04_2018

OD REDAKCJI 

Drodzy Czytelnicy, 

z wielką przyjemnością przekazujemy w Wasze ręce kolejny numer naszego 

magazynu. Szczególne wyrazy wdzięczności należą się tym, którzy 

przyczynili się do jego powstania. Fakt, że otrzymujemy od Was 

wiele wspaniałych artykułów, jest dla nas czymś bardzo istotnym. 

To pokazuje nam, że poza czytaniem Poliforum, chcecie również angażować 

się w jego tworzenie. Naprawdę jesteśmy z tego powodu 

bardzo dumni. 

Dziękujemy Wam za to, że jesteście z nami i że tak jak my widzicie 

w tym projekcie głębszy sens, jakim jest piękno prowadzenia współpracy 

między studentami branży budownictwa, architektury i inżynierii 

środowiska. Razem możemy osiągnąć o wiele więcej. 

Jeżeli chcecie być na bieżąco z tym, co się u nas dzieje i pragniecie 

przyłączyć się do współtworzenia kolejnych numerów, zachęcamy 

do odwiedzania naszej strony internetowej www.poliforum.com.pl 

oraz naszego fanpage’a na Facebooku. 

Tymczasem serdecznie zapraszamy do udania się w czytelniczą 

podróż po naszym świeżo wydanym numerze. 

Angelika Józefiak 

Z-ca redaktora naczelnego 

MAGAZYN STUDENCKI „POLIFORUM” 3

ZESPÓŁ REDAKCYJNY 

Redaktor naczelny: 

Dawid Sinacki 

Z-ca redaktora naczelnego: 

Angelika Józefiak 

Redakcja i edycja: 

Karolina Filipiak 

Monika Ossig 

Natalia Szczepaniak 

Korekta: 

Stanisław Karl 

Lidia Ranke 

Joanna Wiśniewska 

Grafika: 

Monika Ossig 

Foto: 


Piotr Malewski 

Strona interetowa: 

Kinga Katafoni 

Krystian Katafoni 


SPIS TREŚCI 

AKTUALNOŚCI 6 

NAJWYŻSZE BUDYNKI ŚWIATA W BUDOWIE 7 

WYDARZENIA 10 

BUDMIKA’18 11 

WYWIAD 12 

Z DYREKTOREM ORAZ ZASTĘPCĄ DYREKTORA 14 

DZIAŁU PROJEKTOWEGO FIRMY PEKABEX 

ARCHITEKTURA 19 

BRUTALIZM - KOCHAĆ CZY NIENAWIDZIĆ? 20 

BUDOWNICTWO 24 

FOTOWOLTAIKA W BUDOWNICTWIE 25 

BŁĘDY WYKONAWCZE JEDNĄ Z PRZYCZYN 28 

AWARII KONSTRUKCJI STALOWYCH 

LEKKIE PRZEKRYCIA DACHOWE 32 

INŻYNIERIA ŚRODOWISKA 39 

WIATR JAKO ŹRÓDŁO ENERGII 40 

PRZEGLĄD WYMIENNIKÓW CIEPŁA 42 

CIEKAWOSTKI 49 

JAJKO CZY KURA? 50 

BIBLIOGRAFIA 51 

GRAFIK I ZDJĘĆ 


AKTUALNOŚCI 

Lotnisko Chopina (Okęcie) w Warszawie, fot. Angelika Józefiak

AKTUALNOŚCI 

NAJWYŻSZE BUDYNKI ŚWIATA W BUDOWIE 

Od kilkunastu lat można zauważyć tendencję do wznoszenia coraz to wyższych budynków. Jest to szczególnie 

widoczne w wielkich metropoliach, znajdujących się we wschodniej części globu. Postęp technologiczny, 

nowe, trwalsze materiały budowlane, brak miejsca w centrach miast oraz chęć zdobywania nieba 

przyczyniły się do tego, że osiągnięcie konstrukcyjnej wysokości 1000 m staje się możliwe. Poniżej przedstawiamy 

listę ośmiu najwyższych drapaczy chmur, które są w trakcie realizacji. 

1 

Nazwa: Jeddah Tower 

Miejsce: Dżudda, Arabia Saudyjska 

Projekt: Adrian Smith 

Wysokość: 1008 m 

Rozpoczęcie budowy: 2013 rok 

Planowane zakończenie budowy: 2021 rok 

Ciekawostka: Jeżeli zostanie ukończony, będzie 

on najwyższym budynkiem na świecie 

oraz pierwszym w historii przekraczającym 

wysokość 1 km. 

2 

Nazwa: PNB 118 Tower 

Miejsce: Kuala Lumpur, Malezja 

Projekt: Fender Katsalidis Architects 




Ciekawostka: Budynek będzie najwyższym tego typu obiektem 

w Malezji. 

3 

Nazwa: Greenland Center 

Miejsce: Wuhan, Chiny 

Projekt: Adrian Smith and 

Gordon Gill Architecture 




Ciekawostka: Na 610. metrze, zaplanowano powierzchnię 

użytkową, co sprawia, że wieżowiec ten, będzie posiadał najwyżej 

położone tego typu piętro na świecie. 


4 

Nazwa: Rama 9 Super Tower 

Miejsce: Bangkok, Tajlandia 

Projekt: Architects 49 Ltd 




Ciekawostka: Drapacz chmur będzie najwyższym 

budynkiem w Tajlandii. Osiągnie on dwukrotnie 

większą wysokość od aktualnie posiadającego ten 

tytuł wieżowca MahaNakhon (314 m). 

5 

Nazwa: Goldin Finance 117 

Miejsce: Tiencin, Chiny 

Projekt: P & T Group 




Ciekawostka: Budynek jest niezwykle smukły, a jego stosunek 

wysokości do szerokości wynosi 9,5. Jego zwieńczeniem 

jest atrium w kształcie diamentu, w którym znajdować się 

będzie obrotowy taras widokowy i restauracja. 

6 

Nazwa: Global Financial Center Tower 1 

Miejsce: Shenyang, Chiny 

Projekt: Atkins 




Ciekawostka: Na wysokości 518 metrów zaprojektowano 

gigantyczną kulę o średnicy 50 metrów, 

nazywaną „perłą”, która jest symbolem 

luksusu i mądrości. 


7 

Nazwa: Tianjin CTF Finance Centre 

Miejsce: Tiencin, Chiny 

Projekt: Skidmore, Owings & Merrill LLP 




Ciekawostka: Aerodynamiczny kształt budynku znacznie 

zmniejsza zjawisko powstawania wirów wiatru, zakłócając 

wszelkie wywoływane nim siły rezonujące. 

8 

Nazwa: Skyfame Center Landmark Tower 

Miejsce: Nanning, Chiny 

Projekt: Nieznany 




Ciekawostka: Wieżowiec w swoim wnętrzu 

będzie posiadać dużo zieleni w postaci 

„zielonych ścian”, których wysokość osiągnie 

kilkaset metrów. Zaprojektowano je w celu 

oczyszczania powietrza. 

Autor artykułu: 

Szymon Rzeszowski 

Politechnika Poznańska 

Bibliografia: 

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_future_tallest_buildings 

[2] http://www.skyscrapercenter.com/building/jeddah-tower/2 

[3] http://www.skyscrapercenter.com/building/pnb-118/10115 

[4] http://www.skyscrapercenter.com/complex/1092 

[5] http://www.skyscrapercenter.com/building/grand-rama-9-tower/17620 

[6] http://www.skyscrapercenter.com/building/goldin-finance-117/73 

[7] http://www.skyscrapercenter.com/building/global-financial-center-tower-1/15655 

[8] http://www.skyscrapercenter.com/building/tianjin-ctf-finance-centre/310 

[9] http://www.skyscrapercenter.com/building/skyfame-center-landmark-tower/17044 


WYDARZENIA 

Wieżowce w Toronto, fot. Piotr Malewski

BUDMIKA’18 

W dniach 19-20. kwietnia 2018 na Politechnice Poznańskiej odbyła się 

już czwarta edycja największej w Polsce Ogólnopolskiej Studenckiej Konferencji 

Budowlanej Budmika 2018. Budmika jest wspaniałą okazją 

do spotkań studentów i doktorantów chcących wciąż poszerzać swoją 

wiedzę związaną z szeroko pojętym budownictwem. Jest to także możliwość 

do nawiązania kontaktów, wymiany doświadczenia i integracji międzybranżowej 

przyszłych inżynierów. W trakcie dwóch dni konferencji 

nie tylko wysłuchaliśmy referatów przygotowanych przez naszych uczestników, 

ale braliśmy również udział w licznych wydarzeniach towarzyszących. 

Atrakcji nie zabrakło i każdy znalazł coś dla siebie. 

OGÓLNOPOLSKA STUDENCKA 

KONFERENCJA BUDOWLANA 

Organizatorzy: 




Hala w Sampolnie

WYWIAD

WYWIAD 

Z DYREKTOREM ORAZ ZASTĘPCĄ DYREKTORA 

DZIAŁU PROJEKTOWEGO FIRMY PEKABEX 

Mamy przyjemność rozmawiać z panem Marcinem 

Luberem – dyrektorem działu projektowego 

firmy PEKABEX oraz z jego zastępcą panem Łukaszem 

Majchrzakiem. Zanim przejdziemy do kwestii 

związanych typowo z podległym Panom działem, 

czy mogliby nam Panowie przedstawić ogólny 

zarys tego, czym zajmuje się Wasza firma? 

W czym się specjalizuje? Od czego to wszystko się 

zaczęło? 

Marcin Luber (ML): Nasza firma zajmuje się szeroko 

rozumianą prefabrykacją – od projektów 

budowlanych po projekty wykonawczowarsztatowe 

konstrukcji najczęściej prefabrykowanych, 

ale też i stalowych. Mamy własne zakłady 

produkcyjne w czterech lokalizacjach. Oferujemy 

także transport i montaż naszych elementów. 

Zdarza się, jak na przykład w przypadku generalnego 

wykonawstwa, że tworzymy projekt 

od A do Z, to znaczy od stworzenia projektu 

aż po uzyskanie pozwolenia na użytkowanie. 

Od czego się wszystko zaczęło? Właściwie 

nie wiem, od czego, ponieważ przyszedłem tu 

trochę później. Firma ma już 40 lat, a ja pracuję 

w niej średnio od 10 lat i od tego czasu mam realny 

wpływ na to, jak ten dział wygląda i w którą 

stronę dąży firma. 

Jak już wcześniej wspominałyśmy, na sukcesy firmy 

PEKABEX pracuje kilka działów. Prosimy 

o przybliżenie zakresu obowiązków, jakie każdy 

z nich wypełnia. 

ML: Zacznijmy od działu sprzedaży Ten dział służy 

radą i jest w stanie wycenić każdą inwestycję – nie 

tylko prefabrykaty, także konstrukcję stalową, 

konstrukcję monolityczną. Po podpisaniu umowy 

następuje prezentacja kontraktu.— Następnie zadanie 

przechodzi od razu do kilku działów, 

w szczególności do działu projektowego i działu 

realizacji. 

Dział realizacji czuwa nad całością procesu, czyli 

spina wszystkie działy: dział projektowy zajmuje 

się zaprojektowaniem konstrukcji, logistyka zamawia 

nasze materiały, produkcja—produkuje ustalone 

elementy. Dzięki transportowi jesteśmy 

w stanie zawieźć elementy na budowę, gdzie następuje 

montaż. 

Interesującą sprawą wydaje się być również Centrum 

Badań i Rozwoju PEKABEX. Nasi czytelnicy 

z chęcią dowiedzieliby się czegoś na temat jego 

funkcjonowania – możemy liczyć na kilka słów dotyczących 

idei powstania tego Centrum? 

ML: Centrum Badań i Rozwoju powstało z zapotrzebowania, 

które pojawiło się wewnątrz działu 

projektowego oraz wewnątrz firmy. Wiązało się 

najczęściej z produktami nietypowymi, czyli rozwiązaniami, 

które chodzą nam po głowie, a nie 

mają szansy zaistnieć z uwagi na to, że do przeprowadzenie 

całego procesu myślowego projektowania 

potrzeba – przede wszystkim – czasu. Więc 

wyodrębniliśmy z naszego działu komórkę CBiR, 

która wprowadza w życie nasze pomysły. A tych 

pomysłów jest sporo. 

Zakład PEKABEX w Poznaniu—centrala. 


Łukasz Majchrzak (ŁM): Przedmiotem naszych 

badań są na tyle nowe materiały że jeszcze nie 

powstały normowe zapisy czy też publikacje pomagające 

wyznaczyć właściwości fizyczne 

w związku z tym chcemy wypracować własne 

opnie na temat ich zastosowania i sposobów wymiarowania. 

Jedną z większych inwestycji jakie 

chcemy zrealizować, jest stworzenie stanowiska 

badawczego do poprzecznego zginania elementów. 

ML: Będziemy je wykorzystywać do badania 

na zginanie i na ścinanie elementów żelbetowych. 

Czy to będą słupy, belki czy płyty HC to 

jest w sumie obojętne, gdyż wielkość tego stanowiska 

badawczego pozwoli nam na zginanie wielkogabarytowych 

elementów bardzo dużymi siłami. 

Mam na myśli na przykład dźwigary trzydziestometrowe 

lub szesnastometrowe płyty kanałowe, 

które jesteśmy w stanie zniszczyć przy pomocy 

siłowników. Wszystko w tym procesie będzie 

oprogramowane, co znaczy, że będziemy 

w stanie online widzieć, jaką siłę przykładamy 

i co się ze sprawdzanym elementem dzieje. 

Hala CLIP w Swarzędzu. 

Jakiego typu obiekty są realizowane najczęściej 

przez Waszą spółkę? 

ML: Najczęściej realizujemy hale przemysłowe, 

budynki biurowe oraz mieszkalne. Można powiedzieć, 

że na te budynki składają się słupy, belki, 

płyty kanałowe, więc to jest główny trzon naszej 

produkcji. Na rynku szwedzkim mamy silnie 

ugruntowaną pozycję, natomiast na rynku polskim 

dopiero się zadomawiamy, czego efektem 

jest nasz projekt na ulicy Jasielskiej w Poznaniu 

(zajmuje się nim właśnie nasz dział projektowy), 

w którym całe osiedle składające się z sześciu - 

budynkow tworzymy od fundamentów aż po izolacje 

na ścianach. 

Hala w budowie. 

Które z Waszych prefabrykatów cieszą się największym 

powodzeniem na rynku polskim, a które 

na zagranicznym? 

ML: Największym powodzeniem cieszą się nasze 

dźwigary sprężone, 24-metrowe oraz wymiany, 

a także słupy, Na rynku szwedzkim podstawą 

są głównie ściany i stropy z płyt HC lub z płyt pełnych 

sprężonych oraz płyty typu filigran. 

