PŘIJÍMACÍ ŘÍZENÍ NA FAST VUT V BRNĚ PRO AKADEMICKÝ ROK 2016-2017 STUDIJNÍ PROGRAM: STAVEBNÍ INŽENÝRSTVÍ OBOR: TÉMATA DOKTORSKÝCH STUDIÍ SCHVÁLENÁ VĚDECKOU RADOU FAST Č. Název Angl. tace Ústav Školitel 1 Návrh opatření pro snížení rizika degradace múmií kapucínské hrobky v Brně. 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. Bečkovský David 2 Možnosti zvýšení retenčních schopností plochých střech 3 Metodika stanovení součinitele kapilární vodivosti stavebních materiálů 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. Bečkovský David Fuciman Ondřej 4 Koncepce Smart City a Smart Regions v oblasti energií 5 Výzkum pilotních projektů budov s téměř nulovou spotřebou energie a budov s přebytkem energie 6 Inteligentní řízení systémů v budovách 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. Teoretické modelování a experimentální měření budov zařazených jako pilotní projekty v projektu TAČR CK Smart Regions. 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. Inteligentní distribuce energie mezi budovami.
7 Využití odpadního tepla v soustavách 8 Teplotně-vlhkostní analýza zabudovaných dřevěných prvků Současné technologie umožňují využití odpadního tepla v soustavách (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. Tématem práce je teplotně-vlhkostní posouzení dřevěných prvků zabudovaných v konstrukcích obvodového pláště budov. Hlavní pozornost bude věnována především konstrukčním detailům vytvoření okapových a štítových přesahů střech s aktuálně používaným nadkrokevním systémem zateplení, porovnání různých konstrukčních variant těchto detailů a jejich optimalizace. Teoretické výpočetní modely budou ověřovány v rámci experimentálního měření na reálné stavbě. Horák Petr Kalousek Lubor 9 Stavby s téměř nulovou spotřebou energie 10 Modelování fyzikálních jevů ve stavebních konstrukcích 11 Metodika pro výběr dodavatelů stavebních materiálů podle norem ISO 9000 12 Komplexní analýza zděných a smíšených konstrukcí Vzhledem ke zvyšující se spotřebě energie, nutnosti udržitelné výstavby a směrnici Evropské unie je třeba navrhovat stavební konstrukce v pasivních domech tak, aby byla snižována energetická náročnost se zkvalitněním vnitřního prostředí. Bude prováděno měření toku energie na nulovém domě a porovnáním s dynamickou simulací s vyhodnocením. Tepelné a další fyzikální jevy ve stavebních konstrukcích budou modelovány za pomocí moderních matematických metod a na základě výsledků nevrženy úpravy pro dosažení optimálního prostředí v budovách. Doktorand se ve své práci bude zabývat jednou z metod systému managementu kvality metodou Quality Function Deployment. Na základě specifických požadavků na vlastnosti stavebních materiálů nad rámec běžného obsahu Prohlášení o shodě bude provádět analýzu významu požadavku zákazníka a navrhne metodiku stanovení hladiny významnosti, resp. váhových koeficientů těchto požadavků. Tato metodika bude zkušebně aplikována ve vybraných stavebních firmách. Tématem disertační práce bude komplexní analýza chování zděných a smíšených konstrukcí z hlediska konstrukčně statického, tepelně technického a požárního. TST Kalousek Miloš Kalousek Miloš Kovářová Barbora Lavický Miloš 13 Výzkum a vývoj prefabrikovaných konstrukcí z kusových staviv 14 Diagnostika stropních desek HURDIS metodami nelineární ultrazvukové spektroskopie Tématem disertační práce bude výzkum a vývoj novodobých prefabrikovaných konstrukcí z kusových staviv. Zkoumána bude možnost využití nelineární ultrazvukové spektroskopie (Nonlinear Elastic Wave Spectroscopy NEWS) pro posouzení statické spolehlivosti konstrukcí z desek Hurdis a pro výstupní kontrolu desek ve výrobně. Metody NEWS se pro vysokou citlivost a přesnější charakterizaci kvality materiálů jeví perspektivní pro oba účely. Lavický Miloš Manychová Monika
