Projects

This proposal represents a joint effort by a consortium formed by the main applicant (Idea Stat-iCa) as the main industrial beneficiary and two university institutes (ETH Zurich and CTU Prague) with a strong track record in the development to the level of practical implementation of simulation-based… show more design methods and algorithms.

Die Widerstandsfähigkeit von Landschaften und Ökosys- temen gegenüber dem Klimawandel hängt in hohem Maße davon ab, wie sie auf ein extrem schwankendes Wasserdar- gebot reagieren. Die Grenzregion zwischen Sachsen und Tschechien ist besonders von Umweltrisiken durch Über- schwemmungen und Trockenheit… show more betroffen, wie häufige Hochwasser, das stattfindende Waldsterben und die ver- heerenden Waldbrände im Jahr 2022 belegen. In diesem Kontext steht außer Zweifel, dass durch Biberaktivität eine Vergleichmäßigung des Wasserhaushalts, eine Erhöhung der Biodiversität und dadurch eine Steigerung der regio- nalen Klimaresilienz erreicht werden kann. Nachdem der Europäische Biber (Castor fiber) im 19. Jahrhundert in Europa fast vollständig ausgerottet war, begann im 20. Jahrhundert seine erfolgreiche Wiederansiedlung, u. a. auch in Sachsen und Tschechien. Die Lebensweise der Biber kann grundsätzlich sowohl positive (z.B. Gewässerrenatu- rierung, Retentionserhöhung) als auch negative (z.B. Untergrabungen, ungewollte Überflutungen) Auswirkungen haben. Ein besonderes Merkmal des Bibers ist sein Bestre- ben, seinen Lebensraum durch den Bau von Dämmen in Fließgewässern günstig zu gestalten. Dadurch werden die hydraulischen, hydrologischen und ökologischen Beding- ungen sowohl ober- als auch unterhalb der Dämme verändert. Ob bzw. unter welchen Bedingungen diese Ver- änderungen für die regionalen Oberflächen- und Grund- wasserverhältnisse erheblich sind, ist bislang jedoch unklar. Aus diesem Grund fehlt sowohl den Kommunen als auch den Wasser- und Umweltbehörden bislang eine fundierte Entscheidungs- und Argumentationsgrundlage für die Frage, ob Biberdämme im Gewässer belassen oder welche

Population of European beaver will be monitored within both national parcs, together with populations of related large carnivors - predators. At the same time we will focus on biodiversity and inventory of beaver dams. We will assess the effect of dams and their dynamics on hydrological regime of… show more the region.

Biodegradation of building materials is a worldwide problem affecting all types buildings. This process is caused by the microbial settlement of all types of surfaces, where thanks to the microbe. growth and enzyme. activity causes undesirable aesthetic changes and material damage. To prevent the… show more growth of microorganisms. synthetic biocides are used on building materials and nanomaterials. Due to their ecotoxicity, their use is limited by legislation, including theirs effectiveness is influenced by a number of factors, e.g. stability, rate of release from coatings. That's why they are new, more ecological biocides are being sought. Essential oils are natural substances that in vitro conditions they show a high inhibitory potential against microorganisms occurring on construction sites materials. Information about their activity and possible negative effect on building materials they are not known. It can be expected that due to their volatility, relatively high biodegradability and hydrophobicity, their use in coatings may not be effective. However, this negative is possible eliminate, for example, by encapsulating them in materials used as paint components

Acid-based geopolymers (ABG) is emerging group of materials produced by mixing of an aluminosilicate precursor and phosphoric acid. Their advantage, compared to conventional binders, is superior thermal and chemical stability and high strength, which determine the potential ABG application to… show more thermally and chemically resilient coatings, thermally-insulating foams or 3D-manufacturing. So far, the ABG has been prepared mostly by acid activation of metakaolin (thermally-treated kaolin); this is relatively exclusive and expensive material. The Project aims to prepare ABG from alternative clay precursors – widely abundant kaolinitic-illitic clays of various compositions and impurities. These alternative precursors will be used after thermal activation, but the possibility to prepare ABG from thermally untreated clay be examined as well. The prepared ABG will be characterized among other techniques by solid state MAS NMR spectroscopy, which will provide unique information about their structure and synthesis mechanism. The structural data will be correlated with mechanical properties.

The sufficient durability of solid wood and wood products is important for its use in building components. Mould growth on wood is often a precursor of further decay. Since mould growth is influenced by hygric conditions of a substrate material, a prediction of mould growth may serve as warning that… show more moisture state of building component is not satisfactory. Mould growth can be understood as the serviceability limit state of a building component. Existing mathematical mould growth models attempt to quantify either the amount of moulds on the surface or the probability of presence of moulds for given environmental conditions and material parameters. Such models are based on regression of laboratory mould growth experiments. There is a lack of reliable good quality experiments. Consequently, there is a lack of systematic comparison between mould growth models and experiments. This project will further develop the newly established logistic mould growth model. The model will be compared with performed experiments. Reference growing media prepared from pine sapwood will be used in mould

Concrete and cement production is one of the highest CO2 contributors in the industrial sector. The possible ways to reduce the carbon footprint is to focus on concrete durability and the use of recycled materials. The project proposes the combination of cementitious composite skin from high… show more performance concrete (HPC) reinforced by unconventional textile reinforcement with recycled aggregate concrete (RAC) core with traditional steel reinforcement. The environmental benefits of the use of HPC come from its excellent durability and mechanical properties that allow to design slender structures and therefore reduce the amount of concrete. The HPC skin protects the RAC core and thereby improves the durability of the composite since RAC suffers from faster carbonation. Furthermore, the core is expected to increase the ductility of the composite, and to improve its fire safety. This solution widens the possibility of structural use of RAC and efficient use of HPC. Essential project goal is to qualify and quantify environmental benefits of the application of these types of composites.

Numerical simulations of inelastic mechanical behavior of heterogeneous quasibrittle material are essential in a number of engineering areas. Specifically in civil engineering they are applied in assessment of critical buildings and infrastructure made of concrete. Robust high-fidelity models… show more require detailed information about material composition which makes them computationally prohibitive. The projects solves this burden by state of the art techniques using machine learning combined with homogenization and domain decomposition. The heart of the project is advanced physically constrained machine learning surrogate capable to locally replace material response. Such artificial intelligence will be used to emulate behavior of (i) spherical representative volume element in the asymptotic expansion homogenization and (ii) regions tiling the decomposed domain. For such goal the homogenization will be equipped with auxiliary modes accounting for strain localization and the domain decomposition will be improved by reduced order modeling of the communication between individual regions.

We propose an innovative methodology for the upcycling of waste concrete fines (WCF) through microbially induced calcite precipitation (MICP), utilizing facultative anaerobic bacteria. This novel approach, previously unexplored, holds promise for transforming WCF into construction-grade materials… show more and for potential CO2 sequestration. Our project is centered around three core objectives: (i) optimizing microbial metabolic pathways, processing of WCF, and the integration of natural fiber reinforcement, (ii) conducting comprehensive characterizations and mechanical testing of biocemented conglomerates to assess their structural integrity, chemical composition, and mechanical properties, and (iii) performing a detailed environmental impact assessment via life-cycle analysis. A critical component involves the isolation of unique facultative anaerobic bacterial strains from karst caves, known for their distinct microbial communities and significant MICP potential.

Synergie směsných prekurzorů může vést k podstatnému zlepšení funkčních vlastností alkalicky aktivovaných materiálů (AAM), které souvisí se změnami v jejich mikrostruktuře a složení. Zlepšení ekologických parametrů AAM může být dosaženo použitím běžných prekurzorů v kombinaci s odpadními materiály.… show more Požadavky na funkční a ekologické parametry však mohou být často protikladné. V tomto projektu budou zkoumány synergické efekty v alkalické aktivaci směsných prekurzorů, přičemž budou brány v úvahu současně fyzikální, chemické a ekologické aspekty. Na rozdíl od většiny předešlých studií publikovaných jinými výzkumníky budou funkční a ekologické parametry AAM optimalizovány při jejich návrhu v rámci jediné procedury. Bude též provedena důkladná analýza chemických a fyzikálních faktorů pro vysvětlení příčin, proč konkrétní směs AAM byla určena jako optimální, a dosažené synergické efekty budou posouzeny z fyzikálních, chemických a ekologických hledisek.

The project focuses on complex research into eco-efficient mortars compatible for the sustainable repair of surface layers of historic buildings. The mortars design will focus on minimizing the carbon footprint and using natural, sustainable materials such as plant and animal fibers, natural organic… show more and inorganic additives and admixtures modifying the limited properties of the binder, compatible in terms of materials, technology and function with the original masonry. The experimental analysis of the effect of natural additives, admixtures and fiber reinforcement used on the structure, properties and durability of the mortars will provide material parameters that will be subsequently used for modelling the function of the mortars in relation to the hygrothermal conditions of the environment and structure, including the salinity and degradation effects. This comprehensive approach will allow to obtain mortars for the restoration of historic buildings and to understand their structure, properties, and physicochemical phenomena occurring during their application in historic structures.

The cement production is one of the industrial sectors with a significant share of CO2 emissions into the atmosphere. One way to reduce these emissions is to limit cement consumption through wider use of blended cements containing pozzolanic active ingredients from local sources. Although from a… show more technological standpoint this presents a relatively straightforward solution to this pressing issue, most blended cements have low initial strength, which hinders their competitiveness with traditional composites with higher levels of clinker. Achieving higher strength requires an understanding of the chemical processes occurring in the initial stage of cement hydration. The main aim of this project is to understand the influence of nanomaterials on the initial strength of cement and on the early hydration of cement from both micro and macroscopic perspectives. The findings so far may contribute to the design and optimization of the initial properties of blended cements, which are increasingly being utilized in the future.

To address challenges in the design of safety laminated glass hinging on accurate predictions of the performance under explosion of cased charge, the project focuses on extensive experimental program coupled with comprehensive numerical simulations. The experiments will meticulously explore the… show more effects of blast and fragment impacts, while numerical simulations, using industry-standard software, will identify key test parameters to reduce the cost of experiments and to provide data that cannot be measured directly. The collected data set will serve as a stepping stone for developing an in-house software based on the phase field damage model. Exploiting the open-source library FeniCSx will enable direct implementation of tailored time integrators, enhancing efficiency and accuracy. A principle novelty is the application of viscoelastic models of polymer interlayers based on fractional calculus. This exploration aims to provide insights into the post-breakage behavior of glass under combined blast and fragment impact and to elevate safety standards in structures subjected to blast.

The project focuses on mathematical models and numerical algorithms for realistic simulations of inelastic deformation and failure processes in quasibrittle materials, with particular attention to concrete. Depending on the type of loading, dissipative processes in such materials may involve… show more cracking, aggregate interlock, frictional sliding or crushing; their realistic description requires stress-strain laws with softening. Constitutive models formulated within the standard continuum framework cannot objectively describe localized failure; appropriate regularization techniques (localization limiters) are needed. The project explores the potential of regularization based on the phase-field approach, originally developed for brittle failure. Despite important recent advances, a reliable and efficient regularized model for concrete that can properly reproduce various types of failure under general multiaxial stress is still missing. The project aims to fill this gap. The starting point is an advanced damage-plastic model, with adjustments reflecting recently acquired experimental data.

The project aims at formulating a multiphysical thermo-hygro-mechanical 3D model for whitetopping (WT), a recent technology for rehabilitation of asphalt concrete pavements. The geometry of the model is composed of a block of WT, contact elements, asphalt concrete layer and subbase. Material models… show more implement heat transport, moisture transport, viscoelastic aging material complemented with nonlinear fracture mechanics. Currently, such a model is missing to design and evaluate performance of WT, taking into account geometrical and material nonlinearities. The applicant has been in charge of long-term monitoring of the first two WTs in the Czech Republic, taking the advantage of using data for calibration and validation. Four work packages are proposed, covering thermo-mechanical and thermo-hygro-mechanical simulations, sensitivity analysis and reduced-order model. Results from the project will be used in impacted journal articles, conference papers, and student education in transportation engineering programs.

