TY  - THES
A1  - Sorge, Hans-Christian
T1  - Technische Zustandsbewertung metallischer Wasserversorgungsleitungen als Beitrag zur Rehabilitationsplanung
T1  - Technical condition assessment of metallic water supply pipes as part of their rehabilitation planning
N2  - Die Instandhaltung der städtischen Trinkwassernetze ist Aufgabenschwerpunkt der Wasserversorgungsunternehmen bzw. Netzbetreiber. Dazu notwendige Rehabilitationsplanungen stützen sich zurzeit weitgehend auf die Trendprognose von Schadensraten und die Erfahrungen der Mitarbeiter. Der Einfluss wesentlicher Kenngrößen wie Werkstoffeigenschaften oder die Resttragfähigkeit des Rohres bleiben hierbei größtenteils unberücksichtigt. Über materialtechnische Untersuchungen werden die notwendigen Kenngrößen ermittelt, die eine zuverlässige Bewertung des technischen Zustands des Rohrstrangs ermöglichen. So lassen sich die Prognose der technischen Nutzungsdauer und Rehabilitationsplanungen auf eine solide Basis stellen. In dieser Dissertationsschrift wird hierzu ein Untersuchungs- und Bewertungsalgorithmus mit integrierten Prognoseverfahren erarbeitet.
N2  - The maintenance of water supply systems is the main task for water utilities. The requisite planning of rehabilitation/ maintenance is based on forecasting methods of failure frequency of water mains and the experience of the staff. But the influences of important parameters like material characteristics or remaining structural load capacity are mostly unconsidered. Technical tests and the analysis of the properties of the pipe material provide specific parameters. These parameters allow forecasting methods of the operating life and the planning of rehabilitation on a sound basis. Therefore algorithms for examination and assessments with integrated forecast methods were created in this dissertation.
KW  - Instandhaltungsplanung
KW  - Nutzungsdauer
KW  - Rohrleitung
KW  - Korrosionsprüfung
KW  - Metallographie
KW  - Prognosemodell
KW  - technische Nutzungsdauer
KW  - Korrosionsgeschwindigkeit
KW  - Resttragfähigkeit
KW  - Bodenaggressivität
KW  - Wasserversorgung
KW  - Maintenance
KW  - remaining load capacitiy
KW  - leakages
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20070516-8681
ER  - 
TY  - THES
A1  - Rößler, Christiane
T1  - Hydratation, Fließfähigkeit und Festigkeitsentwicklung von Portlandzement – Einfluss von Fließmitteln, Alkalisulfaten und des Abbindereglers
T1  - Hydration, fluidity and strength development in Portland cement – influence of superplasticizers, alkali sulphates and set regulator
N2  - Eine zielführende Anwendung von Zusatzmitteln bei der Ausführung anspruchsvoller Betonbauten setzt einen hohen Kenntnisstand bezüglich der Wirkungsmechanismen und Interaktionen der einzelnen Betonkomponenten voraus. In der vorliegenden Arbeit wurden einige Aspekte der Zementhydratation in Abhängigkeit von der Fließmittelzugabe diskutiert. Im Ergebnis liefern die Teile eins und zwei der vorliegenden Arbeit einen Beitrag dazu, Veränderungen der Fließfähigkeit von Zementleim in Abhängigkeit der Zementhydratation und Fließmittelzugabe besser zu verstehen. Es konnte so z.B. gezeigt werden, dass Bildung langprismatischer Kristalle (z.B. Syngenit, Gips) die Fließfähigkeit von Zementleim und Beton vermindert. Infolge anhaltender Scherung von Zementleimen / Betonen mit langprismatischen Kristallen wird ein Zuwachs an Fließfähigkeit erzielt. Elektronenmikroskopische Untersuchungen zeigen, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass die Kristalle in eine Vorzugsorientierung relativ zur Scherbewegung rotieren. Weiterhin wurde der Mechanismus einer so genannten Zement-Fließmittel-Inkompatibilität aufgezeigt. Durch diese Erweiterung des Kenntnisstandes zum Einfluss von Fließmitteln auf die Zementhydratation ist es möglich der Zement-Fließmittel-Inkompatibilität durch gezielte Auswahl des Zementes vorzubeugen. Dabei ist besonders darauf zu achten, dass der Zement ein ausgewogenes Verhältnis an zur Reaktion zur Verfügung stehendem C3A und Menge / Löslichkeit des Abbindereglers besitzt. Fließmittel verändern nicht nur die Verarbeitungseigenschaften sondern auch die Festigkeit und Dauerhaftigkeit von Zementstein und Beton. Im dritten Teil der vorliegenden Arbeit wird daher der Einfluss der Fließmittel und deren verflüssigender Wirkung auf die Festigkeitsentwicklung von Zementstein und C3S untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass durch die dispergierende Wirkung der Fließmittel auch ohne Verminderung des Wasserzementwertes, eine Verdichtung des Zementsteingefüges erzielt werden kann. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass durch die Erhöhung der Partikelpackungsdichte am Anfang der Hydratation die Ausbildung der festigkeitsgebenden C-S-H Phasen verändert wird. Ein dichteres Verwachsen dieser nanostrukturierten C-S-H Phasen ermöglicht einen zusätzlichen Festigkeitszuwachs.
N2  - The construction of sophisticated concrete buildings requires the pinpointed application of concrete additives. This requires a high level of knowledge concerning the interaction and mode of action of individual concrete components. The presented study aims to improve the understanding of the concrete components cement and superplasticizers. Main focus is laid on the influence of superplasticizers on cement hydration reactions and the consequences for cement and concrete performance characteristics (fluidity and strength). Results of parts one and two of the thesis reveal how the fluidity of cement paste is influenced by cement hydration and addition of superplasticizers. It is shown that the formation of long prismatic crystals like syngenite and gypsum decreases the fluidity of cement pastes and concrete. This decrease in fluidity is partly reversible if the suspension is continuously stirred. It was proven by scanning electron microscopy (SEM) that this gain in fluidity is caused by the rotation of long prismatic crystals into a preferred orientation. Furthermore the cause of a cement-superplasticizers-incompatibility was identified. The knowledge of this mechanism is essential for a successful selection of cement type in combination with superplasticizers. Results showed that for an effective selection of polycarboxylate-type superplasticizer and cement, it is essential that the ratio of aluminate clinker phases (C3A) to the amount / solubility of set regulator is appropriate. Superplasticizers improve not only the fluidity but also the compressive strength of cement and concrete. The third part of the thesis shows how the liquefying action of superplasticizers influences the strength development of cement and C3S pastes. Thus it was shown that a densification of the cement microstructure is achieved by the superplasticizers dispersing action. The increased particle packing density caused by superplasticizers in the suspension state of cement pastes increases the intergrowth of strength determining C-S-H phases. This leads to an increase in compressive strength without diminishing the water to cement ratio.
