Aplikované metódy finančného a ekonomického rozhodovania v oblasti investičných aktivít.

Kontakt: doc. Ing. Peter Džupka, PhD.,
peter.dzupka@tuke.sk

Nové prístupy k projektovaniu a realizácii inteligentných stavieb si vyžadujú zakomponovanie ekonomický rozhodovacích modelov do všetkých fáz výstavby týchto budov (navrhovanie, realizácia, prevádzka).

Posudzovanie ekonomickej efektívnosti využívaných materiálov, technológií,  postupov a prevádzky nových budov, konštrukčných riešení  a využívanie OZE  sú nové výskumné problémy ktoré sú nosnou časťou tohto PP.

Ciele:

1. Aplikovať metódy finančného a ekonomického rozhodovania pre posúdenie ekonomickej efektívnosti výstavby inteligentných budov,  využívania nových stavebných materiálov, konštrukcií a postupov a využívanie OZE.
2. Vytvoriť model pre posúdenie socio-ekonomických faktorov výstavby inteligentných budov .

Výstupy:

1. Komplexná metodológia pre posúdenie finančných a ekonomických prínosov inteligentných budov, posúdenie ekonomickej a trhovej uplatniteľnosti nových stavebných materiálov a postupov a pre posúdenie ekonomickej efektívnosti obnoviteľných zdrojov energií pri výstavbe rôznych typov budov.
2. Komplexný model pre posúdenie socio-ekonomických nákladov a prínosov výstavby inteligentných budov.

Očakávané dopady výstupov riešenia pre prax:

Komplexný finančný a ekonomický model bude vhodne dopĺňať  výstupy ostatných pilotných projektov.  Cieľom je poskytnúť komplexnú trhovo uplatniteľnú službu pre ekonomické posúdenie rôznych variant výstavby inteligentných budov a využívania OZE a to ako pre investorov (súkromných aj verejných) tak aj pre projektantov.

Existujúce (pôvodné)  prístrojové vybavenie: Počítače, štatistický software.

Prístrojové vybavenie získané z projektu UVP TECHNICOM:     laptopy, tablety, tlačiarne.

V rámci projektu boli vytvorené:

1. Komplexná metodológie pre posúdenie finančných a ekonomických prínosov inteligentných budov z pohľadu investorov. V rámci metodológie bola rozpracovaná problematika identifikácie a hodnotenia finančných a ekonomických prínosov inteligentných budov, problematika averzie investorov a hodnotenia výkonnosti budov. Zároveň boli rozpracované dve prípadové štúdie (Herman Miller Market Place a Eco Point).
2. Metodológie pre posúdenie ekonomickej efektívnosti obnoviteľných zdrojov energií pri výstavbe rôznych typov budov. Pri spracovaní metodológie boli identifikované konkrétne metódy finančného a ekonomického rozhodovania vhodné pre posudzovanie využívanie obnoviteľných zdrojov a bol vytvorený matematický rozhodovací model pre výber naviac optimálneho variantu úprav s využitím obnoviteľných zdrojov.
3. Metodika pre socioekonomické hodnotenie investičných projektov. V rámci metodiky bol vytvorený prognostický model makroekonomických a mikroekonomických lokálnych faktorov vplývajúcich na stavebné investičné aktivity, a komplexná metóda založená na cost-benefit analýze doplnenej o metódy kontingentného oceňovania.

Aplikovaný výskum a vývoj inteligentných architektonických konštrukcií a štruktúr koncipovaných na báze znalostných systémov       

Kontakt: doc. Ing. Ján Kanócz, CSc., jan.kanocz@tuke.sk

Ciele pilotného projektu:  Výskum a vývoj architektonických systémov a štruktúr vo vzťahu k ich morfológie a funkcie pomocou progresívnych generatívnych metód – Free Form Finding pre vytváranie virtuálnej reality založenej na princípoch trvalo udržateľnej architektúry využívajúc obnoviteľné a recyklovateľné materiály, pri uplatňovaní najnovších princípov a postupov s priamym hmotným výstupom.

Výstupy: Architektonický konštrukčný systém na báze dreva a betónu monitorovaný prostredníctvom aktívnych zabudovaných senzorov.

