Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FASTZkratka: PSTAk. rok: 2016/2017
Program: Stavební inženýrství
Délka studia: 4 roky
Akreditace od: 25.7.2007Akreditace do: 31.12.2020
Profil
Studijní obor Pozemní stavby je obsahovou náplní studované problematiky členěn na čtyři zaměření: Pozemní stavitelství, Architektura v pozemním stavitelství, Technologie a řízení stavebních procesů, Technická zařízení budov. Studium je zaměřeno na rozvoj poznání v rámci oboru a na výchovu k samostatné vědecké práci orientované do specifických odborných oblastí konkrétního zaměření. V rámci studia povinných předmětů matematiky a fyziky získá student prohloubení svých vědomostí i schopnost komplexního teoretického přístupu k řešení a zdůvodnění stavebně technických problémů. Studiem vybraných povinně volitelných předmětů je zajištěno zvládnutí teoretických a vědních disciplin zaměření studia a tématu disertační práce. Během celého studia pod vedením školitele řeší student samostatně zadané odborné téma po stránce teoretické i experimentální a svoje výsledky obhajuje v rámci zpracované doktorské disertační práce. Absolvent doktorského studijního programu oboru Pozemní stavby je připraven pro předpokládané uplatnění ve výzkumné a vývojové činnosti v rámci daného zaměření oboru. Získané poznatky je schopen samostatně uplatnit při řešení náročných architektonických i konstrukčních problémů budov, technologie i managementu realizace budov a řešení problematiky jejich technického vybavení. Kvalifikace absolventa doktorského studijního programu je předurčuje absolventa rovněž i pro pedagogické působení na vysokých školách.
Garant
doc. Ing. Milan Vlček, CSc.
Vypsaná témata doktorského studijního programu
Práce se zabývá analýzou a následným návrhem opatření pro eliminaci znečištění vzduchotechnických systémů. Metody řešení budou teoretické a experimentální, výsledkem budou metodické výstupy pro montáž a provozování systémů v praxi.
Školitel: Rubina Aleš, doc. Ing., Ph.D.
S ohledem na možné využití zdících bloků v rámci prefabrikace je vhodné se zabývat i otázkou analýzy prefabrikovaných zděných panelů. Analýza bude primárně provedena na základě numerického modelování (FEA) doplněného o experimentální zkoušení.
Školitel: Pěnčík Jan, prof. Ing., Ph.D.
Jedná se o experimentální sledování působení mikrovlnného záření na stavební látky. Sledování teplotních polí v závislosti na vlhkosti a druhu stavební látky a na intenzitě mikrovlnného záření. Numerické simulace těchto dějů.
Školitel: Šuhajda Karel, doc. Ing., Ph.D.
Cílem tématu je návrh a posouzení stavebních konstrukcí s využitím progresivních materiálů z druhotných surovin v pasivních domech. Cíl je iniciován potřebou optimálního využití energie, druhotných surovin a trvale udržitelného rozvoje. Eliminace imperfekcí progresivních materiálů
Školitel: Matějka Libor, doc. Ing., CSc. Ph.D., MBA
Energetické hodnocení technologických celků (např. čistíren odpadních vod, lázeňské technologie, technologie zimních stadionů). Analýza technologických procesů, popis teoretického modelu provozu, analýza okrajových podmínek, citlivostní analýza, potenciál energetických úspor, benchmarking komponentů systému, kritéria hodnocení a využití energie z obnovitelných zdrojů.
Školitel: Hirš Jiří, prof. Ing., CSc.
Požadavky na snižování spotřeby energie v budovách vyvolávají potřebu zvyšování účinnosti technických systémů. Studium bude orientováno na teoretické hodnocení účinnosti dle evropských norem a směrnic, na monitoring stávajících systémů a jejich částí a experimentální zjišťování jejich účinnost. Předpokládaným výsledkem bude také vytipování cest ke zvyšování účinnosti moderních systémů techniky prostředí.
Školitel: Počinková Marcela, Ing., Ph.D.
Práce se zabývá výzkumem fyzikálních jevů souvisejících s prouděním vzduchu v uzavřeném atypickém tvaru a rozměru vzduchotechnického potrubí.Součástí práce budou teoretické a experimentální metody řešení s ohledem na výsledný analytický popis problému spolu s výstupy pro využití v praxi při návrhu potrubních rozvodů vzduchotechniky.
