VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta stavební Ústav pozemního stavitelství
doc. Ing. Miloslav Novotný, CSc.
SOUČASNOST A BUDOUCNOST OBORU POZEMNÍ STAVBY THE PRESENT AND THE FUTURE OF BUILDING CONSTRUCTIONS BRANCH
TEZE PŘEDNÁŠKY K PROFESORSKÉMU JMENOVACÍMU ŘÍZENÍ V OBORU POZEMNÍ STAVBY
BRNO 2008
KLÍČOVÁ SLOVA pozemní stavby, elektromagnetické mikrovlnné záření, nedestruktivní měření vlhkosti, vlhkost, difúze, součinitel kapilární vodivosti, sportovní stavby, brownfields Ponava, PPP
KEY WORDS building constructions, electromagnetic microwave radiation, non-destructive measurement of humidity, moisture, diffusion, capillary conductivity coefficient, gym buildings, brownfields Ponava, PPP
© Miloslav Novotný, 2008 ISBN 978-80-214-3780-7 ISSN 1213-418X
OBSAH PŘESTAVENÍ AUTORA………………………………………………….. 4 1.
ÚVOD…………………………………………………………….. 6
2.
OBOR POZEMNÍ STAVBY……………………………………... 6 2.1 Stručná historie Ústavu pozemního stavitelství………………. 7 2.2 Ústav pozemního stavitelství dnes……………………………. 8 2.3 Ústav pozemního stavitelství v budoucnu……………………..10
3.
PŘÍKLADY ODBORNÉ ČINNOSTI AUTORA………………….11 3.1 Možnosti využití elektromagnetického mikrovlnného záření….11 3.2 Detekce obsahu vlhkosti v pórovitých stavebních látkách……..12 3.3 Aplikace mikrovlnného záření při odstraňování vlhkosti zdiva..17 3.4 Návrh řešení lokality brownfiels Ponava……………………….22
4.
KONCEPCE DALŠÍ VĚDECKÉ A PEDAGOGICKÉ ČINNOSTI.24
5.
PŘEHLED VYBRANÝCH PRACÍ AUTORA…………………….24
ABSTRAKT…………………………………………………………………..30
3
PŘEDSTAVENÍ AUTORA doc. Ing. Miloslav Novotný, CSc. Datum narození: 18. 7. 1955, Třebíč Zaměstnání: Ústav pozemního stavitelství – vedoucí ústavu Fakulta stavební VUT v Brně, Veveří 95, 602 00 Brno, ČR Telefon: 541147400(409), e-mail:
[email protected] Bydliště: Šemberova 16, 635 00 Brno, ČR Vzdělání, pedagogické a vědecké hodnosti: - Maturitní zkouška - Gymnasium Jihlava 1974 - Ing. – Fakulta stavební VUT v Brně 1979 - CSc. – Fakulta stavební VUT v Brně 1984 - Doc. – Fakulta stavební VUT v Brně 1999 - Zaměstnání: asistent (1980) interní aspirant (1980-1983) odborný asistent (1983-1999) docent (1999-dosud), samostatný projektant PVÚ VUT v Brně (1986-1989) Funkce: 1987-1997 tajemník Ústavu pozemního stavitelství; 1997-2000 zástupce vedoucího Ústavu pozemního stavitelství , 2000-2003 proděkan Fakulty stavební , 2006- vedoucí Ústavu pozemního stavitelství, 2000-2003 a 2006- člen VR FAST VUT v Brně, 2000-2003 člen VR FA VUT v Brně Specializace: Teorie konstrukcí pozemních staveb, poruchy a rekonstrukce staveb, vlhkost stavebních látek a konstrukcí se zaměřením na využití mikrovlnného záření, využití dřeva a materiálů na bázi dřeva v konstrukcích pozemních staveb Pedagogická činnost: - Přednášky: Pozemní stavitelství (pro obor V), Pozemní stavitelství a Konstrukce pozemních staveb (pro obor S), Konstrukce pozemních staveb (pro obor E), Projektování rekonstrukcí, Zastřešení budov (denní i kombinované studium), Poruchy a rekonstrukce, Pozemní stavitelství a stavební fyzika (mgr.program SI) - Diplomové práce: předseda komise pro SZZ - vedení diplomových prací celkem 78 (cca 30 hodnoceno „výborně“, několik ocenění děkana – např.. Dita Baničová, Vladan Henek, Jakub Moc, Tomáš Černický); ocenění medailí FAST a cenou WTA CZ – Jan Sasín - Doktorské studium: člen komise pro SDZ - školitel studentů doktorského studia – dosud 7 absolventů s titulem Ph.D., (Ing. Jitka Balíková, Ph.D., Ing. M. Manychová, Ph.D., Ing. Dita Baničová, Ph.D., – cena rektora za doktorské studium, Ing. Karel Šuhajda, Ph.D., Ing. Pavel Zejda, Ph.D., Ing. Tomáš Černický, Ph.D., Ing. Oldřich Tomíček, Ph.D. - Odborný garant předmětů Bc., Mgr. a Ph.D. studia: 1H0 Projekt I, 1H1 Projekt, 9H4 Organizace projektových prací, BH 09 Poruchy a rekonstrukce, HD7 Zastřešení budov, DH 81 Teorie konstrukcí pozemních staveb, DH51 Vybrané stati z teorie konstrukcí pozemních staveb, DH01-07 Doktorský seminář, AH01 Pozemní stavitelství I, AH02 Pozemní stavitelství II, RAPS Pozemní stavby a stavební fyzika Zahraniční spolupráce: MISI Moskva – 1988 (2 týdny) HTWK Lipsko 1996-2004 (celkem 6 týdnů), TU Vilnius 2007,2008 - (2 týdny), TU Krakov 2008 (týden)
4
Odborná praxe: 1979-1980 VÚ Nové Město nad Metují–stavební referent; 1986-1989 samostatný projektant PVÚ VUT v Brně; 1991-OSVČ–projektová činnost v investiční výstavbě na základě Osvědčení o zvláštní způsobilosti k projektové činnosti v investiční výstavbě; 1994-autorizovaný inženýr pro obor Pozemní stavby; 1997-soudní znalec v oboru stavebnictví, odvětví stavby obytné a stavby průmyslové); 2003-2005-odborný garant skupiny technické podpory pro firmu Orsil-Isover 2006-2007; vedoucí týmu technických poradců akce Rehabilitace Brownfields Ponava pro společnost Pricewaterhouse Coopers. Profesní organizace: Dozorčí rada ČKAIT (1999-2004), Dozorčí komise ČKAIT Brno – předseda (2004- ), WTA CZ-vědecký tajemník (2006- ) Výzkum a vývoj: - 1986-1990 Státní výzkumný úkol II-8-2 Nedestruktivní metody pro detekci dřevní hmoty v konstrukci–člen - 1993 Projekt č.35/93-B Nedestruktivní stanovení vlhkosti stavebních látek pomocí mikrovlnného elektromagnetického záření – spoluřešitel - 1993 Projekt č.83/93-F Znojemská rotunda – spoluřešitel, - 1996-2000 Projekt MPO-REGENERACE PANELOVÝCH DOMŮ-PZ-S/10/98vedoucí pracovní skupiny PST-NPS - 1999-2004 VVZ MSM 261100008 Výzkum a vývoj nových materiálů z odpadních surovin a zajištění jejich vyšší trvanlivosti ve stavebních konstrukcích. HT II Vývoj a použitelnost stavebních systémů – DT 8 „Výzkum a vývoj konstrukčních systémů v pozemních stavbách – člen řešitelského týmu, 2003 - FRVŠ A 857/2003 – „Fakultní počítačová a grafická laboratoř“ - řešitel dílčí části, - GAČR 103/01/0964 "Analýza působení mikrovlnného záření na stavební materiály zodpovědný řešitel , - 2005- MSM 00216 305 11 Progresivní stavební materiály s využitím druhotných surovin a jejich vliv na životnost konstrukcí – DT 11 „Výzkum a vývoj konstrukčních systémů v pozemních stavbách – člen - 2007 Projekt FRVŠ č.1500/2007 „Alternativní řešení spár obvodových stěnových konstrukcí z masivního dřeva“ – spoluřešitel - 2008 Projekt FRVŠ A 2106/2008 - Laboratoř počítačové grafiky a vizualizací - řešitel Experimentální zařízení: 1993-Mikrovlnné zařízení s Gunnovou diodou pro detekci vlhkosti v pórovitých látkách Vyvinutý výrobek: ORCET-Systém suchých plovoucích podlah–Velká cena za novinku na Mezinárodním stavebním veletrhu For Arch 1996 a For Tech 1996–spoluautor; Montovaný dřevěný RD AS-D-108 – dům roku 1996-spoluautor Užitné vzory: 1999-Systém vegetační střechy Orsil-Agro – spoluautor, 2006-Dočasné ochranné zábradlí – spoluautor, 2006-Zařízení pro sledování šíření vlhkosti v pórovitých hmotách Národní patent:2007-Zařízení pro sledování šíření vlhkosti v pórovitých hmotách Užitný vzor v BRD: 2007-Zařízení pro sledování šíření vlhkosti v pórovitých hmotách Patent v EU: 2007-Zařízení pro sledování šíření vlhkosti v pórovitých hmotách Publikace: Monografie – 3 Časopisy zahraniční - 7 Časopisy v ČR – 18 Sborníky zahraniční – 44 Sborníky v ČR – 51
Skripta - 4x Znalecké posudky – 91 Odborné posudky – cca 50 Projekty – cca 30
5
1
ÚVOD
Obsah profesorské přednášky je dán ustanovením § 74 odst.5 zákona č.111/1998 Sb. „…vědecká rada vyzve uchazeče, aby na jejím veřejném zasedání přednesl přednášku, ve které předloží koncepci vědecké nebo umělecké práce a výuky v daném oboru.“ Dále Pravidla pro habilitační řízení a řízení pro jmenování profesorem na VUT v Brně čl. 6 „Průběh řízení ke jmenování profesorem na fakultě“ odst. 2 „. profesorská přednáška, ve které uchazeč prezentuje výsledky své vědecké/tvůrčí/umělecké a pedagogické práce, svůj příspěvek k rozvoji oboru a předloží koncepci vědecké/tvůrčí/umělecké práce a výuky v oboru…“ Vzhledem k tomuto ustanovení shrnuji současný stav oboru „Pozemní stavby“ v oblasti vědecké, pedagogické i společenské a koncepce oboru do budoucna. Současně v souhrnu prezentuji dosažené výsledky své pedagogické a vědecké i tvůrčí činnosti. Součástí je i krátké shrnutí historického vývoje Ústavu pozemního stavitelství, které je dle názoru autora nezbytné.
