Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FASTZkratka: PSTAk. rok: 2017/2018
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
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 s využitím akumulace energie k větší souběstačnosti.
Školitel: Kalousek Miloš, doc. Ing., Ph.D.
Hybridní konstrukce na bázi dřeva vykazují značný potenciál dalšího rozvoje dřevostaveb a jejich širší uplatnění při výstavbě lze hodnotit jako přínos k trvale udržitelnému rozvoji.
Školitel: Lavický Miloš, doc. 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.
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 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.
S ohledem na možné buducí využití zdících bloků v rámci prefabrikace ve formě zděných panelů (cihelné zdící bloky spojované cementovou maltou, VPC zdící bloky spojované cementovou maltou) je nutné se zabývat konstrukčními styky prefabrikovaných zděných panelů. V rámci řešení práce se předpokládá kombinace numerického modelování (FEA) doplněného o experimentální zkoušení.
Školitel: Pěnčík Jan, prof. Ing., Ph.D.
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.
Za pomocí modelování tepelných a vlhkostních polí nalézat řešení eliminace tepelných mostů ve stavebních konstrukcích.
Experimentální ověřování možností sanace stavebních konstrukcí a jejich částí s využitím mikrovlnného záření zejména v oblastech odstraňování nadměrné vlhkosti a likvidace biologické koroze.
Školitel: Novotný Miloslav, prof. Ing., CSc.
Tématem disertační práce bude komplexní analýza možností zvýšení retenčních schopností střech a úpravy odtokových faktorů. Součástí práce bude ověření pomocí full-scale experimentů.
Školitel: Bečkovský David, doc. Ing., Ph.D.
Návrhy efektivních skladeb jednotlivých konstrukcí s ohledem na enviromentální stavebnictví, uživatelské vlstnosti a funkčnost dřevostaveb a řešení konstrukčních detailů.
Experimentální analýza a navrhování vícevrstvých provětrávaných fasádních systémů. Monitoring vlivu větrané vzduchové mezery na vnitřní mikroklima objektu.
Téma doktorské práce je zaměřeno na vývoj, validaci, verifikaci a teoreticko-experimentální aplikaci numerických modelů popisujících přenos tepla v prostoru a čase. Tyto časoprostorově deterministické numerické modely přenosu tepla založené na zákonech termodynamiky jsou ve stavebnictví uplatnitelné zejména při tvorbě vnitřního prostředí v budově, stejně jako při vývoji pokročilých systémů TZB.
Školitel: Plášek Josef, Ing., Ph.D.
Práce se bude zabývat analýzou a následnou optimalizací vzduchotechnických systémů pro ředění koncentrací pevného aerosolu a mikrobiální struktury v čistých prostorách zdravotnických staveb. Metody řešení budou teoretické a experimentální, výsledkem budou metodické výstupy pro navrhování vzduchotechnických systémů v praxi.
Školitel: Rubina Aleš, doc. Ing., Ph.D.
Definice optimalizačního modelu konstrukce pro: 1. návrh prvku, 2. zesilování stávajícího, 3. dtto pro konstrukce. Varianta výpočtu: stochastická, deterministická (dle aplikační třídy úloh), typ omezujících podmínek, třídy účelových funkcí.
Školitel: Štěpánek Petr, prof. RNDr. Ing., CSc., dr. h. c.
Práce se bude zabývat konkrétními návrhy kontejnerových dřevostaveb. Bude pracováno jednak na nosné konstrukci kontejneru, ale také na opláštění a samotné spojování jednotlivých kontejnerů v jeden celek. Budou konstruovány dílčí konstrukční detaily.
Obsahem práce je porovnání stávajících normových postupů pro zkoušení tmelů s alternativními postupy, které odpovídají skutečné aplikaci v reálných podmínkách při tmelení spár. Dílčím zaměřením je optimalizace procesu tmelení na vybraný problémový podklad, např. tmelení betonových konstrukcí. Téma navazuje na již značně rozvinutý výzkum tmelů zavedený na pracovišti s využitím zde vyvinutých zkušebních přípravků.
Školitel: Šlanhof Jiří, Mgr. 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.
Optimalizace využívání lokálních decentrálních zdrojů tepelné energie, především z obnovitelných zdrojů v kombinaci s centrálními regionálními zdroji a dynamickým průběhem potřeby energie v budovách. Simulace a experimenty.
Školitel: Hirš Jiří, prof. Ing., CSc.
Šíření plamene po povrchu prosklených fasád budov se zaměřením na problematiku navrhování spojů velkoplošných prosklených fasádních prvků.
Školitel: Beneš Petr, Ing., CSc.
Disertační práce bude zaměřena na průzkumy dřevěných prvků a konstrukcí, rozbory příčin poškození a z nich vyplývající způsoby sanace.
