Gradbeni objekti in materiali

Kvalitetno in zdravo bivalno ter delovno okolje, smotrna raba naravnih virov in učinkovita infrastruktura, so med najpomembnejšimi pogoji za trajnostno družbo. Širše področje gradbeništva kot oblikovalec grajenega okolja in infrastrukture torej spada med najpomembnejše vsebine pri razvoju družbe. Cilji naših raziskav sledijo vsem usmeritvam trajnostnega gradbeništva, pri čemer naslavljamo tako nove metodologije in tehnologije, kot tudi sociološki vidik bivanja. Med ključnimi področji naših raziskav so in bodo tudi v prihodnje: stabilnost in varnost objektov (vključno s požarnim inženirstvom in varovanjem pred naravnimi nesrečami); razvoj in uporaba naprednih nanomaterialov/nanotehnologij pri gradbenih proizvodih in sistemih; trajnost in trajnostnost gradbenih elementov in sistemov; uporaba (recikliranje) industrijskih ter komunalnih odpadkov; imobilizacija nevarnih odpadkov (vključno z remediacijo okolja); modeliranje stavb, delov stavb in stavbnih sistemov za določanje njihovega toplotnega odziva za energijsko optimizacijo; vseživljenjske analize; metode in tehnologije uporabe različnih vrst in oblik lesa s poudarkom na zdravem bivalnem okolju; metode in tehnologije za obnovo stavb in inženirskih objektov; varovanje in obnova kulturne dediščine; razvoj merilnih metod (vključno s postopki umerjanja); implementacija digitalizacije pri načrtovanju, izvajanju in nadzoru gradbenih/tehnoloških procesov. Seveda je zelo pomembno, da je med omenjenimi področji vzpostavljeno tesno sodelovanje, saj se posamezne aktivnosti in rezultati med seboj vsebinsko in časovno povezujejo. Z združevanjem različnih skupin raziskovalcev dosegamo tudi sinergijski učinek raziskav na posameznih ožjih področjih. Pomembnost in aktualnost raziskovalnih področij sta potrjeni s številnimi znanstvenimi objavami in patenti, ter zelo uspešnim delovanjem v mednarodnih (EU H2020, EIT KIC Raw Materials, CEDR) in nacionalnih projektih (vključno s projekti v Strategiji pametne specializacije). Na mnogih znanstvenih področjih smo v stiku z najnovejšimi svetovnimi raziskavami, na številnih področjih smo v svetovnem tehnološkem vrhu. Tehnološki pogoji in potrebe družbe ter okolja se hitro spreminjajo in zato je potrebno temu prilagajati tudi raziskave, pri čemer nam multidisciplinarna skupina raziskovalcev omogoča potrebno fleksibilnost in celovit pristop. Pri naših raziskavah sodelujemo s številnimi partnerji iz tujine, predvsem v ENBRI (European Network of Building Research Institutes), FEHRL (Federation of European National Road Research Centres) in NanoCem (The Industrial-Academic Nanoscience Research Network for Sustainable Cement and Concrete). Skupaj z njimi tudi kreiramo skupne raziskovalne usmeritve, v katere umeščamo raziskovalne projekte s konkretnimi kratkoročnimi cilji. Naše raziskovalne aktivnosti povezujemo tudi v Teaming InnoRenew: Center odličnosti za raziskave in inovacije na področju obnovljivih materialov in zdravega bivanjskega okolja.