KW  - Zement
KW  - Hydratation
KW  - Mikrostruktur
KW  - Betonverflüssiger
KW  - Festigkeit
KW  - Fließverhalten
KW  - Alkalisulfate
KW  - Abbinderegler
KW  - C-S-H Phasen
KW  - Fließmittel
KW  - cement
KW  - hydration
KW  - microstructure
KW  - superplasticizer
KW  - strength
KW  - fluidity
KW  - C-S-H phases
KW  - set regulator
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20070206-8425
N1  - ISBN 978-3-8325-1490-7, Logos Verlag Berlin, 2007
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TY  - THES
A1  - Nönnig, Jörg Rainer
T1  - ARCHITEKTUR, SPRACHE, KOMPLEXITÄT :  Acht Essays zur Architekturepistemologie
T1  - ARCHITECTURE, LANGUAGE, COMPLEXITY :  Eight Essays on Architectural Epistemology
N2  - Komplexität ist ein genuin architektonisches Problem. Der Begriff von Architektur als einer universellen Praxis bzw. ganzheitlichen Erkenntnisweise enthält bereits im Kern den Begriff 'Komplexität'. Beide Konzepte fallen weithin zusammen – Architektur kann damit als spezifische Denkform des Komplexen betrachtet werden. Das in der Arbeit aufgezeigte Dilemma besteht darin, dass der modernen Architektur ihr ursprünglicher Gestaltungsgegenstand – Komplexität – abhanden gekommen ist: 'Nönnig dekonstruiert zu Recht die hoch aggregierten Begriffe des Raumes und des Entwurfs. Die gesamte Arbeit zeigt, dass die modernen Beschreibungsformen von Komplexität gerade nicht in der Architektur entwickelt sind.' (Prof. Gerd Zimmermann, Weimar). Um dieses Defizit zu beheben und Architektur als eigenständige Wissenstechnik ('Technoepisteme') zu etablieren, wird ausgehend von spezifischen 'Praxis- und Diskursdefiziten' ein Theorieszenario entwickelt, mit dem und in dem Architektur sich als komplexe Wissensform verwirklicht (u.a. Komplexe Systeme, Design Sciences, Operationale Heuristik). 'Vorliegende Arbeit ist der Versuch […] die Architektur gewissermaßen wieder in den Stand zu setzen, der ihr im System des Denkens eigentlich zukommt […] Der Komplexitätsdiskurs in der Architektur ist zurück.' (Prof. Gerd Zimmermann, Weimar)
N2  - 'In his study ARCHITECTURE, LANGUAGE, AND COMPLEXITY, Jörg Rainer Noennig observes that architectural thought is hampered by the inadequacy of traditional architectural concepts [...] To grasp the complex issues of today, we are in dire need of 'languaging' to come up with better tools. [...] The present study represents the first step in the direction of creating a New Organon that will conceptualize the world in terms of processes rather than things.' (Prof. Kari Jormakka, Wien)
KW  - Erkenntnistheorie
KW  - Wissenschaftsphilosophie
KW  - Kognitive Komplexität
KW  - Architekturtheorie
KW  - Systemtheorie
KW  - Heuristik
KW  - Komplexität
KW  - Architectural Theory
KW  - Design Science
KW  - Complex Systems
KW  - Epistemology
KW  - Cognition
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20071023-9946
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TY  - THES
A1  - Nour, Mohamed
T1  - A Flexible Model for Incorporating Construction Product Data into Building Information Models
N2  - When considering the integration and interoperability between AEC-FM software applications and construction products' data, it is essential to investigate the state-of-the-art and conduct an extensive review in the literature of both Building Information Models and electronic product catalogues. It was found that there are many reasons and key-barriers that hinder the developed solutions from being implemented. Among the reasons that are attributed to the failure of many previous research projects to achieve this integration aim are the proprietary developments of CAD vendors, the fragmented nature of construction product data i.e. commercial and technical data, the prefabrication versus on-site production, marketing strategies and brand-naming, the referencing of a product to the data of its constituents, availability of life-cycle data in a single point in time where it is needed all over the whole life-cycle of the product itself, taxonomy problems, the inability to extract search parameters from the building information model to participate in the conduction of parametric searches. Finally and most important is keeping the product data in the building information model consistent and up-to-date. Hence, it was found that there is a great potential for construction product data to be integrated to building information models by electronic means in a dynamic and extensible manner that prevents the model from getting obsolete. The study has managed to establish a solution concept that links continually updated and extensible life-cycle product data to a software independent building information model (IFC) all over the life span of the product itself. As a result, the solution concept has managed to reach a reliable building information model that is capable of overcoming the majority of the above mentioned barriers. In the meantime, the solution is capable of referencing, retrieving, updating, and merging product data at any point in time. A distributed network application that represents all the involved parties in the construction product value chain is simulated by real software tools to demonstrate the proof of concept of this research work.
N2  - Die vorliegende Dissertation stellt ein flexibles und dynamisches Gebäudeinformationsmodell vor, mit dem die Produktinformationen der Bauteile erfragt und aktualisiert werden können. Dazu werden Beziehungen zwischen den Bauteilen im Gebäudeinformationsmodell und den Produktinformationen der Hersteller und Lieferanten definiert. Die Produktinformationen können über eindeutige Produktnamen und über verallgemeinerte Produktparameter identifiziert werden. Der Stand der Technik bei den digitalen Bauteilkatalogen besteht überwiegend in einer Beschreibung der Produkte in Dokumenten im HTML- oder PDF-Format. Diese Dokumente können mit Hilfe von Schlüsselwörtern durchsucht werden. Hierbei besteht das Problem, dass die Produktinformationen nicht dauerhaft den Objekten im Gebäudeinformationsmodell zuzuordnen sind. Demzufolge kann verfügbare CAD-Software die verwendeten Produkte der Bauteile nicht vollständig beschreiben. Da viele Prozesse aktuelle Informationen der Bauteilprodukte benötigen, ist eine Erweiterung vorhandener Gebäudeinformationsmodelle um diesen Aspekt erforderlich. Obwohl dies Gegenstand zahlreicher proprietärer Entwicklungen ist, ist der Austausch von Daten infolge fehlender Standardisierung nicht ohne Informationsverluste möglich. Diesem Thema widmen sich derzeit unabhängige Forschungsprojekte, in denen neue Taxonomien und Ontologien für die Beschreibung der Semantik von Bauteildaten auf Basis von XML entwickelt werden. Diese Lösungsansätze haben den Nachteil, dass die Produktinformationen der Hersteller und Lieferanten notwendigerweise in einer gemeinsamen Datenbasis gespeichert werden müssen. Die Untersuchung des Lebenszyklus von Bauwerken im Hinblick auf die Wertschöpfungskette und die Beschaffungskette ergab, dass die Informationen sowohl der Bauteile als auch der Produkte über die gesamte Lebensdauer des Bauwerks verfügbar sein müssen. Aus kaufmännischer Sicht besteht das Problem, dass die Produkte eines Herstellers unter verschiedenen Markennamen angeboten und verkauft werden. Untersuchungen haben gezeigt, dass der Markenname ein wesentlicher Faktor einer Marktstrategie ist. Auch die Zwischenhändler spielen hierbei eine wichtige Rolle – selbst dann, wenn die Geschäfte über das Internet abgewickelt werden. Bauteile haben die Besonderheit, dass sie teilweise oder ganz auf der Baustelle hergestellt werden. Dies muss bei der Konzeption eines Informationssystems, das sich mit der Wertschöpfungskette von Bauwerken befasst, beachtet werden. Eine Erkenntnis der vorliegenden Arbeit ist, dass eine parametrisierte Produktsuche nur möglich ist, wenn die Produkte eindeutige Namen und standardisierte Parameter besitzen. Dieser Lösungsansatz könnte die derzeitige Arbeitsweise in der Praxis ändern. Für die prototypische Umsetzung im Rahmen der Dissertation hat sich eine Abstützung auf das verfügbare IFC-Modell als besonders geeignet erwiesen, da dieses Modell nicht-proprietär, fachübergreifend sowie durch Eigenschaften erweiterbar ist. Der Kerngedanke des vorgestellten Lösungskonzepts besteht in der