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Projekt
Repräsentation und Übertragung von Detaillierungsvorgängen auf Basis formaler Graphtransformationssysteme
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. André Borrmann
Fachliche Zuordnung
Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb
Förderung
Förderung von 2016 bis 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 271444440
Der Vorgang der Detaillierung nimmt eine wichtige Rolle im Entwurfsprozess ein, da hierbei (häufig implizit) Entwurfsentscheidungen getroffen werden, die einen wesentlichen Einfluss auf das resultierende Gebäude in Hinblick auf Energieeffizienz, Nutzbarkeit, Realisierungskosten etc. haben. Der gewählte Detaillierungsgrad korreliert dabei mit dem Fortschritt des Planungsprozesses; die zu Beginn des Entwurfsprozesses notwendigen grundsätzlichen Entscheidungen werden durch einen entsprechend abstrahierten Entwurf repräsentiert, der sukzessive um entsprechende Details angereichert wird. Im Rahmen der ersten Phase des Teilprojekts konnte mit der Entwicklung des Metamodells zur formalen Spezifikation von Detaillierungsebenen eine wichtige Grundlage für die Unterstützung detailierungssensitiven modellgestützten Planens geschaffen werden. Ungelöst ist jedoch die Frage, wie Detaillierungsentscheidungen zwischen unterschiedlichen Entwurfsvarianten übertragen werden können. Diesem Aspekt kommt jedoch eine entscheidende praktische Bedeutung zu, da häufig eine Entwurfsvariante detailliert ausgearbeitet, aber später infolge veränderter Entwurfsrandbedingungen eine andere Variante weiterverfolgt wird und erneut detailliert werden muss. Im Zuge der zweiten Phase des Teilprojekts sollen daher Möglichkeiten erforscht werden, wie Detaillierungsvorgänge formal erfasst und flexibel auf alternative Varianten übertragen werden können. Hierzu werden Methoden auf Basis von Graphtransformationssystemen entwickelt und deren Kopplung mit parametrischen Entwurfssystemen untersucht: Das Konzept sieht vor, dass ein Graph einen Ausschnitt des Gebäudemodells in einer bestimmten Detaillierungsstufe repräsentiert und die Anwendung von Graphtransformationsregeln diesen Graphen in einer Weise manipuliert, dass er diesen Ausschnitt anschließend in einer feineren Detaillierungsstufe beschreibt. Auf diese Weise ist es möglich, Detaillierungsvorgänge und das damit verbundene Wissen computerinterpretierbar abzubilden und wiederverwendbar zu machen. Eine vollständige Automatisierung wird dabei ausdrücklich nicht angestrebt, stattdessen stehen dem Anwender eine Reihe von Detaillierungsregeln zur Verfügung, aus denen er die geeignetste anhand von Erfahrungs- und Kontextwissen auswählt. Die Methodik soll generisch ausgearbeitet und exemplarisch für eine beschränkte Menge von Entwurfsentitäten und Anwendungsfälle umgesetzt werden. Die prototypische Umsetzung der Detaillierungsfunktionalität erfolgt durch Kombination der Graphtransformationsmethodik mit einem parametrischen BIM-System. Zur Realisierung des Vorhabens ist eine intensive Zusammenarbeit mit den anderen Teilprojekten vorgesehen, u.a. zu Verfahren der Entscheidungsunterstützung und –dokumentation im Kontext von Detaillierungen, zur Abstimmung geeigneter Graphrepräsentationen, zur Integration simulationsrelevanter Aspekte im Bereich Energie und Tragwerk sowie zur teilprojektübergreifenden Validierung anhand des Referenzprojekts.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
