Unikatowe laboratorium otwarte w Krakowie. Pomoże w przewietrzaniu miast

Dzięki nowym laboratoriom, otwartym uroczyście 30 stycznia, prowadzone będą badania z zakresu inżynierii wiatrowej, śniegowej i środowiskowej. Innymi słowy, w budynkach można sztucznie wytworzyć konkretne warunki atmosferyczne, a następnie zbadać ich wpływ na modele budynków. Na przykład sprawdzić, jakie obciążenie mokrym śniegiem wytrzyma dach. Albo jak zaprojektować wysoki komin, aby nie zawalił się od mocnych podmuchów wiatru. To, co interesuje nas najbardziej, dotyczy jednak badań nad jakością powietrza.

Wśród zagadnień naukowcy wymieniają bowiem procesy dotyczące przewietrzania miast, transportu zanieczyszczeń czy sposobów oddziaływania na smog. Oprócz tego laboratorium ma pomóc w przygotowaniu analiz wpływów środowiskowych i klimatycznych – takich jak gwałtowny wiatr, nawalne deszcze czy obfity śnieg na konstrukcje i bezpieczeństwo ludzi.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Prace koncepcyjne trwały od 2017 r., a etap budowy zakończył się w 2022 r. Przez kolejne miesiące trwało kompletowanie wysoko wyspecjalizowanej aparatury m.in. zaawansowanych wentylatorów.

Laboratorium posłuży do testów innowacyjnych rozwiązań dla energetyki wiatrowej, rynku materiałów i produktów budowalnych. Nowe centrum jest też gotowe do podejmowania niestandardowych wyzwań inżynierskich. Może służyć m.in. sportowcom czy służbom ratowniczym do treningu w zmiennych warunkach pogodowych.

– Laboratorium Aerodynamiki Środowiskowej to największa w ostatnich latach inwestycja Politechniki Krakowskiej – strategiczna dla rozwoju uczelni, naszych naukowców i studentów, ale też niezwykle ważna dla Krakowa, Małopolski i innych części kraju. Możliwości badawcze laboratorium wspomogą samorządy w trudnej walce o czyste powietrze dla mieszkańców miast i regionów – mówi prof. Andrzej Szarata, rektor Politechniki Krakowskiej.

Na inwestycję z nadzieją patrzą w organizacjach walczących o zdrowe powietrze. – Jako Polski Alarm Smogowy jak najbardziej wspieramy ten kierunek – mówi w rozmowie ze SmogLabem Andrzej Guła z PAS. – Jesteśmy za tym, żeby prace badawcze w takich dziedzinach jak rozkład przemieszczania się zanieczyszczeń były prowadzone. To laboratorium umożliwi nam lepsze poznanie tego, jak masy zanieczyszczonego powietrza przemieszczają się w kotlinie krakowskiej. Tego typu wiedza może być pomocna w przyszłości do tworzenia polityk w zakresie ochrony powietrza czy planowania przestrzennego – wskazuje Guła.

Dynamiczne przewietrzanie i redukcja smogu obszarów zurbanizowanych to jedno z głównych założeń, które stoją przed nowym laboratorium. – Poprawa warunków aerosanitarnych obszarów powinna być działaniem priorytetowym dla wszystkich jednostek publicznych. Pionierskie, wstępne, modelowe badania zostały zrealizowane na naszej uczelni. Są one nowatorskie w skali światowej. Chodzi o to, by wymuszać ruchy powietrza w skali całego miasta – mówił podczas otwarcia prof. Andrzej Flaga. Na podstawie tych badań powstały dwa patentowe rozwiązania. Chodzi o systemy do wymuszania ruchów mas powietrza.

Profesor Flaga przypominał, że badania prowadzone w Krakowie mają wpływ na zdrowie i jakość życia także poza miastem. Skorzystać mają miejscowości, które cierpią na fatalną jakość powietrza. Naukowiec wyliczał m.in. Bielsko-Białą, Żywiec, czy Zakopane. W laboratorium można badać przewietrzanie konkretnych fragmentów miast.

