VALNÁ HROMADA PROJEKTU NÁRODNÍ CENTRA KOMPETENCE CAMEB

Dne 15.10.2019 se konala online Valná hromada projektu Národního Centra Kompetence CAMEB. Jednání zahájil předseda rady, doc. Ferkl z ČVUT v Praze, který informoval, že v návaznosti na informace poskytnuté Technologickou agenturou České republiky (TA ČR) je možné požádat o prodloužení stávajícího centra kompetence o dva kalendářní roky.

S ohledem na skutečnost, že došlo k časovému posunu původního záměru TAČR k vyhlášení výzvy na NCK II a projekty NCK II budou pravděpodobně financovány až od roku 2023, prodloužení NCK I dává možnost překlenout přechodné období roku 2021 a 2022. Od řešitelů dílčích projektů bylo potvrzeno, že mají obsahově a finančně zajištěnu výzkumnou náplň na roky 2021 a 2022.

Někteří členové již nemají zájem pokračovat v řešení projektu od roku 2021, naopak jiné subjekty projevily zájem se připojit, což bylo Valnou hromadou odsouhlaseno a bude zohledněno v dodatcích smlouvy.

Taktéž bylo odsouhlaseno znění Výroční zprávy a odstoupení jednoho z členů rady a nástup jeho zástupce.

Dále doc. Ferkl upozornil, že ostatním členům rady bude končit mandát a proto navrhuje znovuzvolení všech členů rady, které bylo následně schváleno.

 

PROJEKT NÁRODNÍ CENTRA KOMPETENCE – ADMATEC: ADMATEC PODKLADNÍ VRSTVY S VYSOKÝM PODÍLEM DRUHOTNÝCH SUROVIN

PODKLADNÍ VRSTVY S VYSOKÝM PODÍLEM DRUHOTNÝCH SUROVIN

V rámci řešení dílčího projektu ADMATEC, který je dílčím projektem centra CAMEB, je jedno z témat zaměřeno na stabilizáty pro podkladní vrstvy. Součástí řešitelského kolektivu jsou kromě zkušených výzkumných pracovníků Fakulty stavební VUT v Brně také studenti doktorských, magisterských a bakalářských studijních programů. Právě studentka bakalářského programu se pod odborným vedením prof. Drochytky ve své práci věnovala možnostem využití druhotných surovin pro stabilizáty na bázi zemin. V rámci své činnosti ověřila zejména produkty po spalování uhlí a stavební recykláty. Výsledky její práce pak potvrzují, že 20% náhrada zemin druhotnými surovinami je jednoznačně možná. Materiály dosahují parametrů srovnatelných s původní směsí a v některých případech je i několikanásobně předčí.

UNIKÁTNÍ SUSPENZE PRO ZEMNÍ KONSTRUKCE

Jedno z témat dílčího projektu ADMATEC je zaměřeno na suspenze pro zemní konstrukce. Jedná se o unikátní řešení zemních konstrukcí pomocí ztekucených zemin, kdy je vhodně využito samozhutňujícího efektu suspenze, která dokonale vyplní prostor výkopu a do 24 h se stane pochozí a připravena na další stavební práce. Současně dosahuje parametrů původní zeminy a je znovu vyhlubitelná klasickými technologiemi. V rámci výzkumné činnosti se do řešení dílčích úkolů zapojil i student bakalářského studijního programu, který se pod odborným vedením zkušených výzkumných pracovníků věnoval nejen optimalizaci surovinové směsi základní suspenze, ale také možnosti využití vysokého podílu druhotných surovin. Zejména se jednalo o popeloviny a recykláty. Závěry jeho práce potvrdili, že 20% náhrada zeminy druhotnou surovinou ve většině případů nejen nezhoršuje parametry původních směsí, ale v případě fluidních popelovin několikanásobně zvyšuje pevnosti hmoty při výrazném snížení smrštění.

PROJEKT NARODNÍHO CENTRA KOMPETENCE – REBUILD: VIRTUÁLNÍ STAVEBNICTVÍ SE STALO NOVOU REALITOU

Cílem projektu je vývoj virtualizovaného prostředí jako nástroje pro komunikaci jednotlivých účastníků návrhu stavebního objektu. Komunikace v tomto prostředí bude audiovizuální, tj. kromě audiovizuální prezentace bude umožňovat i její záznam. Záznam pak bude sloužit jako podklad pro úpravy vizualizovaného záměru.

