan olleet oppialoilla hyvin erilaisia. Arkkitehdit esimerkiksi tekevät konkreettisia pienoismalleja pahvista, kun insinööreille opetetaan matemaattisia työskentelytapoja.

̶  Me insinöörit tarvitsemme arkkitehtien luovuutta, mutta arkkitehdit taas hyötyisivät teoreettisen osaamisen vahvistamisesta. Alojen välinen tiiviimpi yhteistyö tarjoaa valtavasti mahdollisuuksia.

Oppialojen raja-aidat nurin

̶  Maailman huikeimmissa arkkitehtuurin saavutuksissa yhdistyy monenlainen osaaminen. Sen lisäksi, että ne ovat arkkitehtonisesti vaikuttavia, ne ovat usein esimerkiksi rakenteellisesti vaativia, toteaa Saija Hollmén, arkkitehtuurin laitoksen yliopisto-opettaja.

Hollménin mukaan on valitettavaa, että arkkitehtuurin ja insinööritieteiden oppialat ovat Suomessa tällä hetkellä hyvin vähän tekemisissä keskenään.  Toisaalta nuoremman polven arkkitehtien ja insinöörien toiminnassa on viime vuosina ollut havaittavissa yhteisen osaamisen tarjoamien mahdollisuuksien sisäistämistä.

̶  Jos onnistumme kasvattamaan sukupolvia, joilla ei ole perinteisiä oppialojen välisiä raja-aitoja, alat kehittyvät ja ihmisten luovuus pääsee esille. Arkkitehdeilla on rakennushistoriallista tietoa ja tilasuunnittelutaitoa, mutta insinöörit puolestaan tuntevat esimerkiksi rakenteiden kuntoon liittyvät asiat.

Yhteisiä kursseja

Aalto-yliopistossa oppialojen välistä yhteistyötä pyritään parantamaan muun muassa arkkitehti- ja insinööritieteiden opiskelijoiden yhteisillä kursseilla.  Hollmén kertoo, että suunnitteilla on niin lyhyitä työpajoja kuin pidempiaikaisia kurssejakin.

̶ Toivomme, että pystyisimme järjestämään esimerkiksi yhteisiä korjausrakentamisen ja matalaenergiarakentamisen kursseja.

Vahvistuva yhteistyö koulutuksen puolella luo jatkossa pohjaa myös alojen välisen tutkimustoiminnan vahvistumiselle.

Aalto-yliopistoon perustettiin neljä erillistä työryhmää suunnittelemaan ja ideoimaan uusia yhteistyömahdollisuuksia. Työryhmät pohtivat arkkitehtuurin rajapintoja rakennustekniikkaan, talotekniikkaan, yhdyskunta- ja ympäristötekniikkaan sekä maankäyttötieteisiin. Arkkitehtuurin laitoksen ja Insinööritieteiden korkeakoulun yhteistyöstä on laadittu kattava raportti:
https://wiki.aalto.fi/download/attachments/63543774/ark_eng_loppuraportti.pdf

Teksti: Tea Kalska

Hankkeen tuloksena Lahteen syntyy kaupunkiympäristön, yhdyskuntatekniikan ja ympäristöinformatiikan tutkimusinfrastruktuuri, joka täydentää ja vahvistaa alueen muuta ympäristöalan tutkimusinfrastruktuuria. Tutkimusyhteistyössä ovat mukana Aalto-yliopisto, Helsingin yliopisto ja Lahden ammattikorkeakoulu.

Ympäristötiedonhallinta uudelle tasolle: koko kaupunkialue koelaboratoriona

Hanke mahdollistaa kaupunkiympäristöön liittyvän tutkimusyhteistyön Lahden seudun ja muualla olevien tutkimusryhmien kesken. Alkuvaiheessa Lahteen rakennetaan koealueverkosto sekä ympäristötietolaboratorio, joka kerää ja tuottaa tietoa kaupunkiympäristön muutoksesta, vesi- ja ainevirroista sekä kaupunkiluonnon tuottamista ekosysteemipalveluista.

Jatkossa kaupunkilaboratorion toimintaan voi tulla mukaan uusia tutkimusryhmiä muualta Suomesta. Hanke tuottaa kokemusta ja osaamista ympäristön mittauksen sekä ympäristöinformatiikan alueilta.

– Koealueverkosto tulee koostumaan 3–5 alueesta, jotka edustavat erilaisia kaupunkialuetyyppejä. Koealueiden tuottama informaatio syötetään projektissa rakennettavaan tietoinfrastruktuuriin, jossa se yhdistetään alueelta olevaan muuhun tietoon, malleihin ja suunnittelutyökaluihin, kertoo professori Ari Jolma Aalto-yliopiston yhdyskunta- ja ympäristötekniikan laitokselta.

Kaupunkiympäristön tilan tärkeimpiä indikaattoreita ovat kaupungin, vesistöjen ja ilmakehän rajapinnoilla kulkevat aine- ja energiavirrat.

– Tutkimuksessa mitataan veden kiertoon ja ilman laatuun liittyviä tekijöitä ja muuttujia kaupunkiekosysteemissä, toteaa professori Heikki Setälä Helsingin yliopiston ympäristötieteiden laitokselta.

– Tarkastelemalla erityisesti kaupunkien hulevesien kulkua ja laatua pystytään saamaan tietoa kaupunkiympäristöstä ja ymmärtämään paremmin kestävien urbaanien ympäristöjen toimintaa, Setälä lisää.

Lahden alueen ympäristöosaajien yhteistyö vahvistuu

Lahden alueelle on syntynyt viime vuosien aikana merkittävä ympäristöosaamisen ja -liiketoiminnan keskittymä. Kestävän ympäristön kaupunkilaboratorio -tutkimushanke rakentaa Lahden alueelle monitieteisen tutkimusyhteistyön alustan ja sitä tukevan infrastruktuurin, joka tukee kestävän kaupungistumisen prosessien analysointia ja hallintaa.

