TÉMATA DOKTORSKÝCH STUDIÍ SCHVÁLENÁ VĚDECKOU RADOU FAST VUT DNE

Transkript

1 PŘIJÍMACÍ ŘÍZENÍ NA FAST VUT V BRNĚ PRO AKADEMICKÝ ROK STUDIJNÍ PROGRAM: STAVEBNÍ INŽENÝRSTVÍ OBOR PST TÉMATA DOKTORSKÝCH STUDIÍ SCHVÁLENÁ VĚDECKOU RADOU FAST VUT DNE Rok Název Návrh opatření pro snížení rizika degradace múmií kapucínské hrobky v Brně. Možnosti zvýšení retenčních schopností plochých střech Metodika stanovení součinitele kapilární vodivosti stavebních materiálů Koncepce Smart City a Smart Regions v oblasti energií Angl. výuka tace Ústav Obor Školitel Vhodná geologická skladba půdy v podloží kostela a neobyčejně důmyslný systém vzduchových průduchů umožnily v historii přirozenou mumifikaci nebožtíků, kteří sem byli pohřbíváni. Během několika rekonstrukcí byly původní průduchy poškozeny či zasypány. V současné době je několik mumií poškozeno působením mikroorganismů. Náplní práce je návrh opatření vedoucí k nápravě vnitřního prostředí a znovuobnovení původního vhodného mikroklimatu. Při práci bude využito moderních diagnostických metod a numerických modelů. Tématem disertační práce bude komplexní analýza možností zvýšení retenčních schopností plochých střech a úpravy odtokových faktorů. Součástí práce bude ověření pomocí full-scale experimentů. Experimentální zjišťování součinitele kapilární vodivosti stavebních materiálů při gradientu vlhkosti a jeho modelování metodou sítí. Aplikace součinitele kapilární vodivosti stavebních materiálů v tepelně technických výpočtech. Vytvoření metodického postupu pro strategii správy obcí a měst pro při plnění programu SMART City a Smart Regions v oblasti energetiky. Objektové modelování budov v regionu, spolupráce s Centrem kompetence Smart Regions na FAST. Schv. OR dne PST PST Bečkovský David PST PST Bečkovský David PST PST Fuciman Ondřej Simulace energetického chování budov s téměř nulovou spotřebou energie a budov s přebytkem energie Teoretické modelování a experimentální měření energetického chování budov s téměř nulovou spotřebou energie zařazených jako pilotní projekty v projektu TAČR CK Smart Regions. Inteligentní řízení systémů TZB v budovách Přenos tepla při vícefázovém proudění pro využití v prvcích TZB Energetické hodnocení technologických celků Výzkum inteligentních systémů řízení systémů technických zařízení budov. Zaměření na energetickou efektivnost, kvalitu vnitřního prostředí a tvorbu datových vstupů pro řídící systémy s využitím dynamického modelování chování budov a systémů TZB. Inteligentní distribuce energie mezi budovami. Teoretický výzkum kondenzace vodní páry v prvcích TZB, stanovení součinitelů přestupu tepla na straně vody a vodní páry vhodnými metodami a s využitím numerické CFD simulace. Energetické hodnocení technologických celků (např. čistíren odpadních vod, lázeňské technologie, technologie zimních stadionů). Analýza technologických procesů, popis teoretického modelu provozu, analýza okrajových podmínek, citlivostní analýza, potenciál energetických úspor, benchmarking komponentů systému, kritéria hodnocení a využití energie z obnovitelných zdrojů.