Kvalitetno in zdravo bivalno ter delovno okolje, smotrna raba naravnih virov in učinkovita infrastruktura, so med najpomembnejšimi pogoji za trajnostno družbo. Širše področje gradbeništva kot oblikovalec grajenega okolja in infrastrukture torej spada med najpomembnejše vsebine pri razvoju družbe. Cilji naših raziskav sledijo vsem usmeritvam trajnostnega gradbeništva, pri čemer naslavljamo tako nove metodologije in tehnologije, kot tudi sociološki vidik bivanja. Med ključnimi področji naših raziskav so in bodo tudi v prihodnje: stabilnost in varnost objektov (vključno s požarnim inženirstvom in varovanjem pred naravnimi nesrečami); razvoj in uporaba naprednih nanomaterialov/nanotehnologij pri gradbenih proizvodih in sistemih; karakterizacija korozijskih procesov in razvoj metod za spremljanje korozije; trajnost in trajnostnost gradbenih elementov in sistemov; uporaba (recikliranje) industrijskih ter komunalnih odpadkov; imobilizacija nevarnih odpadkov (vključno z remediacijo okolja); modeliranje stavb, delov stavb in stavbnih sistemov za določanje njihovega toplotnega odziva za energijsko optimizacijo; vseživljenjske analize (LCA, LCC, S-LCA); metode in tehnologije uporabe različnih vrst in oblik lesa s poudarkom na zdravem bivalnem okolju; metode in tehnologije za obnovo stavb in inženirskih objektov; varovanje in obnova kulturne dediščine; razvoj merilnih metod (vključno s postopki umerjanja); implementacija digitalizacije pri načrtovanju, izvajanju in nadzoru gradbenih/tehnoloških procesov (BIM: informacijsko modeliranje); raziskave in implementacija novih procesov proizvodnje: dodajne tehnologije (3D tiskanje), robotizacija. Seveda je zelo pomembno, da je med omenjenimi področji vzpostavljeno tesno sodelovanje, saj se posamezne aktivnosti in rezultati med seboj vsebinsko in časovno povezujejo. Z združevanjem različnih skupin raziskovalcev dosegamo tudi sinergijski učinek raziskav na posameznih ožjih področjih. Pomembnost in aktualnost raziskovalnih področij sta potrjeni s številnimi znanstvenimi objavami in patenti, ter zelo uspešnim delovanjem v mednarodnih (EU H2020, EIT KIC Raw Materials, CEDR) in nacionalnih projektih (vključno s projekti v Strategiji pametne specializacije). Na mnogih znanstvenih področjih smo v stiku z najnovejšimi svetovnimi raziskavami, na številnih področjih smo v svetovnem tehnološkem vrhu. Tehnološki pogoji in potrebe družbe ter okolja se hitro spreminjajo in zato je potrebno temu tudi prilagajati raziskave, pri čemer nam multidisciplinarna skupina raziskovalcev omogoča potrebno fleksibilnost in celovit pristop. Pri naših raziskavah sodelujemo s številnimi partnerji iz tujine, predvsem v ENBRI (European Network of Building Research Institutes), FEHRL (Federation of European National Road Research Centres) in NanoCem (The Industrial-Academic Nanoscience Research Network for Sustainable Cement and Concrete). Skupaj z njimi tudi kreiramo skupne raziskovalne usmeritve, v katere umeščamo raziskovalne projekte s konkretnimi kratkoročnimi cilji. Naše raziskovalne aktivnosti povezujemo tudi v Teaming InnoRenew CoE, Center odličnosti za raziskave in inovacije na področju obnovljivih materialov in zdravega bivanjskega okolja.

