Jak geotechnika wykorzystywana jest w branży budowlanej?

geotechnika w branży budowlanej

Geotechnika znajduje szerokie zastosowanie głównie w projektowaniu i wykonawstwie budowlanym lądowym oraz wodnym, w tworzeniu nawierzchni drogowych, kolejowych, podczas wykonywania prac podziemnych. Jakie możliwości daje geotechnika w produkcji i w jaki sposób jest wykorzystywana w branży budowlanej?

Geotechnika – czym jest?

Geotechnika jest nauką będącą jedną z dziedzin inżynierii, w której zajdziemy elementy zarówno gruntoznawstwa, geologii, mechaniki gruntów, fizyki oraz chemii. Wiedza z zakresu geotechniki znajduje szerokie zastosowanie w weryfikacji właściwości fizykochemicznych podłoża celem oceny przydatności gruntu pod kątem inwestycji budowlanych różnego rodzaju.

Nauka wykorzystywana jest też w sektorze produkcyjnym. Prace z użyciem specjalistycznego sprzętu w zakładach pozwalają na ich szybką i bezpieczną rozbudowę, wykonanie nowych linii produkcyjnych oraz efektywną naprawę uszkodzeń uniemożliwiających sprawną produkcję. Geotechnika oferuje wiele rozwiązań dla przemysłu, budownictwa czy energetyki (poznaj realizacje Keller), nauka daje szerokie możliwości podczas inwestycji, które wymagają wzmocnienia podłoża czy konsolidacji gruntów. Nowoczesne technologie, w połączeniu z użyciem specjalistycznych urządzeń, umożliwiają wdrożenie w życie projektów w każdych warunkach gruntowych.

Jak geotechnika wykorzystywana jest w branży budowlanej?

Prace geotechniczne są niezbędnym elementem każdego procesu budowlanego, analiza właściwości gruntów jest konieczna podczas wykonywania budowli naziemnych oraz podziemnych. Technologie umożliwiające metody badawcze na temat specyfiki podłoża pozwalają ocenić cechy i skład chemiczny gleby, stan wód podziemnych.

Geotechniczny nadzór prac stwarza możliwość kontroli na prawidłowym wykonaniem fundamentów, właściwym zabezpieczeniem przed ich osiadaniem. Firmy specjalizujące się w zakresie rozwiązań geotechnicznych realizują fundamenty głębokie z wykorzystaniem fachowych technik jak pale CFA czy pale rurowe wbijane. Oferta dotyczy również często zabezpieczenia wykopów, skarp i zboczy.

Nowoczesne metody i technologie geotechniczne znajdują zastosowanie we wzmacnianiu podłoża przed podsadowieniem budowli, stabilizacji osiadających konstrukcji. Geotechnika w branży budowlanej to szerokie spektrum rozwiązań w zakresie rynku komercyjnego, budownictwa mieszkaniowego, struktur instytucjonalnych, uczestniczy w tworzeniu i modernizacji infrastruktury lądowej oraz wodnej.

Zastosowanie geotechniki w energetyce

Badania i specjalistyczne technologie geotechniczne wykorzystywane są również w energetyce. Nauka dostarcza efektywnych rozwiązań dla sektora energetycznego, techniki wzmacniania podłoża umożliwiają realizację planów energetycznych zgodnie z obowiązującymi założeniami i wymogami.

Fachowe prace, z wykorzystaniem obowiązujących procedur dotyczących wytwarzania energii, gwarantują proces budowlany realizowany zgodnie ze specyfikacją.

Domy pasywne i energooszczędne – jakie są koszty budowy i utrzymania?

Nowoczesny dom

Z roku na rok w budownictwie mieszkalnym wykorzystuje się coraz to nowsze technologie, pozwalające zwiększenie komfortu użytkowania domu czy zmniejszenie rachunków za energię, ogrzewanie. Jednak aby móc mówić o korzyściach z ich wykorzystania, trzeba najpierw zainwestować spory kapitał. Dlatego przedstawiamy domy pasywne i energooszczędne, a także porównujemy koszty związane z ich budową.

