Intelligente Ersatzmodelle in der Tragwerksplanung
Leitung: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Martina Schnellenbach-Held, Universität Duisburg-Essen
Motivation
Vor- und Entwurfsplanung von Gebäuden
- Konstruktive Festlegungen haben maßgeblichen Einfluss auf späteren Entwurf.
- Bauzeit und Kosten werden ebenfalls durch das Tragwerkskonzept beeinflusst.
- Nur wenige Randbedingungen sind im Vorfeld bekannt.
- Eine frühe Integration von tragwerksplanerischem Wissen fehlt.
- Die Unschärfe einflussreicher Parameter erschwert den Entwurfsprozess.
Hürden im herkömmlichen Entwurfsprozess
- Die frühe Zusammenarbeit aller beteiligten Planer ist notwendig.
- Entscheidungen werden aufgrund weniger unscharfer Parameter getroffen.
- Modelle für eine ganzheitliche Vorentwurfsplanung fehlen.
- Der hochkomplexe Entscheidungsprozess sowie das umfangreiche Erfahrungswissen können mit herkömmlichen Methoden kaum erfasst werden.
- Daraus entsteht ein iterativer Prozess mit Entwurfsrevisionen in mehreren Zyklen.
Bisher existieren keine Modelle zur frühen Integration aller maßgebenden Aspekte.
Wissenschaftliche Ziele
Formalisierung von Ingenieurwissen
- Erforderliche Detaillierungsgrade sowie deren Informationsbedarf werden identifiziert.
- Fuzzy-Methoden werden zur Bildung LoD-abhängiger Wissensbanken eingesetzt.
- Grundlage der intelligenten Ersatzmodelle ist die inferenzbasierte Auswertung der unscharfen Wissensbanken für die Vor- und Entwurfsplanung.
- Durch den Ansatz unscharfer Grenzen wird der iterative Prozess ersetzt.
- Die Ersatzmodelle werden für das Management von Entwurfsänderungen erweitert.
Detaillierungsgradabhängiges Wissenssystem
- Die Ersatzmodelle enthalten Methoden zur komplexen Entscheidungsfindung.
- Das System bietet eine frühe Unterstützung im Entwurfsprozess.
- Auswertung und Berücksichtigung von Entwurfsmodifikationen werden ermöglicht.
- Entwurfszyklen und Umplanungen des herkömmlichen Prozesses werden vermieden.
- Realisierbare und wirtschaftlich optimierte Tragstrukturen werden vordimensioniert.
Entwicklung von intelligenten Ersatzmodellen in der Tragwerksplanung
- Zur Harmonisierung und Effizienzsteigerung im Entwurfsprozesses.
- Zur frühen Integration von tragwerksplanerischem Wissen in den (Vor-) Entwurf.
- Zur ganzheitlichen Unterstützung der Vorentwurfsplanung.
Abbildung 1: Grundlegendes Detaillierungssystem für den Tragwerksvorentwurf mit enthaltenen adaptiven Detaillierungsstufen (Adaptive Levels of Development, ALoD).