– Tutkimushanke tarjoaa Lahden ammattikorkeakoulun opiskelijoille oivallisen harjoitteluympäristön ja aiheita kehittämishankkeisiin, iloitsee yliopettaja Silja Kostia. Ympäristöteknologian koulutusohjelmasta valmistuu vuosittain noin 40 uutta insinööriä ja syksyllä 2012 alkaa kestävän yhdyskuntasuunnittelun ohjelma, joka johtaa ylempään ammattikorkeakoulututkintoon.

Yhteistyöalustan ytimen muodostavat Helsingin yliopiston kaupunkiekosysteemien tutkimusryhmä, Aalto-yliopiston ympäristösuunnittelun tietotekniikan ja teknisen vesitalouden professuurit sekä Lahden ammattikorkeakoulun tekniikan koulutusala. Yhteistyöalustaan kuuluvat lisäksi kaupunkiympäristön kehittämisestä Lahden alueella vastaavat päätöksentekijät ja viranomaiset sekä alueen ympäristöalan yritykset ja Lahden yliopistokeskus.

Kestävän ympäristön kaupunkilaboratorio -hanketta koordinoi Aalto-yliopisto ja se toteutetaan ajalla 1.1.2012–30.6.2014. Yliopistojen ja korkeakoulun ulkopuolisesta rahoituksesta vastaavat Päijät-Hämeen liitto EU:n rakennerahasto-ohjelmien kautta sekä Lahden kaupunki.

Lisätietoja:
Professori Ari Jolma
Aalto-yliopisto, yhdyskunta- ja ympäristötekniikan laitos
ari.jolma@aalto.fi
puh. 050 347 6463

Professori Harri Koivusalo
Aalto-yliopisto, yhdyskunta- ja ympäristötekniikan laitos
harri.koivusalo@aalto.fi
puh. 050 570 9864

Professori Heikki Setälä,
Helsingin yliopisto, ympäristötieteiden laitos, Lahden ympäristökampus
heikki.setala@helsinki.fi
puh. 050 540 8094

Yliopettaja Silja Kostia,
Lahden ammattikorkeakoulu
silja.kostia@lamk.fi
puh. 050 387 1901

Tutkimusaineistona käytettiin vuosien 2001-2009 liikennevahinkotilastoja sekä katsastuksista kerättyjä ajokilometrimääriä. Asiaa selvitettiin kolmella eri menetelmällä. Tutkimuksessa olleiden uusimpien automallien turvallisuus oli parantanut kymmenen vuotta vanhempiin automalleihin nähden menetelmästä riippuen 10 – 50 prosenttia.

Vaikean vammautumisen ja kuoleman ehkäisevä turvallisuuskehitys on ollut näitäkin suurempi. Kehitysluvuissa on automallikohtaisia eroja. Uusilla autoilla onnettomuuteen joutumisen todennäköisyys on pienempi vanhempiin malleihin verrattuna.

Samana aikana henkilöautojen oma massa on tasaisesti kasvanut ja autoluokkien väliset painoerot kaventuneet. Myös ajoneuvojen ulkomitat ovat kasvaneet ja korirakenteet kehittyneet. Uudet kokoonpuristuvat ulkorakenteet pystyvät paremmin sitomaan törmäysenergiaa, jolloin ohjaamo säilyttää muotonsa.

Myös uusien autojen paremmat jarrujärjestelmät ovat edistäneet turvallisuutta.

Parempia arvosanoja EuroNCAP-testeissä saaneet automallit saivat parempia tuloksia myös tämän tutkimuksen vammautumisriskilaskelmissa.

- Tulevaisuudessa on enää vaikea odottaa viimeisinä vuosikymmeninä saavutettua korirakenteiden turvallisuuskehitystä, tutkimuksessa arvioidaan.

- Nyt on keskityttävä kehittämään turvavarusteita, jotka ehkäisevät onnettomuuteen joutumista tai sen seurauksia. Tällaisia ovat esimerkiksi ajonvakausjärjestelmä, turvavyömuistutin, ylinopeudesta huomauttava ilmoitin sekä alkolukko.

Kaupunkilaiset kolaroivat kotikaupungissa

Tutkimuksessa myös selvitettiin, missä liikennevahingot tapahtuvat. Kaupunkilaisten autoista noin 80 prosenttia kolaroi oman kunnan alueella. Maaseutukunnissa joka toinen onnettomuus tapahtui oman kunnan alueella ja lopuista merkittävä osa lähimmässä kaupungissa. Isojen kaupunkien ajoneuvoilla oli merkittävät osuudet myös kunnissa, joissa on paljon mökki- ja muuta vapaa-ajan liikennettä.

Taajamaliikenteessä riski joutua liikenneonnettomuuteen on maanteitä korkeampi. Kilometriä kohden onnettomuusriski oli kaupunkeihin rekisteröidyillä autoilla yli 1,5-kertainen.Taajamissa ajonopeudet ovat maanteitä alemmat, siksi vammautumisriskissä ei mainittua eroa havaittu.

Kuljettajan iällä on merkitystä

Nuorten kuljettajien kokemattomuus ja vanhempien kuljettajien huomiokyvyn heikkeneminen lisäävät onnettomuusriskiä. Toisaalta vanhempien kuljettajien keho ei kestä samanlaista iskua kuin nuorten, eikä naisten keho suhteessa miehiin. Tutkimus osoitti, että kuljettajaryhmien välillä on selviä onnettomuustyyppikohtaisia eroja. Kuljettajaryhmien välisillä oli eroja myös siinä, millaisilla nopeusrajoitusalueilla onnettomuudet tapahtuivat.

Uudet ja myös kookkaat perheautot ovat yleisempiä kaupungeissa ja vanhemmat autot taajamien ulkopuolella. Useiden pienten automallien haltijoista reilusti yli puolet on naisia, vaikka naishaltijoitten osuus koko autokannasta on kolmannes.

Kuljettajaryhmien välisiä riskieroja korostaa myös havainto, että nuoret miehet voivat ajaa jopa puolet tiettyjen vanhojen automallien onnettomuuksista. 

Tutkimuksesta valmistuu myöhemmin esite, johon on kirjattu kunkin automallin onnettomuus- ja vammautumisriskiin perustuva turvallisuusindeksi.

Tutkimuksen teki DI Esa Karvonen Aalto-yliopiston Insinööritieteiden korkeakoulun Liikenne- ja tietekniikan laboratoriossa. Sen koordinaattorina toimi professori Timo Ernvall ja tilaajina Liikennevakuutuskeskus sekä Liikenteen turvallisuusvirasto Trafi.

”Henkilöautomallien onnettomuudet ja vammautumisriskit 2010”

Lisätietoja:

DI, suunnittelija Esa Karvonen, puh. 050 375 9169
Professori Timo Ernvall,  puh.  040 764 684
Aalto-yliopisto, Yhdyskunta- ja ympäristötekniikan laitos

Vahingontorjuntajohtaja Pekka Sulander, LVK, 050 581 253
Osastonjohtaja Sami Mynttinen, Trafi, 020 618 5555

Talonrakennustekniikkaan liittyvät apurahat myönnettiin Markus Derrylle ja Tommi Niemiselle oivallisesti suoritetusta diplomi-insinöörin tutkinnosta. Markus Derryn diplomityön otsikko oli ”Epistemic uncertainty of an existing concrete structure” ja Tommi Niemisen ”Simulointi korkeiden liikerakennusten poistumisturvallisuuden kehittämisessä”.

Sillanrakennuksen apurahat saivat Ristomatti Helin ja Riku Kytö erinomaisesti suoritetuista diplomi-insinöörin opinnoista.  Ristomatti Helin teki diplomityön aiheesta ”Teräsbetonisten rautatiesiltojen väsymiskestävyyden määrittäminen” ja Riku Kytö aiheesta ”Ser vice Life Assessment of Structural Parts for Bridge Life Cycle Analysis”.

Yläkuvassa apurahojen saajat vasemmalta oikealle: Riku Kytö, Tommi Nieminen, Markus Derry ja Ristomatti Helin.

Tilaisuuden avaussanat lausui rakennustekniikan laitoksen varajohtaja, talonrakennustekniikan professori Jari Puttonen, kuvassa vasemmalla. Hänen vieressään emeritusprofessori Aarne Jutila, rouva Irmeli Ivalo-Sjölie sekä Rakennusinsinööriliiton hallituksen ja  Vahanen-yhtiöt hallituksen puheenjohtaja, diplomi-insinööri Risto Vahanen, joka piti juhlaesitelmän aiheesta ”Ajaako rakennusala itsensä tuhoon?”.

Poijärvi-kvartetti vastasi tilaisuuden musiikista

 – Laivat osataan mitoittaa jäisiin olosuhteisiin kokemusperäisesti, mutta teoriaymmärrys on vielä heikkoa, talvimerenkulun professori Pentti Kujala kertoo.

Laivasuunnittelijoille jää on hankala elementti. Satunnaisesti lohkeilevan jään ja laivan vuorovaikutusta on vaikea mallintaa. Teoriaymmärrys jään ominaisuuksien ja laivaan kohdistuvien voimien välisestä yhteydestä on kuitenkin kullan arvoista napa-alueilla liikkuvien alusten suunnittelijoille.

– Suurin riski ovat jääkentän liike, Kujala toteaa.

Liikkumattomalta näyttävä merijää on tuulten ja merivirtojen aiheuttamassa liikkeessä. Ilman rungon jäävahvistusta kovan tuulen aiheuttama jäiden puristus voi jopa rikkoa laivan rungon.

Raumalla valmistunut, Etelä-Afrikan ympäristöministeriön tilaama jäänmurtaja on varustettu antureilla, joilla mitataan runkoon ja propulsiolaitteistoon kohdistuvat jääkuormat sekä jäiden aiheuttama tärinä ja melu. Mittausdatan keruu alkaa jääkokeissa Perämerellä. Jääkokeiden jälkeen S.A. Agulhas II luovutetaan tilaajalle ja se purjehtii kotivesilleen Afrikan eteläkärkeen. Vuoden päästä Aallon tutkijat jatkavat datan keruuta Etelämantereella. Tuolloin S.A. Agulhas II on jo arkityössään, kuljettamassa tutkijoita ja tutkimusvälineistöä Etelä-Afrikan, Antarktisten saarien ja Etelämantereen välisellä merialueella.

Mittalaitteiden tallentamien jääkuormien lisäksi teoriakehitykseen tarvitaan tietoa vallitsevista jääoloista.

– Käytämme ensi kertaa konenäköä jään paksuuden mittauksessa, Kujala kertoo.

S. A. Agulhasin keulaan sijoitettu videokamera kuvaa jatkuvasti murtuvaa jäätä. Kiintojään paksuus mitataan videokuvasta automaattisesti. Elektromagneettinen anturi taas tarkkailee reaaliaikaisesti jään kokonaispaksuutta.

Kahden ankaran jäätalven jälkeen merenkulkijat ovat tänä talvena päässeet helpolla. Käynnissä olevat jääkokeetkin piti siirtää Rauman edustalta Perämeren pohjukkaan, jossa jää on paksumpaa.