Który z projektów uznaliby Panowie za najbardziej 

innowacyjny? 

ML: Myślę, że najbardziej innowacyjnym elementem 

jest ściana trójwarstwowa, która w Szwecji 

przeżywa swój renesans i tam się buduje tylko 

z takich ścian. Natomiast w Polsce ona jest dopiero 

wprowadzana, więc wymaga całego procesu 

przekonywania inwestora i klienta do budownictwa 

prefabrykowanego, a w szczególności do ścian 

trójwarstwowych prefabrykowanych. To raczkujący, 

ale dobry kierunek. Jeżeli my, Polacy, chcemy 

nadrobić jakieś zaległości z lat poprzednich i jednocześnie 

spełnić wymagania ludzi chcących 

mieszkać bezpiecznie, w miarę tanio i przyjemnie, 

to budownictwo prefabrykowane, które montuje 

się bardzo szybko i produkuje się bardzo szybko, 

spełnia te wymagania. 

ŁM: Możemy się także pochwalić naszym dość nowym 

produktem jakim jest ściana 3-warstwowa 

z elewacją ceglaną, którą często wykorzystujemy 

na rynku skandynawskim. Produkujemy też ściany 

otynkowane i malowane, które są dostarczane 

(razem z oknami i parapetami) na budowę co znacząco 

przyspiesza proces wznoszenia obiektu i wymaga 

bardzo małych nakładów przy pracach wykończeniowych 

gdyż unikamy w tym wypadku 

np. rusztowań. Ściany nie wymagają praktycznie 

żadnej obróbki, oprócz, fugowania, co można wykonać 

przy użyciu zwyżek. 


A teraz, zgodnie z zapowiedzią, przejdźmy 

do spraw związanych konkretnie z działem projektowym. 

Jak wygląda system pracy w takim dziale? 

Z ilu osób składa się ta “sekcja’’? 

ML: Posiadamy w Polsce pięć biur: w Gdańsku, 

Poznaniu, Bieslko-Białej, Mszczonowie i Łodzi. 

Największym biurem jest oddział tutaj, w Poznaniu. 

Łącznie projektantów zatrudnionych w firmie 

PEKABEX jest około 100 – 120. Współpracujemy 

na stałe z wieloma firmami, w których wynajmujemy, 

a raczej wypożyczamy ich pracowników, 

to będzie kolejne 80 osób. Razem będzie 

około 200 osób. 

Po prezentacji kontraktu przydzielamy określoną 

grupę pracowników do realizacji zadania, wystarczającą, 

aby praca mogła odbywać się w sposób 

zaplanowany i bezpieczny. Najczęściej w jej skład 

wchodzą projektant, asystent projektanta i grupa 

kreślarzy. 

ŁM: Czasem stosujemy schemat gdzie jest jeden 

lider, który wyznaczony jako kontakt do klienta 

ma pod sobą projektantów i kreślarzy, a czasami 

jest to tylko projektant pełniący również rolę lidera, 

który jednocześnie kontaktuje się z klientem 

i projektuje obiekt. 

Wybór sposobu prowadzenia projektu zależy 

najczęściej od wielkości tematu. Jeśli jest to grupa 

6-7 osobowa najczęściej jest to jedne projektant 

w przypadku projektów które angażują 

większą liczbę osób staramy się podzielić zadania 

(np rozdzielić obiekt na 2 części) i wyznaczyć 

osobę do koordynacji całości. 

Domyślamy się, że firma PEKABEX tworzy wiele 

wspaniałych obiektów budowlanych, ale który 

z nich, według Panów, jest taką perełką? Jaki projekt 

był na tyle spektakularny, że zostanie na długo 

w Panów pamięci? 

ML: Do każdego z projektów podchodzimy z takim 

samym zaangażowaniem. Myślę, że możemy się 

pochwalić dużą skalą trudności tematów. Mianowicie 

jednym z bardziej trudnych, które realizowaliśmy 

w ostatnim czasie, był szpital w Göteborg, 

z uwagi na wiele czynników: po pierwsze, była to 

konstrukcja, która musiała być liczona w trzeciej 

klasie w konsekwencji zniszczenia, po drugie – 

na każdym piętrze była inna funkcja, 

trzecie – obiekt był w całości prefabrykowany, 

czwarte – konstrukcja nośna słupów była zaprojektowana 

w postaci słupów zespolonych. Był wymagający 

i trwał powyżej roku. Mieliśmy jednak 

projekt, którego realizacja trwała około dwóch lat 

i teraz ponownie mamy podobny, ale są też tematy, 

które choć trwają miesiąc, są wyjątkowo trudne. 

ŁM: Myślę, że może zainteresować wszystkich 

fakt, że projektowaliśmy takie obiekty jak dworce 

PKP, m. in. dworzec w Poznaniu i Łodzi. Projektowaliśmy 

również obiekty sportowe taki 

jak stadiony – Narodowy, Gdański i Wrocławski. 

Jeżeli chodzi o rynek zagraniczny, to myślę, 

że możemy się pochwalić spalarnią odpadów pełniącą 

funkcje elektrowni, którą budowaliśmy klika 

lat temu jak również kilkoma osiedlami które udało 

się nam zaprojektować i wybudować na 

w Szwecji. Mamy nadzieję że i w Polsce prefabrykowane 

budownictwo mieszkaniowe wróci 

do łask. 

Pozostając przy pytaniach rankingowych. Który 

z projektów wydawał się Panom najbardziej pracoi 

czasochłonny? Może był taki, który 

wymagał nanoszenia jakichś większych zmian 

w trakcie realizacji. 

Zakład PEKABEX w Gdańsku. 

ML: Każdy temat wymaga od projektanta tego, 

że musi podchodzić do tematu z otwartą głową 

i większość życzeń inwestora próbować okiełznać 

razem z architektem. Takich tematów jest u nas 

większość, charakteryzują się tym, że zmiany 

są wprowadzane tak często, że czasami brakuje 

rewizji w tabelkach. 


Jak wiele realizacji ma na swoim koncie firma 

PEKABEX poza granicami naszego kraju? Co to za 

obiekty i gdzie się znajdują? 

ML: Jak już wspomnieliśmy, poza granicami naszego 

kraju budujemy głównie w Szwecji – jest to 

10-15 projektów w roku, dzięki którym na rynku 

szwedzkim istniejemy – a także częściowo kiedyś 

w Norwegii i jest to głównie budownictwo mieszkaniowe. 

Czy mogliby Panowie, jako doświadczeni pracownicy 

branży budowlanej, podzielić się jakimiś 

wskazówkami z przyszłymi konstruktorami czy 

kierownikami budowy? Na co studenci powinni 

zwrócić uwagę podczas tych kilku lat nauki na 

uczelni? Nad czym powinni się najbardziej skupić? 

Pewnie nie ma jednej słusznej recepty na wszystko, 

ale być może znajdzie się coś, co pomoże lepiej 

przejść przez drogę edukacji. 

ML: Każdy z pracowników firmy PEKABEX w dziale 

projektowym musi zdać test. Test, któy polega 

na sprawdzeniu, w jaki sposób rozumie, np. mechanikę 

budowli. Jest to spowodowane tym, 

że chcemy się czuć bezpiecznie zatrudniając daną 

osobę. Absolwent po pięciu latach studiów musi 

wiedzieć, w którą stronę przebiega wykres momentów, 

gdzie jest rozciąganie dołem, gdzie jest 

rozciąganie górą w przypadku prostych schematów 

statycznych. Ta wiedza wpływa w bezpośredni 

sposób na bezpieczeństwo tego, co później 

projektujemy, jak w przypadku schodów ze 

spocznikiem, które są bardzo często źle zaprojektowane 

– pręty muszą znajdować się w określonych 

lokalizacjach, bo w przeciwnym wypadku 

nie działają, więc bardzo łatwo o pomyłkę. 

Jeżeli chce się być projektantem, to moim zdaniem 

należy się skupić w szczególności na mechanice 

budowli, na fizyce, na matematyce, gdyż 

to bardzo później pomaga. Jeżeli chce się wykonywać 

prace związane z kreśleniem rysunków, to 

wtedy nie jest aż tak wymagane, aczkolwiek od 

kreślarzy, z którymi współpracujemy, oczekujemy, 

że będą wiedzieć, po której stronę narysować 

np. pręty rozciągane, czy one są we wsporniku 

górą czy dołem. 

ŁM: Osoba myśląca o pracy w biurze projektowym 

powinna skupić się także na geometrii wykreślnej, 

gdyż wyobraźnia przestrzenna jest bardzo 

potrzebna w tym zawodzie. Podczas rozmowy 

kwalifikacyjnej sprawdzamy także tą umiejętność 

– prosimy np. o narysowania słupa 

ze wspornikami w aksonometrii np. wojskowej. 

Często tego typu pytania sprawiają dużą trudność. 

Firma PEKABEX organizuje wiele warsztatów oraz 

spotkań dla studentów. Czego mogą się oni nauczyć 

i dowiedzieć podczas takich spotkań? Dlaczego 

warto na nie przyjść? Jak wygląda przebieg Waszych 

wizyt na uczelniach? 

ML: Staramy się być blisko studentów. W związku 

z czym na każde zaproszenie politechniki czy innej 

wyższej lub średniej uczelni odpowiadamy pozytywnie. 

Staramy się wcześniej wybadać, jaki temat 

jest interesujący dla odbiorców i robimy czy to 

wykłady na temat budownictwa mieszkaniowego, 

czy na temat jakichś zagadnień projektowych 

związanych z projektowaniem typowych elementów 

halowych. Jesteśmy zawsze otwarci na to, aby 

edukacja, którą PEKABEX chce szerzyć wśród studentów, 

przyniosła później pożądany pozytywny 

efekt, a także żeby inwestorzy i projektanci nie 

bali się prefabrykacji. 

ŁM: Warsztaty najczęściej organizujemy w formie 

działań praktycznych – formułujemy od 5 do 10 

zadań, które studenci muszą rozwiązać w określonym 

czasie. Zadania dotyczą często mechaniki budowli, 

znajomości zasad zbrojenia jak również 

podstaw wytrzymałości materiałów. Oczywiście 

kończąc każde z pytań podajemy poprawne rozwiązanie. 

W naszej opinii jest to dobry sposób aby 

studenci mogli zobaczyć czego mogą się spodziewać 

na rozmowach kwalifikacyjnych i czego będzie 

od nich wymagał ich przyszły zawód. 

Pracownicy firmy PEKABEX. 


Czy na chwilę obecną posiadacie jakieś oferty stażu/praktyki 

dla studentów czy też absolwentów 

budownictwa? 

ML: Raczej to uczelnia najczęściej zwraca się 

do nas z pytaniem, czy my wyrażamy zgodę, aby 

studenci w jakichś określonych terminach odbywali 

staż w naszej firmie. Najczęściej się zgadzamy, 

zapraszając nie tylko do działu projektowego, 

ale też działów montażu, realizacji, nawet do 

fabryki. Zawsze przyjmiemy kogokolwiek, kto 

chce się czegoś nauczyć. Oczywiście jest 

to znacznie trudniejsze, gdy zatrudniamy studenta 

z drugiego roku studiów na trzy miesiące… 

Jeśli korzysta z Abaqusa, potrafi obsługiwać program 

Dlubal czy inny program obliczeniowy 

i perfekcyjnie zna Autocada, to oczywiście, 

że ten staż może u nas odbyć. W przeciwnym 

wypadku, nie okłamujmy się, postaramy się pobieżnie 

zaznajomić studenta ze specyfiką naszej 

pracy, ale wyjdzie od nas bez jakichś szczególnych 

osiągnięć, którymi będzie się mógł poszczycić. 

W naszym zawodzie nabranie doświadczenia 

wymaga kilku lat, a nie trzech miesięcy. 

ŁM: Ale zatrudniamy też często studentów trzeciego 

i piątego roku, więc zapraszamy na rozmowy. 

Kilku naszych obecnych pracowników to właśnie 

stażyści lub absolwenci ostatnich roczników. 

ML: Jesteśmy bardzo otwarci i zapewniamy elastyczne 

godziny pracy. Możliwa jest praca także 

na pół etatu, wszystko w zależności od potrzeb. 

Jesteśmy w stanie zatrudnić studenta na czwartym 

bądź piątym roku na 3–4 dni w tygodniu, 

gdy najczęściej 1–2 dni w tygodniu ma jeszcze 

zajęcia na uczelni. Tak zatrudnieni są na ostatnim 

roku lub semestrze, po którego ukończeniu podpisujemy 

z nimi umowę na pełen etat. 

W jaki sposób można aplikować do Waszej firmy? 

Czego najbardziej wymaga się od potencjalnego 

kandydata? 

Pewnie jak każda dobra firma stawiacie na rozwój 

swoich pracowników. Mogliby Panowie pokrótce 

przedstawić przykłady szkoleń czy kursów przygotowanych 

dla Waszej kadry? 

ML: Wewnątrz naszego działu organizujemy kursy 

najczęściej związane z programami obliczeniowymi, 

ale także uczestniczymy w szkoleniach, na których 

można zobaczyć nowoczesne projektowanie 

w technologii BIM. 

ŁM: Zdecydowaliśmy się również w ostatnim czasie 

na kurs Revita aby sprawdzić możliwości oprogramowania 

jakie udostępnia rynek. Nasi pracownicy 

uczestniczą również w szkoleniach organizowane 

przez politechniki lub izby budowlane, jak 

choćby ostatnia konferencja która odbyło się 

w Szczyrku, „XXXIII OGÓLNOPOLSKIE WARSZTATY 

PRACY PROJEKTANTA KONSTRUKCJI” . Firma również 

organizuje zajęcia językowe dla zainteresowanych 

pracowników, obecnie jest to język angielski, 

niemiecki i szwedzki. 

ML: Stawianie na rozwój swoich pracowników wynika 

ze świadomości, w jaki sposób kształci się kadry, 

w jaki sposób uczelnie kształcą inżynierów. 

Osoby, które przychodzą do nas, zdobywają doświadczenie 

z biegiem czasu lub z projektami. Preferujemy 

proces, w którym każda osoba dostaje 

tematy z różnych dziedzin – to znaczy raz halę, 

innym razem budownictwo mieszkaniowe, a później 

budownictwo mostowe. W okresie pięcioletnim, 

te osoby, które oczywiście chcą, mogą zdobyć 

pełne doświadczenie wielobranżowe, związane 

z prefabrykacją, ale także z generalnym wykonawstwem,. 

Nasza firma daje też możliwość uprawnień, 

co jest na pewno dla wielu interesujące. 