Na številnih tehnoloških področjih smo v tesnem stiku z industrijo, kar nam omogoča neposreden prenos raziskovalnih rezultatov v prakso, oziroma sodelovanje pri razvoju novih tehnologij in izdelkov. Potrebno je poudariti, da so bile predvsem naše aktivnosti pri določanju funkcionalnih lastnosti posameznih proizvodov temelj za ohranitev tržnega deleža ali vstop na nova tržišča, ter s tem tudi za obstoj nekaterih podjetij. Istočasno naše mednarodne aktivnosti posameznim podjetjem zagotavljajo povezanost s svetovnim tehnoloških vrhom. Velik del skupnih tehnoloških raziskav izvajamo v mednarodnih projektih (H2020, EIT KIC Raw Materials), pri katerih kot partnerji sodeluje slovenska industrija. Nadgradnja pridobljenih rezultatov v prototipni izdelek ali nov tehnološki postopek je v nadaljevanju predmet ožje usmerjenih raziskav, vključno s 4 projekti RRI v okviru SPS (Strategija Pametne Specializacije), v katere smo vključeni: TIGR4Smart (Trajnostno in Inovativno GRadbeništvo za pametne stavbe), NMP – CEL.KROG (Izkoriščanje potenciala biomase za razvoj naprednih materialov in bioosnovanih produktov), EVA4GREEN (Ekološki Varen Avtomobil za zeleno mobilnost) in MARTINA (Materiali in tehnologije za nove aplikacije). Naše raziskovalne aktivnosti nadgrajujemo v sodelovanju z industrijo tudi v 5 projektih Raziskovalci na začetku kariere 2.0. Poškodovanost ali celo porušitev infrastrukturnih objektov v prometu, energetiki in komunalnih dejavnostih, bi poleg človeških žrtev lahko povzročila tudi prekinitev delovanja nekaterih državnih podsistemov. V takih primerih je tudi relativno velika tudi verjetnost onesnaženj, oziroma ekoloških katastrof. Zato so raziskave na segmentu potresnega in požarnega inženirstva, ter varstva pred poplavami in plazovi, izjemno pomembne za družbeni razvoj Slovenije. V okviru projektov POTROG 1, 2 in 3 (Potresna ogroženost v Sloveniji, financer URSZR) smo izdelali in naknadno razširili bazo podatkov, na katerih temeljijo strokovne podlage, računski modeli in aplikacije za vsestransko pripravljenost na potres. Aktivno smo bili vključeni tudi v projekta VODPREG 1 in 2 (Zemeljske in betonske vodne pregrade strateškega pomena v RS, financer URSZR), kjer smo pripravljali ustrezno osnovo za vzpostavitev celovitega sistema upravljanja in zagotavljanja varnosti pregrad in prebivalstva. Zaradi številnih prenov, ki se izvajajo brez utrditve nosilne konstrukcije, smo za MOP pripravili tudi tehnično publikacijo in zgibanko, ki sta namenjeni lastnikom stavb ter upraviteljem. V okviru mednarodnega združenje PIARC (World Road Association) smo pripravili priročnik za upravljanje cestne infrastrukture. Z raziskavami metodologij za ocenjevanje celostnih okoljskih vplivov in uporabe sekundarnih surovin intenzivno sodelujemo pri zmanjšanju obremenitev okolja, varovanja naravnih virov in energije. Številni naši rezultati se že uspešno uporabljajo v praksi, trenutni trendi v svetu in Sloveniji pa kažejo, da bomo naše aktivnosti na tem področju še intenzivirali. Skupaj z GeoZS in Univerzo v Zagrebu smo pod pokroviteljstvom EIT RawMaterials ustanovili stičišče (hub) Regionalnega centra Adria, ki povezuje deležnike na področju primarnih in sekundarnih surovin v državah Zahodnega Balkana. Za MOP smo sodelovali pri pripravi strokovnih podlag za izdelavo koncepta trajnostne gradnje in smernic za trajnostno gradnjo javnih stavb. Analizirali smo primerljive evropske sisteme za trajnostno vrednotenje stavb in njihova merila, vključno s certifikacijskimi sistemi trajnostne gradnje (DGNB, BREEAM, LEED) in jedrnih kazalnikov za oceno okoljskih lastnosti stavb Level(s). Pomembno področje naših raziskav predstavlja tudi ohranjanje in obnova kulturne dediščine. Pri tem vztrajamo pri celostnem pristopu, ki vključuje zgradbe in umetniška dela, od materialov, konstrukcij, gradbene fizike do geomehanike. Naši raziskovalci so člani različnih strokovnih združenj na nacionalnem in mednarodnem nivoju (ICOMOS, TICCH, HSTG). Svoje dosežke objavl