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.
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, nebo OpenFOAM.
Vhodná geologická skladba půdy v podloží kostela a neobyčejně důmyslný systém vzduchových průduchů umožnily v historii přirozenou mumifikaci. 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.
V současnosti jsou tubusové světlovody postupně vylepšovány kvůli neustále se zvyšujícím požadavkům na tepelnou pohodu staveb. To má za následek zhoršení jejich fyzikálních vlastností. Proto je nezbytné vytvořit ucelený přehled o stavebně fyzikálních aspektech tubusových světlovodů , který může bude založen na experimentálních měřeních a počítačových simulacích stavebně fyzikálních veličin. Získané závěry bude snahou zakomponovat do návrhu funkčního vzorku upraveného tubusového světlovodu.
Školitel: Vajkay František, Ing., Ph.D.
Práce je zaměřena na optimalizaci stavebních procesů při realizaci projektů zastřešování budov, které byly navrženy s environmentálně šetrným přístupem a v souladu s trvale udržitelným rozvojem. Nejen použitím ekologických materiálů, ale i optimalizací technologických postupů lze docílit snížení celkového ekologického dopadu stavby na životní prostředí. Práce má za cíl najít optimální organizaci práce s ohledem na spotřebu energie, nasazení mechanizace a lidských zdrojů.
Školitel: Mohapl Martin, Ing., Ph.D.
Doktorská práce je zaměřena na studium teplotně vlhkostních procesů v konstrukci stěny dřevostavby. Náplní práce bude teoretický a experimentální výzkum tepelné interakce budovy s povětrnostními podmínkami a sestavení metodiky návrhu skladeb stavební konstrukce. Cílem je popsání teplotně vlhkostních procesů na základě analýzy výsledků ze simulací numerických modelů v nestacionárním poli a skutečných konstrukcí ověřených na fullscale experimentech.
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.
Analýza mechanizmů využívaných v procesech hrubé stavby, výběr, technické a ekonomické parametry, současné metody výpočtu výkonnosti strojů, ověřování výkonnosti v praxi, skutečná výkonnost, návrh stanovení praktické výkonnosti a odvození metodiky pro stanovení skutečného výkonu stroje při řešení časové a technologické struktury stavebních procesů.
Školitel: Motyčka Vít, doc. Ing., CSc.
Téma zahrnuje účast na vývoji technologie pro lepení velkoformátových obkladových prvků prostřednictvím tenkovrstvé lepící malty na bázi cementu. Náročnost aplikací je velice široká a extrémně stoupá v návaznosti na velikost formátů obkladových prvků, kdy alespoň jeden z rozměrů přesáhne hodnoty 1 m. Cílem je sestavení metodiky hodnocení technických vlastností cementové lepící malty s přihlédnutím k materiálu a velikosti lepeného obkladového prvku.
Tématem práce je tepelně-vlhkostní a akumulační posouzení vlastností konstrukcí šikmých střech, které jsou zhotoveny z materiálů o velkých objemových hmotnostech. Práce bude zaměřena na použití těchto střech v našich povětrnostních podmínkách, dopadů různých typů krytiny, variací zateplovacího materiálu a jejich vlivu na vnitřní prostředí. Teoretické výpočetní modely budou ověřovány v rámci výpočetních programů a experimentálního měření na reálné konstrukci.
Školitel: Kalousek Lubor, Ing., Ph.D.
Ve stavební praxi se lze poměrně často setkat s případy poruch podlahových paro-nepropustných a paro-propustných podlahových krytin způsobených vnesenou vlhkostí. V rámci práce se předpokládá popis příčin vlhkostních projevů s analýzou jevů, které poruchy způsobují. Vlhkostní projevy budou řešeny pro různé typy a spojení podlahových krytin.
Systémy technických zařízení tvořící kvalitu vnitřního prostředí v historických budovách byly spojeny s optimálním návrhem stavby a využívaly přírodní zákonitosti. Téma zahrnuje rešerši systémů vytápění a větrání v historických budovách, analýzu, vytvoření modelu, simulaci chování, experimentální měření a stanovení doporučení a zásad pro renovace a památkovou obnovu.
Experimentální výzkum vybraných typů budov z hlediska kvality vnitřního prostředí. Analýza vazeb na environmentální a energetické hodnocení a systémy vytápění a větrání.
V budoucnu nelze navrhovat budovy bez využití obnovitelné energie a proto je třeba zkoumat možnosti jejího využití. Jsou to fotovoltaika, solární panely, tepelná čerpadla s energií okolí, kogenerace atp. Současně je třeba prověřit možnosti energetické soběstačnosti budov.
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.
Školitel: Horák Petr, doc. Ing., Ph.D.