Ověřená technologie „Propojení softwarových komponent informačního modelu staveb a virtuální reality!

Ověření funkcionality propojení informačního modelu stavby (BIM) s engine (software) virtuální reality (VR) na platformě Unreal. Ověřená technologie je nezbytným výchozím krokem pro navazující vývoj reálné nádstavby nad tímto engine VR, která bude umožňovat interaktivní práci v plně virtualizovaném prostředí. Pro ověřenou technologii tohoto grantu byl zvoleno jako základní programovací prostředí Unreal Engine (UE), jelikož poskytuje široké programovací možnosti oproti jiným platformám. Konkrétně    bylo   ještě   zvažováno   Unity, ale   to v době   volby strategie  a zahájení  činnosti (01–05/2019) nemělo patřičné nástroje pro nahlížení na architektonické BIM modely a jejich převod do enginu s podporou VR.

 

 

Díky šabloně pro kolaborativní nahlížení, která se začala od roku 2018 vyvíjet pod UE a pluginu Datasmith-software pro převod BIM modelů do UE bylo možné modely načítat včetně metadat, tedy negeometrických informací jednotlivých elementů BIM modelu. V tuto chvíli podporuje výše zmíněný Datasmith velké množství formátů pro CAD/BIM software včetně formátu IFC a RVT.  Naším cílem je vyvinout kolaborativní nástroj pro BIM modely, vytvořené na platformě Autodesk Revit kvůli jejímu nejširšímu užívání na trhu pro spolupráci mezi jednotlivými profesemi podílející se na tvorbě stavebního BIM modelu. V rámci ověřené technologie byla činnost zaměřena na problematiku přenosu informací mezi RVT modelem a UE, kdy je cílem přenést nejenom geometrii, ale především metadata.

Softwarový nástroj pro audiovizuální komunikaci ve virtuálním prostředí    

Nástroj pro využití virtuální reality jako komunikačního prostředku v průběhu návrhu stavby. Komunikace bude audiovizuální, tj. kromě audiovizuální prezentace bude umožňovat i její záznam. Záznam pak bude sloužit jako podklad pro úpravy vizualizovaného záměru. Vstupními údaji, které budou virtualizovány, bude informační model stavby.

 

V rámci projektu je vyvíjen softwarový nástroj, umožňující sdílet pobyt ve virtuálním prostředí, do něhož se uživatelé připojují z více počítačů a platforem. V rámci jednoho “světa” tak spolu mohou kooperovat uživatelé přistupující z desktopového prostředí PC/Mac i uživatelé využívající technologii VR. Uvnitř tohoto světa se mohou uživatelé pohybovat ať už virtuální chůzí či virtuálním teleportem. V tomto virtuálním světě se nachází model(y) stavby, které s sebou nesou metadata získané z architektonického softwaru Revit. Tyto informace jsou pro uživatele čitelné prostřednictvím označení elementu uživatelem. Vybrané elementy lze uživatelem přemisťovat, za účelem lepší představy o možných úpravách.

Odborná kniha Využití virtuální reality při návrhu staveb

Odborná kniha popisující využití virtuální reality v průběhu kompletního procesu návrhu stavby, včetně testování její funkčnosti a bezpečnosti. Publikace se zaměří na otázky reprezentace  stavby ve virtuálním prostředí, plánování  návrhu, koordinace  prací  a analýze bezpečnosti návrhu pro uživatele.

ONLINE MONITORING TECHNICKÉHO STAVU DVOUPLÁŠŤOVÉ KANALIZACE

V současné době jsou stokové sítě pro komunální i průmyslovou odpadní vodu standardně budovány pomocí jednoplášťových trub, a to i v environmentálně či jinak exponovaných lokalitách se zvýšeným rizikem. Zpravidla není prováděna a vyžadována on-line kontrola těsnosti potrubního pláště na těchto stokových sítích a tudíž není zajištěna identifikace poruchy v době jejího vzniku. V těchto oblastech se zvýšeným rizikem tak není zabráněno případné kontaminaci půdy a podzemních vod, stejně jako není zajištěno operativní odstranění případné vzniklé závady.

