Kunnskapsoverføring fra astrofysikk til byggenæringen

Kunnskapsoverføring fra astrofysikk til byggenæringen

Astrofysiker og forsker Ingunn Burud ved NMBU overfører kunnskap om materialers strålingsegenskaper brukt i astrofysikk til byggenæringen. – Bruk av avansert spektral bildeanalyse kan endre måten vi planlegger byer og drifter bygg på i fremtiden, forteller Burud.

  • Teknologi
Motta nyhetsbrev fra Fremtidens Byggenæring

Sammen med professor og bygningsfysiker Thomas Kringlebotn Thiis bygger Ingunn Burud opp en internasjonal forskergruppe som kombinerer moderne forskningsmetoder og erfaringer fra romforskningen til byggenæringen. Formålet er å benytte spisskompetanse fra forskningen i begge sektorene til konkrete, samfunnsnyttige formål i byggenæringen.

[factbox id="1"]

Forskerteamet fra Norges miljø- og biovitenskaplige universitet (NMBU) benytter ulike bilde- og måleteknikker som kombineres med bildeanalyse, statistiske metoder og 3D-modellering av bygg og byrom. Alt etter hva man ønsker å oppnå rent praktisk.

– Tidligere har jeg arbeidet med disse verktøyene i utforskningen av det ytre rom, nå benytter jeg dette i bygg og urbane områder. Det er spennende, sier førsteamanuensis Burud.

Arbeid i NASA

Burud har erfaring fra tidligere arbeid i NASA og Hubble-teleskopet. Thiis har lenge benyttet avansert ingeniørkunnskap og beregningsmetodikk i utdanningen til byggenæringen og egen forskning. I april tok forskerduoen fra NMBU med seg en drone med flere forskjellige sensorer til Aten, der de kombinerte skanninger med metoder fra matematikk, informatikk og teoretisk fysikk. I sentrum av metropolen gjennomførte de innledende forskningsforsøk i samarbeid med greske forskerkolleger, de første skritt mot en større forskningssøknad.

– Vi dro til Aten fordi Hellas har et internasjonalt sterkt forskningsmiljø innen bygningsfysikk og særlig mikroklima i byer, som vi ønsker å samarbeide med i fremtiden. Dessuten målte vi i byområder der myndighetene i byen allerede hadde satt i gang forskning og dokumentasjon innenfor temaet varme byområder, såkalte Urban Heat Islands. Vår oppgave i denne omgang var å kombinere dronebilder i flere bølgelgengdeområder med tradisjonelle bakkeobservasjoner, for å se hvordan eksisterende bystrukturer i kombinasjon med ny materialbruk kan bidra til å redusere overoppheting i store byer. Overoppheting er et tema som er voksende i områder med økende klimaendringer, forteller Burud og Thiis.

Thiis forteller at de greske forskerne lenge har arbeidet med tradisjonelle punktmålinger i byen, som ikke gir nok informasjon. I dette tilfellet skal NMBU-forskerne med sitt utstyr utfylle grekernes observasjoner. Samlet vil det internasjonale teamet kunne gi svært presis dokumentasjon på hvordan rehabiliteringen av et bytorg påvirker mikroklima og komfort. Burud tar med seg metodikk og utstyr som komplementerer både Thiis og den greske forskningen.

[img id="1"]

– Det er i byene den globale oppvarmingen vil bli størst, derfor vil de nye metodene vi benytter sammen med annen kjent kunnskap være viktig. Resultatene våre vil kunne bidra til å gi byplanleggere og arkitekter gode analyseverktøy for planlegging av fremtidens byer. Eksempelvis vil prosjektet i Aten gi kunnskap omkring det å utvikle mer levelige bysentra og unngå torg som er overopphetet. Metoden Athen by har satt i gang, er å benytte nye materialtyper for å ”kjøle ned” områder der folk ferdes, forteller Thiis.

Redusere absorbsjon

Det norsk-greske forskerteamet gjorde målinger på et torg der man allerede har gjort forsøk med kombinasjonsløsninger, med skygger fra segl av gjennomhullet vevd metall og såkalt ”kald asfalt” og ”kald maling”. Hensikten med å bruke disse elementene er å skape skygger samt redusere absorbsjon av varmestråling fra sola inn i de ulike overflatene på vegger og gateplan.