Wywiad przeprowadziła: 


ML: Można aplikować w dowolny sposób. Można 

nawet przyjść. My przeprowadzimy krótką rozmowę 

kwalifikującą. Wymagamy znajomości mechaniki 

budowli i najlepiej żelbetu, kilku zapisów 

z normy i przestrzennego rozumienia konstrukcji. 


ARCHITEKTURA 

Wieżowce w Toronto, fot. Piotr Malewski

BRUTALIZM 

KOCHAĆ CZY NIENAWIDZIĆ? 

Jedni widzą brutalistyczną architekturę jako 

piękną w swojej prostocie i surowości, inni najchętniej 

zrównaliby ją z ziemią, uważając 

za „gwałt na przestrzeni”. 

Brutalistyczna architektura znajduje się obecnie 

w fazie odrodzenia. Jednak ten entuzjazm dla 

starych brutalistycznych budynków nie przełożył 

się na żadne rzeczywiste pragnienie, aby masowo 

rozpocząć budowanie mieszkań w tym stylu. 

Po tak wielu latach bycia brzydkim i nieludzkim, 

dlaczego brutalizm jest teraz doceniany? 

Czy chodzi po prostu o surowe piękno budynków, 

czy może jest to nostalgia za epoką powojenną 

i jej zaangażowaniem w politykę mieszkaniową, 

zwłaszcza, że współcześnie wiele metropolii 

znajduje się w kryzysie mieszkaniowym. 

50. XX wieku. Jednak stał się on szerzej stosowany 

dopiero po tym, jak brytyjski krytyk architektury 

Reyner Banham w 1966 roku zatytułował swoją 

książkę: The New Brutalism, używając tego określenia 

w celu zidentyfikowania stylu. 

Brutalizm jako podgatunek modernizmu posiada 

najważniejsze jego cechy. Najlepiej opisują 

go dwie modernistyczne sentencje: „Form follows 

function” Henry’ego Sullivana oraz „Less is more” 

Ludwiga Miesa van der Rohe. Pierwsza wskazuje, 

czym kierowano się, kształtując bryłę budynku, 

druga zaś nawiązuje do minimalizmu, stawiając 

czystą formę ponad ornamentykę. To, co sprawia, 

że brutalizm jest istniejącym oddzielnie stylem, 

to jego monumentalizm oraz surowy charakter 

materiałów użytych do konstrukcji. Najczęściej, 

lecz nie zawsze, był to beton. Budynki zaliczane 

do tego nurtu zbudowane są często również z cegły 

i stali, jak szkoła Hustanton w Norfolk projektu 

Smithnosów. 

Rys. 1. Barbican Centre, Londyn, Chamberlin, Powell 

and Bon, 1982 r. 

Zacznijmy od tego, czym jest brutalizm. Nazwa 

pochodzi od francuskiego określenia brut, 

czyli ‘surowy’, zastosowanego przez francuskiego 

architekta szwajcarskiego pochodzenia 

Le Corubsier’a, w odniesieniu do materiałów 

(beton brut). Para architektów, Alison i Peter 

Smithsonowie prawdopodobnie po raz pierwszy 

zastosowali ten termin dla architektury w latach 

Rys. 2. Szkoła średnia Hunstanton w Norfolk, Alison 

i Peter Smithsonowie, 1949-1954 r. 

Przykładem niezwykłej szczerości w konstrukcji 

jest budynek Rodgera Stevensa w campusie Uniwersytetu 

w Leeds (północna Anglia). W zewnętrz- 


nej strukturze budynku widoczny jest poziom 

podziału na tarasy w salach wykładowych oraz 

podłączenie przewodów wentylacyjnych na każdym 

z pięter. Często można też zauważyć wyodrębnioną 

z bryły budynku klatkę schodową 

lub szyb windowy. 

Brutalistyczna architektura rozwijała się na całym 

świecie od lat 50. do późnych lat 70. XX wieku. 

W tym czasie energia była tańsza niż kiedykolwiek, 

zaczęto interesować się nowymi technologiami 

i materiałami. Dało to impuls do kreatywności 

we wszystkich dziedzinach architektury i spowodowało 

większą konkurencję wśród architektów. 

Powstało mnóstwo ekspresyjnych i monumentalnych 

budowli każdego typu - od siedzib 

rządowych, budynków użyteczności publicznej 

oraz fabryk po budynki mieszkalne. 

Rys. 3. Budynek Rodgera Stevensa, Uniwersytet w Leeds, 

Chamberlin, Powell and Bon, 1970 r. 

Brutalistyczna architektura, choć bardzo 

szczera w konstrukcji, jest niekiedy również ciężka, 

monumentalna i przeskalowana. Te cechy 

idealnie pasowały do budynków rządowych. Miały 

nieść przesłanie, być uosobieniem cech dobrej 

władzy, sprawiać wrażenie stabilnych i godnych 

zaufania. Przykładem może być wniesienie głównej 

bryły budynku na wysokich słupach, co miało 

być niejako alegorią przestrzeni dostępnej jedynie 

dla wąskiej grupy zaufanych pracowników 

instytucji. Usytuowanie bryły powyżej przestrzeni 

publicznej miasta przywodzi również na myśl 

skojarzenia z potęgą i sprawowaniem pieczy nad 

powierzonymi zadaniami. Grube mury banków 

nie stanowią wyłącznie ochrony w sposób dosłowny, 

ale mają działać na naszą podświadomość. 

Rys. 5. Kompleks mieszkalny Habitat 67, Montreal, Kanada, 

Moshe Safdie, 1967 r. 

Koniec brutalizmu nastąpił wraz z kryzysem 

naftowym. Budynki te zużywały dużo energii 

i wraz ze wzrostem jej cen przestały być opłacalne. 

Przed 1970 rokiem nie było żadnych regulacji 

dotyczących energochłonności budynków, przez 

co architekci mieli pełną swobodę projektowania. 

Nie martwili się mostkami cieplnymi, powstałymi 

na przykład w miejscu, gdzie płyta stropowa wystawała 

poza obrys budynku. 

Jedną z ciekawszych postaci w tamtym czasie 

był wspomniany już wcześniej Le Corbusier, a właściwie 

Charles-Édouard Jeanneret-Gris. Stworzył 

nową myśl architektoniczną, która zrewolucjonizowała 

architekturę. Uważał budynki za „maszyny 

do mieszkania”. Jego pomysł na wypełnienie przestrzeni 

zniszczonych po wojnie miast ogromnymi 

wieżowcami mieszkalnymi przyjął się dość szybko 

ze względu na kryzys mieszkaniowy, który wiązał 

się z potrzebą wybudowania jak największej liczby 

mieszkań w jak najkrótszym czasie. 

Rys. 4. Bank of Hawaii, Honolulu, Gruen Associates 

and Wou & Partners, Inc., 1968 r. 


Nierzadko architektura służyła władzy jako narzędzie 

szerzenia ideologii politycznych. Brutalizm 

jest przez wielu nieakceptowany ze względu 

na dwa skojarzenia: niską jakość wykonania oraz 

władzę ingerującą w życie społeczne. 

Rys. 6. Unité d'Habitation (tzn. jednostka mieszkaniowa), 

Marsylia, Francja, Le Corbusier, 1946-1952 r. 

Zaczęto stawiać ogromne budynki oddalone 

od siebie na tyle, aby pozwolić światłu na dotarcie 

do każdego mieszkania. Jednocześnie przestrzeń 

pomiędzy była niewykorzystana. Budynki 

które miały sprzyjać ludziom, stały się antyludzkie 

poprzez swoją skalę. Były jak wielkie „statki 

na morzu zieleni”. 

Również surowe materiały oraz ostre geometryczne 

kształty zdawały się być nieprzystępne 

dla człowieka. Budynki te przypominały statki 

kosmiczne lub elektrownie jądrowe, często nazywane 

były „betonowymi potworami” 

lub „brutalami”. Jakość bywała różna - poziom 

wykonania zależał od przeznaczenia budynku, 

klientów i ich budżetu. 

Rys. 7. Royal National Theatre, Denys Lasdun and Peter 

Softley, 1976 r. 

Ludzie „opętani” nową architekturą chcieli 

burzyć starą, by na jej miejscu zrealizować utopijną 

wizję. Wielu uważa architekturę tego okresu 

za gwałt na przestrzeni. Budynki nie miały się 

zlewać ze sobą, tworząc spójny krajobraz, miały 

się z niego wybijać, pokazując przewagę surowego 

piękna nad „wyrafinowaniem”. 

Pytanie brzmi więc: dlaczego brutalizm powraca? 

W jakiej formie? Dlaczego akurat teraz, kiedy 

cały świat oszalał na punkcie oszczędzania energii? 

Przecież brutalizm narodził się w jej dostatku. 

Być może architektura jest jak moda – przemija, 

a po pewnym czasie wraca w nowej odsłonie. 

Współcześni architekci inspirując się brutalizmem, 

nie odtwarzają go dosłownie, lecz nawiązują 

do jego estetyki. Odnoszą się do przeszłości, 

a zarazem tworzą nową przyszłość. 

Rys. 8. Zdjęcie z Instagrama Steve’a Hodsgona. 

Brutalizm zyskuje coraz większą rzeszę fanów 

na Instagramie. Popularnością cieszą się zdjęcia 

tajemniczych i surowych brył. Autorzy fotografii 

i grafik potrafią w umiejętny sposób uchwycić 

piękno tych brył, rzadko jednak zestawiają 

je z otaczającą rzeczywistością, która zdaje się 

je deklasować. 

Brutalizm znalazł swoje miejsce w popkulturze. 

Pojawiła się dla niego nisza – utwory dystopijne. 

Dystopia wywodzi się z pesymistycznej wizji przyszłości 

opartej na problemach współczesnego 

świata. Przykładem dystopijnego utworu, który 

w swojej scenografi wykorzystuje brutalizm, jest 

film Denisa Villeneuve’a – Blade Runner 2049. 


„betonowych potworów” z całego świata. 

Na stronie www.sosbrutalism.org znajduje się 

również mapa, na której zaznaczone są wszystkie 

skatalogowane egzemplarze. Tylko poprzez wpisanie 

ich na listę naszego dziedzictwa kulturowego 

jesteśmy w stanie uchronić je przed wyburzeniem, 

a nawet zapewnić im utrzymanie. 

Rys. 9. Zdjęcie z planu z Blade Runnera 2049. 

Czy powinniśmy zachować architekturę brutalizmu 

wyłącznie ze względów estetycznych, 

czy też ma ona coś do powiedzenia na rzecz ożywienia 

dyskusji na temat znaczenia walorów wizualnych? 

Tak jak wtedy chciano burzyć stary porządek, 

tak teraz chcemy zrobić to samo z architekturą 

brutalizmu. W obronie przed wymazaniem części 

naszej historii powstała kampania, która za pomocą 

platformy #SOSBRUTALISM łączy ludzi 

z całego świata, chcących zachować to dziedzictwo. 

Skatalogowano tam ponad tysiąc 


Ewa Urbańska 


Bibliografia: 

[1] https://www.youtube.com/watch? 

v=qApKqKqi7sU&t=54s 

[2] https://www.youtube.com/watch?v=7bm115411uE 

[3] https://www.youtube.com/watch?v=uI3ZJMYKcCE 

[4] https://www.youtube.com/watch?v=GapUEKYLE1o 

[5] http://www.sosbrutalism.org/cms/15802395 

Rys. 10. Zdjęcie mapy z SOSBrutalism. 


BUDOWNICTWO 

Dongdaemum Design Plaza w Seulu, fot. Izabela Józefiak

FOTOWOLTAIKA 

W BUDOWNICTWIE 

OBIEKTY BUDOWLANE ZASILANE SŁOŃCEM 

Głównym celem ogniw fotowoltaicznych jest 

przekształcanie światła słonecznego w energię 

elektryczną. Podstawowym surowcem, który wykorzystuje 

się do ich tworzenia jest krzem monokrystaliczny, 

polikrystaliczny lub amorficzny. Sposób 

w jaki działają panele wydaje się prosty: inwerter 

jest odpowiedzialny za zmianę napięcia 

stałego na napięcie niższego rzędu, które zaś będzie 

w stanie naładować akumulatory. 

Te natomiast - połączone szeregowo - zapewniają 

gromadzenie energii. Fotowoltaika ma szerokie 

pasmo zastosowań; jej przykłady odnaleźć możemy 

zarówno w kosmosie (np. zasilanie elektroniki 

sond kosmicznych), jak i na Ziemi (np. w przemyśle, 

w sygnalizacji świetlnej drogowej oraz coraz 

częściej w budownictwie mieszkalnym). 

Rys. 1. Panele fotowoltaiczne. 

Coraz więcej rozmawia się na temat ochrony 

środowiska, dlatego też wzrósł popyt na panele 

fotowoltaiczne, które w żadnym stopniu nie zagrażają 

naszemu otoczeniu. Panele fotowoltaiczne 

są drogim rozwiązaniem, jednakże w Polsce 

istnieje możliwość skorzystania z Programu Operacyjnego 

Infrastruktura i Środowisko 2014-2020, 

który jest w stanie dofinansować dany projekt. 

Należy wspomnieć, że ich zastosowanie całkowicie 

zależne jest od klimatu miejsca, w którym planowana 

jest inwestycja. Zwrot kosztów montażu 

mieści się od kilku do kilkunastu lat, co można porównać 

do żywotności fotoogniw trwającej około 

25-30 lat. W praktyce niemożliwe jest wykorzystanie 

całkowitej energii, która została wytworzona. 

Dużą zaletą jest fakt, że nie potrzeba żadnych pozwoleń 

na montaż takich paneli. 

W Polsce również możemy pochwalić się osiedlami 

z wykorzystaniem systemów fotowoltaicznych. 

Osiedle Słoneczne w Kaźmierzu koło Poznania 

tworzą domy wolnostojące oraz bliźniaki, których 

dachy są wyposażone w ten właśnie system. 

Celem projektu jest zaoszczędzenie kosztów 

za prąd przez mieszkańców. Domy mają całkowicie 

nie podlegać zewnętrznym dostawom energii, 

co sprawia, że projekt jest zdecydowanie innowacyjny. 

Ceny domów w stanie deweloperskim zaczynają 

się od 3,1 tys. zł/m 2 , jednak bardziej opłaca 

się rozważać opcje kupna takiego domu w standardzie 

pod klucz. 

Kolejnym osiedlem, w którym energia powstaje 

przez wykorzystanie słońca, jest osiedle Słoneczniki 

w Dąbrowie pod Poznaniem realizacji firmy 

Covador. Inwestycja również zapewnia całkowitą 

niezależność energetyczną. Poprzez operatora sieci, 

czyli firmę Enea, mieszkańcy mogą nie tylko wy- 


korzystywać energię, ale także sprzedawać jej 

nadwyżki. Czarny kolor paneli Solaris zapewnia 

estetykę budynku i nadaje mu nowoczesny 

styl. Osiedle zaprojektowane jest w taki sposób, 

aby było komfortowe oraz bezpieczne dla każdego 

mieszkańca, a przede wszystkim pozwala 

na znaczne oszczędności. 

