Puusta uusia mahdollisuuksia terveelliseen rakentamiseen

Puun käyttö rakentamisessa kiinnostaa tällä hetkellä kovasti. Oikealla käsittelyllä puusta voidaan saada paitsi sään- ja lahonkestävää myös uusia keinoja sisäilman kannalta terveellisempään rakentamiseen. Tutkittua tietoa ja asiantuntijoita on kuitenkin vielä vähän tarjolla. Tähän vastaa muutama vuosi sitten startannut puumateriaalitieteen maisteriohjelma, ainutlaatuinen koko Suomessa.

Teksti Marianne Mustonen Kuvat Varpu Heiskanen

– Puuta on suojattu aina jollain tavalla. Kuiva puu ei lahoa, mutta jos se pääsee kostumaan, alkavat ongelmat. Painekyllästetty puu kestää, mutta ei ole erityisen ympäristöystävällistä. Siksi kehitämme sille vaihtoehtoja, kertoo puumateriaalitieteen professori Henrik Heräjärvi metsätieteiden osastolta.

Yhtenä pelkona on se, että EU voi jossain vaiheessa kieltää kokonaan kreosootti- tai suolakyllästämisen. Silloin Suomesta häviäisi pois kokonainen suuri tuotantoala.  

– Olemme yliopistotutkija Antti Haapalan johdolla tutkineet paljon tanniineita, joita saadaan kuusen kuoresta, sekä muita puusta tislattavia kemikaaleja. Tanniineilla on merkittäviä puun suojausominaisuuksia, ne tekevät puusta paremmin lahon- ja homeenkestävää. Ongelmana on ollut kuitenkin se, miten puu saadaan kyllästettyä aineella niin, ettei aine huuhtoudu pois ensimmäisessä vesisateessa.  

– Tähän ongelmaan voisi nyt löytyä ratkaisu nanoselluloosasta. Siinä on todellista innovaatiopotentiaalia, sanoo Heräjärvi, joka on itse tutkinut puun modifiointia jo 15 vuoden ajan. 

Puun ympäristöystävälliselle kyllästämiselle löytyisi rajattomia sovelluksia, sillä se sopii kaikkeen ulkona käytettävään puuhun, runkoihin ja rakenteisiin.

– Materiaalista riippumatta voidaan edelleen tehdä rakentamisessa hyvää tai huonoa jälkeä, sanoo Heräjärvi.

– Rakentamisessa iso kysymys on nykyään se, että ympäristöministeriö on ajanut talojen tiiviysvaatimukset ja energiatehokkuuden uudelle tasolle viimeisen seitsemän vuoden aikana.

– Aikaisemmin pystyimme hallitsemaan talojen eristepaksuuden ja sen kosteusdynamiikan. Nyt kun eristettä laitetaan esimerkiksi 10 senttimetriä lisää, ei välttämättä tiedetä, mille puolelle kosteussulkua kastepiste muodostuu erilaisissa lämpötila- ja kosteusolosuhteissa. 

Myös ilmasto on muuttumassa: nykyään on kosteaa pitkälle syksyyn, ja rakenteiden ja eristeiden kuivumiskaudet ovat lyhyempiä. Lisäksi rakenneratkaisut, jotka toimivat mannermaisessa kuivassa ilmastossa, eivät ehkä olekaan hyviä kosteilla rannikkoalueilla.

– Meillä ei ole nollaenergiataloista riittävän pitkää kokemusta. Emme tiedä, millainen muutama vuosi sitten rakennettu talo on asua edes kymmenen vuoden päästä. Lämmitysenergian säästöjä kadotetaan myös kasvaneina jäähdytyskuluina, sillä uudet energiatehokkaat ja tiiviit talot eivät jäähdy kesän helteillä kovinkaan nopeasti.

Heräjärven mukaan moderni hirsi- tai muu massiivipuurakentaminen olisi oivallinen ratkaisu tähän, kunhan talossa ei ole kosteussulkua tai muovipintaa. Tällainen rakenne toimii olosuhteista riippumatta, jos vain sadevesi valuu pois ja ilmanvaihto on järjestetty hyvin.