Očakávané dopady výstupov riešenia pre prax:  možnosť uplatnenia vo výstavbe budov

Bola vytvorená drevo-betónová priestorová nosná štruktúra vhodná pre tvorbu viacpodlažných budov. Základný tvoriaci 3D element systému pozostáva z troch obdĺžnikových masívnych panelov CLT vo tvare “+“, ktoré vhodným usporiadaním vytvárajú priestorovú nosnú štruktúru objektu. Pre zvýšenie viacerých statických parametrov celkovej sústavy drevené horizontálne prvky sú kombinované  betónom.

Bola rozbehnutá robotická produkcia dizajnérskych 3D štruktúr vytvorených VR.

Aplikovaný výskum a vývoj inteligentných budov na báze tzv. zelenej architektúry

Kontakt: prof. Ing. Dušan Katunský, CSc., dusan.katunsky@tuke.sk

Ciele pilotného projektu:  Prototyp inteligentnej fasádnej konštrukcie s jej transparentnými a translucentnými časťami  s aplikáciou znalostných systémov.

Výstupy: (1) Know-how a transfer poznatkov z oblasti aplikácie inteligentných stavebných konštrukcií budov (fasády, strechy, okná) v pozemnom staviteľstve a v architektúre. (2) Propagácia a popularizácia výsledkov doterajšieho výskumu a vývoja v oblasti pozemného staviteľstva v širšej verejnosti. (3) Možnosti využitia inteligentnej klíma fasády a transparentných konštrukcií novej generácie v stavebnej praxi.

Očakávané dopady výstupov riešenia pre prax: (1) Motivácia na spoločný priemyselný výskum v oblasti inteligentných systémov (inkubátor s potenciálom iniciovania vzniku inovatívnej firmy) s možnosťou implementácie inovácií do potenciálneho spin-off projektu. (2) Konštrukčné a technologické postupy  pre nízkoenergetickú výstavbu. (3) Riešenie detailov energeticky efektívnych budov. Optimalizácia tvorby stavebných konštrukcií a ich detailov pri aplikácii pre energeticky efektívne budovy. (4) Znižovanie energetickej náročnosti pri prevádzke stavieb. (5) Nové technológie umožnia prechod na zelenú energiu s výrazne pozitívnym vplyvom na ochranu životného prostredia.

Existujúce (pôvodné)  prístrojové vybavenie: Prietokomery; Pyranometer; Centrálny monitoring prevádzky; Prístroje z CE; Prístrojové vybavenie z CE II.

Prístrojové vybavenie získané z projektu UVP TECHNICOM:  Počítače; software pack; zariadenie pre zber a spracovanie dát; meteostanica; komfortné snímače s príslušenstvom; teplotné snímače; zariadenie na sledovanie vlhkosti; zariadenie na meranie osvetlenia; Zariadenie na sledovanie vlastností sklených systémov.

Aplikovaný výskum a vývoj inteligentných nosných systémov a dopravných stavieb koncipovaných na báze znalostných technológií

Kontakt: prof. Ing. Stanislav Kmeť, CSc., stanislav.kmet@tuke.sk

Ciele: (1) vývoj prototypu inteligentnej nosnej ultraľahkej konštrukcie vytvorenej na báze tensegrity systémov s akčnými prvkami a senzorovým vybavením na báze aplikácie znalostných systémov s aktívnym monitorovacím a riadiacim zariadením a výpočtovým kontrolným programom, schopnej v reálnom čase reagovať na statické a dynamické účinky spôsobené zmenami rôznych fyzikálnych polí prostredia, (2) vývoj progresívnych modifikovaných mostných konštrukcií, (3) vývoj environmentálnych technológií pre cestné staviteľstvo (využitie druhotných surovín).

Výstupy: (1) Prototyp inteligentnej nosnej konštrukcie. (2) Možnosti využitia modifikovaných oceľových nosníkov v doskových mostoch. (3) Nové poznatky o možnostiach využitia gumového granulátu pri výrobe cestných asfaltových zmesí.

