Rakennusfysiikan huiput tapasivat Norjassa

Kesäkuun alussa pidettiin Norjassa Trondheimin teknillisellä yliopistolla kansainvälinen rakennusfysiikan konferenssi NSB 2017. Juha Vinha toteaa, että kaiken kaikkiaan tapahtuma on yksi tärkeimmistä rakennusfysiikan konferensseista maailmassa, vaikka alun perin se oli pääasiassa pohjoismaisten tutkijoiden kohtaamispaikka. Sen edellä on ehkä vain kansainvälinen rakennusfysiikka-konferenssi, sekin vain laajuuden puolesta. Konferenssissa oli paljon perinteisten jo pitkään tutkimusalueella toimineiden rakennusfysiikan tutkimusyksiköiden esityksiä sekä pohjoismaista että Euroopasta. Uutena aktiivisena toimijana konferenssissa oli Viro ja sieltä Tallinnan teknillinen yliopisto, jossa alalla toimivat professoreiden Jarek Kursnitskin ja Targo Kalamees vetämät yksiköt.

– He ovat saaneet tälle tutkimusalueelle paljon rahoitusta viime vuosina ja se näkyi täälläkin useina esityksinä. Muut Baltian maat eivät ole sen sijaan olleet kovin aktiivisia. Viron aktiivisen tutkimustoiminnan tuloksena nyt päätettiinkin, että seuraava konferenssi pidetään Tallinnassa 2020. Tämä tulee olemaan siten ensimmäinen kerta, kun konferenssi pidetään Pohjoismaiden ulkopuolella, kertoo Vinha.

Energia ja kosteus puhuttivat

Juha Vinha kertoo, että ensinnäkin energiankulutukseen ja energiatehokkuuteen liittyvät tutkimukset ovat merkittävästi lisääntyneet, mikä viestii siitä, että tälle alueelle on nyt helpointa saada rahoitusta Euroopasta.

– Mutta kyllä esillä oli onneksi kuitenkin paljon myös kosteuteen liittyviä tutkimuksia ja tämä osuus on oleellista säilyttää myös jatkossa, hän muistuttaa..

– Kosteustekniset tutkimukset painottuvat nykyään yhä enemmän laskennallisiin tarkasteluihin, koska laskentaohjelmat ovat kehittyneet ja niiden tekeminen on halvempaa kuin kokeellisten tutkimusten, hän jatkaa.

Kuitenkin kokeellisia tutkimuksia tarvitaan hänen mielestään edelleen paljon rakennusfysiikassa, koska koetulosten ja laskennallisten tarkastelujen välillä on paljon eroja, varsinkin silloin kun tarkastelussa on mukana ilmavirtauksia ja epähomogeenisia materiaaleja.

– Siksi kokeellisten ja laskennallisten tutkimusten kombinaatiot ovat tyypillisesti kaikkein hyödyllisimpiä ja korkeatasoisimpia tutkimuksia.

Laskentaohjelmat ovat kehittyneet

Vinhan mukaan on nyt myös päästy selkeästi siihen vaiheeseen, että näiden kokeellisten ja laskennallisten tutkimusten eroja tuodaan selvemmin esille. Aiemmin, kun laskentaohjelmat olivat kehityksen alkuvaiheessa noin 15 – 20 vuotta sitten, näkyi paljon sellaisia tutkimuksia, joissa pyrittiin osoittamaan, että laskenta ja koetulokset vastaavat toisiaan.

– Tällöin ohjelman kehittäjätahot halusivat usein osoittaa, että kehitetty ohjelma oli hyvä ja toimiva, kun kilpailtiin muun muassa siitä, millä ohjelmilla tutkijat tekisivät jatkossa tutkimuksiaan.

– Nykyisin muutamat ohjelmat ovat valikoituneet parhaimmiksi ja käytetyimmiksi ja niiden toimivuus on tutkittu monissa eri yhteyksissä, jolloin voidaan entistä enemmän keskittyä siihen, millaisia ovat todelliset erot laskennan ja kokeiden välillä. Tämä näkyi tässäkin konferenssissa, toteaa Vinha.

Toki uusia ohjelmia ja niihin liittyviä lisäsovelluksia kehitetään edelleenkin.

Juha Vinha kertoo, että WUFI ja Delphin ovat näistä perinteisistä rakennusfysikaalisista laskentaohjelmista paljon käytettyjä, mutta rinnalle on tulossa yhä enemmän muun muassa uutuus Comsol Multiphysics, jonka vahvuus on se, että siihen voi räätälöidä vapaammin itse tarkasteltavassa laskentatapauksessa vaikuttavat ilmiöt.

– Tässä laskennassa voi myös vaihtaa erilaisia laskentakaavoja ilmiön tarkastelussa, Vinha painottaa. Tällainen avoimella periaatteella toimiva ohjelma on hänestä tutkimuskäytössä monipuolisempi ja joustavampi, mutta yritykset eivät tällaisia ohjelmia käytännössä kait juurikaan käytä, koska niiden hallinta vaatii paljon taitoa ja käyttö myös aikaa.

Laboratoriotutkimukset olivat vähemmän esillä

Juha Vinha toteaa, että kaiken kaikkiaan laboratoriossa tehtävä tutkimus on jossain määrin vähentynyt ja kokeet näyttävät keskittyvän enemmän kentällä tehtäviin mittauksiin.

– Niiden ongelma on kuitenkin siinä, että tutkimustuloksiin vaikuttaa monet eri tekijät eikä näissä tutkimuksissa ole välttämättä mahdollista tai helppoa löytää oikeita syy-seuraussuhteita tuloksille.

Monissa yliopistoissa ja tutkimuslaitoksissa laboratoriotiloista on saatettu luopua tai niiden toimintaa on vähennetty korkeiden ylläpitokustannusten vuoksi.

– Yksi selvä ero Suomessa ja muualla Euroopassa tehtävän tutkimuksen välillä on se, että muualla panostetaan paljon enemmän materiaalien rakennusfysikaalisten ominaisuuksien tutkimiseen, korostaa Vinha.

– Tämä on ymmärrettävää, koska se on keskeinen asia laskenta- ja koetulosten välisten erojen poistamisessa. Rakennusmateriaalien ominaisuudet täytyy syöttää laskentaohjelmiin mahdollisimman tarkasti, jotta laskennan virheet vähenisivät.

Vinha kertoo, että heillä TTY:llä on kyllä viime vuosina panostettu myös materiaaliominaisuuksien mittausvalmiuksien parantamiseen ja ne ovatkin hyvällä tasolla, mutta yritykset eivät ole vielä kovin aktiivisesti lähteneet määrittämään omille materiaaleilleen näitä ominaisuuksia.

– Varmaan tietysti yksi syy tähän on se, että monia materiaaleja tuodaan Suomeen muualta Euroopasta, jolloin näitä määrityksiä on tehty jossain määrin jo tuotantomaissa.

 

EK