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A systematic approach for developing agent-based architectural design models of segmented shells. Towards autonomously learned goal-oriented agent behaviors

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[Quelle: https://d-nb.info]

Die Planung von Segmentschalen ist ein neues und vielversprechendes Forschungsfeld im Bereich der Schalenplanung. DieAufteilung kontinuierlicher Schalenflächen in Segmente stellt die Lockerung und Auflösung von Einschränkungen hinsichtlich der Planung und Realisierung kontinuierlicher Schalen in Aussicht, die deren Anwendung in der Baupraxis begrenzen. Als Teil der Kategorie der weitspannenden Flächentragwerke besitzen segmentierte Schalen vergleichbare erwünschte Eigenschaften, wie zum Beispiel ein geringer Materialverbrauch, die Fähigkeit große Flächen stützenfrei zu überspannen und eine eigene Leichtbauästhetik, während sie gleichzeitig an großes Maß an Vorfertigung ermöglichen. Die Geometrien individueller Bauteile sowie die Globalform der Schale sind jedoch komplex, woraus sich wiederum besondere Anforderungen an Planung und Umsetzung segmentierter Schalen ergeben. Eine besondere Herausforderung bei der Planung von Segmentschalen sind die vielfältigen und teilweise widersprüchlichenWechselbeziehungen zwischen den Bewertungskriterien geometrische Validität, Stabilität und Herstellbarkeit. Darüber hinaus sind geometrische Validität und Herstellbarkeit lokale Aspekte, die auf der Ebene der Bauteile bewertetwerden können,wohingegen Stabilität und Tragfähigkeit globale Aspekte darstellen, die auf der Ebene der Schale bewertet werden müssen. Aus der lokalen Perspektive betrachtet kann die Tragfähigkeit einer Segmentschale somit als ein globaler Effekt betrachtet werden, der sich aus den Eigenschaften aller Segmente in der Schale und aus deren Verbindungen untereinander ergibt. In Vorarbeiten wurde daher eine sogenannte mikroskopische Modellierungsperspektive eingenommen, die eine Brücke zwischen den Eigenschaften auf der lokalen Ebene der Bauteile und den globalen performativen Eigenschaften der Schale schlägt: agentenbasierte Modellierung und Simulation (ABMS). In diesem Ansatz geht man davon aus, dass Globalform und -verhalten der Schale das Ergebnis unzähliger lokaler Interaktionen virtueller Agenten ist, die Bauteile darstellen. Indem sich dieser Modellierungsansatz auf die detaillierte Beschreibung der individuellen Bauteile und deren Verbindungen (Interaktionen) untereinander konzentriert, wird das globale Entwurfsproblem sozusagen auf die Ebene der individuellen Bauteile verlagert und dort parallel gelöst. Ziel dieser Arbeit ist es, eine Methodik für die Entwicklung agentenbasierter Gebäudemodelle vorzuschlagen, in denen Agenten Bauteile darstellen. Mit dem besonderen Schwerpunkt auf der Planung von Schalen mit planaren Segmenten verfolgt und verbindet diese Arbeit zwei Untersuchungsstränge: einerseits die Verallgemeinerung von Erkenntnissen, die in vorherigen gebauten Segmentschalen gewonnen wurden, im Rahmen eines induktiven, fallstudienbasierten Forschungsansatzes; und zweitens die Systematisierung des agentenbasierten Modellierungsansatzes für architektonische Entwurfsanwendungen im Allgemeinen und für die Planung von Segmentschalen im Besonderen.

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Bücher, Broschüren

Bettina Rühm
Günstig bauen
Sparpotenziale beim Hausbau von der Planung bis zur Ausstattung. Für Fertighäuser und Architektenhäuser
2022, 224 S., mit farb. Abb. 256 mm, Hardcover
Stiftung Warentest

 

 

"Günstig bauen" der Stiftung Warentest zeigt ausführlich, wo beim Hausbau Einsparpotenzial liegt. In diesem Buch erfahren Sie, wie Sie mit schlauen Grundrissideen, der richtigen Materialwahl und dauerhaft-schönen Konstruktionen ziemlich viel Geld sparen können. Das Buch bietet Inspiration und Know-how für das Planungsgespräch mit der Architektin und der Baufirma. Es enthält konkrete und anschauliche Beispiele mit Grundrissen, Fotos, Musterrechnungen, Kosten(spannen)angaben und Kostenvergleichen sowie Unterstützung bei den einzelnen Planungsschritten und der Zusammenarbeit mit den Baupartnern. Ihnen wird gezeigt, wie Sie beim Hausbau bares Geld sparen können.