Cílem online monitoringu realizovaného v centru AdMaS ve spolupráci se společností Satturn Holešov a Ústavem telekomunikací při Fakultě elektrotechniky a komunikačních technologií je tedy co nejpodrobnější pokrytí stokové sítě pro lokalizaci úniků, přičemž není vyžadována vysoká přesnost měření. Tyto uvedené předpoklady předurčují jednak možnost použití „levných čidel“, které nemusí nutně přesně měřit naměřené veličiny. Postačuje, když s dostatečnou přesností dokáží zachytit „změny“, vzniklé vlivem vytvoření úniku. Vhodné se zdají být i sofistikované aplikace s využitím optického kabelu využívající Ramanovský rozptyl v optickém vlákně.

Průběžné řešení projektu REVOZIM – Recyklace vody a odpadů v rámci zelené infrastruktury měst ukazuje, že i čistírenské kaly mohou mít zajímavé využití

 

Společné úsilí mladých vědců z výzkumného centra AdMaS, společně s mladými výzkumníky z centra UCEEB, dospělo během letních měsíců k instalaci a oživení funkčního celku k testování skladeb zelených střech. Přestože bylo letošní léto srážkově nadprůměrné, projektové aktivity jsou zaměřeny na „boj se suchem“ a opatření vhodného nakládání s vodami v urbanizovaném území.

Dílčím cílem projektu je uplatnění možnosti využití tzv. šedých vod (málo znečištěných vod z koupelen, kuchyní, praní, apod.), které jsou po dočištění jako tzv. bílá voda vhodné k závlaze, splachování toalet a k jiným technologickým účelům. V centru AdMaS jsou provozovány plně instrumentované modely zelených střech zavlažovaných výše zmíněnou šedou, resp. bílou vodou, které jsou částečně tvořeny substrátem z recyklovaných stavebních materiálů a materiálově transformovaným čistírenským kalem mikrovlnnou torrefakcí do formy pevného uhlíkatého produktu (tzv. „biochar“).

Během testování je sledována kvalita a množství vstupní a výstupní šedé (bílé) vody a kvalita osazeného zeleného koberce. Už vizuální srovnání dvou modelů zelených střech ukazuje, že model, kde je použit substrát s obsahem biocharu, vykazuje obecně lepší kvalitu porostu (barva, hustota, atd.) a je zřejmé výrazně „efektivnější“ hospodaření celé skladby zelené střechy se zálivkou.

SPOLUPRÁCE S ARCHEOLOGY

Velmi rozsáhlá je spolupráce jednotlivých ústavů AdMaSu s různými pracovišti v našem státě, často od stavebnictví velmi vzdálených. Na Středisko radiační defektoskopie Ústavu stavebního zkušebnictví se obrátili archeologové s velmi zajímavým problémem. Díky poctivým hledačům kovů, vyzbrojených vhodnými detektory, byl nedaleko Znojma objeven meč, jehož vznik je přibližně odhadován na dobu železnou, resp. na římské období. Meč byl odborně vyzvednut, ale vysoký stupeň koroze neumožňuje jeho důkladné vyčištění, při kterém by mohlo dojít k jeho poškození, popř. k odstranění důležitých detailů. Meč byl proto dovezen na AdMaS a v následujícím období bude pod vedením prof. Ing. Leonarda Hobsta, CSc. podroben rentgenografické kontrole, která by měla odhalit přesný tvar meče, detaily výroby a případnou výzdobu a rozsah korozního poškození. Na základě tohoto rentgenografického průzkumu následně rozhodnou archeologové o dalším postupu a možné sanaci tohoto významného archeologického nálezu.

MLADÍ VĚDCI MAJÍ NA ADMASE NAPILNO

Mimo další aktivity mají mladí vědečtí pracovníci se specializací na vodní hospodářství spoustu práce s řešením několika vědecko-výzkumných projektů financovaných z programu TAČR – Zéta.