In order to comprehensively understand the role of both the alkaline activator and the nucleation centres applications, we decided to combine the capabilities of two scientific workplaces in the project. Synthesis of nucleation centres and their application into hybrid cements will be carried out at… show more FCH BUT. It will be followed by controlled hydration, the study of microstructure formation of hybrid seeded cement pastes and mortars, and the determination of quasi-static mechanical parameters. The task of the second workplace of FCE CTU will be the microstructural study and modelling of the mechanical properties of individual phases of hybrid cement hydration products. The comprehensive outcome of this effective collaboration will be the explanation of the mutual relationships of the spatial distribution of nucleation seeds, the microstructure of the formed hydration products and the micro-/macro-mechanical properties of hydrated hybrid cement.

The project investigates MgO-SiO2 binder modified by alternative sources of silicon dioxide, such as by-products from the combustion of coal, biomass, sewage sludge, municipal waste, ground ceramics, or natural reactive sources. It aims to minimize the carbon footprint and environmental impact of… show more construction composites while using circular economy principles. To satisfy the current industrial needs, the materials will be designed to be 3D printable, so the proposed research includes fillers and additives for improving the workability, rheology, pumpability, and buildability of the designed materials. The experimental analysis covers fresh composite mixture preparation, study of hydration and setting kinetics, and detailed studies of hardened materials focusing on microstructure, chemical relations, mineralogical composition,mechanical parameters, and durability, including leachability of hazardous substances. The comprehensive approach offers innovative, sustainable alternatives to environment-burdening Portland cement-based materials.

This project simultaneously addresses two significant global environmental challenges - the enormous accumulation of hazardous waste mineral wool (WMW) and the vast CO₂ emissions associated with cement production. The growing volume of WMW is a significant issue, and with the rapid increase in the… show more use of mineral wool exterior insulation in recent years, it is expected to escalate dramatically in the coming decades. Without effective solutions, WMW disposal will become an increasingly urgent environmental challenge. This underscores the necessity of this project, which focuses on the innovative use of WMW in the form of fine powder as an active admixture in ordinary Portland cement (OPC). WMW will be finely ground and added to OPC in varying proportions. The experiments will aim at the composition and structure of the developed materials, technical properties (mechanical, thermal, and diffusion characteristics), behavior at high temperatures, properties at later stages of aging, ecotoxicology, and biodegradation.

Limestone calcined clay cement (LC3) is a novel type of building material that provides a significant reduction of CO2 emissions by replacing of Portland cement with supplementary cementitious materials with lower CO2 footprint. Recent research has primarily focused on the production process of LC3,… show more the mineralogical and chemical composition, and the impact on the hydration process and mechanical properties. Since the crucial aspect of the application of any material is its durability, the main goal of the project is to investigate the influence of elevated temperatures on the performance of this type of cement which has been poorly studied so far. The project will provide a complex characterization of the microstructure and mechanical, fracture, thermal, and hygric properties of LC3 materials during and after the exposure to temperatures ranging from 200 to 1200 °C. Different cooling regimes will also be performed after high temperature exposure and their effect on the residual mechanical properties and microstructure will be analysed.

This project investigates the effect of corrosion rate on rust composition and crack propagation in reinforced concrete. A series of impressed direct current tests will be conducted at varying corrosion rates while monitoring surface crack widths. The chemical and mechanical properties of rust,… show more particularly the ratio of iron oxides to iron hydroxy-oxides, will be analyzed using SEM-FIB (EDS, EBSD) and nanoindentation. A pioneering micro-scale study of the corroded steel and cementitious matrix interface will combine SEM-FIB and in-situ nanoindentation to derive realistic material parameters for structural modeling. The findings will be integrated into a multi-physics model to simulate corrosion cracks at different corrosion rates. The model will be validated against experimental data, assessing the hypothesis that rust composition changes with corrosion current density, allowing extrapolation of accelerated test results to natural conditions and improving the accuracy of service life predictions.

Projekt je orientován na modelování betonových konstrukcí pomocí materiálového modelu LDPM a jeho dalších variant nalezených pomocí nástrojů strojového učení.

Representation of fractures in the rock mass is one of the open problems in numerical simulations of underground structures. The aim of this project is to develop robust methods based on a two-scale description of hydro-mechanical processes in the fractured rock mass. Discrete fractures embedded in… show more a continuum rock matrix are modeled on a small scale. Using homogenization techniques, effective mechanical and hydraulic properties of the rock mass reflecting the anisotropy and spatial variability will be obtained. Then, these properties will be used for modelling of large-scale problems related to a deep underground structure and its nearfield. We focus on the prediction of excavation damage zones using elastoplastic models and on the determination of a non-linear stress-permeability relationship in the near-field. Data from in situ measurements will be used to determine the parameters of the material models. Bayesian inverse analysis based on surrogate models will also be used within the calibration.

Web crippling in cold-formed steel sections is a localized failure due to concentrated loads causing excessive deformation or buckling, typically at supports. With increasing demand on steel saving and higher use of cold-formed steel for primary structures and for spanning larger distances,… show more understanding web crippling is crucial. Design procedures rely on empirical equations from experimental studies, originating from AISI 1968 and other standards. Despite improvements, current methods remain overly conservative. This project aims to develop an analytical yield line model for web crippling in single- and multi-web sections (trapezoidal sheeting, Zeds and lipped channels) and better understanding to the web crippling phenomena. Additionally, the tests and numerical models generated during the project will be used for re-calibration of the Eurocode empirical design formulas and recommendations for cold-formed steel web crippling design assisted by FE analysis.

Constructed Technosols play a pivotal role in the efficacy of sustainable urban water management systems, with their hydraulic properties being crucial for the optimal performance of blue green infrastructure (BGI) components like green roofs and infiltration swales. This project focuses on the… show more development of predictive algorithms capable of forecasting the hydraulic characteristics of substrate mixtures used in BGI on the basis of large experimental using state-of-the art methods. By utilizing both primary and recycled materials, including a variety of mineral and organic components, the study aims to establish a predictive model that accounts for the individual properties of input materials, their proportional composition, and the subsequent processes post-installation. The expected result is a better understanding of the influence of the components on the hydraulic performance within systems of sustainable urban water management.

Self-compacting concrete (SCC) is prone to higher creep and shrinkage due to the inherently large content of cement paste. Current prediction models fail to describe shrinkage of SCC accurately. This is due to the combination of several factors: i) substantial replacement of Portland cement by… show more supplementary cementitious materials which modify microstructure, ii) wide range of admissible water-to-cement ratios which alter the proportion between autogenous and drying shrinkage, iii) sharp transition of physical properties from conventional concrete to SCC, iv) compressive strength is less determining parameter, and v) absence of experimental data for calibration. In this project, standard and non-conventional experiments are supplemented with mathematical modeling to i) formulate a shrinkage prediction model for SCC, ii) explore approaches for significant reduction of the time needed for estimating the ultimate shrinkage, and iii) investigate the behavior at the meso-scale to assess the extent of internal damage and check representativeness at specimen surface.

The proposed research is aimed to resolve the influence of fire-induced dynamic actions on structures. Achieving this goal requires acquiring knowledge about the behavior of materials at simultaneous high temperatures and high strain rates. This must be achieved experimentally. In this research, the… show more material of interest is structural steel used in civil engineering. The general conclusion on the state of the art is that steel properties at simultaneous high temperatures and high strain rates are not well-recognized research topics. Experimental results on material behavior allow for calibration of mathematical material models, then implementation into the structural model and finally, the analysis of the structure. t is postulated that steel structures exposed to fire and fire-induced dynamic actions can be successfully analyzed and modeled after gaining knowledge of the underlying physical phenomena related to the simultaneous effects of temperature and high strain rates on mechanical properties.

One third of the world, including sixty per cent of Africa, does not have access to early warning and climate information services. This is in particular true with regard to rainfall related warnings and climate information. The reason for this is the almost complete absence of weather radars on the… show more African continent and the lacking density of rainfall measurement stations. Especially for early warning of rainfall related hazards, timely availability of rainfall information is crucial. For early warning, real-time data availability is key. Both, CML and SML data, as well as GEOsat data are potentially available in real-time. Given that they have complementary advantages - GEOsat data has homogeneous spatial coverage and CML/SML data have better QPE but only on the local scale - a combined product would be highly beneficial. The main goal of this project is thus to develop and evaluate methods for merging GEOsat, CML and SML data that can be applied in real-time to provide QPE in developing countries. The basis for merging will be a generative deep-learning-based QPE method that allows constraints from spatial GEOsat as well as path-averaged CML and SML data.

Multiscale material modelling for additive manufacturing is one of the most promising development fields for future industries. To fully exploit the opportunities of multiscale structures, the topology optimisation of architectured (meta)materials must be accurate and accessible. This project… show more addresses two of the challenges in designing high-resolution architectured microstructures. First, an expensive computational homogenisation is solved by the fast Fourier transform-accelerated finite element solver, which is improved with the mesh coarsening technique based on low-rank tensor approximations. Second, as the manufacturing resolutions reach micrometre accuracy, surface effects such as adhesive contact are implicitly involved in the micromechanical model to accommodate phenomena associated with the increased surface-to-volume ratio. The project will be conducted in cooperation with leading experts on multiscale modelling and additive manufacturing from the livMatS Cluster of Excellence, Freiburg, Germany, with an emphasis on the knowledge transfer into the Czech environment.

The cement industry and the related concrete industries are the basis of the modern industrial economy, but they account for roughly 7 % of total global CO2 emissions and 4 % of CO2 emissions in the European Union. As part of the EU's commitments to achieve climate neutrality by 2050, the pair of… show more industries face an extremely challenging path to decarbonisation across the life cycle of these materials. The overall decarbonization potential of these measures at the level of the entire construction industry, including the chosen material base, is actually a complex interplay of many factors - the availability of individual raw materials and materials, the composition of demand for cement and concrete in end applications, and related technical and economic parameters. The goal of the proposed project is the development of building materials that meet future legislative requirements from the point of view of environmental protection and at the same time the improvement and expansion of functional properties. The primary emphasis will be on replacing Portland cement using available waste/secondary materials based on fly ash, construction waste and other industrial by-products. In addition to the detailed characterization of the microstructure, hydration mechanisms and mechanical parameters, emphasis will be placed on the integration of the latest knowledge from the fields of economics and environmental protection. In order to meet these parameters, innovative assessment methods will be proposed that will be in line with the requirements of sustainable development and the principles of the circular economy. An important part will be the use of multi-criteria optimization to maximize synergistic effects and the development of innovative building materials with a high level of utility value and minimal impact on the environment.

Humanity has always strived for purity and the safety it brings: whether through ensuring the cleanliness of our drinking water or, consequently, managing the byproducts of water treatment processes - the sludge. Historically, the coagulation/flocculation processes has proved to be the workhorses… show more behind this endeavor. However, this process, which is so crucial to drinking water treatment, sludge management, and, inter alia, ore extraction, is still underexplored considering our potential to understand it more deeply today. In Czech Republic (and, most conceivably, in the whole world), this aspect of water treatment and sludge management is often conducted based on a hunch and/or broad generalizations, leading to suboptimal levels in both economic and technological terms. A recent tug across the European Union to transition to material/resource recovery and the emergence of new technologies like high rate activated sludge (HRAS), as well as the sustainability commitments assumed by the Czech Republic as part of its "Circular Czech Republic 2040 Strategic Framework" make the further study and optimization of the coagulation/flocculation a necessary venture instead of a pointless endeavor. One way to achieve this is to abandon unreliable rules of thumb and global parameters when designing or optimizing the flocculators, and to use computational fluid dynamics (CFD)-driven jar tests instead, which allow for accurate modeling of the suspension formation process up to a microscale. The mixing parameters directly impact the properties of the aggregates (flocs) from their creation to break up and so by tracking the much smaller local velocity gradients we can better understand the size dynamics of flocs and their influence on the overall aggregation process. This deeper understanding of the flocculation dynamics facilitates a fine-tuning of the flocculator's performance, ensuring its optimal functioning in terms of achieving the desired floc properties. Furthermore, a pro

In the Czech concept for the design of a deep repository for radioactive waste, bentonite is assumed to be used as a sealing barrier. Bentonite is expected to be used to seal the spaces between the container and the disposal well (buffer) and to seal the access corridors (backfil). Bentonite is used… show more as a sealing material in a wide range of areas (sealing of sumps, landfills, dams, sealing of garden ponds, etc.) because of its exceptional properties such as its ability to swell and its very low hydraulic conductivity, and it is a natural raw material. The form of bentonite to be used for deep storage is not yet known. The buffer can be constructed from compacted bentonite blocks or the space can be filled with compacted pellets of different sizes and dry density. Both variants of bentonite form have advantages and disadvantages in terms of storage technology, financial requirements, etc. However, from a safety point of view it is essential for the material to have homogeneous properties. We know from previous research, in particular from the results of the European EURAD Task 2 project, that in a deep repository the gas generation will occur and may cause mechanical failure of the sealing bentonite layer ('breakthrough'). The objective of this project is to deal with influence of inhomogeneities (joints between bentonite blocks, free space between pellets) on the integrity of the sealing barrier. To achieve the objective, small and medium scale gas permeability measurement experiments will be prepared with inhomogeneous material under laboratory and in-situ conditions (at the Underground laboratory Josef).

