Badania symulacyjne i doświadczalne elementów taboru i infrastruktury kolejowej w aspekcie bezpieczeństwa i eksploatacji

Wstęp
Szybki wzrost konsumpcji energii na świecie powoduje kurczenie się jej zasobów naturalnych oraz wywołuje zmiany klimatyczne. Wzrost zużycia energii spowodowany jest ciągłym wzrostem liczby ludności, wzrostem ekonomicznym, rozwojem komunikacji oraz stylem życia charakteryzującym się większymi wymaganiami dotyczącymi komfortu i konsumpcji. W ostatnich dwóch dekadach zużycie energii pierwotnej na świecie wzrosło o 49%, a emisji CO2 do atmosfery – o 43%. Wzrost tych dwóch parametrów jest już niezależny od wzrostu gospodarczego. Konsumpcja energii wzrosła o 1,1% w 2009 r., czyli w roku światowej recesji. Z powodu wzrostu technicznej jakości budynków oraz czasu w nich spędzanego, wzrost zużycia energii w sektorze mieszkaniowym i biurowym jest bardziej dynamiczny niż w przemyśle i transporcie. Zależność ta dotyczy krajów rozwiniętych, jak kraje Unii Europejskiej i USA, których zużycie energii to 20–40% całej podaży na świecie. Według IEA zapotrzebowanie na energię wzrośnie o 54% do 2025 roku.

Energia jest niezbędnym czynnikiem rozwoju ekonomicznego, społecznego i kulturowego ludzkości. Struktura zużycia energii w Europie to 40% dla sektora budowlanego, 30% dla transportu, a 28% dla przemysłu. W krajach rozwiniętych za 50% zużycia energii w budownictwie odpowiedzialne są ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja. Jest to 20% całego zużycia energii. W budownictwie o słabych standardach izolacyjności (np. w Polsce) udział zużycia energii na cele HVAC może wzrosnąć do 70%.

W systemach HVAC udział klimatyzacji rośnie bardzo dynamicznie. Prowadzone monitoringi rynkowe wskazują na roczny wzrost udziału w rynku systemów klimatyzacyjnych o 3,75%, a sprzedaży detalicznej o 3,0%. Wzrost udziału w rynku systemów chłodzenia pasywnego wynosi 2,5%, czyli jest mniejszy niż systemów sprężarkowych.

Zmiany klimatyczne oraz rosnące standardy w budownictwie powodują, że w gorących okresach letnich wzrasta eksploatacja systemów klimatyzacyjnych. Są to systemy o dużym zużyciu energii elektrycznej, co powoduje drastyczne chwilowe wzrosty zapotrzebowania globalnego energii elektrycznej. W aspekcie globalnym są to problematyczne zagadnienia dla dostawców tej energii.

Obecna polityka energetyczna oraz środowiskowa nakłada na kraje unijne obowiązek wprowadzania regulacji zmniejszających zużycie energii pierwotnej, a zwiększających udział energii odnawialnej. Malejące rezerwy źródeł kopalnych (węgiel, ropa, gaz) wskazują na potrzebę znalezienia alternatywnych rozwiązań.

Zgodnie z wizją energetyczną na rok 2050 studiów BMU (niemieckie Federalne Ministerstwo Środowiska), zakłada się (scenariusz średni):
zapotrzebowanie budynków na ciepło: – 80%
cena gazu ziemnego: +100%
cena ropy: +70%
zużycie energii końcowej budynków: – 42% (średnio)
zapotrzebowanie energii elektrycznej: – 25%
zużycie energii elektrycznej: – 20%, z tego 60% ze źródeł odnawialnych
udział budynków rewitalizowanych: wzrost z 1% na 2%.

Wymagania energetyczne oraz jakościowe budynków będą się dynamicznie zmieniać...

Zgodnie z wszelkimi oczekiwaniami chłodzenie budynków, czyli pełna klimatyzacja, będzie stawało się standardem. Przy rosnących wymaganiach energetycznych oraz oszczędnościowych niezbędne stanie się szukanie alternatywnych form chłodzenia.