Entwicklung des OIP-Konzepts (Object Information Pack), welches eine dauerhafte und dynamische Datenquelle für Gebäudeinformationsmodelle behandelt. Die OIP ist nicht nur ein eindeutiger Produktname, sondern eine ganze Datenstruktur für Produktinformationen im Bauwesen. Die OIP besteht aus einer dreischichtigen Hierarchie, welche sich sowohl in der Struktur der Datenbasis als auch in der Struktur der Klassen widerspiegelt. Diese Struktur wird über eine Gruppe von Relationen vom OIP-Kern verwaltet. Das Format der OIP-Namen sowie die Verteilung der Daten zwischen den Beteiligten (produktunabhängige technische Daten und produktabhängige Daten der Lieferanten) sind die wesentlichen Neuerungen gegenüber den bekannten Ansätzen mit einer zentralen Datenbasis. Das in dieser Arbeit vorgestellte Lösungskonzept basiert auf einer eingehenden Betrachtung und Analyse der Beschaffungskette von Bauwerken unter Beachtung der Besonderheiten des Bauwesens. Es hat sich herausgestellt, dass das OIP-Konzept allein nicht ausreicht, um eine Brücke zwischen den Daten der Hersteller und Händler auf der einen und dem Kunden auf der anderen Seite zu schlagen. Darüber hinaus wurde eine integrierte Softwarelösung für die Umsetzung des Konzepts benötigt, die zum Zeitpunkt des Entstehens dieser Dissertation nicht verfügbar war. Daher hat der Autor Werkzeuge mit folgender Funktionalität entwickelt: Parsen von STEP-ISO-10303-P21-Dateien Interpretation der geparsten Daten in IFC2x-Java-Klassen Abbildung und Integration von Produktdaten in das IFC-Modell Instanziierung, Löschen und Änderung von Objekten Definition von Suchparametern durch den Anwender Extraktion von Suchparametern aus dem CAD/IFC-Model Durchführen von parametrisierten Suchen Bereitstellung verschiedener Arten der Visualisierung des IFC Modells Export des modifizierten IFC-Modells in Form einer STEP-P21-Datei Mit diesen Werkzeugen konnte das Konzept der Arbeit verifiziert werden. Aufgrund ihres flexiblen Entwurfs können diese Werkzeuge darüber hinaus auch bei anderen Problemstellungen im Zusammenhang mit dem IFC-Modell verwendet werden. Es handelt sich nämlich um einfache Werkzeuge, die eine Integration des IFC-Modells in andere Applikationen ermöglichen. Die Einführung des Konzepts in die Praxis erfordert die Verwaltung durch eine eigene Organisation. Die Rolle dieser OIP-Organisation und das Internetportal der Hersteller wurden ebenfalls innerhalb einer verteilten Applikation simuliert. Zur übersichtlichen Darstellung der Ergebnisse und zum Nachweis der Anwendbarkeit des Konzeptes wurden alle Werkzeuge mit einer graphischen Nutzeroberflächen ausgestattet. Schließlich möchte der Autor betonen, dass eine Übernahme eines solchen „Business Process Re-engeneering“ (BPR) Konzeptes in die industrielle Praxis nicht frei von Barrieren und Problemen ist. Aus der Literatur über Firmenkultur und Psychologie ist bekannt, dass Nutzer oft ablehnend auf die Einführung neuer Systeme reagieren, wenn diese die gewohnte Arbeitsweise in Frage stellen. Hierbei spielt es keine Rolle, ob das resultierende Ergebnis auf lange Sicht zu einer Optimierung und Reduzierung des Aufwands führt. Ein Wechsel der derzeitigen Praxis könnte jedoch erreicht werden, wenn einige innovative Unternehmen ihren Anwendern die Gelegenheit gäben, sich von den Vorteilen der neuen Arbeitsweise zu überzeugen.
KW  - Produktinformation
KW  - Bauteil
KW  - Informationsmodell
KW  - Construction Product data
KW  - IFC
KW  - BIM
KW  - Building Information Model
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20060317-7781
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TY  - THES
A1  - Ma, Hang
T1  - "Villages" in Shenzhen- Persistence and Transformation of an Old Social System in an Emerging Megacity
N2  - In the history of 'villages' in Shenzhen, rich traditional cultural resources that are directly related to the folk life in urban corporate community still exist today, synchronously agricultural economy of urban corporate community is transformed into joint-stock economy, and natural villages are transformed into 'heterogeneous' space of city. The most significant fact in the modern social transition is that modern societies have surpassed traditional societies, and cities have surpassed the country. Weber, Durkheim, Tönnies, Simmel and others devoted themselves to cultivating the essence of social transition. The most influential theory to observe and analyze it is the two-tiered approach of ideal type. Tönnies made distinction between 'Gemeinschaft and Gesellschaft', Durkheim distinguished 'mechanical solidarity and organic solidarity', and Redfield analyzed 'folk society and urban society'. In those classical theories, the former transit to the later is considered to be a general rule of transition from traditional society to modern society, and from traditional community to modern community. However, ever since Redfield used the dependent relationship and interactive framework of 'great tradition' and 'little tradition' to explain various complicated phenomena in the transition from tradition to modern in 1950s, he suggested that a folk-urban continuum can be formed in the transition from folk society to urban society. 'Both terms, ‘city’ and ‘country’, are not and have never been limited or restricted to their obvious denotations: ‘city’ is not and has never been only urban. As a category it always encompasses (includes, embodies, embraces) itself and its opposite, the country' (Hassenpflug 2002, 46). Generally, social groups and culture characterized by weak 'potential' will take their own 'little tradition' as 'bridge' and agency, in order to enter or melt themselves into a 'great tradition' that embodies great 'potential' to seek for space to live and develop. There are many different types of transitions that villagers enter and get melt into 'great tradition' through their individual 'little tradition'. There are exploration and development of traditional resources in 'segmentation', such as the frequent relation between a great flow of peasants to cities and the network of kinship, and of earthbound relations; alternatively, there are assistances and utilization of resources of a whole corporate network, such as the traditional corporate community’s organization of local resources during the process of non-agriculturization of villages; and 'villages' in Shenzhen is of the latter situation. The following conclusion can be made based on the above analyses: urban corporate community formed in the process of non-agricultural development and urbanization is an organizing dependency on which villagers melt into city and adapt to urban life. The unique inner-structure and function determine that comparing with other organizations, it has a better performance, efficiency and more humanity care. Firstly, corporate community which is re-organized in the non-agricultural process currently is the only and the most effective organizational resources that can be utilized and has significant meanings in protecting villagers’ interest and benefit; secondly, in the short term, other approaches do not have the advantage and the effect as urban corporate community has on the focusing degree of public affairs in the comprehensive urbanization process; thirdly, the 'new' key connotation of urban corporate community, including its community management functions, is the main reason for which such community has the rationality of being; fourthly, urban corporate community will inevitably face many problems in the urbanization due to its inner fixed characteristics (lack of external support), but to a certain degree it has the ability to self-repair and problem solving under the precondition that, the government and society have a fair, impersonal view of 'villages', and base on this view providing multi-supports, especially providing rational system arrangement and policy supports. Consequently, in order to preserve and protect social system and cultural heritage within the 'villages', and gradually make the coordinative development of 'great tradition' represented by cities and of 'little tradition' represented by 'villages', 'soft reconstruction' rather than 'hard reconstruction' should be adopted by the government, during the recent reconstruction of 'villages' in Shenzhen.
