VÝZKUM EFEKTIVNÍCH SYSTÉMŮ PRO ZLEPŠENÍ KVALITY VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ VÝZKUM EFEKTIVNÍCH SYSTÉMŮ PRO ZLEPŠENÍ KVALITY VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ ZÁVĚREČNÁ ZPRÁVA O ŘEŠENÍ DOKTORSKÉHO PROJEKTU GAČR 101/05/H018 v letech 2005 – 2008 INFORMACE O ŘEŠITELÍCH PROJEKTU A JEJICH AKTIVITÁCH Prezentace zprávy Ing. Roman Mlčák Podklady Ing. František Vajkay Ing. Marek Kadlec BRNO 2008 1

Vedení týmu a řešitelská pracoviště ČLENOVÉ VEDENÍ TÝMU Energetický ústav FSI VUT v Brně Doc. Pavelek, Prof. Jícha Doc. Janotková Ing. Katolický (do 12/2007) Ústav automatizace a informatiky FSI VUT v Brně Ing. Vdoleček Doc. Švarc (do 12/2007) Doc. Šťastný (od 9/2007) Ústav pozemního stavitelství FAST VUT v Brně Doc. Sedlák, Ing. Mohelníková Jednání řešitelského týmu na ÚAI FSI VUT v Brně TECHNIČTÍ PRACOVNÍCI Technické práce - studenti DSP Ing. Jan Košner a Ing. Vladimír Krejčí Administrativní práce - Jitka Mikulášková Dílenské práce - Karel Galandr (2005, 2007) 2

Informace o tématech a studentech V projektu bylo plánováno 19 témat řešených studenty doktorských studijních programů (DSP) a 2 techniky Výzkum stavu prostředí a energetických ztrát klimatizačních komor Názvy některých témat byly upraveny, aby lépe vystihovaly dosahované výsledky vyplývající z nových společných aktivit studentů Neobsazená témata nebo témata studentů, kteří zanechali studia byla doplněna převážně novými tématy Nová témata byla schvalována vedením týmu, aby obsahově sledovala hlavní cíle řešení projektu V DOKTORSKÉM PROJEKTU BYLO ŘEŠENO CELKEM 24 TÉMAT 3

Informace o tématech a studentech SDZ Státní doktorská zkouška Hvězdička Téma s upraveným názvem Plus Nové téma schválené vedením týmu TÉMA 1* ――► Výzkum tepelného stavu klimatizovaných prostorů Ing. David Novák FSI EÚ, Zkoušky: Plán 6, složeno 6 2/05 - 8/06 9/2008 v 7. ročníku ZANECHAL STUDIA TÉMA 2* ――► Výzkum využití solární energie pro větrání Ing. Marek Scholler FSI EÚ, Zkoušky: Plán 6, složeno 6, SDZ 2007 2/05-02/07 6. ročník TÉMA 3 ――► Výzkum zesíleného štěrbinového odsávacího systému Ing. Lukáš Malásek FSI EÚ, Zkoušky: Plán 6, složeno 6 2/05 - 8/07 6. ročník TÉMA 4 ――► Vliv proudění okolního prostředí na účinnost lokálního odsávání Ing. Karel Krajča FSI EÚ, Zkoušky: Plán 6, složeno 6 2/05 - 8/07 9/2008 v 6. ročníku ZANECHAL STUDIA 4

Informace o tématech a studentech TÉMA 5 ――► Stabilita nelineárních systémů při regulaci stavu prostředí Ing. Petr Gahura ÚAI, Zkoušky: Plán 7, složeno 7, SDZ 2005 2/05 - 8/06 7. ročník TÉMA 6 ――► Hodnocení energetické náročnosti budov využívajících obnovitelné energie pomocí simulace Ing. Pavel Šuster FAST ÚPS, Zkoušky: Plán 11, složeno 11, SDZ 2005 2/05 - 8/07 6. ročník, ODEVZDÁ DISERTACI 2009 TÉMA 7 ――► Výzkum vlivu dvojitých transparentních fasád na mikroklima v budovách Ing. Dalibor Plšek FAST ÚPS, Zkoušky: Plán 11, složeno 11, SDZ 2005 2/05 - 8/07 6. ročník, ODEVZDÁ DISERTACI 2009 TÉMA 8* ――► Komplexní řešení úsporných vzduchotechnických systémů s využitím obnovitelných zdrojů energie Ing. Pavel Adam FSI ÚAI, Zkoušky: Plán 12, složeno 11 1/08-12/08 3. ročník 5