Przedmiotem rozprawy jest opracowanie metod badania i projektowania układów wibroizolacji ręcznych narzędzi udarowych do zagęszczania gruntu w ujęciu antropotechnicznym człowiek–narzędzie udarowe–podłoże. Rozważano zagadnienia dotyczące identyfikacji poziomu wibroaktywności narzędzi udarowych i ich szkodliwego oddziaływania na organizm człowieka. Analizowano układy tłumiące pod względem skuteczności redukcji drgań. Badania doświadczalne i projektowanie wibroizolatorów były ukierunkowane na ochronę zdrowia i bezpieczeństwo człowieka. Podjęto próbę wykorzystania metody diagnostycznej stosowanej w medycynie, to jest elektromiografii powierzchniowej, do oceny stopnia narażenia osób obsługujących narzędzia udarowe. Efektem pracy jest opracowanie metodyki badania i projektowania skutecznych układów wibroizolacji o znacznym poziomie ograniczenia transmisji drgań do układu dłoń–ramię człowieka. Opracowanie konstrukcji prototypu nowego wibroizolatora o znacznej redukcji drgań, bez obniżenia efektywności pracy narzędzia jest praktycznym osiągnięciem rozprawy.

W rozprawie przedstawiono systematyczną analizę miar wahań napięcia ukierunkowaną na wykorzystanie wyników pomiarów w opisie zmienności napięcia w sieci elektroenergetycznej i identyfikacji jej źródeł. Do analizy wybrano trzy miary: wartości maksymalne max i minimalne min wartości skutecznej napięcia, wskaźniki wahań napięcia oraz wskaźnik krótkookresowego migotania światła Pst. Właściwą analizę˛ miar wahań napięcia poprzedzono wprowadzeniem, w którym zaproponowano definicje wahań napięcia oraz dokonano przeglądu miar napięcia w obwodach elektroenergetycznych.
Wartości maksymalne i minimalne to powszechnie znana i (przynajmniej pozornie) oczywista miara zmienności wykorzystywana tak że do oszacowywania wahań napięcia. Jednak zgodność wyników pomiarów tej miary ze zmiennością napięcia występuje tylko dla określonych parametrów tej zmienności. W związku z tym zbadano wpływ modulacji amplitudy, modulacji częstotliwości oraz składowej sub/interharmonicznej na wynik pomiarów max/min.
Wskaźniki wahań napięcia są miarą opisującą zmienność napięcia za pomocą amplitudy δU i częstości f. Wykorzystując zaproponowaną definicję wahań napięcia, przeprowadzono proces wykrywania wahań oraz wykonano obróbkę statystyczną, prowadzącą do wyznaczenia wskaźników wahań: δU i f. Wyznaczono zależności tych wskaźników od zmienności napięcia odwzorowywanej modulacją amplitudy, modulacją częstotliwości oraz składowej sub/interharmonicznej. Określono przedziały częstotliwości sygnału modulującego amplitudę, w których wartości wskaźników są zgodne z wartościami głębokości modulacji i częstotliwości sygnału modulującego. Omówiono formy prezentacji wskaźników wahań napięcia.
Wskaźnik P_st opisuje skutek wahań napięcia przejawiający się migotaniem światła. Do pomiaru wskaźnika służy miernik migotania światła (potocznie zwany flickermetrem). Zamodelowano tor sygnałowy miernika oddzielnie dla napięcia wejściowego o modulowanej amplitudzie o modulowanej częstotliwości oraz ze składowymi sub/interharmonicznymi. Dla każdego modelu zbudowano charakterystyki przetwarzania flickermetru i charakterystyki amplitudowe wewnętrznych sygnałów miernika oraz określono przedziały częstotliwości, w których może być odczuwane migotanie światła. Rezultaty badań modelowych porównano z wynikami symulacji numerycznych oraz z wynikami badań laboratoryjnych.
Na podstawie wyników wykonanych analiz porównano wybrane miary wahań napięcia ze względu na: zastosowanie w ocenie jakości energii elektrycznej, możliwości odtwarzania zmienności napięcia, oszacowanie skutków wahań napięcia oraz identyfikację przyczyn zmienności napięcia. Zaproponowano dwie metody identyfikacji uciążliwych (ze względu na generowane wahania napięcia) odbiorników energii elektrycznej: jedną na podstawie analizy zmienności amplitudy wahań δU oraz drugą na podstawie skojarzenia amplitud wahań napięcia δU i zmienności prądów. Przedstawienie tych metod poprzedzono omówieniem m.in.: powstawania i propagacji wahań napięcia w linii zasilającej odbiornik, zmienności napięcia w trakcie załączania i wyłączania odbiornika oraz zmian napięcia w układach trójfazowych. Omówione w rozprawie miary wahań napięcia wykorzystano w badaniach rzeczywistych obwodów zasilania. Zamieszczono przykładowe wyniki pomiarów w czterech obwodach WN, śN i nn.