2
OBOR POZEMNÍ STAVBY
Technický termín Pozemní stavby v sobě zahrnuje budovy pro bydlení, budovy a haly občanské výstavby, budovy a haly pro výrobu a služby, stavby pro zemědělství, skladování a stavby průmyslové. Jedná se tedy o velmi široký obor, jehož cílem je vychovávat zejména odborníky s komplexními znalostmi, kteří mohou následně vykonávat řídící činnosti při výstavbě např. tzv. dříve HIP (hlavní inženýr projektu), nyní manažer projektu, stavbyvedoucí apod.. Výsledkem takové činnosti (po ukončení výstavby) jsou architektonická díla – budovy. Vnitrním obsahem termínu Pozemní stavby je komplexní syntéza mnoha technických disciplín (geotechnické, statické, stavebně-fyzikální i technologické) při zachování kvalitního architektonicko-estetického výrazu budovy, tvorba optimálního vnitřního prostředí v budovách včetně minimalizace negativních dopadů celého životního cyklu (výstavba, provoz i odstranění budovy) na životní prostředí. Jestliže z hlediska vnitřní struktury je Architektura symbiózou funkce estetiky, techniky a ekonomie, potom obsahem oboru Pozemní stavby je rozvoj techniky v architektuře. Svým obsahem patří tedy obor Pozemní stavby mezi architektonické obory, tak jak je tomu většinou v zahraničí. Podle definice nejširšího pohledu je Architektura stavební umění. Jako velmi obtížné se dle mého názoru jeví v současné době přesné určení hranice, kde končí exaktní stavitelství a začíná umění – architektura. V současné době, kdy vznikají interdisciplinární až multidisciplinární obory by bylo naprosto kontraproduktivní oddělovat architekturu a stavitelství, konkrétně architekturu a pozemní stavby. V současné perspektivě trendů ekologické, nízkoenergetické, kybernetické, ekonomicky efektivní architektury s automatizovanými systémy řízení enviromentálních, energetických, dopravních, komunikačních a informačních procesů i inteligentních budovách a s aplikací ekologických alternativních zdrojů energií minimalizujících zatížení životního prostředí, který je v souladu s koncepcí trvale udržitelného rozvoje stavebnictví v EU, bude právě technicka v architektuře, prezentovaná oborem Pozemní stavby – Architectural Engineering sehrávat stále větší význam. Z hlediska přiblížení k evropskému standardu ekvivalentu obsahu a rozsahu výuky je na oboru Pozemní stavby nutno konstatovat, že nejblíže k obsahu a rozsahu studia v rámci tohoto oboru je v EU studium, jehož výsledkem absolvent s titulem architect. Absolventi vysokých škol se větším zaměřením na umělecké stránky architektury jsou zpravidla v EU nazýváni designer a svoje vzdělání zpravidla nezískává na technické univerzitě.
6
Jako dlouholetý pracovník katedry a posléze Ústavu pozemního stavitelství a v současné době jeho vedoucí, se dále soustředím na část problematiky oboru Pozemní stavby, který souvisí s činností tohoto ústavu.
2.1
Stručná historie Ústavu pozemního stavitelství
Zakladatelem oboru Pozemní stavby byl Ústav pozemního stavitelství, který byl na České vysoké škole technické Františka Josefa I založen již v roce 1901. Prvním vedoucím byl prof.arch. Josef Bertl (1901-05). Dalšími vedoucími byli do prof.Ing.arch. Karel Hugo Kepka (1905-24), prof.Ing.arch. Vladimír Fischer (1924-26) a prof.Ing.arch. Jaroslav Syřiště (1926-49). V tomto historickém období byla spojena oblast architektury se stavitelstvím zcela organicky a těsně. V roce 1947-48 byl zřízen i tzv. II. Ústav pozemního stavitelství, jehož vedoucím byl jmenován prof.Ing.arch. Miloslav Kopřiva, který zajišťoval výuku pozemního stavitelství na oboru – Architektura a pozemní stavitelství. V roce 1951 došlo ke zrušení Vysoké školy technické Dr. Edvarda Beneše v Brně a převzetí většiny budov nově vytvořenou Vojenskou technickou akademií. Katedra pozemního stavitelství zůstala součástí civilního sektoru na oboru Architektura a pozemní stavitelství a posléze se aktivně podílela na obnovení Fakulty stavební a VUT v Brně, jako nástupce původní Vysoké školy technické Dr. Edvarda Beneše. Vedoucím Katedry a následně Ústavu pozemního stavitelství byli postupně prof.Ing.arch. Miloslav Kopřiva (1950-57), doc.Ing. Jan Tichý (1958-59), prof. Ing.arch. Jiří Jeřábek, CSc. (1960-62), doc.Ing. Svatopluk Petrůj (1962-64 a 1966-72), prof.Ing.arch. Jaroslav Turek (1964-66), prof-Ing- Josef Berka, CSc. (1972-84), prof.Ing. František Musil, CSc. (1984-85), prof.Ing.arch. Osvald Labaj, CSc. (1985-89), doc.Ing. Ivan Moudrý,CSc. (1990 a 1997-03),prof.Ing.arch. Jiří Myslín,CSc.(1991-1997), doc.Ing. Milan Vlček, CSc. (2003-06) a doc.Ing. Miloslav Novotný, CSc. (2006-dosud). V celé historii Ústavu pozemního stavitelství byla vedle činnosti pedagogické rozhodující činností pracovníků zejména úzká spolupráce se stavební praxí v oblasti navrhování staveb. Pracovníci Ústavu PST se podíleli na zpracování projektové dokumentace mnoha významných staveb, ze kterých mohu uvést např. budovy Fakulty stavební VUT v Brně na ulici Veveří a Žižkova, budovy v areálech VUT na ulici Poříčí a na ulici Údolní, Koleje VUT na ulicích Mánesova a Purkyňova, velkorozponové dřevěné haly v Plumlově a v Olomouci, soubor montovaných dřevěných RD, nová odbavovací hala na letišti v BrněTuřanech a mnoha dalších. V 80-tých létech provedli pracovníci Ústavu PST pod vedením prof. Labaje pasportizaci všech objektů vysokých škol v Praze a v Brně. Velmi významným přínosem pro stavební praxi v celém Československu byla příprava, vydání a pravidelná aktualizace Stavebních tabulek doc.Ing. Milana Rochly, které sloužily jako nezbytný podklad několika generacím projektantů i zhotovitelů. Mimo činnost projektovou se pracovníci Ústavu PST ve II.polovině 20-tého století zapojili do výzkumu a vývoje např. v oblasti aplikace měření a posuzování stavebně fyzikálních veličin, zejména tepelně technických a stavebně akustických (doc.Ing. Svatopluk Petrůj, doc.Ing. Leopold Lukašík,CSc.), v oblasti navrhování velkorozponových halových konstrukcí ze dřeva a materiálů na bázi dřeva (prof.Ing. Josef Berka,CSc.), při řešení problematiky stavebně historického průzkumu Královopolského kartouzu v Brně (prof.. Ing.arch. Jan Bukovský, DrSc.) a spolupracovali rovněž na řešení některých problémů panelové výstavby (prof. Ing.arch Jiří Myslín,CSc. doc.Ing. Jiří Lank,CSc.). Možnosti mezinárodní spolupráce byly ve II.polovině 20-tého století poměrně omezeny. Katedra PST spolupracovala zejména s MISI Moskva, HTWK Lipsko a DTU Lyngby. Spolupráce se ovšem omezovala na dílčí výměny jednotlivých pedagogů a zpravidla se jednalo pouze o spolupráci jednotlivců založenou na osobních vztazích.
7
Vzhledem k intenzivnímu rozvoji jednotlivých specializací vnikly na oboru Pozemní stavby vedle Katedry PST, Katedra TZB, Katedra TST. V roce 2008 se od oboru Pozemní stavby vyčlenil nově vzniklý obor Realizace staveb.
2.2
Ústav pozemního stavitelství dnes
V současné době je studijní obor „Pozemní stavby“, jehož podstatnou součástí je Ústav pozemního stavitelství, zaměřen na zvládnutí teoretických disciplín a odborných předmětů umožňujících tvůrčí inženýrské řešení celého procesu přípravy, navrhování a realizace pozemních staveb. Absolvent oboru je připraven pro navrhování a realizaci staveb, jejich rekonstrukce a modernizace s komplexní znalostí architektonického i stavebně konstrukčního řešení pozemních staveb a jejich technického zařízení. V magisterském studiu obor „Pozemní stavby“ v současné době sestává ze zaměření: - Navrhování pozemních staveb - Technická zařízení budov - Konstrukce a statika staveb - Technologie a řízení staveb Absolvent oboru „Pozemní stavby“ nachází uplatnění ve všech oblastech pozemního stavitelství, zejména v oblasti projekční, investorské, realizační, vývojové, výzkumné, legislativní i vzdělávací. U absolventů se po získání potřebné praxe předpokládá získání autorizace zejména v oboru „Pozemní stavby“, případně v oboru Technika prostředí budov. Ústav pozemního stavitelství zajišťuje výuku zejména ve všeobecné části studia v 1. a 2.ročníku, ve vyšších ročnících vedle oboru Pozemní stavby i na ostatních oborech. Na oboru Pozemní stavby zajišťuje Ústav PST ve třetím a čtvrtém ročníku podstatnou část výuky předmětů, zejména na zaměření Navrhování pozemních staveb. V poslední době se významně podílí na výuce nového oboru „Architektura pozemních staveb“. Výuka všech kurzů probíhá v jazyce českém, některé vybrané předměty Ústav PST zajišťuje i v jazyce anglickém. Jen pro názornost uvádím, že Ústav PST vedl v končícím pětiletém inženýrském studiu v rámci oboru Pozemní stavby cca 200 diplomových prací ročně. V roce 2008 byly první obhajoby bakalářských prací dle nových studijních plánů a na Ústav PST obhájilo svoji bakalářskou práci cca 250 studentů, kteří vesměs pokračují v navazujícím magisterském stupni a budou na Ústavu PST končit obhajobou diplomové práce v roce 2010. Ústav PST se rovněž významně podílí na studiu doktorském, na Ústavu PST je v současné době 35 prezenčních a 43 kombinované studentů doktorského studijního programu Pozemní stavby. V posledních létech se na Ústavu PST přijala opatření pro zkvalitnění a zvýšení úspěšnosti doktorského studia a daří zvyšovat počet úspěšných absolventů, kteří úspěšně dokončí studium obhajobou doktorské disertační práce a získají titul Ph.D. – viz následující tabulka č.1. Rok 2005 2006 Počet Ph.D. 9 5 Tab.č.1 – Počty úspěšných absolventů doktorského studia
2007 7
2008 4+3
Za velmi důležitou skutečnost považuji, že se zvýšil zájem úspěšných absolventů doktorského studijního programu o práci na Ústavu PST a pokračovat dále ve vědecké práci, kterou započali v rámci doktorského studia (jako např. Ing. Karel Šuhajda, Ph.D. a Ing. Milan Ostrý, Ph.D.). Osobně se domnívám, že se přínos zvyšujícího se počtu aktivních mladých pracovníků postupně kladně projeví na kvalitě veškerých činností Ústavu PST a to zejména v oblasti výzkumu a vývoje a kvalifikačního růstu, kde dle mého názoru má Ústav PST největší rezervy.