Rys. 3. Masdar City - widok z lotu ptaka . 

Rys. 2. Słoneczniki - domy zasilane słońcem w Dąbrowie. 

Przykładem miejsca, w którym opcja ta jest jak 

najbardziej korzystna może być Masdar City, czyli 

miasto w Abu Dhabi, opierające się na budownictwie 

energooszczędnym. Projektując oraz budując 

ten obiekt, inżynierowie musieli spełnić pewne 

wymagania - jednym z nich było niewydzielanie 

przez miasto dwutlenku węgla, aby emisja 

CO2 wynosiła 0%. Kolejnym kryterium była możliwość 

ponownego użycia prawie wszystkich odpadów. 

Można więc stwierdzić, że planowali 

stworzyć miejsce samowystarczalne. Stąd duża 

liczba paneli fotowoltaicznych na dachach budynków 

miasta, która wynosi aż 87 777, a ich 

powierzchnia 22 hektary. Miasto wytwarza około 

17 500 MWh czystej energii elektrycznej rocznie. 

Nie należy też zapomnieć o spektakularnym 

Stadionie Narodowym Kaohsiung w Tajwanie, którego 

stalowa konstrukcja dachu pokryta jest panelami 

fotowoltaicznymi. Ogniwa rocznie potrafią 

wygenerować 1,1 miliona kWh energii. Budowla 

ta w całości zasila się sama, ale także 80% energii 

transportuje do pobliskich domów. Stadion pojemny 

jest na 44 000 miejsc siedzących, z możliwością 

powiększenia do 55 000. Dla porównania 

koszty wybudowania tego obiektu były czterokrotnie 

mniejsze niż koszty wybudowania Stadionu 

Narodowego w Warszawie, z tym, że pojemność 

tego drugiego jest większa. Warto jednak pamiętać, 

że stadion w Kaohsiung jest autonomiczny 

pod względem wytwarzania energii. 

Rys. 4. Dach Stadionu Narodowego w Kaohsiung . 


Ciekawostką jest fakt, że potrzeby człowieka 

wzrastają z roku na rok. Jeżeli się to nie zmieni, 

to w 2050 roku będziemy musieli zaangażować 

teoretycznie jeszcze jedną planetę. Stad wziął się 

program WWF, który ma dążyć do poprawy warunków 

życia ludzkiego, a także naszej planety 

poprzez ekologiczne rozwiązanie i wykorzystanie 

naturalnych zasobów Ziemi. 

Podsumowując, rozwiązanie takie jak system 

fotowoltaiczny może wydawać się drogie - koszt 

wydajnych paneli dla rodziny trzyosobowej i ich 

montaż to około 30 tysięcy złotych. Należy się 

jednak zastanowić, czy ważniejsze nie powinno 

być dla nas to, co będzie dziać się naszej planecie 

za kilkanaście, kilkadziesiąt lat, oraz czy nie warto 

wykorzystywać metod samowystarczalnych i niezagrażających 

życiu. 

Autorzy artykułu: 

Natalia Majorczyk 

Jagoda Gdakowicz 


Bibliografia: 

[1] http://easysolar.pl/ogniwa-fotowoltaiczne-wady-izalety 

[2] https://www.youtube.com/watch?v=TmeI8mbkSpI 

[3] http://slonecznekazmierz.pl/ 

[4] http://sloneczniki.covador.pl/ 

[5] http://www.masdar.ae/en/energy/detail/ 

photovoltaic-pv-solar-power 

[6] https://en.wikiarquitectura.com/building/kaohsiungstadium/ 

[7] http://3obieg.pl/niezwykly-stadion-na-niezwyklejwyspie/ 

[8] Tomasz Błaszczyński – prezentacja „Dachy fotowoltaiczne” 


BŁĘDY 

WYKONAWCZE 

JEDNĄ Z PRZYCZYN 

AWARII KONSTRUKCJI STALOWYCH 

Konstrukcje stalowe cieszą się wysoką popularnością 

jako rozwiązania technologicznomateriałowe 

w budownictwie. Niestety, pomimo wielu 

przykładów realizacji obiektów o konstrukcji stalowej, 

jak również udokumentowanych przykładów 

występowania awarii czy katastrof na przestrzeni 

lat, nie brakuje kolejnych przypadków stanów 

przedawaryjnych czy awarii konstrukcji, często 

w nowobudowanych obiektach. 

Podczas realizacji konstrukcji stalowych 

na placu budowy, występuje szereg czynności, 

dzięki którym z pojedynczych, prefabrykowanych 

w wytwórniach elementów uzyskujemy 

gotową konstrukcję. Głównym zadaniem jest ich 

odpowiednie połączenie wykorzystując połączenia 

śrubowe lub styki montażowe spawane, 

przy których realizacji wykonawcy nie ustrzegają 

się błędów. 

Zdecydowanie trudniejszymi technologicznie 

do wykonania są połączenia spawane, dlatego najczęściej 

wykonywane są w wytwórniach, gdzie 

możliwe jest ich wykonanie przez wykwalifikowaną 

i doświadczoną kadrę w kontrolowanych warunkach 

lub zautomatyzowane roboty spawalnicze. 

Takie rozwiązanie zapewnia odpowiednią jakość, 

ale także w większym zakresie kontrolowane 

jest prawidłowe wykonanie spoin. Niejednokrotnie 

zdarza się, że takie styki montażowe przewidziane 

są w projekcie, jako wykonywane na placu 

budowy. 

Rys. 1. Wady połączeń spawanych [3]. 


W opracowaniach literaturowych [1], [3], [4] 

przedstawione zostały najczęściej spotykane błędy 

podczas wykonywania połączeń spawanych. 

Zaliczyć do nich można brak przetopu, występowanie 

pęcherzy gazowych, zbyt małe grubości 

spoin lub skrócenie ich długości w porównaniu 

z projektem. Ponadto, dodać można wykonanie 

połączeń w miejscach w projekcie nieprzewidzianych, 

np. miejsca, w których występują znaczne 

siły przekrojowe w elemencie, oraz całkowite 

zaniechanie wykonania spoin. Jest to spowodowane 

brakiem dokładności wykonawców i brakiem 

należytego nadzoru. Kolejnym problemem 

jest wykonanie na placu budowy odpowiednich 

badań jakości uzyskanych połączeń, a wręcz samych 

spoin, np. badań ultradźwiękowych czy 

radiograficznych. Powyższe wady znacząco wpływają 

na nośność połączeń i całej konstrukcji 

[1, 3, 4]. Na fot.1 przedstawiono wadliwie wykonane 

spoiny spawane. 

Połączenia śrubowe, pomimo łatwiejszej technologii 

wykonania w porównaniu do połączeń 

spawanych, są często przedmiotem ekspertyz 

i prac naukowych w odniesieniu do popełnianych 

błędów podczas ich wykonywania. Przykłady 

uchybień przedstawione w [1], [3], [5] w znacznym 

stopniu pokrywają się, co świadczy o powszechności 

ich występowania. Jest to zjawisko 

szokujące, szczególnie biorąc pod uwagę duże 

rozmiary konstrukcji stalowych i wykonywanych 

obiektów. 

Głównymi elementami w połączeniach śrubowych 

są śruby i to ich dotyczy znaczna cześć popełnianych 

błędów. Zmiana średnicy śrub, głównie 

zastosowanie łączników o mniejszej średnicy 

i czasem też o innej klasie, w stosunku do założeń 

projektowych, prowadzi do zmniejszenia nośności 

połączenia i bezpieczeństwa konstrukcji. 

Często zabieg ten jest spowodowany złym wykonaniem 

otworów w blachach węzłowych, co 

prowadzi do braku możliwości dokładnego ich 

spasowania. W takim wypadku łatwiejsze do wykonania 

jest wykorzystanie śrub o mniejszej 

średnicy niż wykonanie nowych otworów lub wykonanie 

jednego z elementów na nowo. Zmiana 

taka prowadzić może do wypadku podczas montażu 

lub katastrofy gotowej konstrukcji [1, 3, 5]. Inną 

konsekwencją źle spasowanych otworów jest 

praca śrub odchylonych od osi prostopadłej do 

płaszczyzny połączenia, co prowadzi do zmiany 

schematu pracy śruby i w rezultacie może doprowadzić 

do jej zniszczenia [5]. 

Rys. 2. Atrapa śruby w połączeniu [5]. 

Kolejnym błędem jest wykorzystywanie za krótkich 

śrub, co jest skutkiem rozwarcia styku 

w połączeniu (głównie w połączeniu doczołowym) 

lub korygowania braku styku poprzez stosowanie 

blach dystansowych o odpowiednich grubościach. 

Pomimo zwiększenia grubości połączenia, długość 

śrub nie jest korygowana, przez co nakrętki 

nie zachodzą na całej swojej długości na trzpień 

śrub. Stosowane są również śruby gwintowane 

na całej długości zamiast gwintowanych tylko 

na części trzpienia, co jest niezgodne z projektem 

i zasadami sztuki budowlanej [1, 3, 5]. 

Niedopuszczalna jest również zamiana śrub 

sprężających na zwykłe, co powoduje zmianę 

schematu pracy całego połączenia, jak również 

samych śrub. Niewłaściwe sprężenie śrub, poprzez 

dokręcenie śrub zbyt małymi lub całkowicie przypadkowymi 

momentami, nie powinno mieć miejsca 

chociażby ze względu na wysoką dostępność 

odpowiednich narzędzi, np. kluczy dynamometrycznych. 

Na pracę połączenia ma wpływ styk 

łączonych blach, a w połączeniach sprężanych rozwarcie 

nie powinno przekraczać 1 mm. Niejednokrotnie 

zdarza się też, że pozostawiane są całkowicie 

niedokręcone śruby w połączeniach [1, 3, 5]. 


Należy dodać, że wykonawcy dopuszczają się 

stosowania mniejszej ilości śrub niż wymagana 

w projekcie. Opisana w [5] została jeszcze jedna 

nieprawidłowość, a mianowicie stosowanie atrap 

śrub, odkrytych podczas prac naprawczych. Pokazane 

na fot. 2, stosowane były w przypadku 

złego spasowania otworów lub braku otworu 

w jednym z łączonych elementów. Dla obu wymienionych 

wyżej błędów nie ma żadnego wytłumaczenia 

i nie może być mowy o przypadkowości 

ich popełnienia . Dodatkowo jest „to działanie 

o charakterze sabotażowym, mogące skutkować 

poważną awarią konstrukcji” [5]. 

Rys. 3. Brak styku w połączeniu [5]. 

Częstym przypadkiem wadliwego wykonania 

połączenia śrubowego jest brak odpowiedniego 

styku między elementami. Odnosi się to zarówno 

do połączeń doczołowych i zakładkowych, 

a szczególnie ma to znaczenie przy połączeniach 

sprężanych. Brak bezpośredniego styku łączonych 

elementów, jest czasem przewidziane 

w projekcie. W innym przypadku jest to konsekwencja 

popełnionych wcześniej błędów i zmiany 

geometrii obiektu, np. zmiany rozstawu podpór. 

Niemniej jednak, w obu przypadkach, wymagane 

jest zastosowanie odpowiedniej blachy 

przekładkowej w połączeniu, dopasowanej do 

szczeliny powstałej w połączeniu. Zdarza się, że 

takie blachy są w ogóle niestosowane przez wykonawców, 

pozostawiając wolną przestrzeń 

w połączeniu, co zostało przedstawione na fot. 3. 

Drugim rozwiązaniem jest stosowanie małych 

blaszek przekładkowych jedynie w miejscu występowania 

śrub w połączeniu, zamiast blachy 

przekładkowej wymaganej dla całej płaszczyzny 

połączenia. Brak styku w połączeniu doczołowym, 

może być również wynikiem odkształceń spawalniczych 

blach węzłowych. W połączeniach zakładkowych 

brak odpowiedniego styku spowodowany 

może być zachodzeniem na siebie blach węzłowych 

usytuowanych zbyt blisko siebie. 

W literaturze można spotkać przykłady takiego 

błędu podczas montażu stężeń (fot. 4). Zachodzenie 

na siebie blach końcowych stężeń wynika 

z niedopasowania ich wymiarów do rozstawu wykonanych 

otworów lub do wymiarów elementów, 

jak szerokość półki dwuteowników. Generuje 

to zmianę pracy śrub w połączeniu, poprzez zginanie 

ich trzpieni [2]. 

Poważnym błędem jest brak montażu przewidzianych 

w projekcie stężeń, które zapewniają 

stateczność konstrukcji. Wielokrotnie stężenia 

prętowe są nieodpowiednio naciągnięte, przez 

co nie spełniają swojej funkcji. Dodatkowo taki 

sam skutek może powodować zabetonowanie 

lub zamurowanie stężeń podczas wznoszenia 

ścian [1, 5]. Jak opisano w [5], brak zastosowania 

nakrętek kontrujących wymaganych w projekcie, 

doprowadzić może do luzowania się cięgien stężających. 

Źle przygotowana powierzchnia przed wykonaniem 

powłok antykorozyjnych lub wykonanie 

ich niezgodnie z technologią, może powodować 

Rys. 4. Złe wykonanie blach końcowych stężeń [2]. 


późniejsze ich odpadanie. Dodatkowo każda 

przeróbka na placu budowy, w szczególności 

z wykorzystaniem prac spawalniczych, może powodować 

uszkodzenia zabezpieczeń antykorozyjnych. 

W takich przypadkach po odpowiednim 

oczyszczeniu i przygotowaniu danego miejsca, 

należy wykonać powłoki od nowa zgodnie z wymaganiami 

projektu. Jak pokazano na fot. 5 brak 

zamknięcia profili rurowych, jest zjawiskiem występującym 

w gotowych konstrukcjach. Pomimo 

zabezpieczenia takiego elementu z zewnątrz powłokami 

antykorozyjnymi, dochodzi do korozji 

stali wewnątrz takiego profilu [1, 5]. 

Rys. 5. Brak zamknięcia profilu rurowego [1]. 

