WPROWADZENIE 1 BADANIA 6 OCENA WYROBÓW I USŁUG 21 INNOWACJE 25 UPOWSZECHNIANIE WIEDZY 30 WSPÓŁPRACA 33 ITB W LICZBACH 39

Transkrypt

1 Działalność 2008

2 SPIS TREŚCI WPROWADZENIE 1 BADANIA 6 OCENA WYROBÓW I USŁUG 21 INNOWACJE 25 UPOWSZECHNIANIE WIEDZY 30 WSPÓŁPRACA 33 ITB W LICZBACH 39

3 Kierownictwo ITB Rada Naukowa Nagrody i wyróżnienia

4 KIEROWNICTWO ITB Dyrektor ITB Marek Kaproń Zapraszam do lektury niniejszej wydawanej corocznie publikacji prezentującej najważniejsze osiągnięcia Instytutu Techniki Budowlanej. W 2008 roku przede wszystkim kontynuowany był proces integracji potencjału badawczego po włączeniu do Instytutu w poprzednim okresie jednostek badawczo-rozwojowych sektora budowlanego. W jego wyniku powstała koncepcja konsolidacji problematyki badawczej, co w konsekwencji powinno przyczynić się do sprostania konkurencji na europejskim rynku badawczym budownictwa. Ważnym wydarzeniem był wybór w czerwcu Rady Naukowej ITB kadencji , w składzie której znalazło się 50% członków spoza Instytutu powołanych przez Ministra Infrastruktury. O skuteczności podejmowanych przedsięwzięć decyduje doświadczona i wykształcona kadra badawcza. Przejawem rozwoju kadry Instytutu było uzyskanie stopnia doktora habilitowanego przez 1 pracownika ITB, uzyskanie stopnia doktora przez 4 pracowników oraz przyjęcie do pracy 11 absolwentów wyższych uczelni. Liczne publikacje naukowe i techniczne pracowników ITB, stanowiące efekt prac wykonywanych w nowoczesnych laboratoriach badawczych, aktywna działalność szkoleniowa kadry naukowej oraz udział w pracach normalizacyjnych na forum krajowym i międzynarodowym stanowiły niekwestionowany wkład Instytutu w kształtowanie sektora budowlanego w Europie, w tym w Polsce. Realizowane działania uwzględniały ideę zrównoważonego rozwoju w budownictwie, wpisując się w ogólnoświatową politykę ochrony środowiska naturalnego. W odpowiedzi na oczekiwania przedstawicieli branży budowlanej, ITB rozwijał zakres świadczonych usług i przystąpił do projektów, które umożliwią podmiotom budowlanym bezpośredni dostęp do informacji naukowo-technicznej i wyników badań. Ponadto Instytut kontynuował współpracę z jednostkami administracji państwowej, zwłaszcza z Ministerstwem Infrastruktury. Istotnym elementem tych działań było wspomaganie administracji państwowej w procesie dostosowania polskich przepisów budowlanych do wymagań europejskiego rynku budowlanego oraz współtworzenie europejskich przepisów technicznych. Specjaliści ITB, nowoczesna baza laboratoryjna, a także uzyskane uprawnienia i akredytacje są gwarancją jakości realizowanych prac oraz zapewniają ITB pozycję doświadczonego i wiarygodnego partnera dla budownictwa, dobrze przygotowanego do konkurencji na krajowym i europejskim rynku badawczym. Zastępca Dyrektora ds. Naukowo-Badawczych Michał Wójtowicz Prace badawcze prowadzone w Instytucie w 2008 roku nastawione były na rzeczywiste potrzeby budownictwa. Instytut realizował 177 prac badawczych, w tym 160 prac z dotacji na działalność statutową, 5 projektów badawczych własnych, 2 projekty promotorskie, 6 projektów badawczych rozwojowych, 1 pracę na zlecenie resortu budownictwa oraz 3 europejskie projekty badawcze. W ramach prac badawczych przygotowano 4 rozprawy doktorskie i jedną habilitacyjną. Na potrzeby uczestników procesu budowlanego opracowano następujące prace wydane drukiem: projekty norm, instrukcje, wytyczne, propozycje do zasad projektowania, propozycje do aktów techniczno-prawnych w budownictwie. Ponadto opracowano projekty dokumentów typu: Ustalenia Aprobacyjne (UA), Zalecenia Udzielania Aprobat Technicznych (ZUAT), Zalecenia Udzielania Rekomendacji Technicznych (ZURT), a oprócz tego metody badań laboratoryjnych lub diagnostycznych oraz procedury badawcze i kryteria oceny wyrobów budowlanych. Wyniki prac badawczych były upowszechniane głównie poprzez liczne (blisko 470) publikacje naukowe i techniczne pracowników Instytutu. Dodatkowo opracowano ponad 860 ekspertyz i opinii naukowo-technicznych z zakresu budownictwa, głównie na zlecenie podmiotów gospodarczych. Zastępca Dyrektora ds. Współpracy z Gospodarką Jan Bobrowicz Instytut kontynuował działalność aprobacyjną i certyfikacyjną, wydając 556 Aprobat Technicznych ITB i 643 Aneksy do AT ITB, 21 Europejskich Aprobat Technicznych (ETA), 42 Rekomendacje Techniczne ITB (RT ITB) oraz 205 certyfikatów, głównie wyrobów i zakładowej kontroli produkcji (w tym 47 europejskich). 2

5 Instytut podjął wyzwanie rynku i uruchomił nowy rodzaj działalności, jakim jest wydawanie Rekomendacji Technicznych i Jakości (RTQ). Wydanie i utrzymanie ważności RTQ jest ściśle powiązane z systematyczną kontrolą i oceną spełnienia wymagań przez wyroby budowlane na podstawie badań próbek pobieranych z rynku. Kontynuowano również działania zmierzające do rozszerzenia zakresu akredytacji Zespołu Laboratoriów Badawczych Instytutu; posiada on obecnie ponad 3400 akredytowanych metod badawczych, w tym przeszło 2100 według norm europejskich. W 2008 roku 17 akredytowanych laboratoriów ITB wydało ponad 3200 raportów z badań objętych akredytacją. Zastępca Dyrektora ds. Organizacyjno-Administracyjnych Joanna Krzemińska Inwestycje w aparaturę i urządzenia badawcze oraz istniejącą infrastrukturę, szczególnie informatyczną, gwarantują rozwój Instytutu. Zakup nowoczesnego sprzętu laboratoryjnego ma na celu podnoszenie jakości oferowanych przez ITB usług oraz zwiększenie konkurencyjności Instytutu. Ponadto wynika ze zmieniających się realiów w środowisku budowlanym, w tym regulacji prawnych, a także oczekiwań klientów. Nakłady na rozbudowę i remonty obiektów ITB poprawiają warunki pracy wykwalifikowanej kadry, zwiększają nasze możliwości badawcze i poszerzają ofertę ITB dla klientów krajowych i zagranicznych. Podejmujemy starania, aby w przyszłości zapewnić udział dotacji UE w rozbudowie infrastruktury Instytutu. Zastępca Dyrektora ds. Finansowo-Ekonomicznych, Główny Księgowy Grażyna Pałyska Rok 2008 zakończył się pozytywnym wynikiem ekonomicznym dla Instytutu. Istotne znaczenie miała dywersyfikacja źródeł finansowania prac prowadzonych przez Instytut. Analiza finansowa wykazała wzrost przychodów w stosunku do roku minionego. Porównując elementy struktury przychodów, należy zwrócić uwagę na zmniejszenie się udziału środków budżetowych i wzrost wpływów z wydawanych aprobat, certyfikatów oraz pozostałej działalności Instytutu, tj. licencji i wynalazczości, szkoleń, usług wydawniczo-poligraficznych. Dodatni wynik finansowy pozwolił na przyspieszenie inwestowania przy zachowaniu bezpieczeństwa przepływów pieniężnych. Pełnomocnik Dyrektora ds. Współpracy z Zagranicą i Promocji Jadwiga Fangrat Instytut kontynuował dotychczasowe kierunki współpracy zagranicznej, jednocześnie weryfikując strategiczne cele w tym obszarze. Znowelizowano koncepcję zaangażowania ITB we współpracę międzynarodową, w dążeniu do koordynacji i optymalizacji podejmowanych działań i ponoszonych nakładów. Kierunek naszej największej aktywności to z oczywistych względów w dalszym ciągu Unia Europejska. Specjaliści Instytutu aktywnie reprezentowali Polskę w pracach kilkunastu europejskich instytucji i organizacji (m.in. SCC, EOTA, CEN, UEAtc, ENBRI, GNB, EGOLF, ELGIP, eurocer-building). Naszym celem długoterminowym jest, aby ta aktywność przekładała się także na pozyskiwanie środków unijnych na programy badawcze i rozwój naszej infrastruktury. W związku z tym zainicjowaliśmy między innymi systematyczną współpracę z Europejską Platformą Technologiczną Budownictwa organizacją zrzeszającą podmioty gospodarcze i jednostki naukowo-badawcze aktywne w sektorze budownictwa. Ponadto w kręgu naszego zainteresowania znalazły się kraje sąsiadujące na wschodzie Ukraina i Białoruś. Gościliśmy przedstawicieli jednostek obu krajów i zawarliśmy ramową umowę o współpracy z instytucją z Ukrainy. Podejmowane są dalsze działania w tym kierunku. Instytut szeroko i szybko upowszechnia wyniki swojej działalności w środowisku naukowo-technicznym. Był organizatorem 3 i współorganizatorem 4 konferencji i seminariów krajowych oraz organizatorem 7 posiedzeń międzynarodowych. Pracownicy Instytutu uczestniczyli łącznie w 52 krajowych i 31 zagranicznych konferencjach oraz seminariach naukowych, a ponadto w 138 posiedzeniach grup roboczych organizacji międzynarodowych. Szkolenia i kursy prowadzone przez specjalistów Instytutu są jedną z najskuteczniejszych form promocji naszej działalności. W 2008 roku Instytut był organizatorem łącznie 21 edycji 9 typów kursów i szkoleń oraz współorganizatorem jednego kursu, podczas których przeszkolono blisko 1200 osób. Ponadto po raz pierwszy zorganizowano seminarium informacyjno-promocyjne dla przedstawicieli jednostek samorządu terytorialnego i przemysłu. Działalność 2008 / WPROWADZENIE 3

