Altbau

Anwendungsfach Bauingenieurwesen

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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 !