Projekti / Programi
Senzorske tehnologije pri kontroli posegov v objekte kulturne dediščine
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.21.00 |
Tehnika |
Tehnološko usmerjena fizika |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T000 |
Tehnološke vede |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.03 |
Naravoslovne vede |
Fizika |
stavbna dediščina, konstrukcijsko in nekonstrukcijsko injektiranje, poroznost, senzorji temperature in vlage, energijska učinkovitost
Raziskovalci (24)
Organizacije (5)
Povzetek
Kulturna dediščina predstavlja pomemben zgodovinski vir ter priča o razvoju kulture na nekem območju. Zavzema široko področje, vse od umetnostne dediščine, premične in nepremične dediščine, vključujoč stavbno dediščino, spomenike, objekte z zbirkami, freske in dediščino kulturnih krajin. V projektu se bomo omejili na obnovo stavbne dediščine, ki v Sloveniji obsega objekte iz obdobja romanike do modernizma v začetku 20 stoletja. Pri obnovi je velikokrat poleg konstrukcijskega (povezovanje zidakov, zapolnjevanje votlin med sloji zidu) in nekonstrukcijskega injektiranja (vzpostavitev celovitosti stenskih slik) potrebna še energijska obnova objekta, saj so objekti velikokrat že v uporabi.
Ovire pri obnovi stavbne dediščine pogosto predstavljajo nepopolna dokumentacija ter zakonske omejitve posegov v konstrukcijske elemente objektov stavbne dediščine. Poleg tega so velikokrat vzrok za poškodbe ali propadanje materialov stavbne dediščine neustrezni restavratorski posegi.
Zato želimo v predlaganem projektu povezati gradbeno/restavratorsko stroko s področjem neporušnih tehnik slikanja, novimi možnostmi na področju senzorskih tehnologij in informacijsko tehnologijo.
Predlagamo:
1) Slikanje gradbenih elementov pred sanacijo z neporušnimi preiskavami (npr. georadar, ultrazvok, termografija) in združevanje rezultatov omenjenih preiskav v eno, zanesljivejšo sliko notranjosti slikanega elementa pred obnovo.
2) Razvoj večtočkovne metode merjenja toplotnega toka skozi zunanji ovoj objekta za čim bolj natančen in racionalen predlog energijske obnove.
3) Razvoj miniaturnih senzorjev, ki jih bomo vmešali v injekcijske mase, in spremljanje prodiranja injekcijskih mas v obstoječi objekt. Senzorje bomo brezžično povezali z zunanjo enoto in pridobili podatke o lokaciji senzorja ter temperaturi in vlažnosti na mestu senzorja. S temi podatki bomo lahko že med samo obnovo ocenili uspešnost posega in ga po potrebi prilagodili.
4) Uporabo jedrske magnetne resonance za določitev porazdelitve velikosti por v novih in obstoječih injekcijskih masah za konstrukcijsko in nekonstrukcijsko injektiranje. Ugotovili smo namreč, da je poroznost ena najpomembnejših lastnosti, ki določa kompatibilnost injekcijske mase z obstoječim materialom.
5) Razvoj in uporabo teraherčne spektroskopije za določanje poroznosti materiala tudi na terenu in brez saturacije merjenca z vodo, kakor je to potrebno v primeru uporabe jedrske magnetne resonance.
6) Uporabo enakih metod slikanja kakor v točki 1) za oceno uspešnosti postopka obnove.
Načrtujemo obravnavo dveh objektov stavbne dediščine v lasti Univerze v Ljubljani ter poškodovane kamnite stavbe v Posočju. Predlagan pristop omogoča optimizacijo posegov v stavbe kulturne dediščine ter kontrolo nad njimi. Z njim zmanjšujemo količino porabljenega materiala za obnovo stavb in varujemo naravne vire. Po vsebini se predlog projekta uvršča v naslednja prednostna področja S4 (Strategija pametne specializacije Slovenije, september 2015):
1) Zdravo bivalno in delovno okolje -) pametne zgradbe in dom z lesno verigo -) napredni gradbeni materiali in produkti,
2) Naravni in tradicionalni viri za prihodnost -) turizem.
Ob zaključku projekta bomo pripravili tečaj za restavratorje. Povzetek in smernice za delo restavratorjev bomo zapisali tudi na internetno stran projekta.
Pomen za razvoj znanosti
Nove injekcijske mešanice za konstrukcijsko in nekonstrukcijsko utrjevanje objektov kulturne dediščine z zelo natančno določenimi fizikalnimi lastnostmi bodo imele vpliv na področju znanosti o materialih.
Razvoj nove metode za merjenje poroznosti materialov s teraherčno spektroskopijo in izdelava miniaturnih senzorjev vgrajenih v injekcijske mešanice bo pomemben prispevek na področju senzorskih tehnologij in vpeljave infromacijske tehnologije v gradbeništvu.
Nove numerične metode na področju združevanja slik, pridobljenih z obstoječimi in novimi metodami slikanja, bodo izvirni znanstveni prispevek na področju numerične matematike z uporabo v gradbeništvu in medicini.
Pomen za razvoj Slovenije
Pripravili bomo smernice in razvili gradbene proizvode v skladu s predpisi, ki urejajo posege v stavbe kulturne dediščiine, za izboljšanje energijske učinkovitosti dveh objektov kulturne dediščine v lasti Univerze v Ljubljani.
Na podlagi znanja in izkušenj, ki jih bomo pridobili pri razvoju novih kompatibilnih mešanic za nekonstrukcijsko injektiranje, bomo pripravili tečaje za restavratorje na slovenskem prostoru.
Na internetni strani projekta bomo pripravili smernice za delo restavratorjev.
Izdelava merilnega sistema za večtočkovno merjenje toplotnega toka lahko vodi do ustanovitve spin-off podjetja.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