Wydawnictwo Naukowe PWN ma zaszczyt polecić Państwu najnowszą pozycję z zakresu obronności i bezpieczeństwa poświęconą strzelectwu, autorstwa wybitnego teoretyka i praktyka w tej dziedzinie – profesora dra hab. inż. Jerzego Ejsmonta. Chodzi o nowe wydanie bardzo popularnej na rynku książki zatytułowanej: Balistyka dla snajperów. Praktyczny poradnik. Jest to jej już III wydanie (uaktualnione i rozszerzone). W nowym wydaniu książki będzie można przeczytać m.in., pogłębione, praktyczne informacje dotyczące między innymi: balistyki wewnętrznej, balistyki zewnętrznej, balistyki końcowej, celowników optycznych, termowizyjnych i noktowizyjnych, fizjologii widzenia w warunkach słabego oświetlenia, balistyki zewnętrznej pocisków kal. 22 LR. Jest to uaktualniony, praktyczny i unikatowy poradnik – kompendium wiedzy dotyczące balistyki i strzelectwa. Autorem wydania III poradnika Balistyka dla snajperów (…) jest prof. dr hab., inż. Jerzy A. Ejsmont: - prof. Politechniki Gdańskiej,kierownik Zakładu Pojazdów Wydziału Mechanicznego PG - poza mechaniką wykłada m.in. BROŃ I BALISTYKĘ, TECHNIKI PRZETRWANIA - od lat szkoli snajperów wojskowych i policyjnych w PL i UE - jest wielokrotnym medalistą i zwycięzcą zawodów „LONGSHOT”, „Sniper Mission”, „Tactical Sniper”, a także jest nadal czynnym strzelcem sportowym. Publikację tę kierujemy przede wszystkim do strzelców sportowych, snajperów, strzelców wyborowych wojska i policji, myśliwych oraz osób interesujących się bronią palną. Równocześnie publikacja weszła już do kanonu lektur obowiązkowych na kierunkach uczelni z wykładanymi przedmiotami dotyczącymi obronności, balistyki oraz na profesjonalnych kursach strzeleckich, jako główny podręcznik balistyki.