Domy energooszczędne – charakterystyka

Domy energooszczędne to budynki, które dzięki zastosowaniu specjalnej konstrukcji i materiałów budowlanych, pozwalają na zmniejszenie zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania. Zwykle w skali roku zapotrzebowanie to wynosi ok. 70 kWh/(m2·rok). W przypadku domu budowanego w standardowej technologii wartość ta wynosi 160 kWh/(m2·rok).

Dom energooszczędny wyróżnia się spośród innych już na etapie projektu. Powinien mieć prostą bryłę, jak najmniej załamań, również na dachu. Przeszklenia o największej powierzchni umieszcza się od strony południowej, natomiast od strony północnej należy je maksymalnie ograniczyć. Koniecznie jest zastosowanie na ścianach warstwy termoizolacji.

Oprócz tego ważne jest wykorzystanie nowoczesnych technologii podczas wykonania poszczególnych elementów budynku. Wszystko po to, aby zmniejszyć straty ciepła i jak najbardziej efektywnie korzystać z ogrzewania. Ma to jednak swoje konsekwencje w wyglądzie domu – musi on być minimalistyczny w kształcie.

Domy pasywne – charakterystyka

Domy pasywne to rodzaj budynków energooszczędnych. Różnią się tym, że pozyskują energię z otoczenia. W ich przypadku roczne zapotrzebowanie na energię to ok. 15 kWh/(m2·rok).

Budynek projektowany jest na planie prostokąta, dopuszcza się jedno- lub dwuspadowy dach. Zaleca się, aby cała południowa elewacja była przeszklona. Od strony północnej ogranicza się wszelkie okna. Dość istotny jest też rozkład pomieszczeń, to, w jaki sposób usytuowane są pokoje, pomagają tworzyć tzw. strefę buforową.

Tak jak w poprzednim przypadku, stosuje się warstwy termoizolacji, jednak ich parametry muszą być wyższe. Ważna jest szczelność budynku, świeże powietrze wpuszczane jest wyłącznie przez system wentylacji. Wykorzystuje się też rozwiązanie umożliwiające zmniejszenie ryzyka „ucieczki” ciepła przez okna i drzwi.

Natomiast źródłem energii jest nie tylko nowoczesne ogrzewanie, ale także promieniowanie słoneczne i… ciepło wydzielane przez mieszkańców.

Koszty budowy, utrzymania domów energooszczędnych i pasywnych

Budowa domów energooszczędnych i pasywnych będzie droższa niż tych, które projektowane są z wykorzystaniem tradycyjnych technologii. Warto przy tym jednak zauważyć, że obecnie różnice w kosztach nie są tak wysokie, jak jeszcze kilka lat temu.

To, ile ostatecznie zapłacisz, będzie też zależało od wielu czynników, zaczynając, chociażby od wielkości domu, a kończąc na materiałach użytych podczas jego budowy. Z tego względu wszelkie podane przez nas wyliczenia mają jedynie charakter poglądowy.

Tutaj warto zaznaczyć, że jeśli wziąć wyłącznie pod uwagę koszt budowy i ocieplenia budynku tradycyjnego i energooszczędnego, to wydatek jest bardzo podobny. Różnica bierze się z tego, że domy energooszczędne, w tym również pasywne, wymagają zastosowania dodatkowych instalacji. Dopłata ta może być nawet rzędu 80-90 tys. zł.

A jak to wygląda, porównując domy energooszczędne i pasywne? Te drugie mogą być nawet o 30-35% droższe, aczkolwiek warto pamiętać, że w założeniu mają być też samowystarczalne. Ich roczne koszty utrzymania są na niewielkim poziomie, dzięki czemu inwestycja powinna się zwrócić po kilkunastu latach.

Odnawialne źródła energii – w jakie warto zainwestować?

Turbiny wiatrowe na polu

Od dłuższego czasu mówi się, że trzeba szukać nowych źródeł energii, które zaspokoją społeczne zapotrzebowanie, w momencie, gdy skończą się obecnie wykorzystywane źródła nieodnawialne. Czy jednak warto w nie inwestować? W jaki konkretnie? Co trzeba wiedzieć o odnawialnych źródłach energii?