8
Po roce 1989 nastal masivní rozvoj mezinárodní spolupráce, o kterou se zasloužil zejména doc.Ing. Jiří Sedlák, CSc.. Doc.Sedlák navázal spolupráci s TU Lyngby již v 70-tých létech 20-tého století. Tuto spolupráci po roce 1989 podstatně rozšířil v rámci projektu TEMPUS nejen na Ústavu PST, ale i na ostatních pracovištích FAST. Významným úspěchem byla realizace mezinárodního studia studentů v rámci programu TEMPUS v létech 1992-94. V současné době Ústav PST spolupracuje vedle stavebních fakult bývalého Československa s mnoha zahraničními univerzitami a to jak z hlediska výměny pedagogů, tak i výměny studentů. Z nejvýznamnějších partnerů uvádím např.: -
TU Wien DTU Lyngby Vilnius Gedimino Technikos Universitetas Politechnika Krakow HTWK Leipzig City Univesity London, a další
Výměny pedagogů a studentů s partnerskými univerzitami jednoznačně rozšířily rozhled jak pedagogů, tak studentů Ústavu PST, což se zpětně projevilo při aktualizaci studijních plánů i v kvalitě výuky. Tradičně spolupracují pracovníci Ústavu PST se stavební praxí jak v oblasti projektování staveb a expertních a znaleckých posudků, tak v oblasti výzkumu a vývoje. V oblasti projektování bych chtěl zmínit zejména skutečnost, že se daří do této činnosti zapojovat studenty doktorského studijního programu, kteří takto získávají praktické zkušenosti, které mohou následně uplatnit ve stavební praxi. V oblasti výzkumu a vývoje jsou na Ústavu PST řešeny zejména problematiky: - možností využití mikrovlnného záření pro detekci a odstraňování volné vody v pórovitých stavebních látkách (doc.Ing. Miloslav Novotný, CSc., doc.Ing. Ivan Moudrý, Ing. Jan Škramlík, Ph.D. a Ing. Karel Šuhajda, Ph.D.) - možnosti využití recyklátů ve stavebních konstrukcích (Ing. Libor Matějka, CSc.,Ph.D., MBA) - metodika řešení podrobnějšího nastavení klimatických dat v ČR (doc. Ing. Jiří Sedlák CSc., Ing. Milan Ostrý, Ph.D.) - rozvoj úspor energie, řešení tepelných mostů v detailech, nízkoenergetická a pasivní výstavba, využití materiálů s fázovou změnou PCM (doc.Ing. Miloš Kalousek, Ph.D, Ing. Danuše Čuprová, CSc., Ing.Milan Ostrý, Ph.D.) - komplexní revize ČSN 73 4130 Schodiště a šikmé rampy pro MMR ČR (doc.Ing. Ladislav Štěpánek,CSc., Ing. Jana Pexová) - příprava optimalizace návrhu staveb pro výuku – tj. stanovení základních standardů objemového, konstrukčního, technologického i ekonomického – pro MŠMT (doc.Ing. Miloslav Novotný, CSc., Ing. Karel Šuhajda, Ph.D. V poslední době se na Ústavu PST začalo dařit uplatňovat některé výstupy z činnosti VaV jak v renomovaných časopisech, tak i v rámci ochrany duševního vlastnictví při získávání užitných a průmyslových vzorů a patentů a to jak v ČR, tak i v zemích EU. Daří se rozšiřovat a modernizovat prostory a laboratoře jak pro výuku, tak pro výzkum a vývoj – v roce 2008 byly vybudovány speciální prostory pro ověřování některých parametrů tepelné techniky při využití materiálů s fázovou změnou (PCM) a špičková Laboratoř počítačové grafiky a vizualizací pro zobrazování ve 3D. V činnosti VaV však čeká Ústav PST ještě mnoho práce, protože do této činnosti je zapojeno relativně omezený počet pracovníků a nedaří se získávat dostatek vhodných projektů, aby bylo možno plně využít potenciálu pracovníků Ústavu PST a studentů doktorského studijního programu.
9
2.3
Ústav pozemního stavitelství v budoucnu
Ústav pozemního stavitelství, jako podstatná součást oboru Pozemní stavby, se musí v nadcházející době odborně profilovat tak, aby reagoval nejnovější trendy jak v oblasti pedagogické, tak v oblasti výzkumu a vývoje včetně odpovídajícího zkvalitňování personálního obsazení. OBLAST PEGAGOGIKY Základní koncepce rozvoje Ústavu PST v oblasti pedagogické by měla spočívat v následujících aktivitách: - orientovat zaměření ústavu na oblast nízkoenergetických a pasivních staveb a na oblast využití obnovitelných nebo recyklovaných stavebních materiálů při výstavbě (připravit nové studijní specializace); - modernizovat výuku jak z hlediska přístupu, tak z hlediska obsahu jednotlivých zajišťovaných předmětů – maximálně využít možností projektů V pro K nebo FRVŠ pro přípravu nových předmětů a učebních pomůcek, případně studijních plánů a pro obnovu a budování specializovaných učeben pro výuku; - usilovat o zapojení kvalitních studentů magisterského studia do činnosti ústavu a připravovat si tak potenciální studenty doktorského studia; - dále prohlubovat spolupráci s partnerskými zahraničními univerzitami zejména v oblasti výměny studentů a pedagogů; - zvyšovat počet garantovaných předmětů s výukou zajišťovanou alternativně v AJ. OBLAST VaV Základní koncepce rozvoje Ústavu PST v oblasti VaV by měla spočívat v následujících aktivitách: - trvale zvyšovat počty podávaných kvalitních projektů, které budou mít šanci na financování mimo VUT, např. evropské projekty ve spolupráci s partnerskými TU, projekty GAČR, MPO, apod.; - trvale usilovat o špičkové vybavení stávajících laboratoří a dle možností budovat, případně participovat na budování, nových laboratoří zejména pro stavební fyziku (např. laboratoř tepelné techniky a techniky prostředí, laboratoř pro sanaci vlhkosti, akustickou laboratoř) a tyto laboratoře využít pro další zkvalitnění výchovy studentů DSP, pro získávaní výzkumných projektů, pro spolupráci se stavební praxí v rámci DČ, apod.; - pravidelně uplatňovat výsledky VaV činnosti zejména jako významné publikace (recenzované a impaktované časopisy, monografie), užitné vzory a patenty jak na národní, tak na mezinárodní úrovni a totéž uplatňovat a preferovat i při řešení zakázek DČ; - v co největší míře zapojovat do činnosti VaV zejména studenty doktorského studia. OBLAST PERSONÁLNÍ Aby bylo možno realizovat výše uvedené plány jak v oblasti pedagogické, tak v oblasti VaV, je naprosto nezbytné postupovat v oblasti personální tak, aby došlo: - ke stabilizaci kvalitního personálního jádra na Ústavu PST – jedná se zejména nabídku personálního růstu, zlepšování jazykových dovedností např. možnost stáží na partnerských TU, získávání financovaných projektů jak v oblasti VaV, tak v oblasti DČ, apod.; - k podpoře odborného i kvalifikačního růstu pracovníků ústavu tak, aby se podstatně zvýšil počet prof. a doc. – např. formou pravidelných kontrol plnění autoevaluačních kritérií a podporou úspěšných pedagogů; - nové pedagogy na ústav získávat zejména z úspěšných absolventů doktorského studia a vytvářet optimální podmínky pro jejich tvůrčí práci.
10
3
PŘÍKLADY ODBORNÉ ČINNOSTI AUTORA
V této kapitole bych chtěl alespoň stručně představit některé vybrané ukázky prácí, kterými jsem se v rámci odborné činnosti zabýval a dále zabývám na Ústavu PST vedle činnosti pedagogické. Jako vhodné příklady jsem vybral činnosti, které charakterizují moji odbornou činnost jak v oblasti výzkumu a vývoje, tak v oblasti spolupráce se stavební praxí spočívající zejména v řešení souboru problémů vyskytujících se jak ve stádiu projektové přípravy, tak při vlastní realizaci staveb a posléze při jejich užívání, formou spolupráce při zpracování projektové dokumentace před a při realizaci staveb a expertních nebo znaleckých posudků při posuzování vad a poruch dokončených staveb.
3.1
Možnosti využití elektromagnetického mikrovlnného záření
Dlouholetou odbornou tématikou mé činnosti v oblasti výzkumu a vývoje jsou možnosti detekce a odstraňování nadměrné vlhkosti (volné vody) ze stavebních prvků a konstrukcí. Ve stavební praxi se používají různé metody ke zjišťování vlhkosti stavebních materiálů. Za univerzální způsob je považována metoda gravimetrická jako klasická destruktivní metoda. Stanovuje-li se přímo množství vody v materiálu, jedná se o metodu přímou. V případě, že je měřena fyzikální veličina, která je na vlhkosti závislá (např. vodivost nebo permitivita materiálu), označujeme metodu jako nepřímou. Elektrické metody jsou založeny na principu změny elektrické vodivosti podle obsahu volné vody v materiálu, který je v suchém stavu izolantem a nárůstem vlhkosti se zmenšuje elektrický odpor materiálu, který je měřen. Nevýhodou je ale zejména malý hloubkový dosah (cca 30 mm), pro větší hloubky je nutno využívat hloubkové sondy. Ke stanovení vlhkosti je možné použít zeslabení intenzity elektromagnetického vlnění, které prochází vlhkým prostředním inertní pórovité hmoty, které charakterizuje míru obsahu vlhkosti v tloušťce materiálu a které umožňuje stanovovat vlhkost do větší hloubky (až 300 mm). Metoda je založena na principu schopnosti volné vody absorbovat elektromagnetické vlnění. Podobně jako u kapacitních metod se vyjadřují funkční závislostí změny intenzity elektromagnetického záření na hmotnostní vlhkosti. Tyto kalibrační křivky je třeba stanovit pro každý měřený materiál individuálně. Metoda s využitím aplikace elektromagnetického mikrovlnného záření (EMWR) se jeví jako rychlá, nedestruktivní a energeticky úsporná metoda detekce a posléze i odstraňování vlhkosti ze stavebních látek. Elektromagnetické mikrovlnné záření zahrnuje elektromagnetické spektrum od 300 MHz do 30 GHz. Rychlost šíření je 299 792 458 m.s-1 jako rychlost světla. Jako nejvhodnější se využívají frekvence okolo 10 GHz pro detekci vlhkosti ve stavebních látkách a tzv. průmyslová frekvence 2,45 GHz pro odstraňování vlhkosti. V oblasti aplikace EMWR se zabývám dvě základními oblastmi: -
-
metoda využití EMWR pro detekci obsahu vlhkosti (volné vody) v pórovitých stavebních látkách – využívá se Gunnových diod o výkonu cca 100-200 mW a o frekvenci okolo 10 GHz; metoda odstraňování nadměrné vlhkosti ze stavebních prvků konstrukcí s využitím EMWR – využívá se zařízení firmy Plazmatronika o výkonu 700 a 1200 W a o frekvenci 2,45 GHz.
