Vom Architektur- zum Tragwerksentwurf – komplexe Interpretationsprozesse

Abstract

Neue Methoden in der Baubranche wie die Arbeitsweise mit BIM-Modellen setzen auf Digitalisierung und Automatisierung. Um jedoch eine Automatisierung in der Arbeitsweise von Planern, insbesondere in der Tätigkeit von Tragwerksplanern, Architektur- zu Tragwerksentwürfen zu interpretieren, ermöglichen zu können, ist eine Standardisierung ihrer Arbeitsweise erforderlich.Diese Diplomarbeit stellt einen ersten Schritt in Richtung Standardisierung dieses Arbeitsprozesses dar und beschäftigt sich mit folgenden Forschungsfragen: Ist es möglich, einen einheitlichen komplexen Interpretationsprozess für Bauaufgaben festzulegen? Inwieweit kann dieser automatisiert werden?Anhand einer State-of-the-Art-Analyse in Form einer Literaturrecherche werden die Begriffe Interpretationsprozesse im Bauwesen und Komplexität analysiert, erarbeitet und in Zusammenhang gebracht.Zudem wird der Stand der Technik in der Zusammenarbeit in der Planung abgebildet.Durch eine Use-Case-Analyse anhand zweier unterschiedlicher Fallstudien wird anschließend ein komplexer Interpretationsprozess vom Architektur- zum Tragwerksentwurf entwickelt.Der im Rahmen der Use-Case-Analyse entwickelte Interpretationsprozess wird durch eine sozio-empirische Forschung in Form von Experteninterviews mit Tragwerksplanern plausibilisiert. Im Zuge derInterviews wurde mit den Befragten ebenso die Möglichkeit einer Automatisierung diskutiert und analysiert.Durch die Triangulation der Ergebnisse der Use-Case-Analyse und der Experteninterviews wird im letzten Forschungsschritt ein ganzheitliches Rahmenwerk für komplexe Interpretationsprozesse formuliert.Im Rahmen der Arbeit wird gezeigt, dass die Vorgehensweise der Tragwerksplaner mit unterschiedlichen Erfahrungen und Hintergründen vergleichbar ist und ein komplexer Interpretationsprozess formuliert werden kann.Kritisch wird die Automatisierung aller Interpretationsprozesse gesehen, da hier viele Entscheidungen auf den Erfahrungen der Tragwerksplaner beruhen. Bei bauähnlichen oder einfachen Tragwerken bzw.einzelnen Bauteilen kann durch die Eingabe von Parametern eine automatisierte Interpretation erfolgen.Den ersten Schritt hin zu einer Standardisierung des komplexen Interpretationsprozesses vom Architektur-zum Tagwerksplan und in weiterer Folge zur Automatisierung dieses Prozesses stellt diese Diplomarbeit dar. Im Rahmen der Ausarbeitung wird ein Leitfaden und eine Vereinheitlichung zur Erarbeitung von Tragwerken mittels komplexen Interpretationsprozess beschrieben.

New ways of working methods in the construction industry, such as working with BIM-models, rely ondigitization and automation of the working process. To implement automation in the way plannerswork, especially the process of structural planners to interpret architectural to structural models,standardization of their methods is necessary.This diploma thesis represents a first step towards standardizing the mentioned work process and addresses the following research questions: Is it possible to establish a standardized complex interpretation process for construction tasks? To what extent can this be automated?Using a state-of-the-art-analysis in the form of a literature research, the terms interpretation processes in connection with complexity are analysed and developed. Furthermore, the current processes in collaboration of planning processes are mapped.A use-case-analysis based on two different case studies is used to develop a complex interpretation process from architectural to structural design.The interpretation process developed as part of the use-case-analysis is then checked for plausibility through socio-empirical research through expert interviews with structural planners. The possibility of automation was discussed and analysed with the respondents during the interviews.By triangulating results from the use case analysis and all expert interviews, an integral framework forcomplex interpretation processes is formulated in the last research step.Within this thesis it is shown that the approach of structural engineers with different experiences and backgrounds is comparable and that a complex interpretation process can be formulated.The automation of all interpretation processes is seen as critical, as many decisions are based on the experiences of the structural planners. For structurally similar or simple structures or individual components,an automated interpretation can be conducted by entering parameters.This diploma thesis represents a step towards standardization of complex interpretation processesfrom the architectural to a structural design and subsequently towards the automation of this process.As part of the elaboration, a guideline, and a standardization for the development of supporting structuresusing complex interpretation processes is described.