Odnawialne źródła energii – czym są?

Dzięki energii funkcjonuje nasz świat – możemy korzystać z komputerów, zapalać światła oraz jeździć samochodem. Obecnie jednak większa część światowej gospodarki opiera się na nieodnawialnych źródłach energii jak węgiel kamienny czy brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny, torf czy uran. Są to paliwa, które wytwarzane są przez wiele milionów lat i ich odnowienie nie jest możliwe w którym czasie. Odwrotnie wygląda to w przypadku źródeł energii odnawialnych: słońca, wiatru, wody, ziemi i biomasy – ich cechą charakterystyczną jest to, iż ich zasoby odtwarzają się bardzo szybko, nie ma więc obawy, że zostaną wykorzystane w całości i bez możliwości dostępu do nich.

Które odnawialne źródła energii są najczęściej wykorzystywane?

Choć procent wykorzystania odnawialnych źródeł energii na świecie wciąż jest stosunkowo niski (ok 18% całych zasobów), z roku na rok powoli zaczyna się to zmieniać. Popularność w wykorzystaniu energii wodnej, słonecznej, geotermalnej i wiatrowej jest coraz większa i widać to też na wykresach światowego zużycia, gdzie poziom użycia rośnie z roku na rok. Coraz więcej państw zaczyna inwestować coraz to większe sumy w celu zwiększenia udziału energii odnawialnej, a wielu przypadkach nadal jest to jednak za mało.

Panele solarne

W jakie źródła energii odnawialnej warto zainwestować?

Największym i jednocześnie najpowszechniejszym źródłem energii jest energia słoneczna. Praktycznie niezależnie od regionu świata możliwe jest uzyskania odpowiednich wielkości energii, koniecznych do zaspokojenia potrzeb całej ludzkości. Widać to także na przykładzie działań indywidualnych, choćby poprzez montowanie paneli fotowoltaicznych.

Ciekawą alternatywą jest także energia wiatrowa, choć w tym przypadku istotna będzie ilość wiatrów w regionie, przy czym, im wyżej położony dany teren, tym większa jest ilość dni wietrznych. Turbiny wiatrowe najlepiej działają, gdy jest ich więcej, ciężko więc wykorzystać je do indywidualnych potrzeb.

Możliwości energetyczne źródeł odnawialnych są ogromne i gdyby wykorzystać je w pełni, byłyby w stanie kilkunastokrotnie spełnić zapotrzebowania ludzkości. Niestety tutaj pojawia się kilka istotnych problemów.

Inwestycja w odnawialne źródła energii, a koszty

Jednym z największych problemów odnawialnych źródeł energii są koszty samych inwestycji. Choć technologia wciąż się rozwija i coraz łatwiej jest pozyskiwać energię za ich pomocą, to jednak same koszty związane z zakupem i instalacją nie należą do najniższych. Ceny te oczywiście od dłuższego czasu spadają, nadal jednak są zdecydowanie wyższe niż przy wykorzystaniu konwencjonalnych źródeł energii.

Problem jest także w związku z dotacjami – więcej pieniędzy idzie właśnie na paliwa kopalniane i dopłaty się ukierunkowane, właśnie na nie. Inna kwestia to ilość energii, jaką dostarczają poszczególne źródła – pomimo ogromnego potencjału, surowce odnawialne dają mniej realnej energii, niż paliwa kopalniane.

Z czasem może się to jednak zmienić, choć nie od razu. Trzeba też pamiętać, że zastosowanie odnawialnych surowców ma też duży wpływ na nasze zdrowie oraz środowisko. Obecne konwencjonalne źródła odpowiadają za znaczne zanieczyszczenie powietrza oraz powiązane z tym liczne zachorowania. Ograniczenie ich na rzecz energii ze słońca, wiatru czy ziemi, choć droższe, niesie ze sobą szereg pozytywnych skutków dla społeczeństwa i naszego otoczenia. Wysokie koszty inwestycji prędzej czy później zwrócą się – zarówno pod względem zasobności naszego portfela, jak i kondycji naszej i środowiska. To mniejsze zanieczyszczenia, więcej zdrowia, ograniczenie importu surowców energetycznych z zagranicy (korzyści ekonomiczne) oraz możliwość wytworzenia nowych miejsc pracy.