N2  - In den Dörfern in Shenzhen existieren bis heute viele traditionelle kulturelle Ressourcen, die direkt Bezug nehmen auf das Alltagsleben in der städtischen Gemeinschaft. Gleichzeitig wird die landwirtschaftlich geprägte Wirtschaft der städtischen Gemeinschaft in eine 'joint-stock'-Wirtschaft transformiert und traditionelle Dörfer werden zu heterogenen Stadträumen. Der wichtigste Faktor in den modernen sozialen Veränderungen ist die Tatsache, dass die Moderne die Tradition und die Städte die ruralen Räume überholen. Weber, Durkheim, Tönnies, Simmel und andere haben über diese sozialen Veränderungen geforscht. Die einflussreichste Theorie der Beobachtung und Analyse ist der zweistufige Idealtyp-Ansatz. Tönnies unterschied zwischen 'Gemeinschaft' und 'Gesellschaft', Durkheim sah Unterschiede zwischen 'mechanischer Solidarität' und 'organischer Solidarität' und Redfield analysierte die Landbevölkerung und die Stadtbevölkerung. Grundansatz dieser klassischen Theorien ist die Transformation von einer traditionellen zu einer modernen Gesellschaft und von einer traditionellen Gemeinschaft zu einer modernen Gemeinschaft. Wie dem auch sei, seit Redfield das Abhängigkeitsverhältnis und den interaktiven Rahmen von 'great tradition' und 'little tradition' benutzt hat, um komplizierte Transitionsphänomene von der Tradition zur Moderne zu erklären, schlug er die Existenz eines Land-Stadt-Kontinuums vor, dass bei dem Wechsel von einer ländlichen zur einer städtischen Gesellschaft entstehen kann. Beide Begriffe, 'Stadt' und 'Land' sind nicht und waren niemals beschränkt auf ihre offensichtliche Bedeutung: 'Stadt' ist nicht und war nie nur auf das urbane beschränkt. Als Kategorie enthielt „Stadt“ immer sich selbst und auch das Gegenteil, das 'Land' (Hassenpflug 2002, 46). Im Allgemeinen werden soziale Gruppen, die durch schwaches 'Potenzial' gekennzeichnet sind, ihre eigene 'little tradition' als Brücke oder Mittel nutzen, um in eine 'great tradition' einzutreten, die ein großes 'Potenzial' zur Suche nach Raum zum Leben und zu Entwickeln besitzt. Es gibt viele unterschiedliche Erscheinungsformen, wenn Dorfbewohner durch ihre eigene 'little tradition' in eine 'great tradition' eintreten und sich vermischen. Es gibt die Entdeckung und Entwicklung traditioneller Ressourcen der 'Segmentation', wie z.B. die enge Verbindung zwischen den großen Strömen von Bauern, die in Richtung der Städte ziehen und dem Verwandtschafts-Netzwerk und 'Earthbound'-Verhältnissen. Andererseits gibt es auch die Unterstützung und Nutzung der Ressourcen eines kompletten 'Corporate'-Netzwerks wie die traditionelle Organisation der Dorfgemeinschaft während der Prozesse der De-Agrarisierung von Dörfern; und in den Dörfern in Shenzhen existiert diese Situation. Die oben dargestellten Ausführungen ergeben folgende Schlussfolgerungen: Die städtische Gemeinschaft, die im Prozess der De-Agrarisierung und Urbanisierung geformt wurde ist ein Faktor, der dazu führt, dass die Dorfbewohner mit der Stadt 'verschmelzen' und das Stadtleben adaptieren. Im Vergleich zu anderen Organisationsstrukturen führt die besondere innere Struktur und Funktion zu dieser Verschmelzung: Es gibt eine bessere Performance, höhere Effektivität und mehr Fürsorge. Erstens ist die Gemeinschaft, die im De-Agrarisierungsprozesse reorganisiert wird, momentan die einzige und effektivste Organisations-Ressource, die genutzt werden kann und die eine wichtige Bedeutung für den Schutz der Interessen der Dorfbewohner hat. Zweitens haben andere Ansätze kurzfristig nicht die Vorteile und Effekte, die städtische Gemeinschaft in Bezug auf die öffentlichen Angelegenheiten im gesamten Urbanisierungsprozess haben. Drittens liegt die neue Schlüsselbedeutung der städtischen Gemeinschaft in ihren Managementfunktionen. Viertens stehen die städtischen Gemeinschaften zwar zweifellos vor vielen Problemen im Rahmen des Urbanisierungsprozesses aufgrund ihrer inneren Strukturen (fehlende Unterstützung von außen), aber zu einem gewissen Grad haben sie die Möglichkeit zur Selbstreparatur und zum Problem-Lösen unter der Vorrausetzung, dass die Regierung und die Gesellschaft eine fairen, unpersönlichen Blick auf die Dörfer haben und in Folge dessen unterschiedliche Unterstützung bereitstellen, vor allem in bezug auf rationale 'System-Arrangements' und politischer Unterstützung. Konsequenterweise sollte zur Erhaltung und zum Schutz des sozialen Systems und des kulturellen Erbes in den Dörfern, sowie zur stufenweise koordinierten Entwicklung der 'great tradition' der Städte und der 'little tradition' der Dörfer eher 'soft reconstruction' anstatt 'hard reconstruction' von der Regierung beim Wiederaufbau der Dörfer in Shenzhen angewandt werden.
T2  - Die Dörfer in Shenzhen- Transformation eines traditionellen Sozialsystems im Prozess chinesischer Mega- Urbanisierung
KW  - China
KW  - Dörfer
KW  - traditionellen Sozialsystem
KW  - Urbanisierung
KW  - Megastadt
KW  - traditional social system
KW  - urbanization
KW  - megacity
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20060806-8094
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TY  - THES
A1  - Lömker, Thorsten Michael
T1  - Plausibilität im Planungsprozess, Umbau und Umnutzung als Optimierungsaufgabe
T1  - Plausibility in the Planning Process, Conversion and Reuse as Optimization Tasks
N2  - Die Bauaufgaben der Zukunft liegen in der Auseinandersetzung mit bestehender Architektur. Die planerische Herausforderung besteht im Verzicht auf den Neubau durch die Umnutzung und den Umbau existenter Gebäude. Umnutzung und Umbau sind Werterhaltungsstrategien, die den Lebenszyklus eines Gebäudes als integralen Bestandteil der Planung betrachten und deren Ziel es ist, ungenutzte Bestandsgebäude durch keine oder wenige bauliche Eingriffe so zu verändern, dass sie einer Weiternutzung zugeführt werden können. Die Umnutzung unterliegt der Prämisse, dass an den Gebäuden keine baulichen Veränderungen vorgenommen werden, wohingegen der Umbau bauliche Eingriffe gestattet. Als Alternative zum Neubau ist der Erfolg beider Strategien entscheidend davon abhängig, dass der Architekt schon zu Beginn der Planung zu der Entscheidung gelangt, ob sich ein Gebäude unter Anwendung einer der beiden Strategien weiternutzen lässt. Diese Entscheidung wird vom Architekten in der Praxis durch einen Vergleich des Soll-Zustands (Raumprogramm) mit dem Ist-Zustand (Bestandsgrundriss) des Gebäudes getroffen. Die Analyse und Bewertung des Bestandes erfolgt in dieser frühen Phase der Planung in Form von Vorentwurfsskizzen, welche die organisatorischen oder baulichen Veränderungen der Gebäudegrundrisse im Falle einer Weiternutzung darstellen. In dieser Arbeit wird die Hypothese aufgestellt, dass der Vergleich des Raumprogramms mit dem Gebäudegrundriss im Wesentlichen eine kombinatorische Problemstellung darstellt. Unter dieser Annahme wird untersucht, ob durch den Einsatz von Optimierungsverfahren in der Grundrissplanung Lösungen für Umbau- und Umnutzungsaufgaben automatisiert erzeugt werden können. Ziel ist es, durch den computergestützten Einsatz dieser Verfahren zu plausiblen Planungslösungen, die dem Architekten als Grundlage für die weitere Bearbeitung der Planung dienen, zu gelangen.