Výzkum inteligentních systémů řízení systémů technických zařízení budov. Zaměření na energetickou efektivnost, kvalitu vnitřního prostředí a tvorbu datových vstupů pro řídící systémy s využitím dynamického modelování chování budov a systémů TZB. Inteligentní distribuce energie mezi budovami.
Vytvoření metodického postupu pro strategii správy obcí a měst pro při plnění programu SMART City a Smart Regions v oblasti energetiky. Objektové modelování budov v regionu, spolupráce s Centrem kompetence Smart Regions na FAST.
Experimentální zjišťování součinitele kapilární vodivosti stavebních materiálů při gradientu vlhkosti a jeho modelování metodou sítí. Aplikace součinitele kapilární vodivosti stavebních materiálů v tepelně technických výpočtech.
Školitel: Fuciman Ondřej, Ing., Ph.D.
Doktorská práce je zaměřena na modelování a simulace budov a inteligentních urbanistických celků. Efektivní využití a umístění prvků vzduchotechniky, vytápění a chlazení v budovách a jejich optimální řídící systém. Systémy, zařízení a strategie pro akumulaci energie.
Školitel: Šikula Ondřej, prof. Ing., Ph.D.
Modelování energetické bilance budov s využitím moderních výpočtových postupů. Analýza problematiky, tvorba matematického modelu, verifikace matematického modelu na reálných objektech.
Školitel: Horák Petr, doc. Ing., Ph.D.
Tématem disertační práce bude komplexní analýza možností zvýšení retenčních schopností plochých střech a úpravy odtokových faktorů. Součástí práce bude ověření pomocí full-scale experimentů.
Školitel: Bečkovský David, Ing., Ph.D.
Vhodná geologická skladba půdy v podloží kostela a neobyčejně důmyslný systém vzduchových průduchů umožnily v historii přirozenou mumifikaci nebožtíků, kteří sem byli pohřbíváni. Během několika rekonstrukcí byly původní průduchy poškozeny či zasypány. V současné době je několik mumií poškozeno působením mikroorganismů. Náplní práce je návrh opatření vedoucí k nápravě vnitřního prostředí a znovuobnovení původního vhodného mikroklimatu. Při práci bude využito moderních diagnostických metod a numerických modelů.
Optimalizace podlah v mokrých provozech. Závislost sklonu nášlapné vrstvy a smykového tření podlahy. Návrh metodiky měření sklonu podlah z hlediska bezpečnosti užívání. Návrh závislosti drsnosti povrchu nášlapné vrstvy na odtékání povrchové vody.
Experimentální analýza a navrhování vícevrstvých provětrávaných fasádních systémů. Monitoring vlivu větrané vzduchové mezery na vnitřní mikroklima objektu.
Školitel: Novotný Miloslav, prof. Ing., CSc.
Práce je zaměřena na analýzu, zhodnocení a optimalizaci stavebně-technologických procesů během výstavby dle zásad trvale udržitelné výstavby. Jedná se o inovaci stavebně-technologických postupů v procesu zastřešování budov. Cílem je zoptimalizovat proces zastřešení z hlediska organizace práce a nasazení mechanizace.
Školitel: Mohapl Martin, Ing., Ph.D.
Doktorská práce je zaměřena na optimalizaci tepelně aktivovaných stavebních konstrukcí (TAK) sloužících k vytápění a chlazení budov. Předpokládá se využití simulačních metod, laboratorního experimentu a měření insitu. Cílem je stanovit doporučení pro navrhování a řízení optimálních TAK. K simulacím je možné využít softwary CalA, TRNSYS, ANSYS Fluent.
S možností využití kompozitů z recyklovaných polymerů, např ve formě tepelně izolačního bloku v patě zdiva, vzniká potřeba popsat jejich chování při dlouhodobém zatížení. Popis chování je též podmíněn i způsobem namáhání. Zejména tlakové namáhání je pro uvedenou skupinu materiálů specifickým způsobem zatížením. Popis bude realizován pomocí reologických modelů , které budu odvozeny na základě experimentálního monitoringu na prototypech zkušebních vzorků budou ověřeny FEM matematickým modelováním.