Prof. Flaga odpowiada także za projekt mapy przewietrzania stolicy Małopolski – Krakowa. – Ona uwzględnia wiele złożonych kryteriów m.in. kryterium naturalnego systemu wymiany i regeneracji powietrza, zabudowy miejskiej, czy topografii terenu – wymieniał ekspert.

Z kolei prof. Łukasz Flaga, współodpowiedzialny za cały proces, przypominał o kwotach. – Pierwotnie planowaliśmy, że inwestycja będzie kosztowała 24 miliony. Skończyło się na 34, z czego 17 milionów to środki zewnętrzne. Mamy ponad 1600 m2 powierzchni całkowitej, na trzech kondygnacjach. Budynek dzieli się na część badawczą i biurowo-warsztatową. Najwyższa średnia prędkość, którą możemy generować to 30 m/s. W szczytowych momentach jest to 40 m/s, czyli ponad 100 km/h – podkreślał.

W budynku zamontowano instalacje do symulacji opadu deszczu, śniegu, a także warunków rozmrażania. Temperatury, które można uzyskać to od minus 10 stopni, do plus 25.

– Nowa jednostka Politechniki oferuje szeroki zakres badań. Chodzi o obszary, których waga dla nauki, ale przede wszystkim dla życia społecznego i gospodarczego, będzie stale rosła. Dotyczą one m.in. przewietrzania miast i walki o czyste powietrze. Ale także energetyki odnawialnej, zrównoważonego rozwoju oraz wpływów środowiskowych, wywoływanych m.in. zmianami klimatu – na ludzi, budynki i konstrukcje – wyliczał rektor uczelni.

Wyniki badań i analiz prowadzonych w tym obszarze w LAŚ PK mogą dostarczyć planistom i projektantom wiedzy przydatnej do projektowania nowych osiedli lub modernizacji istniejących. Informacje przydadzą się także do wznoszenia nowych budynków – zwłaszcza wysokich.

– Posłużą także jednostkom samorządów do tworzenia planów zagospodarowania przestrzennego i formułowania innych uwarunkowań formalno-przestrzennych dla rozwoju obszarów zurbanizowanych. Chodzi m.in. o tworzenie zapisów w miejscowych planach zagospodarowania przestrzennego, studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego. Na podstawie wyników prowadzonych w LAŚ badań można będzie m.in. ocenić efektywność proponowanych rozwiązań. I to na wczesnym etapie procesu decyzyjnego w wymiarze programowym, planistycznym i projektowym – czytamy w oficjalnym komunikacie.

W nowym laboratorium będzie można m.in.:

• opracowywać mapy wietrzności.
• prowadzić badania (w tunelu aerodynamicznym) pola prędkości wiatru wybranych obszarów,
• badać (w tunelu aerodynamicznym) transport mas powietrza,
• tworzyć koncepcje możliwych rozwiązań przestrzennych,
• identyfikować skażenia mas powietrza,
• wykonywać modele do badań różnych inwestycji budowalnych wraz z ich otoczeniem, umożliwiające analizę zjawisk aerodynamicznych;
• prowadzić badania modelowe i studium działania lokalnego wiatru na ściany zewnętrzne budynków,
• prowadzić badania modelowe i studium prędkości wiatru w poziomie przechodniów,
• opracowywać mapy topograficzne – komputerowe modele przestrzenne terenu uwzględniające topografię i chropowatość terenu, wynikającą z form jego pokrycia,
• prowadzić badania klimatyczne – symulacje opadów deszczu i/lub śniegu oraz wiatru,
• badać oblodzenia elementów budynków i konstrukcji inżynierskich w skali 1:1,
• testować siłownie wiatrowe (w skali modelowej) oraz małe turbiny/siłownie wiatrowe w skali 1:1.

Twórz treści i zarabiaj na ich publikacji. Dołącz do WP Kreatora