Informace o tématech a studentech TÉMA 9 ――► Kompaktní senzory pro hodnocení tepelné pohody In: Analýza nejistot ve vibrodiagnostice Ing. Daniel Zuth FSI ÚAI, Zkoušky: Plán 6, složeno 6, SDZ 2007 2/05 - 8/08 5. ročník, ODEVZDÁ DISERTACI 02/2009 TÉMA 10* ――► Tvorba mikroklimatu v kabinách automobilů a letadel Ing. František Lízal FSI EÚ, Zkoušky: Plán 6, složeno 4 9/07 - 12/08 2. ročník (1/08 - 12/08 změněno téma 10 na téma21) TÉMA 11 ――► Výzkum zaplavovacího větrání Ing. Alena Bystřická FSI EÚ, Zkoušky: Plán 6, složeno 5 2/05 - 12/07 5. ročník TÉMA 12 ――► Zefektivnění výpočtu stability nelineárních regulačních systémů v klimatizačních zařízeních Ing. Václav Chytil FSI ÚAI, Zkoušky: Plán 7, složeno 2 7/05 - 12/06 12/2006 ve 2. ročníku VYŘAZEN Z PROJEKTU 6

Informace o tématech a studentech TÉMA 13 ――► Vliv dynamiky klimatických změn na tepelně vlhkostní a energ. vlastnosti obvod. konstrukcí, vnitřní prostředí a energetickou bilanci budov Ing.Tomáš Hlavačka FAST ÚPS, Zkoušky: Plán 11, složeno 12, SDZ 2006 2/05 - 12/07 5. ročník, ODEVZDÁ DISERTACI 2009 TÉMA 14* ――► Optimalizace návrhu obvodových konstrukcí nízkoenergetických budov Ing. Marek Kadlec FAST ÚPS, Zkoušky: Plán 4, složeno 5 1/08 - 12/08 2. ročník TÉMA 15 ――► Model lidského těla pro hodnocení tepelné pohody Ing. Roman Mlčák FSI EÚ, Zkoušky: Plán 6, složeno 6, SDZ 2008 7/05 - 12/08 4. ročník, ODEVZDÁ DISERTACI 2009 TÉMA 16* ――► Vývoj počítačového systému pro efektivní vyhodnocování vizualizačních experimentů v oblasti větrání Mgr.Tomáš Pavelek FSI ÚAI, Zkoušky: Plán 6, složeno 3 9/07 - 12/08 2. ročník 7

Informace o tématech a studentech TÉMA 17 ――► Využití a validace simulačních nástrojů v nízkoenergetických domech s hybridním větracím systémem Ing. Zdeněk Des FSI EÚ, Zkoušky: Plán 6, složeno 3 2/05 - 11/05 11/2005 ve 2. ročníku ZANECHAL STUDIA TÉMA 18+ ――► Energetické hodnocení budov Ing. Ondřej Mišák FAST ÚPS, Zkoušky: Plán 11, složeno 11, SDZ 2006 2/05 - 12/07 5. ročník, ODEVZDAL DISERTACI 2008 TÉMA 19+ ――► Optimalizace světelných podmínek v budovách Ing.František Vajkay FAST ÚPS, Zkoušky: Plán 10, složeno 10, SDZ 2007 10/06 - 12/08 4. ročník, ODEVZDÁ DISERTACI 06/2009 TÉMA 20+ ――► Systémy pro měření a hodnocení tepelného stavu prostředí Ing. Jan Janečka FSI ÚAI, Zkoušky: Plán 6, složeno 4 9/07 - 12/08 2. ročník 8