11
3.2
Detekce obsahu vlhkosti v pórovitých stavebních látkách
Elektromagnetické mikrovlnné záření (EMWR) bylo zvoleno proto, že je nedestruktivní a umožňuje rychlé získávání potřebných informací o transportu vlhkosti bez manipulace se vzorkem a také ve vyloučení destrukce sledovaného vzorku materiálu, a to v různých časových intervalech od počátku navlhání. Cílem této práce je ověřování možnosti využití EMWR ke sledování pohybu vlhkosti v inertních pórovitých stavebních hmotách. Na základě výsledků experimentálního měření je možné konstatovat, že vytvořená metodika vykazuje dostatečnou přesnost pro praktické uplatnění. K realizaci předmětného záměru byl sestaven prototyp měřící aparatury, který je možné zdokonalovat. Zjišťovaným parametrem je součinitel kapilární vodivosti při gradientu vlhkosti, jako funkce závislé na fyzikálních veličinách. Cílem je vytvoření tepelně technického výpočtového modelu pro stavební materiály se začleněním λ a následně tvorba podkladů pro posuzování vlivu vlhkosti na tepelně technické vlastnosti staviv. Význam je možné spatřovat jednak ve vytváření zpřesňujících standardních matematických modelů tepelně technických výpočtů (podle ČSN 73 0540 a ČSN EN ISO 13788), jednak pro zpřesňování vstupních údajů pro klasické metody vyjadřující vlhkostní pole (Matanova, integrální apod.). Pro vyjádření předpokládaného negativního vlivu vlhkosti na stavební hmoty ve vztahu ke stavební konstrukci je třeba docílit co nejpřesnějšího způsobu zjištění nejen tepelně izolačních schopností použitých materiálů, ale zejména jejich vlhkostních charakteristik. Parametrem, který vyjadřuje přenos vlhkosti v kapilárně porézních látkách, je součinitel kapilární vodivosti. „Kapilární vodivost stavebních hmot“ představuje popis šíření kapalné vlhkosti v pórovité inertní stavební hmotě při působení vlhkosti s ohledem na materiálovou náhodnost nebo proměnlivost. Záměrem je vyšetřování kapilárně vlhkostních jevů ve vztahu k fyzikálním vlastnostem stavební hmoty. Předmětem testování byly dosud běžně požívané stavební materiály (keramická pálená cihla a plynosilikát i materiály s využitím druhotných surovin), jako relativně homogenní porézní materiál. Měřící aparatura ke sledování transportu kapalné vlhkosti v inertních pórovitých stavebních hmotách pomocí detekce změny intenzity elektromagnetického mikrovlnného záření byla sestavena experimentálně na Ústavu PST. Na experimentálně sestavenou aparaturu, schematicky vyobrazenou na obr. č. 2, bylo vydáno „Osvědčení“ o zápisu užitného vzoru na „Zařízení pro sledování transportu vlhkosti v pórovitých hmotách“ pod č. 17212 Úřadem průmyslového vlastnictví v Praze dne 5.2.2007 a byla podána přihláška vynálezu na „Způsob sledování šíření vlhkosti v pórovitých hmotách“ pod č. PV 2006-692 na úřadu patentového vlastnictví v Praze. Přihláška užitného vzoru na „Zařízení pro sledování transportu vlhkosti v pórovitých hmotách“ ve SRN pod č. 20 2007 008 307.6 byla podána 12.6.2007 u patentového úřadu v Německu v Ratingenu a 12. 9. 2007 byla podána přihláška patentu u Evropského patentového úřadu v Mnichově na „Způsob sledování šíření vlhkosti a zařízení k jeho sledování“. Měří se propustnost tohoto záření při průchodu vzorkem definované tloušťky, která závisí na vlhkosti obsažené v porézní hmotě. Aparatura je uspořádána tak, že měřený vzorek materiálu ve tvaru kvádru je umístěn mezi vysílací a přijímací vlnovod, jeho nejmenší základna je v kontaktu s vodní hladinou. Vzhůru vzorkem vzlíná voda a kolmo ke směru vzlínání skrze nejtenčí stranu zkušebního kvádru prostupuje paprsek EMVR. Výška paprsku od vodní hladiny je měnitelná. Pro co nejefektivnější sledování transportu vzlínající vlhkosti v materiálu byly nastaveny jednoznačné definované počáteční a okrajové podmínky.
12
Obr. č. 1 Konstrukční schéma uspořádání experimentální měřící aparatury ke sledování transportu vlhkosti ve stavebních hmotách Na obr. č. 1 je znázorněno schéma experimentálně sestavené měřící aparatury pro sledování jednorozměrného šíření vlhkosti v pórovitých hmotách nedestruktivní metodou pomocí EMWR. Měřící aparatura sestává z nádržky (1) na kapalinu a polohovacího mechanismu (2), který slouží k přestavování výšky hladiny kapaliny. Nad nádržkou je zkoušený vzorek (3), upevněný ve třmenu (4), který je zavěšen na digitální váze (5). V prostoru nad nádržkou je uspořádán vysílací vlnovod (6) mikrovlného záření, napojený zdroj záření (7), v tomto případě Gunnova dioda, připojená ke zdroji napětí (14). Z druhé strany od nádržky je ve stejné ose proti vysílacímu vlnovodu umístěn přijímací vlnovod (8). Oba vlnovody, jakožto jedna jednotka, jsou výškově přestavitelně upevněny na nosném rámu (9) vertikálně pohyblivého zařízení (10). Na obou vlnovodech jsou zabudovány clony (11), s jejichž pomocí lze nastavit potřebnou intenzitu záření. Vzorek je vložen mezi vzájemně přivrácenými konci vlnovodů. Přijímač mikrovln je napojený na multimetr (12), kde lze odečítat hodnoty změny intenzity záření na výstupu. Multimetr je připojený k počítači (13), kde lze pomocí odpovídajícího programu sledovat výsledky, ve formě zapisovaných hodnot změn intenzity EMWR v nastavených časových intervalech. K přenosu indikovaných veličin slouží komunikační program k odečítání údajů na displeji digitální váhy a software programu k multimetru. Synchronizovaná pohonná jednotka pohybu vlnovodů umožňuje přepočet rychlosti jejich posuvu na délkové údaje k vyjádření souřadnice x polohy koncentrace vlhkosti jako profilu vlhkostního čela. Při vertikálním pojezdu držáku s vlnovody konstantní rychlostí ve směru nasákání vody ve studovaném vzorku materiálu se detekuje intenzita procházejícího záření, která vykazuje změnu v závislosti na lokálním obsahu kapalné vlhkosti.
13
Pro výpočet součinitele kapilární vodivosti je třeba získat údaje, které je možné stanovit z průběhu křivky navlhání – tj. funkci vyjadřující závislost mezi vlhkostí a vzdáleností od zdroje vlhkosti. Postup pro určení křivek navlhání pomocí experimentálně sestavené měřící aparatury na principu využití detekce změny intenzity elektromagnetického mikrovlnného záření spočívá ve: -
vyhodnocování detekce změn intenzity signálu a vyjádření funkční závislosti elektromagnetického mikrovlnného záření na vlhkosti zpracování výsledků měření, což představuje volbu a aplikaci vhodných výpočetních metod na známé fyzikální zákony výpočet součinitele kapilární vodivosti podle známých teoretických metod z podkladů a výsledků měření získaných nedestruktivní metodou na experimentálně sestavené měřící aparatuře sestavení metodiky postupu měření k vyjádření transportu vlhkosti v pórovité inertní stavební hmotě
-
-
Pro vyjádření vodivostních poměrů vody v pórovitém vzorku je nutné vyjádřit klíčovou relaci jako funkční závislost, to je provést přepočet intenzity procházejícího mikrovlnného záření na konkrétní obsah vlhkosti. Pro jednotlivé materiály platí individuální vztahy, neboť se v tomto projevuje řada materiálových vlastností, zejména tvar a uspořádání vnitřního pórového systému. Sledovaná závislost byla určena pomocí korelačního vztahu, který nejtěsněji popisuje tuto funkční závislost a byla zvolena exponenciální funkce s lineárním exponentem. Pro výpočet konstant byla aplikována metoda nejmenších čtverců, kdy se hledají takové konstanty funkce, pro které nabývá součet čtverců odchylek vypočtených hodnot od hodnot naměřených nejmenší.
mosisture by weight [%]
25
-0,0067759x
y = 19,2847008e
20
2
R = 0,95
15
10
5
0 0
50
100
150
200
250
300
350
400
change of intensity of EMWR [mV]
Obr. č. 2 Vyjádření funkční závislosti změny intenzity EMWR na hmotnostní vlhkosti pro keramický střep
14
Naměřené hodnoty jsou vždy zatíženy jistou chybou měření, a proto je přesnější respektovat pouze charakter závislosti dvou veličin tak, aby celková chyba aproximace byla co nejmenší. V případě sledovaného keramického střepu nabývá rovnice tvaru y = 19,2847e-0,0067759x,
(1)
hodnota korelačního koeficientu činí R2 = 0,95. Z hodnot naměřených pro šest vybraných vzorků se stanoví závislost hmotnostní vlhkosti um na množství záření z, které projde vzorkem. Graf vyjadřující funkční závislost změny intenzity elektromagnetického mikrovlnného záření na hmotnostní vlhkosti pro keramický pálený střep s objemovou hmotností cca 1800 kg.m-3 (cihelna Štíty na Moravě) je uveden na obr.č.2 . Křivky navlhání jsou určeny jako grafy složených funkcí, které vzniknou složením funkcí z předchozích výpočtů sestrojením grafů funkcí vyjadřujících závislost obsahu vlhkosti na vzdálenosti od zdroje vlhkosti podle teoretických předpokladů grafu na obr. 3, um,t = f (zt (x) ) kde
(2)
t je označení časového intervalu příslušné křivky navlhání [s] um vyjádření rozložení hmotnostní vlhkosti na délce vzorku, to je „navlhací křivky“, zjištěné v nestacionárním stavu navlhání [-] z změna intenzity EMWR [mV] x souřadnice polohy profilu vlhkostního čela [m]
Na obr. 3 je znázorněn graf funkční závislosti (navlhací křivky) rozdělené podle doby od začátku navlhaní pro sledované vzorky materiálu keramický pálený střep. u10 = f ( z10 ( x))
u 20 = f ( z20 ( x))
u30 = f ( z30 ( x))
Obr. č. 3 Navlhací křivky vyjádřené v programu Maple pro keramický pálený střep
15
Pro stanovení hodnot součinitele kapilární vodivosti byla využita Lykovova rovnice spojená s rovnicí kontinuity. Postupnými úpravami a použitím Boltzmanovy transformace a převedením funkce u dvou proměnných x, t na funkci ω jedné proměnné η s okrajovými podmínkami u(0,t) = ω(0) = u1 a u(x,0) = ω(∞) = u2 získáme obyčejnou diferenciální rovnici, kterou sice nelze řešit analyticky pro nekonstantní κ(u), ale numerické řešení obyčejné diferenciální rovnice je mnohem jednodušší než řešení parciální diferenciální rovnice: d ⎛ dω ⎞ dω ⎟⎟ + 2 .η . ⎜⎜ κ . (ω ). =0 dη ⎝ dη ⎠ dη
kde
(3)
ω je vlhkost jako funkce nové proměnné η za předpokladu, že t je daný časový interval navlhání u1 je dosažená relativní hmotnostní vlhkost v čase t [-] u2 je relativní vlhkost materiálu v ustáleném stavu [-]
Postupným integrování podle souřadnice x (ξ) můžeme vyjádřit součinitele kapilární vodivosti zavedením ξ jako substituci vzdálenosti měřené v délce vzorku od bodu na křivce vlhkostního čela, ve vzorci vyjádřená do ∞, avšak pro praktické uplatnění je brána do intervalu na měřeném vzorku do vzdálenosti, kde se projeví vlhkost v ustáleném stavu u2.