6 Podjęto wiele innych nowych działań o charakterze promocyjnym. Przede wszystkim zainicjowano i znacznie zaawansowano przebudowę strony internetowej Instytutu: W ramach marketingu wewnętrznego istotnego dla integracji zespołu i poprawy wewnętrznej komunikacji uruchomiono instytutową platformę informacyjną (intranet), zorganizowano konkurs fotograficzny dla pracowników oraz konkurs plastyczny dla ich dzieci. Prace nadesłane na konkurs fotograficzny są publikowane w materiałach promocyjnych Instytutu, które zyskały nową interesującą oprawę graficzną. Trzeba jednak pamiętać, że nawet najlepszy PR (Public Relation) nie zastąpi konkretnych działań wynikających ze statutu ITB, a budowanie dobrego wizerunku Instytutu jest naszym wspólnym zadaniem. Pełnomocnik Dyrektora ds. Harmonizacji Europejskiej Jadwiga Tworek W 2008 roku eksperci Instytutu Techniki Budowlanej bardzo aktywnie uczestniczyli w pracach instytucji i organów UE zaangażowanych w harmonizację europejskiego rynku wyrobów budowlanych. W zakresie współpracy z organizacjami opracowującymi zharmonizowane specyfikacje techniczne wyrobów, czyli CEN i EOTA, na szczególną uwagę zasługuje poszerzenie udziału w pracach CEN o działania na forum Grupy Roboczej BT/WG 206: Udział CEN w Inicjatywie Rynków Pionierskich dla Europy w zakresie zrównoważonego budownictwa oraz utworzonej w ramach EOTA nowej Grupy ds. Zastosowania Kryteriów Zrównoważonego Budownictwa w Ocenie Aprobacyjnej Wyrobów. Działania te stanowią odpowiedź na inicjatywy legislacyjne Komisji Europejskiej wskazujące jednoznacznie na zrównoważone budownictwo jako ten element gospodarki europejskiej, który sprzyja jej konkurencyjności i innowacyjności w skali globalnej. Najnowsze programy działań KE zmierzające do przezwyciężenia kryzysu gospodarczego stawiają na pierwszym planie kwestie poprawy efektywności energetycznej budynków i inne szeroko rozumiane kryteria zrównoważonego budownictwa jako aspekty pomocne nadaniu nowego impetu gospodarce. Działania Instytutu na forum organizacji i instytucji wchodzących w skład struktur UE zdominowane zostały w roku 2008 przez dyskusję nad projektem rozporządzenia Komisji Europejskiej i Rady w sprawie zharmonizowanych warunków wprowadzania na rynek wyrobów budowlanych, które ma zastąpić dyrektywę 89/106/EWG. Instytut zainicjował dyskusję nad projektem z udziałem przedstawicieli środowisk budowlanych, a opinie ITB w dużej mierze wykorzystywane były przy formułowaniu oficjalnego stanowiska strony polskiej prezentowanego na posiedzeniach Grupy Roboczej Rady UE ds. Harmonizacji Technicznej oraz Stałego Komitetu Budownictwa Komisji Europejskiej. Stanowisko ITB w sprawie projektu rozporządzenia znalazło swe odzwierciedlenie w oficjalnych dokumentach organizacji europejskich, w których Instytut reprezentuje nasz kraj, takich jak EOTA i GNB, przekazanych do Komisji IMCO Parlamentu Europejskiego oraz prezentowanych na posiedzeniach klubu parlamentarnego ds. budownictwa PE. Niezależnie od przedstawionych nowych wyzwań w skali europejskiej Instytut prowadził też intensywne bieżące prace jako europejska jednostka aprobująca i jednostka notyfikowana do prowadzenia zadań z zakresu oceny zgodności w ramach dyrektywy 89/106/EWG, umożliwiając producentom oznakowanie CE wyrobów budowlanych. RADA NAUKOWA W 2008 roku zakończyła się, skrócona w związku z wymaganiami ustawy z 5 lipca 2007 r., kadencja Rady Naukowej ITB wybranej początkowo na lata W dniu 24 czerwca 2008 roku zostały przeprowadzone wybory 50% członków nowej Rady Naukowej kadencji spośród uprawnionych pracowników Instytutu, a w dniu 9 września Minister Infrastruktury powołał pozostałych 50% członków Rady z osób spoza Instytutu. Rada Naukowa Instytutu Techniki Budowlanej składa się z 40 członków, w tym: 11 pracowników ITB z tytułem naukowym profesora lub stopniem naukowym doktora habilitowanego, 7 pracowników ITB ze stopniem naukowym doktora, 2 pracowników badawczo-technicznych ITB, 4

7 10 osób spoza Instytutu z tytułem naukowym profesora lub stopniem naukowym doktora habilitowanego, 10 osób spoza Instytutu wyróżniających się zasobem wiedzy i dorobkiem, w tym 4 ze stopniem naukowym doktora. Rada Naukowa zrealizowała w 2008 roku następujące zadania: po przeprowadzeniu postępowania nadała stopień naukowy doktora nauk technicznych w zakresie budownictwa czterem pracownikom Instytutu: mgr. inż. Andrzejowi Bobocińskiemu w specjalności fizyka cieplna budowli (promotor: prof. dr hab. inż. Jerzy A. Pogorzelski), mgr. inż. Izabeli Bryt-Nitarskiej w specjalności materiały budowlane (promotor: dr hab. inż. Marian Kawulok), mgr. Tomaszowi Godlewskiemu w specjalności geotechnika budowlana (promotor: prof. dr hab. inż. Lech Wysokiński), mgr. inż. Krzysztofowi Kuczyńskiemu w specjalności budownictwo ogólne (promotor: prof. dr hab. inż. Adam Zbigniew Pawłowski); dokonała uroczystych promocji doktorskich trzech pracowników Instytutu: dr. inż. Andrzeja Bobocińskiego, dr. n.t. Tomasza Godlewskiego i dr. inż. Krzysztofa Kuczyńskiego; wszczęła dwa nowe przewody doktorskie pracownikom Instytutu oraz jednej osobie spoza ITB; przeanalizowała i pozytywnie zaopiniowała wnioski personalne Dyrektora Instytutu, sprawozdania za 2007 rok i wniosek o przyznanie dotacji na rok Prezydium Rady działając z upoważnienia Rady Naukowej po przeprowadzeniu stosownego postępowania kwalifikacyjnego uznało, że 5 pracowników ITB spełnia wszystkie ustawowe wymagania niezbędne do zatrudnienia ich na stanowisku adiunkta w ITB. Prezydium Rady Naukowej ITB. Od lewej w pierwszym rzędzie: prof. dr hab. inż. Wojciech Radomski, prof. dr inż. Lesław Brunarski, prof. dr hab. inż. Lech Czarnecki, w drugim rzędzie: prof. dr hab. inż. Leonard Runkiewicz, dr inż. Tadeusz Jarosz, doc. dr hab. inż. Marek Lechman NAGRODY I WYRÓŻNIENIA W konkursie na prace doktorskie, habilitacyjne i publikacje w dziedzinie architektury, budownictwa, urbanistyki, gospodarki przestrzennej, mieszkaniowej i komunalnej, ekonomiki budownictwa i inwestycji oraz nieruchomości (za 2007 r.) Minister Infrastruktury przyznał w 2008 roku wyróżnienie w formie dyplomu dr. hab. inż. Markowi Lechmanowi za rozprawę habilitacyjną nt. Nośność i wymiarowanie przekrojów pierścieniowych elementów mimośrodowo ściskanych, przyjętą przez Radę Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej. Działalność 2008 / WPROWADZENIE 5

