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Altbau
Anwendungsfach Bauingenieurwesen
Fachbereich 13 | Institut für Numerische Methoden und Informatik im Bauwesen | Prof. Dr.-Ing. Uwe Rüppel | 1
Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Uwe Rüppel
Fachbereich Bau –und Umweltingenieurwissenschaften
Institut für Numerische Methoden und Informatik im Bauwesen
rueppel@iib.tu-darmstadt.de
http://www.iib.tu-darmstadt.de/willkommen/index.de.jsp
Ein Bauingenieur erfand den ersten programmierbaren Computer!
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Konrad Zuse, Computer Z3, 1941
Z3 Deutsches Museum, München
Zuse 1948, Z4 Zuse, gestorben 1995
Bau des Z1 im Wohnzimmer der Eltern in Berlin 1936 http://www.zib.de/zuse
Überblick
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Entwurf und Konstruktion von
Bauwerken
Stahlbau, Massivbau
Projektentwicklung,Facility
Management
VerkehrswesenWasser, Abwasser, Umwelt und
Raumplanung
Bauinformatik- Modelle, Simulationen,
Prozesse -
Prozesse
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Wasserhaltung
Spezialtiefbau
Aufzugs- und Fördertechnik
Stahlbetonbau
Sparten-sicherung
Architektur
Bauherren-aktivitäten
Bauaufsicht
Stadt-Planung
Stadtbahn-bau
Abstimmungmit
Anliegern
Umweltüber-wachung
Geotechnik
Technische Gebäudeausrüstung
Tragwerksplanung
statische Prüfung
weitere Aktivitäts-bereiche
BauherrenaktivitätenFachplanungenHoheitliche AktivitätenBauausführung
Sonstige Aktivitäten
Planung der Gründung des Gallileo Hochhauses, Commerzbank(Dresdner Bank)Frankfurt,
38 Stockwerke,30.000 m2 Bürofl.190 Mio. €,15.000 Dokumente
Simulationen
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KranbahnWellenausbreitung
Olympiastadion in Sydney
FE Simulation eines Schirms
Umweltsimulationen
Sichtanalyse für ein Hochhaus
Windgeschwindigkeiten zwischenHochhäusern
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Modelle: Building Information Modeling (BIM)
Building Information Model „Digitales Modell eines Bauwerks, das geometrische und semantischeInformationen zu allen relevanten Bauobjekten, wie z.B. Bauteile, Baugruppen oder Räume, und deren Beziehungen für die Nutzung im Rahmen des gesamten Lebenszyklus in objektorientierter Form zur Verfügung stellt.“ Building Information Modeling„Prozesse zur Spezifikation eines Building Information Models und seine Verwendung, Verwaltung und Adaption im Rahmen des gesamten Lebenszykluses.“
Quelle: Arbeitskreis der Bauinformatik-Professuren
Ohne BIM: Symbole auf Papier und Modell im Kopf
Mit BIM: Modell im Computer und im Kopf
Intelligentes Gebäude: BIM und RFID - Indoor-Navigation für die Feuerwehr (Multimethodenansatz)
Neuer gebäudeoptimierter integrierter RFID-Multimethodenansatz:1. Büroumgebungen: WLAN und aktive
RFIDs♦ Nutzung der bestehenden technischen
Gebäudeinfrastruktur♦ Ergänzung durch aktive RFIDs an
Brandschutzelementen zur Feinkalibrierung2. Passagier- und Gepäckhallen:
Ultra-Wide-Band (UWB) mit zentralen Sensoren und Rückkanal (WLAN, GSM bzw. UMTS)
♦ Geringer Installationsaufwand: Pro Einsatzkraft 1 UWB-Tag und pro Halle ca. 4 Sensoren
3. Technikräume und Tiefgaragen: Aktive RFIDs mit Ortinformationen
♦ RFID-Position als Referenz für die Position der Einsatzkraft
EinsatzkraftWLAN
RFID
EinsatzleitungUWB
BIMFestpunkte,Wegegraphen,…
Webservice
Inertial-Sensoren
Bluetooth
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Indoor-Navigation: Praxistest im FTC bei Fraport
Quelle: www.maps.google.de
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2 Min. Videoohne Ton
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BIG: Building Information (Serious) Gaming
Erweiterung der BIM Modelle um für das Gaming erforderliche Element Beweglichkeit der Türen Öffnung von Fenster
Ziel: Entfluchtung in einem Gebäude mit künstlichen Avataren testen
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1 Min.
