Hyvästi betoni, tässä tulee betoni

La, 11/11/2017 - 09:53 By Toimitus
3D-tulostettu talo

Betoni on yllättävän suuri hiilidioksidien päästön lähde. Lisäksi perinteinen betoni on aika hankala materiaali muutenkin. Siksi se kannattaa keksiä uudelleen.

Lappeenrannan kaupunki ja Lappeenrannan teknillinen yliopisto (Lappeenranta University of Technology, LUT) kumppaneineen ovat saaneet merkittävän rahoituksen EU:lta betonin korvaavan rakennusmateriaalin ja uudenlaisen kaupunkikuvan kehittämiseen. Urban infra revolution -hankkeen kokonaiskustannukset ovat 4,2 miljoonaa euroa, josta EAKR:n Urban Innovation Action (UIA) -ohjelma rahoittaa 80 prosenttia eli 3,4 miljoonaa euroa, loppu tulee hankkeeseen osallistuvilta organisaatioilta.

Kyseessä on Suomen mittakaavassa merkittävä kiertotalouteen liittyvä kolmevuotinen hanke, jossa metsä- ja kaivosteollisuuden sivuvirtoja yhdistämällä kehitellään uusi kestävän kehityksen mukainen materiaali. Sen on tarkoitus korvata rakennusteollisuudessa betonia, sillä sementtiteollisuus aiheuttaa seitsemän prosenttia maailman hiilidioksidipäästöistä. Tavoitteena on myös kehittää täysin uudenlainen tapa rakentaa. Parhaimmassa tapauksessa kehitystyön myötä syntyvä materiaali ja menetelmät soveltuisivat muuallekin maailman kaupunkeihin, jolloin niistä tulisi osa uutta, urbaania kaupunkiarkkitehtuuria.

"Teknologisten ratkaisujen lisäksi tutkimme hiilidioksidipäästöjen vähentämistä ja uusia liiketoimintamalleja", kertoo LUT:n Re-source-tutkimusalustan johtaja Mari Kallioinen.

"Lisäksi hankkeen aikana kehitetään uuden materiaalin 3D-printtausta paikan päällä rakentamisessa."

"Uusi tavoiteltava tuote on komposiittimateriaali, jota voidaan vahvistaa esimerkiksi biokuiduilla", kertoo Apila Groupin toimitusjohtaja, FT Mervi Matilainen.

"Komposiitista valmistetut tuotteet ovat pitkäikäisiä, ja ne voidaan kierrättää turvallisesti vielä käytön jälkeenkin. Sivuvirrat, joita hyödynnetään, ovat tuhka, viherlipeäsakka, rikastushiekka sekä rakennus- ja kuitujäte." 

"Betonin ja uuden materiaalin 3D-tulostuksen myötä voidaan ehkä vapautua rakentamisen kaavamaisesta muotokielestä ja tehdä kaarevia ja myös funktionaalisia muotoja", sanovat asiantuntijat Terhi Jantunen ja Eeva Pihlajaniemi Lappeenrannan kaupungilta.

"Uudesta materiaalista voisi syntyä vaikkapa entistä esteettisempiä meluvalleja, puiston penkkejä ja skeittiramppeja. Tämän vuoksi hankkeessamme on mukana muotoiluyrityksiä." 

Mukana merkittävä yritysverkosto 

Hanke polkaistaan käyntiin marraskuun alussa 2017, ja se kestää 31.10.2020 asti. Lappeenrannan kaupungin ja LUT:n lisäksi hankkeessa ovat mukana Saimaan ammattikorkeakoulu, Imatran seudun kehitysyhtiö (Kehy), Metsäliitto, Apila Group, Outotec, Nordkalk, FIMAtec, UPM, Total Design ja Design Reform.

