Współczesne nauczanie inżynierów inżynierii środowiska

Magister inżynier lub inżynier inżynierii środowiska to zawody silnie osadzone w realiach otoczenia gospodarczego i rynku pracy. Wykonywane są przez absolwentów uczelni technicznych wydziałów w dyscyplinie naukowej Inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka. W przypadku Politechniki Wrocławskiej (PWr) kształcenie w tej dyscyplinie prowadzone jest na Wydziale Inżynierii Środowiska (WIS). Pierwotnie wywodzi się on z Wydziału Budownictwa, na którym w roku akademickim 1948/49 wprowadzono wykład z podstaw techniki sanitarnej, a w maju 1949 r. utworzono Katedrę Techniki Sanitarnej. W ten sposób formalnie we wrześniu 1950 r. Wydział Inżynierii Sanitarnej rozpoczął funkcjonowanie w Politechnice Wrocławskiej. W 1990 r., zgodnie z obowiązującymi wówczas trendami naukowo-technicznymi i badawczymi oraz kierunkami kształcenia, został przekształcony w Wydział Inżynierii Środowiska Politechniki Wrocławskiej (WIS PWr).

Przez ponad 70 lat istnienia w organizacji pracy wydziału zaszło wiele istotnych zmian, a jego historia stanowi potwierdzenie wyrazistego charakteru oraz silnej pozycji naukowej. Aktualnie WIS PWr oferuje nowoczesną bazę dydaktyczną i wsparcie merytoryczne na potrzeby przemysłu oraz gospodarki w szeroko rozumianym znaczeniu „środowiska zewnętrznego”, jak również „środowiska wewnętrznego budynków”. W ramach swojej oferty dydaktycznej, podczas wykładów, ćwiczeń obliczeniowych, zajęć projektowych i la boratoryjnych, WIS PWr kształci studentów na trzech głównych kierunkach:

1. Inżynieria środowiska – w pełni zmodernizowany i dostosowany do rynku pracy kierunek studiów zawierający nowe programy obejmujące specjalności:

• klimatyzacja, ogrzewnictwo i instalacje sanitarne (KOS),
• zaopatrzenie w wodę i usuwanie ścieków (WIS).

2. Gospodarka o obiegu zamkniętym i ochrona klimatu – nowy kierunek studiów o specjalnościach:

• gospodarka o obiegu zamkniętym (GOZ),
• ochrona klimatu (OK).

3. Neutralność Klimatyczna – zupełnie nowy kierunek studiów, którego celem jest wy kształcenie specjalistów w obszarach obejmujących postępujące zmiany klimatu.

W zależności od rodzaju studiów oraz specjalności kształcenia w dalszym rozwoju inżyniera możliwe jest ubieganie się o uzyskanie uprawnień projektowych i budowlanych niezbędnych do pełnienia samodzielnych funkcji technicznych w budownictwie jako projektant, kierownik budowy lub robót, a także inspektor nadzoru inwestorskiego.

Studia na WIS PWr to oferta dydaktyczna oparta na innowacyjnych technologiach, przepisach prawa i funduszach związanych z ekogospodarką oraz ekorozwojem miast i przemysłu; uwzględniająca także ochronę zasobów środowiska, ograniczanie emisji gazów cieplarnianych, zmiany klimatu i rozwiązania zero- lub blisko zeroemisyjne; związana z redukcją ilości powstających odpadów, w tym również z odzyskiwaniem i wtórnym wykorzystaniem surowców; z bioekonomią i ocenami oddziaływania inwestycji na środowisko oraz z wykorzystaniem biotechnologii i bioinżynierii, biopaliw i bioenergii w miastach i zakładach przemysłowych. To również praktyka i wiedza ekspercka nauczycieli akademickich wynikająca z przeprowadzanych badań i ekspertyz realizowanych w wielu istotnych obszarach, spośród których można wymienić: różnorodne ekoinnowacje, ekologiczne i odnawialne źródła energii, pompy ciepła, ogniwa fotowoltaiczne, magazyny energii i kolektory słoneczne, inteligentne miasta i budynki, sposoby zagospodarowania wód opadowych i roztopowych, modernizację istniejących obiektów oraz przeprowadzane audyty i certyfikaty energetyczne. W zakresie prac należy wspomnieć także o gospodarce wodno-ściekowej zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju, przeprowadzaniu komputerowych symulacji, analiz i ekspertyz z wykorzystaniem zintegrowanego projektowania na rzecz gospodarki opartej na zasobach środowiska naturalnego oraz jego pochodnych. Obszerny i wielopłaszczyznowy katalog słów kluczowych opisujący obszar działalności oraz oferty dydaktycznej Wydziału Inżynierii Środowiska PWr przedstawia rys. 1. 