Teoretický výzkum kondenzace vodní páry v prvcích TZB, stanovení součinitelů přestupu tepla na straně vody a vodní páry vhodnými metodami a s využitím numerické CFD simulace.
S ohledem na vyvíjený nový systém prefabrikovaných zděných panelů se je nutné v rámci procesu prefabrikace resp. výstavby zabývat i otázkou rozvoje detailů konstrukčních styků. V rámci práce se předpokládá společné využití experimentálního zkoušení s numerickým modelováním (FEA).
V rámci rekonstrukcí objektů občanské výstavby je v některých případech nutné provádět sanaci popř. zvýšení únosnosti dřevěných trámových stropních konstrukcí. Jednou z možností je vytvoření spřažené dřevo-betonové konstrukce využívající OSB desek. V rámci řešení tématu se předpokládá využití metody experimentálního zkoušení v kombinaci s numerickým modelováním (laboratorní statické a dynamické zatěžovací zkoušky, způsobu spřažení... ).
Teoretické modelování a experimentální měření energetického chování budov s téměř nulovou spotřebou energie zařazených jako pilotní projekty v projektu TAČR CK Smart Regions.
Téma doktorské práce je zaměřeno na aplikaci a ověření teoretických metod výzkumu proudění vzduchu v budovách a vnější aerodynamiky budov se současným transportem znečišťujících látek. K simulacím je možné využít softwary Fluent, CFX, nebo OpenFOAM.
Výzkum zaměřený na modelování a simulace dynamického chování budov a systémů TZB, minimalizace a analýza možných chyb a nepřesností během simulovaného provozu, analýza energetické efektivity systémů chlazení a vytápění. Využití metody hardware-in-the-loop v oblasti technických zařízení budov.
Tubusové světlovody se ve stavebnictví používají již několik desítek. Aby se mohli i nadále používat jsou kvůli zvyšujícím požadavkům neustále vylepšovány, což má za následek zhoršení jejich fyzikálních vlastností, nebo zvýšení ceny. Proto by bylo vhodné vytvořit ucelený přehled o stavebně fyzikálních (o ekonomických aspektech lze též uvažovat) aspektech tubusových světlovodů, který může být založen na dlouhodobém monitorování a počítačových simulací stavebně fyzikálních veličin.
Téma se zabývá řešením stavebně technologických aspektů jako např. postup výstavby, pracnost, finanční náklady, řešení vybraných konstrukčních detailů apod při vývoji nového stavebního systému v podmínkách České republiky pro výstavbu vícepodlažních objektů využívajících konstrukční panel slepený z tuhé tepelné izolace a opláštění OSB deskami.
Školitel: Šlanhof Jiří, Mgr. Ing., Ph.D.
Studie vlastností tepelně izolačních termoreflexních fóliových izolací a jejich použití ve stavebnictví, pasivních a energeticky úsporných domů, výrobních hal, sportovišť aj. Předmětem je studium transportních jevů šíření tepla strukturou termoreflexních izolantů, jejich fyzikální vlastnosti i porovnání s klasickými izolanty. Téma obsahuje ověření konstrukčních způsobů zabudování tepelných izolací do staveb.
Školitel: Šťastník Stanislav, prof. RNDr. Ing., CSc. Ph.D.
Téma je iniciováno absencí jednotné kategorizace vad a poruch stavebních objektů. Cílem je vytvořit souhrn imperfekcí stavebních objektů, s možností aktualizace. Kategorizace bude základem pro algoritmy vyšetřování vad a poruch. Bude zpracována digitálně s aplikací vhodného software
Doktorská práce je zaměřena na výzkum využití energie země pro účely vytápění a chlazení. Náplní práce bude teoretický a experimentální výzkum tepelné interakce budovy s podzákladím a návrh optimálních zemních a základových výměníků. Cílem je zefektivnit získávání geotermální energie z prvků základových konstrukcí a vytvořit metodiku pro jejich navrhování v ČR. K simulacím je možné využít softwary CalA, TRNSYS, ANSYS Fluent.
Od dob průmyslové revoluce se technika stala nejen samozřejmou součástí architektury, ale také významným zdrojem její inspirace. Stála u zrodu moderního hnutí a její zásadní vliv působí až do současnosti. Práce se soustředí na proměny vztahu techniky a architektury od konce 18. století po dnešek.
