Doc. Rubina je významným specialistou v oblasti vzduchotechniky v budovách. Ve své odborné praxi se zabývá vzduchotechnickými systémy pro čisté prostory ve zdravotnictví a zde je předním odborníkem. Na svých stránkách má uvedeno 40 zdravotnických zařízení, na jejichž řešení se nějakým způsobem podílel. Vyvinul a patentoval speciální laminární strop určený pro operační sály. Své zkušenosti v této oblasti předává mladé generaci, vychovává tak nové odborníky i na čisté prostory.

Co jsou čisté prostory a proč jste se začal zabývat právě touto problematikou?

Čisté prostory jsou specifické ohraničené vnitřní prostory staveb, které musí splňovat jak fyzikální, tak chemické a mikrobiologické limity, včetně koncentrace různých škodlivých látek. Mezi nejčastěji řešené škodliviny patří například částice pevného aerosolu ve velmi jemných frakcích, živé organizmy bakterií, plísní, kvasinek, ve speciálních případech toxických látek jako oxid dusný, těkavých látek a třeba i bojových technických látek. Vzhledem k tomu, že tyto látky působí na kvalitu vnitřního prostoru současně, tak jediným způsobem, jak řídit kvalitu tohoto vnitřního prostředí jsou sofistikované systémy vzduchotechniky, spolu s mnohdy i atypickými způsoby distribuce vzduchu.

Za dob mých studií na vysoké škole jsem pracoval ve vzduchotechnické firmě, která tyto zvláštní prostory řešila. V rámci významné zakázky Centra transplantační a kardiovaskulární chirurgie v Brně jsem komunikoval se zástupci a personálem čistých prostorů, které tyto využívají. V rámci těchto specifických diskuzí jsem začal vnímat čisté prostory nejen po stránce vzduchotechniky, tj. technicky, ale i po stránce jejich užívání.

Jaké základní odlišnosti jsou mezi nuceným větracím systémem pro pobytové budovy a pro prostory s vysokými nároky na čistotu?

Mezi hlavní rozdíly patří specifické úpravy vzduchu ve vzduchových systémech klimatizace, a to s ohledem nejen na řešení tepelně vlhkostního mikroklimatu (běžně v budovách občanské výstavby), ale úpravy vzduchu, které zajistí výše zmíněné parametry toxického, aerosolového a mikrobiálního mikroklimatu. Z hlediska energetické náročnosti jsou vzduchotechnické systémy pro čisté systémy výrazně náročnější na spotřebu energie než běžné vzduchotechnické systémy. Toto je dáno mnohonásobně vyššími objemovými průtoky, potřebnými pro tvorbu vnitřního prostředí v čistých prostorách. Taktéž požadavky a charakter čistých prostorů, na rozdíl od běžných prostorů, vyžadují specifické přístupy k řešení distribuce a obrazu proudění v těchto místnostech. K řešení využíváme jak experimentální metody, tak i matematické modely obrazu proudění, tj. simulace proudění vzduchu v čistých prostorách. Toto jsou typické odlišnosti od návrhu vzduchotechnických systémů pro pobytové místnosti běžných staveb.

Čím je Vámi vyvinutý laminární strop specifický?

Námi vyvinutá technologie kombinovaného laminárního stropu reaguje na reálné proudění vzduchu v prostorách operačních sálů a to tak, že za nižší potřeby množství distribuovaného vzduchu, umí v rámci operačního pole pacienta a vlastního prostoru operačního sálu zajistit stejné koncentrace škodlivých látek jako standartní plošné laminární výustě. Díky menší potřebě množství vzduchu pro zajištění požadované třídy čistoty potom dochází k výraznému snížení energetické náročnosti vzduchotechnického systému oproti běžně používanému systému s klasickou distribucí vzduchu s pouze vytěsňovacím větráním.

Je již systém s laminárním stropem realizován a jaké jsou zkušenosti s jeho provozem?

Systém distribuce vzduchu s kombinovaným laminárním stropem je instalován v mnoha operačních sálech (různých typů). Z měření, jak při validaci těchto provozů, tak následně během jejich provozu, se ukazuje, že zvolená technologie kombinovaného laminárního stropu zajišťuje stejné a mnohdy i lepší výsledky než běžné laminární stropy. Přidanou hodnotou je i eliminace průvanového efektu pod laminárním polem, důvodem jsou nižší konstrukční výtokové rychlosti podvěšené konstrukce než u běžných laminárních stropů. Je tedy zaznamenána i pozitivní reakce od lékařského personálu, který v těchto prostorech pracuje.

Vaše výzkumná činnost je specializovaná na poměrně náročné úkoly, a přesto je možné zapojení studentů?

Ano, zapojení studentů je součástí výukového procesu a přípravy budoucích absolventů na úkoly, které je v praxi očekávají. Většina mých studentů, ale i studentů mých kolegů, kteří se mnou na výzkumu spolupracují, je do našich aktivit zapojena v rámci nejen doktorského, ale i magisterského studijního programu. V rámci bakalářského studijního programu našim studentům nabízíme možnost řešit praktické úkoly dodávek a realizací čistých prostorů ve zdravotnických budovách po celé České republice. A to od pomocných prací při čištění čistých prostorů, jejich validace, až po různé specifické úkoly v rámci dodávky a montáže vzduchotechnických zařízení. Tímto si studenti mohou jednotlivé systémy technických zařízení budov tzv. „osahat“.

Jaký úkol či téma výzkumu Vás čeká v nejbližších měsících?

V současné době připravujeme dvě studie proveditelnosti atypických systémů vzduchotechnických systémů a klimatizace do náročných provozů laboratoří. V rámci inovačního voucheru připravujeme spolupráci s firmou na měření a vývoj softwaru pro výrobu tlumičů hluku. Pracujeme také na odborných a znaleckých posudcích, které souvisí s tvorbou vnitřního prostředí a návrhem vzduchotechnických systémů.