Fotowoltaika – co to jest i czy się opłaca?

panele słoneczne na dachu

Czy fotowoltaika to dobre i opłacalne rozwiązanie? Na czym w ogóle polega i z jakimi kosztami trzeba się liczyć?

Czym jest fotowoltaika?

Fotowoltaika jest to nazwa procesu pozwalającego pozyskiwać energię elektryczną ze słońca. Odbywa się to za pomocą paneli słonecznych, krzemowych płyt, które rozmieszcza się na dowolnej powierzchni (najczęściej są to dachy budynków), by przez cały rok produkować prąd ze światła słonecznego.

Jest to możliwe dzięki zjawisku noszącemu nazwę efektu fotowoltaicznego. Polega ono na tym, że w półprzewodniku powstaje elektromotoryczna siła. Krzem, z którego zrobione są panele, przechwytuje fotony, najmniejsze cząstki światła, i wprawia w ruch elektrony, na skutek czego w ogniwach fotowoltaicznych, z których składają się panele, energia słoneczna zostaje zamieniona na prąd stały. By móc go wykorzystać, potrzebny jest inwerter solarny, czyli falownik, który przekształca go w prąd zmienny, którego parametry są zgodne z parametrami sieci publicznej.

Panele fotowoltaiczne montuje się w ten sposób, aby były skierowane na południe. Takie ustawienie umożliwia im przechwytywanie możliwie największej dawki promieni słonecznych. Oczywiście nie mogą być ustawione w zaciemnionym miejscu.

Czy fotowoltaika się opłaca?

Rzecz jasna samo zamontowanie instalacji fotowoltaicznej wiąże się z kosztami. Te mogą być bardzo różne, w zależności od jakości i rodzaju paneli (czy będą mono- czy polikrystaliczne), marki i jakości inwertera oraz poziomu skomplikowania montażu. Wydatek dla przeciętnej rodziny może wynieść około 18 tys. – 25 tys. zł.

Korzyści płynące z zastosowania fotowoltaiki są jednak nie do przecenienia. Owszem, trzeba się wykosztować przy montażu instalacji, ale od tego momentu znika konieczność opłat za prąd. Dopóki ktoś nie wpadnie na pomysł wprowadzenia podatku od promieni słonecznych, możemy czerpać energię ze słońca całkowicie za darmo.

Więc choć koszty montażu mogą być znaczne, to kiedy już się zwrócą, korzystanie z energii słonecznej będzie stanowiło czysty zysk. Wprawdzie zwrot poniesionych kosztów może dość długo potrwać, ale i sama instalacja fotowoltaiczna to inwestycja na lata – raz zamontowane panele będą służyć przez ponad 25 lat bez potrzeby wymiany.

Jakie jeszcze są zalety fotowoltaiki?

Kolejną zaletą jest to, że taki sposób pozyskiwania prądu jest przyjazny dla środowiska. Energia słoneczna jest przecież czymś całkowicie naturalnym, korzystanie z niej w żadnym stopniu nie wpływa na przyrodę. Cóż to za alternatywa dla kopcących dymem elektrowni. Zachęcająca jest też niewątpliwie bezobsługowość instalacji fotowoltaicznej – jej działanie jest automatyczne. Użytkownik nie musi nic robić ani wymieniać żadnych elementów.

Jak działają sieciowe instalacje fotowoltaiczne?

Instalacja fotowoltaiczna zintegrowana z siecią publiczną umożliwia nie tylko bieżące korzystanie z wyprodukowanej przez ogniwa energii, ale także przesyłanie jej nadwyżek do sieci publicznej. Wytwarzana przez instalację fotowoltaiczną energia ma nieco większe napięcie niż ta pochodząca z sieci publicznej. Z tego względu prąd z systemu fotowoltaicznego zużywany jest w pierwszej kolejności. Jego nadmiar jest przesyłany do sieci przez licznik dwukierunkowy.