Téma se zabývá analýzou a rozvojem možného využití odpadních kontejnerů v rámci výstavby objektů pozemních staveb. V rámci řešení tématu se předpokládá vytvoření SWOT analýzy řešeného tématu, 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 podobnosti.
Řešení vybraných dílčích částí při vývoji nového stavebního systému pro vícepodlažní objekty, využívajícího konstrukční panel slepený z tuhé izolace a opláštění OSB deskami. Práce bude zaměřena na možnosti začlenění prefabrikovaných prostorových buněk do návrhu energeticky úsporných bytových domů na bázi dřeva.
Školitel: Kovářová Barbora, Ing., Ph.D.
Akumulace tepla je důležitá pro řešení problému časové neshody mezi dodávkou energie z obnovitelných zdrojů a poptávkou po ní. Disertační práce bude zaměřena na vývoj akumulace tepla při změnách skupenství pro použití ve stavebních konstrukcích a technických systémech budov. Práce rozšíří současné znalosti a vychází z výsledků projektu podporovaného Grantovou agenturou České republiky řešeného školitelem.
Školitel: Ostrý Milan, prof. Ing., Ph.D.
Tématem disertační práce bude výzkum a vývoj novodobých prefabrikovaných konstrukcí z kusových staviv.
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.
Teoretické modelování a experimentální měření budov zařazených jako pilotní projekty v projektu TAČR CK Smart Regions.
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.
Při výpočtech pro určení činitele denní osvětlenosti se uvažuje s koeficienty znečištění interiéru a exteriéru osvětlovací soustavy. Hodnoty těchto koeficientů byly stanoveny již v roce 1994. Od té doby neprošly aktualizací a úpravou, kterou si vyžaduje jiný životní styl (na silnicích se jezdí více aut, topí se plynem a elektřinou, atd.). Cílem práce je zkoumat vliv aktuálního životního stylu na znečištění povrchů a skel, a na světelnou pohodu v krátkodobém i dlouhodobém časovém horizontu.
Experimentální a teoretické řešení zajišťování kvality vnitřního prostředí ve vybraných dopravních prostředcích. Zhodnocení využití energetických zdrojů a metod řízení provozu systémů větrání, vytápění a chlazení. Krátkodobé a dlouhodobé zatížení cestujících ve vnitřním prostředí dopravného prostředku. Vyhodnocení provozu z hlediska energetické efektivnosti a přípustné kvality vnitřního prostředí.
V posledních letech se stále častěji objevuje požadavek zahraničních investorů na získání certifikace LEED v pozemním stavitelství. Jedná se o energetický a environmentální systém navrhování budov, jejich realizaci a provoz, který je v současné době také v Evropské unii často požadován. Téma je zaměřeno na implementaci požadavků tohoto energetického a environmentálního systému a jejich provedení zhotovitelem stavby v podmínkách výstavby České republiky.
Cílem je inovace chladivového okruhu tepelných čerpadel, zvýšení jejich účinnosti. Snížení množství chladiva v chladivovém okruhu, inovací jednotlivých komponent, zejména tepelných výměníků a použití vhodného chladiva. Chladivo bude uvažováno s co nejmenší hodnotou GWP tak, aby byly splněny nové legislativní podmínky v oblasti chladicí techniky a tepelných čerpadel.
Školitel: Formánek Marian, Ing., Ph.D.
Téma je aktuální reakcí na nové běžné formy bydlení charakteristické svou anonymitou či absencí identifikace obyvatel navzájem i s konkrétním obytným prostředím. Participace, spolupráce a vzájemná výpomoc mezi lidmi byla ještě v nedávné minulosti přirozenou součástí menších sídel. Blízké sousedské bydlení i dnes může přinášet konkrétní pozitiva. Urbanistické i architektonické řešení se cíleně podílí na utváření sousedského společenství však se zachováváním osobní nezávislosti a soukromí.
Školitel: Menšíková Naděžda, doc. Ing. arch., CSc.
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.
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, 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.
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.
Hospodářství tradičních průmyslově rozvinutých zemí se mění. Výroby vzešlé z průmyslové revoluce se přesunují na Východ a jsou nahrazovány inteligentními technologiemi. Jaký mají tyto změny vliv na soudobou průmyslovou architekturu a urbanismus?
Školitel: Nový Alois, prof. Ing. arch., CSc.
V historii bydlení měla rodinná vila vždy výsadní postavení. Odrážela společenské postavení majitele a reagovala na nezpochybnitelný význam rodiny jako základu společnosti. Často byla žhavým tématem v architektonické tvorbě nejslavnějších architektů. Dynamický způsob současného života, rychle se měnící životní styl i úvahy o opodstatnění rodiny nabízí otázku aktuálnosti vily v nejbližší budoucnosti.
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.
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.
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 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.
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.