8 Prace badawcze i rozwojowe Orzeczenia i opinie naukowo-techniczne Normalizacja Badania laboratoryjne

9 PRACE BADAWCZE I ROZWOJOWE W ramach działalności statutowej objętej dotacją budżetową w Instytucie realizowano 160 prac badawczych, z których 53 zakończono. W ich wyniku opracowano: 12 propozycji do aktów techniczno-prawnych w budownictwie, 14 materiałów wyjściowych do dokumentów normatywnych (projekty norm, instrukcji, wytycznych), 5 projektów Zaleceń Udzielania Aprobat Technicznych (ZUAT), 1 projekt nowelizacji Zalecenia Udzielania Aprobat Technicznych (ZUAT), 1 projekt Ustaleń Aprobacyjnych (UA), 3 projekty Zaleceń Udzielania Rekomendacji Technicznych (ZURT), 41 metod badań laboratoryjnych lub diagnostycznych oraz procedur badawczych, 4 propozycje do zasad projektowania. Poniżej omówiono bardziej szczegółowo wybrane prace (w nawiasach podano nazwiska autorów). Praca badawcza (A. Cholewicki, J. Szulc, T. Nagórski) poświęcona katastrofie postępującej betonowych konstrukcji szkieletowych w przypadku sytuacji wyjątkowej, której głównym celem było opracowanie procedur obliczania i kształtowania wtórnych ustrojów nośnych zgodnie z metodyką strategii bezpośredniej dla szkieletowych konstrukcji prefabrykowanych. Autorzy rozpatrywali głównie tzw. modele lokalne stosowane w celu zbadania możliwości stabilizacji fragmentu konstrukcji stropu znajdującego się bezpośrednio w strefie zniszczenia i zaprojektowania wtórnego ustroju nośnego tworzonego przez układy belki-płyty stropowe. W trakcie realizacji pracy przeprowadzono szereg analiz numerycznych, w których wykorzystano zaawansowane techniki modelowania za pomocą metody elementów skończonych w sformułowaniu przemieszczeniowym oferowane przez system ABAQUS. Analizy stanowią dość nowatorski materiał badawczy i pozwalają na odzwierciedlenie rzeczywistej pracy konstrukcji, a w rezultacie ustalenie ilościowych relacji między czynnikami wpływającymi na stabilizację wtórnego ustroju nośnego. W obliczeniach wykorzystano modele konstytutywne opisujące niesprężyste i nieliniowe zachowania betonu, stali oraz złączy między elementami składowymi. Analizy prowadzono w oparciu o iteracyjną metodę Newtona-Raphsona, korzystano także z technik jawnego bezpośredniego całkowania równań ruchu (explicit) metodą różnic centralnych. Ze względu na złożoność zagadnień związanych z zachowaniem konstrukcji oraz interpretacją wyników, prowadzono badania dwu- oraz trójwymiarowych modeli MES. Model płaskiego wtórnego ustroju nośnego ze zbliżeniem na miejsca połączeń Model przestrzenny w sytuacji wyjątkowej przy braku zbrojenia zszywającego między płytami Właściwe analizy numeryczne poprzedzono licznymi testami pozwalającymi na dostosowanie zachowania się materiału bądź elementów konstrukcji do wyników omawianych w specjalistycznej literaturze, bądź raportach z badań eksperymentalnych. Ponadto opracowano szereg wzorów służących do obliczania wtórnego ustroju nośnego i uwzględniających m.in. aspekty rozpoznane ilościowo na drodze badań numerycznych. W opracowaniu metod analitycznych szczególny nacisk położono na wpływ sztywności poziomej w płaszczyźnie stropu, dzięki któremu możliwe są do uzyskania zastrzałowe lub membranowe schematy stabilizacji. Określono metody wyznaczania takiej sztywności w zależności od indywidualnego charakteru stropu oraz połączeń między jego elementami składowymi. Działalność 2008 / BADANIA 7

10 W pracy zawarte są liczne wskazówki o znaczeniu praktycznym, przyczyniające się do poprawy stabilizacji ustrojów wtórnych. Praca zawiera nowatorskie, indywidualne podejście do projektowania ustrojów wtórnych z uwzględnieniem specyfiki konstrukcji prefabrykowanych, a w szczególności stanowi bogaty zbiór wyników autorskich badań numerycznych, podaje analityczne, praktyczne w wykorzystaniu metody obliczeń ustrojów wtórnych (w zależności od warunków stabilizacji ustroju wynikających z rodzaju i przeznaczenia konstrukcji) oraz wskazówki dotyczące kształtowania konstrukcji (sprzyjające kumulacji rezerw nośności ujawniających się w trakcie lokalnego uszkodzenia w wyniku oddziaływań wyjątkowych). Schematy stabilizacji wtórnego ustroju nośnego Praca badawcza (H. Prejzner) realizowana w ramach międzynarodowego projektu EnVIE Wspólna akcja dotycząca jakości powietrza wewnętrznego oraz skutków zdrowotnych w 6. Programie Ramowym UE, w okresie Celem prac interdyscyplinarnego zespołu, złożonego z przedstawicieli 19 instytutów europejskich, było zebranie danych i upowszechnienie informacji o skutkach zdrowotnych przebywania w pomieszczeniach o nieodpowiedniej jakości powietrza wewnętrznego. Zidentyfikowano najczęściej występujące zmiany chorobowe związane z IAQ oraz ich przyczyny, a także ustalono główne źródła zanieczyszczenia powietrza. Dokonano oceny wspólnych działań podjętych w ciągu ostatnich 30 lat w Europie (ECA, STRATEX, INDEX, projekty finansowane przez EU, JRC, WHO) i zaproponowano kierunki postępowania w celu poprawy obecnego stanu jakości powietrza w budynkach. Wyniki projektu EnVIE zostały opublikowane w czterech końcowych raportach technicznych: 1.1. Skutki zdrowotne, 2.1. Zanieczyszczenie powietrza wewnątrz pomieszczeń, 3.1. Charakterystyka źródeł zanieczyszczenia, 4.1. Zapewnienie odpowiedniej jakości powietrza wewnętrznego: ocena i potrzeby. Zalecenia dotyczące wspólnej polityki w sprawie zapewnienia powietrza wewnętrznego IAQ zostały podzielone na następujące grupy: działania związane z oszczędnością energii, wyrobami budowlanymi, produkcją i konserwacją (np. włączenie problematyki IAQ do EPDM), oddziaływanie środowiska zewnętrznego (w tym obowiązkowa ochrona nowych budynków przed radonem), wymagania dotyczące określonych obiektów budowlanych i wyposażenia (np. systemów grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych). Raporty są dostępne na stronie internetowej projektu EnVIE Praca badawcza (J. Tworek) dotycząca koordynacji prac europejskich jednostek aprobujących nad opracowaniem dokumentów Wspólnej wykładni procedur oceny wyrobów budowlanych, które objęte zostały harmonizacją europejską zgodnie z dyrektywą 89/106/EWG. Oznakowanie zgodności CE może być uzyskane na podstawie dwóch rodzajów specyfikacji technicznych zharmonizowanych z dyrektywą budowlaną: Europejskiej Normy opracowanej przez Europejski Komitet Normalizacyjny CEN, Europejskiej Aprobaty Technicznej opracowanej przez jednostki aprobujące zrzeszone w Europejskiej Organizacji ds. Aprobat Technicznych EOTA. Opracowane przez CEN normy zharmonizowane z dyrektywą obejmują przede wszystkim wyroby tradycyjne, produkowane na masową skalę przez wielu producentów, podczas gdy Europejska Aprobata Techniczna jest indywidualną specyfikacją techniczną umożliwiającą wprowadzanie na wspólny europejski rynek wyrobów innowacyjnych, decydujących o wdrażaniu postępu do praktyki budowlanej. Udzielanie Europejskich Aprobat Technicznych powierzono jednostkom naukowo-badawczym budownictwa, które spełniają następujące kryteria dyrektywy 89/106/ EWG: są w stanie oceniać przydatność nowych wyrobów do ich stosowania, wykorzystując podstawy naukowe i wiedzę praktyczną, podejmują bezstronne decyzje ze względu na interesy producentów lub ich przedstawicieli, dokonują analizy danych otrzymywanych od wszystkich zaangażowanych stron w sposób zapewniający uzyskanie wyważonej oceny. 8

