Testbedy pro stavebnictví
Podle prestižního žebříčku World University Rankings patří České vysoké učení technické v Praze mezi 400 nejlepších univerzit na světě. Je tak nejlépe hodnocenou technickou univerzitou se stavební fakultou v České republice. V oblasti robotiky, kybernetiky a automatizace ve stavebnictví ČVUT umožňuje díky spolupráci mezi Českým institutem robotiky a kybernetiky (CIIRC), Fakultou strojní (FS), Fakultou elektrotechnickou (FE) a Fakultou informačních technologií (FIT) a právě Fakultou stavební (FSv) řešit řadu významných projektů. Fakulta stavební disponuje potřebným v oblasti geoinformatiky, počítačových simulací chování konstrukcí.
Mezi zajímavé výsledky pracovišť FSv posledních let patří výstupy ve formě dat, studií, metodik, předpisů, prototypů nebo aplikací na konkrétních stavebních projektech v oblasti 3D tisku konstrukcí pozemních a dopravních staveb, simulace chování stavebních materiálů a konstrukcí, digitální modelování staveb, příprava virtuálních prototypů staveb a jejich využití pro simulace, ekonomické hodnocení, simulace nákladů celoživotního cyklu, energetické simulace a optimalizace energetické náročnosti, geoinformatiky a hydrotechniky. Na fakultě stavební aplikujeme také rozvíjíme a aplikujeme virtuální a rozšířenou realitu (VR a AR). Dále se zaměřujeme na efektivní metody tvorby, zpracování a metody využití digitálních dvojčat staveb. Dalšími řešenými tématy jsou řízené a naváděné stavební stroje, nebo zpracování velkých množství dat (např. mračen bodů nebo fotogrametrie) a data mining pro inženýrské úlohy.
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ - FAKULTA STAVEBNÍ – CENTRUM ADMAS
Aktivity v oblasti Stavebnictví 4.0
V oblasti 3D tisku a robotizace se podílíme na výzkumu a vývoji aplikace 3D tisku betonu v podmínkách České republiky. Do odborných předmětů magisterského studia jsme zavedli témata digitalizace a automatizaci v návrhu konstrukcí z pohledu stavební fyziky a základy možné robotizace. Zapojujeme se do tvorby SW pluginů pro GPL (otevřenou licencí). V rámci návrhu se zaměřujeme na tvorbu databáze fyzikálních parametrů vegetačních střech a fasád, včetně definic nových zkušebních a normotvorných metodik.
V rámci VUT FAST máme zkušenosti s implementací BIM v rámci přípravné a projektové fází v oblasti pozemních a liniových staveb, 3D skenováním objektů a zpracování mračen bodů s jejich následným převodem do digitální podoby včetně provázanosti na imerzivní realitu (VR, ...). Aktuálně řešíme i několik výzkumných projektů věnujících se oblasti digitálních dvojčat staveb a designu digitálních procesů ve stavebnictví.
V oblasti digitalizace, automatizace a BIM je naší stěžejní oblastí zájmu algoritmizace inženýrských úloh s využitím BIM dat. Velkou výzvou je analýza a zpracování openBIM dat, které by umožnily vyšší využití ve stavební praxi. Aktivně se zabýváme 3D skenováním, zpracováním mračen bodů a tvorbou 3D modelů pro tvorbu digitálního dvojčete. Zapojujeme se do implementace CDE a CAFM systému v kontextu BIM.
V oboru hydroinformatika vyvíjíme simulační modely v kombinaci s nástroji GIS a BIM pro účely návrhu a optimalizace hydrotechnických staveb, snižování negativních dopadů těchto staveb na životní prostřední a dále pro účely analýzy rizik.