Lappeenrannan kaupunki on hankkeen vetäjä. LUT:stä mukana on viisi tutkimusryhmää, jotka kuuluvat poikkitieteelliseen Re-source-tutkimusalustaan. LUT tutkii sekä materiaali- ja valmistustekniikoiden kehitystä että liiketoimintamalleja ja tekee lisäksi kestävyystarkasteluja.

Apila Group ja Outotec tekevät materiaalikehitystä, metsäteollisuuden yritykset toimittavat materiaalia, kuten myös Nordkalk, josta tulee rikastushiekkaa materiaalin työstöön. FIMAtec toteuttaa 3D-tulostusten pilotoinnit. Saimaan ammattikorkeakoulu toteuttaa rakennetun ympäristön moniulotteista informaatiota sisältäviä tietomalleja. Mallinnusta hyödyntämällä tuodaan hankkeen tuloksia näkyväksi sekä hankkeessa mukana olevien design-yritysten muotoilu- ja kaupunkisuunnitteluosaaminen suunnittelijoiden ja kaupunkilaisten käyttöön.

Mikä on Suomen vanhin rakennus?

Su, 08/23/2015 - 19:01 By Jarmo Korteniemi
Kuva: Joe Kaniini / Wikimedia Commons

Tämä on Suomen menneisyyttä käsittelevän minisarjamme ensimmäinen artikkeli. Toinen käsittelee alkuperäisiä suomalaisia.

Suomesta löytyy paljon vanhoja ja komeita rakennuksia, joita esitellään etenkin rannikkokaupunkien ylpeydenaiheina. Mikä mahtaa olla niistä kaikkein vanhin? Tai koko maan vanhin asumus yleensä? Asia ei ole aivan yksiselitteinen.

Wanhoja rakennuksia on vielä pystyssä

Vöyrin puukirkon kerrotaan olevan Suomen vanhin yhä käytössä oleva puurakennus. Vaasan ja Kauhavan puolessavälissä sijaitseva kirkko valmistui vuonna 1626, lähes 400 vuotta sitten. Maallisemmista puurakennuksistamme vanhin taas on Kokkolan pedagogio, joka otettiin käyttöön kouluna vuonna 1698. Nykyään talossa sijaitsee museo.

Kaikkein vanhimmat pystyssä olevat rakennukset Suomessa ovat kuitenkin yli 700-vuotiaita ja kivisiä. Niistä iäkkäin lienee Pyhän Olavin kirkko Ahvenanmaan Jomalassa (kuva alla). Sen rakennustyöt aloitettiin 1260- tai 1270-luvulla ja saatiin päätökseen parissa vuosikymmenessä. Samoihin aikoihin rakennettiin myös muita kivikirkkoja Ahvenanmaan suurimpiin pitäjiin, sekä ainakin Turun ja Hämeen linnat.

Jomalan kirkko Ahvenanmaalla. (Harri Blomberg / Wikimedia Commons)

Yllä: Jomalan kirkko. Kuva: Harri Blomberg / Wikimedia Commons

Satoja vuosia vanhoista rakennuksista ei yksikään olisi voinut selvitä yksin. Kaikkia on uudistettu, laajennettu ja/tai korjattu paljonkin valmistusaikojen jälkeen. Mutta missä kulkee se raja, jonka jälkeen alkuperäistä rakennusta ei enää ole? Ongelma on eittämättä osaksi filosofinen, mutta myös käytännöllinen.

Paras käytännön esimerkki tästä lienee otsikkokuvassakin komeileva Pyhän Henrikin saarnahuoneena tunnettu hirsiaitta Kokemäellä. Perimätiedon mukaan piispa Henrik olisi viettänyt juuri siellä viimeisen yönsä joskus vuoden 1156 paikkeilla, ennen kohtalokasta tapaamistaan Lallin ja tämän kirveen kanssa.

