Schválené projekty 2018

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2018

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 55 008 271 Kč

Z toho 2.5% - 1 375 200 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 169 170
EKF  3 711 750
FAST  2 600 000
FS  8 523 694
FEI 14 727 528
HGF  6 164 359
FMT  7 136 570
VC  9 600 000
CELKEM 53 633 071

KódSP2018/145
Název projektuInovativní řešení detailu atiky s hlavní vodotěsnící vrstvou z fólie z měkčeného polyvinylchloridu a jeho experimentální ověření
ŘešitelNečas Ondřej Ing.
Školitel projektudoc. Ing. Jaroslav Solař, Ph.D.<br />
Období řešení projektu01.01.2018 - 31.12.2018
Předmět výzkumuRozbor stavu problematiky:
Předmětem pokračujícího výzkumu je navázání na teoretickou a experimentální analýzu vhodnosti provádění detailů plochých střech s použitím novodobých materiálů na bázi dřeva (především OSB desek). V rámci předešlého výzkumu (SP2017/166) byla ověřena vhodnost vybraných materiálů na bázi dřeva za určitých podmínek jako konstrukčních materiálů pro detail atiky ploché střechy. Na základě této analýzy byly vybrány nové deskové materiály, které by měly být vhodnější pro dané použití. V teoretické části projektu bude provedeno tepelně-technické posouzení nového inovativního detailu s hlavní vodotěsnící vrstvou z fólie z měkčeného polyvinylchloridu se zaměřením na zkoumání šíření tepla a vodní páry.

Literatura:
[1] NEČAS, O. Ověření vlastností desek na bázi dřeva aplikovaných pro řešení detailů plochých střech, Ostrava: VŠB-TUO, 2015
[2] BÖHM, M. Vliv vlhkosti na mechanicko-fyzikální vlastnosti OSB, Praha: ČZU v Praze, 2008, Disertační práce
[3] BÖHM, M., REISNER, J., BOMBA, J. Materiály na bázi dřeva, Praha: ČZU v Praze, 2012

Metody řešení:
V experimentální části budou v první fázi vyrobeny stejně jako v předešlém výzkumu části několika typických skladeb plochých střech s různými typy nově vybraných desek (COMPACFOAM, PURENIT) tl. 20 mm. Na základě předešlého výzkumu byly OSB desky typu 3 a 4 ve vlhkostně rizikových detailech nahrazeny vodovzdornou překližkou. Praktické zkušenosti s realizacemi však ukázaly, že ne všechny typy překližek jsou vhodné. Z tohoto důvodu bude odzkoušena kromě topolové překližky ještě i překližka březová, která by měla být vhodnější ke kotvení. Konstrukční desky budou položeny na tepelném izolantu o tl. 50 mm. Pro zkoušky jsou zvoleny tepelné izolanty EPS 100 a XPS. Jako hlavní hydroizolační vrstva bude použita fólie z měkčeného polyvinylchloridu s výztužnou PES vložkou o tl. 1,5 mm vhodná pro použití v kotvených skladbách plochých střech. PVC-P fólie musí být separována od tepelného izolantu netkanou geotextílií zpevněnou vpichováním. V pozici separační vrstvy bude simulována možnost vytvoření kondenzátu třemi způsoby. V první variantě nebude do separační vrstvy zabudována žádná voda, v druhé variantě bude zabudována voda odpovídající maximálnímu kondenzátu dovoleného normou a třetí varianta bude simulovat poruchu, přičemž separační vrstva bude maximálně nasáklá vodou před zabudováním do skladby. Pro každou variantu řešení budou vytvořeny 4 vzorky. Tyto skladby budou po dobu minimálně 14-ti dnů ponechány v různém prostředí. Jako prostředí vhodné pro experimentální zkoušení bylo vybráno prostředí o pokojové teplotě (+20 °C), mrazicí box (-15 °C) a klimatická komora nastavená na zvolené hodnoty pro nejméně vhodné prostředí pro dané zkušební materiály (vlhkost 85 %, teplota 20 °C). Vzorky budou mít půdorysné rozměry 200x200 mm, s ohledem na nutný počet vzorků pro vytvoření statistického vyhodnocení a kapacity klimatické komory. Vzorky se budou skládat z tepelného izolantu na kterém bude položen zkoušený deskový materiál, na něm bude poté separační textilie a povlaková hydroizolace. Pro zajištění vzduchotěsnosti budou vzorky opatřeny parotěsnící fólií se spoji utěsněnými oboustrannou parotěsnící páskou. Po uplynutí stanovené doby se provede vizuální vyhodnocení vzorků z hlediska rizika vzniku plísně a dřevokazných hub. Vizuální hodnocení spočívá ve vyhodnocení, zda se na vzorcích začala vyskytovat plíseň či růst dřevokazných hub. Výskyt plísní v v jakékoliv části střešní konstrukce je v rozporu s ČSN 73 1901 Navrhování střech - Základní ustanovení. Kvůli nedostatečným zkušenostem s používáním těchto desek v detailech plochých střech bude v zájmu praktičtějšího využití a na základě poznatků z praxe prováděno zkoušení únosnosti vrutů v axiálním směru v závislosti na jejich vlhkosti, které se bude principielně řídit dle ČSN EN 320. Tato zkouška simuluje přikotvení atikového plechu do podkladního deskového materiálu. Vlivem bobtnání a degradace desky na bázi dřeva dochází k snížení únosnosti a poté často k vytrhnutí atikových plechů z podkladu, čímž dochází k destrukci detailu. Proto je třeba zajistit, aby nově navrhovaný materiál odolával těmto podmínkám a zachovával si svoje vlastnosti i v případě vniknutí vody nebo v případě nadměrné kondenzace v detailu. Teoretická analýza bude provedena na základě počítačové modelace pomocí software umožňující výpočet s nestacionárním šířením tepla a vodní páry (např. Wufi, Ansys, aj.).
Výše uvedenou problematikou se již zabýval autor ve své diplomové práci [1] a předešlém projektu SGS (SP2017/166, kdy probíhalo ověření možného výskytu plísní a dřevokazných hub při nesprávném provedení detailu. Dále se problematikou OSB desek zabývá například M. Böhm na ČZU [2, 3]. V době podání grantu není autorovi známo publikování o obdobném problému v ČR ani ve světě.
Tento projekt je pokračující fází dlouhodobého výzkumu tepelně-vlhkostního chování plochých střech a ve výzkum by měl pokračovat v navazujících projektech SGS, případně GAČR, apod.

