Teräsosaamista ja digitaalisia menetelmiä puun liittorakenteisiin
Puunkäytön ja automaatioasteen lisäämiseen tähtäävillä kehitystoimilla edistetään Pohjois-Pohjanmaan pk-yritysten kansainvälistymistä ja vientiä sekä vahvistetaan kilpailukykyä ja liiketoimintaa.
Puunkäyttö vastaa moniin rakennusalan haasteisiin
Hankkeen uutuusarvo on teräsosaamisen ja digitaalisten menetelmien poikkitieteellinen hyödyntäminen konkreettisia puualan esimerkkejä käyttäen. Puu on uusiutuva, monikäyttöinen ja helposti jalostettava materiaali, jonka käyttö suurissa rakennushankkeissa houkuttelee ympäri maailmaa. Trendi on näkynyt kotimaassa mm. puukerrostalojen rakentamisena esimerkiksi CLT-elementtejä käyttäen. Toisaalta ympäristötrendit ja terveysnäkökulmat ovat lisänneet hirsiomakotitalojen rakentamista.
Rakentamisen suurimpana kehityshaasteena on asennusnopeus, minkä kehittymättömyys pitää rakentamisen kulut suurina ja aikataulut pitkinä.
”Hankkeessa onkin vahva panos asennusajan pienentämiselle. Asennukseen liittyvät tekijät huomioidaan liittorakenteiden suunnittelussa niin, että teknisen suorituskyvyn lisäämiseksi asennushelppous maksimoidaan jo valmistusvaiheessa esimerkiksi muotosulkeisia teräsliitoksia hyödyntäen”, kertoo projektipäällikkö Markku Keskitalo Oulun yliopiston Kerttu Saalasti Instituutin Tulevaisuuden tuotantoteknologiat (FMT) -tutkimusryhmästä.
Myös materiaalikustannukset ovat vaikeasti ennakoitavissa eikä vaihtoehtoisia materiaaliratkaisuja ole helposti saatavilla kuormaa kantaviin ratkaisuihin. TeräsPuu-hanke tarjoaa monenlaisia ratkaisuja puutuotteiden ja niiden asentamisen kehittämiseen.
Materiaalien ja rakenteiden kehityksellä energiatehokkuutta
Kehitystoimien kohteena ovat mm. CLT/CLC-elementit, liimapuupalkit- ja hirret, koteloratkaisut ja palonkestävät materiaalit. Teräksen ja puun liittorakenteiden lisäksi hankkeessa selvitetään myös muiden vaihtoehtoisten vähähiilisten materiaalien hyödyntämistä teknisistä ja liiketoiminnallista näkökulmista. Eri tuotetyyppien soveltuvuuskokeita kehitetään olemassa olevaa aineenkoetuslabraa puu- ja rakentamisteollisuuden ja hankkeen tarpeita paremmin vastaaviksi.
Hankkeen rakenteisiin liittyvät kehitystoimet kohdistuvat etenkin mekaanisten ominaisuuksien optimointiin yhdistelemällä eri materiaaleja paremman kilpailukyvyn saavuttamiseksi.
”Toimenpiteillä tavoitellaan rakenteiden energiatehokkuuden parantamista ja hiilijäljen pienentämistä, kuin myös kustannusten alentamista ja materiaalihintojen ennakoitavuuden kehittämistä. Esimerkiksi puun ja teräksen liittorakenteissa tavoitteena on pienentää tarvittavaa puun määrää vähäisellä teräksen lisäämisellä niin, että kilpailukyvyn parantuessa sekä puun, että teräksen käyttö lisääntyy rakentamisteollisuudessa ympäristöä säästävällä tavalla”, Keskitalo sanoo.
Robotiikka ja XR-teknologia käytössä poikkitieteellisessä kehitystyössä
Hankkeessa tutkitaan myös robotiikan ja XR-teknologian hyödynnettävyyttä. Hankkeessa kehitettyjen liittorakenteiden valmistettavuutta kehitetään etenkin robotiikkaa hyödyntäen. Tässä yksinkertaisena esimerkkinä on valmiiden seinäpintojen (kuivat, kosteat ja ulkoilma) viimeistely robotiikan avulla. TeräsPuu-hanke lisää alueella tehtävää poikkitieteellistä yhteistyötä uusien vähähiilisten rakenneratkaisuiden kehittämiseksi ja elinkeinoelämän uudistamiseksi.
Hankkeen seurauksena Pohjois-Pohjanmaan alueelle syntyy uusi osaamiskeskittymä, missä perinteikkäät ja vahvat alat, kuten puu- ja terästeollisuus, voivat uudistua poikkitieteellisin menetelmin toinen toistensa vahvuuksia hyödyntäen. Hankkeessa syntyvä osaaminen pohjustaa tietä tuottamalla uutta tietoa liittorakenteiden teknisistä ja kaupallisista näkökulmista kestävän kehityksen periaatteita noudattaen.
Hankkeen toteuttavat Oulun yliopiston Kerttu Saalasti Instituutin Tulevaisuuden tuotantoteknologiat (FMT) tutkimusryhmä, Centria-ammattikorkeakoulu Ylivieskan yksikkö ja Nivalan Teollisuuskylä.