Školitel: Nový Alois, prof. Ing. arch., CSc.
Současné technologie umožňují využití odpadního tepla v soustavách TZB (stokový výměník, odpadní teplo z chlazení a další.)Pro progresivní využití tohoto druhu tepla je nutné sestavit a ověřit výpočtové algoritmy. Tyto algoritmy je posléze nutné ověřit a verifikovat na reálných soustavách.
Téma se zabývá rozvojem možného využití odpadních kontejnerů v rámci výstavby objektů konstrukcí pozemních staveb. V rámci řešení tématu se předpokládá rozvoj skladeb konstrukcí, definování a rozvoj konstrukčních systémů a detailů styků nosných částí. Při práci bude snaha využít jak numerické modelování tak také experimentální testování v měřítku 1:1 popř. v jiném měřítku s využitím modelové podeobnosti.
Řešení vybraných dílčích částí při vývoji nového stavebního systému pro nízkoenergetické vícepodlažní objekty, využívajícího konstrukční panel slepený z tuhé izolace a opláštění OSB deskami.
Školitel: Kovářová Barbora, Ing., Ph.D.
Školitel: Ostrý Milan, prof. Ing., Ph.D.
Výzkum prvků a systemů technických zařízení budov – vytápění, větrání, chlazení (HVAC) - směřující k dosažení tepelného komfortu v budovách při minimální provozní energetické náročnosti. Výzkum systémů HVAC bude zaměřen na optimalizaci jejich návrhu a provozování s využitím nízkopotenciálního tepla a chladu. Výzkum bude prováděn v teoretické rovině vývojem matematicko-fyzikálních modelů využívajících a v rovině experimentální pak laboratorními experimenty a měření in situ metodou PIV.
Účinnost a užitné vlastnosti solárního tepelně-akumulačního zásobníku jsou vázány na použité tepelně-akumulační materiály a způsob využívání vnitřní energie. Teplota pracovního média podmiňuje míru ztrát. Předmětem studia jsou vhodné materiály pro konstrukci solárního tepelně-akumulačního zásobníku (sensible heat, phase change materials), jejich fyzikální vlastnosti. Cílem je jak modelový, tak i experimentální důkaz funkční schopnosti.
Teoretická analýza nestandardních konstrukčních detailů pro návrh opláštění pasivních domů. Zpřesněná analýza bude zpracována s využitím modelování v programu Fluent a Ansys. Dílčím cílem práce bude optimalizace a metodika zdůvodněného návrhu konstrukčních detailů s využitím v praxi
Téma doktorské disertační práce spočívá v měření a vyhodnocení průtoků ve vnitřních vodovodech a spotřeb vody v mateřských školách. Změřené průtoky budou porovnány s výsledky měření prováděných nedávno v Rakousku a bude navržen výpočtový vztah pro stanovení výpočtových průtoků. Na základě změřených spotřeb vody bude zjišťováno rozložení odběru vody v průběhu dne, které má usnadnit dimenzování ohřívačů vody v mateřských školách.
Školitel: Vrána Jakub, Ing., Ph.D.
Zkoumána bude možnost využití nelineární ultrazvukové spektroskopie (Nonlinear Elastic Wave Spectroscopy – NEWS) pro posouzení statické spolehlivosti konstrukcí z desek Hurdis a pro výstupní kontrolu desek ve výrobně. Metody NEWS se pro vysokou citlivost a přesnější charakterizaci kvality materiálů jeví perspektivní pro oba účely.
Školitel: Manychová Monika, doc. Ing., Ph.D.
Požadavky na snižování spotřeby energie v budovách vyvolávají potřebu zvyšování účinnosti technických systémů. Studium bude orientováno na teoretické hodnocení účinnosti dle evropských norem a směrnic, na monitoring stávajících systémů a experimentálnímu zjišťování jejich účinnost. Předpokládaným výsledkem bude také vytipování cest ke zvyšování účinnosti moderních systémů techniky prostředí.
Práce se zabývá přestupy a následnými prostupy tepla při termodynamických úpravách tepla chlazením. Doktorand bude řešit problematiku vlivu mokrého chlazení a vlivu vlhkosti vzduchu na výkon chladiče. Taktéž bude zkoumán vliv kondenzace vodní páry při mokrém chlazení na hodnotu obtokového součinitele chladiče. Součástí práce budou teoretické a experimentální metody řešení a metodické výstupy pro využití v praxi. Jako teoretické metody bude použito matematického modelování.