2 Simulace řízení chování pokročilých vytápěcích a chladicích systémů Výzkum zaměřený na modelování a simulace dynamického chování budov a systémů TZB, minimalizace a analýza možných chyb a nepřesností během simulovaného provozu, analýza energetické efektivity systémů chlazení a vytápění. Využití metody hardware-in-the-loop v oblasti technických zařízení budov. Využití odpadního tepla v soustavách TZB Současné technologie umožňují využití odpadního tepla v soustavách TZB (stokový výměník, odpadní teplo z chlazení a další.)pro progresivní využití tohoto druhu tepla je nutné sestavit a ověřit výpočtové algoritmy. Tyto algoritmy je posléze nutné ověřit a verifikovat na reálných soustavách. Modelování energetické bilance budov Modelování energetické bilance budov s využitím moderních výpočtových postupů. Analýza problematiky, tvorba matematického modelu, verifikace matematického modelu na reálných objektech. Vývoj konstrukčního systému pro energeticky úsporné bytové domy na bázi dřeva Aplikace recyklovaných materiálů v nízkoenergetických a pasivních domech - trvale udržitelný rozvoj Řešení vybraných dílčích částí při vývoji nového stavebního systému pro nízkoenergetické vícepodlažní objekty, využívajícího konstrukční panel slepený z tuhé izolace a opláštění OSB deskami. Cílem tématu je návrh a posouzení stavebních konstrukcí s využitím progresivních materiálů z druhotných surovin v pasivních domech. Cíl je iniciován potřebou optimálního využití energie, druhotných surovin a trvale udržitelného rozvoje. Eliminace imperfekcí progresivních materiálů Systemizace vad a poruch konstrukcí Téma je iniciováno absencí jednotné kategorizace vad a poruch stavebních objektů. Cílem je vytvořit souhrn imperfekcí stavebních objektů, s možností aktualizace. Kategorizace bude základem pro algoritmy vyšetřování vad a poruch. Bude zpracována digitálně s aplikací vhodného software Zpřesněná analýza konstrukčních detailů pasivních a nízkoenergetických domů Optimalizace podlah v mokrých provozech Teoretická analýza nestandardních konstrukčních detailů pro návrh opláštění pasivních domů. Zpřesněná analýza bude zpracována s využitím modelování v programu Fluent a Ansys. Dílčím cílem práce bude optimalizace a metodika zdůvodněného návrhu konstrukčních detailů s využitím v praxi Optimalizace podlah v mokrých provozech. Závislost sklonu nášlapné vrstvy a smykového tření podlahy. Návrh metodiky měření sklonu podlah z hlediska bezpečnosti užívání. Návrh závislosti drsnosti povrchu nášlapné vrstvy na odtékání povrchové vody. TZB PST Horák Petr TZB PST Horák Petr TST PST Kovářová Barbora Optimalizace stavebnětechnologických procesů se zaměřením na zastřešení budov Práce je zaměřena na analýzu, zhodnocení a optimalizaci stavebně-technologických procesů během výstavby dle zásad trvale udržitelné výstavby. Jedná se o inovaci stavebně-technologických postupů v procesu zastřešování budov. Cílem je zoptimalizovat proces zastřešení z hlediska organizace práce a nasazení mechanizace. TST PST Mohapl Martin Optimalizace provětrávaných fasádních systémů Experimentální analýza a navrhování vícevrstvých provětrávaných fasádních systémů. Monitoring vlivu větrané vzduchové mezery na vnitřní mikroklima objektu. PST PST Novotný Miloslav Technika jako inspirační zdroj architektury Výzkum a vývoj akumulace tepla při změnách skupenství Od dob průmyslové revoluce se technika stala nejen samozřejmou součástí architektury, ale také významným zdrojem její inspirace. Stála u zrodu moderního hnutí a její zásadní vliv působí až do současnosti. Práce se soustředí na proměny vztahu techniky a architektury od konce 18. století po dnešek. ARC PST Nový Alois PST PST Ostrý Milan