Informace o tématech a studentech TÉMA 21+ ――► Kvalita okolního prostředí a pohoda člověka z hlediska dýchání Ing. František Lízal FSI EÚ, Zkoušky: Plán 6, složeno 4 9/07 - 12/08 2. ročník (9/07 - 12/07 řešil téma 10) TÉMA 22+ ――► Vliv systémů větrání a vytápění na transport a depozici aerosolu v obytných místnostech Ing. Peter Podoliak FSI EÚ, Zkoušky: Plán 6, složeno 1 1/08 - 12/08 2. ročník TÉMA A+ ――► Experimentální výzkum proudění ve větraném prostoru Ing. Jan Košner FSI EÚ, Zkoušky: Plán 6, složeno 6, SDZ 2006 Technik 2005 - 2008 OBHÁJIL DISERTACI 2008 TÉMA B+ ――► Výzkum zesílených vzduchotechnických odtahů Ing. Vladimír Krejčí FSI EÚ, Zkoušky: Plán 6, složeno 6, SDZ 2004 Technik 2005 - 2008 OBHÁJIL DISERTACI 2006 9

Funkce studentů v řešitelském týmu V ROCE 2005 Vedoucí projektu z řad studentů Ing. David Novák Vedoucí hodnotícího semináře Ing. Alena Bystřická Ing. Marek Scholler Zpracovatelé podkladů dílčí zprávy Ing. Pavel Šuster Ing. Dalibor Plšek Zpracovatelé internetových stránek Ing. Jan Košner Ing. David Novák Snažili jsme se zajistit Vaší pohodu 10

Funkce studentů v řešitelském týmu V ROCE 2006 Vedoucí projektu z řad studentů Ing. Lukáš Malásek Správce rozpočtu Ing. Roman Mlčák Vedoucí hodnotícího semináře Ing. Ondřej Mišák Ing. Tomáš Hlavačka Zpracovatelé podkladů dílčí zprávy Ing. Daniel Zuth Zpracovatelé internetových stránek Ing. Jan Košner Ing. Lukáš Malásek Řešili jsme problémy hospodárnosti vytápěcích, větracích a klimatizačních zařízení 11

Funkce studentů v řešitelském týmu V ROCE 2007 Vedoucí projektu z řad studentů Ing. Daniel Zuth Správce rozpočtu Ing. Roman Mlčák Vedoucí hodnotícího semináře Ing. Ondřej Mišák, Ing. Tomáš Hlavačka Zpracovatelé podkladů dílčí zprávy Ing. František Vajkay, Ing. Alena Bystřická Zpracovatel internetových stránek Ing. Jan Košner O našich aktivitách jsme pravidelně informovali na veřejných seminářích a www stránkách http://ottp.fme.vutbr.cz/gacr05 12

Funkce studentů v řešitelském týmu V ROCE 2008 Vedoucí projektu z řad studentů Ing. Roman Mlčák Správce rozpočtu Ing. Roman Mlčák Vedoucí veřejného závěrečného semináře Ing. František Lízal, Ing. Jan Janečka Zpracovatelé podkladů dílčí zprávy Ing. František Vajkay, Ing. Marek Kadlec Archivace materiálů Ing. Pavel Adam Správce sítě Ing. Jan Košner V závěru řešení projektu nám pomáhal i nový člen řešitelského týmu tepelný manekýn HUGO 13

