Oblasti výzkumu

Výzkumné skupiny v oblasti
Ekonomika a životní prostředí

Udržitelné stavitelství – sanace vlhkého zdiva

Udržitelné stavitelství – sanace vlhkého zdiva

Vedoucí: doc. Ing. Karel Šuhajda, Ph.D.

Web výzkumné skupiny

Výzkumná skupina se dlouhodobě zabývá základním pozemním stavitelstvím se zaměřením na dílčí konstrukce, a to především na hydroizolace staveb, zastřešení budov i stavbami na bázi dřeva. Významný podíl výzkumu je zaměřen na udržitelnost stavitelství, především na sanace vlhkých stavebních konstrukcí. Konkrétně jde o využívání mikrovlnného záření ve stavebnictví a jeho působení na stavební materiály a konstrukce i využití pro sterilizaci biotických škůdců. Další část výzkumu je věnována návrhům nových skladeb stěn dřevostavby z pohledu požární bezpečnosti.

Výstupy (patenty, užitné vzory, praktické realizace atd.)
  • Prefabrikovaný podlahový prvek, 309509, patent, 2023

  • CEMVIN: prototyp obvodového pláště dřevostavby s využitím cementovláknitých desek

  • CEMVIN: svislé vnitřní stěny s využitím cementovláknitých desek

Publikace
  • PRŮŠA, D.; ŠUHAJDA, K.; ŽAJDLÍK, T.; SVOBODOVÁ, K.; ŠŤASTNÍK, S.; HOBZOVÁ, K.; VENKRBEC, V. Effect of Microwave Radiation on the Compressive Strength of Solid Ceramic Brick. Buildings, 2023, roč. 13, č. 4, s. 1-11. ISSN: 2075-5309. https://doi.org/10.3390/buildings13041018

  • ŽAJDLÍK, T.; ŠUHAJDA, K.; PRŮŠA, D.; Medium-Scale Fire Resistance Testing of Timber Structures with Composite Cement Fibre Materials. Buildings, 2023, roč. 13, č. 2. ISSN: 2075-5309. https://doi.org/10.3390/buildings13020527"

Stavebně fyzikální hodnocení konstrukcí

Stavebně fyzikální hodnocení konstrukcí

Vedoucí: doc. Ing. Miloš Kalousek, Ph.D.

Web výzkumné skupiny

Vědci se zabývají navrhováním, výpočty v oblasti tepelné techniky staveb, simulace šíření tepla, vlhkosti a požáru ve 3D a snižováním energetické náročnosti budov. Pracují na multi-fyzikálním návrhu (teplo, požár, napjatost a akustika) a hodnocení stavebních konstrukcí při vysokých teplotách. Hodnocení fasád budov, střech a výplní otvorů. V posledních letech byly zkoumány možnosti vylepšení fyzikálních vlastností cihelných tvarovek v rámci projektu MPO TRIO.

Výstupy (patenty, užitné vzory, praktické realizace atd.)

Hodnocení životních cyklů staveb

Hodnocení životních cyklů staveb

Vedoucí: Ing. Karel Struhala, Ph.D.

Web výzkumné skupiny

Skupina se zaměřuje na výuku, vývoj a aplikace metody Life-Cycle Assessment (LCA) v oblasti stavebnictví: hodnocení environmentálních dopadů staveb, stavebních materiálů a výrobků. Výstupy jsou uplatňovány při vývoji nových materiálů a konstrukcí, tvorbě environmentálních prohlášení o produktech (EPD), hodnocení uhlíkové stopy a ESG (Environmental, Social, Governance) reportingu společností a multikriteriálním hodnocení kvality budov (např. SBToolCZ). Tým pracuje v mezinárodním kontextu a spolupracuje s dalšími organizacemi, zabývajícími se udržitelnou výstavbou v souladu s mezinárodními závazky.

Publikace
  • ATTIA, S.; KURNITSKI, J.; KOSIŃSKI, P.; BORODIŅECS, A.; DEME BELAFI, Z.; KISTELEGDI, I.; KRSTIĆ, H.; MOLDOVAN, M.; VISA, I.; MIHAILOV, N.; EVSTATIEV, B.; BANIONIS, K.; ČEKON, M.; VILČEKOVÁ, S.; STRUHALA, K.; BRZOŇ, R.; LAURENT, O. Overview and future challenges of nearly zero energy building (nZEB) design in Eastern Europe. ENERGY AND BUILDINGS, 2022, roč. 267, č. 112165, s. 1-17. ISSN: 0378-7788.

  • STRUHALA, K.; OSTRÝ, M. Life-Cycle Assessment of Phase-Change Materials in Buildings: A review. Journal of Cleaner Production, 2022, roč. 2022, č. 336, s. 1-21. ISSN: 0959-6526.