11 Europejska Organizacja ds. Aprobat Technicznych grupuje obecnie 45 jednostek desygnowanych przez państwa członkowskie UE do udzielania Europejskich Aprobat Technicznych, tworząc europejską sieć jednostek naukowo- -badawczych działających wspólnie przy opracowywaniu podstaw merytorycznych i kryteriów technicznych niezbędnych do oceny innowacyjnych wyrobów budowlanych. Instytut Techniki Budowlanej uczestniczy w pracach EOTA od 1998 roku, a stał się członkiem rzeczywistym tej organizacji po przystąpieniu Polski do UE. Od roku 2007 przedstawiciel ITB przewodniczy Radzie Technicznej EOTA odpowiadającej za całokształt działalności technicznej tej organizacji. Zadania związane z przewodniczeniem Radzie Technicznej EOTA polegają na wypracowywaniu wspólnego stanowiska umożliwiającego przyjęcie przez wszystkie jednostki aprobujące EOTA jednolitych europejskich kryteriów technicznych i zasad oceny wyrobów innowacyjnych, nie objętych normami zharmonizowanymi. W przypadku wyrobów innowacyjnych, dla których brak wieloletnich wyników badań i obserwacji zachowania w praktyce, najistotniejsze jest dokonanie właściwej oceny ryzyka ich stosowania, ze szczególnym uwzględnieniem prognozowania trwałości. Dobór odpowiednich metod badań i poziomu wymagań jest z jednej strony zagadnieniem analizy i optymalizacji wielokryterialnej, z drugiej musi uwzględniać zróżnicowane poziomy wymagań zawarte w przepisach wszystkich państw członkowskich UE. Wytyczne EOTA podlegają zatwierdzeniu przez państwa członkowskie na forum Stałego Komitetu Budownictwa, a za odpowiednie uwzględnienie zgłoszonych uwag przez grupy robocze odpowiada również Rada Techniczna EOTA. W 2008 roku prowadzono prace na forum Rady Technicznej nad uzgodnieniem i przyjęciem następujących dokumentów wytycznych do europejskich aprobat technicznych (European Technical Approval Guidelines ETAG): ETAG 022 Zestawy wodoszczelnych pokryć ścian i podłóg pomieszczeń mokrych, ETAG 026 Wyroby do uszczelnień ogniochronnych, ETAG 027 Wyroby do zabezpieczeń przed obrywami skalnymi, ETAG 028 Wyroby uniepalniające, ETAG 029 Metalowe kotwy wklejane do konstrukcji murowych, ETAG 031 Izolacje dachów odwróconych, ETAG 032 Złącza kompensacyjne do mostów drogowych, ETAG 033 Płynne powłoki wodochronne płyt mostowych, ETAG 034 Zestawy okładzin ścian zewnętrznych, ETAG 035 Ultracienkowarstwowy asfaltobeton. 61. Posiedzenie Rady Technicznej EOTA Kraków, 3 4 czerwca 2008 r. Złożone problemy wyboru odpowiednich metod oceny wyrobów innowacyjnych są szczególnie istotne w tym obszarze prac EOTA, który dotyczy oceny przydatności do zamierzonego stosowania tych wyrobów, dla których Komisja udzieliła zgody na wydawanie europejskich aprobat technicznych bez wytycznych, na podstawie procedury określonej w art. 9 ust. 2 dyrektywy 89/106/EWG. W przypadku tych wyrobów zadania europejskich jednostek aprobujących są szczególnie odpowiedzialne, bowiem wypracowany w EOTA konsensus w postaci wspólnej wykładni procedur oceny nie podlega już opiniowaniu państw członkowskich. Z reguły wyroby, objęte tym trybem udzielania europejskich aprobat technicznych, są rozwiązaniami prototypowymi, na tyle innowacyjnymi, że w sposób szczególny wymagają ochrony praw autorskich producenta, a prace techniczne prowadzone są przy zachowaniu poufności procedur. W 2008 roku zakończono prace i uzgodniono na poziomie Rady Technicznej ponad 20 dokumentów potwierdzających uzyskanie przez jednostki EOTA wspólnej wykładni procedur oceny dla innowacyjnych wyrobów budowlanych, co oznacza, że dla ponad 140 wyrobów możliwe już jest udzielanie europejskich aprobat technicznych tym trybem. Skomplikowane zagadnienia techniczne niezbędne do rozpatrzenia przy opracowywaniu zasad oceny aprobacyjnej innowacyjnych wyrobów, czyli kwestie o charakterze prenormatywnym, rozwiązywane są dzięki pomocy grup ekspertów powoływanych przez Radę Techniczną. W działaniach 2008 roku szczególne znaczenie miały prace grupy ekspertów z dziedziny substancji niebezpiecznych w wyrobach budowlanych (PT9) oraz grupy ekspertów w zakresie klasyfikacji i wymagań ogniowych (PT4). W wyniku nowych potrzeb Rada Techniczna zdecydowała o utworzeniu nowej grupy ekspertów ds. zagadnień akustycznych w ocenie wyrobów budowlanych (PT11), w której aktywnie Działalność 2008 / BADANIA 9