Neutralność Klimatyczna – nowy kierunek studiów w roku akademickim 2023/2024

Potrzeby rynku pracy dotyczące wdrażania zasad zrównoważonego rozwoju i konieczności dążenia gospodarki do osiągnięcia neutralności klimatycznej doprowadziły do utworzenia na Wydziale Inżynierii Środowiska nowego kierunku studiów: Neutralność Klimatyczna. W ramach trwających trzy semestry studiów stacjonarnych II stopnia kształceni będą specjaliści w kluczowych obszarach: zrównoważonego rozwoju, zagadnień społeczno-ekonomicznych związanych z gospodarką neutralną klimatycznie, regulacji i wymagań prawnych, strategii i technologii umożliwiających osiągnięcie neutralności klimatycznej w gospodarce (energetyce, budownictwie, przemyśle, transporcie i rolnictwie), efektywności energetycznej oraz metod adaptacji do zmian klimatu.

Przeczytaj także: Branżowe centrum umiejętności w Bydgoszczy | RynekInstalacyjny.pl

Współczesne projektowanie instalacji i systemów sanitarnych

Wydział Inżynierii Środowiska PWr stwarza studentom odpowiednie warunki do nabywania wiedzy obejmującej wykorzystanie nowoczesnych technik i narzędzi do projektowania instalacji i systemów sanitarnych.

Dawniej, tj. na przełomie XIX i XX w., opracowanie kompletnej dokumentacji projektowej infrastruktury, budynku oraz jego wewnętrznych instalacji było bardzo pracochłonne. Wszystkie rysunki wykonywane były wówczas odręcznie. Wymagało to zaangażowania wielu osób odpowiedzialnych za konkretny etap rysunkowy. Projektowanie odbywało się z wykorzystaniem przyrządów, tj. deski kreślarskiej o dużych rozmiarach oraz dodatkowych przyborów, jak np.: pantograf, grafion, rapidograf, liniał, przykładnica, ekierka, linijka, krzywik itp. Pracownia projektowa musiała mieć stosunkowo dużą powierzchnię, a wszystkie prace wykonywano zarówno w pozycji siedzącej, jak i stojącej. Gotowy rysunek powstawał na kalce kreślarskiej lub w wersji papierowej.

Od ponad 20 lat prace projektowe odbywają się głównie z wykorzystaniem współczesnych technik komputerowych, dzięki którym kompletny projekt można obejrzeć w wersji elektronicznej na ekranie monitora. Do przygotowania dokumentacji rysunkowej wykorzystywane są narzędzia komputerowego wspomagania projektowania. Proces projektowania wymaga więc jedynie przestrzeni biurowej koniecznej do ulokowania komputera czy notebooka i jednego lub większej liczby monitorów – w zależności od potrzeb projektanta. Gotowy projekt można przygotować w wersji elektronicznej, a następnie wydrukować za pomocą drukarki tradycyjnej lub wielkoformatowej.

Współczesne projektowanie dwuwymiarowe zastąpiono trójwymiarowym, a także rozszerzono do pojęcia „modelowania” – zawierającego rodziny gotowych komponentów (ścian, okien, drzwi itp.; rys. 2). Początki modelowania informacji o budynku (ang. Building Information Modeling) szacowane są na rok 1984. Swoją wersję BIM-u pod nazwą Archicad Virtual Building opracowała węgierska firma Graphisoft. Natomiast początki programu Sketchpad do rysowania brył lub pustek, które mogły się wzajemnie przenikać, łączyć i odejmować, datowane są na lata 1962–1963. Do końca XX w. koncepcja Building Information Modeling rozwinęła się błyskawicznie, czego skutkiem jest cała gama dostępnego oprogramowania, stale rozpowszechniana na całym świecie. Wśród programów wyróżnić można: Allplan, ArchiCAD, Civil 3D, MicroStation, Novapoint, REVIT, Rhinoceros, SketchUp, Tekla- Structures czy VectorWorks Architect. Dokumentacja opracowana w technologii parametrycznego modelowania informacji o budynku integruje uporządkowane wielobranżowe dane, umożliwiając cyfrową reprezentację obiektu – od planowania po budowę oraz eksploatację. Główne źródło trudności, z którym mierzą się projektanci, czyli koordynacja międzybranżowa, zostało obecnie zniwelowane dzięki interoperacyjności technologii BIM umożliwiającej sprawną wymianę informacji. Obserwuje się coraz większe zapotrzebowanie na narzędzia służące do koordynacji i wymiany informacji. Technologie takie przynosi nam już nie przyszłość, ale teraźniejszość.