N2  - Future building tasks will be focused on the examination of existent architecture. The planner is challenged to forego the design of new buildings in favor of change of use and conversion of present structures. Change of use and conversion are strategies for conserving value that regard the life cycle of a building as an integral part of planning. Their aim is to alter unused structures through no or few architectural changes in such a way that they can again be put to good use. Change of use is limited by the premise that there will be no structural changes to the buildings, whereas conversion permits such alterations. In order to present successful alternatives to new buildings, both strategies strongly depend on the architect, when beginning to plan, to come to a conclusion on whether a building can be used applying one of the strategies. This decision is made by comparing the desired state (room program) of the building with its current state (existing floor plan). In this early stage of planning, the analysis and evaluation of existing buildings is executed in the form of pre-design sketches, which show the organizational or structural changes of the floor plans should the building continue to be used. In this research paper, a hypothesis is proposed which states that the comparison of the room program with the floor plans of a building is essentially a combinatorial problem. Under this assumption it is examined whether solutions for conversion and change-of-use tasks can be produced automatically by the use of optimization processes in floor plan design. The objective is to obtain feasible planning solutions by means of these computer-based processes, which will serve the architect as a basis for the further editing of the plans.
KW  - Plausibilität
KW  - Weimar / Sonderforschungsbereich Werkstoffe und Konstruktionen für die Revitalisierung von Bauwerken
KW  - Umbau
KW  - Nutzungsänderung
KW  - Umnutzung
KW  - Optimierung
KW  - Opimization
KW  - OPL
KW  - Revitalization
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20061105-8328
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TY  - THES
A1  - Liu, Chong
T1  - The Contemporary Development of Qingdao's Urban Space - The Perspective of Civil Society's Participation in Chinese Urban Planning
N2  - The main hypothesis of this research is that civil society’s participation is able to improve the planning results in the Chinese city of Qingdao in the contemporary age. Qingdao is a young city developed from a German colony in eastern China. Apart from the powers of the government and the market, the 'third power', including mainly the power of volunteer citizens and the citizens’ organisations, also positively promoted the spatial development in Qingdao’s history. Since 1978’s reform, Qingdao’s great progress in urban housing, historic preservation, public space and urban traffic results mainly from the increasing strength of both the government and the market, while the government has always been the dominant promoter for urban construction. The actual planning mechanism – the government formulates 'what to do' itself and decides 'how to do it' with the market – has much limit in reacting to the rapidly changing situation, serving diversified social interests, and raising sufficient funds for the city’s urgent demands in Qingdao. Searching for new development strategies based on the understanding of civil society in the Chinese context can provide a promising perspective on the urban studies of Qingdao. Chinese civil society can be understood as the intermediate sphere of individuals, families, citizen’s organisations, social movements, public communication, and of the non-governmental body’s non-for-profit involvement for the provision of public services between the state and the market. China has its own cultural tradition of civil society, and the modern civil society in China is showing its great potential in improving social integration and urban life. The Chinese government has started to advocate for civil society’s participation in urban construction, and encouraging the 'bottom-up' mechanism in the planning-related issues through political statements and legislative approaches since the last two decades. The existing planning practice in China is able to demonstrate that civil society’s participation helps improve the quality of Chinese urban planning realistically under present conditions, and that moderation of planning experts and the push of the authority are the key factors for successfully integrating the strength of civil society in planning. However, the power of civil society is not yet sufficiently discovered in Qingdao’s planning. For better planning results, the city of Qingdao needs more initiatives to mobilize civil society in the planning practice, as well as more support to enrich the related studies. This thesis recommends that Qingdao establishes the 'Foundation for Collaborative Urban Solutions' through the joint efforts of the authority and civil initiatives, which aims at moderating and facilitating the strength of civil society. The suggested pilot projects include: a. The Community-based Housing Workshop for regenerating the living environment of the run-down communities, where the residents are willing to collaborate with the foundation with own efforts. b. The Heritage Preservation Workshop for suggesting an efficient supervision mechanism involving civil society which protects the historic heritage from being destroyed in the urban construction. c. The Public Space Forum for improving accessibility, quantity and ecologic function in the development of Qingdao’s urban public space with the knowledge and creativity of both the government and the citizens. d. The Mass Transport Forum for a realistic strategy for funding the rail-based traffic system in Qingdao through enabling the civil society - especially the individual citizens and their households to invest. The 'Foundation of Collaborative Urban Solutions' is able to improve Qingdao’s planning to cope with the urban problems the city are facing in its contemporary development, as well as to provide valuable reference for the further research of civil society’s participation in Chinese urban planning.
N2  - Die Haupthypothese dieser Arbeit ist, dass durch Beteiligung der Zivilgesellschaft am Planungsprozess die Planungsergebnisse in der chinesischen Stadt Qingdao in der gegenwärtigen Zeit verbessert werden können. Durch das schnelle Wachstum vom kleinen Fischerdorf zu modernen Metropole, sind die stadtplanerischen Erfahrungen in Qingdao stark an die Adaption moderner Planungsideen einerseits und an die dominierende städtische Planungsbehörde andererseits geknüpft. Abgesehen vom Einfluss der Zentralmacht trug auch die nicht-staatliche Seite, dazu zählen die Bürgerbewegungen und die Wirtschaftsverbände, zur räumlichen Entwicklung Qingdaos bei. Seit der 'Reform 1978' hat Qingdao große Fortschritte beim städtischen Wohnungswesen, beim Denkmalschutz, beim öffentlichen Raum und städtischen Verkehr gemacht. Nicht nur der Umfang, sondern auch die Qualität des städtischen Raumes hat sich erheblich verbessert. Die beachtlichen Leistungen sind das Ergebnis zunehmender gemeinsamer Anstrengungen der Regierung und des Marktes, wenngleich die staatliche Seite immer die treibende Kraft der städtebaulichen Entwicklung war. Der gegenwärtige Planungsvollzug – bei dem die Regierung selbst vorgibt 'was zu tun ist' und gemeinsam mit dem Markt entscheidet 'wie dies zu tun ist' – enge Grenzen besitzt, wenn es gilt, auf schnell verändernde Situationen zu reagieren, unterschiedliche soziale Interessen zu bedienen oder ausreichend finanzielle Mittel für dringende städtische Probleme zur Verfügung zu stellen. Die Suche nach neuen Entwicklungsstrategien, die auf einem Verständnis der Zivilgesellschaft im Kontext Chinas basieren, kann eine aussichtsreiche Perspektive für stadtplanerische Untersuchungen Qingdaos bieten. Im einem Verständnis des sozialen Wandels in China, definiert sich die Zivilgesellschaft aus einem Sphäre von Individuen, Familien, Bürgerorganisationen, sozialen Bewegungen, öffentlichen Kommunikation heraus und aus den nichtstaatlichen Institutionen des 'non-for-profit Involvements' zur Einrichtung öffentlicher Dienstleistungen zwischen Staat und Markt. Es gibt ausreichend Beweise dafür, das China in seiner eigenen Kultur über viele Quellen einer Zivilgesellschaft verfügt. Die vorhandene stadtplanerische Praxis in China kann auf ihre Weise zeigen, das Bürgerbeteiligung dabei hilft, die Qualität der Stadtplanung unter gegebenen Bedingungen in realistischer Weise zu verbessern. Außerdem sind Moderation im Planungsprozess und der Antrieb durch die Regierung, zwei wichtige Schlüsselfaktoren, zur erfolgreichen Einbindung des Einflusses bürgerlicher Beteiligung im Planungsprozess. Allerdings wurde die Bedeutung der zivilgesellschaft für die Stadtplanung Qingdaos bisher noch nicht ausreichend untersucht. Um bessere Ergebnisse im Planungsprozess zu erzielen, braucht die Stadt Qingdao mehr Initiativen, die die Gesellschaft im Planungsprozess mobilisieren und auch mehr Unterstützung dabei, ähnliche Studien mit Erkenntnissen anzureichern. Diese These befürwortet, dass Qingdao eine “Foundation for Collaborative Urban Solutions” für gemeinsame Bemühungen der Regierung und bürgerlicher Initiativen einrichten sollte, die auf einen erleichterten und angemessenen Einfluss der Zivilgesellschaft in Planungen zielt. Die vorgeschlagenen Pilotprojekte beinhalten. a. Ein 'Community-based Housing Workshop' um das Lebensumfeld in den heruntergekommenen Gemeinden zu regenerieren, wo ortsansässige Willens sind, durch eigene Anstrengungen mit der Stiftung zusammenzuarbeiten. b. Den 'Heritage Preservation Workshop' um einen effizienten Supervisionsprozess unter Einbeziehung der Zivilgesellschaft anzuregen, der das historische Erbe vor Zerstörung im städtischen Aufbau beschützt. c. Ein 'Public Space Forum' um Zugänglichkeit, Ausmaß und ökologische Funktion bei der Entwicklung des öffentlichen Raumes in Qingdao zu verbessern, mit dem Wissen und der Kreativität sowohl der Regierung als auch der Bürger. d. Das 'Mass Transport Forum' für eine realistische Strategie zur Förderung eines schienenbasierten Verkehrssystems in Qingdao, die der Gesellschaft, speziell auch dem einzelnen Bürger ermöglichen soll sich zu beteiligen. Einer 'Foundation of Collaborative Urban Solutions' ist es möglich, Qingdaos Planungen zu unterstützen und die städtebaulichen Schwierigkeiten - denen die Stadt in der gegenwärtigen Entwicklung gegenübersteht - zu bewältigen. Ebenso ist sie fähig, wertvolle Hinweise für weitergehende Untersuchungen, zu Bürgerbeteiligung in der Stadtplanung Chinas, zu liefern.