Očakávané dopady výstupov riešenia pre prax:  Prostredníctvom transferu získaného know-how a vyvinutých inovačných high-tech do hospodárskej praxe prispieť k zvýšeniu spoľahlivosti, trvanlivosti a permanentnej funkčnosti stavieb v rozsahu ich plánovanej životnosti, umocniť synergiu medzi architektonickým stvárnením a komfortom vnútorného prostredia budov, s dôrazom na dosiahnutie podstatne vyššej bezpečnosti.

Existujúce (pôvodné)  prístrojové vybavenie: Statický a dynamický testovací systém INSTRON s príslušenstvom; Lámacia dráha so zaťažovacími valcami a príslušenstvom; Prototyp adaptívnej tensegrickej nosnej sústavy; Laboratórium dopravných stavieb

Prístrojové vybavenie získané z projektu UVP TECHNICOM:  Prototyp adaptívnej tensegrickej nosnej sústavy; Železobetónová lámacia dráha; Mostový žeriav; Systém na únavu asfaltových zmesí, dynamického modelovania; akusticko-vibračnej analýzy

Aplikovaný výskum a vývoj inteligentných technických zariadení budov a ich transformácia na budovy s takmer nulovou bilanciou spotreby energie.

Kontakt: Ing. František Vranay, PhD., frantisek.vranay@tuke.sk

Ciele pilotného projektu:  Vývoj a dobudovanie systému kde sa budú inteligentné sústavy a prvky techniky prostredia využívať v reálnych podmienkach;  Cieľom bude ich skúmať, meniť ich variácie, pracovné režimy a z diagnostiky vytvoriť simulačné metódy popisujúce tieto procesy.

Výstupy: Prototyp inteligentnej sústavy techniky prostredia budov s aplikáciou znalostných systémov umožňujúcou simuláciu reálneho prostredia s možnosťou merania a vyhodnocovania;  Získanie a transfer poznatkov do oblasti pozemného staviteľstva, architektúry, návrhu techniky prostredia pre tvorbu koncepcií návrhu stavieb, urbanizácie;

Know-how pre využitie obnoviteľných zdrojov energie, zníženia závislosti, až vylúčenie energií z verejných sietí, a rozvoj systémov tvoriacich zelené a inteligentné budovy

Očakávané dopady výstupov riešenia pre prax:  (1) Na priemyselnú a spoločenskú prax: definovanie väzby medzi  systémami inteligentných budov, definovanie výhodnosti ich kombinácie, dopady na ekonomiku prevádzky ovplyvnené investičnými nákladmi. Vplyv na energetickú náročnosť, dopad na životné prostredie a možnosť zapájať systémy do globálnej siete výroby a spotreby energií Smart grid a Smart metering. Tvorba technologických predpisov, podpora výučbového procesu, ďalších projektov. (2) Rozvoj podnikania:  založenie start-up, spin-off – firiem, spoločné výskumné pracoviská. (3) Propagácia a podpora systémov a ich implementácia do praxe a partnerských združení.

Existujúce (pôvodné)  prístrojové vybavenie:. Komory Indoor stand na simuláciu interier/exterierového prostredia s možnosťou merania stacionárnych/nestacionárnych procesov; zdroje a zásobníky tepla/chladu; systémy spotreby a transformácie energií;  zariadenia na riadenie, meranie a distribúcie vzduchu, tepla, chladu, elektriny; všetko získané z ŠF a upravované z predmetného projektu

Prístrojové vybavenie získané z projektu UVP TECHNICOM:

• sústava tepelných čerpadiel s elektrickým pohonom, a s plynovým pohonom vzduch/voda,
• sústava teplovodných plynových kotlov s príslušenstvom
• zostava infražiaričov plynových a elektrických s príslušenstvom
• teplovzdušné vykurovacie jednotky teplovodné, elektrické a plynové s príslušenstvom
• set solárnych a fotovoltických panelov a systému na akumuláciu a dopravu energie
• zostava na testovanie prevádzkových parametrov malých vodných turbín

Aplikovaný výskum a vývoj nástrojov pre inteligentné projektovanie a realizáciu stavieb

Kontakt:   prof. Ing. Mária Kozlovská, PhD., maria.kozlovska@tuke.sk

Ciele pilotného projektu:  Ciele výskumu a vývoja inteligentných nástrojov pre zabezpečovanie procesov navrhovania a obstarávania stavieb na báze využitia znalostných systémov sú zamerané na spracovanie metodických podkladov pre modelovanie vstupných 3D parametrov nových  aj existujúcich stavebných konštrukcií, s cieľom zvýšiť efektívnosť a udržateľnosť procesov navrhovania a obstarávania stavieb,  s priamym uplatnením v projekčnej a realizačnej stavebnej a architektonickej praxi.

