BIM

Mesh Mould Technik:
Schalung und Bewährung in einem roboterischen Bauprozess vereint. Mittels Mesh Mould können komplexe und statisch effiziente Geometrien ohne Extrakosten produziert und die im konventionellen Bauprozess durch Sonderschalungen anfallenden Bauabfälle eliminiert werden.
Erstes Beispiel ist Smart Slab (Tragendewand) im Nest der EMPA Dübendorf

Ultra Thin Concrete Roof
Betondecke, die unter der Verwendung von digitalen Entwurf- und Fertigungsmethoden gebaut, bzw. geplant wurde. Ebenfalls im Nest in Dübendorf umgesetzt. Ist eine sehr dünne Decke mit spezieller, ideal zur Lastabtragung geformte Decke.

Archt-tech-lap Gruppe der ETH Zürich beschäftigt sich mit solchen Dingen

Die Form kann beispielsweise so generiert werden, dass ein möglichst geringer Bearbeitungsaufwand des Materials (z.B. schneiden von Backsteinen) vorliegt.
Weiter ist es möglich ausgehend von zu berücksichtigenden Parametern im Grundriss eine Form zu definieren, damit eine maximale Effizienz in der Raumausnutzung vorliegt.
Durch geringen Bearbeitungsaufwand von Materialien wird für den Aufbau der Einsatz von Roboter möglich.

Level 0:
Planzeichnungen komplett durch Architekten / Fachplaner

Level 1:
Bestimmte Softwaretools wie z.B. BIM helfen bei der Planung

Level 2:
Teilautomatisierung wie z.B. Routing der Lüftungsanlagen

Level 3:
Hochautomatisierung, d.h. Computer übernimmt einen grossen Teil der Planung. Architektur überprüft den Entwurf und kann diesen jederzeit ändern.

Level 4:
Vollautomatisierung, d.h. Computer löst mit einem Klick die Anforderungen des Bauprojektes. Automatisch werden Pläne, Ansichten und der Entwurf generiert. Bei Bedarf ist eine Beeinflussung möglich

Level 5:
Kein Planer notwendig. Es sind nur die Projektanforderungen einzugeben, der Rest erledigt der Computer.

Die künstliche Intelligenz vergleicht immer wieder mit den vorgegebenen Anforderungen und git sich erst zufrieden, wenn das Optimum erreicht ist. Dies ist beim Mensch zwar auch so, dass Optimum ist jedoch einfach erreicht, wenn dieser es meint -> muss noch nicht das effektive Optimum sein

Es sind dies die Bereiche der digitalen Daten (Erhebung und Auswertung), die Automation (Zusammenarbeit und Rechenkapazität der eingesetzten Technologien überhaupt möglich?), digitaler Zugang (Zugriff auf interne Netze oder Internet) und die Netzwerke (ist synchronisation vorhanden -> nicht nur interdisziplinär, sondern auch mit Informatiker usw.)

Es lässt sich grundsätzlich in die Bereiche Mensch / Mitarbeiter, Technologie sowie Kultur und Prozess aufteilen. Die einzelnen Schritte sind:
-digitales Bewusstsein schaffen (Herausforderung annehmen)
-Digitale Vision entwickeln (was ist das Ziel, welche Programme kommen wie zum Einsatz)
-digitales Labor und Prototyping (IT Anpassungen, Etablieren eines Showrooms)
-digitale Versuchsfelder (innovative Projekte initiieren, evtl. in Startups investieren)
-digitale Organisation und Prozesse (Neudefinition der Strukturen und Prozesse)
-Digitale Kultur und Ökosystem (Ausbildung der Mitarbeiter, Beschleunigung des Wandels)

Es findet eine Verlagerung der Planungszeit in die frühen Projektphasen statt. So finden neu 50 bis 80% des Aufwandes zu einem Zeitpunkt statt, bei welchem im konventionellen Prozess noch praktisch keine Arbeit verrichtet wird.

digitaler Leadership statt Hierarchiedenken
Design Thinking (Engineering statt sture Planung)
Real Life lernen statt von anderen profitieren

1. Daten - der Treibstoff der Immobilienbranche
2 Energieeffizienz - Verbräuche und Emissionen deutlich senken
3 Einsatz neuer Technologien - sich mit technischen Innovationen vom Markt abheben
4 Kostenreduktion - Betriebskosten werden laufend optimiert
5 Preisdruck - der Preis als Vergabekriterium Nummer eins
6 Flächenoptimierung - das Potential der Zukunft nutzen
7 Lebenszykluskosten - ein Muss für alle Investitionsentscheide
8 Flexible Baukonzepte - gebaut wird nicht für alle Ewigkeit, sondern für die Zukunft
9 Standardisierung - höhere Flexibilität und geringere Overhead-Kosten
10 Energiemanagement - nichts dem Zufall überlassen

Grundsätzlich liegt bei allen eine Zunahme zwischen 2 bis 10% vor. Am meisten Zunehmen wird die Verbesserung der Datenqualität, die Prozessautomatisierung sowie die Zunehmende Standardisierung.

