Rakennetun ympäristön laitos

Yhteiskuntarakenteessa tapahtuneet suuret muutokset, kuten väestön ikääntyminen, palvelualojen erikoistuminen, ilmastonmuutos ja tietotekniikan arkipäiväistyminen ovat kaikki osaltaan pakottaneet tutkimusten pääpainon siirtämistä aloille, joissa kehityspaineet ovat kovimmat. Tällaisia aloja ovat infraan ja rakentamiseen liittyvä teollisuus ja kaikki automatisointia ja älykästä toiminnanohjausta vaativat yleishyödylliset palvelut, kuten sähkönsiirto, liikenteenohjaus ja kiinteistöjen ylläpito. Itse rakennusten lisäksi vallitsevat ympäristöolosuhteet ja kaupunkien jo olemassa oleva rakennuskanta tulee kaikki huomioida uutta rakennettaessa.

Rakennetun ympäristön laitos on perustettu Aalto-yliopiston alaisuuteen vuonna 2016 ja se laajentaa rakennusteknilliset ratkaisut käsittämään kaiken pysyvän infrastruktuurin, jolla on suora tai välillinen vaikutus ympäristöön sekä vallitseviin elinolosuhteisiin. Kestävään kaupunkien kehitykseen kuuluvat toimiva vesi- ja jätehuolto, sujuvat liikenneyhteydet, yleisten resurssien riittävyys ja tasapuolinen jakaminen asukkaiden kesken, tiedon hankkimiseen liittyvät kanavat, sekä elinkeinoelämän kasvua tukeva tehokas kaupunkien kaavoitus.

Laitoksessa toimii neljä eri yksikköä.

MeMo on Rakennetun ympäristön mittaukseen ja mallinnukseen erikoistunut instituutti, jonka tutkimustulokset tukevat erityisesti arkkitehtien ja kaupunkisuunnittelijoiden työtä.

Geoinformatiikan yksikkö yhdistää mittausmenetelmät ja niiden tuottaman datan tietotekniikkaan ja kehittää paikkatietoa käsitteleviä järjestelmiä ja analysointimenetelmiä, joiden avulla mittaustietoa voidaan jalostaa helposti hyödynnettävään muotoon.

Kiinteistötalouden ryhmä kehittää teknismatemaattisin keinoin kiinteistötekniikkaan, kiinteistöjohtamiseen ja kaupunkitutkimukseen liittyviä sovelluksia. Yksikkö on yliopistotasolla ainoa laatuaan Suomessa.

Maankäytön suunnittelu ja liikennetekniikka -yksikkö kattaa kaiken kaupunkikuvaan vaikuttavan yleissuunnittelun ja ottaa tutkimuksissaan huomioon erityisesti sosioekonomiset ja -kulttuuriset lähtökohdat. Tavoitteena on luoda elämänlaatua parantavia kaupunkisuunnittelun malleja, jotka voidaan sellaisenaan ottaa käyttöön.

Rakennustekniikan laitos

Rakennustekniikan laitos keskittyy rakentamisessa käytettävän huipputeknologian sekä laadukkaiden rakennuskomponenttien kehittämiseen. Tämän päivän rakentamisessa on otettava huomioon ympäristölle koituvat rasitukset, uudet rakennustekniset määräykset sekä erilaisten materiaalien yhdistäminen tavalla, joka vähentää rakennusten ylläpidosta ja remontoinnista koituvia kuluja. Myös jo rakennettuja taloja tulee päivittää, jotta tietotekniikka-avusteinen kiinteistöjen hallinta voidaan täysipainoisesti ottaa käyttöön. Tähän haasteeseen Aalto-yliopisto on lähtenyt vastaamaan usean eri tutkimushankkeen myötä, jotka kattavat niin sisä- kuin ulkoympäristön, rakenteiden fysiikan, paloturvallisuuden, energian tehokkaan hyödyntämisen ja lukuisat muut osa-alueet.

