Aalto yliopiston Älyrakennusten tohtorikoulu on poikkitieteellinen koulutusohjelma, jolla on erityisen kiinteät suhteet alan yrityksiin ja poikkeuksellisen aktiivinen tutkimustoiminta. STEKin ja muiden alan järjestöjen rahoituksen avulla perustetulla tohtorikoululla halutaan varmistaa huipputason älyrakentamisen opintokokonaisuus Suomessa.
Uusiutuvan energian lisääminen sähköntuotannon kokonaispaletissa vaatii sopeutumiskykyä niin sähköntuotannolta ja sähköverkolta kuin sähkön kulutukseltakin. Niin kauan kuin sähkön varastointia ei ole riittävässä mittakaavassa ratkaistu, täytyy sähkön kulutuksen jollain tavalla joustaa. Rakennuskannan ilmastovaikutus on merkittävä, ja isossa roolissa kulutuksen sopeuttamisessa ovat älykkäät ja energiatehokkaat rakennukset, jotka optimoivat käyttömukavuuden mahdollisimman pienellä energiankulutuksella minimoiden samalla ilmastovaikutuksen.
Äly rakennuksessa voi olla sekä käyttäjälle näkyvää että näkymätöntä. Valaistus, lämmitys, ilmastointi ja kulunohjaus ovat ilmeisiä älykkäitä ominaisuuksia, mutta talotekniikka, automaatio ja muut käyttäjälle näkymättömät ohjausjärjestelmät ovat myös älyrakennusten ydintä. Älyrakennukset ovat tavalla tai toisella yhteydessä ympäristöönsä, ja siksi esimerkiksi rakennuksen sähköverkon kuormanhallintaan ja kulutuspiikkien tasaamiseen tarvitaan älyä.
Älykäs rakentaminen vaatii monialaista osaamista
Aalto yliopistossa Sähkötekniikan ja automaation laitoksella on vuodesta 2021 toiminut älyrakentamisen asiantuntijoita kouluttava Älyrakennusten tohtorikoulu. Kokonaisuus on poikkitieteellinen, ja pitää sisällään osaamista perinteisimmistä rakentamisen osa-alueista kuten sähköautomaatiosta, LVI- ja rakennustekniikasta, kuitenkaan tietotekniikkaa, robotiikkaa, digitalisaatiota, kiinteistöjohtamista, ja etenkään käyttäjälähtöisyyttä unohtamatta.
Tohtorikoulun erityispiirteenä poikkitieteellisyyden ohella on henkilökunnan rakenne ja läheinen suhde toimialan yrityksiin. Tohtorikoulu koostuu kolmesta työelämäprofessorista – Heikki Ihasalo, Jaakko Ketomäki, Kenneth John Dooley – sekä noin kahdeksasta jatko-opiskelijasta. Ryhmässä on lisäksi post-doc tutkija sekä vaihteleva määrä tutkimusapulaisia ja diplomityöntekijöitä. Professorien tavoin myös osa jatko-opiskelijoista työskentelee osa-aikaisesti alan yrityksissä. Suhde älykkään rakentamisen toimialaan on kiinteä. Rahoittajina on alan järjestöjen ohella alan teollisuutta Toimialan yrityksiä on vierailevien luennoitsijoiden ja yritysvierailujen kautta kytketty opetukseen jo kanditasosta alkaen.
Tiivis yhteys toimialaan aktivoi tutkimustyötä
Älyrakennukset ovat ajankohtainen ja helposti lähestyttävä aihe, joka kiinnostaa Aallon perusopintojenkin opiskelijoita kiitettävästi. Aihepiiriä esittelevälle Intelligent buildings –johdantokurssille osallistuu vuosittain noin 50 opiskelijaa. Älyrakennuksiin liittyvät kurssit ovat herättäneet myös paljon kiinnostusta kansainvälisesti. Kiinnostus näkyy myös lukuisina kanditöinä.