Obr. č. 4 Součinitel kapilární vodivosti pro 6 vzorků keramický pálený střep a jeho střední hodnota po 30 minutách navlhání Známe-li rozložení vlhkosti u(x) v daném čase t, (tzn. t je konstanta a u(x) je funkce jediné proměnné x), můžeme vyjádřit součinitele vlhkostní vodivosti κ:
16
κ (u (x )) =
kde:
∞
1 ς u ′ (ς ). dς 2.t.u ′(x ) ∫x
(4)
κ (u) je součinitel kapilární vodivosti, jako fce vlhkosti v délce vzorku [m2.s-1], t čas, v němž byla měřena navlhací křivka fce křivky u (x ) [s], ζ substituce vzdálenosti v délce vzorku od bodu na křivce vlhkostního čela ve vzorci vyjádřená do vzdálenosti, kde je vlhkost v ustáleném stavu, ω nová proměnná, za předpokladu, že t je konkretní časový interval [-], η transformace, označ. jako Boltzmannova souřadnice [m.s-1/2], x souřadnice v délce vzorku od spodní plochy měřeného vzorku [m], u1 maximální (dosažená) hodnota hmotnostní vlhkosti [-], u2 hmotnostní vlhkost materiálu ve stavu relativní vlhkosti [-].
Hodnoty součinitele kapilární vodivosti pro vzorky sledovaného materiálu (keramický pálený střep) vypočítané v programu Maple podle vzorce (4) jsou uvedeny v souhrnném grafu na obr.č.4. Vlhkostní charakteristiky stavebních materiálů jsou v praxi potřebné jak při navrhování stavebních konstrukcí, tak i při posuzování jejich použitelnosti a sanačních opatřeních. Zjednodušené modely vytvářejí ve stavebně-fyzikální praxi většinou výpočtový podklad pouze pro zdánlivý předpoklad vlhkostního chování stavebních konstrukcí. Mezi sledováním skutečného přemísťování vlhkosti v pórovitých látkách za praktických podmínek, experimentálními výsledky z laboratoře, výpočtem a skutečným chováním je možné zjišťovat určité rozdíly. Důvodem k vytváření obecně dostupné a použitelné metodiky zjišťování vlhkostních charakteristik stavebního materiálu je potřeba informací pro dosažení co možná nejpravděpodobnější komplexní spolehlivosti s ohledem na zacházení s modelováním nejistot (struktura materiálu, způsob zatížení, vliv prostředí) v klasickém statistickém smyslu náhodné proměnné nebo náhodného procesu s možností použití statistické informace ze stavu skutečných měření. Výsledkem je sestavení metodiky postupu měření a matematické zpracování informací, které je podkladem pro vytváření softwaru k vyjádření charakteristických materiálových parametrů stavebních hmot při zohlednění působení vlhkosti. Podle funkčního prototypu bude sestavena další měřící aparatura, na které budou řešeny dílčí komponenty s jejich úpravou a zdokonalením na základě získaných zkušeností. Jedná se zejména o vylepšení mechanických částí aparatury a doplnění potřebného softwaru ke zpřesňování podkladů pro jejich matematické zpracování.
3.3
Aplikace mikrovlnného záření při odstraňovaní vlhkosti zdiva
Jako příklad uvádím dílčí výsledky experimentu, jehož cílem bylo stanovení účinnosti EMWR na vysoušení materiálů při využití tyčové antény. Pro experiment bylo využito tří druhů zdiva, a sice cihly plné pálené, pórobetonové tvárnice Ytong, novodobé keramické tvarovky Keratherm. Při experimentu bylo použito metody analogie. zdivo bylo rozloženo na jednotlivé tvarovky, případně pilířky. Důvodem byla snadnější manipulace s vysoušeným materiálem a lepší možnost vážení vzorků. Pro experiment byly užity: -
pilířky ze tří CPP na MVC 2,5 o rozměru 100x300x300 mm, tvarovky Ytong o rozměru 300x250x600 mm,
17
-
novodobé keramické tvarovek Keratherm 44 P+D (tvarovky byly na horním líci opatřeny vrstvou MVC simulující ložnou spáru a další nadložní zdivo).
Všechny vzorky byly navrtány vrtem o průměru 24 mm, do něhož byly při vysoušení umístěny EMW tyčové antény. Jako třetí druh zdiva byly zvoleny cihly plné pálené, z nichž byly vyzděny malé pilířky o třech cihlách spojených vápennocentovou maltou. U těchto pilířku byla navrtána pro umístění EMWR tyčové antény vždy střední cihla. Veškeré pracovní vzorky byly vlhčeny máčením v plastovém bazénku po dobu 96 hodin. Po této době byly z bazénu vyjmuty a následně byly jednotlivě zabaleny do fólií, pro udržení své vlhkosti. Pro vysoušení bylo užito EMWR zářiče s výkonem 1200 W. Mikrovlnné zařízení bylo v tomto experimentu osazeno zásuvnou tyčovou mikrovlnnou anténou. Průběh a způsob vysoušení je znázorněn na obr. 5.
Obr.č.5 Způsob MW vysoušení pomocí EMWR zásuvné tyčové sušící antény Vysoušení bylo provedeno s využitím EMWR záření a probíhalo vždy v časovém úseku 240 minut. Interval 240 min. byl rozdělen na 16 vysoušecích cyklů o délce 15 min. Jeden vysoušecí cyklus byl dále rozdělen na 12 min. vysušení a 3 min. přestávkou. V průběhu experimentu, byly sledovány tyto charakteristiky: -
Hmotnosti jednotlivých cihel; Hmotnostní úbytky v čase sušení; Hmotnostní vlhkost – metodou karbidu vápníku; Hmotnostní vlhkost – gravimetrickou metodou;
Jednotlivé experimentálně získané hodnoty byly následně porovnávány s výpočtovou simulací pro stanovení účinnosti EMWR záření při vysoušení. Účinnost EMWR vysoušení byla určována samostatně pro jednotlivé druhy ověřovaných stavebních materiálů, neboť bylo oprávněně možno předpokládat, že se budou výsledky odlišovat. Pro tento provedený experiment byly použity následující měřící přístroje: -
-
mikrovlnné vysoušecí zařízení s plynulou regulací výkonu Plazmatronika: - MWD 2000 GMR 1200 (10-1200 W), - zásuvná tyčová anténa, vlhkoměrná souprava Gann Hydromat CM; digitální váhy Kern 572 DS; digitální váhy Sartorius 500 kg;
polské
firmy
Experiment byl prováděn na třech druzích zdiva, pro přehlednost byly výsledky členěny dle příslušného materiálu, v závěru jsou uvedeny společné výsledky pro všechny tři zkoumané druhy zdiva.
18
Pro názornou ukázku je znárodněn průběh provedeného experimentu na pilířcích z CPP na obr.č.6 a 7. 18500,0
CK1 CK2
18000,0
Hmotnost pilířku[g]
CK3
17500,0
CK4
CK5
17000,0
CK6 CK průměr
16500,0
240
210
180
150
120
90
60
30
15500,0
0
16000,0
Čas M W vys ouš e ní [m in]
Obr.č.6 – Grafické znázornění poklesů hmotnosti jednotlivých pilířků v čase EMWR vysoušení a křivka průměrného poklesu hmotnosti pilířků z CPP při EMWR vysoušení 200,0
CK1
180,0
CK2 CK3
Hmotnostní úbytky [g]
160,0
CK4
140,0
CK5
120,0
CK6
100,0
CK prům ěr
80,0 60,0 40,0 20,0
240
225
210
195
180
165
150
135
120
105
90
75
60
45
30
15
0,0 Čas vysoušení [min]
Obr.č.7 Graf průběhu úbytků vlhkosti na pilířcích z CPP v čase EMWR vysoušení a křivka průměrných hmot. úbytků vlhkosti na pilířcích z CPP při EMWR vysoušení V průběhu experimentu byla sledována také hmotnostní vlhkost daných zkušebních vzorků. Počáteční rovnovážná vlhkost byla zjištěna metodou Karbidu vápníku, následně byly postupně vlhkostní změny určovány gravimetricky. Zjištěné hodnoty jsou uvedeny v tabulce č. 2 a na obr.č. 9. Označení tvarovek Rovnovážná vlhkost [%] Vlhkost po vlhčení [%] Úbytek vlhkosti [%] Zbytková vlhkost [%]
CPP 3,6 14,9 12,7 2,3
Ytong 2,4 60,6 10,0 50,7
Keratherm 2,9 21,1 10,0 11,1
Tab.č.2 Průměrné hmotnostní vlhkosti experimentálnívh vzorků v průběhu EMWR sušení
19
180,0
Hmotnostní úbytky [g]
160,0 140,0 120,0
CPP
Ytong
Keratherm
100,0 80,0 60,0
240
225
210
195
180
165
150
135
120
105
90
75
60
45
30
15
40,0 Čas vysoušení [min]
Obr.č.8 Grafický přehled průběhu hmotnostních úbytků vlhkosti na jednotlivých typech zdiva při EMWR vysoušení 70,0
Rovnovážná vlhkost [%]
Hmotnostní vlhkost [%]
60,0
Vlhkost po navlhčení [%]
Úbytky vlhkosti [%]
50,0
Zbytková vlhkost [%]
40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 CK
YK
KK
Sušený vzorek
Obr.č.9 Průměrné hmotnostní vlhkosti experimentálních vzorků Účinnost EMWR vysoušení na jednotlivých typech zdiva byla určována pomocí matematické simulace, jež vycházející z předpokladu rovnosti měrného skupenského tepla varu a skupenského tepla vypařování při teplotě varu kapaliny. Simulace je založena na vztahu měrného skupenského tepla varu rovnajícímu se skupenskému teplu vypařování při teplotě varu kapaliny, z tohoto vztahu je teoreticky možné přibližně stanovit skutečný výkon EMWR vysoušení na daný druh zdiva.
Pv = kde
20
lv .m t lv m Pv t
(5) měrné skupenské teplo vypařování vody (17 °C) hmotnost kapaliny (hmotnostní úbytky) výkon vysoušecího zařízení (1200 W) čas vysoušení (720 s)
[MJ.kg-1], [kg], [W], [s].
Úpravou výše uvedeného vztahu bylo možno přibližně stanovit účinnost EMWR vysoušení:
η= kde
Pv .100 Ps
(6)
Pv …… výpočtový výkon EMWR vysoušení [W], Ps …… skutečný výkon EMWR vysoušeče [0-1200 W], η …… účinnost EMWR vysoušení na daném druhu zdiva [%].
