Turvalliset rakennukset

Turvallisuus on yksi ihmisen perustarpeista ⁽⁴²⁾, ja rakennukset ovat olemassa tarjotakseen ihmisille turvallisen suojan ympäristöltä. Ympäristöstä on kuitenkin tulossa entistä ankarampi. Ilmastonmuutos voimistaa äärimmäisiä sääilmiöitä, kaupungistuminen pahentaa rakennuspalojen seurauksia ja digitalisaatio lisää kyberturvallisuusuhkia. Samaan aikaan uudet tekniikat tekevät tuloaan rakennuksiin tuoden uusia turvallisuusriskejä.

Äärimmäiset sääilmiöt voimistuvat. Esimerkiksi USA:ssa yhdeksän kymmenestä sateisimmasta vuodesta vuosina 1910-2024 on sattunut vuoden 1995 jälkeen ⁽⁴³⁾. Maailmanlaajuisesti vuonna 2023 sattui 170 tulvakatastrofia, kaksinkertainen määrä verrattuna 1990-luvun keskiarvoon ⁽⁴⁴⁾. Lisäksi pyörremyrskyjen voimakkuus on kasvanut merkittävästi, ja lisäys USA:ssa on ollut merkittävä viimeisten 30 vuoden aikana ⁽⁴⁵⁾.

Kaupungistuminen voimistaa rakennustulipalojen vaikutusta. Kun alueella asuvien ja työskentelevien ihmisten määrä kasvaa, rakennustulipalojen seurauksista tulee entistä tuhoisampia. Tämä trendi näkyy jo Yhdysvalloissa, missä muiden kuin asuinrakennusten tulipalot ovat lisääntyneet 27 % ja tulipaloihin liittyvät kuolemat 83 % viimeisen vuosikymmenen aikana.⁽⁴⁶⁾.

Rakennusten digitalisaatio lisää myös niiden alttiutta kyberhyökkäyksille. Kasperskyn mukaan lähes 40 % tietokoneista, joita käytetään älykkäiden rakennusautomaatiojärjestelmien hallitsemiseen, on kohdistunut ilkivaltaisia kyberhyökkäyksiä ⁽⁴⁷⁾. Hyvä esimerkki näennäisesti merkityksettömän IoT-laitteen aiheuttamasta mahdollisesta vahingosta on kasino, johon hyökättiin sen aulan akvaariossa olleen älylämpömittarin kautta, mikä mahdollisti pääsyn pelaajatietokantaan ⁽⁴⁸⁾.

Lopuksi uudet tekniikat tuovat uusia turvallisuusriskejä. Esimerkiksi jäähdyttimissä ja lämpöpumpuissa käytetyt uudet kylmäaineet, joiden lämmityspotentiaali on alhainen, voivat olla syttyviä tai myrkyllisiä. Energian varastointiin käytetyt litiumioniakut aiheuttavat "lämpöryntäyksen" riskin. Tämä prosessi aiheuttaa akun ylikuumenemisen, myrkyllisen kaasun vapautumisen ja mahdollisen syttymisen. Vuonna 2023 Isossa-Britanniassa kirjattiin litiumioniakkuihin liittyvien tulipalojen 46 % kasvu ⁽⁴⁹⁾.

Suunnitteluun ja toimintaan liittyvistä turvallisuusnäkökohdista tulee yhä kriittisempiä sen varmistamiseksi, että rakennukset tarjoavat jatkossakin turvallisen ympäristön asukkaille.

Ennaltaehkäisevät toimet rakennusten suojaamiseksi äärimmäiseltä säältä ovat kustannustehokkaampia kuin tapahtuman jälkeen tehtävät korjaukset. Tulva-alttiilla alueilla rakennuksissa tullaan käyttämään yhä enemmän vedenkestäviä materiaalia, kuten betonia tai PVC-harkkoja, kipsilevyjen ja vanerin sijaan. Alueilla, joilla sademäärä on suuri, tehdään rakennuksiin vahvistettuja kattoja ja rännejä. Pensaspaloherkillä alueilla rakennuksissa käytetään palonkestäviä materiaaleja, turvasulkuja ja sprinklerijärjestelmiä. Pyörremyrskyalueilla rakennukset suunnitellaan kestämään suurempia tuulikuormia ⁽⁵⁰⁾.

Rakennustulipalojen kasvava todennäköisyys ja vakavuus johtavat entistä tiukempiin paloturvallisuusstandardeihin. Edistyneet palonkestävät materiaalit, kuten eristekalvon muodostavat tulenestopinnoitteet ja komposiitit, parantavat palosuojausta. Keskenään yhdistettyjä antureita ja tekoälyä käyttävät palontunnistusjärjestelmät parantavat reaaliaikaista valvontaa ja reagointia. Tulen ja savun leviämistä ilmastointikanavissa hallitaan yhä enemmän motorisoiduilla ilmastointipelleillä, koska mekaaniset ilmastointipellit eivät ole enää riittäviä. Ja sammutusjärjestelmät kehittyvät käyttäen laajemmin vesisumutekniikkaa ja ympäristöystävällisiä sammutusaineita ⁽⁵¹⁾.

Lisääntyneet kyberturvallisuusuhat yhdistettynä entistä tiukempiin säädöksiin, kuten Euroopan kyberresilienssisäädös, lisäävät turvallisten kommunikaatioprotokollien käyttöä rakennusautomaatio- ja säätöjärjestelmissä. Protokollat, jotka hyödyntävät TLS-pohjaisen salauksen ja sertifiointipohjaisen todennuksen kaltaisia tekniikoita, takaavat turvallisen, väärinkäytöltä suojatun kommunikaation laitteiden ja järjestelmien välillä.

Lopuksi uusiin rakennustekniikoihin liittyvät riskit edellyttävät kohdennettuja lieventämisstrategioita. Mekaanisiin laitehuoneisiin, joissa käytetään alhaisen lämmityspotentiaalin kylmäaineita, kuten R-290 (propaani) ja R-717 (ammoniakki), tarvitaan erityiset kaasuanturit. Vastaavasti huoneet, joissa on litiumioniakkuja, varustetaan antureilla, jotka tunnistavat vedyn ja muut vaaralliset kaasut, kuten eteenin, propeenin, metaanin ja hiilimonoksidin ⁽⁵²⁾.