3 Stavebně fyzikální aspekty tubusových světlovodů Tubusové světlovody se ve stavebnictví používají již několik desítek. Aby se mohli i nadále používat jsou kvůli zvyšujícím požadavkům neustále vylepšovány, což má za následek zhoršení jejich fyzikálních vlastností, nebo zvýšení ceny. Proto by bylo vhodné vytvořit ucelený přehled o stavebně fyzikálních (o ekonomických aspektech lze též uvažovat) aspektech tubusových světlovodů, který může být založen na dlouhodobém monitorování a počítačových simulací stavebně fyzikálních veličin. Popis dlouhodobého chování recyklovaného kompozitního tepelně izolačního při dlouhodobém zatížení S možností využití kompozitů z recyklovaných polymerů, např ve formě tepelně izolačního bloku v patě zdiva, vzniká potřeba popsat jejich chování při dlouhodobém zatížení. Popis chování je též podmíněn i způsobem namáhání. Zejména tlakové namáhání je pro uvedenou skupinu materiálů specifickým způsobem zatížením. Popis bude realizován pomocí reologických modelů, které budu odvozeny na základě experimentálního monitoringu na prototypech zkušebních vzorků budou ověřeny FEM matematickým modelováním. Analýza prefabrikovaných zděných panelů S ohledem na možné využití zdících bloků v rámci prefabrikace je vhodné se zabývat i otázkou analýzy prefabrikovaných zděných panelů. Analýza bude primárně provedena na základě numerického modelování (FEA) doplněného o experimentální zkoušení. Rozvoj detailů konstrukčních styků systému prefabrikovaných zděných panelů S ohledem na vyvíjený nový systém prefabrikovaných zděných panelů se je nutné v rámci procesu prefabrikace resp. výstavby zabývat i otázkou rozvoje detailů konstrukčních styků. V rámci práce se předpokládá společné využití experimentálního zkoušení s numerickým modelováním (FEA). Téma se zabývá rozvojem možného využití odpadních kontejnerů v rámci výstavby objektů konstrukcí pozemních staveb. V rámci řešení tématu se předpokládá rozvoj skladeb konstrukcí, definování a rozvoj konstrukčních systémů a detailů styků nosných částí. Při práci bude snaha využít jak numerické modelování tak také experimentální testování v měřítku 1:1 popř. v jiném měřítku s využitím modelové podeobnosti. Využití odpadních kontejnerů v rámci výstavby Rozvoj spřažených konstrukcí využitelných při rekonstrukcích objektů občanské výstavby V rámci rekonstrukcí objektů občanské výstavby je v některých případech nutné provádět sanaci popř. zvýšení únosnosti dřevěných trámových stropních konstrukcí. Jednou z možností je vytvoření spřažené dřevo-betonové konstrukce využívající OSB desek. V rámci řešení tématu se předpokládá využití metody experimentálního zkoušení v kombinaci s numerickým modelováním (laboratorní statické a dynamické zatěžovací zkoušky, způsobu spřažení... ). Energetické potřeby a účinnosti soustav technického zařízení budov Požadavky na snižování spotřeby energie v budovách vyvolávají potřebu zvyšování účinnosti technických systémů. Studium bude orientováno na teoretické hodnocení účinnosti dle evropských norem a směrnic, na monitoring stávajících systémů a jejich částí a experimentální zjišťování jejich účinnost. Předpokládaným výsledkem bude také vytipování cest ke zvyšování účinnosti moderních systémů techniky prostředí. TZB PST Počinková Marcela Hydraulika atypické potrubní sítě ve vzduchotechnice Práce se zabývá výzkumem fyzikálních jevů souvisejících s prouděním vzduchu v uzavřeném atypickém tvaru a rozměru vzduchotechnického potrubí.součástí práce budou teoretické a experimentální metody řešení s ohledem na výsledný analytický popis problému spolu s výstupy pro využití v praxi při návrhu potrubních rozvodů vzduchotechniky. TZB PST Rubina Aleš

