Vše o izolačních termomateriálech a udržitelném stavebnictví v Bauhaus

Spotřeba energie obytných a administrativních budov tvoří asi 30 % celkových emisí oxidu uhličitého. Chování uživatelů budov přispívá k 80 % změn ve spotřebě energie budov. V současnosti je kladen důraz na zvýšení udržitelnosti staveb. Dosažení národních a EU cílů pro energii a klima do roku 2030 vyžaduje zásadní transformaci dovedností a znalostí v celém hodnotovém řetězci stavebního průmyslu, který musí být připraven poskytovat kvalitní hluboké energetické renovace a budovy s nulovými emisemi.

Inovativní materiály pro udržitelné stavebnictví

Cementářský a betonářský průmysl jsou integrální součástí moderního hospodářství, avšak tvoří zhruba 7 % na celkových globálních emisích CO2 a 4 % na emisích CO2 v Evropské Unii. Výroba betonu a cementu je jedním z největších přispěvatelů CO2 v průmyslovém sektoru. Jedním ze způsobů, jak snížit tyto emise, je omezit spotřebu cementu širším využitím směsných cementů obsahujících pucolánově aktivní přísady z místních zdrojů. Možnými způsoby, jak snížit uhlíkovou stopu, je zaměřit se na trvanlivost betonu a použití recyklovaných materiálů.

Cementy LC3 a alkalicky aktivované geopolymery

  • Cementy LC3 (Limestone Calcined Clay Cement) jsou v současné době velmi aktuálním v celosvětovém měřítku řešeným výzkumným problémem. Jedná se o nový typ stavebního materiálu, který poskytuje významné snížení emisí CO2 nahrazením portlandského cementu doplňkovými cementačními materiály s nižší uhlíkovou stopou.
  • Kysele aktivované geopolymery (ABG) představují rozvíjející se skupinu materiálů na bázi hlinitokřemičitanového prekurzoru a kyseliny fosforečné. Jejich výhodou, v porovnání s konvenčními pojivy, jsou značná tepelná a chemická odolnost spolu s vysokou pevností.
  • Synergie směsných prekurzorů může vést k podstatnému zlepšení funkčních vlastností alkalicky aktivovaných materiálů (AAM), které souvisí se změnami v jejich mikrostruktuře a složení.

Recyklace a druhotné materiály

Navrhovaný výzkumný projekt řeší inovativní metodiku recyklace odpadních betonových jemných frakcí (WCF) pomocí mikrobiálně indukovaného srážení kalcitu (MICP) s využitím fakultativních anaerobních bakterií. Tento projekt se současně zabývá dvěma významnými globálními environmentálními výzvami - obrovskou akumulací nebezpečného odpadního minerálního vlákna (WMW) a obrovskými emisemi CO₂ spojenými s výrobou cementu.

Mezi další možnosti využití druhotných surovin patří:

  • Použití recyklovaných kameniv ve výrobě betonu při současné legislativě ČR. (HELA, R.; KŘÍŽOVÁ, K. TZB-info, 2025)
  • Možnosti využívání cihelných a betonových recyklátů jako náhrady přírodních kameniv pro výrobu betonů. (HELA, R.; KŘÍŽOVÁ, K., 2025)
  • Vývoj normové legislativy pro použití recyklovaných kameniv ve výrobě betonu. (HELA, R.; KŘÍŽOVÁ, K. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2025)
  • Vlastnosti stavebního recyklátu pro využití ve stavebních hmotách. (VÁCLAVÍK, V., DVORSKÝ, T., SEIDLEROVÁ, J.; ŠIROKÝ, T.; HELA, R.; KŘÍŽOVÁ, K.; ŠKOPÁN, M.; KAŠPÁREK, J.; FRÜHBAUER, J., KEIM, L. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2025)
  • Technologie zpracování popílku ze spalování na roštu pro výrobu cementových kompozitů. (ŤAŽKÝ, M.; HELA, R.; KŘÍŽOVÁ, K. Solid State Phenomena, 2022)

Tepelná izolace a ochrana konstrukcí

V oblasti návrhu stavebních konstrukcí i jejich oprav představují krystalizační materiály a řízený systém odvětrávacích dutin progresivní a efektivní možnost řešení ochrany konstrukcí budov proti vodě a zvýšené vlhkosti. Díky vysokému zastoupení cementové pasty je samozhutnitelný beton (SCC) náchylný k vyššímu dotvarování a smršťování.

Čtěte také: Využití OSB desek s izolační výplní ve stavebnictví

Projekt zkoumá MgO-SiO2 pojivo modifikované alternativními zdroji oxidu křemičitého, jako jsou vedlejší produkty spalování uhlí, biomasy, kalu z čistíren odpadních vod, komunálního odpadu, mleté keramiky nebo přírodních reaktivních zdrojů.

Požární bezpečnost a statika konstrukcí

Pro požární bezpečnost konstrukcí je to nelehký úkol. Znamená to zefektivnit opatření, která jsou pro zachování pevnosti a stability konstrukce při požáru nutná zrealizovat. Záměrem projektu je výzkum vlivu dynamických zatížení na konstrukce vyvolaných požárem. Dosažení cílů projektu si vyžaduje získání poznatků o chování materiálů při současném působení vysokých teplot a rychlostí deformace prostřednictvím experimentálního výzkumu.

Projekt se zaměřuje na matematické modely a numerické algoritmy pro realistické simulace nepružných deformačních procesů a porušení v kvazikřehkých materiálech, se zvláštním zřetelem na beton. Navržený projekt kombinuje rozsáhlý experimentální program a komplexní numerické simulace s cílem postihnout aktuální výzvy v oblasti konstrukce bezpečnostních vrstvených skel postavených na přesné předpovědi jejich chování při výbuchu obalované nálože.