Im Bereich mit sehr hohem Nutzen, jedoch noch nicht komplett im Einsatz, sondern erst im Aufbau. Einziger Punkt mit sehr hohem Nutzen, der bereits im Einsatz ist sind Plattformen und Portale.

Verknüpfung von Smart Home zu Smart Buildings zu Smart Citys

Im ersten Schritt bei der Übergabe der Daten findet durch die Erstellung der IFC-Files ein erster kleiner Verlust statt. Werden die Daten jedoch im Betrieb nicht aktuell gehalten, so liegen weitere Informationsverluste vor

Über das sogenannte digital Real Estate Management. Durch den Einsatz eines Life Cycle Data Mangers werden in allen Phasen die wichtigsten Informationen in verschiedenen Dokumentformen festgehalten. Durch dies wird der Anteil an Informationen möglichst konstant gehalten (zu beginn logischerweise ansteigend). Der einzige Informationsverlust liegt bei der Übergabe der Anlage vor, wo für die Bewirtschaftung nicht notwendige Informationen "verloren" gehen.

-Definition der Lifecycle Data Management Strategien
-Definition der notwendigen Daten aus BIM Modellen und Datenbanken für einen effizienten Betrieb
-Prüfung und Qualitätssicherung der bisher gesammelten Daten und Modellen für die Nutzungsphase
-Qualitätskontrolle der vorhandenen, korrekten Daten und der fehlerfreien umfänglichen Übergabe. Prüfung auf fehlende Daten
-regelmässige Prüfung der vorhandenen Daten in der Nutzungsphase. Wenn notwendig sind Mutationen vorzunehmen.

digitale Pläne
Laserpointing
erweiterte Realität

BIM
Prozessinnovation (Leistungsverschiebung)
IPD (integrated Project Delivery)
LEAN (Last Planner System)
VDC (Virtual Design und Construction)
VR (virtual reality = sichtbar machen der unsichtbaren Umgebung)

Building Information Modelling
zu Deutsch: Gebäudedatenmodellierung

Lebenszyklusbetrachtung
digitales Marketing
digitale Liegenschaftsverwaltung

parametrisches Entwerfen
Simulationen
generatives Entwerfen

digitale Kette
Roboterfertigung
Modulbauweise / Fertigbauteile
3D-Druck

generative Verfahren (Herstellung von Werkstücken aus formlosen, winzigen Partikeln z.B. mit 3D druck)
umformendes Verfahren (Formänderung von Werkstücken etwas neues Schaffen mit z.B. Biegen)
subtraktive Verfahren (Zerteilen, spannen und abtragen von Werkstoffzusammenhängen mit z.B. Fräsen)
fügende Verfahren (Schaffen langfristiger Verbindungen von Werkstücken z.B. mit Schweissen, Mauern)

Der Vorteil der digitalen Formfindungen kann darin liegen, dass bereits über frühe Simulationen der Räume ein Optimum zwischen Energieverbrauch und Architektur (Aussicht, Anteile an der Aussenwand) usw. gefunden werden kann.

In einer Pyramide.
Zuoberst steht die Pragmatik (Handlungsorientierung), danach folgt die Semantik (Kontext) und zuunterst die Syntax (Zeichen, Worte, Sätze).
Im unteren Bereich der Pyramide wird von objektiven Daten gesprochen, während im oberen Teil subjektive Informationen vorliegen

Beschäftigt sich mit dem Gebrauch von Worten, also der Sprache, in einer spezifischen Situation. Es stehen dabei Handlungsoptionen aufgrund einer gegebenen Information im Vordergrund. Durch die Beifügung der Information werden die Handlungsoptionen beim Empfänger gestärkt (Unsicherheit verschwindet).

Auf Grund der Temperatur in der Stadt um 10:30 benötige ich eine Jacke.

Unter der Semantik (=Bedeutungslehre) ist die Zusammenstellung (finden von Beziehungen) von Daten aus der Syntax in Bezug auf einen Kontext zu verstehen. Weiter wird die Bedeutung der Daten durch den Bezugsrahmen (Kontext) ersichtlich.

Rund um die Daten muss ein Kontext aufgebaut werden, welcher den Daten eine Bedeutung und Interpretationsmöglichkeit gibt. Nur wenn der Kontext sowie die Beziehungen hergestellt sind, sind Interpretationen, aus welchen Entscheidungen resultieren, möglich.
Daten + Interpretation = Information

Syntax steht für Ordnung und Reihenfolge und führt dazu, dass elementare Zeichen zu zusammengesetzten Zeichen, Worten und Wortgruppen kombiniert werden.