– Toivoimme vähän ankarampaa talvea, Kujala kertoo.

Uuden aluksen suorituskyvyn rajoja päästään testaamaan vasta Etelämantereen vesillä. S.A. Agulhas II on suunniteltu murtamaan jopa 2 metrin paksuista jäätä. Kujala odottaa ensi vuoden tutkimusmatkalta monipuolisia jääolosuhteita, myös erittäin lujaa monivuotista napajäätä.

Mitä toivotaan jääneen käteen, kun kolmivuotinen tutkimushanke saadaan päätökseen?

– Olisi hienoa, jos pystymme luomaan teorian, joka linkittää laivan runkoon ja propulsiolaitteistoon kohdistuvat jääkuormat vallitseviin jääoloihin.

Teksti: Petja Partanen/Tarinatakomo

Full scale ice trials on kolmivuotinen tutkimusprojekti, jonka tavoitteena on kehittää vankka tieteellinen perusta jäissä kulkevien laivojen suunnittelulle. Hankkeessa ovat mukana Suomen laivanrakentajista STX Finland -telakka, jäänmurtajien suunnittelija Aker Arctic, laivamoottoreita toimittava Wärtsilä, propulsiolaitteita valmistava Rolls Royce sekä Aallon ja Oulun yliopiston tutkijaryhmät.

Kuva: STX Rauman telakalta valmistunut antarktinen tutkimusmatkailija S. A. Agulhas II majoittaa 45 hengen miehistön lisäksi jopa 100 tutkijaa. 132-metrisellä aluksessa on laskeutumisalue kahdelle Puma-luokan helikopterille sekä kuntosali, kirjasto ja pieni sairaala.

Aalto-yliopiston meritekniikan ryhmä http://appmech.aalto.fi/fi/tutkimus/meritekniikka/

Lisätiedot:

Professori Pentti Kujala, pentti.kujala@tkk.fi
, puh 0400 878145
Insinööritieteiden korkeakoulu
Sovelletun mekaniikan laitos

Juhana Hiironen esittää tuoreessa väitöstutkimuksessaan Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoululle, että hajanaisten tilusrakenteiden aiheuttamat ongelmat Suomen maataloudelle voitaisiin ratkaista tehokkailla tilusjärjestelyillä. Myös maataloustuet saataisiin nykyistä mielekkäämpään käyttöön ohjaamalla niitä tilusjärjestelyihin.

Tilusjärjestelyssä maanomistajan pellot kootaan yhtenäisiksi ja lähemmäs tilan talouskeskusta peltojen lohkokokoa suurentamalla. Järjestely vähentää maanviljelyn kustannuksia ja maatalousliikennettä sekä säästää viljelijän aikaa. Hiironen osoittaa tutkimuksessaan, että keskimäärin tilusjärjestelyn myötä peltojen lukumäärä puolittuu ja lohkokoko kaksinkertaistuu. Kustannussäästöt ovat Hiirosen mukaan huomattavia.

Maanomistajien ja -viljelijöiden tarve tilusjärjestelyille onkin suuri.

– Kysyntä ylittää tällä hetkellä sen, mitä Maanmittauslaitos voi toteuttaa. Leikatut määrärahat ovat tällä hetkellä toiminnan pullonkaula, Maanmittauslaitoksella johtavana asiantuntijana työskentelevä Hiironen kertoo.

– Mikäli resursseja olisi enemmän, voisimme mainostaa palveluitamme ja lisätä kysyntää uusilla alueilla. Nyt keskitymme selvittämään ja korjaamaan akuuteimmin apua tarvitsevia alueita.

Enemmän irti tukieurosta

Euroopan unionin maataloustukien tehoton kohdentaminen niin ikään kaivaa maata taloudellisesti kestävän toiminnan alta. Tukimuotojen tulisi Hiirosen mukaan pikemmin vähentää maatalouden kustannuksia kuin kasvattaa tilojen tuloja.

– Suora tulotuki ei paranna maataloutemme ongelmia eikä millään tavoin kannusta kannattavuuden parantamiseen, vaan ainoastaan lisämaan hankkimiseen. Sitä hankitaan sieltä, mistä maata on tarjolla eli kylien laitamilta ja entistä kauempaa tilan keskusta. Näin tilusrakenne hajoaa entisestään, Hiironen kiteyttää.

Kustannusten karsimiseen – tilusjärjestelyihin – tarkoitetun tukieuron vaikutus kestää pidempään kuin ainoastaan viljelijän vuosittaisia tuloja lisäämään maksetun euron. Tilusjärjestelyt olisivat siis edullisin vaihtoehto niin viljelijälle kuin tukijärjestelmällekin.

– Tilusjärjestelyt ovat ainoa tukimuoto, joka puuttuu Suomen maatalouden rakenteellisiin ongelmiin – eikä vain pyri kattamaan niistä aiheutuvaa vahinkoa, Hiironen toteaa.

Vaikka tilusrakenteiden vaikutuksia maatalouden kannattavuuteen ja peltojen käyttöön on tutkittu runsaasti, juuri tilusjärjestelyiden kannattavuudesta on Hiirosen mukaan julkaistu Suomessa vain kaksi tutkimusta – vuosina 1948 ja 1913. Vaikutuksia on myös arvioitu liian hajanaisin menetelmin, jotta tutkimus olisi voinut ohjata päätöksentekoa.

– Kun tietoa tilusjärjestelyjen kannattavuudesta lisätään, myös politiikkojen on helpompi arvioida tukitoimien parasta mahdollista kohdetta.