Aitan hirsiä on uusittu eri aikoina, ja paljon. Vastikään tehdyt iänmääritykset ovatkin osoittaneet aitan varsinaiseksi tilkkutäkiksi: yksittäisten hirsien ikäarvioit ulottuvat 1400-luvulta aina 1700-luvulle asti. Vaikka aitta siis onkin suomalaiseksi rakennukseksi hyvin vanha, se ei enää liene se sama piispa Henrikin nukkumapaikka – jos se sitä ikinä edes olikaan.

Nykyään aitta ja 150 vuotta sitten sen suojaksi rakennettu kappeli ovat Kokemäen suosituimpia nähtävyyksiä.

Jäänteitä paljon, paljon kauempaa

Suomessa on toki ollut rakennuksia ja asumuksia jo aiemminkin. Aika on vain onnistunut nakertamaan ne raunioiksi, tai vain vihjeiksi raunioista.

Maamme vanhin tunnettu kirkonpohja sijaitsee pienellä pienellä kummulla Aurajoen rannalla lähellä Turkua. Ravattulan Ristimäen sattumalta löydettyn puukirkon jäänteet on ajoitettu 1100- ja 1200-lukujen taitteeseen. Kirkkoa ympäröi kalmisto, johon on haudattu väkeä jo kauan ennen kirkon rakentamista.

Suomi asutettiin kuitenkin jo tuhansia vuosia ennen kristinuskon tuloa. Merkkejä rauta-, pronssi- ja kivikautisesta asutuksesta on löydetty ympäri maata. Vanhimmat varmat merkit ihmisasutuksesta lienevät Orimattilan Myllykoskelta. Siellä (ja luultavasti muuallakin Suomessa) oli ihmisasutusta heti jääkauden jälkeen, hulppeat 11000 vuotta sitten. Jo tuolloin ihmiset asustelivat jonkinlaisissa rakennuksissa.

Muista lukea myös toinen Suomen menneisyyttä käsittelevä juttumme "Keitä akuperäiset suomalaiset olivat".

Kuva: Ilarius

Yllä: Arkeologisia kaivauksia Kaarinan Ravattulan Ristimäen varhaiskeskiaikaisella kirkonpaikalla 2013. Kirkko ja kalmisto ajoittuvat 1100-luvulle. Kuva: Ilarius / Wikimedia Commons

Otsikkokuva: Pyhän Henrikin saarnahuoneena tunnettu hirsiaitta on tavallaan eräs maamme vanhimpia rakennuksia. Kuva: Joe Kaniini / Wikimedia Commons

Eiffel-torni 125 vuotta

Ma, 03/31/2014 - 10:57 By Jari Mäkinen
Eiffel-torni alhaalta

Sen huomaa jo lentokoneesta Pariisin lentokentälle saapuessa, jos vain osaa katsoa oikeaan suuntaan: Parisiin keskustassa Seine-joen vasemmalla rannalla 7. kaupunginosassa sijaitseva 300-metrinen torni on kaupungin maamerkki, ja on ollut sellainen tänään 125 vuoden ajan. Torni avattiin 31. maaliskuuta 1889 kaksi vuotta, kaksi kuukautta ja viisi päivää kestäneiden rakennustöiden jälkeen.

Vaikka torni onkin nykyisin ranskalaisen kulttuurin symboli, on syy sen olemassaoloon on hyvin anglosaksinen. Kun Lontoossa pidettiin vuonna 1851 maailman ensimmäinen suuri maailmannäyttely (tai kuten koko nimi silloin kuului, "Suuri kaikkien maailman maiden teollisen tuotannon näyttely"), haluttiin vastaava näyttely pitää myös Pariisissa. 1880-luvun puolivälin johtava poliitikko Jules Ferry ehdotti virallisesti sellaisen järjestämistä, ja niin marraskuussa 1884 allekirjoitettiin valtiollinen määräys siitä, että näyttely pidetään Pariisissa 5. toukokuuta - 31. lokakuuta 1889.

Ajankohta ei tietenkään ollut sattumaa: samaan aikaan juhlittiin Ranskan vallankumouksen satavuotisjuhlaa.