Zjištěná účinnost EMW vysoušecího zařízení v průběhu experimentu, byla dle jednotlivých typů zdiva uspořádána do tabulky č. 3. Pro zvýšení přehlednosti byly vždy jednotlivé účinnosti v daném vysoušecím cyklu na každém ze tří typů zdiva zprůměrňovány. Vysoušecí cyklus
Materiál
CPP
Ytong
Keratherm
38,7
42,1
41,4
Délka vysoušení [min] Průměrná účinnost MW vysoušení [%]
Tab.č.3 Průměrné hodnoty účinnosti EMWR vysoušení [%] na jednotlivých druzích zdiva v čase EMWR vysoušení Zjištěné experimentální výsledky potvrzují předpoklady vycházející z teoretické analýzy, které udávaly, že EMWR vysoušení pomocí zásuvné tyčové antény je účinné na tyto druhy zdiva. Je možno konstatovat, že zjištěná účinnost EMWR vysoušení je přibližně stejná u všech třech druhů zdiva. Na jednotlivých grafech jsou patrné poklesy hmotnosti, respektive vlhkosti zdiva. Při porovnání hmotnostních úbytků vlhkosti při EMWR vysoušení všech tří druhů zdiva bylo zjištěno, že nárůsty hmotnostních úbytků vlhkosti jsou podobné u zdiva z CPP a tvarovek Keratherm, jejich grafický průběh hmotnostních úbytků byl téměř shodný a také maxima hmotnostních úbytků byla téměř shodná. U tvárnic Ytong byl nárůst hmotnostních úbytků velmi pozvolný a jejich maxima také dosáhla nižších hodnot. Toto porovnání bylo zachyceno v grafu na obr.č. 8. Dále byla u tohoto experimentu sledována účinnost EMWR vysoušení s využitím zásuvné tyčové antény. Pro přehlednost byly hodnoty účinnosti EMWR vysoušení v čase na jednotlivých materiálech zprůměrňovány. Experimentálně bylo zjištěno, že účinnost tyčové antény je přibližně stejná na všech třech druzích vysoušeného zdiva. Absolutní hodnoty účinnosti EMWR záření při vysoušení se u jednotlivých druhů zdiva pohybovaly přibližně od 30% do 55-60%. Následně byly stanoveny průměrné hodnoty účinnosti EMWR vysoušení pomocí zásuvné tyčové antény na třech druzích zdiva. Pro dosažení přesnějších hodnot by bylo nutné vysoušet všechny druhy zdiva až téměř do suchého stavu, respektive do stavu rovnovážné vlhkosti (tak jak se stalo u zdiva z CPP). Přesto je možno na základě provedených experimentů konstatovat, že EMWR vysoušení je rychlé a poměrně ekonomické a dá se s výhodou užít i na vysoušení zdiva z dutinových tvarovek. V současné době dále pracuji s kolegy a doktorandy na rozšiřování možností využití EMWR vysoušení různých stavebních materiálů, zejména z pohledu optimalizace využití – uvedu např. spolupráci s firmou Esox při vyhodnocování účinnosti EMWR předsoušení vrtů před aplikací chemických injektáží, určování nejvhodnějších výkonů pro ošetřování dřeva EMWR zářením (nebezpečí vzplanutí) a včetně desinfekce a desinsekce, jako doplňkového účinek při vysušování.
21
3.4
Návrh řešení lokality browmfields Ponava
Jako příklad zapojení do činnosti vesměs projektové s hodnocením staveniště tj. stávajících staveb a návrhem nového řešení uvádím spolupráci se společností PricewaterHouseCoopers při návrhu řešení území stávajícího sportovního areálu Ponava, kde jsem ve 2.polovině roku 2007 působil ve funkci vedoucího týmu technických poradců. Na základě požadavků společnosti PricewaterHouseCoopers jsem sestavil pracovní tým ze zaměstnanců FAST a FA, který připravil technické podklady pro veřejnou soutěž o zakázku vypsanou Statutárním městem Brnem o možnostech využití brownfields Ponava tak, že ji společnost PricewaterHouseCoopers získala. Rozhodujícími členy pracovního týmu byli prof.Ing.arch. Milan Stehlík, CSc., Ing. Karel Šuhajda, Ph.D., Ing. Pavel Schmid, Ph.D. a Ing. Vlastimil Novák, CSc.. Následně v průběhu realizace zakázky jsme provedli: -
-
-
stavebně technický průzkum stávajících objektů (zejména fotbalového stadiónu a zimního stadiónu) – výsledkem byl popis stávajícího technického stavu případně včetně návrhu nezbytných nákladů na rekonstrukce; průzkum stávajících sportovních zařízení v městě Brně (hala Rondo, fotbalový stadión na Srbské, sportovní hala na Lesné, sportovní hala Vodova); ověření možností dopravního řešení lokality a to jak z hlediska dopravy individuální a dopravy v klidu, tak městské hromadné dopravy zejména s ohledem na projednávanou aktualizaci územního plánu; návrh několika variant urbanistického a technického řešení zájmového území s ohledem na velikost fotbalového stadiónu (varianty místního případně druhého národního stadiónu) doplněného o tréninkové plochy nebo velodrom, multifunkční halu místo zimního stadiónu (variantně s kratým rychlobruslařským oválem), případně náhrada haly občanskou a bytovou zástavbou a řešení krytého bazénu napojeného na venkovní aquapark variantně s možností výcviku potápění.
V průběhu projektu bylo nezbytné vyřešit celý soubor různých technických problémů spočívajících jednak v obtížném zakládání v lokalitě (6-8 m vysoké částečně ulehlé násypy z demolic po bombardování z konce II. světové války a korytu vodního toku Ponava), stísněné prostorové podmínky lokality včetně dílčích omezení vlivem majetkových problémů a řešení městské hromadné dopravy a dopravy individuální včetně dopravy v klidu s ohledem na základní požadavky technické legislativy. Na základě poměrně podrobného rozboru stavebně technického stavu stávajících sportovišť i finančního rozboru provedeného společností PricewaterHouseCoopers bylo rozhodnuto, že stávající sportoviště je nezbytné odstranit v plném rozsahu a nahradit nově realizovanými. Pro financování byl zvolen novodobý systém PPP (privat person partnership – propojení veřejného a soukromého sektoru), kdy nezbytné finanční prostředky pro realizaci a provoz investuje soukromý sektor a veřejná správa (Statutární město Brno) bude tyto prostředky splácet cca po dobu 25 let. Po této době by přešel areál do majetku města. Přestože výsledná zpráva byla PPP Centrem a.s. hodnocena jako nejlépe připravený projekt PPP v ČR, nebyla akce realizována. Osobně se ale domnívám, že jsme prokázali, že zaměstnanci fakulty jsou schopni spolupracovat na nejvyšší úrovni s mezinárodní společností a naše činnost byla zástupci PricewaterHouseCoopers hodnocena velmi kladně. Jako ukázku uvádím dílčí výstupy z technické části zpracované týmem pod mým vedením. Jedná se o variantu řešení s multifunkční halou a s občanskou a bytovou výstavbou – viz obr.č.10 a 11.
22
Obr.č.10 – Pohled na návrh varianty řešení území brownfields Ponava s multifunkční halou
Obr.č.11 – Pohled na návrh varianty řešení území brownfields Ponava s polyfunkčními objekty
23
4.
KONCEPCE DALŠÍ VĚDECKÉ A PEDAGOGICKÉ ČINNOSTI
Závěrem považuji za nezbytné nastínit koncepci své další vědecké a pedagogické činnosti. Tato činnost se zákonitě překrývá s vizemi vývoje Ústavu PST do budoucna. V oblasti VaV bych chtěl pokračovat v dosavadní činnosti a zaměřit se zejména na: - oblast výchovy studentů v doktorském studijním programu, kterou považuji v za rozhodující a nadále podstatně přispívat k úspěšnosti tohoto studia; - ve spolupráci s kolegy z ústavu a fakulty, případně z tuzemských i zahraničních pracovišť, intenzivně připravovat projekty financované z evropských, tak tuzemských zdrojů; - snahu o rozšíření počtu uplatněných významných výsledků VaV tj. článků ve významných časopisech (nejlépe impaktovaných), užitných vzorů a patentů, případně ověřených technologií; - pokračování ve spolupráci s konkrétními partnery na zahraničních univerzitách – např. Polytechnika Krakov, TU Vilnius a TU Sien a rozvoj této spolupráce dále rozšiřovat; - v rámci spolupráce ve stavební praxí pokračovat ve zpracování znaleckých i expertních posudků, dílčích částí projektových dokumentací významných staveb (zvláště obtížných např. z hlediska užitých materiálů nebo technologií) a tak podporovat a zviditelňovat dobré jméno Ústavu PST. V oblasti pedagogické předpokládám, že budu pokračovat v dosavadní činnosti a dále se zaměřím zejména na: - další zkvalitnění výuky s využitím moderních pomůcek včetně prezentací konkrétních případů s cílem vychovávat absolventy schopné samostatného inženýrského přístupu k práci - zapojení studentů Mgr.studijního programu do pedagogické činnosti v Bc.studijním programu - přípravu nových předmětů, které budou lépe akcentovat současné požadavky stavební praxe V oblasti mého osobního rozvoje chci dále pokračovat na zlepšení jazykových schopností zejména v oblasti AJ.
5.
PŘEHLED VYBRANÝCH PRACÍ AUTORA
[1]
MOUDRÝ ,Ivan. NOVOTNÝ, Miloslav. BOŽEK, Václav. Zerstorungsfreie Prufmethoden mit hilfe der Mikrowellenstrahlung - Bauzeitung. 1/89. P. 32-34. Recenzované. Podíl 40%. MYSLÍN, Jiří. NOVOTNÝ, Miloslav. Projekt montovaného dřevěného rodinného domu AS-D-108 pro a.s.Audo Slavkov /staveb.část/. Varianta pro BRD X/93- X/94. Podíl 50%. – Dům roku 1996 (kategorie s investičními náklady do 2 mil). NOVOTNÝ, Miloslav, MOUDRÝ, Ivan - Suchý podlahový systém ORCET –.Velká cena za novinku na mezinárodním veletrhu For Arch 96 a For Tech 96 NOVOTNÝ, Miloslav. Proektirovanie i realizacia semejnych domov v ČR. Sborník z mezinárodni konference Vilnijuské technické university. Vilnius V/95. P. 60-68. Podíl 100%. MOUDRÝ,Ivan., NOVOTNÝ, Miloslav. Problematika rekonstrukcí dřevěných stropních konstrukcí. Sborník mezinárodní konference PI Poznaň 1988. P. 98103. Podíl 50%. NOVOTNÝ, Miloslav. STRAKA, Bohumil. Analýza skutečného působení dřevěné konstrukce nájezdových ramp. Sborník V. mezinárodného sympózia „Drevo ve stavebných konštrukciach“. Bratislava-Kočovce. X/95. P. 259-269. Podíl 50%.