  • STRUHALA, K.; OSTRÝ, M. Life-Cycle Assessment of a Rural Terraced House: A Struggle with Sustainability of Building Renovations. ENERGIES, 2021, roč. 14, č. 9, s. 1-18. ISSN: 1996-1073.

Energeticky flexibilní budovy

Energeticky flexibilní budovy

Vedoucí: prof. Ing. Milan Ostrý, Ph.D.

Web výzkumné skupiny

Vědecká činnost skupiny je zaměřena na oblast stavební tepelné techniky a energetické náročnosti budov. DVě hlavní klíčové oblasti jsou snižování provozní energetické náročnosti a zvyšování energetické flexibility budov s využitím tepelně akumulační kapacity stavebních konstrukcí. Výzkumní pracovníci se dlouhodobě věnují výzkumu akumulace tepla při změnách skupenství a možnostem její integrace ve stavebních konstrukcích a systémem technických zařízení budov pro zvýšení jejich energetické flexibility a tepelné stability. V současné době je předmětem výzkumu i environmentální hodnocení akumulačních materiálů.

Projekty
  • Compatibility of plastics and metals with latent heat storage media for integration in buildings chybí link

Publikace
  • OSTRÝ, M.; BANTOVÁ, S.; ŘEZÁČOVÁ, V. Coconut oil as Bio-based PCM: characteristics and compatibility with plastics. Selected Scientific Papers - Journal of Civil Engineering (electronic), 2023, roč. 17, č. 1, s. 1-8. ISSN: 1338-7278.

  • BANTOVÁ, S.; OSTRÝ, M.; STRUHALA, K. Durability of Latent Heat Storage Systems. Acta Polytechnica CTU proceedings, Vol. 38 (2022): Central Europe towards Sustainable Building 2022 (CESB22). Praha: University Centre for Energy Efficient Buildings (UCEEB), 2022. s. 1-7. ISBN: 978-80-01-07096-3.

  • STRUHALA, K.; OSTRÝ, M. Life-Cycle Assessment of Phase-Change Materials in Buildings: A review. Journal of Cleaner Production, 2022, roč. 2022, č. 336, s. 1-21ISSN: 0959-6526.

  • OSTRÝ, M.; BANTOVÁ, S.; STRUHALA, K. Compatibility of plastics and metals with latent heat storage media: methodologies for evaluation. 13th IIR Conference on Phase Change Materials and Slurries for Refrigeration and Air Conditioning. September 1-3, 2021. Commissions B1, B2 & D1. Proceedings. Vicenza, Italy: International Institute of Refrigeration, 2021. s. 203-209. ISBN: 978-2-36215-049-4.

Modelování přenosu tepla a látky v budovách a systémech technického zařízení budov

Modelování přenosu tepla a látky v budovách a systémech technického zařízení budov

Vedoucí: prof. Ing. Ondřej Šikula, Ph.D.

Web výzkumné skupiny

Dlouhodobým cílem výzkumné činnosti skupiny je maximalizace úspor energií v budově, využití obnovitelných zdrojů energie, optimalizace vnitřního klimatu budov a zvýšení energetické bezpečnosti a soběstačnosti naší společnosti. Skupina se zaměřuje na počítačové modelování a simulaci přenosu tepla a látky v budovách, prvcích a soustavách technických zařízení budov (TZB), vývoj a validaci vlastních výpočetních modelů a simulačních softwarů. Aktuálně řešeným tématem je využití tepelně aktivovaných stavebních konstrukcí (typicky ve formě velkoplošných sálavých systémů) určených k tvorbě vnitřního prostředí budov a aplikace tepelně aktivovaných základových konstrukcí budov k využívání energie podzákladí budovy a jejímu využití její vytápění a chlazení – projekt CAMEB Epilot.

Výstupy (patenty, užitné vzory, praktické realizace atd.)
  • Výpočetní software Epile 2.0 pro modelování tepelně-hydraulického chování, základových energo pilot.

Publikace
  • KRAJČÍK, Michal a Ondřej ŠIKULA, 2020. The possibilities and limitations of using radiant wall cooling in new and retrofitted existing buildings. Applied Thermal Engineering. 164, 114490. ISSN 1359-4311.

  • KRAJČÍK, Michal a Ondřej ŠIKULA, 2020. Heat storage efficiency and effective thermal output: Indicators of thermal response and output of radiant heating and cooling systems:Indicators of thermal response and output of radiant heating and cooling systems. Energy and Buildings. 229, 110524. ISSN 0378-7788.