12 uczestniczą przedstawiciele Instytutu. Z inicjatywy Rady Technicznej powołano też w 2008 roku specjalną grupę ad hoc ds. zastosowania zasad i kryteriów rozwoju zrównoważonego w ocenie przydatności wyrobów budowlanych. Działania tej grupy są szczególnie istotne wobec kierunków zmian legislacji europejskiej, zmierzających do nadania szczególnej rangi zagadnieniom z zakresu efektywności energetycznej i wpływu wyrobów na środowisko we wszystkich fazach pełnego cyklu ich życia. Kierowanie pracami Rady Technicznej w głównej mierze polega na uczestniczeniu w bieżących działaniach zarządu Europejskiej Organizacji ds. Aprobat Technicznych a istotną rolą przewodniczącego Rady Technicznej EOTA jest reprezentowanie organizacji w kontaktach z innymi europejskimi organizacjami, takimi jak CEN, stowarzyszenia producentów wyrobów budowlanych, organizacje wykonawców budowlanych oraz utrzymywanie kontaktów roboczych ze służbami Komisji Europejskiej. Zadania 2008 roku w dużej mierze zostały zdominowane przez działania związane z wypracowaniem stanowiska EOTA wobec projektu rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady dotyczącego zharmonizowanych zasad wprowadzania na rynek wyrobów budowlanych. W ramach EOTA polegały one na opracowaniu kierunkowych uwag odnośnie do istotnych problemów związanych z działalnością przyszłych jednostek oceny technicznej oraz na opracowaniu kompletu propozycji poprawek do tekstu projektu. Uwagi EOTA koncentrowały się wokół konieczności zapewnienia szybkiej ścieżki wejścia na rynek UE dla wyrobów innowacyjnych przy jednoczesnym zapewnieniu odpowiedniości, wiarygodności i powtarzalności ich deklarowanych właściwości użytkowych. Uwagi te zostały przekazane Komisji Europejskiej, posłom do Parlamentu Europejskiego oraz za pośrednictwem jednostek aprobujących władzom państw członkowskich. Praca badawcza (L. Runkiewicz) dotycząca bezpieczeństwa stalowych obiektów wieloprzestrzennych w zakresie opracowania zasad oceny stanu technicznego i zagrożeń bezpieczeństwa stalowych obiektów wieloprzestrzennych. W wyniku pracy usystematyzowano zakresy przeglądów i kontroli obiektów z dźwigarami stalowymi, w tym także badania stanu technicznego ze względu na ochronę środowiska. Ponadto podano minimalną zawartość wytycznych dla każdego obiektu, które powinni opracowywać projektanci lub rzeczoznawcy konstrukcyjno-budowlani (m.in. częstotliwość przeglądów i ocen technicznych obiektu halowego, zasady monitoringu ciągłego całego obiektu, miejsca oceny deformacji obiektu i jego elementów, oceny połączeń elementów budowlanych, dopuszczalne graniczne obciążenia śniegiem i wiatrem obiektu), oraz zalecenia odno- Konstrukcja systemowej hali produkcyjno-magazynowej śnie do realizacji i zakresu ocen (w tym analiz statystyczno-wytrzymałościowych) stanu technicznego i zagrożeń bezpieczeństwa obiektów halowych o konstrukcji stalowej (monitoring stanu technicznego i zagrożeń eksploatowanych obiektów), zawartość opisów technicznych oraz zakres pomiarów i badań. Ponadto określono zakres warunków dalszej eksploatacji obiektów i dźwigarów. Praca badawcza (P. Witakowski) w zakresie zdalnego nadzoru robót budowlanych, której celem było wprowadzenie kompleksowego nadzoru nad robotami budowlanymi umożliwiającego bieżącą obserwację i ocenę wszystkich istotnych elementów procesu technologicznego przy użyciu systemu zdalnego monitoringu. W wyniku pracy opracowano koncepcję Centrum Usług Internetowych Zarządzania Jakością w Budownictwie. Sercem tego Centrum jest baza danych gromadząca wszelkie niezbędne informacje do oceny prawidłowości wykonywanych działań technologicznych. Do bazy tej wprowadzane są drogą bezprzewodową (Internet, sieć GSM) wyniki pomiarów i obserwacji z nadzorowanych budów. Rezydujące w bazie oprogramowanie może na bieżąco (on line) dokonywać wszelkich analiz uwzględniających: wymagania projektowe, wyniki badań laboratoryjnych, wyniki pomiarów dokonywanych na budowie w danym punkcie pomiarowym i w danej chwili, wyniki pomiarów dokonanych na budowie w innych punktach pomiarowych i w innym czasie. Wśród licznych podsystemów wchodzących w skład Centrum do realizacji zadań związanych ze zdalnym nadzorem szczególne znaczenie mają podsystemy zdalnego pomiaru, których ogół powinien zapewniać możliwość zdalnego pomiaru wszelkich wielkości mających znaczenie przy ocenie jakości realizowanego obiektu (takich jak: temperatura, wytrzymałość, wilgotność, konduktancja, przemieszczenia, odkształcenia, przyspieszenia, ciśnienie, siły, położenie) oraz zapewniać możliwość zdalnej wizualizacji. Możliwe są też inne podsystemy niezbędne do pomiaru wielkości specyficznych istotnych przy ocenie jakości w przypadkach szczególnych. 10

13 W ramach rozwoju Centrum zakończone zostały prace nad realizacją kompleksowej metody nadzoru robót budowlanych, której istotą było stworzenie możliwości pełnego nadzoru nad najtrudniejszymi robotami budowlanymi, tj. robotami betonowymi. Podsystem zdalnej wizualizacji stworzył podstawę do opracowania zdalnego podsystemu pomiaru przemieszczeń, który działa w oparciu o oryginalną bezdotykową metodę wizualno- -laserową, jaka została opracowana w ramach wspomnianego tematu. Podsystem ten pozwala na zdalne i automatyczne monitorowanie przemieszczeń wybranego elementu za pośrednictwem kamer stanowiących wyposażenie podsystemu zdalnej wizualizacji. Przeprowadzone testy wykazały, że przy odległości markera laserowego od badanego elementu nie większej niż 50 m błąd pomiaru przemieszczeń nie przekracza 1 mm. Obiekt nadzorowany przy użyciu systemu zdalnego monitoringu Praca badawcza (J. Żurański) na temat oddziaływania wiatru i obciążenia śniegiem, przy wykorzystaniu danych pomiarowych z przygranicznych stacji meteorologicznych krajów ościennych. Celem pracy było wykreślenie mapy wartości charakterystycznych obciążenia śniegiem gruntu w Polsce jako wielkości odniesienia w ocenie obciążenia śniegiem dachów. Znajomość obciążenia śniegiem na stacjach meteorologicznych poza granicami naszego kraju (w niedużej odległości od granic) ułatwia poprowadzenie granic stref w Polsce. Drugą przyczyną podjęcia pracy było dążenie do zharmonizowania oddziaływań klimatycznych z krajami sąsiednimi, zwłaszcza z krajami członkowskimi CEN (Europejskiego Komitetu Normalizacyjnego). Wartości charakterystyczne z terenu Litwy i obwodu kaliningradzkiego obliczono, mając do dyspozycji wcześniej otrzymane, zmierzone wartości maksymalne zimowe ciężaru pokrywy śnieżnej. Wartości obciążenia śniegiem gruntu z terenu Białorusi wzięto z publikacji na temat przygotowania nowej normy obciążenia śniegiem w tym kraju, a wartości z Ukrainy są podane w normie ukraińskiej dla wielu miejscowości. Nie wykorzystano danych z Republiki Czeskiej i ze Słowacji ze względu na oddzielające nas łańcuchy górskie, które radykalnie zmieniają warunki opadowe po obu stronach. Mapę wykreślono metodą krigingu, stosując jeden z dostępnych programów komputerowych. Porównując nową mapę z dotychczasową, zaobserwowano pewne zmiany, największe na obszarze północnych, nizinnych Mazur. Poza tym uwydatnia się ograniczony zasięg dużych wartości obciążenia śniegiem w Suwałkach oraz w rejonie Tomaszowa Lubelskiego. Wyniki pomiarów i analiz danych z obu stacji nie znajdują potwierdzenia na stacjach sąsiednich. Uzyskane wyniki pozwolą na pewną modyfikację mapy wartości charakterystycznych obciążenia śniegiem gruntu w Polsce. Powinno to być zharmonizowane z działaniami międzynarodowymi, zwłaszcza w ramach CEN. Oczekując podjęcia takich prac, warto zauważyć, że już postępuje harmonizacja mapy obciążenia śniegiem z państwami sąsiadującymi od wschodu z naszym krajem i północnego wschodu: z Litwą, Białorusią i Ukrainą. Mapa obciążenia śniegiem Działalność 2008 / BADANIA 11

