Quantification of the alea (or uncertainty) in analyses performed at iTEC (QualiTEC)

Ziel dieses Projekts ist es, die Kompetenzen für die Messung von für die Leistungsfähigkeit und den Komfort von Gebäuden entscheidenden Parametern zu verbessern, die Tools für die Berechnung der Fehlerfortpflanzung zu testen, eine anspruchsvollere Übernahme zu fördern und schliesslich den Einsatzbereich dieser Tools für unterschiedliche Anwendungen in den Bereichen Bauwesen und Umwelt zu bestimmen.

Die Leistungsdaten eines Gebäudes sind Gegenstand von quantitativen Messungen, von der Auslegung bis zur Nutzung. Sie werden bei der Berechnung von Parametern helfen, auf deren Grundlage bauliche oder betriebliche Entscheidungen getroffen werden. Doch die meisten Messungen und Parameter sind mit Ungenauigkeiten behaftet, die sich in unseren Rechenmodellen fortpflanzen. Auslegungsmethoden auf der Grundlage von probabilistischen Ansätzen sind im Bereich Bauingenieurwesen relativ gut eingeführt, in den Bereichen Geotechnik und Umweltingenieurwesen jedoch weniger gut. Weltweit sind sie in den angelsächsischen und asiatischen Ländern vertreten, aber weniger in Europa. Aufgrund der Komplexität dieser Ansätze sind die Berechnungstools nicht besonders praktisch, sodass sie kaum angewendet werden.

Der innovative Charakter dieses Projekts liegt also in der Einrichtung eines Technologietransfers, der den Ingenieuren im Bauwesen ermöglicht, sich diese Techniken zunutze zu machen. Andere dem Smart Living Lab angeschlossene Forschungsbereiche und Forschungsinstitute könnten potenziell von diesem innovativen Ansatz profitieren.

Ziel ist es, folgende Methodiken zu entwickeln und sie sich anzueignen:
1) Beherrschung von Messtechniken für Wärmedurchsatz und -durchfluss in sehr unterschiedlichen und stark beanspruchten Modellen und Geometrien (auf Ebene des Gebäudes oder der Parzelle)
2) Quantifizierung der Unwägbarkeit im Zusammenhang mit Eingangsdaten bei typischen GC-Problemen:
- Messungen von Durchsatz, Luftqualität, Wärmefluss
- Unsicherheiten bei den Materialparametern (Widerstandsfähigkeit und Verformbarkeit) und damit verbundene Anforderungen an die Auslegung von Gebäuden,
- Unsicherheiten bei den Bodeneigenschaften bei der Überprüfung der Tragfähigkeit der Fundamente im Bereich Geotechnik
3) Berechnung der Fortpflanzung von Unsicherheiten, Berechnung der Sensitivität und Zuverlässigkeit (Innovation: eine Methode, mit der sich die Versagenswahrscheinlichkeit quantifizieren lässt).

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