Také díky mimořádnému technologickému zázemí, které centrum AdMaS nabízí a podpoře výše uvedeného programu zde nyní probíhá řada testování a ověřování technologií zaměřených na využití potenciálu odpadních vod (energetický nebo technologický), probíhají zde také vybrané doprovodné laboratorní analýzy.

V souvislosti s naléhavým ověřováním možností a opatření, které reagují na aktuální suché období, je zejména oblast využití potenciálu tzv. šedých vod velmi slibné. A to i z toho důvodu, že využívání šedých vod zatím není v České republice legislativně ošetřeno.

Momentálně na AdMaSe probíhá testování technologického celku pro získávání tepelné energie z odpadních šedých vod v kombinaci s jejich čištěním pro účely jejich dalšího využití – v budovách, pro technologické účely, zálivku zelených střech a fasád, apod. Tato technologie na recyklaci šedé odpadní vody, která je řešena v projektu  TJ02000190 (Získání a využití tepelné energie z odpadní vody v kombinaci s využitím vyčištěné vody), je vysoce aktuálním tématem, vzhledem k panujícím suchým klimatickým podmínkám a nutnosti šetrného nakládání s vodou.

Další testovanou technologií je funkční vzorek jednotky tepelné pyrolýzy, v rámci projektu TJ02000262 (Zpracování gastro odpadu do podoby pevného uhlíkatého produktu k materiálovému využití). Po zpracování vysušeného gastro odpadu technologií tepelné pyrolýzy je výsledným produktem tzv. biochar – pevný uhlíkatý produkt, který bude nejprve podroben charakterizace s předpokladem jeho následné certifikace k použití jako hnojiva, eventuálně pomocné půdní látky. Tato pyrolýzní jednotka je umístěna v kontejneru, díky čemuž je možné ji v budoucnu umístit v blízkosti zdroje gastro odpadu a zpracovat přímo u zdroje.

ZÁVĚREČNÉ OPONENTNÍ ŘÍZENÍ PROJEKTU ADMAS UP

Dne 10. 6. 2020 zaměstnanci oddělení projektů Ministerstva školství, tělovýchovy a mládeže navštívili Centrum AdMaS, aby zhodnotili, nyní již ukončený, pětiletý projekt AdMaS UP – Pokročilé stavební materiály, konstrukce a technologie, trvající od 1. 1. 2015 do 31. 12. 2019 a jehož řešitelem byl prof. Ing. Drahomír Novák, DrSc.

Oponentní rada zkonstatovala, že jednotlivé výzkumné skupiny a divize projektu AdMaS Up splnili a výrazně překročily Prahové podmínky programu NPU I. Dále, cituji: „Projekt výraznou měrou přispěl k  zajištění udržitelnosti  komplexního centra a v oboru stavebního inženýrství, v  ČR unikátního. Mobilizoval personální zdroje v oblasti jak základního, tak aplikovaného výzkumu. V průběhu jeho řešení došlo k významnému zvýšení objemu smluvního výzkumu. Počet publikací v časopisech s impakt faktorem vzrostl výrazně a byl rovněž nastartován trend publikování v časopisech kvalitních (Q1, Q2). Během řešení projektu bylo velmi úspěšně stimulováno podávání a realizace výzkumných projektů, mobilních aktivit a projektů spolupráce s průmyslem.“

Rada se pochvalně zmínila i o čerpání finančních prostředků: „Uznané náklady byly čerpány efektivně a účelně. Schválený rozpočet byl dodržen v limitech daným poskytovatelem. Přesuny uvnitř rozpočtových kapitol nebyly významné, významnější odchylkou bylo pouze navýšení dofinancování z neveřejných prostředků, a to na úroveň 130% oproti původně schválenému návrhu projektu. Změna prokazuje ekonomické zdraví příjemce a odráží se také ve výrazném překročení většiny ukazatelů jednotlivých typů výsledků.“

Závěrem Rada ocenila především počet projektů spolupráce s aplikační sférou a počet mobilit, jakožto i mezinárodní projekty a celkově ohodnotila projekt jako vynikající.