– Å skaffe oss kunnskap fra disse prosjektene er viktig og verdifullt, fordi det er i byene flest bor og flest dødsfall skjer på grunn av overoppheting. Mens vi var i Athen døde 200 mennesker i byer i India i en hetebølge. Hvert år dør det mennesker i Europa på grunn av opphetede byer. Nå har vi verktøy som kan gi byutviklerne bedre muligheter til å planlegge byer, forteller Burud.

[img id="2"]

Forskergruppen benytter blant annet termografi-kamera montert på droner, noe som åpner opp for nye muligheter for lokalisering og inspeksjon av bystrukturer og bygg. Teknologien gir gruppen muligheter til å se nye sammenhenger, og kombinere dette med ulike parametere som planleggere og byggenæringen har behov for, og som i fremtiden kan gi bedrifter som tar dette i bruk, nye konkurransefortrinn.

Termografering er en metode for å avlese temperatur på en overflate. Dette blir gjort med et såkalt IR-kamera, eller termokamera som er sensitivt for infrarød stråling. Nær infrarød (NIR) refleksjonsstråling kan brukes til å estimere kjemiske, fysiske og mekaniske egenskaper til materialer. Kombinert kan disse to metodene gi nyttig informasjon til ingeniører og planleggere.

[factbox id="2"]

Droneteknologi

Termografering brukes ofte som et verktøy i undersøkelser av bygninger for å avdekke unødvendig varmetap i elektriske anlegg, for å oppdage varmgang eller på andre områder der temperaturforskjeller kan gi en indikasjon på problemer. Termografering er ikke et nytt fagfelt i Norge. Takstmenn, utbyggere og andre har tatt i bruk byggtermografering som et verktøy i sitt yrke. På elektrosiden har termografering vært benyttet som del av internkontrollen av elektriske anlegg.

Thiis forteller at droneteknologien kan benyttes på flere områder innen bygg- og anleggsnæringen. Lenge har han sammen med kolleger på NMBU benyttet droner og IR kamera til kartlegging av energibruk og -tap i bygg. Selv har han dessuten benyttet droner til å kartlegge snøforhold rundt bygninger og i terrenget. Bruk av droner, mener Thiis, kan utvikles til å bli spesielt nyttig ved ulendt terreng der manuelle inspeksjoner kan utløse snøras. Et annet pågående prosjekt er skanning av eksisterende bygg med ulike sensorer for å avdekke vedlikeholdsbehov.

Thiis og Burud forteller at den økende bruken av metoder fra matematikk, informatikk og teoretisk fysikk i utforskningen av problemstillinger kan gi nye muligheter i byggenæringen.

[img id="3"]

– Bruk av såkalte numeriske beregninger og simuleringer er voksende i dagens vitenskap. Dette skyldes store fremskritt innen eksperimentelle teknikker, der man kan kombinere store datamengder, med nye metoder innen matematisk modellering, sier de.

– Teknologien har et stort potensial også for vedlikeholdet av bygg i drift. Å sende en drone med rett skanneutstyr kan erstatte manuell tilsyn, noen ganger på en bedre måte. Et annet område vi vil kunne se droner i inspeksjonssammenheng, er bygg der det danner seg istapper. Det vil være enkelt å avdekke dette, slik at man unngår skader i forbindelse med takras, forteller Thiis.

BÆREKRAFT/17. oktober 2018

Saga Wood et miljøvennlig alternativt til trykkimpregnerte materialer

– Vi er her fordi vi tror helt og fullt på å at også i byggenæringen vil det settes krav til en mer miljøvennlig bransje. Dette ligger i vår DNA å arbeide miljøvennlig, sier Lars Høymann Kristensen fra Saga Wood. Les hele saken

BUILDING GREEN/17. oktober 2018

Building Green feirer Oslo sin status som miljøhovedstad

Møtestedet Building Green ble etablert i 2011, og har stadig vokst og blitt viktigere for Skandinaviske utbyggere. Nå er Building Green Norden største møtested for bærekraftig bygg og arkitektur. Møtestedet tar opp viktige utfordringer for bærekraftige nybygg og rehabilitering av eldre bygg. I København i fjor, ble utstillingen og konferansen besøkt av rundt 8 000 mennesker. Les hele saken

Til toppen