Společné akce studentů v roce 2005 3. 2. 2005: ÚVODNÍ SEMINÁŘ Seminář Ing. Nováka SPOLEČNÉ VZDĚLÁVACÍ KURZY: Výstupem jsou sylaby a prezentace 5. 5. 2005 - Ing. Novák: Počítačové měření s ukázkami v laboratoři 12. 5. 2005 - Ing. Košner: Měření rychlostí proudění pomocí PIV s ukázkami v laboratoři 25. 10. 2005 - Ing. Malásek: Výzkum zesíleného štěrbinového odsávacího systému 1. 11. 2005 - Ing. Gahura: Vizualizace systému METASYS pro řízení technologických procesů na internetu 8. 11. 2005 - Ing. Zuth: Nejistoty měření Seminář Ing. Košnera 15. 12. 2005: HODNOTÍCÍ SEMINÁŘ 14

Společné akce studentů v roce 2006 Na setkáních řešitelů probíhaly vždy také koordinace řešení projektu Seminář Ing. Mlčáka SPOLEČNÉ VZDĚLÁVACÍ KURZY: 6. 2. 2006 - Ing. Šuster: Metody simulace energetické náročnosti budov 13. 2. 2006 - Ing. Fišer: Mikroklima v kabinách dopravních letadel Seminář Ing. Fišera 31. 10. 2006 - Ing. Mlčák: Termovizní měření 7. 11. 2006 - Ing. Malásek: Zesílený odsávací systém – praktická ukázka v laboratoři 1. 12. 2006 - Ing. Plšek: Solární fasády 7. 12. 2006: HODNOTÍCÍ SEMINÁŘ 15

Společné akce studentů v roce 2007 SPOLEČNÉ VZDĚLÁVACÍ KURZY: Laboratoř větrání 13. 2. 2007 - Ing. Bystřická: Zdrojové větrání 20. 2. 2007 - Ing. Bystřická, Ing. Košner : Zdrojové větrání. Exkurze v laboratoři větrání 17. 4. 2007 - Ing. Marek Scholler: Využití solárních komínů nejen pro větrání 24. 4. 2007 - Ing. Vladimír Krejčí, Ph.D.: Hybridní větrací systém nízkoenergetického domku. Exkurze 22. 11. 2007 – Ing. Mišák: Stavební konstrukční systémy versus tepelná technika 29. 11. 2007 – Ing. Hlavačka: Vliv dynamiky vnějšího klimatu na obvodové konstrukce a vnitřní prostředí budov Nízkoenergetický dům 12. 12. 2007 - HODNOTÍCÍ SEMINÁŘ 16

Společné akce studentů v roce 2008 SPOLEČNÉ VZDĚLÁVACÍ KURZY: 20. 5. 2008 - Ing. Lízal: Měření v technice prostředí 10. 6. 2008 - Ing. Mlčák: Hodnocení tepelné pohody 30. 10. 2008 - Mgr. Pavelek: Moderní trendy ve vizualizaci proudění 6. 11. 2008 - Ing. Janečka: Moderní metody měření teploty Seminář Ing. Lízala 13. 11. 2008 - Ing. Zuth: Senzor typu umělá kůže 11. 12. 2008: VEŘEJNÝ ZÁVĚREČNÝ SEMINÁŘ Seminář Ing. Zutha Organizace seminářů vyžadovaly vždy přípravné schůzky Často probíhaly i schůzky studentů pracujících na odborné problematice 17

Některé další společné akce studentů Exkurze a semináře firem 2005 Exkurze Atrea, Jablonec 2006 Exkurze Nízkoenergetické domy, Rakousko Semináře VELTA, Future, National instrument Hydro-Termo 08 v Plzni Konference 2005 Konference doktorandů, Miškolc (2 studenti) 2006 Ventilation, Chicago (3 studenti) 2007 Thermo, Budapešť (2 studenti) 2007 Konference, Arcachon (2 studenti) Každoročně Hydro-Termo, Juniorstav (FAST). Low Energy Buildings (FAST). Tisková konference Klimatizace automobilů, 22. 8. 2007 - Ing. Zuth, Ing. Mlčák, Ing. Janečka 18