The project will enable the restoration of the original function of the water system of the Plasy Monastery on the basis of tracer tests and monitoring of climatic data over a longer time period. The data obtained will be used for a specific description of the functioning of individual systems and… show more their mutual synergies, and at the same time it will be possible to develop general procedures for the protection and maintenance of drainage and ventilation systems of other historic buildings.

This project focuses on analysis of specific issues encountered in the execution of construction projects within the nuclear sector, which adversely impact adherence to project schedules and financial budgets. The aim of the study is to identify these issues, examine their root causes and impact on… show more the project lifecycle, and propose effective remedial measures. The research will present a comprehensive project management methodology designed to mitigate risks associated with cost and schedule overruns, enhance coordination among stakeholders, and improve the overall quality and efficiency of construction processes.

The project proposal deals with the issue of sustainability in eastern Bohemia in the area of Broumov and Orlické Mountains, with a closer focus on the lánové villages. The existing stock of architecturally valuable farmhouses and farmsteads is decaying. The aim of the work is to propose the reuse… show more of the buildings in variants with regard to the wider relationships in the area and the necessary services and functions. The content will be derived from a detailed analysis of the area. The main value of the work lies in the conceptual architectural proposals of functions with regard to the energy needs with different building contents. The energy need for a building is one of the aspects that affects the sustainability and preservation of the architectural value of buildings. The potential of llan communities lies in the possible cooperation of surrounding communities and the creation of an energy self-sufficient area. The geomorphology of the terrain in both areas and the upgrading of the heating source opens up the possibility of designing a concept for heating the building with an alternative energy source. The thesis will look in more detail at the characteristics of renewable energy sources, including the suitability of use in the area. The energy needs of each existing building will be aggregated within the village and the total energy needs for the village will be established. The next step will focus on reducing the energy consumption of the buildings by proposing solution options. The goal is to optimize, reduce the energy need for the village while maintaining the architectural value of the buildings on a sustainable, cost-effective scale.

The project focuses on applying electron microscopy to describe degradation processes in cement composites caused by radiation and examines the impact of microstructural additives in concrete on the pressure exerted by fresh concrete in formwork.

Research on chutes of hydraulic structures is needed particularly in the case of complex hydraulic flow of water. Research on hydraulic phenomena can be divided into mathematical, physical and a combination of both. Issues of water flow around hydraulic structures can be divided into areas for water… show more level, velocity, direction flow, hydraulic losses and water pressure. Individual parts can be theoretically calculated using the basic formulas of hydraulics (in simple cases). If you solve complex hydraulic flow of water on water structures need a sophisticated approach to the problem of mathematical simulation, physics research and the interconnection of different approaches. The aim of the project is the application of new approaches in interconnected hydraulic research into practice. Creation of new procedures for construction can be generalized, but not the results, as each water structures is unique and thus the results can be applied only by analogy and a sufficiently high correlation coefficient. Hydraulic phenomena occurring in them are often not easy to describe by the basic hydraulics and therefore it is advisable to combine different approaches to solutions. In our department we have spent many years dealing with the problems of hydraulic research with a combination of mathematical and physical modelling. In this project we would like to build on our experience of recent years. Specific terms and conditions will be applied to the research of the parts of hydraulic structures - shaft spillway at the dam, dissipation the kinetic energy in the stilling basin, the inlet and outlet of flood flows from the recipient into artificially constructed channel to floodplain protection, spillway tunnel and bottom outlets at the dam.

Coal combustion products (CCPs) can be defined as solid materials produced by the combustion of fossil fuels and the desulphurisation of flue gases in power and heating plants. In the past, their use in the Czech Republic was primarily associated with reclamation measures in the vicinity of thermal… show more power plants, mainly in the form of products called stabilisers, deposits or agglomerates. These mixtures contain several types of CCPs, the subsequent separation of which is difficult or impossible. However, CCPs, in particular high temperature fly ash and energy gypsum, are now widely used in the construction industry as a substitute for primary raw materials. With the gradual decline of conventional energy, the reduction of fossil fuel combustion and the closure or conversion of coal-fired power and heating plants, the availability of these materials is decreasing significantly. This situation leads to a deficit in the production of CCPs, while natural resources of gypsum are limited in the Czech Republic and Europe, often located in protected areas or with a limited lifetime. The market in the Czech Republic and Europe is already experiencing a critical shortage of quality secondary raw materials for the construction industry, which is leading to an increase in the price of construction materials. In the case of gypsum, which is key to the production of gypsum binders and products made from them, this situation is causing production to be curtailed, production capacities to be relocated or plants to be closed down completely. The aim of the project is the identification and passporting of stored materials containing energy gypsum, which were produced from CCPs, and the verification of the possibilities of their technological processing. This approach would allow the analysis and use of the outputs of the treatment processes for these deposited materials, which are located in the landfills of energy plants in the Czech Republic. The resulting products could be treated

LC3 cements are currently a very topical research problem being solved on a global scale. However, current research has primarily focused on the production process of calcined clays, their mineralogical and chemical composition and their influence on the composition of the cement binder, the… show more hydration process and mechanical properties. One of the essential properties of building materials is their durability. The proposed research focuses on the connection of these properties determined at normal laboratory, elevated and high temperatures, which can lead to structural damage or collapse.

In the field of building design and repair, crystallization materials and a controlled cavity ventilation system represent a progressive and effective solution for protecting building structures against water and increased moisture. The boundary conditions for designing protective measures against… show more water (whether for the substructure or superstructure) are diverse, and an incorrect approach to design can lead to risks not only in increased economic costs for subsequent reconstruction but also additional environmental burdens due to the disposal of construction waste. The aim of the project is to complement the existing mapping of interactions between crystallization materials and concrete, as well as to analyze the controlled cavity ventilation system, both in relation to various boundary conditions. The project's outputs will enhance the current state of knowledge regarding the use of crystallization materials and ventilation cavities, especially the controlled ones, whose effects have not yet been sufficiently scientifically described.

The energy consumption of residential and office buildings accounts for about 30% of total carbon dioxide emissions, and the behaviour of building occupants contributes to 80% of changes in building energy consumption. The regulation of the indoor environment or thermal comfort is based on an… show more empirical thermal comfort model developed in the 1960s. The model of human thermal comfort is influenced by a number of factors or indoor environmental and human parameters. One of the key human parameters that influences the thermal comfort model used is the metabolic rate, which refers to the amount of energy the body consumes per unit time.

The topic of the proposed project is research on slender steel structures and connections typical for steel halls. Slender sections, such as the cold-formed steel sections included in the project, are used for increasingly higher loads and spans. The project thus addresses the new problems of these… show more structures, i.e. their low fire resistance and ensuring beam continuity for larger spans. The high material usage in the primary load-bearing structure results in welded members of variable height subjected to a range of instabilities. There is also a trend towards economy in the design of connections. This is leading to the design of new slender connection plates, where there is not an adequate amount of knowledge to determine the load capacity or failure modes.

Currently, emphasis is placed on increasing the sustainability of buildings. This is not an easy task for fire safety of structures. It means making the measures that need to be implemented more efficiently to maintain the resistance and stability of the structure in case of fire are necessary.… show more These measures are usually very energy and financially demanding. For this reason, emphasis is also placed on making the design procedures more precise and efficient leading to ensuring the fire safety of structures. One of the ways to increase the fire safety of structures and make the design more efficient from the perspective of sustainability is to use advanced models of structures or structural joints based on research findings. The aim of the project is to increase the fire safety of steel and wooden structures in case of fire and make their design more efficient by introducing advanced design methods based on findings from numerical modeling and experiments. The project addresses four separate topics: 1. Tapered members at elevated temperature in a fire, 2. Fusion link with aluminium bolted joints at elevated temperature, 3. Development of charred layer taking into account crack development in wooden structures during fire, 4. Creep of high-strength steel during fire. The aim of the project is to connect individual topics and activities of students and trainers and create a broader team in which tasks dealing with fire safety of structures will be solved from a broader perspective and based on mutual use of scientific knowledge acquired during the solution.

Nowadays, there is an increasing emphasis on the sustainability of materials used for load-bearing structures of buildings. These materials include wood and glass structures. The project is divided into four topics. These are glass-steel bonded joints at elevated temperatures, deformation of wood… show more-based materials, cross-laminated timber panels and composite wood-concrete ceiling structures. Deepening knowledge in these areas can significantly contribute to the greater use of sustainable materials in structures.

The effects of climate change are increasingly being reflected, among other things, in rainfall events. Extreme precipitation events, characterised by short duration and high intensity, are becoming more frequent. For the design of drainage systems using the rational method, the Trupl rainfall… show more intensity curves from 1958 or data from CSN 75 9010 have been used so far, even though Perun already offers updated intensity data for periodicities from p = 0.5 onwards and more are in the pipeline. Thus, new drainage measures may underestimate individual elements. Given this fact, combined with the current state of the drainage systems, flash flooding of urbanised areas then occurs. The counterpart of extreme rainfall is prolonged dry periods. Both of these factors affect the demands for responsible water management. Without appropriate measures, the scarcity of water resources will become a critical factor in meeting the needs of the population, both present and future generations. Building on the project Analysis of substance and energy balances in municipal water management, this project will look at water balances in urbanised areas, with an emphasis on coping with and overcoming extreme events. The project will develop a computational model of the water balance in urbanised areas, including a sensitivity analysis for penalizing parameters without significant influence on the balance. The balance model will be tested on a pilot catchment of the Lhotka municipality. To determine the impact of climate change on water management, the balance model will be used in combination with computational models for the Bukovno and Pečky areas loaded with rainfall series with a 30 and 80 year outlook. The findings will determine the basic principles of the methodology applicable to changes in local government planning and related construction procedures.

BLASTEX aims to jumpstart the development of self-centering (SC) reinforced concrete members that absorb blast energy with minimal damage, utilizing textile-reinforced concrete (TRC) strengthening layers for swift functional recovery. TRC layers dissipate energy through controlled crack formation in… show more the cementitious matrix, while elastic textile reinforcement acts as a restorative spring, returning the structure to its original position after blast inertial loads are removed. While SC principles are well-established in seismic-resistant steel structures, their application in blast-resilient reinforced concrete remains unexplored. BLASTEX bridges this gap, leveraging SC to enhance blast resilience, eliminate the need for demolition, and reduce waste generation and associated emissions in new construction. During the outgoing phase at Virginia Tech (VT, US, 2 yr.), I will perform blast tests using the unique Shock Tube Laboratory, validate numerical models, and optimize SC design parameters. At Czech Technical University in Prague (CTU, CZ, incoming phase, 1 yr.), I will conduct numerical parametric studies and develop guidelines to facilitate SC implementation. At MOB-Bars (CZ, non-academic placement, 6 mo.), a start-up specializing in blast-resistant systems, I will examine SC protective design deployment in the commercial sector. With MSCA funding, I will benefit from three forms of mentorship: (i) close collaboration with Dr. Eric Jacques, a Shock Tube Laboratory director and expert on infrastructure resilience, blast protection, and energetic materials, (ii) academic leadership/research facility management training (Prof. Petr Konvalinka, former CTU Rector), and (iii) collaboration with Dr. Jindřich Fornůsek (MOB-Bars CEO). BLASTEX will facilitate US-EU knowledge transfer, enabling the researcher to find a future tenure-track position while honing his leadership/fundraising skills in blast research and the design of experimental facilities.