[2]
[3] [4]
[5]
[6]
24
[7]
[8]
[9] [10]
[11] [12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
NOVOTNÝ, Miloslav, MOUDRÝ Ivan, STRAKA, Bohumil. Rekonstrukce dřevěných krovů při budování půdních vestaveb. Sborník VI. vedecké konferencie TU v Košicích. V/97. P.249-256. ISBN 80-7099-272-7. Recenzované. Podíl 40%. MOUDRÝ, Ivan. NOVOTNÝ, Miloslav. BOŽEK Václav. Zjišťováni vlhkosti materiálů na bázi dřeva pomoci mikrovln. Dřevo 1/88. P. 15-16. Recenzované. Podíl 33%. BOŽEK Václav. MOUDRÝ, Ivan. NOVOTNÝ, Miloslav. Nedestruktivní měření vlhkosti stavebních látek. Stavební kontakt 7/92. P.11 . Podíl 33%. FAJKOŠ, Antonín., NOVOTNÝ, Miloslav and STRAKA, Bohumil. STŘECHY I – Opravy a rekonstrukce. GRADA Publishing, spol. s r. o. Praha 2000. 144 p. ISBN 80-7169-825-3 – autor 40 str. FAJKOŠ,Antonín, NOVOTNÝ,Miloslav, Střechy – Základní konstrukce. GRADA Publishing, spol. s r. o. Praha 2003. 164 p. ISBN 80-247-0681-4 – autor 67 str. NOVOTNÝ, Miloslav, TPCA Kolín – externí poradce společnosti Büsscher a Hoffman s.r.o. – prověrka projektu, průběžná kontrola kvality prováděných prací včetně závěrečné kontroly kvality a přejímky dokončených prací – 2002 NOVOTNÝ, Miloslav, Externen Technischen Fachberater Büsscher & Hoffman Gesellschaft m.b.H.– Prověrka projektu, průběžná kontrola kvality prováděných prací včetně závěrečné kontroly kvality a přejímky dokončených prací – 2004 ŠKRAMLIK,Jan., NOVOTNÝ,Miloslav. Moisture transfer monitoring into porous materiále – zasláno k publikování do časopisu Canadian Journal of Civil Engineering, University of British Columbia Vancouver, Canada – Manuskript Numer 07-258 ŠKRAMLIK, Jan, NOVOTNÝ,Miloslav., Monitoring of One-dimensional Moisture Transport using a Non-destruktive Metod. Přijato k publikování 08/2008 - The World Scientific and Engineering Academy and Society (WSEAS) Journal - impakt 1,8 ISSN: 1991-8747. ŠKRAMLIK,Jan., NOVOTNÝ,Miloslav . One-dimensional approximatiom of moisture transport using a non-destruktive metod – přijato k publikování do časopisu Journal of Civil Engineering, STU Bratislava, SR NOVOTNÝ,Miloslav., ŠUHAJDA,Karel., TOMÍČEK,Oldřich, Sledování účinnosti mikrovlnného vysoušení pomocí tyčové antény. Stavební obzor 4/2007, p.121-125; INDEX 47 755 ISSN 1210-4027 ŠKRAMLÍK, Jan, NOVOTNÝ,Miloslav, ŠUHAJDA,Karel, Měření vlhkosti stavebních materiálů absorpční mikrovlnnou metodou. Stavební obzor 1/2008, p.1-7; INDEX 47 755 ISSN 1210-4027 ŠKRAMLIK, Jan, NOVOTNÝ, Miloslav, One-dimensional approximation of moisture transport using a non-destruktive Metod. Archive of Applied Mechanics ,Springer, Journal no.419– Manuskript ID AAM-07-0155 (SY-05), dostupné na Internetu: https://mc.manuscriptcentral.com/aam .ISSN 1432-0681 ŠKRAMLIK,Jan, NOVOTNÝ,Miloslav, Moisture transfer monitoring into porous materiále. The e-Journal&Exhibition on Nondestruktive Testing- Web´s Largest Searchable Databáze of NTD literature, Products ans Services, Dokument ID:4803 – dostupné na Internetu www.ntd.net .ISSN 1435-4934 ŠKRAMLIK,Jan, NOVOTNÝ,Miloslav, Experimental Measurments carried out for The Transport of Humidity in Building Materials. The e-Journal&Exhibition on Nondestruktive Testing- Web´s Largest Searchable Databáze of NTD literature, Products ans Services, Dokument ID:4803 – dostupné na Internetu www.ntd.net .ISSN 1435-4934
25
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
26
ŠUHAJDA, Karel, NOVOTNÝ,Miloslav, ŠKRAMLIK,Jan, Monitoring of Efektivity of Microwave Desiccation by Means of plug-in Antenna. The eJournal&Exhibition on Nondestruktive Testing- Web´s Largest Searchable Databáze of NTD literature, Products ans Services, Dokument ID:5946 – dostupné na Internetu www.ntd.net .ISSN 1435-4934 NOVOTNÝ, Miloslav, TPCA Kolín – externí poradce společnosti Büsscher a Hoffman s.r.o. – prověrka projektu, průběžná kontrola kvality prováděných prací včetně závěrečné kontroly kvality a přejímky dokončených prací – 2002 – cena souboru staveb 2,6 mld.Kč NOVOTNÝ, Miloslav., Externen Technischen Fachberater Büsscher & Hoffman Gesellschaft m.b.H.– Prověrka projektu, průběžná kontrola kvality prováděných prací včetně závěrečné kontroly kvality a přejímky dokončených prací – 2004 FAJKOŠ,Antonín., NOVOTNÝ,Miloslav, Spolupráce při přípravě a realizaci akce „Rekonstrukce a dostavba letiště Brno-Tuřany – výstavba budovy odbavovacího terminálu. Brno 2005-06– udělena cena – Stavba Jm kraje 2007, Stavba roku 2007 NOVOTNÝ, Miloslav and co. Projekt Brownfields Ponava – zpracovatel společnost PricewaterhouseCoopers – vedoucí týmu technických poradců a zpracovatelů technických částí projektu - 2006-2007 - příprava projektu PPP o nákladech cca 9,5 mld.CZK (předpokládané stavební náklady 3,5 mld. CZK) FAST VUT v Brně. Verfahren zur Ermittlung der Feuchtigkeitbewegung in porosen Stoffen ung Vorrichtung zu derer Durchfuhrung. Původci: ŠKRAMLIK, Jan, MOUDRÝ, Ivan, ŠŤASTNÍK, Stanislav, NOVOTNÝ, Miloslav EUROPAISCHE PATENTANMEELDUNG – EP 1 918 696 A2 – Patentblatt 2008/19 – 07.05.2008 FAST VUT v Brně. Zařízení pro sledování šíření vlhkosti v pórovitých hmotách Původci: ŠKRAMLIK,Jan, MOUDRÝ, Ivan, ŠŤASTNÍK, Stanislav, NOVOTNÝ, Miloslav.– Užitný vzor 17212 (2006-18228), zapsáno 5.2.2007 FAST VUT v Brně. Zařízení pro sledování šíření vlhkosti v pórovitých hmotách Původci: ŠKRAMLIK, Jan, MOUDRÝ, Ivan, ŠŤASTNÍK, Stanislav, NOVOTNÝ, Miloslav. – podána přihláška vynálezu PV 2006-692 ROMEX s.r.o. Dočasné ochranné zábradlí Původci: TICHOMIROV, Vladimír, NOVOTNÝ, Miloslav, ROZSYPAL, Jiří,.– užitný vzor 2006-17666 – zapsáno 13.07.2006 STRAKA,Bohumil, NOVOTNÝ,Miloslav, Conclusions from Rehabilitation of Existing Timber Roof Structures. Sborník z IABSE Conference „Innovative Wooden Structures and Bridges“ Lahti, Finland. 29.- 31.8.2001 Conclusions from Analysis and Construktion of selekted Types of Timber Structures. Sborník z mezinárodní konferenci CONSTRUKTION AND ARCHITECTURE pořádanou Belarusian National Technical University Minsk 2/2003, p.279-287 NOVOTNY,Miloslav, STRAKA, Bohumil, BANIČOVÁ,Dita, Conclusion from Analyssi and Construction of selected Types of Timber Structures. International Conference „Modernen Building Materials, Structures and Techniques“ Vilnius, Lithuania 5/2004 NOVOTNY,Miloslav, STRAKA, Bohumil, BANIČOVÁ,Dita., CONCLUSION FROM ANALYSIS AND CONSTRUKTION OF SELECTED TYPES OF TIMBER STRUCTURES. Mezinárodní konferenci CONSTRUKTION AND ARCHITECTURE Belarusian National Technical University Minsk 2/2004
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]
BRANDEJSOVÁ, Hana, NOVOTNÝ, Miloslav., Present trends and potentialities in designing of log-houses external walls Book of proceedings from International Symposium - Computational civil engineering Iaşi, România, May 26, 2006, ISBN (10) 973-7962-89-3 ; ISBN (13) 978-973-7962-89-8 VLČEK,Milan, NOVOTNÝ,Miloslav., MOHELNÍKOVÁ,Jitka, Design Regulations for barrierless Buildings. 9th International Konference MODERN BUILDING MATERIALS STRUCTURES AND TECHNIQUES 16-18 May 2007 Vilnius, Lithuania, p. 515; ISBN 978-9955-28-131-3 PEXOVÁ, Jana., ŠUHAJDA, Karel., NOVOTNÝ, Miloslav, Ligtweigt concrete applicatoin by the composite wood concrete jist ceilings. SEMC 2007 International Konference, Kapské Město 09/2007 – str.293-294; vydáno Millpress Sience Publisher, Rotterdam, Netherlands ISBN 978 90 5966 054 0 ŠUHAJDA, Karel, NOVOTNÝ, Miloslav. Monitoring of Effectivity of Microwave Desiccation by Means of rod plug-in Antenna. SEMC 2007 International Konference, JAR, Kapské Město 10-12/09/2007 –str.613-614; vydáno Millpress Sience Publisher, Rotterdam, Netherlands ISBN 978 90 5966 054 0 ŠKRAMLIK,Jan, NOVOTNÝ,Miloslav, Determining moisture parameters in porous materiál by using non destructive EMWR Metod. Massey University (Turitea) Palmerston North, New Zealand - Paper ID: ICST2007159 NOVOTNY, Miloslav, ŠKARMLIK, Jan, Das Wasserstromen in Porosen Baumaterial. WTA Almanach 2008. 24. Internationalen WTA-Kolloquium 03/2008 Brno, str.419-434 ; vydáno WTA-Geschaftstelle, Munchen 2008 – ISBN 978-39370066-08-0 ŠKRAMLIK, Jan, NOVOTNÝ, Miloslav Monitoring of One-dimensional Moisture Transport using a Non-destruktive Metod. 2008 International Konference on Engineering and Mathematics, ENMA 2008, Bilbao 07/2008, str.162-168, vydáno KOPIAK,S.A., Marqués del Puerto, 9 Bilbao – ISBN 978-84612-5331-9 NOVOTNÝ,Miloslav, ,STRAKA,Bohumil, Příklady realizovaných rekonstrukcí a sanací dřevěných střešních konstrukcí. Sborník z konference z mezinárodní účastí „Poruchy a rekonstrukcie obvodových plášťov a striech“. Podbánské 3/2002. p.137142. ISBN 80-232-0206-5. NOVOTNÝ,Miloslav.,ŠŤASTNÍK,Stanislav, Uplatnění metody ošetření stavební konstrukce mikrovlnným zářením. Sborník z konference z mezinárodní účastí „Poruchy a rekonstrukcie obvodových plášťov a striech“. Podbánské 3/2002. p.171176. ISBN 80-232-0206-5 NOVOTNÝ, Miloslav, MOUDRÝ, Ivan., Možnosti vysoušení stavebních materiálů a konstrukcí mikrovlnným zářením. Sborník VII. Vedecké konferencie s medzinárodnou účasťou Stavebnej fakulty TU Košice. Košice 5/2002. P.165-168. ISBN 80-7099-813-X STRAKA, Bohumil , NOVOTNÝ, Miloslav., Dřevěné konstrukce při rekonstrukcích památkových a starších objektů. Stavební ročenka 2002. Eurostav Bratislava. P.43-50, ISBN 80-88905-59-1 NOVOTNÝ,Miloslav, Zkušenosti z využití mikrovlnných zařízení při odstraňování vlhkosti ze stavebních konstrukcí. Sborník z konference z mezinárodní účastí „Poruchy a rekonstrukcie obvodových plášťov a striech“. Podbánské 3/2003. STRAKA, Bohumil , NOVOTNÝ, Miloslav, Některé nové typy dřevěných konstrukcí pro zastřešení pozemních staveb. Dřevostavby – odborný seminář s mezinárodní účastí 03/2003 Volyně, p.71-80