Na podstawie opisanych przypadków uchybień 

podczas realizacji konstrukcji stalowych, 

można stwierdzić, iż są one wynikiem, przede 

wszystkim, niedostatecznego nadzoru nad wykonywanymi 

pracami. Wielu z tych błędów dałoby 

się uniknąć, dzięki większemu zaangażowaniu 

uczestników procesu budowlanego. Ponadto duże 

wątpliwości budzi także aspekt przeprowadzania 

odbiorów wykonanych prac i dopuszczenia 

konstrukcji do eksploatacji, pomimo występowania 

usterek i nieprawidłowości. Niska cena wykonania 

uzyskiwana w procedurze przetargowej 

oraz krótki czas realizacji, w znacznym stopniu 

podnoszą prawdopodobieństwo niewłaściwego 

montażu konstrukcji. Wpływają one na pośpiech 

prowadzonych prac, obarczonych karami umownymi 

za niedotrzymanie terminu ich zakończenia 

oraz zatrudnianie pracowników z niedostatecznymi 

kwalifikacjami i doświadczeniem. Nie należy 

także zapominać o współpracy na linii wykonawca-projektant, 

głównie ze względu na konieczność 

konsultowania i rozwiązywania problemów 

podczas montażu konstrukcji [1, 3]. 


Katarzyna Komisarczyk 

Mateusz Wolniewicz 

Politechnika Świętokrzyska w Kielcach 

Bibliografia: 

[1] Litwin M., Górecki M., Błędy wykonawcze podczas 

realizacji konstrukcji stalowych, Budownictwo i Architektura, 

nr 4, 2009. 

[2] Hotała E. i in., Zagrożenie awaryjne stalowej konstrukcji 

hali wskutek błędów projektowych i wykonawczych, 

XXV Konferencja Naukowo-Techniczna Awarie Budowlane, 

2011. 

[3] Kowalski D., Problemy realizacji inwestycji z zakresu 

konstrukcji stalowych, Inżynieria Morska i Geotechnika, 

nr 5, 2013. 

[4] Gwóźdź M., Machowski A., Żwirek P., Stan przedawaryjny 

szkieletu stalowego spowodowany wadliwymi 

stykami montażowymi, XXIII Konferencja Naukowo- 

Techniczna Awarie Budowlane, 2007. 

[5] Wierzbicki S. i in., Błędy wykonawcze przyczyną stanu 

przedawaryjnego konstrukcji stalowej hali, XXIV Konferencja 

Naukowo-Techniczna Awarie 


LEKKIE PRZEKRYCIA 

DACHOWE 

Z TKANIN TECHNICZNYCH 

Na całym świecie obserwuje się ciągły wzrost 

zainteresowania konstrukcjami membranowymi 

wykonywanymi z tkanin technicznych, które dzięki 

swoim wysokim walorom estetycznym oraz 

dużej swobodzie w konstruowaniu mogą być wykorzystywane 

jako zadaszenia zarówno obiektów 

małej architektury, jak i obiektów sportowych, 

a także hal widowiskowych oraz wystawowych. 

Konstrukcje membranowe to konstrukcje, 

które składają się z tkaniny o małej sztywności 

giętnej, utrzymywanej w stanie napięcia, oraz 

z podatnych cięgien, które napinają tkaninę 

i tworzą obramowanie całej konstrukcji. Konstrukcje 

te oferują bardzo duże możliwości projektowe 

dzięki swojej zdolności do osiągania dużych 

rozpiętości przy jednoczesnym zachowaniu 

korzystnych walorów architektonicznych i estetycznych. 

Zadaszenia membranowe przenoszą 

duże obciążenia użytkowe, znacznie większe 

od niewielkiego ciężaru własnego. Jednak 

ze względu na małą sztywność giętną, w konstrukcjach 

tych widoczna jest zależność pomiędzy 

kształtem obiektu a wielkością działającego 

obciążenia. 

W ogólności konstrukcje napięte można podzielić 

na trzy kategorie: powłoki napięte krawędziowo, 

wstępnie napięte siatki cięgnowo-belkowe 

oraz konstrukcje pneumatyczne. Powłoki napięte 

krawędziowo powstają przez naciągnięcie tkaniny 

w stronę krawędzi konstrukcji, wykonanych 

z wiotkich cięgien lub sztywnych ram. Konstrukcje 

pneumatyczne, nazywane w literaturze 

„powietrznymi domami”, są cienkimi, napiętymi 

powłokami, sprężonymi powietrzem wdmuchiwanym 

do ich wnętrza przez wentylatory. Kształt powłoki 

zależy od różnicy ciśnień pomiędzy wewnętrzną 

a zewnętrzną powierzchnią i zmienia się 

on w zależności od temperatury, obciążenia śniegiem 

i wiatrem. Występowanie powietrza pod ciśnieniem 

w konstrukcjach pneumatycznych jest 

zasadniczym czynnikiem, odróżniającym je od powłok 

napiętych, w których wartość ciśnienia 

na zewnętrznej stronie powłoki jest taka sama, 

jak na stronie wewnętrznej. 

Rys. 1. Kopuła Millenium, Greenwich, Londyn [5] . 


Ostatnim rodzajem konstrukcji napiętych są 

siatki cięgnowo-belkowe, które zachowują się 

podobnie do powłok napiętych. Siatki te napina 

się przez użycie sztywnych belek obwodowych 

lub giętkich cięgien krawędziowych, wspartych 

na masztach i ustabilizowanych linami odciągowymi. 

Membrany na świecie 

Jedną z pierwszych konstrukcji napiętych naświecie, 

zastosowanych na dużą skalę, było przekrycie 

zespołu obiektów olimpijskich w Monachium 

(rys. 2) o łącznej powierzchni 75 000 m 2 . 

Konstrukcja została zaprojektowana w latach 

60. XX w. przez zespół inżynierów ze Stuttgartu 

na czele z wybitnym niemieckim architektem Frei 

Otto. Osnowę obiektu stanowi siatka cięgnowa 

rozpięta pomiędzy cięgnami brzegowymi. Całość 

została podwieszona za pomocą lin do 12 stalowych 

masztów, których wysokość waha się między 

50 a 80 m. Masztom nadano wrzecionowaty 

kształt. W części środkowej ich przekrój zwiększono 

w celu zabezpieczenia masztu przed wyboczeniem. 

Ze względu na przegubowe zamocowanie 

słupów w fundamentach wymagają one odciągów 

w wielu kierunkach. Konstrukcja cięgnowa 

została wypełniona panelami wykonanymi ze 

szkła akrylowego, dzięki czemu cały obiekt jest 

naturalnie doświetlony. 

Kolejnym znakomitym przykładem konstrukcji 

membranowej może być Kopuła Millennium 

(rys. 1) w Greenwich w Londynie. Obiekt został 

wybudowany w roku 1999, aby uczcić wejście w 

nowe tysiąclecie. Jego dach jest największym dachem 

na świecie, o powierzchni około 80 000 m 2 . 

Kształt przekrycia różni się od typowych konstrukcji 

tego typu, gdyż został zaprojektowany jako powierzchnia 

synklastyczna, czyli taka, która ma dodatnią 

krzywiznę Gaussa. Tak ukształtowana powłoka 

jest rozciągana, co odróżnia ją od typowych 

kopuł sztywnych, które poddawane są działaniom 

sił ściskających, a nie rozciągających. 

Projekt Kopuły Millenium zawiera wiele symboli. 

Jej konstrukcję stanowią siatki cięgnowe (o szacunkowej 

łącznej długości 700 km!), pokryte napiętą 

tkaniną. Siatki te opierają się na dwunastu 

masztach o wysokości ok. 100 m, z których każdy 

symbolizuje jeden miesiąc roku lub jedną godzinę 

na tarczy zegara. Maszty podkreślają również znaczenie 

GMT, astronomicznego czasu średniego, 

od którego liczy się czas pozostałych stref. Średnica 

obiektu (365 m) także jest znacząca – po jednym 

metrze na każdy dzień roku. Aby utrzymać 

kształt kopuły pod obciążeniem, zamontowano 

szereg odciągów, a cięgna promieniste zostały 

wstępnie sprężone do wartości około 2/3 maksymalnego 

naprężenia. Pomimo tego nie udało się 

całkowicie wyeliminować wklęśnięć w powierzchni 

kopuły między liniami podparcia. 

W Polsce zadaszenia membranowe są często 

stosowane przez projektantów jako przekrycia 

amfiteatrów. Jednym z obiektów o wyróżniającej 

się formie jest Amfiteatr na Bemowie w Warszawie, 

położony w Parku Górczewska (rys. 3). Autorami 

projektu zadaszenia o powierzchni 1700 m 2 

są architekci Juliusz Marcinowski oraz Tomasz Rynek. 

Przekrycie jest rozpięte nad sceną oraz widownią 

dla 1000 osób. Konstrukcję nośną stanowią 

dwa słupy, do których podwieszono stalowy 

układ kratownicowy. Jest on powleczony napiętą 

powłoką z PCV. Dzięki wysokiemu stopniowi prefabrykacji 

elementów, obiekt udało się zrealizować 

w bardzo krótkim czasie. 

Projektowanie 

Rys. 2. Stadion Olimpijski w Monachium [4] . 

Powłoki napięte projektuje się w trzech etapach. 

Pierwszym z nich jest poszukiwanie formy 

przestrzennej powłoki. Dokładny kształt obiektu 

nie może być zdefiniowany a priori. Aby zapewnić 


Rys. 3. Amfiteatr na Bemowie, Warszawa [6] . 

skuteczne przenoszenie obciążeń przez powłokę, 

należy zaprojektować jej powierzchnię jako dwukrzywiznową 

antyklastyczną. Jest to powierzchnia, 

w której w każdym jej punkcie występują 

krzywizny przeciwnych znaków w dwóch prostopadłych 

kierunkach. Krzywizny te ograniczają 

odkształcenia powłoki, dzięki czemu jej forma 

przestrzenna jest zachowana pod działaniem różnych 

obciążeń zewnętrznych. Na tym etapie projektowania 

tworzy się zazwyczaj zarówno modele 

fizyczne, wykonane w małej skali (z tkanin, papieru, 

błony mydlanej), jak i modele komputerowe 

przy użyciu metod numerycznych. Celem jest 

znalezienie takiej formy, aby po wstępnym naciągu 

była ona w równowadze statycznej. Należy 

wspomnieć, iż każda zmiana zaprojektowanej już 

geometrii wymaga ponownego wykonania obliczeń. 

W następnym etapie projektowania tworzy 

się wykroje trójwymiarowej powierzchni 

na płaszczyźnie. Wykrój membrany musi być sporządzony 

z pasm tkaniny o szerokości 

od 2 do 3 m tak, aby zminimalizować zarówno 

straty materiału oraz deformacje zaprojektowanego 

kształtu. Ostatnim etapem jest analiza statyczna 

całego przekrycia. Oblicza się naprężenia 

oraz przemieszczenia powstające w powłoce na 

skutek działania obciążeń zewnętrznych. Obliczenia 

wykonywane są z wykorzystaniem programów 

komputerowych metodą kolejnych iteracji 

tak, aby układ ponownie znalazł się w stanie równowagi 

statycznej. 

Można również przeprowadzić analizę dynamiczną 

konstrukcji napiętej. Odbywa się to zwykle 

przy pomocy modelu w małej skali. Wykonuje się 

badania w tunelu aerodynamicznym i ustala się 

obciążenie wiatrem w postaci współczynników 

ciśnienia. Sposób ten jednak jest obarczony z góry 

pewnym błędem, ponieważ modele wykonuje się 

z materiałów sztywnych, a nie giętkich. 

Metoda współczynnika gęstości siły 

Jedną z metod używanych do projektowania 

powłok napiętych jest metoda współczynnika gęstości 

siły (force density method). Metoda 

ta została stworzona podczas projektowania przekrycia 

nad Stadionem Olimpijskim w Monachium, 

jednak w rzeczywistości jest uproszczeniem metody 

pierwotnie opracowanej przez Sieva (autor 

m.in. Stability of prestressed suspended roofs), 

a następnie zmieniona przez Klausa Linkwitza 

(profesor Uniwersytetu w Stuttgarcie, autor m.in. 

Formfinding and Analysys of Tension Structures). 

Metoda opiera się na założeniu, iż iloraz siły napinającej 

do długości cięgna może być wielkością 

stałą. Dzięki temu do znalezienia położenia równowagi 

powłoki przy znanych wartościach brzegowych 

można wykorzystać uproszczony układ równań 

liniowych. Równania te opisują statyczną rów- 


nowagę sprężonych elementów cięgnowych 

z uwzględnieniem przyjętego współczynnika naprężenia, 

który został zdefiniowany jako stosunek 

wielkości siły w elemencie F e do długości elementu 

L e : 

Zdarza się, iż pomimo liniowości równań, 

układ nie daje się rozwiązać bez zastosowania 

podejścia iteracyjnego, np. metody sprzężonych 

gradientów, głównie ze względu na znaczne wymiary 

macierzy. Co ważne, podczas projektowania 

konstrukcji membranowej metodą współczynnika 

gęstości siły należy mieć na uwadze, 

że proces poszukiwania formy tą metodą pozwala 

jedynie na tworzenie kształtów napiętej struktury, 

która pozostaje w równowadze, a nie na 

znajdowanie stabilnej powierzchni minimalnej 

konstrukcji (czyli powierzchni o zerowej krzywiźnie 

średniej). 

Istotą procesu projektowania struktury membranowej 

przy poszukiwaniu położenia jednego 

punktu na powierzchni o znanych warunkach 

brzegowych jest stworzenie układu trzech równań 

liniowych, z czego każde zawiera jedną nieznaną 

współrzędną x, y, z. Niezbędnym do rozwiązania 

tego układu jest przyjęcie wspomnianego 

wcześniej współczynnika gęstości siły. Należy także 

uwzględnić ewentualne obciążenie zewnętrzne, 

działające w punkcie o poszukiwanych współrzędnych. 

W celu wyznaczenia współrzędnych punktów 

bardziej złożonego układu należy stworzyć dodatkowe 

równania, których liczba odpowiada liczbie 

punktów o poszukiwanym położeniu. Jako przykład 

obliczeniowy niech posłuży nam powierzchnia 

antyklastyczna, o narożach w punktach podporowych 

(A, B, D, E) oraz o niezamocowanych krawędziach 

brzegowych. Powierzchnia ma dwa dodatkowe 

punkty stałe (G, F). Pierwszym etapem 

znalezienia formy membrany jest określenie jej 

rzutu na płaszczyznę poziomą. Przyjmijmy zatem 

kwadrat o boku 8 m, wypełniony regularną, kwadratową 

siatką elementów, każdy o wymiarach 

1 m x 1 m (rys. 4) oraz o 75 węzłach. Załóżmy istnienie 

sześciu punków o ustalonych współrzędnych: 

A = (0,0,4) m, B = (0,8,4) m, C = (4,8,1) m, 

D = (8,8,4) m, E = (8,0,4) m oraz F = (4,0,1) m. 

Rys. 4. Podział rzutu powłoki na elementy oraz położenie punktów stałych . 