Our Vision With the European Joint Programme on Radioactive Waste Management EURAD(-1) a step change in European collaboration was envisaged towards safe radioactive waste management (RWM), covering all phases including predisposal and disposal, through the development of a robust and sustained… show more science, technology and knowledge management programme that supports timely implementation of RWM activities and serves to foster mutual understanding and trust between Joint Programme participants. EURAD-2 builds upon EURAD-1 and PREDIS to further implement a joint strategic programme of research, development and knowledge management activities at the European level, bringing together and complementing EU Member States programmes in order to ensure cutting edge knowledge creation and preservation in view of delivering safe, responsible and publicly acceptable solutions for the management of radioactive waste throughout all programme phases (from “cradle to grave”) across Europe now and in the future. EURAD-2 will support the implementation of the Waste Directive in EU Member States, taking into account the various stages of advancement of national programmes, the differences in capabilities and inventories. The main goals are to: - Support Member States in developing and implementing their national RD&D programmes for the safe long‐term management of their full range of different types of radioactive waste through participation in the RWM Joint Programme; - Develop and consolidate existing knowledge for the safe start of operation of the first geological disposal facilities for spent fuel, high‐level waste, and other long‐lived radioactive waste, and supporting optimization linked with the stepwise implementation of geological disposal facilities; - Building on the achievements of EURAD-1 and PREDIS, maintain a knowledge management system that enhances transfer of knowledge between organisations, Member States and generations.

The Geospatial Artificial Intelligence Analysis for Tailings Storage Facilities (GAIA-TSF) aims to design and develop the prototype of a model based on satellite earth observation and machine learning algorithms to achieve continuous multi-level/multi-scale characterisation and monitoring of… show more Tailings Storage Facilities (TSFs). To achieve this goal, GAIA-TSF consortium will engage in interdisciplinary and international collaborative research and development, integrating the fields of geoscience, Earth Observation, and Machine Learning Science. The project will focus on establishing strong interactions with user communities (mining authorities and mining industry) involved in TSF operational activities with the aim of defining clear customer-specific functional and technical requirements.

TUdi is conceived as a transformative project, integrating 15 academic and SME partners, to develop, upscale and disseminate soil restoring strategies in three major agricultural systems (cereal based rotations, tree crops and grasslands), different farm typologies and environmental conditions in… show more Europe, China and New Zealand. Aimed to lead the way in improving soil health across EU, China and New Zealand, it rests on two pillars: 1) a network of 42 cooperating stakeholder organisations for defining, implementing and upscaling soil restoring strategies in multiple farms; b) a network of 66 long-term experiments and monitored farms in the participating countries. From them, TUdi will identify soil degradation situations, proven strategies for restoring soil health, and barriers and possibilities for its adoption at farm level, including gender dimensions. This bottom-up approach will develop a set of digital tools, compatible with platforms for optimizing CAP implementation in Europe, to predict the impact of these strategies on nutrient and water balance, yield, cost-benefit and farm operations. They will guide farmers in implementing strategies to restore soil health by overcoming barriers for adoption, with rigorous cost-benefit analyses central to farmer appraisal. Solutions will be scaled up over a large number of farms through partners engaged in the cooperators network, including training of stakeholders, developing technical materials and elaborating policy briefs. It will be complemented by communicating project challenges and results to society, raising awareness of the relevance of healthy soils for sustainable development. Providing a blueprint for development and dissemination of soil restoring strategies at large scale, it will contribute to key initiatives like the EU and China Research Agenda for Agriculture and EU Mission on Soil Heath and Food. Training farmers, staff and early career scientists in sustainable soil use will result in lasting legacy.

Reaching the national and EU 2030 energy and climate objectives requires a major transformation of the skills and knowledge along the whole value chain of the construction industry, which needs to be ready to deliver quality deep energy renovations and zero-emission buildings. As evidenced by the… show more recent BUILD UP Skills Status Quo analyses, insufficient capacity of the construction industry is a significant bottleneck on the way to decarbonize the building stock in time. To tackle this challenge, the DiVirtue project aims at creating new construction sector capacities in 5 countries via digitalization of existing and new training schemes for students and construction professionals. This will be achieved through the development of innovative construction skills training materials with application of virtual and augmented reality (VR/AR) technologies. The training schemes will be created in English and the 5 national languages for at least 8 selected topics based on the training needs related to the specific targeted professions, targeting gaps and deficiencies identified in the national BUILD UP Skills qualification roadmaps. To simulate future uptake and capacities in VR upskilling, the project will provide training and consultations for acting teachers and educational establishments, as will as pilot training of at least 600 building professionals in 40 individual courses. The newly developed VR training environment and materials will be freely accessible for any interested educational or training institution, targeting full integration in the national educational frameworks and broad endorsement at institutional level. The project is based on the extensive experience of project partners in the BUILD UP Skills initiative, as it will fully utilise the active networks in the national qualification platforms, already attracting the support of nearly 60 external organisations - among them ministries, universities, energy agencies and multiple product manufacturers.

Hlavním cílem projektu je zvýšit odolnost zemědělské - kulturní krajiny zemědělských podniků a zývýšení biodiverzity vůči změnám klimatu zaváděním systémového pojetí adaptační zelené sítě do zemědělské krajiny s maximálním environmentálním přínosem a minimálním dopadem na ekonomické i technické… show more fungování zemědělských podniků. Navrhovaný přístup k prostorovému uspořádání podniku se soustředí na 4 oblasti adaptace: i) posouzení adaptačních opatření z hlediska hydrologického režimu, ii) minimalizace půdních rizik, iii) teplotní adaptace farmy a  iv) podpora biodiverzity v měnícím se prostředí. Systémové pojetí bude navrženo pro různou vlastnickou i produkční strukturu podniků. Navržené postupy budou vycházet ze stávajících dotačních evropských i národních podpor v souladu s legislativou a  strategickými cíli EU, ale jejich udržitelnost bude postavena také na analýze dlouhodobých přínosů a zohlednění ekonomické bilance farem. Jejich fungování bude nastaveno na základě analýzy bariér a potřeb zemědělských podniků aj. a definováno tak, aby mohly v budoucnosti obstát i samostatně jako kostra adaptace zemědělské krajiny. Hlavní cíle projektu jsou i) překonání bariér pro zavádění krajinných struktur v zemědělských podnicích s různými vlastnickými poměry, ii) vytvoření přístupného a dlouhodobě využitelného systému zavádění multifunkční adaptační a ochranné zelené sítě do zemědělských podniků, iii) získání státní podpory pro tento přístup a iv) zavedení metodiky přístupu do zemědělské praxe.

The CIG proposes to establish the Global Microwave link Data collection Initiative (GMDI), which will develop and sustain a secure, easily accessible and scalable solution for collecting CML data from MNOs worldwide and processing them for application in hydrometeorology. The backbone of GMDI is an… show more organizational structure including on one side MNOs and hardware vendors supplying CML data, and on the other side NMHSs and their umbrella organizations (EUMETNET and WMO) supported by CML researchers from academia processing this data and integrating them with other meteorological observations. The driving force behind the GMDI is the synergy among its members, identified during OPENSENSE stakeholder round tables: NMHSs gain access to a new source of rainfall data for hydrometeorological applications, MNOs and hardware vendors retain full control over their data while benefiting from tools for analyzing power level data to optimize network management and maintenance, enhanced by meteorological observations.

The objective of this project is to bring easy application of the web tapered steel members and structures, with and without openings, at normal and fire conditions by establishing the engineering design rules, guidelines and recommendations. TaperFrame is driven by the urgent necessity to comply… show more with European sustainability standards and the growing recognition of the environmental impact on building structures. It aims to achieve a more efficient design approach by enhancing performance while minimising material usage. Cellular beams and web tapered members are regarded as an intelligent and efficient technological solution for attaining these objectives in the field of steel design. Present practice inadequately consider the complex interaction between local-global failure modes and the influence of material and geometric imperfections on the overall resistance of slender section members, resulting in overly conservative design rules. Additionally, these rules do not cover cellular members subjected to axial forces, which are beyond their scope of applicability. In addition, specific fire design rules for web tapered members are lacking, penalizing the competitiveness of steel solutions. Steel portal frames with these members exhibit the additional complexity arising from the interaction of failure modes between the members, lack well-defined guidelines for the global analysis and application of stability verification rules, and lack methodologies for accurately determining deflections for serviceability limit state verifications if cellular members are considered. Given that these structures are specifically engineered for optimisation, it is imperative that appropriate design principles are established to fully leverage their benefits. Hence, this project will address these serious limitations by conducting a thorough numerical and experimental research ultimately contributing for scientific advancements that promote steel usage.

The Research and Development Centre for Circular Economy will concentrate excellent scientific and innovation teams and capacities with the ambition to integrate its sites in Třinec and Ostrava into the system of national reference laboratories. CirkArena builds on a broad partnership, will be a… show more bridge between the technology and knowledge base and will help accelerate R&D, innovation and education activities in the field of circular economy. In June 2021, the CirkArena project was selected as one of the strategic projects of the Moravian-Silesian Region, that will apply for funding from the OP Fair Transformation.

Projekt INODIN se zaměřuje na rozvoj aplikačního potenciálu výzkumných organizací (ÚTAM, ČVUT, ÚGN, VUT, CeTTAV) pomocí navázání a prohloubení spolupráce se subjekty z aplikační sféry (EXCON, STATOSTEST, SKANSKA). Tématem čtyřletého projektu je diagnostika, monitoring a modelování inženýrské… show more infrastruktury, která hraje nepostradatelnou funkci v současné civilizaci a má nemalý dopad na životní a sociální prostředí.

Předmětem služby bude vývoj prototypu manipulátoru a rotačního stolu vhodného do slévárenského prostředí. Tyto stroje budou navrženy s ohledem na vysokou mechanickou zátěž, prašnost a teplotní podmínky typické pro slévárenské provozy. Cílem je vytvořit ergonomické zařízení, které usnadní manipulaci… show more s nástroji určenými k odstraňování nálitků, sníží fyzickou náročnost práce a zvýší bezpečnost a efektivitu brusírenských operací. 1) Manipulační systém umožňující pohyb v rovině XY – pro flexibilní manipulaci s nástrojem v  pracovním prostoru 2) Vyvažovač nástrojů (balancér) – k eliminaci hmotnosti ručního nástroje a snížení únavy obsluhy, možnost posuvu v ose Z 3) Rotátor nástroje – umožňující plynulé natočení nástroje ze svislé do vodorovné polohy a  naopak, čímž se zvýší ergonomie a univerzálnost použití při různých pracovních úlohách 4) Rotační stůl pro odlitek – stůl umožňující rotaci kolem svislé osy s brzdou a pedálem pro odbrzdění/zabrždění. Rotační stůl umožní pohodlné natáčení odlitku do vhodné polohy pro jeho optimální opracování Oba prototypy budou sloužit jako základ pro další vývoj a zavedení do ostrého provozu. Vývoj těchto zařízení reaguje na konkrétní potřebu zefektivnit a ergonomii fyzicky náročných operací v brusírně slévárny, zejména při odstraňování nálitků z odlitků. Tyto činnosti jsou v současnosti prováděny ručně, často s použitím těžkých a vibrujících nástrojů, což dlouhodobě zatěžuje obsluhu, snižuje produktivitu a zvyšuje riziko pracovních úrazů i nemocí z povolání. Manipulátor bude sloužit jako ergonomická pomůcka, která umožní operátorovi snadno pohybovat řezacím nástrojem v rovině XY, vyvažovat jeho hmotnost pomocí balancéru a pohodlně jej natáčet mezi svislou a vodorovnou polohou. Stůl umožní pohodlné a bezpečné pozicování odlitku. Díky tomu se výrazně sníží fyzická zátěž, zlepší se přesnost a plynulost práce a zároveň se prodlouží doba, po kterou může pracovník efektivně a bezpečně danou činnost vykonávat.

Hlavním cílem projektu je vývoj nového řešení, které bude pomocí umělé inteligence a strojového učení schopno automaticky vyhledávat a klasifikovat předem definované technologické, stavební nebo jiné prvky a dílčí primitiva v mračnech bodů a digitálních obrazech. Nové řešení bude primárně určeno pro… show more využití ve složitých průmyslových areálech včetně jejich správy a dále pro detekci objektů na fotogrammetrických záznamech. Typy dílčích primitiv budou definovány na základě požadavků zákazníků. Vlastní objekty budou lokalizovány ve 3D a zaznamenávány v obecně využitelné databázi pro jejich správu.