DI Juhana Hiironen väitteli 16.3.2012 klo 12 Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulussa, maankäyttötieteiden laitoksella, aiheesta ”Peltotilusjärjestelyn vaikutuksista ja kannattavuudesta”. Väitöskirjan nimi on englanniksi ”On the Impacts and Profitability of Farmland Consolidation”. Väitöksen ala on maanmittaus, kiinteistötekniikka.

Lisätietoja:
Juhana Hiironen
Puh. +35 850 347 7562, juhana.hiironen@nls.fi

Palkinnon ojentanut professori Kirsi Virrantaus kertoi työn erottuneen muutenkin korkeatasoisista insinööritieteiden väitöksistä. "Vastaavaa mallia ei ole aiemmin kehitetty", Virrantaus kertoo.

Warstan työn avulla päästään ratkomaan ruuantuotannon ympäristökysymyksiä ja ehkäisemään vesistöjen rehevöitymistä ympäri maailmaa. Ruuantuotanto on merkittävä vesistöjen kuormittaja. Esimerkiksi Suomen vesistöjen fosforikuormasta 67 prosenttia on peräisin maataloudesta, ja vain 5 prosenttia paljon puhutuista yhdyskuntien jätevesistä.

"Tämä on hieno päätös kuuden vuoden työlle. Vesitekniikan tutkimusryhmä on antanut hyvän kasvualustan tutkimustyölleni", Warsta kiittelee.

Aallon vesitutkijat ovat tutkineet veden virtauksen laskennallista mallintamista jo pitkään. Warstan laskentamallissa käytettiin dataa, jota on kerätty jo 90-luvulla yliopiston omalta kolmen hehtaarin tutkimuspellolta Kirkkonummelta. Hitech-pellolla on oma sääasema, ja reaaliaikaiset mittarit tarkkailevat jatkuvasti pohjaveden korkeutta, veden virtausta salaojissa sekä veden kiintoaine- ja ravinnepitoisuuksia.

Insinööritieteiden korkeakoulu haluaa kannustaa palkinnolla jatko-opiskelijoita saavuttamaan korkeatasoisia tuloksia. Vuosittain jaettavan palkinnon saajasta päättää korkeakoulun dekaani.

Teksti: Petja Partanen/Tarinatakomo

Lisätiedot: Tutkijatohtori Lassi Warsta, matkapuhelin +358 50 541 6581, lassi.warsta@aalto.fi

Aalto-yliopiston vesitekniikan tutkimusryhmä http://civil.aalto.fi/en/research/water/

Väitöskirja "Modelling water flow and soil erosion in clayey, subsurface drained agricultural fields" (pdf-tiedosto).

Heinosen väitöstutkimuksessa selvisi, että aluerakenne vaikuttaa merkittävästi suoraan ainoastaan yksityisautoilun päästöihin. Kaikkeen muuhun kulutukseen liittyvät päästöt seuraavat tiukasti asukkaan kulutustasoa.

Tiiviin aluerakenteen sosiaaliset ja toiminnalliset hyödyt sekä ympäristöön liittyvät edut ovat monesta näkökulmasta merkittäviä. Ilmastonmuutoksen suhteen tiivis aluerakenne ei Heinosen mukaan kuitenkaan ole merkittävä tekijä, eikä sen pitäisi ohjata kaupunkien hiilijohtamista.

Jukka Heinonen rakensi tutkimustaan varten hybridi-elinkaarilaskentamenetelmää hyödyntävän arviointimallin kaupunkien ja kaupunkialueiden asukkaiden hiilikulutuksen laskemiseksi.

Väitöskirjassaan hän pyrkii näyttämään, että kaupunkirakenteisiin liittyvän kasvihuonekaasujen vähennyspotentiaalin tehokas hyödyntäminen vaatii asukkaiden kulutuksesta aiheutuvien päästöjen tunnistamista ja ymmärtämistä.
Kaupunkien ja kaupunkialueiden sisällä syntyviä päästöjä tarkastelevat perinteiset arviointimenetelmät eivät Heinosen mukaan kykene tuottamaan riittävää pohjaa tehokkaalle kaupunkitason hiilijohtamiselle.

Kattavan ymmärryksen saavuttamiseksi väitöskirja rakentuu useille samaa aihepiiriä eri näkökulmista tarkasteleville tapaustutkimuksille Suomen aluekontekstissa. Kaikkien viiden väitöskirjaan kuuluvan tutkimuksen tulokset on julkaistu artikkeleina akateemisissa julkaisuissa vuosina 2010–2011.

VTM Jukka Heinonen väittelee perjantaina 23.3.2012 kello 12 Aalto-yliopiston Tuas-talon salissa TU1, osoitteessa Otaniementie 17, Espoo. Väitöskirjan nimi on ”The Impacts of Urban Structure and the Related Consumption Patterns on the Carbon Emissions of an Average Consumer”, suomennettuna "Aluerakenteen ja asukkaiden kulutustottumusten vaikutukset keskimääräisen asukkaan hiilidioksidipäästöihin".

Vastaväittäjänä toimii professori Arpad Horvath, University of California, Berkeley.

Lisätietoja: 
VTM Jukka Heinonen
Aalto-yliopiston maankäyttötieteiden laitos
puh. 050 577 1831
jukka.heinonen@aalto.fi

Juhala on työskennellyt Teknillisessä korkeakoulussa jo vuodesta 1973, jolloin hän aloitti koneensuunnittelun assistenttina. Tekniikan tohtoriksi Juhala väitteli vuonna 1993. Hänet nimitettiin auto- ja työkonetekniikan professoriksi vuonna 1996 ja koneenrakennustekniikan laitoksen johtajaksi vuonna 2008.