Samalla syntyi ajatus suuresta, Ranskan tieteen ja tekniikan tasoa näyttävästä rakennelmasta. Erilaisia ajatuksia heiteltiin, mutta eniten kiinnostusta herätti rahoituksen puutteeseen kariutunut amerikkalaissuunnitelma 1000 jalan korkuisesta tornista. Insinöörit Thomas Clark ja Samuel Reeves olisivat halunneet rakentaa Philadelphiassa vuonna 1876 pidettyyn maailmannäyttelyyn metallisen tornin, jonka korkeus olisi ollut tuon noin 300 metriä ja joka olisi ollut alaosastaan noin 45 metriä leveä, kaventuen huipussa noin 9-metriseksi.

Ranskassa vastaavan rakentamista ehdottivat metallirakentamiseen erikoistuneen Eiffel & Cie -yhtiön johtavat insinöörit Maurice Koechlin ja Émile Nouguier. Vaikka torni kantaakin Eiffelin nimeä, sen ensimmäisen suunnitelman teki Gustave Eiffelin sijaan yhtiön pääarkkitehti Stephen Sauvestre, joka muutti alkuperäiset hahmotelmat esteettisemmiksi.

Maailmannäyttelyn monumentista järjestettiin kuitenkin kilpailu, jonka Eiffel-yhtiö voitti tammikuussa 1887. Työt alkoivat lähes välittömästi ja parhaimmillaan työmaalla oli 250 työntekijää.

He kantoivat kasaan yli 18 000 metalliosaa, jotka niitattiin toisiinsa kiinni noin 2,5 miljoonalla niitillä. Niittien ansiosta rakenne on joustava, mikä tuulen ja lämpölaajenemisen vuoksi on välttämätöntä; tornin korkeus muuttuu noin 15 cm pelkästään lämpötilan vaihtelemisen vuoksi. Korkeutta tornille tuli lopulta 312 metriä (nykyisin TV-maston kanssa 324 metriä) ja sen takorautaisen rakenteen massa on noin 7 300 tonnia.

Eiffel oli edelläkävijä työmenetelmien ja turvallisuuskulttuurin  suhteen, sillä yleensä suurissa hankkeissa kuoli monia ihmisiä puutteellisten kaiteiden ja turvamenetelmien vuoksi. Tornia rakennettaessa tähän kuitenkin kiinnitettiin huomiota, ja lopulta vain yksi työläinen kuoli, kun hän putosi alas hissejä asennettaessa.

Kun torni oli valmis 125 vuotta sitten, järjesti Eiffel suuret juhlat. Hinnaksi tornille tuli 7 800 000 frangia, mikä oli eräs suurimmista tuon ajan hankkeista.

Sehän pilaa Pariisin!

Eiffel-torni oli valmistumisensa jälkeen 40 vuoden ajan maailman korkein rakennelma, kunnes New Yorkin Chrysler Building meni 319 metrillään sen ohitse.

Aluksi pariisilaiset inhosivat uutta, kaupunkikuvan tärvellyttä metallitornia. Sen purkamista välittömästi maailmannäyttelyn jälkeen vaadittiin, mutta Eiffel oli kuitenkin saanut luvan pitää tornia 20 vuoden ajan; tornihan oli alusta alkaen avoinna turisteille, jotka maksoivat hissimatkasta huipulle. Tämän ajan tornin kustannuksia siis voitaisiin kattaa lipputuloilla, mutta sen jälkeen tornin omistus siirtyisi Pariisin kaupungille, joka purkaisi sen. Alkuperäisten kilpailusääntöjen mukaisesti tornin täytyi olla helposti purettavissa, joten myös kaupunki aikoikin tuhota monien vihaaman tornin määräajan umpeuduttua.

Eräs näistä vastustajista oli kirjailija Guy de Maupassant, joka kuitenkin kävi lähes päivittäin tornin ravintolassa lounaalla. Hän ei kuitenkaan sanojensa mukaan ihastellut tornia, vaan "se vain on Pariisin ainoa paikka, josta ei näy Eiffel-tornia".