15 Aplikace recyklovaných materiálů v nízkoenergetických a pasivních domech - trvale udržitelný rozvoj 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 16 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 17 Zpřesněná analýza konstrukčních detailů pasivních a nízkoenergetických domů 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 18 Optimalizace podlah v mokrých provozech 19 Vliv okolního prostředí na zateplovací systémy obvodového pláště budov 20 Stav a perspektivy zemědělských brownfields se zaměřením na specifika Jižní Moravy 21 Technika jako inspirační zdroj architektury 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. Práce je zaměřena na sledování a následné vyhodnocení fyzikálně-technických vlastností zabudovaných materiálů zateplovacích systémů obvodových plášťů budov při namáhání vnějšími vlivy prostředí. Na základě zjištěných výsledků bude ověřena životnost použitých materiálů a budou navržena nová řešení a doporučení pro sanace a opravy. Změny vlastnických vztahů a přechod na tržní hospodářství po roce 1989 vedly ke kolapsu řady výrobních podniků, včetně zemědělských. Opuštěné objekty, ale i celé areály zemědělské výroby, se staly zdrojem hospodářských, sociálních i ekologických potíží. Jaký je reálný stav a jaké jsou šance na jejich revitalizaci a návrat do kulturní krajiny z hlediska architektury a územního plánování? 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. TST Mohapl Martin ARC Nový Alois ARC Nový Alois
22 Rozvoj reologických modelů kompozitů z recyklovaných polymerů 23 Energetické potřeby a účinnosti soustav technického zařízení budov S možností využití kompozitů z recyklovaných polymerů a rozvojem jejich využití, např. ve formě tepelně izolačního bloku v patě zdiva, vzniká potřeba modifikovat a doplnit stávající reologické modely. Rozvoj modelů je podmíněn i způsobem namáhání. Zejména tlakové namáhání je pro uvedenou skupinu materiálů specifickým způsobem zatížením. Rozvoj modelů bude proveden na základě experimentálního monitoringu na prototypech zkušebních vzorků s následným ověřením FEM matematickým modelováním. 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 experimentálnímu zjišťování jejich účinnost. Předpokládaným výsledkem bude také vytipování cest ke zvyšování účinnosti moderních systémů techniky prostředí. Pěnčík Jan Počinková Marcela 24 Fyzikální jevy při termodynamických úpravách vzduchu 25 Simulace proudění vzduchu a transportu znečišťujících látek v budovách 26 Výzkum prvků a systemů technických zařízení budov Práce se zabývá přestupy a následnými prostupy tepla při termodynamických úpravách tepla chlazením. Doktorand bude řešit problematiku vlivu mokrého chlazení a vlivu vlhkosti vzduchu na výkon chladiče. Taktéž bude zkoumán vliv kondenzace vodní páry při mokrém chlazení na hodnotu obtokového součinitele chladiče. Součástí práce budou teoretické a experimentální metody řešení a metodické výstupy pro využití v praxi. Jako teoretické metody bude použito matematického modelování. 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. Rubina Aleš
27 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. 28 Optimalizace tepelně aktivovaných stavebních konstrukcí 29 Modelování a simulace budov a inteligentních regionů 30 Konstrukční lepené spoje při návrhu a realizaci staveb 31 Optimalizace návrhu lehkých stěn na bazí dřeva v železobetonových skeletech 32 Analýza průtoků a spotřeb vody v mateřských školách 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. 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. Náplní disertační práce je výzkum možností využití lepených spojů při návrhu a realizacích staveb, kdy lepení může plnohodnotně nahradit tradiční mechanické kotvení. Práce bude obsahovat návrh možných oblastí potenciálně vhodných pro využití lepených spojů, návrh lepidel výběrem z běžně dostupného sortimentu na trhu a experimentální ověření jejich vhodnosti na zkušebních vzorcích. Návrhy optimálních skladeb jednotlivých konstrukcí s ohledem na enviromentální stavebnictví, uživatelské vlstnosti a funkčnost dřevostaveb a řešení konstrukčních detailů, zejména v místě napojení na železobetonovu konstrukci. Téma doktorské disertační práce spočívá v měření a vyhodnocení průtoků ve vnitřních vodovodech a spotřeb vody v mateřských školách. Změřené průtoky budou porovnány s výsledky měření prováděných nedávno v Rakousku a bude navržen výpočtový vztah pro stanovení výpočtových průtoků. Na základě změřených spotřeb vody bude zjišťováno rozložení odběru vody v průběhu dne, které má usnadnit dimenzování ohřívačů vody v mateřských školách. TST Šlanhof Jiří Šuhajda Karel Vrána Jakub