Uutiset

Hukkapuusta kantavaksi rakenteeksi – yksinkertainen laskelma voi muuttaa tapaa, jolla hyödyntää luonnonmuodostunutta puuta

Arkkitehti Jaakko Torvinen on tutkinut haarautuneita ja kaarevia tukkeja, jotka voisivat soveltua kantaviksi rakenteiksi. Ensimmäiset orgaanisen muotoisen puun rakenteelliset laskelmat ja testitulokset on nyt julkaistu. Tutkimuksen tarkoituksena on kannustaa teollisuutta hyödyntämään paremmin hukkapuuta.
Hämärä puuhuone, vaalea puupylväs ja kapea ikkuna, josta näkyy sumuinen mänty ulkona
Puusaunassa on käytetty erilaista hukkapuuta. Kuva: Päivi Tuovinen

Aalto-yliopiston tutkija, arkkitehti Jaakko Torvinen haluaa saada orgaanisen muotoisen puun hyötykäyttöön rakennusteollisuudessa. Hän on kollegoidensa kanssa tuoreella tutkimuksellaan osoittanut, kuinka hyvin tavanomaisilla laskentamenetelmillä voidaan arvioida erimuotoisten tukkien kantavuus.

”Kantavuuden arvioimiseen voidaan itse asiassa käyttää tyypillistä laskentakaavaa. Yllättävää on se, ettei kukaan ole tehnyt tätä aiemmin", Torvinen sanoo.

Torvisen mukaan puu- ja rakennusteollisuus on lähtenyt siitä olettamuksesta, että paras materiaali käytetään sahatukkeihin.

”Olemme tottuneita ajattelemaan ainoastaan standardoituja lankkuja tai palkkeja. Tämä selittää, miksi kukaan ei ole koskaan tarkastellut puunrunkoa ja keksinyt tapaa sen lujuuden arvioimiseksi.”

Nykykäytännön tuloksena on materiaalihukkaa, jota Torvinen pitää järkyttävänä.

”Jos puu ei sovellu sahatukiksi, se menee sellupuuksi tai energiapuuksi”, hän sanoo. 

Nykyään jopa miljoonia tonneja puuta hukataan, vaikka sitä voitaisiin hyödyntää rakentamisessa toimivina, taloudellisesti kannattavina ja esteettisesti houkuttelevina vaihtoehtoina. Torvisen ensimmäiset kuormitustestit luonnonmuotoisille pyöreäpuupylväille (kaarevat, kaksoiskaarevat tai haarautuneet raakapuun muodot) osoittavat, että vakiintuneita menetelmiä voidaan soveltaa myös niiden kantokyvyn laskemiseen.

"Yhdistettynä digitaalisiin suunnittelu- ja valmistusmenetelmiin tällainen tutkimus avaa mahdollisuuksia hyödyntää aiemmin rakentamisen näkökulmasta hukkaan jääneitä materiaaleja uusilla tavoilla", Torvinen toteaa.

Lopullisena tavoitteena on päästä realistiseen ja taloudellisesti kannattavaan suureen tuotantomittakaavaan, vaikka jokainen puunrunko tarvitseekin räätälöintiä.

”Hintatietoiset kuluttajat ovat valmiita luopumaan vakiopuun käytöstä, mikäli edullisempia vaihtoehtoja on tarjolla. Siksi haluan raivata tietä ja poistaa esteitä, jotta teollisuus voi ottaa käyttöön myös luonnonmuodostuneen puun tarjoamat mahdollisuudet”, hän pohtii.

Torvisen viimeaikaiset projektit osoittavat, kuinka visuaalisesti houkuttelevaa on käyttää oksaisia, haarautuneita tai hiiltyneitä orgaanisen muotoisia pylväitä ja kokopuuelementtejä. Arkkitehti vastasi Helsingin Pikku Finlandian suunnittelusta, ja hänen hidasta elämää juhlistava saunarakennus Puusauna voitti vuonna 2026 arvostetun Wallpaper* Design Award -palkinnon.

Torvinen toivoo, että hänen uusin tieteellinen artikkelinsa täydentää näitä upeita esimerkkejä. Tutkimus tarjoaa ensimmäiset käytännön laskelmat, jotka vievät meidät askeleen lähemmäksi orgaanisen muotoisen puun teollista hyötykäyttöä.

”Tulevissa projekteissa, kun suunnittelija tai asiakas haluaa rakennukseen orgaanisen muotoista puuta, sitä ei pidetä heti vitsinä, vaan se otetaan huomioon yhtä laillisesti kuin mikä tahansa muu suunnitteluehdotus”, Torvinen toivoo.


Yhteystiedot: Jaakko Torvinen, arkkitehti ja väitöskirjatutkija, jaakko.torvinen@aalto.fi

Tieteellinen artikkeli: Torvinen Jaakko, Töpler Janusch, Fink Gerhard & Kuittinen Matti, (2026). ‘Structural Potential of Curved and Bifurcated Misfit Wood Logs’. Wood Material Science and Engineering https://doi.org/10.1080/17480272.2026.2679658

Koelaitteisto, puristuksessa oleva pitkä metallisauva kaartuu ylös ruudukkopohjan ja merkintänuolien päällä
Puun perusmuoto ja kaarevuuspoikkeama (kaarevuusvirhe) mitattiin käsin ja kuvankäsittelyn avulla. Puristuskuormitus ja puun muodonmuutos puristuksen aikana mitattiin venytysanturien avulla.
  • Päivitetty:
  • Julkaistu:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Metallikuulat geometrisella lankaverkolla, kehys vaaleaa puuta ja neljä hopeista ruuvia
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Pitsinnypläyksellä voidaan valmistaa muotoaan muuttavia tekstiilirakenteita

Tutkijat ovat kehittäneet pitsinnypläykseen perustuvia tekstiilirakenteita, jotka voivat muuttaa muotoaan ympäristön muutosten seurauksena. Tutkimuksessa yhdistyvät perinteinen käsityötekniikka, aktiiviset materiaalit ja tietokonemallinnus.
Gloria Dal Santo (kesk.) ja väitöstyön ohjaajat, prof. Sebastian Schlecht (vas.) ja prof. Vesa Välimäki (oik.) vastaanottivat voittodiplomin MIT-yliopiston musiikkitalossa.
Palkinnot ja tunnustukset, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Aallon akustiikan laboratorion tutkimusryhmälle DAFx 2026 -konferenssin parhaan artikkelin palkinto

Palkittu artikkeli uudistaa suositun shimmer-kaikuefektin, joka on tunnettu ilmavasta, sävelkorkeutta muuntavasta tekstuuristaan.
Lähikuva monimutkaisesta kultaisen värisestä koneesta, jossa on erilaisia johtoja ja liittimiä.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Mitä kvantti tarkoittaa?

Kaksi Aallon kvanttitutkijaa valottaa kiehtovaa maailmaa, jossa mahdottomalta kuulostava on täysin tavallista.
Samu Taulu
Nimitykset, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Samu Taulu kehittää uuden sukupolven aivomittauksia

Neurostimulaation ja neurokuvantamisen professori Samu Taulu rakentaa tarkempia menetelmiä aivojen ymmärtämiseen.