Mutta niin vain silmä tottui torniin, eikä vuonna 1909 sitä haluttukaan purkaa. Estetiikan lisäksi asiaan vaikuttivat koko ajan tulevat lipputulot sekä se, että tornin huipulle oli laitettu radioantenni.

Tornin nykyinen muoto on peräisin vuodelta 1959, jolloin nyt siellä oleva radiomasto asennettiin.

Se on nykyisin Pariisin, ja samalla Ranskan, toiseksi suosituin turistikohde Notre-Dame -kirkon jälkeen yli 7 miljoonalla vuosittaisella vierailijallaan. Maksullisten kohteiden joukossa se on kuitenkin ykkönen koko maailmassa: liki 270 miljoonaa kävijää on käynyt Eiffel-tornissa.

Tornin rakenne

Tornin ensimmäinen tasanne sijaitsee 57 metrin, toinen 115 metrin ja kolmas 275 metrin korkeudella. Ylin ravintolakerros on 300 metrin korkeudessa.

Kolmannen tasanteen ylin kerros, jota usein kutsutaan myös neljänneksi tasanteeksi, on EU-alueen korkeimmalla sijaitseva julkinen näköalatasanne. Sen korkeus merenpinnasta on tarkalleen 279,11 m virallisen laskelman mukaan. Lontoon Shard (245 m) ja Berliinin TV-torni (204 m) jäävät siis Eiffelin varjoon.

Tornissa on neljä hissiä, yksi jokaisessa "jalassa". Ylös voi myös kävellä, mutta silloin joutuu tamppaamaan yhteensä 1 665 porrasta. Kirkkaalla kelillä ylimmältä tasanteelta voi nähdä lähes 60 kilometrin päähän.

Ensimmäisessä kerroksessa sijaitsevat matkamuistomyymälät, Altitude 95 -ravintola sekä postitoimisto, josta voi lähettää Eiffel-tornin leimalla varustettuja postikortteja. Toisessa kerroksessa sijaitsee yhdellä Michelin-tähdellä palkittu Jules Verne -ravintola, minne vie suoraan yhdessä jalassa oleva hissi.

Torni maalataan joka seitsemäs vuosi, ja edellisen kerran tämä tehtiin vuosina 2009-2010. Kyseessä oli tornin 19. maalauskerta.   Parhaillaan tornin hissejä ollaan uusimassa ja ensimmäisen tasanteen suuri remontti on juuri valmistunut.

Legendan mukaan Gustave Eiffel olisi käyttänyt tornin kolmannessa kerroksessa ollutta pientä huonetta työtilanaan, mutta tämä ei pidä paikkaansa – ainakaan täysin. Hän nähtävästi on viihtynyt pitkiä aikoja siellä sijainneessa säähavaintohuoneessa, mutta kun hän tapasi Pariisissa vierailleen Thomas Edison tuossa huoneessa, tarina Eiffelistä ja hänen Eiffel-tornissa olleesta työhuoneestaan alkoivat levitä ympäri maailman. Eiffelhän oli tuolloin jo tunnettu Yhdysvalloissakin, mutta ei suinkaan tornistaan, vaan vuonna 1886 New Yorkissa paljastetusta vapaudenpatsaasta. Patsaan suunnitellut Frederick Auguste Bartholdi ei ollut ajatellut lainkaan teoksensa mekaanista kestävyyttä, joten hän pyysi Eiffeliä tekemään sille metallisen tukirakenteen. Niinpä Eiffel piirsi patsaan pinnassa olevien taivutettujen toisiinsa niitattujen kuparilevyjen alle tulleen rautaisen tukirakenteen, joka paitsi piti patsaan pystyssä, niin myös tuki pinnan kuparilevyjä pysymään oikeassa asennossa ja oikeilla paikoillaan.