Nowatorskie metody i techniki komputerowego wspomagania projektowania wchodzą w zakres nauczania na Wydziale Inżynierii Środowiska i wzbogacają umiejętności studentów pobierających naukę na PWr.  

Perspektywa projektowa w inżynierii środowiska

Zużycie energii w budynkach jest istotnym składnikiem światowego bilansu energetycznego, stanowi bowiem ok. 40% wszystkich potrzeb zapewniających właściwą eksploatację. W obliczu kryzysu energetycznego oraz postępujących zmian klimatycznych specjalności WIS doskonale wpisują się w wymagania współczesnego świata. Dążenie do zmniejszenia ilości zużywanej energii połączone ze zwiększonym udziałem energii odnawialnej jest jednym z głównych kierunków zmian w zakresie transformacji energetycznej. Pożądane są więc rozwiązania prowadzące do redukcji zużycia energii, przy jednoczesnym zapewnieniu odpowiednich warunków komfortu cieplnego użytkownikom budynku. Prawidłowo zaprojektowane instalacje wodociągowe, kanalizacyjne, gazowe, centralnego ogrzewania, wentylacji mechanicznej lub klimatyzacji zapewnią bezpieczną eksploatację obiektu. Dostawa uzdatnionej wody, skuteczna wymiana powietrza w pomieszczeniach oraz utrzymanie w nich odpowiedniej temperatury to czynniki standardowo zapewniane użytkownikom budynków. Stanowi to ważny element budowy nowoczesnych, zeroemisyjnych i inteligentnych budynków dostosowanych do obecnych wyzwań związanych z klimatem i energią.

Rozwój technologiczny i gospodarczy naszego kraju wywołuje ciągły wzrost zapotrzebowania na zasoby wodne, które w przeliczeniu na mieszkańca oraz porównując do innych krajów europejskich są w Polsce wyjątkowo małe. Aktualnie obserwowane anomalie pogodowe, jak również prawdopodobne scenariusze kierunków rozwoju zmian klimatycznych w kraju jednoznacznie wskazują, że do spełnienia założeń zrównoważonego rozwoju, błękitno-zielonej infrastruktury oraz zielonej transformacji kluczowe są takie zagadnienia jak: zrównoważone i racjonalne gospodarowanie wodą, optymalizacja zarządzania istniejącymi systemami wodno-kanalizacyjnymi oraz budowa nowych, możliwie przyjaznych środowisku rozwiązań inżynierskich.

Tworzywo sztuczne jest jednym z symboli naszych czasów, znajdując zastosowanie niemal w każdej dziedzinie życia. Zrewolucjonizowało świat, stanowiąc jednocześnie jeden z największych wynalazków ubiegłego stulecia i współczesnych problemów naszej planety. Wiedza z zakresu technologii bioenergetycznych, źródeł mikroplastików i odpadów z tworzyw sztucznych, a także metod zagospodarowania produktów po procesach przetwarzania odpadów jest niezbędna do rozwiązywania tego globalnego problemu. Jest on analizowany w laboratoriach i instytutach badawczych, przedsiębiorstwach zajmujących się opracowaniami środowiskowymi i sprawozdawczością, firmach konsultingowych, biurach projektowych, instytucjach zarządzania oraz ochrony środowiska, zakładach gospodarki komunalnej, przemyśle, rolnictwie, służbach ochrony środowiska, inspekcjach ochrony środowiska oraz służbach sanitarno-epidemiologicznych.