Rys. 5. Równania równowagi w węźle nr 20. 


Rys.6. Macierzowy zapis równań równowagi węzłów 1-14 przyjętej siatki. 

Współrzędne pozostałych punktów pozostają 

nieznane. Następnie, dla każdego węzła należy 

zapisać równania liniowe, opisujące ich połączenia 

z punktami sąsiednimi. Przykładowo, przyjmując 

numerację węzłów jak na rys. 4, można 

zapisać równania dla węzła nr 20 (rys. 5). Węzeł 

ten łączy się z punktami nr 11, 21 oraz 29. W celu 

uproszczenia dalszych obliczeń w omawianym 

przykładzie, przyjęto wartość stałą współczynnika 

naprężenia w każdym elemencie, q e = 1. 

Dodatkowo, wektor obciążenia węzłowego 

P przyjęto jako wektor zerowy w każdym węźle 

siatki, P x = P y = P z = 0. Aby zapisane równania 

równowagi były bardziej czytelne, można 

je przedstawić w zapisie macierzowym (rys. 6). 

Dzięki zastosowanym uproszczeniom macierze te 

nie są skomplikowane. Ity wiersz macierzy odnosi 

się do i-tego węzła siatki. Przy przyjęciu q e = 1 

na przekątnej głównej występuje liczba określająca 

sumę współczynników gęstości siły z elementów 

połączonych w rozpatrywanym węźle. 

Pozostałe elementy macierzy są równe a ij = 1 

w przypadku gdy węzeł i jest połączony z węzłem 

j lub a ij = 0, gdy węzły nie są ze sobą połączone. 

W sytuacji, gdy węzeł i-ty jest połączony z punktem 

o znanych współrzędnych, należy wpisać te 

współrzędne do i-tego wiersza trzeciej macierzy. 

Druga macierz jest macierzą poszukiwanych 

współrzędnych węzłów siatki. Ponieważ nie przyjęto 

żadnego obciążenia węzłowego, macierz 

po prawej stronie równania jest macierzą zerową. 

Po rozwiązaniu układu równań otrzymuje się macierz, 

której wiersze zawierają poszukiwane 

współrzędne x, y, z węzłów siatki. Następnym krokiem 

jest naniesienie tych współrzędnych 

na początkowo przyjętą siatkę. W efekcie uzyskuje 

się poszukiwaną formę przestrzenną membrany 

wyznaczoną dla przyjętego współczynnika gęstości 

siły (rys. 7). 

Metoda współczynnika gęstości siły bardzo dobrze 

przybliża poszukiwany kształt powłoki. Aby 

przeprowadzane obliczenia były dokładne, węzły 

należy rozmieszczać możliwie gęsto. Należy jednak 

Rys. 7. Zaprojektowana powłoka. 


mieć na uwadze, iż podczas ręcznego uzupełniania 

elementów macierzy o dużych wymiarach 

jest to nieco kłopotliwe. Według badań K. Linkwitza 

uproszczenie w postaci przyjęcia współczynnika 

gęstości siły równego 1 daje wystarczająco 

dobre wyniki, aby mogły one być wykorzystywane 

w początkowej fazie projektowania 

membrany. 

Materiały 

Do budowy przekryć membranowych stosuje 

się tkaniny techniczne, wytwarzane z dzianin lub 

materiałów tkanych. Tkanina techniczna zazwyczaj 

składa się z warstwy plecionej tkaniny bazowej, 

którą tworzą włókna osnowy (wzdłuż beli 

materiału) oraz włókna wątkowe (w poprzek beli). 

Tkanina bazowa jest chroniona z obu stron 

przez powleczenie, co przedstawiono na rys. 8. 

Najważniejszymi zadaniami przekryć membranowych 

są: ochrona splotu przed wilgocią, promieniowaniem 

słonecznym, ogniem, a także bakteriami 

i grzybami. Jakość wykonania oraz utrzymanie 

tkaniny ma znaczny wpływ na jej trwałość. 

Z tego względu rzadko używa się tkanin bawełnianych 

(np. brezentu, gdyż jego trwałość to około 

5 lat, a wytrzymałość na rozciąganie to około 

35 kN/m), natomiast częściej stosowane są tkaniny 

syntetyczne. Używa się na przykład poliestru 

pokrytego PVC, włókna szklanego pokrytego teflonem 

lub pokrytego silikonem oraz włókna węglowego. 

Każdy z tych materiałów ma nieco inne 

właściwości. Poliester pokryty PVC ma wysoką 

wytrzymałość, jednak jego właściwości ulegają 

degradacji pod wpływem promieniowania UV 

(pękanie warstwy ochronnej). Co więcej, tkaniny 

te łatwo zatrzymują brud oraz pełzają. 

Po 10 dniach od zainstalowania powłoka może 

stracić do 50% wstępnego naprężenia, które musi 

być odnawiane. Największą zaletą włókna 

szklanego pokrytego teflonem jest zdolność do 

samooczyszczania. Ponadto, ma niewielką zdolność 

do pełzania. Jednakże jest kruche i łatwo 

o jego zniszczenie już w trakcie montażu. Natomiast 

włókno szklane pokryte silikonem jest bar- 

Rys. 8. Warstwy tkaniny technicznej [7]. 

dziej giętkie od pokrytego teflonem, ale do łączenia 

elementów używa się kleju, co wydłuża czas 

montażu konstrukcji. 

Kluczem do zbudowania trwałej konstrukcji 

membranowej jest nie tylko odpowiedni dobór 

tkaniny technicznej, ale i dobranie sposobu jej 

mocowania. Wyróżniamy pięć podstawowych rodzajów 

połączeń: szwy na łączeniach fragmentów 

tkaniny ze sobą, mocowanie krawędziowe (liny 

napinające membranę), mocowanie membrany 

w narożach, mocowanie do pośrednich słupków 

podporowych lub lin oraz połączenia zewnętrzne 

przy podporach i zakotwieniach lin odciągowych. 

Pierwszy rodzaj połączeń – szwy — wykonuje się 

jako połączenia szyte, zgrzewane, sznurowane 

albo zaciskowe. Szwy szyte oraz sznurowane stosuje 

się zazwyczaj w konstrukcjach tymczasowych. 

W konstrukcjach trwałych najczęściej używa się 

połączeń zgrzewanych ze względu na ich wodoszczelność 

oraz łatwość wykonania. Kolejny typ połączeń 

– mocowania krawędziowe – są niezmiernie 

istotnymi detalami konstrukcyjnymi. Dzięki 

nim konstrukcja pozostaje w stanie napięcia. Krawędzie 

mogą być konstruowane jako podatne 

lub sztywne. Połączenia narożne (rys. 9) odpowia- 

Rys. 9. Zakotwienie [8] . 


dają natomiast za możliwość regulacji siły naciągu 

membrany. Dostępnych jest wiele różnych 

typów naroży. Odpowiedni typ należy dobrać 

na podstawie typu konstrukcji oraz jej rozmiarów. 

Podpory wewnętrzne membrany nie wymagają 

dodatkowej stabilizacji, w przeciwieństwie 

do podpór zewnętrznych, usytuowanych poza 

zadaszeniem, które wymagają dodatkowych lin 

odciągowych. Aby słup mógł stanowić podporę 

układu, jego pochylenie i połączenie z linami odciągowymi 

należy zaprojektować tak, aby obciążenia 

były przekazywane na niego głównie w postaci 

sił skupionych przy minimalnym momentów 

zginających. 


inż. Aleksandra Olszewska 

Politechnika Krakowska 

Koło Naukowe Konstrukcji Mostowych 

Opiekun naukowy: 

dr inż. Marek Pańtak 

Bibliografia: 

[1] Huntington C., The Tensioned fabric roof, American 

Society of Civil Engineers, Wirginia, 2004. 

[2] Knippers J., Cremers J., Gabler M., Lienhard J., Construction 

Manual for Polymers + Membranes, Institut 

für International ArchitekturDokumentation GmbH & 

Co. KG, Monachium, 2011. 

[3] Lewis W.J., Konstrukcje napięte. Ich forma I praca, 

Wyd. Instytut Śląski, Opole, 2008. 

Zdjęcia: 

[4] www.rabe-musik-und-mehr.de 

[5] www.afs-securitysystems.com 

[6] http://www.marcinowski.pl 

[7] http://www.mehler-texnologies.com/ 

[8] http://www.membranedetail.com 

Rys. 10. Połączenie narożne [8]. 

Podsumowanie 

Konstrukcje membranowe stają się coraz popularniejsze 

na całym świecie. Są wznoszone nie 

tylko jako przekrycia dachowe, ale często również 

jako elementy ozdobne małej architektury. 

Konstrukcje membranowe mogą się wydawać 

tańszą alternatywą dla tradycyjnych przekryć. 

Nie jest to jednak zgodne z prawdą, gdyż sam 

proces projektowania konstrukcji wymaga 

ogromnego nakładu pracy. Duże koszty generują 

także skomplikowane detale konstrukcyjne. Należy 

pamiętać, że tylko dobrze zaprojektowane 

i zoptymalizowane konstrukcje mogą być niezawodne 

i nie sprawiać problemów podczas eksploatacji. 


INŻYNIERIA 

ŚRODOWISKA 

Most Mapo na rzece Han w Seulu, fot. Izabela Józefiak

WIATR 

JAKO ŹRÓDŁO ENERGII 

Podróżując po Polsce, lub innych krajach, 

coraz częściej można ujrzeć elektrownie wiatrowe, 

zwane również wiatrakami prądotwórczymi. 

W jednych mogą budzić zachwyt, w innych zdumienie. 

Jednak nie wygląd jest głównym powodem 

ich montażu. Kluczowym aspektem jest produkcja 

energii. 

Rys. 1. Elektrownia wiatrowa- Wieszczyczyn. 

Rozróżnia się kilka rodzajów wiatraków: mikro 

i małe, stosowane do przydomowej produkcji 

energii (do 50 kW), oraz duże o mocy większej 

niż 100 kW, które zasilają obiekty i przynoszą 

dzięki temu dochody. Opłacalne jest stawianie 

wiatraków w większych skupiskach. Redukuje 

to koszty związane z montażem. Jeśli elektrownie 

zostaną podłączone do sieci w jednym miejscu, 

skupiska te nazywa się farmami wiatrowymi. 

Mogą znajdować się one zarówno na lądzie 

jak i we wodzie. W przypadku tych pierwszych posadowienie 

na fundamencie będzie wymagało pozwolenia. 

Morskie farmy wiatrowe – jak sama nazwa 

wskazuje – znajdują się na morzu. Mimo 

że inwestycja pochłania większe nakłady gotówki, 

to bronią się one kilkoma ważnymi zaletami – wiatry 

są silniejsze, a powierzchnie do zagospodarowania 

większe. 

W obecnych czasach ekologia staje się coraz 

popularniejsza, a więc kolejnym powodem przychodzącym 

na myśl jest możliwość oszczędzania 

nie tylko pieniędzy, ale też i środowiska, które zanieczyszczane 

jest przez inne elektrownie, np. zasilane 

ropą lub węglem. Tylko czy naprawdę tak 

jest? Bezpośrednia praca elektrowni jest praktycznie 

nieemisyjna, ale paradoksalnie może ona 

zwiększać produkcję CO 2 . Think tank Civitas przeprowadziło 

badania, na podstawie których doszli 

do wniosku, iż wiatraki na chwilę obecną produkują 

prąd przez zaledwie 30% czasu, a co za tym idzie 

– muszą być wspomagane przez elektrownie węglowe. 

Te z kolei emitują mniej CO 2 – wtedy, gdy 

pracują ciągle, a nie kiedy są na przemian wygaszane 

i rozpalane. 

Zdaniem Międzynarodowej Agencji Energetycznej 

wzrastająca popularność elektrowni wiatrowych 

przyczyni się do rozwoju zaplecza gazowego. 

Warto też wziąć pod uwagę, że do budowy 

turbin wiatrowych niezbędny jest neodym. 

Aby wytworzyć zaledwie jedną turbinę wiatrową 

posiadającą moc 5 MW niezbędne jest 800 kg tegoż 

pierwiastka. Wydobywa się go głównie 

w Mongolii Wewnętrznej, wskutek czego powstało 

tam jezioro toksycznych odpadów przemysłowych, 

które na chwilę obecną ma średnicę równą 10 km. 


doprowadzić do śmiertelnego uszkodzenia układu 

oddechowego. 

Mając na celu zmniejszenie emisji CO 2 

do atmosfery, alternatywą dla elektrowni węglowych 

i wiatrowych są elektrownie jądrowe. 

Te produkują o wiele mniej gazów cieplarnianych, 

jednak niosą za sobą problem przechowywania 

odpadów radioaktywnych oraz zagrożenie skażenia 

wywołanego awariami (np. Czarnobyl). 

Rys. 2. Elektrownia wiatrowa- Wieszczyczyn. 

Tamtejsze środowisko jest na tyle zanieczyszczone, 

że mieszkańcy zostali zmuszeni do zaprzestania 

upraw i hodowli. Przyczyniło się to również 

do wzrostu zachorowań na raka, osteoporozę czy 

choroby układu krążenia. Wychodząc poza Mongolię, 

warto zauważyć, że wiatraki mogą powodować 

dyskomfort wywołany przez hałas turbiny 

lub „efekt migotania cieni”, jednakże jest to zupełnie 

niegroźne dla życia lub zdrowia człowieka. 

Niestety elektrownie wiatrowe niosą ze sobą różne 

zagrożenia (w Polsce do 2012 r. odnotowano 

jeden śmiertelny wypadek, a więc szkodliwość 

jest niewielka). Począwszy od urwania łopaty, 

przez incydenty wywołane przez defekty komponentów 

aż do pożarów. W związku z tym, 

że elektrownie montowane są na peryferiach 

mogą zagrażać lasom oraz żyjącym tam organizmom. 

Innym niebezpieczeństwem dla fauny 

są pracujące łopaty. Ich prędkość przekracza 

150 km/h, a więc ptaki czy nietoperze mają niewielkie 

szanse przeżycia w wyniku zetknięcia się 

z nimi. W przypadku tych drugich nawet szybko 

poruszająca się łopata w pobliżu ssaka jest w stanie 

wywołać na tyle duży skok ciśnienia, że może 

Porównując te trzy sposoby produkowania 

energii, trzeba stwierdzić, że elektrownie wiatrowe 

mogą wydawać się najmniej inwazyjną opcją. 

Również pod względem gospodarczym wiatraki 

znajdują zalety. Do produkcji i montażu potrzebne 

są odpowiednie firmy; co za tym idzie – tworzą się 

miejsca pracy, a do Państwa zostają odprowadzane 

podatki. Ludzie korzystający z energii produkowanej 

przez elektrownie wiatrowe nie muszą martwić 

się zmianami cen paliw. Jedynie wiejący wiatr 

jest w stanie ograniczać ilość dostarczanego prądu. 