Výstupy: Jedným z výstupov projektu je inteligentný nástroj pre navrhovanie a dizajnovanie stavebných projektov prostredníctvom real-time dynamickej vizualizácie, ktorý sa vyvíjal v rámci stat-up firmy VIZUALIZACKY (v súčasnosti zaradenej v Inkubátore TUKE). Ďalším výstupom sú metodiky reverznej analýzy pre zisťovanie existujúceho stavu stavebných konštrukcií, prostredníctvom 3D laserového skenovania.

Očakávané dopady výstupov riešenia pre prax: Výstupy projektu sú priebežne posledné dva roky verifikované v reálnom prostredí stavieb. V rámci dopadov predpokladáme založiť  aj spin-off  firmu v oblasti reverznej analýzy konštrukcií.

Spôsob transferu výstupov riešenia

do praxe:

Výskum a vývoj inteligentných softvérových aplikácií a rozhraní pre riadenie, kontrolu a monitoring inteligentných systémov

Kontakt: prof. Ing. Tomáš Sabol, CSc. (EkF), tomas.sabol@tuke.sk

Pilotný projekt nadväzoval na viaceré európske výskumné a vývojové projekty financované EK v rámci 6RP a 7RP:

• Sémantický midlvér (Middleware) LinkSmart (5R PHYDRA), určený pre vývojárov IoT aplikácií,
• Pilotná aplikácia inteligentnej kancelárie (Smart Office) zameraná na meranie spokojnosti používateľov, biznis procesy a monitorovanie spotreby energie (6RP projekt ELLIOT),
• Softvér založený na sémantických modeloch  s využitím naučených vzorov obsadenosti budovy (a jej súčastí) (Occupancy Modelling) a pohybu používateľov v budove (projekt Adapt4EE),
• Systém pre monitorovanie a flexibilné riadenie využívania energie na strane spotreby založený na sémantických modeloch lokálnych distribuovaných zdrojov produkujúcich, ale aj  konzumujúcich energiu (7RP INERTIA).

Ciele pilotného projektu: výskum a vývoj zameraný na princípy a prístupy Internetu vecí (Internet of Things (IoT)) a sémantického modelovania v oblasti inteligentných budov

Výstupy: (1) Prototyp pre inteligentné monitorovanie, kontrolu a riadenie budov a ich vnútorných priestorov  na báze IoT s aplikáciou sémantického modelovania. (2) Sémantické znalostné modely vybraných senzorických a aktívnych zariadení. (3) Know-how  a transfer poznatkov z oblasti sémantického modelovania zariadení.

Očakávané dopady výstupov riešenia pre prax:

Nadviazanie spolupráce s domácimi a zahraničnými subjektami pri projektoch inteligentného riadenia budov.

Podieľať sa na kľúčovom výskume IoT midlvérov v rámci SR a EÚ.

Nárast záujmu priemyselnej praxe o výsledky výskumu sémantických IoT technológií.

Bol implementovaný prototyp softvéru pre inteligentné riadenie kancelárie zameraný na ovládanie osvetlenia na základe snímania obsadenosti miestnosti.

Navrhnutý a otestovaný prototyp snímania prítomnosti zamestnancov na pracovisku na základe RFID integrovaný s riadiacim softvérom inteligentnej kancelárie.

Na základe dosiahnutých výsledkov vypracovaný návrh integrovaného manažmentu dát (Integrated Data Management) pre spin-off aktivitu v rámci H2020 projektu PICASO.

Na základe dosiahnutých výsledkov nadviazaná spolupráca so spoločnosťou Intersoft, a.s. – vrátane H2020 spin-off projekt VICINITY