Smykem řízené stroje jsou pro svou kompaktnost a malým poloměrem zatáčení vhodné do malých prostor jako jsou podzemní stavby. First Green Industries vyrábí elektrické smykové nakladače s možností použití mnoha typů nástrojů. Tyto stroje dodává zákazníkům v důlním průmyslu v zemích Jižní Ameriky,… show more Jižní Afriky a Austrálie. Dnes jsou elektrické stroje v důlním průmyslu preferované převážně z důvodu bezemisní varianty ke stávajícím používaným naftovým typům. Tyto typy strojů se využívají v širokém spektru procesně jednodušších činností a tudíž je zde vyšší potřeba tyto činnosti automatizovat. Automatizace a robotizace činností zvýší bezpečnost osob, zefektivní proces a sníží nároky na obsluhu. V pořadí třetí dotační výzva DEEP TECH nabízí svým zaměřením ideální příležitost zavedení pokročilé technologie autonomního řízení do praxe v  důlním průmyslu a v podzemním stavitelství. Autonomní řízení je v současné době cíleno spíše v oblasti automobilové dopravy a zemědělství. Tento typ autonomního řízení využívá známé technologie pro zjišťování polohy pomocí GPS, orientaci v prostoru a rozpoznávání objektů pomocí lidarů. V podzemí nelze využívat GPS ke zjišťování polohy a proto je nutné pro autonomní stroje hledat jiné varianty. Jedním z cílů tohoto projektu je právě ověření možnosti využít jiné technologie s ohledem na limitující podmínky podzemí.

Cílem projektu je vývoj metod pro optimalizaci vnitřního uspořádání zemědělských pozemků včetně způsobů zonálního hospodaření uvnitř DPB v kontextu efektivní aplikace precizního zemědělství a zajištění rozmanitosti zemědělské krajiny. Součástí optimalizace je i návrh environmentálně-technických… show more ploch, u nichž je požadavek na posílení environmentálních funkcí krajiny. Metody musí zohledňovat technické požadavky zemědělské techniky, principy střídání plodin, ekonomiku, ale i aspekty funkčního přírodního prostředí, ochrany půdy a vody. Výsledkem projektu bude souhrn metod optimalizace vnitřního uspořádání DPB včetně vyhodnocení jejich dopadů na agrotechnické operace, ekosystémové služby, a to z pohledu budoucích požadavků na zemědělství, tedy možnosti fixace CO2, zvýšení stability krajiny.

Navržený projekt si klade za cíl pasportizaci a analýzu tvrdých omítek, používaných na fasádách stavebních objektů z 1. poloviny 20. století, a návrh směsí a technologie nanášení pro jejich obnovu. Pro realizaci hlavního cíle bude nutné splnit následující dílčí úkoly: 1. Zmapování výskytu… show more autentických tvrdých omítek. Bude se jednat o rešerši literatury a průzkum výskytu historických objektů z 1. poloviny 20. století opatřených tvrdými omítkami na programovém území v souladu s projektovou dokumentací, základní výběr cca 100 objektů a následná selekce 20 objektů pro stavebně technický průzkum a analýzy. 2. Stavebně technický průzkum fasád a odběr vzorků omítek z vytipovaných historických objektů z 1. poloviny 20. století. 3. Komplexní analýza odebraných vzorků omítek. 4. Technologie přípravy omítkových směsí a jejich charakterizace v raném stadiu. Jedná se o návrh složení omítkových směsí vhodných pro obnovu konkrétních historických tvrdých omítek odebraných z historických objektů a sledování jejich vlastností a složení v raném stadiu. 5. Stanovení fyzikálních vlastností navržených směsí (mikrostruktura, složení, mechanické, tepelné a vlhkostní vlastnosti). 6. Stanovení ekologických a ekonomických parametrů navržených směsí. 7. Hodnocení možností obnovy historických tvrdých omítek navrženými omítkovými směsmi na základě posouzení jejich chování ve stavebních konstrukcích a jejich ekologických a ekonomických parametrů. 8. Vytvoření památkového postupu obnovy povrchových vrstev objektů z 1. poloviny 20. století.

Předkládaný projekt se zabývá architekturním a slavnostním osvětlením exteriéru památkových objektů a urbanistických struktur v historickém kontextu. V posledních letech dochází k rychlému rozvoji osvětlovací techniky. Roste její účinnost, cenová dostupnost, nabízí se mnoho vizuálních efektů,… show more které by ještě před deseti lety byly zcela nedostupné. Zatímco v době jejích vzniku byly historické objekty navrhovány pro denní osvětlení a jejich osvětlení po západu slunce bylo technicky nemožné, dnešní trend je opačný a elektrické osvětlování objektů se stává záležitostí obvyklou až nezbytnou. Pro navrhování architekturního osvětlení neexistuje žádné původní příkladné řešení, ani se nelze opřít o žádnou metodikou ani legislativou upřesňující správný návrh světelných parametrů. Současná legislativa stanoví pouze požadavky na osvětlení z hlediska bezpečnosti a orientace v nočním prostředí. Důsledkem je často osvětlení bez ohledu na historický charakter objektu, atmosféru a genius loci blízkého okolí. Zřetelné jsou tendence k nadužívání světla, zbytečné přesvětlování objektů, nevhodné směrování světla či umístění zdrojů způsobující oslnění. Správně nastavené světelné parametry mohou zvýšit estetickou a kulturně historickou kvalitu osvětlovaných objektů, omezit negativní vliv světla na okolí a snížit energetickou náročnost osvětlení. Prostředkem k vytvoření kvalitního světelného prostředí je především nalezení přiměřeného jasu na fasádách objektů, vhodně zvolené spektrální složení a směrování světla v prostoru. Zřetel by měl být brán také na dodržování noční doby i s ohledem na potřeby přírodních společenstev i člověka. Konkrétním výstupem projektu jsou funkční vzorky osvětlovacích systémů instalované v aplikačních lokalitách historických památek UNESCO. Pomocí těchto instalací, jejich objektivním vyhodnocením i subjektivním posouzením bude sestavena metodika architekturního a slavnostního osvětlování historických budov a prostranství.

Všeobecným cílem výzkumu je identifikovat aktuální a predikovatelná antropogenní a přírodní rizika ohrožující historické kulturní krajiny (HiKK) – součást národního kulturního dědictví České republiky; v rámci vybraných celků HiKK popsat jejich hodnoty a sledovat jejich zranitelnost různými druhy… show more rizik, zejména s ohledem na hrozby plynoucí z exploatace a intenzifikace využívání území, ztráty společenského povědomí a nedocenění kulturně-historických hodnot krajiny, jakož i přírodních rizik souvisejících s globálními změnami klimatu. V kontextu vývoje krajiny, který je odrazem společenských a přírodních vlivů, rozvinout inovativní praktické nástroje využitelné v oblasti plánování a správy krajiny, památkové péče a spolupracujících oborů, směřující k minimalizaci dopadů výše uvedených ohrožení kulturně-historických hodnot krajiny. Konkrétními dílčími cíli vedoucími k naplnění všeobecného cíle jsou 1) vymezit na celém území ČR cenné segmenty vybraných typů dochovaných (strukturálně výrazných) HiKK, a to ve vazbě na certifikovanou národní typologii historické kulturní krajiny a standard sledovaných jevů ÚAP; 2) definovat hlavní globální i lokální rizika a ohrožení cenných HiKK, jak antropogenní, tak přírodní povahy; 3) na vybraných modelových územích vyhodnotit a popsat indikátory hrozeb a následně definovat vhodné přístupy k eliminaci či kompenzaci negativních vlivů přiměřenými opatřeními a 4) kreativní formou komunikovat a prezentovat zainteresovaným stranám v území společenskou a památkovou hodnotu uvedených HiKK a vize jejich rozvoje v kontextu soudobých proměn krajiny. Projekt navazuje a rozvíjí dosažené výsledky předchozího výzkumu v oblasti HiKK a usiluje o zlepšení podmínek pro ochranu a uchování této části kulturního dědictví, s akcentem na její budoucí vývoj. Je plně v souladu se závazky, které pro ČR vyplývají z národní legislativy a mezinárodních úmluv.

The immovable industrial heritage, cultural heritage and national identity, has still been on the periphery of the interest of a part of the professional and lay public. Quantity of buildings is endangered and only an insignificant percentage of them is protected. An appropriate form of preservation… show more, in which the majority of the defined values of a building is protected so that the building to be able to be further actively used for new, most often non-manufacturing functions, is the current issue. Since the 1970s these methods of adaptation have been proven abroad and with some delay also in our country by many realizations. The specific examples and approaches to reuse prove that in the complex process of the rescue of the industrial heritage there is a lack of understanding of the relationship between the original characteristics of manufacturing and the new function. The project perceives as the main criteria the adaptability of the building and its compatibility with the new function, characteristics often ignored in the evaluation of the quality of industrial buildings and the design of their new use leading to misunderstandings between the sides concerned about the meaning and possibilities of the new use. The aim of the project is to identify and define the features of the industrial heritage objects that facilitate their new use and ensure their active protection and effective next use. The relation between the original building substance and the new use will be investigated on 2 levels. 1. assessment of the characteristics of each typological type of industrial buildings 2. description of the new potential function The theoretical part will be supported by examples of current realizations and projects from Czechia and abroad. An analysis of general group features will be made as well of the methodically sorted out possibilities of sustainable use - preserving cultural values and the necessary degree of authenticity of the building and the environment.

Cílem projektu je vytvořit prostředky k podrobné analýze, zpřístupnění a efektivní aplikaci výzkumu významného kulturního fenoménu vrcholného a pozdního středověku – vyměřování stavebních částí a článků pomocí geometrických konstrukcí a z nich sestavovaných proporčních sítí v době před zavedením… show more deskriptivní geometrie. Základem historického navrhování a vykreslování tvarů byla v přednovověké době aplikace geometrie – souhrnu praktických znalostí a dovedností při práci s kružítkem a šňůrou (pravítkem). Tento proces generování tvarů byl jedním z klíčových faktorů vzniku středověkých artefaktů nehledě na jejich rozměry a účel. Jeho existence a principy však nejsou při externím posuzování tvaru díla, zejména v případě děl menších rozměrů, rozpoznatelné. Přímé doklady řemeslného vykreslování (drobná rytá geometrická graffiti, šablony ryté do kamene) nejsou jako významná součást kulturního dědictví často rozpoznány. Dochází nejen k jejich přehlížení, mylné interpretaci, ale i zániku. Projekt si klade za cíl podniknout výzkum historického navrhování tvarů z hlediska praktických řemeslných postupů s cílem zpřístupnit hodnoty této významné součásti kulturního dědictví a využít poznatky pro potřeby zachování historických objektů. Vypracování památkového postupu pro systematickou aplikaci výsledků výzkumu nabídne nástroj k identifikaci a analýze historického vynášení tvarů i adekvátnímu využití znalostí o  něm v péči o památky. Veřejná databáze vytvoří platformu pro shromažďování, výklad a uchování dat o nálezech přímých dokladů tohoto fenoménu a předejde trvalým informačním ztrátám. Výstava s názornou prezentací poznatků zpřístupní ty hodnoty kulturního dědictví, které nespočívají pouze v estetické kvalitě historických artefaktů, ale i v technologických řešeních, která spoluurčovala proces jejich vzniku.

Boundaries are a concept that expresses the activity of society since its beginnings, linked to various forms of boundaries and landmarks. It is a spatial phenomenon, influenced by many aspects, mainly territorial-administrative, power and ideological, ethnic, religious, cultural or mental. New… show more boundaries continuously emerge, change, disappear and interpenetrate in layers. Understanding the subject of borders in terms of their identification, i.e. their temporal, horizontal and vertical layers is very difficult for the public and many experts, both domestic and foreign. The main aim of the present project is to create a concept of the basic groups of borders and border changes in the Czech lands with a link to the Central European space from the Middle Ages to the end of the 20th century; to process the basic files of individual types of borders; to analyse, compare and interpret the obtained data; to make the research results available to the general and professional public, and thus to present, as far as possible, a comprehensive picture of borders and their changes. This objective is in line with specific objective 1.1 National and cultural identity in history and archaeology. The proposed project will be carried out in three phases within five thematic modules: I. Boundaries, their typology, symbolism and ways of expression in extant sources; II. Borders as a reflection of territorial governance, power ambitions and conflicts; III. Borders as a reflection of ethnic, linguistic and cultural anthropological phenomena and processes; IV. Borders as a reflection of historical specificities and anomalies; V. Borders as a reflection of the diversity of opinions in contemporary society. The main application outputs of the project will be a set of publicly available specialized maps with specialized content, an exhibition with a critical catalogue and a specialized public database, supplemented by secondary outputs (monographs, scientific articles and conferences).