14 ORZECZENIA I OPINIE NAUKOWO-TECHNICZNE W Instytucie realizowane są prace komercyjne (usługowe) o charakterze badawczym. Poniżej scharakteryzowano krótko wybrane prace: Praca badawcza (M. Kosiorek) w zakresie analizy bezpieczeństwa pożarowego budynku wzniesionego w końcu lat pięćdziesiątych w Poznaniu. Budynek, o dużych walorach architektonicznych i historycznych, stanowi dużą wartość dla przestrzeni urbanistycznej i symbolicznej miasta. W trakcie realizacji pracy wykonano obliczenia nośności konstrukcji w warunkach pożaru, symulację ewakuacji i rozprzestrzeniania się produktów spalania. Na tej podstawie opracowano kompleksowe wytyczne obejmujące ewakuację, wentylację pożarową, systemy sygnalizacji pożaru, dźwiękowego systemu ostrzegawczego i zaopatrzenia w wodę. Opracowanie było podstawą uzgodnień z Wielkopolską Komendą Wojewódzką Państwowej Straży Pożarnej. Uzyskane wyniki analizy umożliwiły uzyskanie pozytywnej decyzji w zakresie ochrony przeciwpożarowej, pozwoliły na zachowanie architektury i rozwiązań przestrzennych budynku, co urealniło możliwość jego rewitalizacji przy zapewnieniu warunków bezpieczeństwa pożarowego. Widok analizowanego budynku Praca badawcza (G. Sztarbała, G. Krajewski) związana z analizą numeryczną rozprzestrzeniania się dymu i ciepła przy wykorzystaniu programu FDS dla 8 scenariuszy na przykładzie Centrum Handlowego w Montpellier, Francja wykonana we współpracy z francuskim instytutem CSTB. Celem pracy była ocena skuteczności funkcjonowania systemu wentylacji oddymiającej rozbudowywanego Centrum Handlowego. Rozbudowa polegała na podwyższeniu obiektu o jedną kondygnację, w porównaniu do stanu istniejącego, na który składały się trzy poziomy galerii handlowej. Przeprowadzono serię obliczeń numerycznych przy wykorzystaniu oprogramowania CFD (Computational Fluid Dynamics). Przeprowadzono analizy zarówno pożaru kontrolowanego tryskaczami, jak i niekontrolowanego. Na potrzeby analizy wyników otrzymanych w wyniku symulacji komputerowej rozprzestrzeniania się dymu, ciepła i toksycznych gazów powstałych w wyniku pożaru jako kryteria oceny skuteczności analizowanych systemów oddymiających przyjęto przewidywany lokalny zasięg widzialności znaków emitujących światło oraz przewidywany rozkład temperatury. W istniejącym budynku dym i gorące gazy powstałe w wyniku pożaru usuwane były przez klapy dymowe umieszczone w stropie, natomiast w projekcie rozbudowy założono ich usuwanie przez okna dymowe zamontowane w ścianach dobudowywanej kondygnacji, co okazało się bardzo skutecznym rozwiązaniem. Budynek przed rozbudową Budynek po rozbudowie Pożar o mocy 2,5 MW na parterze w budynku przed rozbudową Pożar o mocy 2,5 MW na parterze w budynku po rozbudowie 12

15 Praca badawcza (I. Bryt-Nitarska) dotyczyła warunków prowadzenia eksploatacji górniczej planowanej w latach pod śródmieściem Rudy Śląskiej. W analizowanym rejonie eksploatacja górnicza prowadzona jest od 1814 roku, a obniżenia powierzchni od 1966 roku wynoszą około m. Jest to rejon prowadzonej w przeszłości intensywnej eksploatacji górniczej, w tym zrobów płytkich wybieranych do głębokości ok. 80 m. Równocześnie jest to silnie zurbanizowany obszar miejski o zróżnicowanej strukturze zabudowy. Dużą jego część stanowią wielorodzinne budynki o charakterze miejskim, wzniesione w latach w zabudowie zwartej lub półzwartej. Dalsza część zabudowy to wzniesione w latach 70. budynki mieszkalne wykonane w technologii uprzemysłowionej, w tym również budynki 11-kondygnacyjne, a także zabudowa przemysłowa. Dla urzędów górniczych ekspertyzy górniczo-budowlane stanowią podstawowe źródło informacji na temat możliwości i zakresu koniecznej do podjęcia profilaktyki górniczej w dziedzinie doboru geometrii ścian (tj. wysokości wybierania i szerokości parcel) i sposobu wybierania (tj. doszczelniania lub zawału stropu, prędkości postępu frontu robót) oraz profilaktyki budowlanej w zakresie możliwych do wykonania wzmocnień konstrukcji obiektów budowlanych. Działania profilaktyczne mają na celu zminimalizowanie skutków eksploatacji górniczej na powierzchni, na etapie planowania wydobycia przez przedsiębiorcę górniczego. Wnioski z ekspertyzy stanowią podstawę do opracowania szczegółowych warunków dopuszczenia eksploatacji górniczej do realizacji w ramach opiniowanego przez Urząd planu ruchu zakładu górniczego. Opracowanie dotyczyło w szczególności oceny możliwości bezpiecznego przejęcia prognozowanych deformacji terenu przez: konstrukcję 171 budynków tradycyjnych, 67 budynków szeregowych wykonanych w technologii uprzemysłowionej, 19 budynków wielkopłytowych o 4, 5 i 11 kondygnacjach nadziemnych i konstrukcję budynku kościoła, obudowy 5 szybów wydobywczych, odcinki sieci infrastruktury technicznej: wodociągowej, kanalizacyjnej, gazowej, energetycznej, cieplnej i teletechnicznej, znajdujące się w zasięgu oddziaływania prognozowanych deformacji terenu. W ramach pracy wykonano: szczegółową analizę warunków geologiczno-górniczych panujących w rejonach planowanych działań górniczych w aspekcie ich wpływu na intensywność ujawniania się na powierzchni terenu deformacji ciągłych i generowanych eksploatacją wstrząsów drgań podłoża, analizę dokonanej w tym rejonie eksploatacji górniczej w zakresie charakterystyki wybranych pokładów, porównania zmierzonych, sumarycznych deformacji powierzchni ze wskaźnikami deformacji, których wartości wyznaczono w drodze tzw. reprognozy górniczej, prognozę wartości wskaźników deformacji powierzchni dla planowanej eksploatacji górniczej oraz prognozę możliwych deformacji rur szybowych pięciu szybów, a także prognozę wstrząsów powierzchni, analizę zmiany stosunków wodnych wraz z podaniem możliwych do podjęcia zabiegów hydrotechnicznych w obrębie ujawnionego już zalewiska lokalnej niecki pogórniczej, ocenę możliwości bezpiecznego przejęcia prognozowanych deformacji terenu przez konstrukcję budynków przyszybowych i obudowy rury szybowej szybów wydobywczych, wizualne oceny stanu bezpieczeństwa konstrukcji objętych opracowaniem budynków oraz analizę możliwości zmian stanu ich uszkodzeń wskutek oddziaływania deformacji górniczych. Działalność 2008 / BADANIA 13

16 Soil Wyniki obliczeń Metoda Bishopa ηmin = 1.32 xm = m ym = m R = m ϕ c γ Designation [ ] [kn /m ] [ kn /m ł] gliny z rumoszem w Soil nail 1/t1:20.0/t2 :20.0 w Soil nail 2/t1:2 0.0/t2 :20.0 / w d roga w w Na tej podstawie określono: zakres wymaganych działań, tj. prac remontowych wykonywanych z lokalnym wzmocnieniem konstrukcji lub/i wymianą elementów konstrukcji nadproży, odcinków stropów sklepionych oraz działań doraźnych, tj. podstemplowań elementów, rodzaj i czas wymaganej kontroli skutków tych oddziaływań, wskazując budynki do stałego nadzoru zmian w stanie uszkodzenia prowadzonego w czasie ujawniania się wpływów eksploatacji górniczej, obserwacji zmian stanu uszkodzenia prowadzonych z częstością dostosowaną do ujawniania się wpływów eksploatacji górniczej, nie rzadziej jednak niż w okresach 2 4 tygodni, przeglądu stanu technicznego, który przeprowadzić należy po ujawnianiu się wpływów eksploatacji górniczej. W wyniku pracy podano górnicze i budowlane warunki bezpiecznego realizowania planowanej do podjęcia eksploatacji górniczej, co umożliwi ochronę znajdujących się na powierzchni terenu obiektów budowlanych oraz sieci infrastruktury technicznej. Praca badawcza (S. Łukasik, A. Gniwek) dotycząca zabezpieczenia skarpy usytuowanej w terenie, który z racji swego położenia jest atrakcyjny dla inwestorów i podlega intensywnej zabudowie. Właściciele terenów, budując obiekty, niekiedy wcinają się w podstawę zbocza, w efekcie czego naruszona zostaje równowaga ukształtowana w wyniku oddziaływań naturalnych. Na podstawie oceny warunków geomorfologicznych oraz budowy geologicznej terenu wykonano analizy stateczności skarpy, które potwierdziły konieczność jej zabezpieczenia na podciętym fragmencie. Analiza wpływu skarpy na obiekty objęła również określenie możliwego rozwoju procesów osuwiskowych oraz ogólną ocenę stanu budynków powyżej jej górnej krawędzi. Skarpa w miejscu największego podcięcia (ponad 6 m) Zabezpieczenie obiektów Analiza geologiczna wykazała, że zbocze jest asekwentne. Wskaźnik stanu równowagi skarpy jest zmienny i uzależniony od jej nachylenia oraz wysokości. Podcięty w trakcie prac budowlanych odcinek zbocza wymaga zabezpieczenia, które chronić będzie obiekty zarówno położone u podstawy, jak i powyżej górnej krawędzi. W wyniku obliczeń stwierdzono, że ramy do wysokości 4 m przy kącie nachylenia skarpy mniejszym od 55, mogą być kotwione w dwóch poziomach. Obliczenia wykonano w dwóch wariantach bez wzmocnienia oraz z projektowanym wzmocnieniem. Wyniki analiz wskazują, że zbocze musi być podparte i wzmocnione. Z uwagi na zasięg prawdopodobnego klina odłamu przyjęto lekką konstrukcję oporową. Z uwagi na szczupłość miejsca zdecydowano, że najlepszym sposobem wzmocnienia skarpy będzie budowa konstrukcji kotwionej ramy. Wyniki obliczeń stateczności skarpy w rejonie Czarnego Potoku Przekrój II - II Wyniki obliczeń stateczności skarpy zabezpieczonej ramą kotwioną Zabezpieczenie skarpy żelbetową ramą kotwioną Wykonano projekt będący oryginalnym autorskim rozwiązaniem wykorzystującym nowe technologie oraz materiały. Aby zabezpieczenie nie stanowiło dysonansu dla krajobrazu, zaprojektowano je tak, aby ramy w trakcie wykonywania zostały dopasowane do wysokości podcięcia i były współkształtne z przebiegiem skarpy. 14