T2  - Die gegenwärtige räumliche Entwicklung Qingdaos - Perspektiven zivilgesellschaftlicher Beteiligung an der Stadtplanung Chinas
KW  - Stadtplanung
KW  - Beteiligung
KW  - Tsingtau
KW  - China
KW  - Zivilgesellschaft
KW  - civil society
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20070818-9159
ER  - 
TY  - THES
A1  - Leitner, Birgit Maria
T1  - Wiederholungsstrukturen in den Filmen von Jim Jarmusch
T1  - Structures of repetition in films of Jim Jarmusch
N2  - Die Dissertation widmet sich den 'Wiederholungsstrukturen in den Filmen von Jim Jarmusch'. Mit dem Thema soll ein neues Konzept der Filmanalyse vorgestellt werden. In seiner Methodologie beruht es auf dem Element der Wiederholung. Die Wiederholung tritt im Film semiotisch auf. Im modernen philosophischen Denken spielt die Wiederholung eine Rolle, indem sie auf bestimmte Weise differentiell auftritt. Im Film bildet die Wiederholung kennzeichnende Codierungen aus. In unterschiedlicher Hinsicht bietet es sich somit an, das Element als Schlüssel zur Filminterpretation aufzugreifen. Das neue Konzept unterscheidet sich von bisherigen filmischen Methoden dadurch, dass mit ihm über das standardisierte Begriffsinstrumentarium aus der Filmwissenschaft hinausgegangen wird, ohne diesem den Rücken zu kehren. Jedoch wird Filmanalyse anhand des Elements der Wiederholung nun genuin als Akt der semiotischen Interpretation und des philosophischen Lesens von Filmen begriffen. In diesem Rahmen beruht das Verstehen von Filmen auf einzelnen und komplexen Zeichen, die im Film Zeitlichkeit und Räumlichkeit herstellen. In poststrukturaler Hinsicht lässt sich die Wiederholung als das konstitutive Moment im Zeit-Bild von Gilles Deleuze verstehen. In der Philosophie gibt es aber noch andere Denker, bei denen die Wiederholung relevant ist. Wie lässt sich die Wiederholung als materielles Element im Film einerseits, als philosophisch Gedachtes andererseits für die Filmanalyse gewinnbringend einsetzen? In Beantwortung dieser Frage wird in der Untersuchung zu den 'Wiederholungsstrukturen in den Filmen von Jim Jarmusch' versucht, dem Konzept des auteur-structuralisme Rechnung zu tragen. In der Lektüre und Interpretation wird Jarmusch als Autor / auteur mit der Struktur seiner Filme 'identifiziert'. Mit der Verschränkung von Autor / auteur und filmischem Text wird auf Roland Barthes Forderung nach der 'Geburt des Lesers' eingegangen. Filme sind demnach auch dann lesbar, wenn der Autor / auteur selbst (in unserem Fall Jim Jarmusch) für das, was er produziert hat, nicht mehr einsteht. Das theoretische Ziel der Untersuchung liegt darin, Erkenntnisse über die filmische Wiederholung zu gewinnen, sowohl in Bezug auf das philosophische Denken der Wiederholung, als auch hinsichtlich ihrer materiellen Verkörperung. Das Denken der Wiederholung wird fragend behandelt, indem wissenschaftlich untersuchend in die filmische Illusion eingegriffen wird. Mit Blick auf das ganze filmische Schaffen Jarmuschs wird aufgezeigt, wie sich seine filmischen „möglichen Welten“ anhand der Aufschlüsselung der Zeichen interpretieren lassen. Die Untersuchung stellt somit ein bislang noch nicht angewandtes Konzept der Betrachtung von Filmen vor, das auch auf andere Filmautoren / auteurs und ihr jeweiliges künstlerisches Schaffen übertragbar wäre.
N2  - The following thesis with the title 'Structures of repetition in films of Jim Jarmusch' chooses the element of repetition to examine the cinema of the named author / auteur. It is maintained that repetition (or recurrence) is able to serve as an instrument in film research on different methodological levels and in particular in the matter of semiotic structures or film writing. The element or motive of repetition on which several modern philosophical views are based on can be used for the interpretation and reading of films. Referring to various theorists Gilles Deleuze’s 'Time-Image' - in which repetition occurs in a structural way - is submitted to a new approach. Within the scope, the thesis claims to show that repetition is part of the concept of auteur-structuralism’.