Toimiessaan Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulun ja sitä aiemmin Teknillisen korkeakoulun autolaboratoriossa, hän on antanut laajan asiantuntemuksensa pyyteettömästi ja avoimesti koko yhteiskunnan käyttöön. Juhala tunnetaan henkilönä, jonka puoleen voi kääntyä luottamuksella vaikeissakin tekniikan alan kysymyksissä.

Hän on osallistunut tekniikan alan opetukseen ja tutkimukseen innostuneesti, mutta sitoutunut myös hallinnollisiin tehtäviin. Juhalalla on merkittävä määrä luottamustehtäviä niin kotimaisissa kuin ulkomaisissa järjestöissä, ja hänen roolinsa verkostojen luojana on huomattava.

Juhalan aktiivinen toiminta autoalalla on saattanut yhteen yrityksiä, asiantuntijoita ja opiskelijoita. Ulkomailla hän on tehnyt suomalaista osaamista tunnetuksi ja toiminut sillanrakentajan roolissa lukuisten tutkimuksellisten ja kaupallisten projektien alkuvaiheissa. Hänen ansionsa suomalaisen autoteknisen osaamisen ja tutkimuksen vaikuttajana ovat merkittävät.

Hiljattain päättyneessä FLOODSTAND-projektissa risteilyalusten ja avomeriautolauttojen turvallisuutta vuototilanteissa tutkittiin läpikotaisin. Kolmivuotinen projekti kattoi niin alusten suunnittelun, vaurioista aiheutuvan tulvimisen mittaamisen ja mallinnuksen, aluksen kallistumisen ennakoinnin kuin kriisitilanteiden hallinnan ja pelastusoperaatiotkin.

Aalto-yliopiston sovelletun mekaniikan laitoksen koordinoimaan ja yhteensä 17 kansainvälisen yhteistyökumppanin suurprojektiin osallistui yliopistoja, tutkimuslaitoksia, telakoita, luokituslaitoksia ja alan yrityksiä kymmenestä Euroopan maasta.

Onnettomuuksista oppimisesta riskien ennakointiin

Onnettomuuteen joutuvan aluksen suurimpia huolia on rungon läpäisevistä vaurioista sisään vuotava vesi – sen määrä, eteneminen aluksen osastoissa ja epätasaisen jakautumisen aiheuttama kallistuminen. Pahimmillaan vuotovesi alkaa kallistaa laivaa yhä enemmän, mikä voi johtaa nopeaan kaatumiseen ja uppoamiseen.

FLOODSTANDissa selvitettiin, miten vuoto vaikuttaa alukseen ja miten sitä voidaan mitata ja hallita. Kallistumisen ja kaatumisen riskin ja ajankohdan ennustamiseen luotiin sekä suoraan laskentaan että tilastollisiin todennäköisyyksiin perustuvia laskentamalleja.

– Vuotojen ja alusten kallistumisen etenemisestä sekä rakenteiden pettämisestä puuttui tutkimustietoa, joten varsinkin käytännön kokeita tehtiin paljon, projektin koordinaattori Risto Jalonen Aalto-yliopiston sovelletun mekaniikan laitoksen meritekniikkaryhmästä kertoo.

– Onnettomuudet ovat huono lähtökohta tutkimukselle. FLOODSTANDissa pyrittiin pikemmin tarkastelemaan ja ennakoimaan riskejä.

Hallussa koko turman kaari

Vesirajan tai sen alapuolelta vauriosta alukseen vuotava vesi ei yleensä leviä osastosta toiseen. Osastoinnin idea onkin juuri rajata vuotoa. Jotta alus ei kallistuisi liikaa, vesi pitää jakaa tasaisesti laivan molemmille puolille. Aalto-yliopiston vesitekniikan laboratoriossa tehtyjen kokeiden ansioista veden virtaamista tulvakanavissa osataan nyt mallintaa aiempaa tarkemmin. (KUVA)

Kokeellista tutkimustietoa tarvitaan myös aluksen kallistumisen todennäköisyyden ja etenemisen matemaattiseen mallintamiseen ja simulointiin.

– Vuodon määrä on ratkaisevin epävarmuustekijä kallistumisen ennakoinnissa, aluksen kaatumisen todennäköisyyksiä projektissa simuloinut Andrzej Jasionowski Strathclyden yliopistosta toteaa.

Kallistumiseen vaikuttavien lukuisten epävarmuuksien – esimerkiksi aallonkorkeuden, säätilan, aluksen lastin sekä osastojen rakenteiden vesitiiviyden ja kestävyyden – muuttaminen hallittaviksi riskeiksi onnistuu vain monimutkaisella tilastollisten todennäköi-syyksien laskennalla.

– Hienosyisimmänkin mallin tavoittamattomiin jää aina jotakin, koska mallinnus yksinkertaistaa todellisuutta, Jalonen muistuttaa.

FLOODSTAND-projektin saavutusten avulla nyt voidaan toisaalta jo laskennallisesti selvittää asioita, jotka ennen vaativat aikaa vieviä kokeita.

– Matkustaja-alusten turvallisuuden tutkimuksessakin olemme päässeet uudelle tasolle; tästä on hyvä jatkaa, Jalonen arvioi.

FLOODSTAND-projektin kotisivu: http://floodstand.aalto.fi/

Lisätietoja:

Risto Jalonen, projektipäällikkö
FLOODSTAND-projektin koordinaattori
Aalto-yliopisto, sovelletun mekaniikan laitos
Puh. +358 50 339 6117, risto.jalonen[at]aalto.fi

Pentti Kujala, professori
Aalto-yliopisto, sovelletun mekaniikan laitos
Puh. +358 400 878 145
pentti.kujala[at]aalto.fi

Jerzy Matusiak, professori
Aalto-yliopisto, sovelletun mekaniikan laitos
Puh. +358 50 560 3480
jerzy.matusiak[at]aalto.fi

Talonrakennustekniikkaan liittyvät apurahat myönnettiin Markus Derrylle ja Tommi Niemiselle oivallisesti suoritetusta diplomi-insinöörin tutkinnosta. Markus Derryn diplomityön otsikko oli ”Epistemic uncertainty of an existing concrete structure” ja Tommi Niemisen ”Simulointi korkeiden liikerakennusten poistumisturvallisuuden kehittämisessä”.