17 Praca badawcza (A. Piekarczuk) w zakresie nośności i sztywności stropowej blachy trapezowej wraz z podłogą podniesioną w nadbudowanej części centrum handlowego. Istotnym celem projektu było zastosowanie możliwie najlżejszej konstrukcji stropu z uwagi na ograniczenia dotyczące obciążania istniejącej konstrukcji budynku. Projektanci przyjęli prototypowe rozwiązanie, w którym głównym założeniem była maksymalna redukcja ciężaru własnego stropu przy jednoczesnym odpowiednim utrzymaniu jego sztywności i nośności. Podstawowym problemem było ustalenie wpływu punktowego oparcia podłogi podniesionej na nośnej blasze trapezowej. Model stropu do badań laboratoryjnych Ugięcie uzyskane w obliczeniach MES Celem badań było sprawdzenie wpływu oparcia punktowego na miejscową stateczność blachy trapezowej oraz sprawdzenie ugięć i nośności stropu pod projektowanym obciążeniem. Badania laboratoryjne przeprowadzono na dwuprzęsłowym modelu stropu. Model badawczy obciążany był grawitacyjnie za pośrednictwem obciążników rozmieszczonych symetrycznie na całej powierzchni stropu, w celu odwzorowania najmniej korzystnych wariantów użytkowania stropu. Na podstawie badań ustalono, że ugięcie modelu przy obciążeniu jednego przęsła obciążeniem charakterystycznym równomiernie rozłożonym w obu przypadkach obciążenia jednego i dwóch przęseł spełnia wymagania ugięć dopuszczalnych. Przy obciążeniu obliczeniowym równomiernie rozłożonym nie stwierdzono żadnych uszkodzeń blachy trapezowej ani podłogi podniesionej. Punktowe oparcie obciążonej podłogi podniesionej nie spowodowało miejscowej utraty stateczności stropowej blachy trapezowej. W analizie obliczeniowej metodą elementów skończonych blachę trapezową zamodelowano jako płytę ortotropową. Przy obciążeniach identycznych co do układu i wartości jak w badaniach, wyznaczono analitycznie ugięcie większe o ok. 24% od wartości określonej eksperymentalnie. Uzyskany maksymalny moment zginający nie powoduje utraty stateczności blachy. Obciążenie rozłożone na dwóch przęsłach stropu Mapa momentów zginających przy obciążeniu obu przęseł Wdrożenie projektu w głównej mierze wpłynęło na znaczne oszczędności materiału i czasu realizacji w porównaniu z tradycyjnymi metodami wykonywania stropów. Lekki strop w zdecydowanie mniejszym stopniu obciąża konstrukcję budynków, co pozwala na swobodną adaptację i modernizację już istniejących obiektów. Działalność 2008 / BADANIA 15

18 Praca badawcza (R. Geryło) dotycząca izolacyjności cieplnej rozwiązań technicznych obudowy budynku niemieszkalnego zlokalizowanego w Warszawie, w zakresie oceny izolacyjności cieplnej rozwiązań technicznych. Celem pracy była analiza stanu przegród zewnętrznych: ścian i dachu oraz wbudowanych okien, drzwi, świetlików w związku z występowaniem niedogrzewania w okresie mrozów i wietrznej pogody pomieszczeń od strony zachodniej budynku. Zakres prac obejmował analizę poprawności rozwiązań przyjętych w projekcie oraz ich realizacji w budynku, w tym ocenę zastosowanych wyrobów budowlanych w zakresie deklaracji zgodności ze specyfikacjami technicznymi, normami lub aprobatami technicznymi oraz ich właściwości cieplnych. W pracy wykorzystano wyniki dostarczonych badań termograficznych budynku. Przeanalizowano rozkłady temperatury pozornej wewnętrznej powierzchni obudowy oraz podano interpretację zarejestrowanych anomalii oraz przyczyn występowania obniżenia temperatury w węzłach konstrukcyjnych. W celu sprawdzenia rzeczywistego wykonania przegród, ze szczególnym uwzględnieniem wykonania izolacji cieplnej i uszczelnienia połączeń przegród, przeprowadzono odkrywki ścian zewnętrznych w części pełnej i części nad pasem okien. Podano ocenę rzeczywistej jakości obudowy z uwagi na izolacyjność cieplną i szczelność powietrzną połączeń oraz określono zalecenia odnośnie do dalszych prac, w tym oceny zachowania się instalacji ogrzewania i jej dostosowania do izolacyjności cieplnej przegród zewnętrznych. Ze względu na fakt, że sposób osadzenia okna uniemożliwiał demontaż zewnętrznego parapetu i przez to panelu elewacyjnego, nie było możliwe przeprowadzenie odkrywki w podokienniku. Widok budynku Praca badawcza (J. Nurzyński) dotycząca możliwości zaadaptowania pomieszczeń znajdujących się w budynku biurowym Babka Tower w Warszawie na potrzeby sali prób dla MTM Operetka. W budynku o konstrukcji żelbetowo- -słupowo-płytowej przestrzeń na rozpatrywanej kondygnacji jest podzielona ścianami szkieletowymi z płyt gipsowokartonowych. We wszystkich pomieszczeniach znajdują się podwieszane sufity dźwiękochłonne, a nad sufitem poprowadzono instalację wentylacyjną. Zgodnie z założeniami na siedzibę Operetki przeznaczono tylko część kondygnacji, w której zaprojektowano salę prób, pokoje biurowe, recepcję i pomieszczenia sanitarne. W projektowanej sali będą się odbywały próby z udziałem orkiestry, chóru i baletu. Pozostała część rozpatrywanej kondygnacji jest przeznaczona na biura użytkowane przez innego najemcę. Również na kondygnacjach poniżej i powyżej znajdują się pomieszczenia o charakterze biurowym zajmowane przez innych użytkowników, w związku z czym występuje problem oceny uciążliwości akustycznej związanej z działaniem Operetki dla innych użytkowników zajmujących sąsiednie pomieszczenia. Obowiązujące w tym zakresie wymagania dotyczące dopuszczalnych wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach o różnym przeznaczeniu zależą od funkcji tych pomieszczeń. Ocena ta była przedmiotem przeprowadzonej ekspertyzy. W celu ustalenia charakterystyki źródła dźwięku wykonano pomiary akustyczne podczas prowadzenia próby orkiestry i chóru Operetki w obecnie użytkowanej sali prób. W kilku punktach pomiarowych zarejestrowano charakterystyki widmowe występujące w różnych fazach prowadzenia próby (różne utwory muzyczne). Poddano analizie wartości równoważne uzyskane w poszczególnych pasmach tercjowych w czasie obserwacji równym czasowi trwania poszczególnych utworów. Ustalono miarodajny równoważny poziom dźwięku A oraz kształt krzywych poziomu ciśnienia akustycznego do dalszej analizy. 16