  • ORAVEC, Jakub, Ondřej ŠIKULA, Michal KRAJČÍK, Müslüm ARICI a Martin MOHAPL, 2020. A comparative study on the applicability of six radiant floor, wall, and ceiling heating systems based on thermal performance analysis. Journal of Building Engineering. ISSN 23527102.

Predikce, tvorba a hodnocení vnitřního prostředí budov

Predikce, tvorba a hodnocení vnitřního prostředí budov

Vedoucí: prof. Ing. Aleš Rubina, Ph.D.

Web výzkumné skupiny

Výzkumná skupina se zabývá problematikou vnitřního prostředí v budovách, určených pro pobyt lidí nebo k provozu náročné výrobní technologie. Provádí diagnostiku prostředí v provozovaných budovách, sleduje širokou škálu parametrů – od tepelně vlhkostního mikroklimatu, přes čistotu vzduchu až po sledování mikrobiologických činitelů. Moderní přístrojovou technikou provádí diagnostiku systémů technických zařízení budov (TZB), výkonových parametrů instalovaných zařízení a jejich dílčích částí (ventilátory, filtry, výměníky, čerpadla) včetně odhalování závad a návrhu opatření k jejich nápravě či zvýšení komfortu nebo efektivnosti provozu. Pro aplikační sféru vytváří webové nástroje sloužící pro návrh technických zařízení nebo stavebních prvků ve speciálních případech, pro které neexistuje běžný komerční software. Predikci vnitřní prostředí budov provádí řešením matematických modelů pomocí vlastních programů případně externích CFD software.

Projekty
  • TAČR: Chytrá fasáda s optimalizovanými energetickými vlastnostmi https://www.vut.cz/vav/projekty/detail/32158

  • TAČR: Úspora energie v datových centrech aplikací pokročilých systémů chlazení a využitím odpadního tepla s pozitivními environmentálními dopady https://www.vut.cz/vav/projekty/detail/25437

  • FSVM software 2.0; FSVM software 21.0 – program pro výpočet tepelně technických parametrů fasády s větranou mezerou ve spolupráci s ILTEGRO spol. s r.o.

  • OK Vent: Návrhový software pro tlumiče hluku

Publikace
  • RUBINA, A.; UHER, P.; VRÁNA, J.; NOVOTNÝ, M.; NESPĚŠNÝ, O.; SKŘEK, D.; ŠUHAJDOVÁ, E.; VYSTRČIL, J.; FORMÁNEK, M. Heat Flow through a Facede with a Controlled Ventilated Gap. Buildings, 2023, roč. 13, č. 3, s. 1-20. ISSN: 2075-5309.

  • SZCEPAŃSKA-WOSZCZYNA, K.; GEDVILAITE, D.; NAZARKO, J.; STASIUKYNAS, A.; RUBINA, A. Assessment of economic convergence among countries in the European Union. Technological and Economic Development of Economy, 2022, roč. 28, č. 5, s. 1572-1588. ISSN: 2029-4921

  • JUN, D.; NESPĚŠNÝ, O.; PĚNČÍK, J.; FIŠAROVÁ, Z.; RUBINA, A. Optimized method for Helmholtz resonator design formed by perforated boards. APPLIED ACOUSTICS, 2021, roč. 184, č. 108341, s. 1-11. ISSN: 0003-682X.

Experimentální výzkum přenosu tepla a hmoty, výměníky tepla

Experimentální výzkum přenosu tepla a hmoty, výměníky tepla

Vedoucí: doc. Ing. Petr Horák, Ph.D.

Web výzkumné skupiny

Skupina se zabývá převážně experimentální činností v oblasti přenosu tepla a hmoty se zaměřením na výměníky tepla a vlastnosti teplonosných látek pro aplikace v systémech TZB a průmyslu. Pracovní náplní členů týmu je experimentální ověřování vědeckých hypotéz s využitím moderního laboratorního vybavení Ústavu TZB. Dále se skupina zaměřuje na vývoj a ověřování výměníků tepla a chladu, a to jak tradičních konstrukcí a materiálů tak i nových výměníků vyrobených s využitím 3D tisku. V současné době je pozornost skupiny rovněž zaměřena na nové typy chladiv a problematiku strojního chlazení.

Výstupy (patenty, užitné vzory, praktické realizace atd.)
  • Výměník tepla, 32502, užitný vzor, 2019

  • Křížový výměník tepla vzduch-vzduch vyrobený technologií 3D tisku, Ústav TZB, funkční vzorek

Publikace
  • HORÁK, P.; FORMÁNEK, M.; FEČER, T.; PLÁŠEK, J. Evaporation of refrigerant R134a, R404A and R407C with low mass flux in smooth vertical tube. International journal of heat and mass transfer, 2021, roč. 181, č. 1, s. 1-8. ISSN: 0017-9310.