Projekt je zacílen na výzkum kulturního, sociálního, ekonomického a dopravně technického vývoje železnic v českých zemích / Československu. Cílem je zkoumat železnici v širokém kontextu vývoje společnosti a její modernizace, ke níž železnice významně přispěla. V takovém kontextu dosud nebyl fenomén… show more železnice dostatečně zkoumán. Dosavadní bádání se soustředila buď na technicko-provozní data lokomotivního a vozového parku, nebo na dílčí etapy výstavby železnic či tratě, ať již se jednalo o historiky-amatéry, železniční odborníky se zájmem o historii, laiky či zájemce o techniku a o lokální historii. Projekt se koncentruje na význam železnice pro vytváření industriální krajiny (intravilán, extravilán), pro regiony s nadregionální (zemskou, státní) vazbou, pro společnost (umožnění oběhu zboží, osob, pracovní uplatnění, trávení volného času, změny v osídlení, kultura i umění). Akcentována bude každodennost z pohledu železničního personálu i z pohledu cestujících, kulturní stránka železnice (včetně vnějšího a vnitřního „krásna“ železničních artefaktů, tedy lokomotivního i vozového parku, stejně tak železniční architektury a ovlivnění oborů umění). V této souvislosti neujde pozornosti ani fascinace železnicí, která se ve společnosti objevuje v široké škále projevů (hudba, poezie, výtvarné umění, muzejnictví, fotografie – fenomén železničního nadšence). Hlavním výstupem budou dvě interaktivní železniční mapy s popisem a uspořádání výstavy s kritickým katalogem. Zejména v souvislosti s výstavou bude nutně zapojen též dopravně-provozní aspekt. Projekt naváže na dosud realizované počiny (knižní, mapové, výstavní). Zapojením širokého kolektivu odborníků jsou vytvořeny adekvátní odborné předpoklady pro realizaci projektu. Výsledkem bude reflexe železnice jako krajinotvorného činitele, faktoru, který změnil společnost a život jednotlivce, železnice jako součásti národního kulturního dědictví, jinými slovy železnice v kulturním, hospodářském a sociálním aspektu.

The objectives of the project are closely linked to the main objective of the NAKI III programme, which is the area of national and cultural identity and the arts. The project addresses Thematic Priority 3: National and Cultural Identity in the Transformation and Exploitation of the Cultural… show more Landscape. Changes in the landscape and its use, and the changes in human activities that are related to these changes, are very fundamental to understanding the historic landscape around the river. We are building on the previous NAKI II project, which revealed a large number of additional themes that were previously unaddressed. In particular, the project addresses the transport function of the river, both in terms of transport links (transport of people and raw materials) and barriers (the need for fords, ferries, bridges). Both the link and the barrier feature have greatly influenced human activities and the exploitation of the cultural landscape, which we want to document in the project. The project also addresses the subsidiary Thematic Priorities 4. National and Cultural Identity in the Memory Culture of the Nation and 16. Methods of Identification, Documentation, Evidence and Interpretation of National Immovable and Movable Cultural Heritage. For the project we plan to use a number of memory institutions (archives, museums, libraries) and local sources in the form of chronicles or testimonies of witnesses. The processing of the partial information obtained in this way, and especially its interpretation, will provide new information and insights into changes in the historical landscape and its use. The main goal of the project is to process a large amount of archival materials (documents, maps, plans, photographs) and to build on the existing results of the previous project by combining and digitizing them. This will continue to preserve, document and make available a large amount of information about the history of the Vltava River, including its cultural heritage, using

Structural interfaces will be essential for the transition of load-bearing building structures to carbon neutral and circular construction. The project will prepare and disseminate basic information on their behaviour. The knowledge on the behaviour and modelling of contactors will focus new… show more materials that have the potential to reduce emissions and energy consumption, high strength steel. This will increase the competitiveness of steel structures and enable innovative applications driven by the European Green Deal action plan on the circular economy. In order to design safe, reliable and efficient structures, a thorough knowledge of their behaviour is required. This knowledge is contained in the standards for structural design. Traditionally, standards have used analytical procedures that can be easily applied in hand calculations. This brings undeniable advantages, but these procedures are simplistic and do not allow for the complex cases that are needed for the design of contemporary load-bearing structures in advanced materials. Advanced computer simulation modelling, using the finite element method, is a new discipline for structural steel liaison engineers and is being adopted in practice because of its accuracy and general applicability. Advanced modelling for engineers greatly expands the scope of application by directly simulating the behaviour of the structure. This approach achieves accurate results for a wide range of cases. However, differences have been identified on the hazardous side for connections where failure by breaking is critical, especially for high strength steels where the difference between yield and ultimate strength is small. Breakage is now simulated by reaching the plastic yield strength. This depends on the physical properties and geometry and on modelling properties such as finite element type or mesh density. The optimal combination of the plastic remoulding limit and modelling properties is unknown. For structures made of conventio

Povrch stavebního a dekoračního kamene v sobě nese mnoho ukrytých tajemství, která vypovídají o místě původu dané horniny a o způsobu jejího opracování. Jejich poznání umožňuje vyprávět příběh vzniku daného historického objektu, příběh, který často nezná geografické hranice a představuje tak danou… show more památku v jedinečném kontextu dějin. Pomocí vybraných nedestruktivních výzkumných metod a multidisciplinárního přístupu napříč vědními obory, prozkoumáme historické povrchy u vytipovaných středověkých kamenných objektů na bavorské a české straně s cílem najít dosud skryté spojitosti mezi nimi. V projektu se zaměříme na řemeslná specifika, která jsou buď společná oběma regionům, nebo se naopak zcela liší, a to jak v prostoru, tak v čase. První metodou využívanou v projektu je odrazivostní spektrometrie v blízkém a středním infračerveném pásmu elektromagnetického spektra, pomocí které lze určit místo původu historického stavebního a dekoračního kamene. Metoda využívá optické vlastnosti hornin, které jsou pro každou z nich zcela specifické a jsou určovány způsobem a místem jejího vzniku. Druhou skupinou metod jsou metody aplikované trasologie, jejichž pomocí identifikujeme stopy řemeslného opracování, zrekonstruujeme použité kamenické nástroje i způsob práce s nimi. V rámci našeho dlouholetého výzkumu jsme zjistili úzkou korelaci mezi typem nástroje a historickými obdobími. Některé způsoby opracování byly v Bavorsku používány mnohem dříve než na našem území, případně je jejich použití zaznamenáno zcela ojediněle a zdomácnělo až daleko později. Tyto poznatky vedou k otázce, proč tomu tak bylo. Již odedávna putovali kameníci daleko za prací a z velkých vzdáleností mnohdy pocházel i použitý typ horniny. Zapojení archeologů a kunsthistoriků se jeví jako zásadní zejména pro pochopení vzniku a historického vývoje vybraných objektů. K tomu bude využita metoda umělecko-historického průzkumu a zhodnocení včetně archivních rešerší, prováděných jak v Čechách, tak v Bavorsku.

Navrhovaný projekt kombinuje experimentální zkoumání a numerické modelování decentralizovaných přírodě blízkých systémů pro čištění a opětovné využití odpadních vod s cílem lépe porozumět proudění vody a transportu látek v porézním prostředí těchto systémů v součinnosti s vegetací. Budou hodnoceny… show more různé součásti kombinovaných systémů kořenových čistíren s vertikálním a horizontálním, nasyceným a nenasyceným prouděním. Projekt se zaměří na malé decentralizované systémy budované na střechách budov, nebo v těsné blízkosti budov založené na principu mělké kořenové čistírny v kombinaci s dalšími prvky a s nezemědělským využitím recyklované vyčištěné odpadní vody zejména pro závlahy zeleně v městském prostředí, nebo dalším využití přečištěné vody. Dalším tématem bude testování možnosti použití cirkulárních materiálů, například recyklovaného demoličního odpadu a biouhlu pro média kořenových čistíren. Hlavní experimentální činnosti budou prováděny na nedáno vyvinutém střešním hybridním střechy kombinující horizontální kořenovou čistírnu a semi-intenzivní zelenou střechu. Tento systém bude testován na jedné stávající pilotní instalaci a v exteriéru umístněných modelech and sérii nádobových experimentů. Při experimentech budou použity pokročilé metody pro studium systémy půda-rostlina-atmosféra. Zvláštní pozornost bude věnována osudu a úloze srážkové vody dopadající na plochu kořenové čistírny a jejímu vlivu na účinnost čištění vody v kořenové čistírně. Transport a odbourávání živin bude sledován v několika intenzivních kampaních spolu s vybranými nově se objevujícími znečišťujícími látkami. Preferenční proudění bude kvantifikováno použitím stabilních izotopů kyslíku a vodíku. Pro potřeby odběrů vzorků vody z různých bodů nenasycených částí střešních kořenových čistíren bude vyvinut odběrný nástavec napodobující sukční kelímek pro odběry půdní vody. K posouzení dynamiky zanášení budou použity terénní a laboratorní hydraulické zkoušky. Při numerickém modelováním se zaměřím

The AI-DWM project will bring immediate scientific, technical, and policy-related benefits. Scientifically, it will lead to the development of AI-driven soil erosion maps and hybrid AI-process models for streamflow prediction. The project aims to produce at least three peer-reviewed publications in… show more top academic journals, contributing to the advancement of AI applications in hydrology. Additionally, the validation of AI models for hydrological applications will pave the way for future refinements and enhancements in watershed management. In terms of capacity building and knowledge transfer, the project will provide workshops and training sessions for researchers and stakeholders, equipping them with the necessary skills to implement AI-based watershed management tools.

Hlavním cílem projektu je výzkum a vývoj kompozitního modulového systému na bázi vysokopevnostních sklolaminátových desek a kompozitních nebo ocelových prvků pro ochranu měkkých cílů proti antropogenním a environmentálním účinkům v několika třídách odolnosti proti mechanickému namáhání, od… show more “ultralehkých” po “těžké”. Systému umožní rychle a efektivně přehradit vymezený prostor nebo zakrýt dočasně část budovy, např. prosklenou fasádu obchodu nebo zodolnit stěnu, za kterou se nachází součást kritické infrastruktury. Systém je určený pro civilní sektor nebo je možné jeho nasazení v rámci IZS, protože bude vyvíjený ve spolupráci s HZS. Cílem projektu je zvýšení konkurenceschopnosti v ČR a export unikátního systému s inovativními prvky vyráběnými v ČR.

Cílem projektu je návrh, vývoj a zhotovení prototypu monitorovacího systému poruch a kolapsových stavů v povrchové vrstvě zemních svahů liniových staveb založeného na vláknově-optických senzorech. Systém prevence vzniku kolapsových stavů povede k zásadnímu zvýšení bezpečnosti dopravní infrastruktury… show more. Vědecko-výzkumným cílem je za použití laboratorních zátěžových stavů pomocí dešťových simulací odvodit metodu přenosu pohybu svrchní vrstvy půdy na senzory. Druhým cílem je ukotvení a aplikace senzorů do půdní vrstvy a do stabilizačních geotextilních rohoží. Ověření bude provedeno na reálných svazích liniových staveb pomocí geodetických metod a Dálkového průzkumu Země. Dalšími cíli je software pro zpracování a vizualizaci dat včasné detekce poruch a užitným vzorem chránit vyvinuté řešení.

The main goal of the project is the optimization of ecoducts using a new composite solution for the application of UHPC and ordinary concrete, mineralized admixtures and secondary materials with a service life of up to 200 years. The solution aims at bridging the highway by up to 3+3 lanes without a… show more central stand in the central dividing strip with a span of up to 50 m, in the case of implementation without its limitation. The structure will be formed using a self-anchored arch with a bridge deck, assembled from two parts connected at a contact joint. The individual beams will be connected by a thin monolithic plate, on which there will be insulation and a thin layer of soil for the growth of vegetation. The solution will save the production and processing of large volumes of material.