4 Aerosolové a mikrobiální znečištění vzduchotechnických systémů Práce se zabývá analýzou a následným návrhem opatření pro eliminaci znečištění vzduchotechnických systémů. Metody řešení budou teoretické a experimentální, výsledkem budou metodické výstupy pro montáž a provozování systémů v praxi. TZB PST Rubina Aleš Simulace proudění vzduchu a transportu znečišťujících látek v budovách Téma doktorské práce je zaměřeno na aplikaci a ověření teoretických metod výzkumu proudění vzduchu v budovách a vnější aerodynamiky budov se současným transportem znečišťujících látek. K simulacím je možné využít softwary Fluent, CFX, nebo OpenFOAM. Výzkum prvků a systemů technických zařízení budov vytápění, větrání, chlazení (HVAC) - směřující k dosažení tepelného komfortu v budovách při minimální provozní energetické náročnosti. Výzkum systémů HVAC bude zaměřen na optimalizaci jejich návrhu a provozování s využitím nízkopotenciálního tepla a chladu. Výzkum bude prováděn v teoretické rovině vývojem matematicko-fyzikálních modelů využívajících a v rovině experimentální pak laboratorními experimenty a měření in situ metodou PIV. Výzkum prvků a systemů technických zařízení budov Systémy využívání tepla země pro vytápění a chlazení budov Doktorská práce je zaměřena na výzkum využití energie země pro účely vytápění a chlazení. Náplní práce bude teoretický a experimentální výzkum tepelné interakce budovy s podzákladím a návrh optimálních zemních a základových výměníků. Cílem je zefektivnit získávání geotermální energie z prvků základových konstrukcí a vytvořit metodiku pro jejich navrhování v ČR. K simulacím je možné využít softwary CalA, TRNSYS, ANSYS Fluent. Modelování a simulace budov a inteligentních měst. Doktorská práce je zaměřena na modelování a simulace budov a inteligentních urbanistických celků. Efektivní využití a umístění prvků vzduchotechniky, vytápění a chlazení v budovách a jejich optimální řídící systém. Systémy, zařízení a strategie pro akumulaci energie. Doktorská práce je zaměřena na optimalizaci tepelně aktivovaných stavebních konstrukcí (TAK) sloužících k vytápění a chlazení budov. Předpokládá se využití simulačních metod, laboratorního experimentu a měření insitu. Cílem je stanovit doporučení pro navrhování a řízení optimálních TAK. K simulacím je možné využít softwary CalA, TRNSYS, ANSYS Fluent. Optimalizace tepelně aktivovaných stavebních konstrukcí Stavebně technologické aspekty realizace budov z lepených sendvičových panelů Téma se zabývá řešením stavebně technologických aspektů jako např. postup výstavby, pracnost, finanční náklady, řešení vybraných konstrukčních detailů apod při vývoji nového stavebního systému v podmínkách České republiky pro výstavbu vícepodlažních objektů využívajících konstrukční panel slepený z tuhé tepelné izolace a opláštění OSB deskami. TST PST Šlanhof Jiří Studium tepelně-izolační vlastnosti tenkých vzduchových vrstev s reflexními povrchy Studie vlastností tepelně izolačních termoreflexních fóliových izolací a jejich použití ve stavebnictví, pasivních a energeticky úsporných domů, výrobních hal, sportovišť aj. Předmětem je studium transportních jevů šíření tepla strukturou termoreflexních izolantů, jejich fyzikální vlastnosti i porovnání s klasickými izolanty. Téma obsahuje ověření konstrukčních způsobů zabudování tepelných izolací do staveb. PST PST Šťastník Stanislav

5 Výzkum vlastností materiálů pro použití ve vysokoteplotním solárním tepelně-akumulačním zásobníku Analýza působení EMW záření na stavební látky Účinnost a užitné vlastnosti solárního tepelně-akumulačního zásobníku jsou vázány na použité tepelně-akumulační materiály a způsob využívání vnitřní energie. Teplota pracovního média podmiňuje míru ztrát. Předmětem studia jsou vhodné materiály pro konstrukci solárního tepelně-akumulačního zásobníku (sensible heat, phase change materials), jejich fyzikální vlastnosti. Cílem je jak modelový, tak i experimentální důkaz funkční schopnosti. Jedná se o experimentální sledování působení mikrovlnného záření na stavební látky. Sledování teplotních polí v závislosti na vlhkosti a druhu stavební látky a na intenzitě mikrovlnného záření. Numerické simulace těchto dějů. PST PST Šťastník Stanislav PST PST Šuhajda Karel