27
[47]
[48] [49]
[50]
[51]
[52] [53]
[54]
[55]
[56]
[57]
[58] [59]
[60]
[61]
[62]
28
BANIČOVÁ.Dita, NOVOTNÝ, Miloslav.,Možnosti vysušování dřeva mikrovlnným zářením. Dřevostavby – odborný seminář s mezinárodní účastí 03/2003 Volyně, p.8185 NOVOTNÝ,Miloslav, Novodobé krovy. Sborník z odborné konference Navrhování budov od základů po střechu. ÚPST p.30-33, 5/2004 Brno NOVOTNÝ,Miloslav, BANIČOVÁ,Dita, Mikrovlnný ohřev jako možnost sanace vlhkosti poškozených dřevěných konstrukcí. . Sborník z konference z mezinárodní účastí „Poruchy a rekonstrukcie obvodových plášťov a striech“. Podbánské 3/2004. ISBN 80-232-0225-1 NOVOTNÝ,Miloslav, BANIČOVÁ,Dita., Reologické změny konstrukčního dřeva při MW ohřevu. Sborník z Česko-Slovenské konference Experiment 04. Akademické nakladatelství CERM,s.r.o Brno, 10/2004, p. 367-370 ISBN 80-7204354-4 ZAPLETALOVÁ, Olga., NOVOTNÝ, Miloslav., Experimental determination of influence microwave method porous concrete blocks. Sborník z 6.konference z mezinárodní účastí „Poruchy a rekonstrukcie obvodových plášťov a striech“. Podbánské 3/2005. p.145-150 ISBN 80-232-0245-6 NOVOTNÝ, Miloslav., Novodobé krovy. Sborník z odborného semináře se zahraniční účastí DŘEVOSTAVBY 2005, Volyně 3/2005, p.162-165, ISBN 80-86837-02-5. ŠUHAJDA, Karel., NOVOTNÝ, Miloslav., TOMÍČEK, Oldřich., Vysoušení dutinového zdiva MW tyčovou anténou. Sborník ze 7.konference WTA CZ Sanace a rekonstrukce 2005, Brno 11/2005, p.221-224, ISBN 80-02-01768-4. BRANDEJSOVÁ, Hana, NOVOTNÝ, Miloslav, Optimization of the external cladding of log houses. Sborník ze 7.konference z mezinárodní účastí „Poruchy a rekonstrukcie obvodových plášťov a striech“. Podbánské 3/2006. 143-146 p. ISBN 80-232-0259-6 ŠUHAJDA, Karel., NOVOTNÝ, Miloslav, Poruchy obvodového pláště HUECKHARTMANN na budově Symbol v Technologickém parku Brno. Sborník ze 7.konference z mezinárodní účastí „Poruchy a rekonstrukcie obvodových plášťov a striech“. Podbánské 3/2006. str. 147-152, ISBN 80-232-0259-6 PEXOVÁ, Jana, ŠUHAJDA, Karel.,NOVOTNÝ, Miloslav., Rozbor účinnosti spřažení u kompozitního dřevo betonového průřezu s lehkým betonem. Sborník z odborného semináře se zahraniční účastí DŘEVOSTAVBY 2006, Volyně 4/2006, p.139-144, ISBN 80-86837-03-3. BRANDEJSOVÁ, Hana, NOVOTNÝ, Miloslav., The External Claddings and Environmental Aspects of Log Houses. Sborník z mezinárodní conference Budovy a prostredie 2006, Bratislava 11/2006, 95-98 p. ISBN 80-227-2518-8 NOVOTNY,Miloslav, Poruchy dvouplášťových plochých střech. Mezinárodní konference soudních znalců. 01/2007 NOVOTNY,Miloslav, Moderní způsoby aplikace zdiva z pórobetonu. Materiály pro stavbu 5/2003 – BertelsmannSpringer CZ, Nádražní 32,Praha, p.36-39, ISSN 1213-0311 ŠŤASTNÍK,Stanislav, NOVOTNÝ,Miloslav, Využití mikrovlnného zářiče pro dezinfekci dřevěných konstrukcí staveb. Materiály pro stavbu 6/2003 – BertelsmannSpringer CZ, Nádražní 32,Praha, p.48-49, ISSN 1213-0311 BANIČOVÁ, Dita, NOVOTNÝ,Miloslav, Vysušování dřevěných prvků mikrovlnným zářením. . Materiály pro stavbu 3/2004 – BertelsmannSpringer CZ, Nádražní 32,Praha, p.46-49, ISSN 1213-0311 NOVOTNÝ,Miloslav, Novodobé krovy. Střechy, fasády, izolace 7-8/2004. Nakladatelství MISE, s.r.o., Prokopa Velikého 30, Ostrava, p. 68-69, ISSN 1212-0111
[63]
[64]
[65]
[66]
[67]
[68]
[69] [70]
[71]
[72] [73]
[74] [75]
NOVOTNY,Miloslav., Novodobá hambalková soustava. Střechy, fasády, izolace 11/2004. Nakladatelství MISE, s.r.o., Prokopa Velikého 30, Ostrava, p. 10-13, ISSN 1212-0111 NOVOTNY,Miloslav., BANIČOVA.Dita, Reologické změny konstrukčního dřeva při MW ohřevu. Střechy, fasády, izolace 11/2004. Nakladatelství MISE, s.r.o., Prokopa Velikého 30, Ostrava, p. 37-38, ISSN 1212-0111 NOVOTNÝ,Miloslav.,TOMÍČEK,Oldřich.,ŠUHAJDA,Karel, ZEJDA,Pavel, Využití mikrovlnného záření při předsoušení injektážních vrtů. Střechy, fasády, izolace 11/2004. Nakladatelství MISE, s.r.o., Prokopa Velikého 30, Ostrava, p.58-60, ISSN 1212-0111 STRAKA, Bohumil, NOVOTNÝ, Miloslav, Nová publikace – Holzbau. Střechy, fasády, izolace 3/2005. Nakladatelství MISE, s.r.o., Prokopa Velikého 30, Ostrava, p.72-73, ISSN 1212-0111 STRAKA, Bohumil, NOVOTNÝ, Miloslav, Využitie dreva v súčasných konštrukciach šikmých a plochých striech. EUROSTAV 3/2005. VYDAVATELSTVO EUROSTAV s.r.o., Nová ul.3, Bratislava. P.23-26, ISSN 1335-1249 NOVOTNÝ,Miloslav., PEXOVÁ,Jana., ŠUHAJDA, Karel., Sledování průhybu dřevěného trámového stropu v průběhu provádění jeho rekonstrukce. Materiály pro stavbu 2/2006 – BertelsmannSpringer CZ, Nádražní 32,Praha, p.24-26, ISSN 12130311 NOVOTNÝ, Miloslav., Poruchy dvouplášťových plochých střech. Stavitel 1/2006 – Economia a.s., Dobrovského 25, Praha 7 , p. 14-15, ISSN 1210-4825 STRAKA,Bohumil, NOVOTNÝ,Miloslav, Dřevené konštrukcie v podmienkach súčasného stavebníctva. EUROSTAV 3/2006. VYDAVATELSTVO EUROSTAV s.r.o., Nová ul.3, Bratislava. P.12-15, ISSN 1335-1249 ŠUHAJDA, Karel., NOVOTNÝ, Miloslav., Stanovení účinnosti MW vysoušení pomocí tyčové antény na zdivu z novodobých keramických tvarovek typu THERM. Zpravodaj WTA CZ, 3-4/2007, WTA CZ, Novotného Lávka 5, Praha 1, str.19-21, ISSN 1213-7308 NOVOTNÝ, Miloslav. Poruchy dvouplášťových plochých střech. Soudní inženýrství. 2007, roč. 18, č. 5, s. 259-261. ISSN 1211-443X. ŠKRAMLÍK, Jan., NOVOTNÝ, Miloslav., Physics law application by using EMW radiation to moisture transfer monitoring into building materiál. Sborník z 5th WORKSHOP NTD 2007 NON-DESTRUKTIVE TESTING IN ENGINEERING PRACTICE, November 28, 2007 Brno. Czech Republic, p.155-162, ISBN 978-807204-549-5 NOVOTNÝ, Miloslav., Poruchy dvouplášťových plochých střech. Stavební ročenka 2008 JAGA GROUP Bratislava 2007 , p. 54-56, ISBN 80-8076-056-4 NOVOTNÝ, Miloslav, BRANDEJSOVÁ, Hana, KACÁLEK, Petr, Srubová stěna s různou tepelnou izolací. Sborník z odborného semináře se zahraniční účastí DŘEVOSTAVBY – Volyně 03/2008, p.217-220, ISBN 978-80-86837-18-5
Pozn. Významné práce autora jsou označeny sytě.
29
ABSTRACT In the work the author summarizes the fundamental problems in the field of Building Constructions, for which as a source he analyzed the operation of the Institute of Building Structures from its establishment in 1901 till nowadays. In the meantime the author also describes his future visions for further development of the branch and the institution. One of the concepts for future advancement would be the design and realization of low-energy and passive housing with the utilization of recycled and renewable materials within education and research in conjunction to personal aspects, which are rated as crucial. Afterward the author lists some of his research activities, such as: -
Determination of moisture content in porous building materials with electromagnetic microwave radiation; Possibilities of humidity removal from masonry by the means of electromagnetic microwave radiation; Architectural, urban and static design of brownfields Ponava.
Subsequently the author describes his personal aims for education, research and development, which are the same as his anticipations for progression of the branch and the Institute of Building Structures. One of the aims in the future is to successfully nurture the students of doctoral study program, furthermore to involve them in the activities of the institute, to engage them in various projects of national and international scales, to assist them with the application of the results in publications (if possible impacted journals) and to help the students get patents with their work if the findings are unique and verified. Another aim would be to use these results from the research projects in the education of master degree candidates in connection with modern teaching methods, and if possible to allow some exceptional students from master science courses to partake in the tuitions. In the conclusion of the thesis the author also includes a wider listing of his publications, projects and patents, through which he proves his scientific activities and aims.
30