Cílem projektu je vyvinout webovou aplikace pro vyhodnocení zkoušky přilnavosti asfaltu ke kamenivu. Aplikace má nahradit vizuální hodnocení, které bývá nepřesné, subjektivní a manipulovatelné. Aplikace bude poskytnuta zdarma, ale zároveň bude její použití ze strany Ředitelství silnic a dálnic (ŘSD)… show more vyžadováno od všech dodavatelů. Tím se zajistí správné a konzistentní vyhodnocování zkoušky, což povede k vyšší kvalitě a trvanlivosti vozovek. Aplikace bude vyvíjena ve dvou etapách: (i) řešení s manuálním nastavím parametrů segmentace a uložením výsledků do databáze; (ii) po nasbírání min. 1000 vzorků zapojení modelů strojového učení (YOLO, U-net a R-CNN) a přechod na plně automatizované vyhodnocování. Cílem je současně zpracovat metodiku, která bude použita pro aktualizaci normy ČSN 73 6161.

Hlavním cílem projektu je prodloužení trvanlivosti betonových povrchů s obnaženým kamenivem pomocí vláken a ICT řešení. Betonové povrchy jsou používány na dálnicích, pozemních komunikacích, letištích, průmyslových, odstavných a skladovacích plochách. Povrchy jsou často vystaveny klimatickým… show more podmínkám, mechanickému zatížení a účinkům chemických rozmrazovacích prostředků. Cíle bude dosaženo i) vhodným začleněním vláken do betonové směsi, která vykazuje vyšší lomovou houževnatost a omezí růst trhlin během životního cyklu, ii) úpravou technologie vymetání povrchu a iii) stanovení vhodné doby vymetání povrchu pomocí numerických simulací s využitím ICT. Výstupy projektu jsou funkční vzorky, ověřená technologie a software.

The project will explore ways to reduce CO2 emissions during the production and maintenance of steel welded structures like bridges and other transportation infrastructures, using advanced technologies. A major focus will be on examining how using high-strength steels and applying HFMI (High… show more Frequency Mechanical Impact) techniques to welds can reduce material thickness while maintaining the fatigue life of these structures and simplifying their design. Additionally, the project will assess the effects of HFMI on weathering steels, which are crucial for infrastructure due to their ability to minimize the need for anti-corrosion coatings. This research seeks to gain a better understanding of the impacts of HFMI on these materials, which are not well-documented in academic literature.

The proposed project aims to introduce a comprehensive approach to the safety and reliability of 3D printed products, expanding the use and increasing the quality of automatic control and 3D robotization in transport structures. By developing the main results such as a methodology, a catalog of… show more defects and malfunctions of 3D printed structures and a clear database structure for digital use uniform and clear approaches will be created, which will enable the use of modern technologies and robotics from design, through implementation, quality control to management and maintenance and will serve to implement 3D printing technology of extruded mortars and constructions within the framework of practical use,which include prestressed - bridge deck, noise wall, lost formwork - column, pylon, etc.

The project will deal with innovative methods of determining the intensity of traffic generated by the territory with a specific use and structure of the building. The goal of the project will be a complete reworking of the current methodology of the Ministry of Transport of the Czech Republic (2013… show more), based on a detailed investigation of traffic behavior and a sufficiently wide range of real traffic surveys of traffic generated by the selected new construction. Current mothodology is based on data on the traffic behavior of residents and carriers and generated traffic from the period 2000 to 2010, which are no longer current from today's point of view. In addition, the current methodology does not sufficiently take into account the division of transport work between individual modes of transport or the chaining of journeys during the day, i.e. the issue of shared traffic. The updated methodology will also take into account changes in the mobility of residents and carriers in connection with the development of electromobility, shared or autonomous vehicles.

Dopravní stavitelství v ČR se začíná stále více orientovat na využití recyklovaných a alternativních materiálů s ohledem na omezené zdroje a vysoké ceny přírodních materiálů. Projekt je zaměřen na efektivní využití ocelářské strusky v rámci liniových staveb, jejíž renomé bylo poškozeno kauzou… show more výstavby dálnice D47. Řešení je koncipováno dvěma směry: a) návrh nového hydraulického pojiva jako alternativy k tradičním pojivům pro úpravu zemin (vápno, cement), včetně návrhu technologie úpravy zemin, b) využití ocelářské strusky jako náhrady přírodního drceného kameniva do kolejového lože nebo v podkladních vrstvách. Cílem je na základě komplexního přístupu k tematice nalézt technická řešení, která umožní překonat dosavadní bariéry pro širší použití ocelářské strusky u dopravních staveb.

The aim of the project is to introduce a system of highly resistant lamellas providing different levels of fire protection into practice, thereby increasing the resilience of the existing infrastructure and ensuring the protection of life and health of people while maintaining the existing… show more performance of the building. The current lamellas have zero fire resistance. The project's solution is to innovate by increasing the fire resistance and ensuring that the glued lamellas are highly resistant to high temperatures using advanced materials. The basic innovation and commercial potential of this solution are that the design space is not reduced by protective structures such as ceilings etc. and the fire resistance is provided by the lamella itself.

Mechanicky a chemicky odolné podlahy vhodné např. pro výrobní haly, těžké provozy nebo sklady se v současné době provádějí zejména z cementových kompozitů s rozptýlenou drátkovou výztuží a ochrannou povrchovou vrstvou nebo kompozitů na polymerní bázi. Funkční vlastnosti řady těchto podlah jsou… show more ověřené dlouholetými zkušenostmi, ale jejich ekologické parametry již nemusí vyhovovat současným požadavkům. Je proto účelné zabývat se výzkumem nových druhů pojiv využitelných pro konstrukci podlah odolných vůči mechanickému i chemickému namáhání, která budou splňovat současně jak funkční, tak i ekologické parametry. Hlavním cílem řešení tohoto projektu je návrh necementových pojiv s téměř nulovou uhlíkovou stopou a jejich využití pro konstrukci mechanicky a chemicky odolných podlah, které by byly alternativami k používaným betonům tříd C20/25, případně C30/37 včetně ověření funkčních a ekologických parametrů.

The main objective of the project is to develop concrete diffusors providing acoustic comfort in the interior spaces of buildings while taking advantage of the aesthetic and technical advantages of architectural high-performance concretes. Modern technological processes, including 3D printing and… show more CNC machining, will be applied to produce prefabricated elements of complex shapes. The project will also focus on the creation of an acoustic partition improving the sound-transmission resistance and thermal properties of dividing structures. A specific objective will be to enrich the diffusers with added optical properties by incorporating luminescent or light-conducting materials. Efforts will be made to use secondary raw materials as concrete ingredients to the maximum possible extent.

The goal of the project is to create a new technology to produce 3D molding of flat wooden elements using the interaction of wood and plastic layers. Achieving this goal will lead to a qualitative shift in wood processing from the commonly used two-dimensional forming technology to the 3D molding… show more technology of thin wooden materials in an area. The new technology will enable significantly smaller bending radii and cause a fundamental decrease in defects and defects on the final products. The technology will be verified by two prototypes of design seating elements. The complexity of the solution is supported by the creation of a certified methodology for measuring 3D deformations.

Hlavním cílem projektu je výzkum a vývoj inovativních kompozitních dveří a výplní stavebních otvorů s vysokou odolností proti mimořádným zatížením. Jednat se bude o komplexní modulový systém na bázi vysokopevnostních kompozitních desek, dřeva a dalších kovových komponentů. Systém bude navržen pro… show more stávající i nové konstrukce s možností úprav podle specifikace jednotlivých zákazníků v oblasti balistické, protipožární a bezpečnostní. Při řešení budou využity principy Průmyslu 4.0 při propojení 3D CAD systému, optimalizačních nástrojů, software pro CNC a frézy, převedení do BIMu atd. Při dosažení vhodných užitných a ekonomických parametrů bude zvýšena konkurenceschopnost řešitele na českém a zahraničním trhu v oblasti speciálních dveří.

The aim of the project is to develop and implement a new efficient system for de-icing and heating outdoor areas. The heating system will be based on carbon nanostructures (CN) (primarily carbon nanotubes (CNT)), which have excellent thermal and electrical properties and can serve as a heat source… show more in a thin film. In addition to this layer, the system will consist of additional layers, namely a lower insulation layer that will contain the electrical power distribution and a top cover layer that will provide mechanical resistance to the entire system.

Cílem projektu je vyvinout za pomocí moderních postupů vysokorychlostního mletí vhodné kompozitní materiály (dále plast-kompozity) na bázi odpadních plastů (PET, PP a PVC) a přírodního lignocelulózového odpadu (dřevěné piliny, konopné pazdeří, odpadní karton, sláma). Ač lze předpokládat využití… show more kompozitů v mnoha průmyslových oborech, projekt je primárně zaměřen na koncové produkty uplatnitelné v sektoru interiérových prvků s velkou přidanou hodnotou, jako jsou smart akustické prvky a nábytek. Součástí bude rovněž ověření definovaných fyzikálních a mechanických charakteristik vyvinutých kompozitů a návrh technologického postupu výroby finálních produktů. Výstupem projektu budou užitné vzory navržených kopozitů, ověřená technologie jejich výroby a prototypy dvou koncových produktů

Projekt se zaměřuje na vývoj a implementaci strojového učení při vývoji třídicí linky pro recyklaci kameniva z stavebního a demoličního odpadu (SDO). Hlavním cílem je sběr dat a vývoj pokročilých algoritmů, které umožní efektivní třídění minerálního SDO na recyklované kamenivo různé kvality dle… show more mezinárodních norem (např. EN 12620) a to na základě druhu, kvality a míry znečištění. Využíváním této linky přímo na místě stavby i v recyklačním středisku dojde k výraznému zhodnocení odpadu, snížení množství skládkovaného materiálu, nahrazení primárních surovin kvalitními recykláty a tím snížení emisí CO2 i ochrany přírodních zdrojů. Projekt přispěje ke zvyšování konkurenceschopnosti zapojených firem a zhodnocení know-how výzkumné organizace.

Cílem projektu je poskytnout metodickou podporu veřejné správě v souvislosti s požadavky revidované Směrnice o čištění městských odpadních vod 91/271/EHS (UWWTD) týkajícími se odlehčovacích komor. Dílčí cíle projektu jsou: 1. na vzorku aglomerací o velikosti 10 tis.-100 tis. EO zjistit podíl… show more rizikových aglomerací potenciálně neplnících cíl UWWTD 2 % látkového vnosu z odlehčovacích komor, a poskytnout tak státní správě prvotní informaci o míře nesplnění, 2. vyvinout a otestovat screeningovou metodiku pro identifikaci rizikových aglomerací, 3. vyvinout metodiku plánování opatření pro omezování znečištění z odlehčovacích komor v souvislosti s prioritami opatření v UWWTD, s jejich efektivitou pro různé typy dešťů a dlouhodobou účinností vzhledem ke změně klimatu.

The aim of the project is mainly research in the field of spatial data collection, which will be usable for the control activities of the Czech Environmental Inspectorate. New mass data collection technologies, such as photogrammetry in various spectra or laser scanning, enable a very quick capture… show more of the real state with subsequent analysis of possible environmental risks. The project will focus not only on the correct collection of data from various platforms or databases, but also on their processing and appropriate verification, which will be comprehensively processed in the approved methodology. Analysis of the accuracy of individual methods will also be a partial part, which will subsequently make it possible to improve the provability of the performed analyzes and calculations in the event of legal disputes.

Cílem projektu je vývoj odnímatelného, adaptivního a esteticky atraktivního systému tepelné izolace (zateplení i stínění) fasád s využitím nové generace recyklovatelných vrstevnatých textílií upevněných prostřednictvím odnímatelného roštu s minimálním počtem kotevních prvků. Systém bude využitelný… show more jak u konvenční, tak památkově chráněné infrastruktury, kde nelze použít stávající kontaktní izolační systémy. Vývoj tohoto inovativního řešení reaguje na blížící se termíny cílů Zelené dohody pro Evropu v oblasti ochrany klimatu, která v následujících letech očekává energetický upgrade budov směrem k uhlíkové neutralitě.