19 W kolejnym etapie wykonano terenowe badania izolacyjności akustycznej stropu w pomieszczeniach budynku biurowego pomiędzy pierwszą i drugą kondygnacją. Obliczono charakterystykę widmową hałasu przenikającego do pomieszczenia biurowego znajdującego się nad projektowaną salą prób. Przeprowadzono również symulacyjne pomiary hałasu na poziomie rozpatrywanej kondygnacji w różnej odległości od źródła emitującego dźwięki powietrzne i uderzeniowe. W przypadku lekkich ścian szkieletowych zastosowanych w budynku o konstrukcji żelbetowej słupowo-płytowej przenoszenie dźwięku do pomieszczeń sąsiednich zależy nie tylko od izolacyjności samej ściany szkieletowej, ale również w znacznym stopniu od przenoszenia dźwięku drogami bocznymi, sposobu rozwiązania szczegółów konstrukcyjnych oraz sposobu poprowadzenia instalacji w przestrzeni nad sufitem podwieszonym. W celu uzyskania informacji na temat sposobu przenoszenia dźwięków powietrznych i uderzeniowych w kierunku poziomym wykonano serię pomiarów akustycznych w pomieszczeniach znajdujących się w obrębie rozpatrywanej kondygnacji. Na podstawie przeprowadzonych badań wykonano analizę stopnia przenoszenia dźwięku do pomieszczeń usytuowanych na kondygnacji poniżej i powyżej projektowanej sali prób oraz analizę rozprzestrzeniania się dźwięku w poziomie do sąsiednich pomieszczeń i poddano ocenie możliwość spełnienia wymagań obowiązujących Badania akustyczne podczas próby orkiestry w zakresie dopuszczalnego poziomu hałasu w pomieszczeniach biurowych. Wyniki pomiarów i analiz obliczeniowych wykazały, że próby Operetki prowadzone w projektowanej sali nie powinny powodować przekroczenia warunków dopuszczalnych w pomieszczeniach znajdujących się na kondygnacjach poniżej i powyżej, oraz że istnieje możliwość zaprojektowania przegród oddzielających salę prób w sposób pozwalający na ograniczenie rozprzestrzeniania się dźwięku w obrębie rozpatrywanej kondygnacji i zapewnienie warunków dopuszczalnych w pomieszczeniach biurowych zajmowanych przez innych użytkowników na tej samej kondygnacji. Opracowanie nie dotyczyło warunków akustycznych, jakie będą panowały we wnętrzu rozpatrywanego pomieszczenia prób, oceny przydatności i możliwości adaptacji akustycznej tego pomieszczenia do przewidywanego sposobu użytkowania, a także zagadnień z zakresu akustyki wnętrz i jakości akustycznej projektowanego pomieszczenia użytkowanego jako sala prób. Zagadnienia te są w rozpatrywanym przypadku bardzo istotne i miały być poddane dokładnej odrębnej analizie. Praca badawcza (O. Kopylov) dotycząca wpływu obciążenia sił aerodynamicznych na elewacje obiektów budowlanych w zespole zabudowy miejskiej. W związku z występowaniem awarii budowli spowodowanych obciążeniami klimatycznymi, w tym wiatrowymi, podstawowym zadaniem omawianej pracy było opracowanie metod badawczych i interpretacja danych uzyskanych podczas przeprowadzenia badań aerodynamicznych modeli obiektów budowlanych w tunelu aerodynamicznym, na przykład zespołów wysokich budynków w Warszawie. Podczas wichury ze ścian elewacji budynku odpadła warstwa docieplająca. Jedną z hipotetycznych przyczyn awarii było działanie wiatru. Omawiany zespół budynków składał się z dwóch jednakowych 11-piętrowych budynków o kształcie prostopadłościanów połączonych łącznikiem, usytuowanych na terenie IV kategorii, tzn. na obszarze, którego co najmniej 15% powierzchni zajmują budynki o średniej wysokości przekraczającej 15 m. Turbulencja wiatru dla takich terenów według obowiązującej normy wynosi powyżej 20%. W celu sprawdzenia hipotezy wiatrowej zdecydowano się przeprowadzić badania modelowe w tunelu aerodynamicznym. Jednym z podstawowych elementów niezbędnych do analizy zjawisk występujących podczas opływania wiatrem budowli są rozkłady ciśnień. W rozwiązaniach normowych dotyczących oznaczania współczynników ciśnienia zostały opisane jedynie 2 przypadki typowe. W razie występowania nietypowych rozwiązań brył budynków norma europejska przewiduje przeprowadzenie badań aerodynamicznych lub zastosowanie zweryfikowanych komputerowych technik obliczeniowych. Badania przeprowadzono przy dwóch prędkościach przepływu 20 m/s oraz 24 m/s (72 km/h oraz 86 km/h). Podczas badań laboratoryjnych mierzono rozkłady ciśnień powstające na powierzchniach ścian modelu budynku. Działalność 2008 / BADANIA 17

20 Na podstawie otrzymanych rozkładów ciśnień obliczone zostały współczynniki ciśnienia niezbędne do oszacowania sił aerodynamicznych działających na budynek podczas wiatru. We wszystkich miejscach, w których nastąpiło odspojenie docieplenia, odnotowano maksymalne współczynniki ciśnienia Cp. Zależnie od kierunku wiatru, w miejscach odspojenia docieplenia na modelu budynku na przemian występowały siły parcia i ssania wiatru. Takie oddziaływanie miało wpływ na zmęczenie materiałów: kleju mocującego płyty styropianowe oraz zastosowanych łączników. Wersję tę potwierdzają wyniki wizji lokalnej przeprowadzonej tuż po awarii elewacji. Wykonanie badań aerodynamicznych modeli budynków na etapie projektowania pozwoli zmniejszyć prawdopodobieństwo występowania awarii budynków wywołanych szkodliwym działaniem wiatru. Otrzymane wyniki mogą służyć do weryfikacji danych uzyskanych podczas obliczeń numerycznych. Jednocześnie z omawianym tematem pracownicy Instytutu Techniki Budowlanej niejednokrotnie brali udział w badaniach aerodynamicznych innych konstrukcji budowlanych wrażliwych na działanie wiatru: dachów stadionów, przemysłowych budowli wysokich (kominów). Elewacja budynku bezpośrednio po wichurze Model zadaszenia stadionu Ponadto w grupie prac statutowych prowadzonych w Instytucie w 2008 roku trzy prace dotyczyły zagadnień związanych z działalnością aprobacyjną, Stanowisko badawcze w szczególności: merytorycznej i organizacyjnej koordynacji działań ITB w zakresie opracowywania Zaleceń Udzielania Aprobat Technicznych (ZUAT) i Ustaleń Aprobacyjnych (UA), współpracy z Europejską Organizacją ds. Aprobat Technicznych (EOTA) oraz współpracy z Europejską Unią ds. Aprobat Technicznych w Budownictwie (UEAtc). NORMALIZACJA Na ogólną liczbę 160 prac statutowych prowadzonych w Instytucie w 2008 roku, ponad połowa związana była z działalnością normalizacyjną. Dotyczyły one głównie wdrażania wprowadzonych norm PN-EN i PN-EN ISO poprzez: opracowywanie komentarzy i wytycznych projektowania zawierających interpretacje obowiązujących zasad obliczania i projektowania konstrukcji wraz z przykładami obliczeń, opracowywanie metod badań gotowych wyrobów oraz zestawów wyrobów według norm PN i PN-EN, na potrzeby aprobacji wyrobów, opracowywanie procedur badawczych oraz budowa stanowisk badawczych w celu wprowadzenia nowych metod badań materiałów i wyrobów budowlanych do zakresu akredytacji laboratoriów badawczych oraz certyfikacji wyrobów, prowadzenie badań cech materiałów i wyrobów budowlanych zgodnie z wymaganiami PN-EN w celu określenia zakresu ich stosowania w danych warunkach ekspozycji, analizy porównawcze metod badań według dotychczasowych norm PN-B oraz PN-EN, wprowadzanie wymagań norm EN i EN ISO do polskich warunków poprzez opracowywanie wymagań technicznych, wytycznych i instrukcji, a także nowelizację istniejących dokumentów normatywnych. Podobnie jak w latach ubiegłych, pracownicy naukowi Instytutu brali udział w pracach 24 Komitetów Technicznych PKN, z ogólnej liczby 36 KT działających w obszarze budownictwa (Zespół Budownictwa PKN) oraz 12 spoza tego obszaru (Zespół Przemysłu Lekkiego, Zespół Chemii, Rolnictwa i Żywności, Zespół Zagadnień Ogólnych, Ochrony Zdrowia i Środowiska, Zespół Elektryki, Zespół Hutnictwa i Górnictwa). 18