VUT TESTUJE ANTIMIKROBIÁLNÍ POVRCHY PRO 3D VÝTISKY

 

Současná pandemie spojila celosvětově fanoušky 3D tisku, kteří okamžitě zareagovali na poptávku po vybavení především pro zdravotníky. Nejběžněji dostupný 3D tisk technologií FDM má ale své limity, například co se týče možnosti dezinfekce. Řešením by mohlo být v této oblasti unikátní povlakování kovy, na kterém pracuje ve spolupráci s Fakultní nemocnicí u svaté Anny doc. Dr. Ing. Jan  Podroužek z Fakulty stavební VUT.

 

V současné době testují odborníci z Fakulty stavební nanášení antimikrobiálních povlaků na vnější stranu adaptéru obličejové masky vyrobené metodou 3D tisku ve strojLABu na FSI VUT a na kliky a madla dveří ve spolupráci s průmyslovým partnerem.

 

„Výtisky nejdostupnější technologií FDM nebo FFF se vyznačují členitostí a pórovitostí, která vzniká vrstvením materiálu,“ poukazuje na specifické vlastnosti tohoto typu 3D tisku Jan Podroužek. Technologie je podle něj skvělá v době, kdy je potřeba rychle zareagovat na specifické požadavky. Právě tehdy by se podle něj mohla využit technologie povlakování, která vylepší vlastnosti výtisků. Mezi uvažované materiály patří třeba oxidy mědi, stříbro nebo alpaka. Tyto technologie stojí řádově desítky milionů, ošetření třeba jedné součástky ale vzhledem k množství vyjde na desetikoruny.

 

Některé mikroorganismy dokáží vydržet mimo hostitele poměrně dlouhou dobu (až v řádu dnů) a právě to je důležitý parametr při uvažování rychlosti šíření nákazy. Z hlediska kontroly šíření je tedy mimo kapénkový přenos zásadní otázka schopnosti mikroorganismů zůstat v životaschopném stavu na exponovaných površích. V případě virů se pravděpodobně jedná o interakci materiálu s proteiny na povrchu virové částice, ale obecně jde o kontrolu drsnosti povrchu a s tím spojené schopnosti přežití mikrobů a účinnosti dezinfekce. To je zásadní například pro nyní masově tištěné redukce na potápěčské masky, které nosí především zdravotníci, a to i několik hodin denně. „Tyto povlaky mohou tvořit ochrannou vrstvu na předmětech, které jsou vystaveny přímému, třeba i náhodnému, dotyku lidské ruky. Nanesením tenké ochranné vrstvy může dojít nejen ke snížení rizika kontaminace a následného šíření mikroorganismů, jako je například COVID-19, ale také k vylepšení řady užitných vlastností obecně, ať už se jedná o výtisky z 3D tiskáren nebo konvenčním způsobem vstřikolisované plasty,“ jmenuje široké využití povlakování Podroužek, mimo jiné výzkumník Centra AdMaS .

 

Vzhledem k možné toxicitě používaných materiálů je ale nutné pečlivě zkoumat i možné negativní dopady na zdraví člověka. Kromě výzkumu antimikrobiálních schopností, který bude probíhat ve FNUSA, budou vzorky zkoumat také odborníci v laboratoři Ústavu fyzikální elektroniky na Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity pod vedením Petra Vašiny. Tam se budou věnovat trvanlivosti antimikrobiálních povrchů a budou pozorovat nakolik se kov opotřebovává při mechanickém a chemickém zatížení například dezinfekcí právě v nemocničním prostředí.

 

VUT VYVINULO OCHRANNOU POLOMASKU

 

Tým zaměstnanců a studentů VUT vyvinul ochrannou polomasku vytisknutelnou i na běžné 3D tiskárně bez použití speciálních materiálů. Originální polomaska je určena pro širokou veřejnost a lze ji snadno vytisknout i na běžných 3D tiskárnách s technologií FDM (modelování z termoplastu).

Problematické možnosti zatěsnění celé plochy výtisku v důsledku jeho poréznosti byly vyřešeny originálním způsobem. K výrobě této polomasky stačí běžně dostupné vybavení. Více informací na: https://www.vutbr.cz/…/polomaska-but-h1-proti-covid-19-d197…