KW  - Wiederholung
KW  - Film
KW  - Philosophie
KW  - Jim Jarmusch
KW  - Gilles Deleuze
KW  - repetition
KW  - cinema
KW  - philosophy
KW  - Jim Jarmusch
KW  - Gilles Deleuze
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20070904-9193
ER  - 
TY  - THES
A1  - Häfner, Stefan
T1  - Grid-based procedures for the mechanical analysis of heterogeneous solids
N2  - The importance of modern simulation methods in the mechanical analysis of heterogeneous solids is presented in detail. Thereby the problem is noted that even for small bodies the required high-resolution analysis reaches the limits of today's computational power, in terms of memory demand as well as acceptable computational effort. A further problem is that frequently the accuracy of geometrical modelling of heterogeneous bodies is inadequate. The present work introduces a systematic combination and adaption of grid-based methods for achieving an essentially higher resolution in the numerical analysis of heterogeneous solids. Grid-based methods are as well primely suited for developing efficient and numerically stable algorithms for flexible geometrical modeling. A key aspect is the uniform data management for a grid, which can be utilized to reduce the effort and complexity of almost all concerned methods. A new finite element program, called Mulgrido, was just developed to realize this concept consistently and to test the proposed methods. Several disadvantages which generally result from grid discretizations are selectively corrected by modified methods. The present work is structured into a geometrical model, a mechanical model and a numerical model. The geometrical model includes digital image-based modeling and in particular several methods for the theory-based generation of inclusion-matrix models. Essential contributions refer to variable shape, size distribution, separation checks and placement procedures of inclusions. The mechanical model prepares the fundamentals of continuum mechanics, homogenization and damage modeling for the following numerical methods. The first topic of the numerical model introduces to a special version of B-spline finite elements. These finite elements are entirely variable in the order k of B-splines. For homogeneous bodies this means that the approximation quality can arbitrarily be scaled. In addition, the multiphase finite element concept in combination with transition zones along material interfaces yields a valuable solution for heterogeneous bodies. As the formulation is element-based, the storage of a global stiffness matrix is superseded such that the memory demand can essentially be reduced. This is possible in combination with iterative solver methods which represent the second topic of the numerical model. Here, the focus lies on multigrid methods where the number of required operations to solve a linear equation system only increases linearly with problem size. Moreover, for badly conditioned problems quite an essential improvement is achieved by preconditioning. The third part of the numerical model discusses certain aspects of damage simulation which are closely related to the proposed grid discretization. The strong efficiency of the linear analysis can be maintained for damage simulation. This is achieved by a damage-controlled sequentially linear iteration scheme. Finally a study on the effective material behavior of heterogeneous bodies is presented. Especially the influence of inclusion shapes is examined. By means of altogether more than one hundred thousand random geometrical arrangements, the effective material behavior is statistically analyzed and assessed.
N2  - Die wichtige Bedeutung moderner Simulationsverfahren in der mechanischen Analyse heterogener Festkörper wird eingangs ausführlich dargestellt. Dabei wird als Problem festgestellt, dass die erforderliche hochauflösende Analyse bereits für relativ kleine Körper an die Grenzen heutiger Rechenleistung stößt, sowohl bezüglich Speicherbedarf als auch akzeptablen Rechenaufwands. Ein weiteres Problem stellt die häufig unzureichend genaue geometrische Modellierung der Zusammensetzung heterogener Körper dar. Die vorliegende Arbeit führt eine systematische Kombination und Anpassung von gitterbasierten Methoden ein, um dadurch eine wesentlich höhere Auflösung in der numerischen Analyse heterogener Körper zu erzielen. Gitterverfahren eignen sich ebenfalls ausgezeichnet, um effiziente und numerisch stabile Algorithmen zur flexiblen geometrischen Modellierung zu entwickeln. Ein Schlüsselaspekt stellt ein gleichmäßiges Datenmanagement für Gitter dar, welches dafür eingesetzt werden kann, um den Aufwand und die Komplexität von nahezu allen beteiligten Methoden zu reduzieren. Ein neues Finite-Elemente Programm, namens Mulgrido, wurde eigens dafür entwickelt, um das vorgeschlagene Konzept konsistent zu realisieren und zu untersuchen. Einige Nachteile, die sich klassischerweise aus Gitterdiskretisierungen ergeben, werden gezielt durch modifizierte Verfahren korrigiert. Die gegenwärtige Arbeit gliedert sich in ein geometrisches Modell, ein mechanisches Modell und ein numerisches Modell. Das geometrische Modell beinhaltet neben Methoden der digitalen Bildverarbeitung, insbesondere sämtliche Verfahren zur künstlichen Generierung von Einschluss-Matrix Geometrien. Wesentliche Beiträge werden bezüglich variabler Form, Größenverteilung, Überschneidungsabfragen und Platzierung von Einschlüssen geleistet. Das mechanische Modell bereitet durch Grundlagen der Kontinuumsmechanik, der Homogenisierung und der Schädigungsmodellierung auf eine numerische Umsetzung vor. Als erstes Thema des numerischen Modells wird eine besondere Umsetzung von B-Spline Finiten Elementen vorgestellt. Diese Finite Elemente können generisch für eine beliebige Ordnung k der B-Splines erzeugt werden. Für homogene Körper verfügen diese somit über beliebig skalierbare Approximationseigenschaften. Mittels des Konzepts mehrphasiger Finite Elemente in Kombination mit Übergangszonen entlang von Materialgrenzen gelingt eine hochwertige Erweiterung für heterogene Körper. Durch die Formulierung auf Elementebene, kann die Speicherung der globalen Steifigkeitsmatrix und somit wesentlicher Speicherplatz eingespart werden. Dies ist möglich in Kombination mit iterativen Lösungsverfahren, die das zweite Thema des numerischen Modells darstellen. Dabei liegt der Fokus auf Mehrgitterverfahren. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass die Anzahl der erforderlichen Operationen um ein lineares Gleichungssystem zu lösen, nur linear mit der Problemgröße ansteigt. Durch Vorkonditionierung wird für schlecht konditionierte Probleme eine ganz wesentliche Verbesserung erreicht. Als drittes Thema des numerischen Modells werden Aspekte der Schädigungssimulation diskutiert, die in engem Zusammenhang mit der Gitterdiskretisierung stehen. Die hohe Effizienz der linearen Analyse kann durch ein schädigungskontrolliertes, schrittweise lineares Iterationsschema für die Schädigungsanalyse aufrecht erhalten werden. Abschließend wird eine Studie über das effektive Materialverhalten heterogener Körper vorgestellt. Insbesondere wird der Einfluss der Form von Einschlüssen untersucht. Mittels insgesamt weit über hunderttausend zufälliger geometrischer Anordnungen wird das effektive Materialverhalten statistisch analysiert und bewertet.