Zdůvodnění zapojení jednotlivých členů týmu:
Ing. Ondřej Nečas – hlavní řešitel předchozího projektu, zpracování technické části výzkumu, provedení tepelně-technických posouzení detailů, sběr dat, vyhodnocování a publikační činnost. Výsledky budou použity v disertační práci.

Harmonogram:
01/2018 - 02/2018: tepelnětechnická analýza předmětných detailů
03/2018 - 05/2018: příprava vzorků, provádění experimentálních zkoušek, vyhodnocování naměřených dat
06/2018 - 11/2018: publikace dosažených výsledků
12/2018: zpracovávání závěrečné zprávy
Členové řešitelského týmuIng. Ondřej Nečas
doc. Ing. Jaroslav Solař, Ph.D.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Cílem projektu je vytvoření nového a zároveň funkčního detailu atiky při použití hlavní vodotěsnící vrstvy z měkčeného polyvinylchloridu než je tomu dosud. Cílem projektu je návrh řešení detailu atiky pro objekty novostaveb i pro rekonstrukce. Teoretická analýza bude založena na počítačové modelaci chování vybraných stavebních detailů. Experimentální analýza bude vycházet z dat zjištěných na zkušebních tělesech.

Očekávanými výstupy je 1 článek Jsc (SCOPUS) nebo Jimp a 2 publikace D evidované ve SCOPUs nebo WoS).

Rozpočet:
Celkové náklady projektu - 90 000 Kč
Stipendia - 40 000 Kč (Ondřej Nečas, řešitel)
Režie - 9 000 Kč
Materiál - 16 000 Kč (nákup materiálu pro zkoušení - OSB/3 a OSB/4 desky tl. 22 mm, COMPACFOAM desky 20 mm a PURENIT desky 20 mm)
Služby - Konference vložné - 25 000 Kč
Částka bude použita na uhrazení vložného na konference a publikace výsledků projektu.
- 2 x SGEM 2018 (14 000 Kč)
- Journal of Materials in Civil Engineering, European Journal of Environmental and Civil Engineering (10 000 Kč).

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
0,-0,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)0,-0,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti0,-0,-
2. Stipendia40000,-40000,-
3. Materiálové náklady16000,-12405,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek0,-0,-
5. Služby25000,-28595,-
6. Cestovní náhrady0,-0,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory9000,-9000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady90000,-
Uznané náklady90000,-
Celkem běžné finanční prostředky90000,-90000,-