Sillanrakennuksen apurahat saivat Ristomatti Helin ja Riku Kytö erinomaisesti suoritetuista diplomi-insinöörin opinnoista.  Ristomatti Helin teki diplomityön aiheesta ”Teräsbetonisten rautatiesiltojen väsymiskestävyyden määrittäminen” ja Riku Kytö aiheesta ”Ser vice Life Assessment of Structural Parts for Bridge Life Cycle Analysis”.

Fabian Ahvenaisen rahastosta jaettiin apurahoja nyt 14. kerran. Apurahat jaettiin juhlatilaisuudessa, jossa avaussanat lausui rakennustekniikan laitoksen johtajan, Juha Paavolan puolesta, laitoksen varajohtaja, talonrakennustekniikan professori Jari Puttonen. Tilaisuuden juhlaesitelmän piti Vahanen-yhtiöt hallituksen puheenjohtaja, diplomi-insinööri Risto Vahanen aiheesta ”Ajaako rakennusala itsensä tuhoon?”. Tilaisuuden musiikillisesta annista vastasi Poijärvi-kvartetti.

Apurahoja myönnetään Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulun sillan- tai talonrakennukseen suuntautuneille opiskelijoille, alan nuorille jatko-opiskelijoille ja äskettäin diplomi-insinöörin tai jatkotutkinnon suorittaneille henkilöille. Tänä vuonna jaettiin apurahoja yhteensä 6 000 euroa – yhtä suuret osuudet sillanrakennustekniikkaan ja talonrakennustekniikkaan suuntautuneille opiskelijoille.

Fabian Ahveniston rahasto

Fabian Ahveniston rahasto perustettiin Teknilliseen korkeakouluun vuonna 1998 lahjoituksella, jonka diplomi-insinööri Jaakko Ahvenainen teki isänsä Fabian Ahvenaisen muistoksi. Rahaston tarkoitus on jakaa tunnustuspalkintoja Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulun sillan- ja talonrakennustekniikan opiskelijoille.

Lisätietoja:

Professori Jari Puttonen
Puh. 050 384 1782, jari.puttonen(at)aalto.fi
Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu
Rakennustekniikan laitos

Luennon aiheena on "Energi, Miljö så in i Norden".

Luento pidetään Konetekniikka 1 -rakennuksen (Otakaari 4, Espoo) luentosalissa 215. Kahvitilaisuus on luennon jälkeen huoneessa 101.

Lämpimästi tervetuloa!

Risto Lahdelma

Energiatekniikan laitoksen johtaja

Ilmastonmuutoksen torjunnassa valtaosa hiilidioksidipäästöjen leikkauksista saavutetaan tulevaisuudessa energiatehokkuudella, mutta tehokkuuden mittaamiseen ja parantamiseen ei vielä ole käyttökelpoisia menetelmiä.

Lähes neljä vuotta kestäneessä suurprojektissa tutkittiin energiatehokkuuden mittaamista niin teollisuudessa, yhdyskunnissa ja rakennuksissa, energiantuotannossa kuin liikenteessä ja logistiikassakin.

Miten monimutkaisuus kesytetään

EU:n energiapalveludirektiivi määrittelee energiatehokkuuden jonkin suoritteen, palvelun, tavaran tai energian tuotoksen ja energiapanoksen väliseksi suhteeksi. Kun kukin palvelu, tavara tai suorite sisältää aina laajan joukon kytköksiä, niiden energiatehokkuuden yksiselitteinen määritteleminen käy äärimmäisen haastavaksi.

– Energiatehokkuuden mittaaminen on kuin sateenvarjo, joka kattaa kaikki kohteet, joissa energiaa käytetään, tutkimuspäällikkö Mari Tuomaala Aalto-yliopiston energiatekniikan laitokselta kiteyttää. Energiatehokkuuden edistämisen keskeinen haaste onkin vertailuiden mahdollistaminen, hän jatkaa.

– Mittaamiskäytäntöjä on toki olemassa eri sektoreilla, mutta tehokkuuslaskelmissa on vielä puutteita. Myös energiatehokkuuden parantamispotentiaali, eli sen nykytilan ja ihanteellisen vertailutilanteen ero tulisi pystyä laskemaan yleistettävällä tavalla.

Syyt ja seuraukset monimutkaistuvat, kun tutkimuskohde laajenee esimerkiksi yhdestä rakennuksesta asuinalueeseen tai kuntaan – tai yhdestä koneesta kokonaiseen tehtaaseen.

– Kun laskennan rajat on määritelty selkeästi, mittaustuloksetkin ovat mahdollisimman läpinäkyviä. Mittauskohteiden vertailu taas onnistuu vain samalla tavalla määriteltyjen kokonaisuuksien kanssa, Tuomaala korostaa.

Projektin aikana suoritetussa laajassa tapaustutkimuksessa Helsingin Kalasatamasta onnistuttiin osoittamaan, miten energiatehokkuuden mittaamiseen voidaan käyttää yhteisiä mittareita yli sektorirajojen. Tutkimuksessa luoduilla mittareilla pystytään jatkossa seuraamaan eri energiaratkaisujen vaikutuksia.