Projekt reagující v plné šíři na zadávací dokumentaci poskytovatele

Urbanizovaná území jsou dnes vystavena hydrologickým extrémům v podobě přívalových povodní a sucha. Současným nedostatkem pro bezpečné zvládání přívalových povodní je absence návrhových přívalových srážek (intenzita, objem, rozložení v prostoru) pro výhledová období na základě simulací klimatických… show more modelů (RCM, GCM) včetně krátkých dob trvání (5-10 min) a to nejen z pohledu změn extrémních událostí (s dobou opakování 20+ let), ale i z pohledu změn srážkových extrémů s nižší dobou opakování (2, 5 a 10 let) v kontextu předpokládaného vývoje společnosti (např. scénáře socio-ekonomického vývoje SSP). Urbanizovaná území zároveň čelí nedostatku vody v období sucha, kdy se nabízí využití určitého objemu vody právě z povodňových situací/přívalových srážek. V současné době je snaha zavést řadu adaptačních opatření bez návaznosti na architektonické řešení města, územní plán, ale i bez ověření zdali tato opatření budou dostatečně kapacitní a funkční s ohledem na probíhající změnu klimatu a budoucí klimatický vývoj. Řešení projektu lze rozdělit do 3 úkolů: Tvorba změn srážkových úhrnů způsobených změnou klimatu pro spektrum návrhových srážek o nižší i vyšší době opakování. Vytvoření metodiky, která stanoví technické možnosti ochrany před zaplavením intravilánu v důsledku přívalových srážek vč. možností vytvoření dočasných retenčních objemů v území. Posouzení dopadu změny klimatu na základě odvozených návrhových srážek na komplexním systému adaptačních opatření v urbanizovaných územích (hospodaření se srážkovou vodou - stoková síť - dočasné retenční prostory - nouzové cesty odtoku), na pilotních lokalitách bude provedena kvantifikace a bilanční vyhodnocení.

The proposed project is fully in line with the focus of the 7th Environment for Life Programme call for tenders under Sub-programme 2 - Eco-innovation, Technology and Environmental Protection. The project proposal fully meets the programme's requirements for practical applicability in the field of… show more climate change mitigation and environmental protection. The project is submitted in the context of addressing Subprogramme 2 priority research objective 3.8 - Harmonisation of hydropower and nature and landscape conservation objectives. However, the proposed solution also has a significant overlap with the field of nature and living conditions in surface waters in general. In the operation of hydropower plants installed mainly on dams, the presence of anoxic or oxygen-deficient water below the outlet of the hydropower plant is a common reality, which is determined by the stratification of the water in the reservoir. In general, the oxygen deficiency of the outflow water into the river or channel below the power station increases with reservoir depth, to a degree that varies partly with the seasons. The oxygen deficiency affects the aquatic environment in a certain part of the reach until the oxygen conditions are corrected by natural aeration. In addition to the impact of hydroelectric power plants and the discharge of water through the bottom outlets of dams, accidents occur on watercourses due to various causes. An analysis of the causes of water quality accidents shows that more than half of the accidents and virtually all of the natural adverse situations for life in streams (which with climate extremes will often be accidents) could be partially or completely compensated for by measures to replenish the oxygen in the water, i.e. by aerating the water in the stream or reservoir. Artificial aeration provided by an efficient aerator could play an important role in deploying the necessary measures.

Hlavním cílem projektu je posouzení možností ovlivnění hydrologického režimu lesního povodí prostřednictvím jednorázových technických zásahů a úpravou lesnicko-hospodářských postupů při zohlednění změn prostředí vyvolaných probíhající klimatickou změnou. Dílčí cíle řešení: 1. Kvantifikovat význam… show more vybraných antropogenních a přírodních struktur v lesích pro infiltraci a retenci vody a vodou podmíněné bioty v modelovém území s velkým hydrologickým a biologickým potenciálem s přihlédnutím k podmínkám důležitým pro sekvestraci uhlíku. 2. Navrhnout (rutinní) postupy identifikace významných typů struktur (plochy významné pro akumulaci a retenci vody, prameniště, mokřady, sezónní toky, odvodňovací příkopy), postupy jejich dokumentace, klasifikace a kvantitativního ocenění jejich stávajícího či potenciálního významu pro vodní režim území a jeho biotu. 3. Navrhnout postupy provádění různých opatření - renaturačních zásahů – jednorázových technických i opakovaně aplikovaných opatření zahrnutelných do standardních hospodářských postupů s cílem zlepšení podmínek pro procesy diskutované výše. 4. Navrhnout jednoduché rutinní postupy dlouhodobého sledování účinnosti prováděných opatření.

Projekt se zabývá interakcí mezi půdou, srážkami a vegetací. Cílem je 1) zhodnotit vliv různých typů vegetace předcházejících lesnímu požáru na vlastnosti půdy, 2) popsat důsledky požáru pro srážko-odtokové vztahy a 3) vyhodnotit mobilitu látek v půdě a povodí a jejich odnos v závislosti na složení… show more půdní organické hmoty a míře shoření zkoumaných povodí. Předkládaný projekt těží z příležitosti, kterou poskytl rozsáhlý lesní požár v NP České Švýcarsko v roce 2022, který umožňuje získat informace nejen o důsledcích požáru v závislosti na vegetačním pokryvu, ale i kombinovat měření infiltrace a bilance srážek a odtoku v povodí, které má zásadní důsledky pro ochranu přírody a před- i po- požárový management území.

The goal of the project is to introduce the production of composite materials based on hemp stems into the furniture and construction industry as an alternative to wood-based boards such as plywood, chipboard or OSB boards. The basic component of the composites is Cannabis Sativa L which is globally… show more ranked among the most promising renewable materials of the future. The developed composites will be able to be used in many industrial fields, but the project will primarily focus on products for the furniture sector. The project will also include verification of the defined physical and mechanical characteristics of the composites. The output of the project will be three prototypes of composites and the verified technology of their production and prototypes of two design interior elements.

Cílem projektu je výzkum a vývoj inovativního organizačního modelu pro dekarbonizaci dodávek tepla v městských čtvrtích na příkladu družstev. V projektu se řeší organizační, finanční a právní překážky vlastníků budov, a vyvíjí se organizační prototyp. Prototyp je založen na modelu družstev, který se… show more v Evropě osvědčuje již více než 150 let. V jeho případě je inovativním aspektem spojení majitelů budov a jejich obyvatel do energetického družstva. Velkým rozdílem oproti existujícím společenstvím na výrobu elektřiny jsou vysoké počáteční investiční náklady a spoluvlastnictví tepelné infrastruktury. Za tímto účelem se vyvíjejí organizační a právní modely, jakož i obchodní a finanční model. Tato řešení jsou realizována ve čtyřech „živých laboratořích“, které byly vybrány tak, aby nabízely různé výchozí situace a pokryly tak širší spektrum městských případů. Projekt reaguje na hlavní téma PED Transition a sekundární Energy Communities.

Projekt se zaměřuje na zlepšení kvality 3D tištěných struktur ze slitin titanu, které jsou vhodné pro využití jako implantáty. K dosažení tohoto cíle bude projekt využívat moderní aditivní technologie SLM (selective laser melting) pro 3D tisk ze slitiny titanu. Vzhledem k malým rozměrům a… show more specifickým vlastnostem 3D tisku porézních struktur implantátů, a v kombinaci s použitím prášků kovových slitin o střední frakci cca 0,06 mm, může docházet ke nepřesnostem. Projekt se proto zaměří na využití pokročilé technologie izostatického lisování za tepla (HIP) k zlepšení kvality finálních struktur, resp. částí implantátů. Technika HIPování by měla výrazně snížit porozitu a tím dosáhnout vyšší shody s numerickými materiálovými modely, které budou součástí projektu. Projekt také předpokládá experimentální testování tištěných produktů realizovaných z recyklovaného prachu. Finální technologický postup by měl umožnit spolehlivé používání recyklovaného prášku ze slitiny Ti6Al4V na porézní povrchy nitrokostních částí implantátů. Tento přístup by měl přispět k zvyšování finální kvality a snižování spotřeby surovin, což je v souladu principy cirkulární ekonomiky.

The integrity and endurance of concrete shield buildings, commonly referred to as the Concrete Biological Shield (CBS), in nuclear reactors are critical to radiation safety. Neutron flux, which is a stream of neutrons emitted during nuclear reactions, can significantly affect the microstructure and… show more mechanical properties of concrete during the long-term operation of the nuclear facility. This study aims to investigate the effects of neutron flux on concrete shield buildings, examining impacts at both the mesoscale (microstructural and material properties) and the macro scale (overall structural integrity). Samples for research purposes will be prepared in cooperation with CVR, CTU and CEA.

Main aim of the project is a start of bilateral cooperation and sharing of knowledge and experience in the field of final disposal of spent nuclear fuel; more specifically in application of granulated bentonite in buffer / backfill in the deep geological repository. Institutions from both countries… show more operate specialised laboratories (geotechnical, migration…) and underground laboratories where an experimental programme in real underground environment is conducted. The project tasks will be solved in all mentioned infrastructures. Common focus on application of bentonite pellets in buffer/ backfill together with information exchange will bring significant future savings and technical progress on both sides.

Processing, presentation and visualization of museum collections of cartographic, photographic and audiovisual character from the collections of Czech travellers stored in the Archive H+Z of the MJVM in Zlín. The main goal is to create interactive maps, educational and interactive elements and their… show more use in the planned exhibition. Using the latest technologies (interactive map applications, applications using augmented and virtual reality), educational and interactive programmes will be created on the basis of rich digitised archival materials, presenting not only the journeys of Czech travellers, but also social and natural changes in the world. The outputs are aimed primarily at school groups, visitors to the exhibition, but also at the general public in the online environment.

Concrete is the most widely used building material in the construction of NPPs. It is the cheapest alternative for durable radiation protection. Due to the increasing scarcity of quality raw materials, especially aggregates and cement, a certified methodology will be developed for optimal design… show more before construction starts. The methodology will also include a procedure for the optimal layout of sensors for the controlled ageing process of concrete structures at the NPP.100 quality control of NPP concrete structures in the local conditions of the Czech Republic

Hlavním cílem projektu je vytvoření komplexního řešení systému akumulace tepelné energie zahrnujícího využití odpadních materiálů je v souladu s požadavky na zvýšení efektivity převážně obnovitelných zdrojů energie, které se potýkají s požadavky na ukládání energie během výrobních špiček a odložené… show more spotřeby. Pro potřeby projektu jsou uvažovány dvě variantní řešení s operační teplotou V1 < 400 °C a V2 < 800 °C. Důraz v rámci návrhu bude kladen na efektivní integrovaná řešení, která kombinují koncepty skladování tepelné energie (STE) s technologiemi obnovitelné energie (OZE) s operační teplotou. Ambicí projektu je vyvinout a ověřit možnosti STE založené na upcyklování odpadu vznikajícího ve slévárenských provozech.

Primárním cílem projektu je vývoj vysoce odolné povrchové ochranné vrstvy vnitřního líce vyhnívacích nádrží pro stabilizaci kalů a výrobu bioplynu. Vyhnívací nádrže jsou důležitou součástí bioplynových stanic a čistíren odpadních vod, v nichž dochází k anaerobní digesci a stabilizaci odpadních kalů… show more vzniklých zpracováním odpadních vod, za vzniku bioplynu. Vnitřní prostředí v nádrži je vysoce agresivní a velmi výrazně korozivní pro běžně užívané stavební materiály. Betonové konstrukce nádrží jsou velmi výrazně poškozovány působením tohoto prostředí a jejich reálná životnost zdaleka nedosahuje očekávaných hodnot. Navrhovaný projekt má za cíl významné zvýšení životnosti vyhnívacích nádrží a prodloužení cyklu mezi nutností jejich odstávky a sanace.

Česká republika patří k zemím s velkým počet malých vodních elektráren (do 10 MW instalovaného výkonu). Ty jsou významným, a stabilním obnovitelným zdrojem elektrické energie. Jejich nevýhodou je nutnost umístit vzdouvací stavbu (jez, práh) do koryta řeky. Vzniklý stupeň a odklon části průtoku do… show more vodní elektrárny vytváří migrační překážku pro celou řadu organismů. Zvyšující se nároky na ochranu přírody a biodiverzity staví investory a projektanty před nové výzvy týkající se především poproudé migrace ryb. To se odráží i ve stále zdlouhavějším a komplikovanějším povolovacím procesu pro rekonstrukce a vybudování MVE, který brání realizaci řady projektů. Je v zájmu všech stran definovat požadavky ochrany přírody a vhodná technická i provozní opatření. Cílem projektu je A. Navrhnout komplexní řešení poproudé migrace ryb přes nízko-spádové vodní elektrárny v ČR a typologicky podobných lokalitách B. Navrhnout, vyrobit a ověřit funkčnost prototypu „Fish -friendly“ turbíny pro nízkospádové lokality C. Ověřit funkčnost přijatých opatření měřením in-situ a dlouhodobým monitoringem při provozu vodní elektrárny za různých provozních stavů