W ramach projektu realizowanego na Wydziale Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska Politechniki Łódzkiej przeprowadzono pełnoskalowe testy niszczące stalowych wież telekomunikacyjnych, aby sprawdzić, jak naprawdę zachowują się one pod maksymalnym obciążeniem. Wyniki okazały się zaskakujące i szybko znalazły zastosowanie w przemyśle.
Badania prowadzone pod kierunkiem dra hab. inż. Jacka Szafrana, prof. uczelni, dotyczyły fundamentalnego zagadnienia: ile rzeczywiście wytrzymują eksploatowane w Polsce wieże kratowe, które są podstawowym nośnikiem infrastruktury telekomunikacyjnej? Zamiast ograniczać się do modeli komputerowych, naukowcy zdecydowali się na pełnoskalowy eksperyment — obciążając prawdziwe, czterdziestometrowe konstrukcje aż do momentu ich zniszczenia. Każdy z testów był rejestrowany i analizowany pod kątem zachowania poszczególnych elementów konstrukcyjnych.
Od eksperymentu do praktyki
Projekt badawczy „Networks Towers Reinforcement Cost Optimisation”, realizowany w latach 2015–2016, miał na celu określenie rzeczywistej rezerwy nośności wież kratowych używanych przez operatorów sieci komórkowych. Wnioski z badań okazały się na tyle przełomowe, że zostały wdrożone w działalności operacyjnej dużych firm telekomunikacyjnych. Opracowana przez zespół Politechniki Łódzkiej metodyka oceny nośności wież stała się elementem standardowych procedur technicznych stosowanych przy planowaniu nowych instalacji.
W opinii klientów eksperymentalne podejście do oceny stanu technicznego wież pozwoliło uniknąć licznych wzmocnień konstrukcyjnych, które dotychczas były wykonywane profilaktycznie i często niepotrzebnie. Dzięki precyzyjnym analizom możliwe stało się potwierdzenie, że wiele obiektów dysponuje wyższą rezerwą nośności, niż zakładały normy projektowe.
Wymierne korzyści
Zaniechanie konieczności wzmacniania części konstrukcji przyniosło klientom znaczne oszczędności finansowe zarówno w kosztach materiałowych, jak i administracyjnych. Krótszy cykl inwestycyjny oznaczał szybsze uruchamianie nowych usług telekomunikacyjnych, a co za tym idzie — lepszy dostęp użytkowników i instytucji publicznych do nowoczesnych technologii.
Z perspektywy środowiskowej, zmniejszenie zapotrzebowania na stal przełożyło się na redukcję śladu węglowego. To szczególnie istotne w kontekście unijnej polityki klimatycznej, która wymaga od przedsiębiorstw ograniczania emisji CO₂ w całym cyklu życia infrastruktury. W tym przypadku nauka realnie przyczyniła się do zmniejszenia zużycia surowców i poprawy efektywności energetycznej sektora.
Nauka dla infrastruktury
Współczesne budownictwo coraz częściej staje przed dylematem, jak utrzymać i modernizować starzejącą się infrastrukturę, nie generując przy tym nadmiernych kosztów ani emisji. Wyniki badań zespołu z Politechniki Łódzkiej stanowią odpowiedź na ten problem: pokazują, że dzięki eksperymentalnym metodom można nie tylko lepiej zrozumieć zachowanie konstrukcji, ale też skutecznie zarządzać jej cyklem życia.
Jak podkreślają przedstawiciele branży telekomunikacyjnej, opracowana w Łodzi metoda stała się integralną częścią procesów oceny technicznej wież w całym kraju. To przykład badań, które nie kończą się w laboratorium, lecz mają bezpośredni wpływ na gospodarkę, środowisko i społeczeństwo. Dzięki nim infrastruktura telekomunikacyjna może funkcjonować dłużej, bezpieczniej i taniej — a jednocześnie w sposób bardziej zrównoważony.
W dobie rosnącego zapotrzebowania na łączność i rozwój sieci 5G takie rozwiązania zyskują szczególne znaczenie. Nauka nie tylko wspiera rozwój nowych technologii, ale też pomaga lepiej wykorzystać to, co już zostało zbudowane. W tym sensie badania z Politechniki Łódzkiej wpisują się w szerszy trend: od gospodarki opartej na budowie nowych zasobów do gospodarki opartej na wiedzy, optymalizacji i długowieczności infrastruktury.