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Manuel Kitzlinger
Integration von BIM in das Brandschutzingenieurwesen als digitales Leistungsmodell Brandschutz
Berichte des Instituts für Numerische Methoden und Informatik im Bauwesen, Technische Universität Darmstadt, Band 1/2022
Dissertationsschrift
2022, 202 S., 32 Farbabb. 21 cm, Softcover
Shaker

 

 

In der Bauplanung weist der vorbeugende bauliche Brandschutz zahlreiche Schnittstellen zu anderen Planungsdisziplinen auf. Die Brandschutzplanung wird in einem Brandschutzkonzept als Bauvorlage dargestellt. Die Erarbeitung einer Brandschutzplanung erfolgt für die Mehrzahl der Gebäude auf Grundlage bauordnungsrechtlicher Vorschriften unter Kompensation einzelner Abweichungen mit besonderen brandschutztechnischen Maßnahmen. Bei wesentlichen Abweichungen wird eine schutzzielorientierte Brandschutzplanung unter Anwendung von Ingenieurmethoden des Brandschutzes erforderlich. Mit der Digitalisierung der Planungsprozesse durch Einführung der BIM-Methode sollen effizientere Planungsabläufe in der Bauplanung umgesetzt werden. Die Integration der Planungsabläufe mit BIM in die Brandschutzplanung und das Brandschutzingenieurwesen erfordern eine einheitliche Modellvorstellung der Leistungen von Brandschutzingenieuren im Bauprozess. In der Arbeit werden die aktuellen Leistungen und Informationsflüsse in der Brandschutzplanung analysiert und strukturiert. Es wird aufgezeigt, dass die Integration der digitalen Planungsprozesse in das Brandschutzingenieurwesen ein eigenes Fachmodell Brandschutz auf Grundlage der geplanten Räume erfordert. Die entwickelte Modellvorstellung wird in die Verwaltungs- und Geschäftsabläufe von Ingenieurbüros als digitales Leistungsmodell Brandschutz integriert. Schließlich wird eine mögliche informationstechnische Umgebung zur Umsetzung des digitalen Leistungsmodells vorgeschlagen.; Fire protection and fire safety engineering has numerous intersections with other disciplines in construction planning. Fire safety measures are presented in a fire safety concept as a construction document. Fire protection planning is conducted for the majority of buildings on the basis of building regulations, compensating for individual deviations with special fire safety measures. In the case of significant deviations, performance-based fire safety engineering using fire simulation methods is often required. With the

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Jutta Albus, Kirsten Hollmann-Schröter, Felix Lowin, Matthäus Johann Nowak
Systematisierte Planungs- und Bauprozesse
Hintergründe, Strategien und Potenziale industrieller Vorfertigungstechnologien.
2021, 217 S., 154 Abb. u. 6 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Publikation bietet einen Überblick über die Bereiche Vorfertigung, standardisierte Planungsmethoden und die Anwendung innovativer Konstruktionstechnologien beim Bauen. Vor dem Hintergrund der geschichtlichen Einordnung sowie den baurechtlichen Anforderungen wird der Status quo neuer, innovativer Planungsansätze und gängiger Systembauweisen, die mittels industrieller Herstellungsmethoden realisiert werden, erläutert. Im Fokus der Betrachtungen steht die Verbesserung und adäquate Anpassung an eine sich wandelnden Produktion. Dadurch soll bei den noch stark konventionellen Abläufen im Bauen und damit verbundenen Planungsprozessen sowohl eine Steigerung der Effizienz durch innovative technologische Herangehensweisen als auch eine hohe architektonische Qualität erreicht werden. Anhand von Projektbeispielen aus dem Bereich Wohnungs- und Bürobau werden die Vielseitigkeit der Herangehensweisen aufgezeigt und die Potenziale einer systematisierten, auf Vorfertigung und industrielle Produktionsprozesse ausgerichteten Planungsmethodik dargestellt. Insbesondere der Einsatz neuer Planungswerkzeuge unterstützt eine Abgrenzung zu früheren, allseits bekannten Formen der Standardisierung und erreicht durch eine stärkere Einbindung von digitalisierten Entwurfs- und Produktionsprozessen eine Verbesserung der gestalterischen Varianz.