Sztuka inżynierskiego podejścia do zagadnień środowiskowych z zakresu projektowania, budowy, utrzymania instalacji i systemów zaopatrzenia w wodę i ciepło, odprowadzania i zagospodarowania wód opadowych oraz usuwania ścieków z budynków, jednostek osadniczych i zakładów przemysłowych stanowi podstawę programową działalności dydaktycznej oraz badawczo-rozwojowej pracowników Wydziału Inżynierii Środowiska. Wiedza i doświadczenie naukowców, wynikające ze ścisłej współpracy z otoczeniem gospodarczym i przemysłowym, umożliwiają przedstawienie współczesnej i praktycznej oferty akademickiej zajęć dydaktycznych obejmujących podstawy projektowania oraz budowy i eksploatacji instalacji i sieci gazowych, ciepłowniczych i wodno-kanalizacyjnych. Studenci zdobywają potrzebne umiejętności, począwszy od zajęć rysunku technicznego mającego zastosowanie w programach wspomagających projektowanie, przez podstawy prawne w projektowaniu i wykonawstwie, modelowanie numeryczne i badania laboratoryjne, aż po realizację kompleksowych rozwiązań z zastosowaniem praktycznym.

Oferta dydaktyczna obejmuje również zapoznanie z badaniami naukowymi, w których analiza danych o środowisku wewnętrznym i zewnętrznym oraz o obiegu wody ma na celu zrozumienie wieloaspektowego znaczenia zagadnień przyrodniczych i gospodarczych. Możliwości wykorzystania modelowania matematycznego to nie tylko charakteryzowanie przebiegu procesów technicznych i technologicznych wewnątrz zróżnicowanych sieci oraz instalacji, ale także prognozowanie odpowiednich reakcji na skutki ich działania.

Studenci mają również możliwość poszerzenia wiedzy i zdobywania doświadczeń w ramach kół naukowych, warsztatów terenowych czy wyjazdów studyjnych (fot. 3). Nawiązywane są liczne współprace przedsiębiorstw z Wydziałem Inżynierii Środowiska, organizowane wyjazdy zagraniczne w ramach programu Erasmus i prowadzone międzynarodowe szkoły letnie (Summer School). W trakcie nauki studenci zdobywają doświadczenie zawodowe w firmach z branży związanej z kierunkiem studiów. Realizują czterotygodniowe praktyki zgodnie z zawodowymi oczekiwaniami w wybranym przez siebie przedsiębiorstwie, tj. w firmach, biurach projektowych, na budowie, w administracji państwowej lub w jednostkach handlowych. Ze składanych przez studentów sprawozdań jednoznacznie wynika, że pracodawcy pozytywnie oceniają ich umiejętności i często znajdują w ten sposób nowych, rzetelnych pracowników, o czym świadczą również liczne porozumienia o współpracy z Wydziałem. Wybitnym studentom przysługuje także indywidualny plan studiów, umożliwiający urozmaicenie zasad nauki. Absolwenci mogą również podjąć dalsze studia doktoranckie i podyplomowe na Politechnice Wrocławskiej, której lokalizacja w stolicy Dolnego Śląska jest niewątpliwie ogromnym atutem ze względu na liczne atrakcje miasta i bogate życie studenckie. 

Kariera po studiach

Proces powstawania każdego obiektu (budynku, jednostki osadniczej, habitatu) wymaga udziału wielu specjalistów, w tym reprezentujących dziedzinę inżynierii środowiska. Uzyskanie przez absolwenta Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Wrocławskiej tytułu zawodowego inżyniera lub magistra inżyniera umożliwia podjęcie pracy zawodowej związanej z wdrażaniem szeroko rozumianych działań na rzecz środowiska wewnętrznego (w budynkach), jak i zewnętrznego (otoczenia). Zdobyte kwalifikacje pozwolą pełnić funkcję lidera, kierownika, koordynatora projektów (instalacji i sieci) oraz systemów wdrażania zasad zrównoważonego rozwoju i gospodarki o obiegu zamkniętym lub specjalisty od efektywności energetycznej czy audytora energetycznego. Wysoko wykwalifikowani w zakresie technologii oraz zagadnień zrównoważonego rozwoju absolwenci WIŚ PWr dzięki zdobytej wiedzy i umiejętnościom praktycznym doskonale odnajdują się na krajowym i międzynarodowym rynku pracy, odpowiadając na ich aktualne zapotrzebowanie.

* * *

Zapraszamy na stronę Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Wrocławskiej https:// wis.pwr.edu.pl/ oraz do odwiedzenia naszych oficjalnych kanałów w popularnych serwisach społecznościowych, takich jak Facebook, LinkedIn czy Instagram. Kontakt także pod adresem e-mail: [email protected]