Ultradźwiękowe pochyłomierze w ochronie zabytków – monitoring Kościoła Akademickiego św. Anny w Warszawie

Zabytkowe obiekty wymagają troski, ale też… danych. Celem projektu było wdrożenie i przetestowanie systemu długoterminowego monitoringu deformacji obiektu zabytkowego, ze szczególnym uwzględnieniem cyklicznych (rocznych) zmian geometrii wynikających m.in. z oddziaływań termicznych oraz użytkowych.

Kościół Akademicki św. Anny w Warszawie, wpisany do rejestru zabytków pod numerem 253/1 z 1 lipca 1965 roku, jest jednym z najważniejszych historycznych obiektów sakralnych stolicy. Jego architektura łączy gotyckie prezbiterium z klasycystyczną fasadą autorstwa Chrystiana Piotra Aignera oraz Stanisława Kostki Potockiego, tworząc wyjątkowy przykład wielowarstwowego rozwoju stylów na przestrzeni ponad pięciu stuleci. Świątynia należy do nielicznych warszawskich kościołów, które przetrwały II wojnę światową bez całkowitego zniszczenia, zachowując znaczną część oryginalnej struktury i wyposażenia.

W czerwcu i lipcu 2024 r. przeprowadzono procedurę zakupu ultradźwiękowego pochyłomierza, a 5 lipca 2024 r. urządzenie dostarczono i zamontowano na poddaszu Kościoła Akademickiego św. Anny w Warszawie przez firmę Ultraxis sp. z o.o. System obejmuje czujniki oraz oprogramowanie do rejestracji i wizualizacji danych. Dla czujników wyznaczono wartości odniesienia („zerowe”) oraz wykonano testy rozdzielczości, m.in. poprzez kontrolowane obciążenia w ich pobliżu.

Równolegle, w okresie od grudnia 2024 r. do stycznia 2025 r., rozpoczęto manualne pomiary siedmiu szczelinomierzy bolcowych, co umożliwia porównanie wyników automatycznego monitoringu z obserwacjami zmian szerokości szczelin. Zarejestrowane serie czasowe wykazują wyraźne powiązanie zmian pochylenia z temperaturą i pozwalają na analizę zachowania obiektu w dłuższym horyzoncie czasowym.

Projekt realizowano we współpracy międzywydziałowej i międzyinstytucjonalnej: z Wydziałem Inżynierii Środowiska PW, Wydziałem Architektury PW, Rektoratem Kościoła św. Anny w Warszawie oraz ekspertami z Politechniki Śląskiej i Akademii Sztuk Pięknych w Warszawie. Współpraca z firmą Ultraxis sp. z o.o. umożliwiła zastosowanie nowoczesnych technologii pomiarowych.

Rezultaty projektu obejmują uruchomienie stanowiska pomiarowego oraz pozyskanie unikatowego zbioru danych do dalszych analiz, w tym z wykorzystaniem metod uczenia maszynowego. Zespół przygotowuje obecnie publikację naukową, a zdobyte doświadczenia przyczyniły się do zwiększenia aktywności projektowej, m.in. poprzez złożenie wniosków aplikacyjnych do NCBR. Projekt generuje mierzalny wpływ działalności naukowej na funkcjonowanie społeczeństwa i gospodarki, wzmacniając praktyczne zastosowanie wyników badań oraz ich znaczenie dla rozwoju społecznego i gospodarczego.

Informacje podstawowe:

• Tytuł grantu: Zastosowanie precyzyjnego pochyłomierza ultradźwiękowego do analizy cyklicznych zmian geometrii obiektów zabytkowych
• Kierownik: dr inż. Sławomir Łapiński (Wydział Geodezji i Kartografii PW)
• Porozumienie: 26/ILGiT/2024 (13.05.2024)
• Wartość grantu: 23 900 zł (wykorzystano 23 862 zł)
• Miejsce badań: Kościół Akademicki św. Anny w Warszawie