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Patrick Gerhold
Bauproduktenrecht in der Praxis
Von der Bauproduktleistung bis zur Baudokumentation
2., Aufl.
2021, 168 S., 24 cm, Softcover
Verlagsgesellschaft Rudolf Müller GmbH &Co. KG

 

 

"Bauproduktenrecht in der Praxis" erläutert leicht verständlich die notwendigen Grundlagen für die korrekte Anwendung des baurechtlichen Regelwerks (MBO und MVV TB). Die praktische Arbeitsweise mit der MVV TB zum Ableiten der erforderlichen Bauproduktleistung steht im Mittelpunkt des zweiten Hauptteils. Diese wird an zahlreichen Beispielen aus der Praxis von Planern und Bauausführenden deutlich, u.a. in ihren Auswirkungen auf die Ausschreibung, Vergabe und den Einsatz von Bauprodukten. Darüber hinaus wird die Baudokumentation praxisnah erläutert. Sie spielt im Rahmen der Bauüberwachung der Genehmigungsbehörde oder von Prüfsachverständigen eine wichtige Rolle und dient dem Bauherrn als Nachweis der ordnungsgemäßen Bauausführung.

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Rudolf Lückmann, Franziska Pietryas
Baudetail-Atlas Hochbau - Altbau
Das neue Nachschlagewerk zu Altbaukonstruktionen! Über 180 Details als DWG, DXF und PDF auf CD
2021, o. Ang. v. S., Buch
Weka

 

 

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Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
Weitere Informationen rund um das Thema Bauforschung finden Sie in unserem
Portal Bauforschung

Anmeldung zum Informationsdienst Bauforschung aktuell

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Steffen Braun, Alexander Rieck, Sebastian Bullinger, Carmen Köhler-Hammer, Arnold Walz, Wilhelm Bauer
FUCON 4.0 - Nachhaltiges Bauen durch digitale und parametrische Fertigung
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2995
2019, 129 S., 71 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Dem Bauwesen stehen in den nächsten Jahren viele Herausforderungen, aber auch Potenziale wie beispielsweise die Zukunftsthemen Energiewende, Industrie 4.0 und die urbane Transformation gegenüber. Die Prozesse der deutschen Baubranche müssen deutlich optimiert werden, um konkurrenzfähig zu bleiben. Die Forschenden sehen die Chance für eine Restrukturierung heutiger Planungs- und Fertigungsprozesse durch eine umfängliche Digitalisierung - insbesondere in der breiten und durchgängigen Anwendung von parametrischer Planung und digitaler Fertigung sowie der dazugehörigen Methoden und Werkzeuge. Im Projekt wurden Konzepte für die Etablierung einer durchgängig digitalen Prozesskette erarbeitet. Parametrische Planung und digitale Fertigung sind die Grundbausteine einer solchen durchgängigen digitalen Prozesskette, welche die Verfügbarkeit aller relevanten Daten in Echtzeit sicherstellt und somit eine elementare Größe in der Anwendung von Ansätzen aus Industrie 4.0 auf das Bauwesen darstellt.

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Werner Herget, Volker Ludwig
Rationalisierungselemente beim Sanitärentwurf im Wohnungsbau. Rev.Schlußbericht
Bau- und Wohnforschung
1990, 150 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der technische Entwurf von Sanitärräumen im Wohnungsbau wird heute bestimmt von einer erheblichen Anzahl sich gegenseitig beeinflussender Planungsparameter. Gleichzeitig wird der Grundrißentwurf durch höhere Nutzeransprüche an das Bad und kaum veränderbaren Wohnungsgrößen stärker gefordert. Beide Prozesse korrelieren und erfordern vom Architekten entsprechende Detailkenntnisse, um ein störungsfreies Funktionieren der technischen Räume zu garantieren. Er bedarf dazu eines Steuerungsinstrumentariums. Die Studie soll hierfür Ansätze erbringen. Sie beschreibt neben den - statistisch gewonnenen - erhöhten Nutzeransprüchen die einzelnen Planungsparameter, zeigt die mögliche Einbindung der Sanitärräume in den Wohnungsgrundriß anhand von Grundmustern bei Einfamilienreihenhäusern und 2-4-Spännern im Geschoßwohnungsbau und bewertet die dabei auftretenden Lösungszwänge durch grobstrukturierte Nutzwertanalysen und ausgewählte Literaturbeispiele. Um die gegenseitige Vernetzung der Parameter deutlich zu machen, arbeitet die Studie mit dem Modell des Regelkreises, bei dem auch der Einfluß von außen eindringender Störgrößen berücksichtigt werden kann. Im Katalog der Nutzeransprüche stehen Forderungen nach verstärkter paralleler Nutzbarkeit der Räume, Umbau- und funktionaler Flexibilität des Bades, sanitärer Teilnutzung von Individualräumen. (-y-)