– Massiivipuurakentamista pidetään kuitenkin kalliina, ja toki se sitä onkin, jos laatu- ja hyvinvointikysymyksille ei anneta arvoa. Esimerkiksi kunnallisessa päätöksenteossa tämä näkyy valitettavan selvästi: koulu- ja päiväkotirakentaminen tehdään hyvin usein halvimmilla mahdollisilla ratkaisuilla, ja jälkiä korjaillaan kalliisti jo kymmenen vuoden kuluttua. Muutamat edelläkävijäkunnat ovat ottaneet lasten hyvinvointihaasteet todesta ja pyrkineet irrottautumaan yksisilmäisestä talousajattelusta.  

– Juuri tässä puumateriaalitutkimus nousee arvoon arvaamattomaan. Kun tutkimustietoa terveydestä, turvallisuudesta ja ympäristöystävällisyydestä saadaan markkinoinnin tueksi, tämä tulee muuttamaan koko perinteistä rakentamista.

– Kuluttajat tekevät valintansa käytettävissä olevan tiedon pohjalta. Jos voimme tarjota tieteellistä tietoa rakennusmateriaalien terveys- ja hyvinvointivaikutuksista, kiinnostaa tämä tieto yli viittä miljoonaa suomalaista.

Tulevaisuudessa Itä-Suomen yliopistoon toivotaan rakentuvan uutta yhteistyötä sisäilmatekniikan, puumateriaalitieteen ja puurakenteiden ja -sisustusmateriaalien hyvinvointivaikutusten tutkimuksen välille. Kaikki edellytykset ovat olemassa.

– Aihe on valtavan akuutti, ja EU:ssa on siihen todella hyvät lähtökohdat. Suomessa on tutkittu vielä varsin vähän sisäilmatekniikkaa. Tarvitsemme osaavan tiimin, joka tuottaa teollisuudelle ja kuluttajille heidän tarvitsemaansa tietoa, vinkkaa Heräjärvi.

Kuva: Lahotuskokeessa tutkitaan puun kuoresta erotettavien kemikaalien soveltuvuutta puun suoja-aineeksi lahottajasieniä sekä homeita vastaan. Laajoista pienen mittakaavan kokeista muutamat parhaat yhdisteet siirtyvät kenttäkokeisiin.

Wood Materials Science -maisteriohjelma

WMS on ainutlaatuinen koulutusohjelma koko Suomessa.  

  • Tulevaisuudessa tavoitteena on olla Euroopan arvostetuin puumateriaalitieteen maisteriohjelma.
  • Ensimmäiset opiskelijat aloittivat opintonsa vuonna 2013. Hakijamäärät ovat pysyneet hyvällä tasolla, eniten hakijoita tulee Aasiasta ja Afrikasta. Koulutusohjelman sisäänotto on noin 20 henkilöä.
  • Itä-Suomen yliopistossa on jo aikaisemmin tuotettu puumateriaaleista valtava määrä tietoa biologian, kemian, fysiikan ja metsätietieteiden puolella. Aiheesta on tullut esimerkiksi noin 70 väitöstä ja tekeillä on noin 20 väitöstä. WMS keskittyy monitieteisen puualan ytimeen.
  • Koulutusohjelman taustalla on luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnan vahva osaaminen, tutkimus, opetus ja henkilökunta.  
  • Koulutusohjelman parhaita puolia ovat laaja opintotarjonta, laadukas opetus, yrityselämäyhteistyö jo opintojen aikana sekä kansainvälisyys. Monet opiskelijat pääsevät tekemään oikeaa kehitystyötä opintojensa aikana.
  • Koulutusohjelmasta on tähän mennessä valmistunut noin 20 opiskelijaa, heistä puolet tekee jo jatkotutkintoa eri yliopistossa ympäri maailmaa.
  • Aidosti monipuolinen koulutusohjelma antaa vankan pohjan työllistyä kansainvälisiin asiantuntijatehtäviin ympäri maailmaa.
Juttu on julkaistu Saima-lehdessä 2/2017