T2  - Gitterbasierte Verfahren zur mechanischen Analyse heterogener Festkörper
KW  - B-Spline
KW  - Finite-Elemente-Methode
KW  - Mehrgitterverfahren
KW  - Homogenisieren
KW  - Schädigung
KW  - Festkörpermechanik
KW  - Numerische Mathematik
KW  - B-Spline Finite Elemente
KW  - Homogenisierung
KW  - mehrphasig
KW  - Lösungsverfahren
KW  - Modellierung
KW  - B-spline
KW  - finite element
KW  - multigrid
KW  - multiphase
KW  - effective properties
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20070830-9185
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TY  - THES
A1  - Hoffmann, Sabine
T1  - Numerische und experimentelle Untersuchung von Phasenübergangsmaterialien zur Reduktion hoher sommerlicher Raumtemperaturen
T1  - Numerical and experimental investigation on phase change materials to reduce high indoor temperatures during summer
N2  - Moderne Büroarchitektur mit Räumen in Leichtbauweise und großen transparenten Fassa-denanteilen verschärft im Zusammenwirken mit hohen internen Lasten die Problematik der sommerlichen Überhitzung in Gebäuden. Phasenübergangsmaterialien (PCM: phase change materials) stellen eine interessante Möglichkeit dar, sommerliche Überhitzung in Gebäuden ohne aufwändige Anlagentechnik wie beispielsweise Klimaanlagen zu reduzieren. Der thermische Komfort in Räumen, die mit einem PCM-Putz ausgestattet sind, kann signifikant erhöht werden. Die Arbeit untersucht Anwendungsmöglichkeiten und Optimierungspotential eines PCM-Putzes auf experimentelle und numerische Weise. Zur Untersuchung des PCM-Putzes wurden materialtechnische und experimentelle sowie numerische und numerisch-analytische Methoden eingesetzt. Die Kenntnis der thermischen Parameter des PCM-Putzes ist unablässig für die Berechnung der möglichen Temperaturreduktionen. Zur Bestimmung der Latentwärme, des qualitativen Schmelz- und Erstarrungsprozesses sowie des Temperaturintervalls, in dem der Phasenübergang stattfindet, wurden Messungen mit einem Differential Scanning Calorimeter (DSC) durchgeführt. Für die experimentelle Untersuchung des PCM-Putzes wurden zwei identische Testräume in Leichtbauweise erstellt. Die Räume wurden im Verifikationsobjekt „Eiermannbau“ des Sonderforschungsbereiches SFB 524 der Bauhaus-Universität Weimar gemessen. Nach der Überprüfung, dass sich beide Räume thermisch gleich verhalten, wurde ein Raum mit dem PCM-Putz und der zweite Raum mit einem vergleichbaren Innenputz ohne PCM verputzt. Thermoelemente zur Temperaturmessung im Bauteil, an der Oberfläche und zur Raumlufttemperaturbestimmung wurden angebracht und mit einer Messwerterfassungsanlage verbunden. Der Verlauf der Außenlufttemperatur und die Globalstrahlung am Standort der Versuchsräume wurden aufgezeichnet, um einen Klimadatensatz zu erstellen. Für die Berechnung der Temperaturverteilung in einem PCM-Bauteil mit kontinuierlichem Phasenübergang existiert keine geschlossene analytische Lösung. Daher wurde ein numerischer Ansatz gewählt, bei dem der Phasenübergang im Temperaturbereich T1 bis T2 mit Hilfe einer temperaturabhängigen Wärmekapazität c(T) innerhalb der erweiterten Fou-rier’schen Wärmeleitungsgleichung dargestellt wird. Die Funktion c(T) wird auf Basis der DSC-Messungen bestimmt. Die Modellierung erfolgte mit einem Finite-Differenzen-Verfahren auf Grundlage der Fourier’schen Wärmeleitungsgleichung. Im Rahmen der Arbeit wurde ein PCM-Modul entwickelt, das in ein Gebäudesimulationsprogramm implementiert wurde. Mit dem neuen Modul lassen sich sowohl die Temperaturverläufe in einem PCM-Bauteil wie auch seine Wechselwirkung mit dem Raumklima darstellen. Eine Validierung des entwickelten PCM-Moduls anhand von zahlreichen experimentellen Daten der Versuchsräume wurde für das PCM-Modul erfolgreich durchgeführt. Sommerliche Überhitzungsstunden können durch PCM in Wand- und Deckenelementen deutlich reduziert werden. Der PCM-Putz eignet sich vor allem für Anwendungen in Leichtbauten wie z.B. moderne Büroräume. In Räumen, in denen bereits eine ausreichende thermische Masse vorhanden ist, ist die Temperaturreduktion durch PCM nur gering. Kann das PCM während der Nachtstunden nicht erstarren, erschöpft sich seine Fähigkeit zur Latentwärmespeicherung. Erhöhte Nachtlüftung führt bei entsprechend niedrigen Außentemperaturen zu höherem Wärmeübergang und kann damit zur besseren Entladung des PCM beitragen. Im Rahmen der Dissertation konnten Aussagen zur idealen Phasenübergangstemperatur in Abhängigkeit des verwendeten Materials und der Schichtdicke getroffen werden. Die Reduktion der Oberflächentemperaturen, die sich bei Einsatz eines PCM-Putzes unter geeigneten Randbedingungen ergibt, beträgt 2.0 - 3.5 K für eine Putzschicht von 1 cm und 3.0 - 5.0 K für eine Putzschicht von 3 cm. Diese Werte wurden sowohl numerisch als auch durch experimentelle Untersuchungen ermittelt. Die Reduktion der Lufttemperaturen aufgrund einer Konditionierung des Raumes mit PCM-Putz beträgt bei geeigneten thermischen Verhältnissen ca. 1.0 - 2.5 K für eine Putzschicht von 1 cm und 2.0 - 3.0 K für eine Putzschicht von 3 cm. Die operative Temperatur als wichtiger Komfortparameter kann durch den Einsatz des PCM-Putzes um bis zu 4 K gesenkt werden. Damit lässt sich mit Hilfe eines PCM-Putzes die thermische Behaglichkeit in einem Raum deutlich erhöhen.
N2  - Modern office architecture with light-weight constructions, huge transparent facades and high internal heat loads aggravate the problem of overheating in buildings during summer. Phase Change Materials (PCM) are an interesting possibility to reduce overheating of buildings without expensive air-conditioning. The thermal comfort in rooms that are plastered with a PCM-plaster can be significantly increased. The thesis investigates fields of application and the potential for optimisation of a PCM-plaster in experimental and numerical way. For the investigation of the PCM-plaster investigations on the material properties were applied as well as experimental, numerical and analytical methods. The knowledge of the thermal properties of the PCM-plaster is indispensable to calculate the potential temperature reductions. Differential scanning measurements (DSC) were conducted to determine the latent heat of the material, the quality of melting and solidification and the temperature range in which the phase transition occurs. For the experimental investigation of the PCM-plaster two identical test rooms were erected as light-weight constructions. The rooms were monitored in the verification building “Eiermannbau” of the Collaborative Research Center (Sonderforschungsbereich) 524 of Bauhaus-Universität Weimar. After having ensured that both rooms behave thermally identically, one room was plastered with the PCM-plaster and the second one was plastered with a comparable conventional plaster. Thermocouples were added to measure air temperature and the readings went into a data acquisition. The course of ambient temperature and global radiation was measured as well to generate a climate data file. There is no closed analytical solution to calculate the temperature allocation in a PCM-material that shows a continuous phase transition. Therefore a numerical approach was chosen where the phase change process was described using a temperature dependent function of heat capacity c(T) in the temperature range of phase transition T1 to T2. The function c(T) is determined based on DSC-measurements. The numerical modelling was realised by modifying the Fourier equation of heat conduction with a finite difference approach. Within the thesis a PCM module was developed and implemented in a thermal building simulation software. With this new module the temperature allocation in a PCM-construction can be calculated as well as its interaction with the room. The validation of the developed PCM-module based on the readings of the test rooms was successful. Overheating hours during summer can be reduced significantly when using PCM in walls and ceilings. The PCM-plaster is especially useful for light-weight constructions as typical modern office rooms. In rooms where a significant thermal mass can be already found, the effect of PCM is more humble. If the PCM cannot solidify during night time its ability to store heat wears out. An increased ventilation during night time leads to a higher heat transfer if ambient temperatures are low enough and can therefore help the solidification of PCM. The thesis could give advices for the ideal phase change temperature depending on the material and on the layer thickness used. When using a PCM-plaster of 1 cm, surface temperatures can be lowered by 2.0 – 3.5 K under specific boundary conditions. The temperature reduction ranges from 3.0 -5.0 K for a PCM-plaster of 3 cm. These values were found in the numerical investigation as well as in the experiments. The reduction of room temperature due to the use of PCM-plaster was 1.0 – 2.5 K for a 1 cm layer and 2.0 – 3.0 for a 3 cm layer of PCM-plaster. The operative temperature as important comfort parameter was lowered by up to 4 K when using PCM-plaster. The thermal comfort in a room can thus be increased significantly with the investigated material.
KW  - Bauphysik
KW  - Phasenübergangsmaterialien
KW  - PCM-Putz
KW  - Latentwärmespeicher
KW  - sommerlicher Wärmeschutz
KW  - Gebäudesimulation ESP-r
KW  - phase change materials
KW  - PCM-plaster
KW  - latent heat storage
KW  - thermal protection
KW  - thermal building simulation
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20070709-8790
ER  -