Tématem disertační práce bude komplexní analýza chování zděných a smíšených konstrukcí z hlediska konstrukčně statického, tepelně technického a požárního.
Školitel: Lavický Miloš, doc. Ing., Ph.D.
Náplní disertační práce je výzkum možností využití lepených spojů při návrhu a realizacích staveb, kdy lepení může plnohodnotně nahradit tradiční mechanické kotvení. Práce bude obsahovat návrh možných oblastí potenciálně vhodných pro využití lepených spojů, návrh lepidel výběrem z běžně dostupného sortimentu na trhu a experimentální ověření jejich vhodnosti na zkušebních vzorcích.
Doktorand se ve své práci bude zabývat jednou z metod systému managementu kvality – metodou Quality Function Deployment. Na základě specifických požadavků na vlastnosti stavebních materiálů nad rámec běžného obsahu „Prohlášení o shodě“ bude provádět analýzu významu požadavku zákazníka a navrhne metodiku stanovení hladiny významnosti, resp. váhových koeficientů těchto požadavků. Tato metodika bude zkušebně aplikována ve vybraných stavebních firmách.
Tepelné a další fyzikální jevy ve stavebních konstrukcích budou modelovány za pomocí moderních matematických metod a na základě výsledků nevrženy úpravy pro dosažení optimálního prostředí v budovách.
Školitel: Kalousek Miloš, doc. Ing., Ph.D.
Návrhy optimálních skladeb jednotlivých konstrukcí s ohledem na enviromentální stavebnictví, uživatelské vlstnosti a funkčnost dřevostaveb a řešení konstrukčních detailů, zejména v místě napojení na železobetonovu konstrukci.
S možností využití kompozitů z recyklovaných polymerů a rozvojem jejich využití, např. ve formě tepelně izolačního bloku v patě zdiva, vzniká potřeba modifikovat a doplnit stávající reologické modely. Rozvoj modelů je podmíněn i způsobem namáhání. Zejména tlakové namáhání je pro uvedenou skupinu materiálů specifickým způsobem zatížením. Rozvoj modelů bude proveden na základě experimentálního monitoringu na prototypech zkušebních vzorků s následným ověřením FEM matematickým modelováním.
Změny vlastnických vztahů a přechod na tržní hospodářství po roce 1989 vedly ke kolapsu řady výrobních podniků, včetně zemědělských. Opuštěné objekty, ale i celé areály zemědělské výroby, se staly zdrojem hospodářských, sociálních i ekologických potíží. Jaký je reálný stav a jaké jsou šance na jejich revitalizaci a návrat do kulturní krajiny z hlediska architektury a územního plánování?
Vzhledem ke zvyšující se spotřebě energie, nutnosti udržitelné výstavby a směrnici Evropské unie je třeba navrhovat stavební konstrukce v pasivních domech tak, aby byla snižována energetická náročnost se zkvalitněním vnitřního prostředí. Bude prováděno měření toku energie na nulovém domě a porovnáním s dynamickou simulací s vyhodnocením.
Tématem práce je teplotně-vlhkostní posouzení dřevěných prvků zabudovaných v konstrukcích obvodového pláště budov. Hlavní pozornost bude věnována především konstrukčním detailům vytvoření okapových a štítových přesahů střech s aktuálně používaným nadkrokevním systémem zateplení, porovnání různých konstrukčních variant těchto detailů a jejich optimalizace. Teoretické výpočetní modely budou ověřovány v rámci experimentálního měření na reálné stavbě.
Školitel: Kalousek Lubor, Ing., Ph.D.
Práce je zaměřena na sledování a následné vyhodnocení fyzikálně-technických vlastností zabudovaných materiálů zateplovacích systémů obvodových plášťů budov při namáhání vnějšími vlivy prostředí. Na základě zjištěných výsledků bude ověřena životnost použitých materiálů a budou navržena nová řešení a doporučení pro sanace a opravy.
Tématem disertační práce bude výzkum a vývoj novodobých prefabrikovaných konstrukcí z kusových staviv.
Teoretické modelování a experimentální měření budov zařazených jako pilotní projekty v projektu TAČR CK Smart Regions.