Společné výzkumné aktivity studentů Vývoj senzorů pro měření tepelného stavu prostředí a pro tepelného manekýna (FSI EÚ a FSI ÚAI) Diskuse k senzorům Vizualizace proudění pomocí kouře a zpracování vizualizačních záznamů (FSI EÚ, FSI ÚAI a FAST ÚPS) Výzkum zesílených odsávacích systémů (studenti FSI EÚ) Odsávání kouře Proudění kouře z vyústky 19

Společné výzkumné aktivity studentů Vizualizace teplotních polí pomocí termovize (FSI EÚ a FAST ÚPS) Teplotní pole nad otopným tělesem Výzkum proudění ve dvojitých fasádách (FAST ÚPS, FSI EÚ) Příprava podkladů, simulačního modelu a vybavení pro energetické hodnocení referenčního objektu (studenti FAST) Měření nízkoteplotního výměníku tepla Počítačové měření teplotních, vlhkostních a rychlostních polí (FSI EÚ, FSI ÚAI a FAST ÚPS) Výzkum aerosolů při proudění (studenti FSI EÚ) 20

Čerpání finančních prostředků PROVOZNÍ NÁKLADY - Snímače t, , p, pb, w, Tu, CO2, světelného, tepelného a slunečního záření. Etalon tepelného záření. Otopná tělesa. Software pro měření. Prvky pro PC měření, modelování a záznamová média. Zařízení pro měření energetických výdejů. Ventilátory. Materiál na senzory tepelné pohody, tepelného manekýna, výrobu a úpravy modelů. Prvky pro vizualizační experimenty. Knihy a časopisy. Kancelářské potřeby. CESTOVNÉ studentů na konference a semináře – 28 x Česká republika, 8 x Slovensko, 4 x Maďarsko, 2 x Skotsko, 1 x Velká Británie, 4 x Francie, 2 x Itálie, 1 x Řecko, 1 x Finsko, 1 x Dánsko, 1 x Čína, 1 x Nový Zéland, 2 x USA, Exkurze Rakousko (Autobus). MZDOVÉ PROSTŘEDKY Mzdy studentů - Dle plánu (změny byly schválené GAČR) Od roku 2006 byli studenti odměňování Dohodou o pracovní činnosti Odměny vedení týmu - Dle plánu (změny byly schválené GAČR) Odměny techniků - Vypláceny dle plánu (3 až 4 technici ročně) OON - Úpravy zařízení. Zpracování výsledků měření. 21

ZÁVĚR V projektu bylo řešeno celkem 24 témat. V projektu bylo postupně zapojeno 9 členů vedení týmu a 4 technici. Studenti se podíleli na vedení a organizaci projektu, zabezpečovali vzdělávací kurzy a semináře a dále rozvíjeli vzájemnou spolupráci. Studenti složili 11 SDZ a odevzdali 3 disertační práce. V současné době je však 7 studentů nových (z 2. a 3. ročníku studia), 3 studenti zanechali studia a 1 student byl vyřazen z projektu Studenti publikovali celkem 27 x ve sbornících světových a evropských konferencí, 49 x ve sbornících konferencí v České a Slovenské republice, 4 x ve světových a evropských časopisech, 9 x v časopisech českých a slovenských a 36 x jiné publikace. Cíle kontrolovaných etap i dílčí cíle byly splněny. Výsledky řešení projektu jsou aplikovány také ve výuce a byly prezentovány i na tiskové konferenci. Vyvíjená zařízení lze použít k řešení jiných projektů. Ověřené principy se využívají v praxi. Na základě výsledků bylo vyvinuto 10 prototypů a 3 funkční vzorky. Finanční prostředky byly čerpány účelně a dle plánu. 22

KONTAKT Internetové stránky projektu - http://ottp.fme.vutbr.cz/gacr05 Měření vlhkosti stavebních konstrukcí Tým projektu GAČR na EÚ FSI VUT v Brně Vedoucí projektu z řad studentů - Ing. Roman Mlčák E-mail: r.mlcak@email.cz Odpovědný řešitel projektu - Doc. Ing. Milan Pavelek, CSc. E-mail: pavelek@fme.vutbr.cz 23