Dla porównania elektrownia wiatrowa 

w Szczecinie wyprodukuje 17,3 kW podczas gdy 

taka sama w Danii wytworzy go ok. 100 kW. Dlatego 

bardzo duża liczba ludzi pracuje nad tym, 

aby pozyskiwane materiały do produkcji wiatraków 

były mniej inwazyjne wobec środowiska; jeśli 

tak się stanie, wówczas będzie można stwierdzić, 

że są one w pełni przyjazne naturze. 


Aleksandra Siejek 

Weronika Wencel 


Bibliografia: 

[1] https://enerad.pl/oze/wykorzystanie-i-wytwarzanie/ 

elektrownie-wiatrowe/ 

[2] https://pl.wikipedia.org/wiki/Elektrownia_wiatrowa 


PRZEGLĄD 

WYMIENNIKÓW CIEPŁA 

W technice i przemyśle bardzo często występuje 

potrzeba zmiany temperatury cieczy, gazów 

lub ciał stałych. Są one ogrzewane lub ochładzane 

podczas realizacji procesu produkcyjnego 

lub ze względów technologicznych, na jednym 

z etapów obróbki. Wymienniki ciepła można podzielić 

ze względu na konstrukcję, rodzaj przepływu, 

mechanizm przenoszenia ciepła czy liczbę faz 

lub płynów. Wymiana ciepła może być intensyfikowana 

np. za pomocą żeber, zawirowania przepływu 

czy poprzez zraszanie wodą (wykorzystanie 

zjawiska odparowania). Różnorodność konstrukcji 

wymienników wynika z zastosowań i specyficznych 

wymagań przy realizacji danego procesu 

technologicznego. Wymienniki ciepła stosowane 

są w budownictwie i inżynierii środowiska jako 

elementy systemów HVAC (ogrzewania, wentylacji 

i klimatyzacji budynków), ale również znajdują 

zastosowanie podczas produkcji mieszanek, używanych 

do budowy dróg, mostów, budynków 

i ich elementów. 

Klasyfikacja wymienników może być dokonywana 

na podstawie różnych kryteriów. Najczęściej 

jednak dzielimy wymienniki ze względu 

na konstrukcję, mechanizm przenoszenia ciepła 

Rys. 1. Kryteria klasyfikacji wymienników ciepła [1] . 

oraz zastosowanie. Niektóre klasyfikacje przedstawiono 

dokładniej w pracy. 

Rys. 2. Mechanizmy transportu ciepła [19] . 

1) Podział związany z mechanizmem przenoszenia 

ciepła 

Przewodzenie zachodzi w wymiennikach ciepła 

w przegrodach oraz żebrach i prętach prostych 

[6]. Przewodzenie dokonuje się według 

dwóch mechanizmów. Pierwszy mechanizm polega 

na interakcji molekuł o różnych poziomach 

energetycznych (temperaturach). Molekuły 

o większej energii udzielają swej energii (wskutek 

drgań) przyległym molekułom o mniejszej energii. 

Proces ten rozprzestrzenia się w układzie ciał stałych, 

płynnych i gazowych, w których występuje 

gradient temperatury. Drugi mechanizm przewodzenia 

odbywa się za pomocą „wolnych” elektronów 

i ma znaczenie przede wszystkim w czystych 

ciałach metalicznych. Koncentracja wolnych elektronów 

jest mniejsza w stopach metali, dlatego 

czyste metale są lepszymi przewodnikami ciepła 

[5]. 

Podziału wymienników ze względu na mechanizm 

przenoszenia ciepła dokonuje się, biorąc pod 

uwagę konwekcję i radiację. 


Wymienniki konwekcyjne — strumień ciepła 

jest przekazywany przez makroskopowy ruch 

substancji w kierunku gradientu temperaturowego. 

Ruch substancji może być wywołany siłami 

działającymi z zewnątrz lub siłami grawitacyjnymi. 

Z grawitacyjnym charakterem przemieszczania 

substancji mamy do czynienia, jeżeli w płynie 

istnieją obszary o różnych gęstościach, powstające 

na przykład wskutek różnicy temperatur [10]. 

Wymienniki radiacyjne – przekazywanie ciepła 

odbywa się za pośrednictwem fal elektromagnetycznych 

[10]. 

2) Podział wymienników ze względu na sposób 

działania 

Rekuperatory (przeponowe wymienniki ciepła) 

Procesy wymiany ciepła można prowadzić 

przez bezpośredni kontakt nośników ciepła 

lub przez ściankę rozdzielającą czynniki. W aparaturze 

procesowej najczęściej stosuje się drugi 

sposób wymiany ciepła, zabezpieczający przed 

mieszaniem składników [8]. 

Płyny wymieniające między sobą ciepło 

są rozdzielone metalową ścianką, przez którą 

ciepło przenika od jednego do drugiego płynu. 

Z wyjątkiem krótkich okresów rozruchu, zatrzymania 

lub zmiany warunków pracy występują 

w nich ustalone warunki pracy (ciągła praca wymienników, 

przy której rozkład temperatury jest 

tylko funkcją współrzędnych przestrzennych [8]), 

co znacznie ułatwia obliczenia [4]. 

Regeneratory (wymienniki ciepła z wypełnieniem) 

Regeneratory mają wypełnienie z cegieł, kulek, 

blach falistych, siatek itp. ciał o rozwiniętej 

powierzchni przyjmowania ciepła, wykonanych 

z materiałów ceramicznych lub metali. Powierzchnia 

wypełnienia styka się kolejno z cieplejszym 

i chłodniejszym płynem. W okresie styku z cieplejszym 

płynem wypełnienie akumuluje energię wewnętrzną, 

aby ją oddać chłodniejszemu płynowi 

w drugim okresie działania wymiennika. Gdy wypełnienie 

jest nieruchome, regenerator dwuczynnikowy 

musi mieć dwie komory, do których są kierowane 

kolejno płyny o różnych temperaturach 

nie stykając się ze sobą. Takie regeneratory działają 

w sposób powtarzający się okresowo 

(przebiegający proces ma charakter nieustalony 

[8]). Regeneratory z wypełnieniem ruchomym 

działają w sposób ciągły. Gdy wypełnienie obraca 

się, jego elementy są opływane na przemian przez 

płyn gorętszy i zimniejszy, np. spaliny i powietrze 

[4]. 

Rys. 3. Wymiana ciepła przez konwekcję i promieniowanie. 

Rys. 4. Regenerator ciepła gazów odlotowych 

(1—wypełnienie, 2—system 

zaworów (zasuw) sterujących) [1]. 


Rys. 5. Chłodnia kominowa z ciągiem naturalnym [13] . 

Wymienniki ciepła bezprzeponowe mokre 

W aparatach tych wymiana ciepła odbywa 

się między jednym czynnikiem w fazie gazowej 

a drugim w fazie ciekłej bez pośrednictwa przepony 

oddzielającej. Ciecz w tzw. skruberach spływa 

po wypełnieniu, gaz zaś przepływa przez puste 

przestrzenie między elementami wypełnienia, 

którymi mogą być: pierścienie Raschiga, kulki, 

kawałki koksu, kwarcu, szamoty, ruszty drewniane, 

spirale z drutu, rozmaicie formowane ceramiczne 

kształki itp. Na powie wierzchni warstewki 

cieczy spływającej po dużej powierzchni 

wypełnienia odbywa się wymiana ciepła między 

gazem i cieczą. Wymiana ciepła następuje z jednej 

strony na drodze wnikania, z drugiej – przez 

równoczesną dyfuzję masy niosącej swoją entalpię 

ku powierzchni. Ruch ciepła i masy może 

przebiegać od cieczy do gazu lub kierunki ruchu 

ciepła przez wnikanie i ruchu masy mogą być 

przeciwne [2]. Przykładem wymienników bezprzeponowych 

są chłodnie kominowe (Rys. 5). 

3) Podział wymienników przeponowych ze względu 

na geometrię konstrukcji 

Do wymienników przeponowych zalicza się 

dużą grupę aparatów. Kształt występującej 

w nich przepony (przegrody, poprzez którą przewodzone 

jest ciepło pomiędzy czynnikami) różnicuje 

te wymienniki na szereg rodzajów [1]. 

Wymienniki płaszczowe 

Wymienniki ciepła w postaci płaszcza grzejnego 

lub chłodzącego są stosowane do wymiany ciepła 

przez ściankę, gdy istotna jest kontrola temperatury 

w środowisku procesu, zwykle z reakcją 

chemiczną, również w obecności w aparacie powierzchni 

elementów grzejnych lub chłodzących 

[1]. 

Wymienniki rurowe 

Do klasycznych wymienników rurowych zalicza 

się również wymienniki typu rura w rurze, zbudowane 

z dwóch rur o różnej średnicy. Rura 

o mniejszej średnicy jest umieszczona centryczne 

w rurze o większej średnicy. Płyny czynniki wymieniające 

ciepło przepływają rurą wewnętrzną 

i przestrzenią pierścieniową. Wymienniki te są stosowane 

wtedy, gdy istnieje konieczność wymiany 

dużych strumieni ciepła z małych strumieni objętości 

płynów, przez stosowanie dużych prędkości 

przepływu. Gdy rury są uformowane w postaci 

płaskiej wężownicy zraszanej cieczą, zwykle wodą, 

wtedy wymiennik stanowi tzw. chłodnicę ociekową. 

Chłodnice są instalowane zazwyczaj w przestrzeni 

otwartej i służą do chłodzenia płynów 

technologicznych. Mają jednak duże rozmiary 

i straty wody. Rury są formowane również w postaci 

wężownic o innych kształtach płaskich i przestrzennych 

[1]. 


Wymienniki spiralne 

Wymiennik spiralny składa się z dwóch pasm 

blachy zwiniętych obok siebie tak, że tworzą dwa 

współśrodkowe kanały o przekroju prostokątnym, 

zamknięte dwoma pokrywami czołowymi. 

W kanałach, nie kontaktując się z sobą, przepływają 

płyny wymieniające ciepło. 

Przepływ przeciwprądowy dotyczy zwykle 

układu ciecz-ciecz, krzyżowy natomiast ciecz-gaz. 

Płyn zimny dopływa zwykle od strony zewnętrznej. 

Wymienniki te są stosowane zarówno 

do ogrzewania i chłodzenia cieczy, jak i kondensacji 

par. Dzięki łagodnemu profilowi opływu, 

gładkiej powierzchni kanałów oraz stosunkowo 

dużej prędkości liniowej przepływu, wymiana 

ciepła odbywać się może również między płynami 

zanieczyszczonymi [1]. 

Wymienniki płaszczowo–rurowe 

Wymiennik płaszczowo-rurowy składa się 

z pęku (wiązki) rur umocowanych w płytach 

(dnach) sitowych, zamkniętych w płaszczu z dwoma 

dennicami (pokrywami). Jeden z dwóch czynników, 

między którymi jest wymieniane ciepło 

przepływa wewnątrz rur, drugi natomiast w przestrzeni 

międzyrurowej. Górny zakres stosowanej 

temperatury wynosi 700-800 K, ciśnienia 

2,5-6,5 MPa, powierzchnia wymiany ciepła — 

do ok. 2000 m 2 , przy średnicach < 1,5 m i długości 

rur do 9 m [1]. Długość rur do budowy aparatu 

nie powinna przekraczać długości rur znajdujących 

się w handlu. 

Rys. 7. Wymiennik spiralny (1 – wlot i wylot czynnika A: 

1a, 2a; 2 – wlot i wylot czynnika B: 3b, 4b) [1]. 

Wymienniki płytowe 

Wymienniki płytowe są jednymi z najpopularniejszych 

wymienników. Ich zaletą jest przede 

wszystkim wysoka sprawność przy kompaktowych 

wymiarach [9]. Powierzchnię wymiany ciepła 

w tego rodzaju wymiennikach stanowią elementy 

znormalizowane w postaci pofałdowanych płyt, 

wykonanych ze stali nierdzewnej lub innego materiału 

o wysokiej jakości. Płyty wzdłuż obrzeży posiadają 

elastyczne uszczelki, umieszczone w głębokich 

rowkach w celu doszczelnienia na docisk. Odporność 

termiczna i wytrzymałość uszczelek w dużym 

stopniu decydują o zakresie temperatury 

i ciśnieniu pracy wymiennika [1]. Przemysłowo 

wymienniki płytowe produkuje się często jako segmentowe 

z możliwością zmiany liczby płyt. Wymiennik 

płytowy segmentowy można nie tylko 

rozebrać i łatwo wyczyścić, ale również łatwo 

zwiększyć jego moc poprzez dostawienie dodatkowych 

płyt. 

Rys. 6. Standardowy wymiennik ciepła płaszczoworurowy 

(1 – płaszcz, 2 – rurki, 3 – dna sitowe, 4 – odpowietrzenie) 

[1]. 

Rys. 8.1. (po lewej stronie) Wymiennik płytowy: 

a) schemat przepływu w zestawie płyt, b) możliwości 

połączenia zestawu płyt, c) wzory kształtowania powierzchni 

płyt [1] 

Rys. 8.2. (po prawej stronie) Budowa wymiennika płytowego 

[3]. 


4) Podział ze względu na układ przepływu 

Wymienniki współprądowe 

W układzie współprądowym wymiana ciepła 

zachodzi pomiędzy dwoma płynami płynącymi 

w tym samym kierunku. Z punktu widzenia wymiany 

ciepła jest to najmniej wydajny układ. 

Charakteryzuje się stosunkowo niską średnią różnicą 

temperatur, która jest siłą napędową procesu. 

Płyn zimny nigdy nie ogrzeje się do temperatury 

wyższej niż temperatura płynu ciepłego na 

wylocie z wymiennika. Wartości temperatury 

płynu ciepłego i zimnego zbliżają się do siebie, 

ale nigdy się nie zrównają. Intensywność wymiany 

ciepła maleje wzdłuż drogi przepływu, ponieważ 

stale maleje różnica temperatur między płynami. 

Skutkiem tego jest większa powierzchnia 

wymiany ciepła konieczna do realizacji procesu, 

a co za tym idzie – większy i droższy wymiennik 

[14]. 

Wymienniki przeciwprądowe 

W wymiennikach przeciwprądowych kierunki 

prędkości przepływów są zgodne, a zwroty 

przeciwne. Wymienniki przeciwprądowe charakteryzują 

się większą wydajnością wymiany ciepła 

niż wymienniki współprądowe [10]. Płyn zimny 

może ogrzać się do temperatury wyższej niż temperatura 

płynu ciepłego na wylocie z wymiennika. 