  • FORMÁNEK, M.; HORÁK, P.; DIBLÍK, J.; HIRŠ, J. Experimental Increase in the Efficiency of a Cooling Circuit Using a Desuperheater. Periodica Polytechnica – Civil Engineering, 2016, roč. 60, č. 3, s. 355-360. ISSN: 0553-6626.

Ochrana vod před znečištěním mikropolutanty a nutrienty

Ochrana vod před znečištěním mikropolutanty a nutrienty

Vedoucí: doc. Ing. Jitka Malá, Ph.D.

Web výzkumné skupiny

Činnost skupiny je zaměřena na ochranu přírodních vod, zejména ve zranitelných oblastech. V současné době se podílí na výzkumu využití denitrifikačních bioreaktorů pro současné odstraňování dusíku a emergentních mikropolutantů z drenážních vod in situ.

Publikace
  • PÁNIKOVÁ, K., WEIGELHOFER, G., BÍLKOVÁ, Z., MALÁ, J. Denitrification assays for testing effects of xenobiotics on aquatic denitrification and their degradation in aquatic environments. Water 15, 2536 (2023)

  • PÁNIKOVÁ, K., BÍLKOVÁ, Z., MALÁ, J. The behavior of terbuthylazine, tebuconazole, and alachlor during denitrification proces. J. Xenobiot. 13, 4, 560-571 (2023)

  • MALÁ, J., HRICH, K., VACULÍKOVÁ, K., LEJSKA, S. Multicriterial approach to the determination of buffer zones for the Moravian Karst protected landscape area in the Czech Republic. Environ Monit Assess 194, 103 (2022)

  • MALÁ, J., HÜBELOVA, D., SCHRIMPELOVÁ, K., KOZUMPLÍKOVÁ, A., LEJSKA, S. Surface watercourses as sources of karst water pollution Int. J. Environ. Sci. Te. 19, 5, 3503-3512 (2022)

Udržitelný management vody v krajině

Udržitelný management vody v krajině

Vedoucí: doc. Ing. Daniel Marton, Ph.D.

Web výzkumné skupiny

Vědecké zaměření odborného týmu je propojeno především s výzkumem věnovaným oběhu vody v krajině, a to jak z pohledu globálního, tak i lokálního. Management vodního hospodářství krajiny a jeho adaptace na klimatickou změnu se propisuje do řady hydraulických, hydrologických i klimatologických procesů v povodí, které tvoří nedílnou součást naší výzkumné práce. Členové našeho pracoviště se v rámci užších týmů zaměřují na modelování srážko-odtokového procesu, řízení odtoku vody z povodí, hydropedologii, pozemkové úpravy, návrhu malých vodních nádrží, revitalizace toků a krajiny, odvodnění, závlahy. Věnují se i přírodním způsobům čištění odpadních vod především v oblasti intenzifikací a technických modifikací s cílem zajistit co nejlepší výsledky spolu s přijatelnými provozními náklady.

Výstupy (patenty, užitné vzory, praktické realizace atd.)
  • ADAPTAN II – Integrované přístupy adaptace krajiny Moravskoslezského kraje na změnu klimatu, EHP a Norské fondy 2014-2021, výzva Bergen, 2021-2024.

  • SEDECO - Sedimenty a ekosystémové služby ve vzájemném působení s povodněmi a suchem v pohraniční oblasti AT-CZ, Interreg V-A Rakousko-Česká republika, 2016 -2022.

  • Metodika ochrany zemědělské půdy před erozí – soulad s vyhláškou č. 240/2021 Sb. a se standardy DZES MZe.

  • ČOV v obci Hlína, která získala titul Jihomoravská stavba roku 2022 v kategorii Vodohospodářské a ekologické stavby i ocenění Vodohospodářská stavba roku 2022.

Publikace
  • ŠEREŠ, M.; MOCOVÁ, K.; MORADI, J.; KRIŠKA-DUNAJSKÝ, M.; KOČÍ, V.; HNÁTKOVÁ, T. The impact of woodchip-gravel mixture on the efficiency and toxicity of denitrification bioreactors. Science of the Total Environment, 2019, č. 647, s. 888-894. ISSN: 0048-9697.

  • PASEKA, S.; MARTON, D. The Impact of the Uncertain Input Data of Multi-Purpose Reservoir Volumes under Hydrological Extremes. Water, 2021, roč. 13, č. 10, s. 1-25. ISSN: 2073-4441.

prof. Ing.

Ondřej
Šikula

Ph.D.

koordinátor výzkumné oblasti Ekonomika a životní prostředí

+420 541 147 923
Ondrej.Sikula@vut.cz