VR und AR am IIB: Darmstadt Civil, Environmental and SafetyEngineering Lab (DACES)
VR1: 3D aktiv Stereo Power Wall (Shutterbrillen)
VR4: VR-Brille im Laufstall
VR3: VR-Brille mit Body-Trackingim begrenzten Bereich (5x5m)
VR2: Handy mit Cardboard
Quelle: Google
VR5: VR-Brille mitRucksack PC:Freie Bewe-gung
AR: Virtuelle Objekte in reale Welt eingeblendet
VR1 (PowerWall): Anwendungsbeispiel: Entfluchtungsimulation des Institutsgebäudes mit BIM & Unity
BIM-Gebäude in Revit
Automatisch generiertes, anpassbaresNavigationMesh in der Unity Engine; Wegfindung mittelsA*-Algorithmus
2 Min., kein Ton
„Erleben“ derartiger Anwendungen ermöglicht intuitive und umfassende Kontrolle
• „Lowcost-VR“ mittels Smartphone• Google Cardboard• Google Daydream
• Umsehen in der virtuellen Weltmit Hilfe von Inertialsensorenin mobilen Endgeräten
Anwendungsszenarien:• Modelle von Bauteilen in VR• Visualisierung physikalischer
Vorgänge (z.B. Wärme, Feuchte, Rauchgas etc.)
VR2 (Smartphone): Visualisierung (SimpleVR)
Visualisierung von physikalischen Vorgängen in VR
Feuerlöscher-Training in VR3: Bewegung und Interaktion in digitaler Umgebung; Nutzung von VR-Headsets (Brillen) & Controllern für Positionierung und Interaktion; Beschränkungen durch Sensorbereich, Kabellänge etc.
https://www.youtube.com/watch?v=48FhzEiZbuA&t=8s
VR4 (Motion Platform): Erweiterung der Mobilität
• Kontinuierliches Laufen ohne Grenzen• Beschränkungen bestimmter Bewegungen
nach wie vor gegeben• Umsetzung erfolgt auf einfachster Ebene über
sog. „motion platform“• Cyberith Virtualizer• Virtuix Omni
Anwendungsszenarien:• Feuerwehrtraining mit erweiterter Mobilität• Unity Software Development Kit
15 S
ek.
Freie Bewegung im Gebäude mit VR Brille
Navigation/Tracking erfolgt bspw. über: Multimethodensatz (z.B. WLAN, UWB, RFID, Google VPS mit Tango ( z.B. Lenovo Phab 2 Pro))
VR5 (Rucksack-PC): Volle Mobilität mit großflächigem (Body-)Tracking
Nutzung für Feuerwehrangriff im beliebigen BIM-Gebäude, z.B. ausgeführt in einer Halle mit Indoor Navigation/Tracking
Gesamtes Video: https://www.bauing.tu-darmstadt.de/aktuelles_7/newsfuerschueler/inhalt_mit_marginalienspalte_130.de.jsp(Unteres Video auf der rechten Seite)
5. and 6. Semester Hauptfach Bauingenieurwesen
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Pflichtmodul 4. Semester
Übung
Vorlesung
Vorlesungsankündigung SoSe 2018
Datenbanken für Ingenieuranwendungen
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Uwe RüppelNN
• AutoCAD (Bauzeichnungen)• Autodesk Revit (3D Modellierung)• Eigene Programme mit MS Excel, C#• SQL-Datenbank (sqlite)• Java
BIM/CAD-Einführung; Standard Software-Methoden und Schnittstellen im Bauplanungsprozess ; Datenbanken ; Grundlagen der software-gestützten Projektentwicklung; Exemplarische Anwendung der vorgestellten Informationsmodelle im Bereich der Entwicklung von Projekten des Bau- und Umweltingenieurwesens
Diese Lehrveranstaltung hat einen Umfang von 6 CP und richtet sich an Studierende folgender Studiengänge:• B.Sc. Bauingenieurwesen und Geodäsie• B.Sc. Umweltingenieurwissenschaften• B.Sc. Wirtschaftsingenieurwesen – Technische Fachrichtung Bauingenieurwesen• B.Sc. Computational Engineering (bei Vertiefungsrichtung Bauingenieurwesen)
Zielgruppe
ERM
Termine
Vorlesungsbeginn:09. April 2018Vorlesung:Mo. 13:30-15:10 Raum: L4/02 - 201Hörsaalübung:Mo. 15:20-17:00 Raum: L4/02 - 201
Module ctd.
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Fragen?
Beste Arbeitsplatzaussichten, da die Digitalisierung der Baubranche (in D ca. 5% vom BIP; MB ~4%; INF ~3%) mit BIM und Ingenieurinformatik-Methoden gegenwärtig eine große Herausforderung darstellt !
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