Dzieje się tak dlatego, że na swoim wlocie natrafia 

na płyn ciepły, który już oddał ciepło, jednak ma 

na tyle wysoką temperaturę, żeby nadal móc oddawać 

ciepło płynowi zimnemu. Natomiast 

na końcu drogi, kiedy płyn zimny ma najwyższą 

temperaturę napotyka na płyn ciepły, który w tym 

miejscu (na swoim wlocie) ma również najwyższą 

temperaturę. 

Wymienniki krzyżowe 

W układzie krzyżowym oba strumienie przepływają 

względem siebie pod kątem prostym. 

Chociaż czysty układ krzyżowy jest rzadko stosowanym 

rozwiązaniem, często możemy mieć z nim 

do czynienia w przypadku wymienników płaszczowo-rurowych 

jako składową przepływu. Przegrody 

stosowane w celu zwiększenia dynamiki przepływu 

płynu w przestrzeni płaszczowej, dzielą 

ją na szereg segmentów o przepływie krzyżowym. 

Rys. 9. Wymiana ciepła we współprądzie (po lewej) i przeciwprądzie (po prawej) [2], [14] . 


5) Podział ze względu na liczbę faz 

W procesach technologicznych wykorzystywane 

są także wymienniki, w których temperatura 

jednego z czynników jest stała – zwykle w skutek 

występowania jego przemiany fazowej. Urządzenia 

te umożliwiają dowolny kierunek przepływu, 

a przykładami tego rodzaju wymienników są 

parowniki (w których zachodzi wrzenie) oraz 

skraplacze (w których zachodzi skraplanie). 

Wymienniki jednofazowe – podczas wymiany 

ciepła nie zachodzą zmiany faz czynników. 

Wymienniki dwufazowe – zachodzi wymiana 

fazy medium w trakcie procesu. 

6) Wymienniki ciepła niemetalowe 

Wymienniki ciepła wykonane z grafitu są stosowane 

dość szeroko w przemyśle chemicznym 

i farmaceutycznym. Grafit stanowi materiał inertny 

(obojętny chemicznie), niezanieczyszczający 

środowiska naturalnego, posiada bardzo dobrą 

odporność na korozję i dobre właściwości przewodzące. 

Często, jako mniej kosztowny, stanowi 

substytut tytanu i tantalu. Wymienniki grafitowe 

są budowane w formie prostopadłościanów lub 

cylindrów i stanowią zespół bloków (płyt) z otworami. 

Zestaw płyt jest cementowany, całość wymiennika 

impregnowana żywicą fenolową i ściśnięta 

pomiędzy dwoma płytami, które umożliwiają 

różną organizację przepływu czynników. 

Górny zakres stosowanej temperatury wynosi 

tu 450-475 K. Grafit nie jest odporny na działanie 

chloru i halogenków i w ich środowisku, w krótkim 

czasie, staje się porowaty. Nieodporny jest 

również na działanie kwasu azotowego w wysokiej 

temperaturze i stężeniu, a także siarkowego, 

jeśli stężenie sięga ponad 98% i temperatura powyżej 

360 K. 

Wymienniki płytowe z tworzyw fluorowych 

łączonych grafitem mają nieco mniejszą przewodność, 

lecz mogą pracować w temperaturze do 

415 K i ciśnieniu 0,6 MPa. Są stosowane do chłodzenia 

i podgrzewania gazów , m. in. w instalacjach 

odsiarczania spalin odlotowych. 

Szklane wymienniki ciepła stosowane jest 

szkło borokrzemowe, odporne na kwasy, roztwory 

soli, związki organiczne, w tym chlorki i bromki, 

nieodporne natomiast na kwas fluorowy, fosforowy 

i gorące alkalia. Są dwa podstawowe typy wymienników 

szklanych: płaszczowo-rurowe 

i spiralne. Wymienniki te są stosowane do wymiany 

ciepła w układzie gaz-gaz do podgrzewania gazów; 

m. in. w suszarkach rozpyłowych, chłodzenia 

gazów za pomocą cieczy w układach wentylacji 

i klimatyzacji itp. 

Wymienniki z tworzyw sztucznych, takich jak: 

fluorek poliwinylidenu (PVDF) i monochlorotrifluoroetylenu 

(ECTFE) są stosowane do kondensacji 

i destylacji bromu, suszenia chloru przez kondensację 

pary wodnej lub kwasem siarkowym. Wymienniki 

płaszczowo-rurowe, wykonywane z fluorowanej 

żywicy etylenopropylenowej (FEP) są stosowane 

m. in. do chłodzenia i ogrzewania elektrolitów, 

roztworów trawiennych itp. 

Płytowe, ceramiczne wymienniki ciepła wykonywane 

z węgliku krzemu są stosowane w wysokiej 

temperaturze 750-1300 K, w atmosferze korozyjnej, 

z możliwością osadzania się cząstek stałych 

na powierzchni wymiany ciepła, np. podczas wymiany 

ciepła spaliny odlotowe-gaz, kondensacji 

kwasu siarkowego w temperaturze ok. 520K [1]. 

Podsumowanie 

Wiele procesów przemysłowych nie byłoby 

możliwych bez zastosowania wymienników ciepła. 

Obecnie urządzenia te są powszechnie wykorzystywane, 

a wraz z upływem lat tworzone są coraz 

lepsze aparaty o niewielkich rozmiarach i wysokiej 

efektywności cieplnej, czego doskonałym przykładem 

jest choćby omówiony płytowy wymiennik 

ciepła. Nie sposób wspomnieć wszystkich 

typów wymienników wartych uwagi w jednej pracy. 

Ich duża liczba jest odpowiedzią na różnorodne 

wymagania użytkowników i świadczy o możliwości 

dostosowania wymiennika do prawie każdych warunków 

pracy. 


Wymienniki ciepła były i będą potrzebne, 

a skoro potrzeba istnieje, to urządzeń do wymiany 

ciepła wciąż będzie przybywać. 

Autor artykułu 

Aleksandra Golczak 


Promotor: 

dr inż. Łukasz Amanowicz 

Bibliografia: 

[1] Jerzy Warych, Aparatura chemiczna i procesowa, 

Oficyna Wydawcza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 

1996 

[2] Tadeusz Hobler, Ruch ciepła i wymienniki, Państwowe 

Wydawnictwa Techniczne, 1959 

[3] James O. Maloney, Perry’s Chemical Engineers’ 

Handbook, 2008 

[4] Stefan Wiśniewski, Tomasz S. Wiśniewski, Wymiana 

ciepła, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 

2000. 

[5] Stefan Jan Kowalski, Teoria procesów przepływowych, 

cieplnych i dyfuzyjnych, Wydawnictwo Politechniki 

Poznańskiej, Poznań 2008. 

[6] Wiesław Pudlik, Wymiana i wymienniki ciepła, Politechnika 

Gdańska, Gdańsk 2012. 

[7] GPSA Engineering Data Book, Volume I, 2004. 

[8] Lubomira Broniarz-Press, Piotr Agaciński, Agnieszka 

Kałek-Skrabu-rska, Marek Ochowiak, Inżynieria chemiczna 

i procesowa – Laboratorium, Politechnika 

Poznańska, Poznań 2000. 

[9] Obszary zastosowania płytowych wymienników ciepła, 

rynek instalacyjny.pl, styczeń/luty, 2016. 

[10] Cezary Pokrzywniak, Leszek Kulawski, Wymienniki 

ciepła, PBG SA, 05/2008. 

[11] http://www.e-instalacje.pl 

[12] http://www.maintenancetechnology.com 

[13] http://www.hamon-polska.pl 

[14] https://pl.wikipedia.org 

[15] http://www.wirtualnemedia.pl 

[16] http://www.inzynierbudownictwa.pl 

[17] http://tomiboks.pl 

[18] http://polimer-polska.pl/ 

[19] https://weblab.deusto.es 

[20] http://www.rynekinstalacyjny.pl 


CIEKAWOSTKI 

Rzeźba przed Belwederem w Wiedniu, fot. Piotr Malewski

JAJKO CZY KURA? 

UPCYKLING 

Pewnie każdy z nas próbował odpowiedzieć sobie na znane pytanie, 

co było pierwsze: jajko czy kura? A gdyby odnieść ten problem 

do drewna i papieru? Powszechnie wiadomo, że papier produkujemy 

z drewna, jednak, jak się okazuje, sytuację tę można odwrócić. 

Fot. 1. Drewno z papieru. 

Fot. 2. Deska rozdzielcza Paugeot Onyx. 

Fot. 3. Meble. 

Mamy tutaj do czynienia z upcyklingiem, czyli formą przetwarzania 

wtórnego odpadów, dzięki czemu powstają wartościowe surowce. 

Proces ten cieszy się coraz większym zainteresowaniem w dobie 

zapotrzebowania na ekologiczne rozwiązania, gdyż pozwala 

na zmniejszenie ilości odpadów oraz materiałów wykorzystywanych 

w pierwotnej produkcji. 

Pomysłodawcą wytworzenia drewna z papieru jest Mieke Mejier – 

absolwentka oraz obecna wykładowczyni Design Academy Eindhoven 

i HKU University of the Arts Utrecht. Proces produkcji polega 

na sklejeniu i mocnym ściśnięciu arkuszy papieru, co prowadzi 

do uzyskania struktury drewna wiernie odwzorowującej słoje. Pomysł 

na projekt zrodził się w 2003 roku, a pracę nad tą technologią 

rozpoczęto w 2007 roku w studiu Vij5, nadając nazwę Newspaper- 

Wood. W ten innowacyjny sposób z niepotrzebnej makulatury powstają 

przedmioty codziennego użytku oraz meble. Pomysł projektantki 

szybko zyskał na popularności oraz został wykorzystany w projekcie 

deski rozdzielczej samochodu Peugeot Onyx. Holenderscy projektanci 

Arjan van Raadshooven i Anieke Branderhorst również sugerując 

się powyższym odkyciem, stworzyli nowatorską kolekcję mebli, 

których głównym budulcem jest właśnie drewno Mieke Meijer. 



Bibliografia: 

[1] https://miekemeijer.com/ 

[2] http://newspaperwood.com/ 

[3] http://halo.domy.pl/drewno-z-papieru/ 

Fot. 4. NewspaperWood veneer sheet. 


BIBLIOGRAFIA 

GRAFIK I ZDJĘĆ 

AKTUALNOŚCI: NAJWYŻSZE BUDYNKI ŚWIATA W BUDOWIE 

Zdj. 1: https://inhabitat.com/the-worlds-tallest-tower-will-dwarf-the-burj-khalifa-at-over-1-kilometer-inheight/ 

Zdj. 2: https://skyrisecities.com/database/projects/kl118 

Zdj. 3: http://www.mgsarchitecture.in/projects/375-wuhan-greenland-center-china.html 

Zdj. 4: https://skyrisecities.com/database/projects/grand-rama-ix-super-tower 

Zdj. 5: http://www.skyscrapercenter.com/building/goldin-finance-117/73 

Zdj. 6: http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=1583002 

Zdj. 7: https://skyrisecities.com/news/2016/05/som-designed-supertall-under-construction-tianjin 

Zdj. 8: http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=1728303 

WYDARZENIA 

Zdjęcie jest własnością Joanny Kolińskiej. 

WYWIAD: 

Zdjęcia są własnością firmy Pekabex. 

ARCHITEKTURA: BRUTALIZM 

Rys. 1: https://www.montcalmroyallondoncity.co.uk/blog/5-places-visit-within-30-minutes-montcalm-royallondon-city 

Rys. 2: https://www.curbed.com/2015/6/11/9950996/end-nigh-for-smithsons-brutalist-robin-hood-gardens 

Rys. 3: https://www.flickr.com/photos/rowanbank/8167631089 

Rys. 4: https://www.flickr.com/photos/army_arch/4547477679 

Rys. 5: https://www.architecturaldigest.com/story/canada-unveils-stamp-habitat-67-celebrate-50thanniversary 

Rys. 6: http://www.fondationlecorbusier.fr/corbuweb/morpheus.aspx? 

sysId=13&IrisObjectId=5234&sysLanguage=enen&itemPos=58&itemCount=78&sysParentId=64&sysParentName=home 

Rys. 7: http://www.bbc.com/culture/story/20140828-why-brutal-is-beautiful 

Rys. 8: https://www.instagram.com/brutal_architecture/ 

Rys. 9: https://p3.no/blade-runner-er-sci-fiens-indrefilet/ 

Rys. 10: http://www.sosbrutalism.org/cms/15802395#map 

BUDOWNICTWO: FOTOWOLTAIKA W BUDOWNICTWIE 

Rys. 1: https://pixabay.com/pl/s%C5%82oneczny-panele-s%C5%82oneczne-2796471/ 

Rys. 2: Zdjęcia są własnością firmy Covador 

Rys. 3: https://austria-forum.org/af/Geography/Asia/United_Arab_Emirates/Pictures/Abu_Dhabi/ 

Masdar_City_2 

Rys. 4: https://www.justgola.com/a/kaohsiung-national-stadium-1978060819 

BUDOWNICTWO: BŁĘDY WYKONAWCZE JEDNĄ Z PRZYCZYN AWARII KONSTRUKCJI STALOWYCH 

Źródła grafik i zdjęć podane w artykule. 

BUDOWNICTWO: LEKKIE PRZEKRYCIA DACHOWE Z TKANIN TECHNICZNYCH 


INŻYNIERIA ŚRODOWISKA: WIATR JAKO ŹRÓDŁO ENERGII 

Zdjęcia są własnością autorów artykułu. 

INŻYNIERIA ŚRODOWISKA: PRZEGLĄD WYMIENNIKÓW CIEPŁA 


CIEKAWOSTKI: JAJKO CZY KURA? 

Fot. 1: http://halo.domy.pl/wp-content/uploads/2015/01/Mieke-Mei-jer-newspaperwoo-2.jpg 

Fot. 2: http://www.newspaperwood.com/wp-content/uploads/2014/09/PEUGEOT_EXALT_1408PC007.jpg 

Fot. 3: http://halo.domy.pl/wp-content/uploads/2015/01/Mieke-Mei-jer-newspaperwoo-copy.jpg 

Fot. 4: http://www.newspaperwood.com/wp-content/uploads/2016/03/NewspaperWood-veneer-sheet- 

683x1024.jpg 

Fot. 5: http://halo.domy.pl/wp-content/uploads/2015/01/Mieke-Mei-jer-newspaperwoo.jpg 

OKŁADKA 

Zdjęcie jest własnością Izabeli Józefiak, Konstrukcja na wodzie w Historycznym Miejscu, które zamieszkiwał 

dr. Wangin, Yeongam. 


NUMER POWSTAŁ WE WSPÓŁPRACY

04_2018

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?