– Tutkimuksen mukaan energiatehokkuuden parantamispotentiaali voi olla merkittävä. Tutkimus osoitti myös, että alueen energiatehokkuutta tarkasteltaessa tulee ottaa huomioon sekä sisäiset ratkaisut että sijainti, kertoo erikoistutkija Irmeli Wahlgren VTT:n Rakennusten teknologiat ja palvelut -osaamiskeskuksesta.

Orastavan tutkimusalan pioneerityö

Jotta kansalliset ja kansainväliset ilmasto- ja energiatavoitteet saavutettaisiin, energiatehokkuuden mittaamiseen tarvitaan väistämättä yhteisiä, globaalejakin sopimuksia ja standardeja. Energiatehokkuuden konseptuaalinen tutkimusala on kuitenkin vasta muotoutumassa.

– Tutkimuksemme alkoi neljä vuotta sitten puhtaalta pöydältä. Nyt olemassa olevat hajanaiset yksityiskohdat ja energiatehokkuuden mittaamisen käytännöt ja ongelmat ovat tiedossa, kertoo tutkimuspäällikkö Hanna Kalenoja Tampereen teknillisen yliopiston tiedonhallinnan ja logistiikan laitokselta. Energiatehokkuus tulisi ankkuroida jo suunnitteluvaiheessa niin teollisuuteen, yhdyskuntasuunnitteluun, energiantuotantoon kuin logistiikkaankin, hän lisää.

Energiatehokkuudesta tulee myös tänä vuonna ajankohtainen teema Aalto-yliopistossa.

– Aalto-yliopisto käynnisti helmikuussa oman seitsenvuotisen energiatehokkuusohjelmansa, ja tehokkuuden arviointiin liittyvä osaaminen on siinäkin avainasemassa, Tuomaala kertoo.

Tutkimus ja sen tuloksena kirjoitettu kirja avaa energiatehokkuuden mittaamisen ja energiatehokkuuden potentiaalien laskennan nykytilaa sekä kuvaa laskentaan liittyvää problematiikkaa ja käytännön haasteita.

Julkaisu on saatavilla verkkoversiona (pdf)

Painettua julkaisua voi tilata Aalto-yliopiston Energiatekniikan laitokselta hintaan 35 euroa + alv 9 %.

Lisätietoja:
Aalto-yliopisto, energiatekniikan laitos:
Mari Tuomaala, tutkimuksen projektipäällikkö
puh. 050 511 3239, mari.tuomaala@aalto.fi

VTT:
Irmeli Wahlgren, erikoistutkija ja Kalasatama-tapaustutkimuksen projektipäällikkö
puh. 040 044 6247, irmeli.wahlgren@vtt.fi

Tampereen teknillinen yliopisto, tiedonhallinnan ja logistiikan laitos:
Hanna Kalenoja, tutkimuspäällikkö
hpuh. 040 8490 290, hanna.kalenoja@tut.fi

Tilan suunnitellut Design Factoryn Chief of Spatial Design Esa Santamäki luonnehtii tilaa helposti lähestyttäväksi ja kaikille avoimeksi. Uuden tilan taustalla on halu parantaa Aalto-yliopiston opiskelutiloja ja saattaa eri alojen ja vuosikurssien opiskelijoita yhteen. Opiskelutila tukeekin etenkin ryhmätyöskentelyä sohvineen, tussitauluineen ja usean hengen työpisteineen.

Dekaani Petri Varsta ja tilan suunnittelija Esa Santamäki ovat tyytyväisiä uuteen Kohtaamispaikkaan.

Opiskelutilahankkeen projektivastaava Kalle Nurmi Koneinsinöörikillasta toteaa, että opiskella voi muutenkin kuin yksin pänttäämällä.

̶  Usein opiskelu on luennoilla istumista ja yksinäistä laskuharjoitusten tekemistä. Kun tekee harjoituksia yhdessä muiden kanssa, oppii paremmin.

Projektin mentorina toiminut Atso Andersen Aalto-yliopiston yrityssuhteista kertoo, että uusi tila parantaa muidenkin kuin koneenrakentajien työskentelymahdollisuuksia. Jos esimerkiksi Taiteiden- ja suunnittelun korkeakoulun opiskelija asuu Espoossa, tila on kätevästi lähellä.

̶  Opiskelutila luo kohtaamisia ja tuo yhteen myös eri koulutusohjelmien ihmisiä, ei pelkästään koneenrakentajia.

Opiskelutila laajentui sosiaaliseen mediaan

Uusi opiskelutila ei pääty fyysisiin rajoihinsa, sillä se löysi paikkansa myös sosiaalisesta mediasta. Projektivastaava Heikki Sjömanin perustamassa AaltoStudents-nimisessä Facebook-ryhmässä voi tutustua niihinkin opiskelutovereihin, joita ei entuudestaan tunne, sopia tapaamisia opiskelutiloihin, keskustella ja esittää kysymyksiä kursseista.

̶  AaltoStudents auttaa verkostoitumaan esimerkiksi eri vuosikursseilla olevien opiskelijoiden ja sivuaineopiskelijoiden kanssa. Jos opiskelijat aktivoituvat, niin ryhmästä voi tulla koko Aalto-yliopiston foorumi, Sjöman kertoo.

Opiskelutilahankkeen toteutus on osa Inspired by Design Factory -konseptia, jossa Design Factoryn hyväksi todetut työskentelytilat ja työtavat voidaan siirtää muihin organisaatioihin.

Uusi opiskelutila sijaitsee Konetekniikka 1 -talossa, 2.krs, Otakaari 4.

Katso video uudesta opiskelutilasta You Tubessa:
http://www.youtube.com/watch?v=B3np6iOkqMk

Teksti: Tea Kalska
Kuvat: Pekka Perunka, Tiina Tuulos