Tohtorikoulun saaman joustavan rahoituksen etuna on professori Ketomäen mukaan mahdollisuus suunnata resursseja pitkäjänteisesti opetuksen kehittämiseen. Hanke- tai projektirahoituksessa keskitytään aina väistämättä tarkasti ennalta määrättyihin tavoitteisiin, mutta väljemmin määritelty rahoitus antaa varaa tarveharkinnalle – muun muassa sen miettimiseen, miten koulutusohjelman opetuskokonaisuus saadaan toimialan tarpeita vastaavaksi. Konkreettisena esimerkkinä viime vuosilta hän mainitsee kehittämisen, jota on tapahtunut sähköasennusten opetuksessa.
Toinen merkittävä pitkäkestoisen rahoituksen hyöty on Ketomäen mukaan ennustettavuus. Kun jatko-opinnot kestävät keskimäärin neljä vuotta, on tärkeää että rahoitus on olemassa koko opintojen ajan. Rahoituksella mahdollistetaan siten myös vilkas tutkimustoiminta, ja älyrakennusten tohtorikoulu onkin Aallon aktiivisimpia tutkimusohjelmia.
– Pitkäaikainen rahoitus ja sen väljä viitekehys antavat mahdollisuuden kehittää yliopiston kursseja. Jatko-opiskelijoille se tarkoittaa vapautta kurssien toteuttamisessa, Ketomäki sanoo. – Opetukseen on mahdollista tuoda mukaan ajankohtaisuutta myös tutkimuksellisesta näkökulmasta.
Jatko-opiskelijoiden työskentely alan yrityksissä tuo hyötyjä myös yrityksille: ne kuulevat uusimmasta tutkitusta tiedosta, ja jatko-opiskelijat puolestaan syötteitä ja ideoita uusiksi tutkimusprojekteiksi. Tutkimusprojektien kautta osaamista siirtyy myös perusopetukseen.
Rahoitus mahdollistaa yhteiskunnallinen vaikuttaminen
Professori Heikki Ihasalo näkee STEKin rahoituksen laajentavan mahdollisuuksia myös yhteiskunnalliseen vaikuttamiseen. Rakennusten energiatehokkuusdirektiivin uudistumiseen liittyvään regulaatioon vaikuttaminen, sen ennakoiminen ja siihen sopeutuminen on tärkeää Suomen erityislaatuisuudenkin takia. Älyrakentaminen Suomessa on maailmanluokan kehityksen etunenässä, vaikka vaativat ilmasto-olosuhteet asettavat rakentamiselle erityishaasteita.
Aalto-yliopisto osallistui aktiivisesti rakennusten älykkyyttä kuvaavan SRI-älyvalmiusindikaattorin suunnitteluun yhteistyössä ympäristöministeriön kanssa ja on ollut mukana nyt kun indikaaattoria nyt testataan erilaisten rakennusten arviointiin. Suunnittelun ja testauksen avulla varmistetaan, että indikaattori soveltuu myös Suomen ja muiden pohjoismaiden olosuhteisiin.
Pitkän tähtäimen joustavaa rahoitusta
Aalto yliopiston viisivuotinen Älykäs talotekniikka ja älyrakennukset – hanke saa Sähkötekniikan ja energiatehokkuuden edistämiskeskus STEK ry:ltä vuosittain 180.000 euroa, jatkaen STEKin aiempaa rahoitusta Aalto yliopistolle.
STEK teki ensimmäisen lahjoituksen Aalto yliopistolle jo vuonna 2011, ja osallistui Aallon yksityiseen rahoitukseen kertaluontoisella 800.000 euron lahjoituksella. Vuosina 2016-2021 STEKin tuki jatkui 100.000 euron suuruisena vuosittaisena projektirahoituksena, jolla osaltaan mahdollistettiin sähkötekniikan laitoksen professuuri. Kun projektirahoituskausi lähestyi loppuaan, alkoi kypsyä ajatus älyrakennusten tohtorikoulusta.
– STEKin tavoitteena on toimia mahdollistajana ja katalyyttina uusille avauksille, tarjota tutkimuslaitokselle vapausasteita niin opetuksen kehittämiseen kuin uusien tutkimushankkeidenkin löytämiseen, toimitusjohtaja Timo Kekkonen sanoo. – Aallon aktiivinen tohtorikoulu on hyvä esimerkki toiminnasta, jonka rahoittamiseen alalla on vankka tuki.