V oblasti vývoje nových materiálů v souladu s principy cirkulární ekonomiky vyvíjíme kompozity na silikátové bázi se schopností autonomně řízeného vyhřívání za využití pokročilých high-tech plniv, které zajistí jeho schopnost rozpouštění sněhu a ledu i při teplotách hluboko pod bodem mrazu. V kombinaci se smart monitoringem, vyhříváním prostřednictvím technologie IoT (5G sítě), s autonomním řízením s umělou inteligencí nebo vzdáleným přístupem bude dosaženo značné úspory energie na výhřev venkovních ploch v zimním období, snížení aplikace chemických rozmrazovacích látek, snížení nákladů na údržbu, zvýšení bezpečnosti a trvanlivosti konstrukcí a v neposlední řade úsporu nákladů.
V oblasti dopravního stavitelství se podílíme na vývoji technologií, procesních parametrů a jejich implementaci do praxe. Zároveň vyvíjíme nové materiály pro 3D tisk na bázi cementových kompozitů.
VŠB OSTAVA
1. Digitalizace
3D scanování
3D skener Leica RTC360 využíván pro zaměření stávajícího stavu budov, měření deformací průhybů nosníků, dlouhodobé měření silničního úseku s asfaltovým povrchem s nanovlákny, pro výuku.
3D tisk
3D tisk malých komponentů.
3D digitalizace dokumentace staveb a klasifikace pro BIM; implementace informačního řízení nemovitostí.
2. Zapojení Fakulty stavební do projektů v oblastech VaV
Fakulta stavební je zapojena do přípravy projektů VŠB-TU Ostrava v rámci vize SMARAGD (SMArt And Green District). Fakulta se spolupodílí na přípravě strategického projektu REFRESH plánovaného v rámci Operačního programu Spravedlivá transformace (OP ST) Ministerstva životního prostředí, při jejichž realizaci se funkčně propojí univerzitní kampus s technologickým parkem. Strategický projekt REFRESH je koncipován jako čtyři vzájemně provázané živé laboratoře: Energy Lab, Materials and Enviroment Lab, Industry 4.0 and Automotive Lab, Social Lab. Např. Energy Lab (živá laboratoř) bude výzkumnou základnou pro efektivní transformaci současného stavu energetiky na bezuhlíkové technologie s vazbou na cirkulární ekonomiku a rozvoj vodíkového hospodářství. Výzkum bude realizován v oblastech spolehlivé, bezpečné a k životnímu prostředí šetrné konverze, dodávky a užití energie, akumulace energie a metod řízení toku energie v komplexních energetických soustavách. Živá laboratoř bude mimo jiné disponovat výjimečnou laboratoří vysokého napětí nebo laboratoří se zaměřením na palivové články a bateriové úložiště.
Fakulta stavební VŠB-TU Ostrava je rovněž zapojena do přípravy projektu CIRKArény - Moderní inovační výzkumné a vývojové centrum pro cirkulární ekonomiku v Třinci.
3. Příprava nového bakalářského studijního programu: Chytré a zelené budovy v cirkulárním stavitelství
Nový studijní program podporuje naplnění strategických cílů ČR (v návaznosti na strategické dokumenty EU European Green Deal, apod) v oblastech ochrany klimatu, obnovitelných zdrojů energií, účelného využívání surovin a podpory oběhovosti materiálů, které se prolínají jednotlivými studijními předměty. Absolventi tohoto studijního programu budou ve své praxi schopni reflektovat tyto oblasti ve své práci a nacházet taková řešení, která budou moci tyto problémy pozitivně ovlivnit (digitalizace ve stavebnictví, využití virtuální reality, výběr vhodných stavebních materiálů, snížení energetické náročnosti budov, zvýšení oběhovosti zdrojů aj.) Obsahem vzdělávání v předmětech studijního programu včetně odborných praxí u firem budou témata: optimální využití druhotných surovin, digitální technologie a jejich vliv na ekologický provoz ve stavebnictví, oběhového hospodářství, podpory digitalizace ve stavebnictví a rozvoj digitalizace v přímém vztahu k oběhovému hospodářství.
