Globálním cílem výzkumného záměru je výzkum metod a zařízení techniky životního prostředí pro úpravu vnitřního prostředí, vedoucí ke zlepšení podmínek v pracovním a obytném prostředí a následně ke zvýšení výkonnosti práce a zlepšení zdraví osob, při současném snižování energetické náročnosti technických zařízení, která vnitřní prostředí požadovaných parametrů zajišťují. Obytné a pracovní prostředí tvoří významnou část životního prostředí člověka. V moderní době stráví člověk podstatnou část svého života ve vnitřním prostředí. Rovněž spotřeba energie na úpravu stavu vnitřního prostředí patří stále k rozhodujícím složkám energetické bilance průmyslově rozvinutých států a lze očekávat , že nároky na úpravu prostředí v letním období stále porostou. Výzkum v tomto směru se musí zaměřit na systémy s nízkou spotřebou energie a využití alternativních zdrojů energie.
Výkonnost práce i zdraví osob souvisí s činiteli prostředí, které vytvářejí nejenom tepelnou pohodu člověka – tzv. tepelně-vlhkostní činitele, ale i s čistotou vnitřního prostředí a vnitřní hlučností a dalšími činiteli, jako jsou osvětlení, elektromagnetické záření, iontové mikroklima aj. Současné trendy ve vývoji pracovních postupů (např. ve zdravotnictví) a technologií (např. v elektrotechnickém průmyslu) vedou k rostoucím požadavkům na kvalitu prostředí, především v oblasti tepelně-vlhkostního mikroklimatu, čistoty ovzduší a snižování hluku.
Předmětem řešení VZ obecně je výzkum v oblasti technických zařízení, která zajišťují tvorbu vnitřního prostředí požadované kvality, eliminují nežádoucí materiálové a energetické emise a imise jako důsledek procesů přeměn a přenosů látek a energií ve vnějším a vnitřním prostředí.
Základní technická zařízení, která zajišťují výše uvedené požadavky, jsou vytápěcí, větrací a klimatizační zařízení. Vytápěcí, větrací a klimatizační systémy jsou založeny na společných aplikacích přenosu tepla, hmoty a mechaniky tekutin. I když tradičně jsou tyto obory označovány svými individuálním názvy, plní vždy společný cíl – úpravu a tvorbu tepelně vlhkostního mikroklimatu a čistoty ovzduší ve vnitřním prostředí. Moderní metody výzkumu vedou k řešení systémů, které spojují původní individuální funkce větrání, klimatizace, vytápění a zajišťují vnitřní prostředí celoročně zcela, nebo v různých obdobích s dílčí funkcí a pro tyto účely rovněž celoročně využívají různých alternativních zdrojů tepla i chladu. Předmětem řešení v této oblasti je výzkum nových výpočetních a měřicích metod, nových způsobů a metod dosažení požadovaných tepelně-vlhkostních parametrů prostředí, výzkum nových prvků strojních zařízení. Předmětem řešení je i širší využití alternativních zdrojů energie, které působí zejména na snížení spotřeby fosilních paliv a úzce souvisí s problematikou udržitelného rozvoje z hlediska tvorby CO2. Mezi základní kritéria kvality vnitřního prostředí patří čistota ovzduší, úzce související nejenom s vnitřními zdroji znečištění, ale i s kvalitou vnějšího ovzduší. Předmětem řešení je výzkum metod měření znečištění, šíření znečišťujících látek ve vnitřním prostředí a výzkum depozičních příměsí ve vnitřním prostředí. Negativním doprovodným jevem většiny strojních zařízení jsou hluk a vibrace. Zde je předmětem řešení zejména výzkum v oblasti aerodynamického hluku a metod jeho redukce.
Uvedená zařízení vytápěcí, větrací a klimatizační, aplikace alternativních zdrojů energie, metody a prostředky ke zlepšení čistoty ovzduší a snižování hluku a vibrací tvoří základ zařízení pro tvorbu vnitřního prostředí a slouží k zajištění pohody v pracovním i obytném prostředí. Všechna zařízení tvoří celek – zařízení techniky prostředí – a vzájemně se ovlivňují. Typickým příkladem je proudění ve větraných, klimatizovaných a vytápěných místnostech s vnitřními zdroji tepla a zdroji znečištění, dále např. řešení náročných pracovišť a technologií pro dosažení tepelně-vlhkostního klimatu a čistoty ovzduší, šíření a omezování hluku ve větracích a klimatizačních zařízeních a ve vlastních vnitřních prostorách, depoziční procesy částic ve větrané místnosti.
Hlavní směry, ve kterých se výzkum vnitřního prostředí bude realizovat, vycházejí z více než 50-letých zkušeností pracoviště Ústavu techniky prostředí FS ČVUT v Praze, jeho personálního, materiálového i prostorového zabezpečení a je možno je vymezit na jednotlivé oblasti:
- Větrání a klimatizace
- Vytápění
- Alternativní zdroje energie
- Čistota ovzduší
- Snižování hluku a vibrací
Všechny uvedené dílčí směry tvoří jeden celek, nezbytný k zajištění pohody prostředí na pracovišti i v oblasti komunální hygieny. Funkce technických zařízení budov je neoddělitelně spjata s tepelně technickými vlastnostmi konstrukcí ohraničujících vnitřní prostor, jehož stav upravují, s vnitřními energetickými i látkovými zdroji. Jedná se zejména o produkci tepla, chladu, hluku, plynů, par, tuhých částic a nakonec i s vnějšími klimatickými podmínkami. Při dimenzování technických zařízení budov jsou v poslední době okrajové podmínky výrazně zpřesňovány, např. údaje o produkci tepla od výpočetní techniky, podrobné údaje o venkovních klimatických podmínkách, případně jsou měněny tepelně technické vlastnosti ohraničujících konstrukcí. Navrhovaný výzkum proto zahrnuje i související, zvláště dynamické, vnitřní a vnější okrajové podmínky, které ovlivňují funkci strojních zařízení. Témata vycházejí z obecných potřeb výzkumu a vývoje strojních zařízení pro úpravu stavu prostředí, tj zařízení větracích, klimatizačních a vytápěcích.