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Karl Deters, Ewald Wente
Begleitende Betreuung zur Ueberarbeitung des Normblattes DIN 18011 - Stellflaechen, Abstaende und Bewegungsflaechen im Wohnungsbau. Stufe 1 und 2
Bau- und Wohnforschung, Band F 1994
1985, 136 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Seit laengerer Zeit bestand bei zahlreichen Fachleuten im Wohnungsbau der Wunsch, das Normblatt DIN 18011 zu ueberarbeiten, zu modifizieren und weiterzuentwickeln. Nachdem auch der Lenkungsausschuss im DIN dieses Anliegen unterstuetzt hatte, kam es zur ersten Einberufung des Arbeitsausschusses im Maerz 1981. Der erarbeitete Normentwurf wurde im Mai 1984 der Oeffentlichkeit bekannt gemacht. Innerhalb der Einspruchsfrist bis 31.August 1984 gingen 87 - z.T. umfangreiche Einsprueche und Stellungnahmen von Personen und Institutionen ein. Aufgrund dieser meist kritischen Einsprueche ist damit zu rechnen, dass die vorliegende Norm-Konzeption nicht mehr weiter verfolgt, sondern eine von den bisherigen Ansaetzen abweichende Loesung angestrebt wird. Die Dokumentation zur Norm-Bearbeitung umfasst wesentliche Arbeitspapiere beider Bearbeitungsstufen und den Norm-Entwurf Mai 1984. (-y-)

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Claus-Juergen Diederichs, Heinrich Hepermann
Kosteneinflussfaktoren bei den Leitpositionen von Standardleistungsbeschreibungen fuer die Kostengrupe 3.1 nach DIN 276. Bd.1. Text. Bd.2
Veroeffentlicht in; Schriftenreihe des Bundesministers fuer Raumordnung, Bauwesen und Staedtebau, 04, Bau- und Wohnforschung, Heft 04.0115.
Bau- und Wohnforschung
1985, 462 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Entwicklung einer leistungsfaehigen Kostenermittlungsmethode fuer 13 Bauwerksarbeiten (u.a. Erd-, Mauer-, Beton- und Stahlbeton-, Zimmer- und Holzbau-, Putz- und Stuck-, Fliesen- und Platten-, Estrich-, Tischler-, Metallbau- und Schlosser-, Anstrich- und Tapezier- und Bodenbelagarbeiten) an die bei der Entwicklung u.a. folgende Anforderungen gestellt wurden: Durchgaengigkeit ueber alle Kostenermittlungsstufen von der Kostenschaetzung bis zur Kostenfeststellung durch Verwendung von Leitpositionen mit einheitlichen Bezugsgroessen; Beruecksichtigung von Bauwerksbesonderheiten durch Ausfuehrungsvarianten von Leitpositionen; weitgehender Verzicht auf Verwendung von Baupreisindizes zur Aktualisierung von Kostendaten; Bewusstmachen der Kostenkonsequenzen von Planungsentscheidungen und Ermoeglichen gezielter Kostensteuerung durch Beachtung der massgeblichen Kosteneinflussfaktoren und Moeglichkeit der Verknuepfung von Kosten-, Termin- und Kapazitaetsplanung und -steuerung mit Hilfe der Basisdaten der Leitpositionen. (-y-)

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Horst Merkel, Heide Rossbach, Rotraut Weeber
Bedarf an Abstellflaechen als Grundlage fuer wirtschaftliche Flaechenbemessung
Bau- und Wohnforschung
1985, 88 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der Bedarf an Abstellflaeche je Wohnung wird untersucht mit dem Ergebnis, dass die bisher gesetzlich geforderte Mindestabstellflaeche ein Minimum darstellt, obwohl der Bedarf an Abstellflaeche staendig steigt, sei es fuer: Fahrraeder, Trockner, Werkzeug, Tiefkuehltruhe, Buegelmaschine, Waschmaschine. Diesem Bedarf an Abstellflaeche muss nach Ansicht der Verfasser bei der Neuplanung von Wohnungen und Wohngebaeuden mehr Rechnung getragen werden. Als Anregung werden die verschiedensten Vorschlaege zur Einplanung von Abstellflaechen gemacht, die nicht unbedingt die Baukosten erhoehen muessen. (ff)

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Behaneck, Marian
Besser heute als morgen! BIM-Einführung - Teil 1
Der Zimmermann, 2019

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Utopia - Bibliothek und Akademie der Darstellende (Darstellenden) Künste
ISG-Magazin, 2019

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Andexer, Christian
Oodi - Zentralbibliothek in Helsinki
ISG-Magazin, 2019

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Engel, Thomas; Lechner, Markus
Richtig übernommen? Bauausführung
mikado plus, 2019

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Fingerloos, Frank
Initial experiences and design notes. The new DBV code of practice on "multi-storey and Underground Car Parks", 2018 Edition
BFT International, 2019

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Highlights aus dem Programm 2022