BIM to najgorętszy temat światowego budownictwa ostatnich lat. Ta nowoczesna, zyskująca w wielu krajach popularność metodologia realizowania inwestycji budowlanej, pozwala budować efektywniej i w sposób bardziej ekologiczny.
Skrót BIM jest najczęściej obecnie rozwijany jako Building Information Model, czyli Model Informacyjny (Cyfrowy) Budynku. Natomiast u źródeł określenia BIM (czyli innowacyjnej technologii cyfrowego budownictwa) leży określenie Building Information Modeling, czyli Modelowanie Informacji o Budynku. Spotyka się również rozwinięcie skrótu BIM jako Building Information Management, czyli Zarządzanie Informacją o Budynku. Model Informacyjny (Cyfrowy) Budynku to nic innego jak baza informacji. A „Modelowanie Informacji o Budynku” to proces pozwalający zbierać, modelować i zarządzać tą informacją.
Należy przy tym pamiętać, że słowo „building” nie oznacza tylko typowego budynku. BIM dotyczy dowolnego obiektu budowlanego: kubaturowego (budynki mieszkalne, biurowce, czy szpitale), liniowego (drogi, autostrady, linie kolejowe, sieci przesyłowe naziemne i podziemne), przemysłowego (instalacje i ciągi technologiczne wraz z infrastrukturą), mostów, wiaduktów czy lotnisk.
Czyli BIM nie dotyczy tylko budynków, ale wszystkich obiektów budowlanych.
Często za Jerniganem (Jernigan, 2008) spotyka się określenie „duży BIM” gdy mówimy o Modelu Cyfrowym, lub „mały BIM” gdy mówimy o Zarządzaniu Informacją. Model Cyfrowy to baza danych, która powinna zwierać wszystkie informacje opisujące dany obiekt budowlany: dane geometryczne, cechy fizyczne, cechy funkcjonalne, dane kosztowe, parametry techniczne, dane konieczne do zapewnienia konserwacji wyposażenia obiektu, dane dotyczące zapotrzebowania na media, itd.
BIM to też proces, dzięki któremu w komputerze powstaje wirtualny model planowanego lub istniejącego obiektu budowlanego. Na etapie projektowania model ten jest wykorzystywany do różnorodnych analiz, przeprowadzenia symulacji budowy (dla obiektów nowych) lub remontów (dla obiektów istniejących). Dzięki modelowi można zaprojektować efektywną i efektowną architekturę oraz przewidzieć jej wpływ na proces budowy lub parametry użytkowe obiektu.


BIM to również zmiana relacji inwestor–projektant–wykonawca, czyli nowy wymiar współpracy wszystkich stron zaangażowanych w realizację inwestycji budowlanej. Ponieważ BIM jest stosunkowo nową metodologią, która w Polsce dopiero „raczkuje”, ilość dostępnych materiałów w języku polskim jest bardzo ograniczona, stąd pomysł na napisanie tej książki.
Pozycja ta jest skierowana do wszystkich uczestników procesu budowlanego – projektantów, wykonawców i inwestorów, a w szczególności do przedstawicieli inwestora publicznego. Naszym celem jest dostarczenie podstawowych informacji o BIM, które umożliwią uruchomienie inwestycji publicznej zgodnie z tą metodologią, z uwzględnieniem obowiązującej w Polsce ustawy „Prawo zamówień publicznych” oraz związanych z nią innych dokumentów i regulacji.
W kolejnych rozdziałach znajdziecie Państwo omówienie najważniejszych zagadnień związanych z BIM oraz pokazanie podstawowych rozwiązań stosowanych podczas wdrożenia. Książka wskazuje reguły, które powinno się stosować podczas realizacji projektu zgodnie z metodologią BIM i uczulić na potencjalne niebezpieczeństwa.
Książka ma charakter przystępnego poradnika skierowanego do osób praktycznie funkcjonujących w środowisku BIM. Wytyczne opisane w książce są autorską adaptacją do warunków polskich standardów zagranicznych, wraz obszernym komentarzem i case study głównych problemów, na które w praktyce napotyka się we wdrożeniu BIM.

Jest to nowoczesny podręcznik, w którym kompleksowo omówiono:
podstawy termodynamiczne chłodnictwa
czynniki chłodnicze i chłodziwa
substytucję czynników chłodniczych
układy techniczne stosowane w urządzeniach służących do obniżania temperatury
konkretne rozwiązania wykorzystywane w budowie maszyn, aparatury i instalacji chłodniczych oraz klimatyzacyjnych, a także chłodni.
Książka polecana studentom kierunku chłodnictwo i klimatyzacja oraz specjalistom z branży chłodniczej i klimatyzacyjnej.

Plik pdf uniemożliwia przeszukiwanie i kopiowanie tekstu