Esineiden internet osana älykkäitä rakennuksia

Talotekniikka on tänä päivänä mahdollista automatisoida lähes joka osa-alueella. Valaistus, ilmanpuhdistus, lämmitysjärjestelmät, hälytyslaitteet ja esimerkiksi toimistorakennusten kulunvalvontajärjestelmät ja konferenssitilojen varaaminen ovat kaikki ohjelmallisesti asetettavissa ja hallittavissa Internetin kautta. Ongelmana eivät ole niinkään ratkaisujen riittämättömyys, sillä teknologia itsessään on huipputasolla ja sen kehitys etenee harppauksittain. Päinvastoin, runsas toisistaan poikkeava valikoima talotekniikassa, sekä usein projektikohtaisesti toteutetut suljetut ja räätälöidyt ratkaisut ovat tähän saakka olleet järjestäen epäyhteensopivia kilpailevien järjestelmien kanssa.

Tilannetta voi verrata suoraan kahdeksankymmentäluvun ensimmäisten kotitietokoneiden esiintuloon, jolloin useat eri valmistajat tietoisesti suunnittelivat kaikki oheislaitteet yhteensopiviksi vain omien tuotteidensa kanssa. Dataosaaminen ja tähän liittyvä tiedon hallinnan tekninen kehitys meneekin rakennusalalla osittain nyt hukkaan, kun hyväksi havaitut ratkaisut jäävät pimentoon yksittäisten toimijoiden haltuun. Esineiden internet (IoT) on sekin enenevässä määrin tulossa osaksi normaalia asuinympäristöä ja tämä tuo lisänä omat haasteensa niin tietoturvan, yksityisyyden, kuin tiedon hallinnankin osalta. Järjestelmien rajapintojen ja yhteisesti laadittujen standardien tulisi ottaa huomioon teknologian kehittyminen pitkällä aikajänteellä. Näin talot voidaan rakentaa ohjelmistojen tapaan helposti päivitettäväksi, jossa uuden teknologian integrointi sujuu vaivatta kymmenienkin vuosien päästä.

KIRA-digi

Kasvavaan tietokuiluun rakennusalalla etsitään kiivaasti ratkaisua akateemisesta maailmasta. Aalto-yliopiston Smart buildings and services -tutkimusryhmän vetämän ja hallituksen tukeman KIRA-digi-kärkihankkeen tavoitteena on tuoda digitalisaatio ja tähän liittyvät älykkäät rakennustekniset ratkaisut kustannustehokkaasti mukaan rakentamisen ja kiinteistöhuollon joka vaiheeseen. Tutkimus kattaa talojen ympäristöystävällisen rakentamisen sekä itse asumisviihtyvyyden. Muun muassa Helsingin kaupungin, Senaattikiinteistöjen, Tieto Oyj:n ja Granlund Oy:n kanssa yhteistyössä toteutettava projekti pyrkii kehittämään avoimeen malliin perustuvia taloteknisiä ratkaisuja, niin rakennuttajille kuin kuluttajillekin, joita voi soveltaa ja käyttää kuka tahansa vapaasti. Tutkimusprojektin ensimmäisen vaiheen on määrä valmistua Aalto-yliopistossa syksyllä 2017, jonka jälkeen toimintaa jatketaan käytännön tasolla.

REINO-hanke

Energiankulutuksen optimointi on rakennusalalla jatkuvan tutkimus- ja kehitystyön kohteena, sillä jo muutaman prosentin nipistys kulutuksessa voisi tuoda kymmenien miljardien eurojen säästöt kiinteistöalalla Euroopassa. Korkeakoulun konetekniikan laitoksesta energiatekniikan ja -talouden tutkimusyksikkö vetää kaksivuotista REINO-hanketta (Rakennusten käyttäjät huomioiva esineiden internet osana kestäviä järjestelmiä). Projektin tavoitteena on kehittää energiankulutuksen hallintaan soveltuvia algoritmeja ja tähän liittyviä ohjelmistoja, joita testataan oikeissa kohteissa, kuten Aalto-yliopiston omissa kiinteistöissä. Energia-alaa ja Internet-teknologioita yhdistävä projekti on Tekesin rahoittama, jonka lisäksi siinä ovat mukana tutkimuskumppaneina liuta rakennusalan konkareita, kuten Energiateollisuus ry, Granlund, SRV, sekä Fidelix.