Štíhlé ocelové konstrukce a přípoje typické pro ocelové haly jsou předmětem výzkumu. Štíhlé průřezy, např. za studena tvářené ocelové profily zahrnuté v projektu, se používají pro stále vyšší zatížení a rozpony. Hlavním cílem projektu je ověření potenciálu úspory CO2 při výrobě a následné údržbě ocelových svařovaných konstrukcí. Zkoumán bude potenciál možné redukce tloušťky materiálu v souvislosti s přechodem na oceli vyšších pevností a mechanickým opracováním svarů.

Kromě toho se výzkum zaměřuje na:

Čtěte také: Kročejová izolace a její použití

  • Smykové nakladače: Smykem řízené stroje jsou pro svou kompaktnost a malým poloměrem zatáčení vhodné do malých prostor jako jsou podzemní stavby. First Green Industries vyrábí elektrické smykové nakladače s možností použití mnoha typů nástrojů.
  • Biodegradaci stavebních materiálů: Biodegradace stavebních materiálů je celosvětový problém postihující všechny typy budov. Tento proces je způsoben mikrobiálním osídlením všech typů povrchů, kde díky růstu mikroorganismů a enzymatické aktivitě dochází k nežádoucím estetickým změnám a poškození materiálu.

Dlouhodobá trvanlivost a monitorování

Dostatečná trvanlivost masivního dřeva a dřevěných výrobků je důležitá pro jejich použití ve stavebních prvcích. Růst plísní na dřevě je často předzvěstí dalšího rozkladu. Projekt zkoumá vliv rychlosti koroze na složení rzi a šíření trhlin v železobetonu. Bude provedena řada testů s přiloženým stejnosměrným proudem při různých rychlostech koroze a zároveň budou monitorovány šířky povrchových trhlin.

Hlavním cílem projektu je prodloužení trvanlivosti betonových povrchů s obnaženým kamenivem pomocí vláken a ICT řešení. Betonové povrchy jsou používány na dálnicích, pozemních komunikacích, letištích, průmyslových, odstavných a skladovacích plochách.

V českém konceptu návrhu hlubinného úložiště radioaktivního odpadu se předpokládá použití jako těsnící bariéry bentonit. Bentonit bude použit pro zatěsnění prostorů mezi kontejnerem a úložnou studní (buffer) a jako těsnění přístupových chodeb (backfill). Reprezentace zlomů v horninovém masivu je jedním z otevřených problémů v numerických simulacích podzemních staveb. Cílem tohoto projektu je vyvinout robustní metody založené na dvoumístném popisu hydromechanických procesů v porušeném horninovém masivu.

Cílem projektu NIMOS je vyvinout a ověřit v praxi nový měřicí systém, který umožní rychlý, neinvazivní a plošný screening hlučnosti mostních závěrů. Cílem projektu je návrh, vývoj a zhotovení prototypu monitorovacího systému poruch a kolapsových stavů v povrchové vrstvě zemních svahů liniových staveb založeného na vláknově-optických senzorech.

Vodohospodářské systémy a správa dešťové vody

Výzkum částí hydrotechnických staveb je potřebný zvláště pokud se jedná o hydraulicky složité proudění vody a proudění vody mezi jednotlivými hydraulickými jevy (přechodové proudění). Výzkum hydraulických jevů lze rozdělit na matematický, fyzikální a na kombinaci obou dvou. Projekt umožní obnovu původní funkce vodního systému plaského kláštera na základě stopovacích zkoušek a monitoringu klimatických dat v delším časovém období.

Čtěte také: Vlastnosti OSB desek v izolaci

Projevy klimatické změny se stále intenzivněji promítají mimo jiné do srážkových událostí. Dochází ke stále častějšímu výskytu extrémních srážek, které jsou charakteristické krátkou dobou trvání a vysokou intenzitou. Cílem projektu je rozšíření a zefektivnění monitoringu případů erozních událostí a návrh, vývoj, analýza a ověření způsobů kontroly půdoochranných opatření ve vztahu k alternativnímu nastavení kontrol podmíněnosti v rámci standardu DZES 5 založeném na monitoringu eroze.

Konstruované technozemě hrají klíčovou roli v efektivitě udržitelných systémů hospodaření s městskou vodou, přičemž jejich hydraulické vlastnosti jsou klíčové pro optimální výkon složek modrozelené infrastruktury (BGI), jako jsou zelené střechy a vsakovací příkopy. Navrhovaný projekt kombinuje experimentální zkoumání a numerické modelování decentralizovaných přírodě blízkých systémů pro čištění a opětovné využití odpadních vod s cílem lépe porozumět proudění vody a transportu látek v porézním prostředí těchto systémů v součinnosti s vegetací.

Mezi významné publikace v oblasti správy dešťové vody a recyklovaných materiálů patří:

  • Vodopropustné dlažební prvky. (HUBERTOVÁ, M.; HELA, R.; ŤAŽKÝ, M. BETÓN 2021)
  • Vývoj podkladních směsí pro konstrukční systémy pochozích a pojížděných venkovních ploch pro hospodaření s dešťovou vodou. (ŤAŽKÝ, M.; HELA, R.; HUBERTOVÁ, M. Betón 2021)
  • Cementem vázané podkladní vrstvy pochozích a pojížděných konstrukcí pro hospodaření s dešťovou vodou. (ŤAŽKÝ, M.; HELA, R.; HUBERTOVÁ, M. Binders, Materials and Technologies in Modern Construction VII)

tags: #vse #o #izolacnich #termo #materialech #bauhaus

Oblíbené příspěvky: