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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rissklassifikation bei einer Bausubstanz von Gebäudestrukturen gemäß Anspruch 1 sowie einen selbstfahrenden Roboter gemäß Anspruch 14.
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Bausubstanzen von Gebäudestrukturen unterliegen mit der Zeit einer Rissbildung. Bereits kleine Risse ab ca. 0,2 mm Breite können zu einem Eindringen von Feuchtigkeit in die Bausubstanz führen. Diese Feuchtigkeit wiederum kann die Bausubstanz angreifen, wodurch starke Beschädigungen auftreten können. Besonders ausgeprägt ist dieses Problem bei Stahlbeton, der mit einer Bewehrung versehen ist, die durch die Feuchtigkeit rosten kann. Stark ausgeprägt ist diese Problematik unter anderem bei Parkhäusern, bei denen die durch die Risse eindringende Feuchtigkeit durch Streusalz chloridbelastet sein kann. Der rechtzeitigen Erkennung und Sanierung derartiger Risse kommt daher zur Verhinderung von stärkeren Schäden hohe Bedeutung zu. Da jedoch nicht jeder auftretende Riss aus wirtschaftlichen Gründen unverzüglich saniert werden kann und dies aus technischen Gesichtspunkten auch nicht notwendig ist, werden Risse hinsichtlich ihrer Gefährdung der Bausubstanz beziehungsweise der Gebäudestruktur klassifiziert.
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Das bekannte Verfahren zur Rissklassifikation (
WO 2015/111 735 A1 ), von dem die Erfindung ausgeht, beschäftigt sich mit der Findung von Ursachen und der Prognose von weiteren Verläufen von Rissen. Dabei werden auch allgemeine Faktoren wie die Materialqualität und Umweltdaten berücksichtigt. Nachteilig ist jedoch, dass bei diesem Verfahren noch viele Einflussfaktoren auf die zukünftige Entwicklung der Risse unberücksichtigt bleiben.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das bekannte Verfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine verbesserte Rissklassifikation ermöglicht wird.
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Das obige Problem wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, dass die Gefährdung durch einen Riss nicht nur durch Merkmale des Risses selbst und allgemeiner Einflussfaktoren auf das Gebäude, wie eine Luftfeuchtigkeit oder eine Auslastung des Gebäudes, beeinflusst wird, sondern dass auch lokale Gefährdungsfaktoren, die sich von Riss zu Riss ändern können, eine erhebliche Rolle spielen.
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Im Einzelnen wird ein Verfahren zur Rissklassifikation bei einer Bausubstanz, insbesondere Stahlbeton, von Gebäudestrukturen, wobei mehrere Informationsebenen, umfassend zumindest eine Grundrissebene, eine Rissdatenebene und eine Gefährdungsebene, mit einer gemeinsamen Kartierungsreferenz vorgesehen sind, wobei die Grundrissebene Kartierungsdaten der Gebäudestruktur, umfassend zumindest einen Grundriss eines zusammenhängenden Teilgebiets der Gebäudestruktur und eine Kartierungsreferenz-basierte Lokalisierung des Teilgebiets, umfasst, wobei die Rissdatenebene Rissdaten der Gebäudestruktur, umfassend zumindest eine Kartierungsreferenz-basierte Lokalisierung eines in dem Teilgebiet der Gebäudestruktur aufgefundenen Risses in der Bausubstanz, umfasst und wobei die Gefährdungsebene Gefährdungsdaten der Gebäudestruktur, umfassend zumindest eine Kartierungsreferenz-basierte Lokalisierung eines Gefährdungsfaktors in dem Teilgebiet der Gebäudestruktur, umfasst, wobei die Informationsebenen in einer computerimplementierten Verknüpfungsroutine auf Basis der gemeinsamen Kartierungsreferenz verknüpft werden und wobei in einer Rissklassifikationsroutine auf Basis der verknüpften Informationsebenen eine Gefährdungsstufe des zumindest einen aufgefundenen Risses von einem Benutzer ausgewählt oder automatisch ermittelt wird vorgeschlagen.
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Zwar werden von einigen Sachverständigen derartige Gefährdungsfaktoren bei Ortsterminen bereits teilweise berücksichtigt, jedoch wird erst durch das vorschlagsgemäße Verfahren eine systematische, effiziente und wiederholbare Rissklassifikation ermöglicht. Dabei ist von zentraler Bedeutung, dass grundsätzlich ganz unterschiedliche Informationsebenen aus ganz unterschiedlichen Quellen mittels der gemeinsamen Kartierungsreferenz miteinander verknüpft werden können. Diese Systematisierung ermöglicht es dann, dass in der Rissklassifikationsroutine ein fachkundiger Benutzer unter Zuhilfenahme seines Expertenwissens Muster in den Informationsebenen erkennt und die Gefährdungsstufe des zumindest einen aufgefundenen Risses ermittelt. Genauso wird es durch die Systematisierung ermöglicht, dass die Gefährdungsstufe automatisch ermittelt wird, da auch einem automatisch ermittelnden System nun die relevanten Daten verarbeitbar zur Verfügung stehen.
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Die Ausgestaltungen gemäß Anspruch 2 betreffen die bevorzugten Datenstrukturen insbesondere der Informationsebene.
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Wie bereits erläutert kann durch Einbindung des Wissens eines Benutzers die Rissklassifikation mit guten Ergebnissen vorgenommen werden. Dabei ist jedoch von essentieller Bedeutung, dass die Informationsebenen so miteinander verknüpft werden, dass der Benutzer die relevanten Informationen schnell und zuverlässig erfassen kann. Die Ausgestaltungen gemäß Anspruch 3 betreffen daher bevorzugte Arten der Anzeige der Informationsebenen. So können komplexe, in einer Vielzahl von unterschiedlichen Quellen enthaltene Informationen dem Benutzer zugänglich gemacht werden.
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Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 betrifft einen teilautomatischen oder vollautomatischen Ablauf der Rissklassifikationsroutine. Ein höherer Grad der Automatisierung ermöglicht die Benutzung des Verfahrens auch durch weniger fachkundige Benutzer.
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Bei der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 wird eine Gefährdungsstufe durch die Rissklassifikationsroutine vorgeschlagen und die Rissklassifizierungsroutine teilweise selbstlernend durch Feedback des Benutzers verbessert. Ein zentrales Problem bei selbstlernenden Verfahren ist, dass für deren Training eine große Menge hochqualitativer Testdaten notwendig sind. Die Rissklassifikation wird jedoch üblicherweise fast ausschließlich von hochqualifizierten Benutzern vorgenommen. Somit besteht die Möglichkeit, mit wenig Aufwand hochwertiges Feedback und hochwertige Testdaten für ein selbstlernendes Verfahren zu erhalten.
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Anspruch 6 gibt bevorzugte Ausgestaltungen der Gebäudestruktur an. Die Vorteile des vorschlagsgemäßen Verfahrens kommen dabei bei einem Parkhaus besonders zur Geltung.
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Die in Anspruch 7 genannten Gefährdungsdaten wurden als besonders lokalitätsabhängig identifiziert. Sie können sich großteils innerhalb weniger Meter einer Gebäudestruktur mehrfach ändern, womit selbst zwei nah aneinander liegende, ansonsten identische Risse ganz unterschiedliche Gefährdungsstufen aufweisen können. Besonders gefährdungserhöhende Lokalisationen eines Risses sind in Anspruch 8 angegeben.
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Die bevorzugten Ausgestaltungen gemäß Anspruch 9 betreffen die Herkunft der Informationsebenen. Dabei ist die Notwendigkeit der Kartierungsreferenz von hoher Bedeutung.
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Bei der Ausgestaltung gemäß Anspruch 10 werden auch historische Rissdaten berücksichtigt, die unter anderem Rückschlüsse auf verdeckte Einflussfaktoren erlauben.
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Bei der bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 11 wird eine zu erwartende Veränderung des jeweiligen Risses ermittelt. Dadurch kann unter anderem eine optimale Kostenverteilung bei der Sanierung der Risse unter Berücksichtigung wahrscheinlich ohne Sanierung entstehender zukünftiger Schäden erfolgen.
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Gemäß Anspruch 12 kann zur Sammlung von Daten ein selbstfahrender Roboter eingesetzt werden. Dabei kann es sich insbesondere um den selbstfahrenden Roboter der noch zu erläuternden weiteren Lehre handeln. Ein selbstfahrender Roboter ermöglicht es, viele Daten gleichzeitig mit wenig Aufwand zu sammeln.
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Anspruch 13 betrifft ein Verfahren zur Sanierung der Gebäudestruktur, bei dem das vorschlagsgemäße Verfahren zur Rissklassifikation zum Einsatz kommt.
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Nach einer weiteren Lehre gemäß Anspruch 14, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein selbstfahrender Roboter zur Sammlung von Daten zur Rissklassifikation, insbesondere zur Verwendung in einem vorschlagsgemäßen Verfahren, beansprucht. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Verfahren darf verwiesen werden.
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Die Ausgestaltungen gemäß Anspruch 15 betreffen bevorzugt vorgesehene Sensoren des selbstfahrenden Roboters.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
- 1 einen selbstfahrenden Roboter in einem Parkhaus und
- 2 diverse Informationsebenen und deren Verarbeitung.
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Das vorschlagsgemäße Verfahren zur Rissklassifikation bei einer Bausubstanz von Gebäudestrukturen 1 soll an der in 1 dargestellten Parkhausstruktur beispielhaft erläutert werden. Hier und vorzugsweise handelt es sich bei der Bausubstanz um Stahlbeton. Stahlbeton ist Beton, in den aus Stabilitätsgründen eine Bewehrung aus Stahl eingebracht wurde. Bei dem vorschlagsgemäßen Verfahren sind mehrere Informationsebenen 2 vorgesehen. Bei diesen Informationsebenen 2 handelt es sich um digitale Datenstrukturen, die beispielhaft im oberen Bereich von 2 dargestellt sind und im Folgenden noch erläutert werden. Die Informationsebenen 2 umfassen zumindest eine Grundrissebene 3, eine Rissdatenebene 4 und eine Gefährdungsebene 5. Die Informationsebenen 2 weisen eine gemeinsame Kartierungsreferenz auf. Diese gemeinsame Kartierungsreferenz kann beispielsweise ein gemeinsames Koordinatensystem mit einheitlichem Bezugspunkt sein. Weitere Möglichkeiten werden im Folgenden noch erläutert.
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Die Grundrissebene 3 umfasst Kartierungsdaten der Gebäudestruktur 1. Die Kartierungsdaten der Gebäudestruktur 1 umfassen zumindest einen Grundriss eines zusammenhängenden Teilgebiets der Gebäudestruktur 1 und eine Kartierungsreferenz-basierte Lokalisierung des Teilgebiets. Bei den Kartierungsdaten kann es sich um ein digitales Gebäudemodell in Form einer 2-D Karte oder einer 3-D Karte handeln, um Baupläne, um ein Ergebnis einer Vermessung und dergleichen mehr. Das zusammenhängende Teilgebiet der Gebäudestruktur 1 weist vorzugsweise eine Größe von mindestens einem Quadratmeter auf, weiter vorzugsweise eine Größe von mindestens zehn Quadratmetern und noch weiter vorzugsweise eine Größe von mindestens 100 Quadratmetern. Bei einem 3-D Modell beziehen sich diese Angaben vorzugsweise auf eine Grundfläche. Der Grundriss des zusammenhängenden Teilgebiets kann zwar grundsätzlich sehr rudimentär beispielsweise als Liste relevanter Bauteile, ausgestaltet sein, vorzugsweise enthält der Grundriss jedoch genug Daten, um daraus eine visuelle Repräsentation des zusammenhängenden Teilgebiets zu erzeugen.
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Die Rissdatenebene 4 umfasst Rissdaten der Gebäudestruktur 1. Die Rissdaten der Gebäudestruktur 1 umfassen zumindest eine Kartierungsreferenz-basierte Lokalisierung eines in dem Teilgebiet der Gebäudestruktur 1 aufgefundenen Risses 6 in der Bausubstanz. Die Rissdaten umfassen weiterhin vorzugsweise eine Breite des Risses 6 und/oder eine Länge des Risses 6 und/oder eine Tiefe des Risses 6 und/oder einen Verlauf des Risses 6. Weiter vorzugsweise umfassen die Rissdaten eine 3-D Repräsentation des Risses 6.
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Die Gefährdungsebene 5 umfasst Gefährdungsdaten der Gebäudestruktur 1. Die Gefährdungsdaten der Gebäudestruktur 1 umfassen zumindest eine Kartierungsreferenz-basierte Lokalisierung eines Gefährdungsfaktors in dem Teilgebiet der Gebäudestruktur 1. Die Gefährdungsfaktoren können ganz unterschiedliche Einflussgrößen sein, deren Einfluss vorzugsweise lokal stark begrenzt ist. Vorzugsweise umfassen die Gefährdungsdaten mehrere Kartierungsreferenz-basierte Lokalisierungen von Gebieten, in denen der Gefährdungsfaktor unterschiedlich stark ausgeprägt ist. Die Gefährdung bezieht sich hier auf die Gefährdung der Bausubstanz oder der Gebäudestruktur 1 durch den Riss 6.
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Wenn vorliegend von einer Grundrissebene 3, einer Rissdatenebene 4 oder einer Gefährdungsdatenebene 5 die Rede ist, so gelten die entsprechenden Ausführungen für weitere Informationsebenen 2 derselben Art entsprechend. Hier und vorzugsweise sind zumindest mehrere Gefährdungsebenen 5 vorgesehen. Auch mehrere Rissdatenebenen 4 und/oder mehrere Grundrissebenen 3 sind denkbar. Die jeweiligen Informationsebenen 2 können hierarchisch gleichgestellt sein, jedoch auch teilweise oder vollständig voneinander abhängig oder Teil einer anderen Informationsebene 2 sein.
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Die Informationsebenen 2 werden in einer computerimplementierten Verknüpfungsroutine 7 auf Basis der gemeinsamen Kartierungsreferenz verknüpft. Diese Verknüpfung wird durch die jeweiligen Kartierungsreferenz-basierten Lokalisierungen der entsprechenden Daten in den jeweiligen Informationsebenen 2 ermöglicht.
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In einer Rissklassifikationsroutine 8 wird auf Basis der verknüpften Informationsebenen 2 eine Gefährdungsstufe des zumindest einen aufgefundenen Risses 6 von einem Benutzer ausgewählt oder automatisch ermittelt.
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Die Informationsebenen 2 sind hier und vorzugsweise jeweils als einzeln handhabbare Datenstrukturen ausgestaltet. Zusätzlich oder alternativ sind die Informationsebenen 2 jeweils als 2-D oder 3-D Karten ausgestaltet. Weiter zusätzlich oder alternativ umfassen die Rissdatenebene 4 und/oder die Gefährdungsebene 5 einen Grundriss der Gebäudestruktur 1. Dies kann insbesondere der Grundriss der Grundrissebene 3 sein.
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Mit Hinblick auf 2 kann das vorschlagsgemäße Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform wie folgt ablaufen. Als oberste Informationsebene 2 ist in 2 eine Grundrissebene 3 dargestellt. Diese ist als 2-D Karte ausgestaltet und insofern eine einzeln handhabbare Datenstruktur, als dass sie einzeln exportiert werden kann und von den anderen Informationsebenen 2 vorzugsweise unabhängig ist. Die Grundrissebene 3 als einzeln handhabbare Datenstruktur kann somit problemlos aus einer anderen Quelle stammen als die anderen Informationsebenen 2.
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Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Grundrissebene 3, zumindest teilweise, hier vollständig, auch Teil der Rissdatenebene 4 und der Gefährdungsebene 5. Sie ist daher nur der Vollständigkeit halber dargestellt. In der Rissdatenebene 4 in 2 ist nun ein schematisch dargestellter Riss 6 enthalten. Andere enthaltene Risse 6 sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Hier und vorzugsweise bildet die Grundrissebene 3 selbst die Kartierungsreferenz. Entsprechend enthält hier und vorzugsweise die Rissdatenebene 4 Informationen über die Lokalisierung des Risses 6 basierend auf der Grundrissebene 3. Darunter sind vier Gefährdungsebenen 5 dargestellt, deren Gefährdungsfaktoren ebenfalls basierend auf der Grundrissebene 3 lokalisiert und schematisch dargestellt sind. Die dort schematisch dargestellten Gefährdungsfaktoren befinden sich alle in räumlicher Nähe zu dem Riss 6 und haben einen Einfluss auf die Gefährdung der Gebäudestruktur 1 durch den Riss 6.
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Hier und vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Informationsebenen 2 in einer computerimplementierten Verknüpfungsroutine 7, insbesondere von dem in 2 schematisch dargestellten Computer 9, auf Basis der gemeinsamen Kartierungsreferenz zu Rissklassifikationsdaten verknüpft werden. Der Begriff „Computer“ umfasst hier jegliche Art von Recheneinheit, die geeignet ist, die notwendigen Berechnungen durchzuführen. In den Rissklassifikationsdaten sind zumindest einem, vorzugsweise jedem, Riss 6 relevante Gefährdungsfaktoren aus seiner Umgebung zugeordnet, wodurch diese Gefährdungsfaktoren nicht nur lokalitätsabhängig, sondern auch rissabhängig darstellbar und verarbeitbar werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass in der Rissklassifikationsroutine 8 die Informationsebenen 2 mittels eines nicht dargestellten Anzeigegeräts einem Benutzer verknüpft angezeigt werden, indem die Informationseben 2 in einer gemeinsamen Ansicht, insbesondere überlagert, angezeigt werden. Die Informationsebenen 2 sind dabei unterschiedlich visuell codiert. Zum Beispiel kann eine Informationsebene 2 farbcodiert sein, eine andere kann durch andere Farben oder Symbole, beispielsweise Pfeile, dargestellt werden. Vorzugsweise werden die Informationsebenen 2 jeweils als 2-D oder 3-D Karten angezeigt. Zusätzlich oder alternativ können die Informationsebenen 2 durch den Benutzer einzeln ein- und ausgeblendet und/oder einzeln transparent angezeigt werden. Bekanntermaßen sind Menschen noch immer besser in der Lage, manche intuitiven Muster, insbesondere unter Hinzunahme von Expertenwissen, in ungeordneten Daten zu erkennen. Dies macht sich das vorschlagsgemäße Verfahren vorzugsweise zunutze, indem durch die gewählte Art der Anzeige die Informationsebenen 2 dem Benutzer möglichst kompakt angezeigt werden, sodass dieser die Risse 6 klassifizieren kann. In 2 werden die Informationsebenen 2 im unteren Bereich beispielhaft als einzelne Karte mit codierten Informationen zur Lokalisierung der Risse 6 und von Gefährdungsfaktoren dargestellt.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass die Rissklassifikationsroutine 8 teilautomatisch oder vollautomatisch abläuft. Hier und vorzugsweise läuft die Rissklassifikationsroutine 8 regelbasiert ab. Das heißt, dass die Rissklassifikation basierend auf Regeln 10 vorgenommen wird. Diese Regeln basieren hier und vorzugsweise auf Expertenwissen. Genauso vorteilhaft kann die Rissklassifikationsroutine 8 zusätzlich oder alternativ auf Basis eines selbstlernenden Verfahrens, insbesondere mittels eines neuronalen Netzwerks, ablaufen.
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Es kann vorgesehen sein, dass dem Benutzer in der Rissklassifizierungsroutine 8 eine Gefährdungsstufe vorgeschlagen wird. Vorzugsweise nimmt der Benutzer den Vorschlag als Feedback an oder lehnt ihn ab. Basierend auf diesem Feedback kann die Rissklassifizierungsroutine 8 selbstlernend verbessert werden. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Rissklassifizierungsroutine 8 nur basierend auf dem Feedback des einen Benutzers verbessert wird, oder, dass sie basierend auf dem Feedback vieler Benutzer verbessert wird. Ist der Benutzer insbesondere ein Gutachter für die Risse 6, so unterstützt das vorschlagsgemäße Verfahren den Gutachter vorzugsweise dadurch, dass es basierend auf vergangenem Feedback ein Gutachten vorgeneriert, das der Gutachter nur noch ändern muss. Diese Änderungen können dann wieder Feedback sein.
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Die Gebäudestruktur 1 kann mit Hinblick auf 1 eine planare Fläche sein oder umfassen. Die Gebäudestruktur 1 kann zusätzlich oder alternativ eine Decke 11 und/oder ein Boden 12 und/oder eine Wand 13 sein oder umfassen. Wieder zusätzlich oder alternativ kann die Gebäudestruktur 1 mehrere Etagen umfassen. Die Gebäudestruktur 1 kann auch Böden 12 mehrerer Etagen, insbesondere eines Parkhauses, umfassen.
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Wieder mit Hinblick auf 2 ist es hier und vorzugsweise so, dass die Informationsebenen 2 mehrere Gefährdungsebenen 5 umfassen. Zusätzlich oder alternativ können die Gefährdungsdaten einer oder mehrerer Gefährdungsebenen 5 gewählt sein aus der Gruppe bestehend aus
- -Topographiedaten der Gebäudestruktur 1
- -Statikdaten der Gebäudestruktur 1
- -Bewehrungsdaten der Gebäudestruktur 1
- -Potentialfelddaten der Gebäudestruktur 1
- -Nutzungsdaten der Gebäudestruktur 1
- -Materialübergangsdaten der Gebäudestruktur 1
- -Konstruktionselementdaten der Gebäudestruktur 1.
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Besonders bevorzugt gibt es für eine oder mehrere, insbesondere jede, Art der oben genannten Gefährdungsdaten eine eigene Gefährdungsebene 5.
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Die Topographiedaten der Gebäudestruktur 1 betreffen die Beschaffenheit der Oberfläche der Gebäudestruktur 1 und insbesondere der Bausubstanz. Sie umfassen jedoch nicht, oder zumindest nicht nur, Rissdaten. Vorzugsweise umfassen die Topographiedaten der Gebäudestruktur 1 Daten zu Mulden in dem Boden 12 der Gebäudestruktur 1. Insbesondere wenn die Gebäudestruktur 1 eine Parkhausstruktur ist, können die Mulden beispielsweise Spurrillen sein. Hochrelevant sind Mulden, da sich in diesen Wasser sammelt, das nicht abfließen kann. Ein Riss 6 in einer Mulde nimmt somit potentiell mehr Feuchtigkeit auf als ein Riss 6 in einer Erhebung.
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Die Topographiedaten können aus ganz unterschiedlichen Quellen stammen, vorzugsweise werden sie aus einem Laserscan der Oberfläche und/oder aus Bildern der Oberfläche automatisch ermittelt.
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Die Statikdaten der Gebäudestruktur 1 umfassen vorzugsweise Daten zur Lokalisierung von Spanngliedern der Gebäudestruktur. Diese haben wiederum einen Einfluss auf die Kräfte, die auf die Bausubstanz wirken, wodurch Risse 6 sich schneller oder auch langsamer vergrößern können. Die Statikdaten werden vorzugsweise aus Bauplänen extrahiert.
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Die Bewehrungsdaten der Gebäudestruktur 1 umfassen vorzugsweise eine Betonüberdeckung der Bewehrung. Dies bezieht sich insbesondere auf die Höhe an Beton zwischen Oberfläche eines Stahlbetons und Stahlbewehrung des Stahlbetons. Je kleiner die Betonüberdeckung, desto gefährlicher ist ein Riss 6, durch den Wasser eindringt, das zu Rost an der Bewehrung führen kann. Auch diese Bewehrungsdaten werden vorzugsweise aus Bauplänen entnommen.
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Die Potentialfelddaten der Gebäudestruktur 1 umfassen Potentialmessungen der Bausubstanz und werden vorzugsweise über mehrere Messungen mittels einer Elektrode erfasst. Diese Potentialfelddaten lassen Rückschlüsse auf eine Korrosionsaktivität zu, die das elektro-chemische Potential der Bausubstanz verändert.
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Die Nutzungsdaten der Gebäudestruktur 1 umfassen vorzugsweise Parkflächendaten eines Parkhauses und/oder Fahrtrouten eines Parkhauses. Vielbefahrene Flächen eines Parkhauses sind dabei anfälliger für eine Verschlechterung eines Risses 6. Die Nutzungsdaten können auch Arten von Parkbuchten und dergleichen umfassen. So gibt es Arten von Parkbuchten, beispielsweise Frauenparkplätze, die üblicherweise weniger genutzt werden.
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Die Materialübergangsdaten der Gebäudestruktur umfassen vorzugsweise Daten zur Lokalisierung von Dehnungsfugen in der Bausubstanz. Auch diese werden vorzugsweise aus Bauplänen entnommen.
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Die Konstruktionselementdaten der Gebäudestruktur 1 umfassen vorzugsweise Daten zur Lokalisierung von Auffahrten und/oder Aufzügen und/oder Ausgängen und/oder Stützpfeilern. Auch diese können vorzugsweise aus Bauplänen entnommen werden, jedoch genauso vorteilhaft aus Bilddaten extrahiert werden.
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Vorzugsweise wird in der Rissklassifikationsroutine 8 eine Lokalisation eines Risses 6 in einer Mulde des Bodens 12 und/oder an einer Lokalität mit geringer Betonüberdeckung der Bewehrung und/oder an einer Lokalität mit aus dem Potentialfeld ermittelter Korrosionsaktivität und/oder in einem relativ zu anderen Teilen des Bodens 12 viel genutzten, insbesondere befahrenen, Teil des Bodens 12 und/oder im Boden 12 über einem Stützpfeiler und/oder im Boden 12 in relativer Nähe zu einer Einfahrt in das Parkhaus als gefährdungserhöhend bei der Ermittlung der Gefährdungsstufe berücksichtigt.
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Einige relevante Teilgebiete der Gebäudestruktur sind in 1 mit gestrichelten Kreisen markiert. Konkret sind dies die Lage eines Stützpfeilers 14 in der Etage unter der dargestellten Etage, ein Übergang zwischen dem Boden 12 und einem Aufzugsschacht, eine Markierung einer Parkbucht auf dem Boden 12, der Boden 12 in der Nähe einer Ecke sowie einer Wand 13, eine Auffahrt und eine Dehnungsfuge. Ein ansonsten identischer Riss 6 kann an jeder dieser Stellen eine völlig andere Klassifikation hervorrufen. So ist beispielsweise die Festigkeit in der Nähe von Wänden oder Aufzugsschächten bei der Bausubstanz anders zu beurteilen als auf freier Fläche. Wenn die Feuchtigkeit von oben in einen Stützpfeiler einer darunterliegenden Etage laufen kann, kann auch dies die Klassifikation des Risses 6 beeinflussen.
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Wie bereits angesprochen können die Daten der Informationsebenen 2 sehr unterschiedliche Quellen aufweisen. Vorzugsweise werden in einer Digitalisierungsroutine D aus analogen Kartierungsdaten, insbesondere Bauplänen, der Gebäudestruktur 1 standardisierte digitale Kartierungsdaten und die Grundrissebene 3 erzeugt. Zusätzlich oder alternativ werden in einer Referenzierungsroutine Rissdaten mit den Kartierungsdaten verknüpft um standardisierte Rissdaten und/oder die Kartierungsreferenz-basierte Lokalisierung mindestens eines Risses 6 und die Rissdatenebene 4 zu ermitteln. Zusätzlich oder alternativ werden in einer Referenzierungsroutine R Gefährdungsdaten mit den Kartierungsdaten verknüpft, um standardisierte Gefährdungsdaten und/oder die Kartierungsreferenz-basierte Lokalisierung mindestens eines Gefährdungsfaktors und die Gefährdungsebene 5 zu ermitteln. Hier und vorzugsweise wird die Digitalisierungsroutine D vollautomatisch oder teilautomatisch durchgeführt. Auch die Referenzierungsroutinen R werden hier und vorzugsweise vollautomatisch oder teilautomatisch durchgeführt.
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Hier und vorzugsweise umfasst die Rissdatenebene 4 historische Rissdaten. Vorzugsweise umfassen die historischen Rissdaten Daten zu sanierten und nicht sanierten Rissen 6. So können insbesondere aus vergangenen Veränderungen von Rissen 6 Rückschlüsse auf verborgene Einflussfaktoren oder Gefährdungsfaktoren gezogen werden.
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Hier und vorzugsweise wird in einer Prognoseroutine P basierend auf den Informationsebenen 2 und vorzugsweise der Gefährdungsstufe eine zu erwartende Veränderung des jeweiligen Risses 6 teilautomatisch oder automatisch ermittelt. Dies kann wiederum in die Klassifizierung des Risses 6 mit einfließen. Hier und vorzugsweise wird der mindestens eine aufgefundene Riss 6 auf Basis der zu erwartenden Veränderung klassifiziert. Die Klassifikation kann dabei nach einem Ampelsystem erfolgen, wobei möglichst zeitnah zu reparierende Risse 6 die Farbe Rot erhalten, Risse 6, die spätestens nach dem nächsten Winter repariert werden müssen die Farbe Gelb und aktuell unkritische Risse 6 die Farbe Grün. Entsprechend wird hier und vorzugsweise ein kostenoptimaler Zeitpunkt einer Rissreparatur in der Prognoseroutine P ermittelt. In die Ermittlung des kostenoptimalen Zeitpunkts fließen hier und vorzugsweise auch Budgetdaten, insbesondere eines Parkhausbetreibers, ein. Dabei können bei der Ermittlung des kostenoptimalen Zeitpunkts zum Beispiel Barwertverfahren zum Einsatz kommen.
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Für das vorschlagsgemäße Verfahren kommt hier und vorzugsweise ein Computersystem zum Einsatz. Dieses Computersystem kann ein verteiltes Computersystem sein. So können die Berechnungen auf einem Cloudsystem durchgeführt werden, während Anzeige und Eingaben an einem mobilen Terminal durchgeführt werden. Hier und vorzugsweise führt das Computersystem eine oder mehrere, insbesondere alle, der angesprochenen Routinen 7, 8, D, R, P durch. Insofern muss es sich bei dem vorschlagsgemäßen Verfahren nicht um ein computerunterstütztes Verfahren handeln, es kann sich auch um ein vollständig computerimplementiertes Verfahren handeln.
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Vorzugsweise wird das vorschlagsgemäße Verfahren im Rahmen eines Verfahrens zur Sanierung der Gebäudestruktur 1, wobei eine vorschlagsgemäße Rissklassifikation mittels des vorschlagsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird, eingesetzt. Hierbei wird mindestens ein Riss 6 saniert und vorzugsweise die Sanierung des Risses 6 in den Rissdaten hinterlegt.
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Nach einer weiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein selbstfahrender Roboter 15 zur Sammlung von Daten zur Rissklassifikation, insbesondere zur Verwendung in einem vorschlagsgemäßen Verfahren, beansprucht. Auf alle Ausführungen zu dem vorschlagsgemäßen Verfahren darf verwiesen werden.
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Der selbstfahrende Roboter 15 ist dazu ausgestaltet, eine Gebäudestruktur 1 zu erkunden und mittels mindestens eines Sensors 16 mehrere Informationsebenen 2, umfassend zumindest eine Grundrissebene 3, eine Rissdatenebene 4 und eine Gefährdungsebene 5, mit einer gemeinsamen Kartierungsreferenz zu ermitteln. Die Grundrissebene 3 umfasst Kartierungsdaten der Gebäudestruktur 1, umfassend zumindest einen Grundriss eines zusammenhängenden Teilgebiets der Gebäudestruktur 1 und eine Kartierungsreferenz-basierte Lokalisierung des Teilgebiets. Die Rissdatenebene 4 umfasst Rissdaten der Gebäudestruktur 1, umfassend zumindest eine Kartierungsreferenz-basierte Lokalisierung eines in dem Teilgebiet der Gebäudestruktur 1 aufgefundenen Risses 6 in der Bausubstanz. Die Gefährdungsebene 5 umfasst Gefährdungsdaten der Gebäudestruktur 1, umfassend zumindest eine Kartierungsreferenz-basierte Lokalisierung eines Gefährdungsfaktors in dem Teilgebiet.
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Hier und vorzugsweise weist der selbstfahrende Roboter 15 zumindest einen optischen Sensor, vorzugsweise eine Kamera, insbesondere eine Infrarot-Kamera und/oder eine den sichtbaren Bereich abdeckende Kamera, auf. Zusätzlich oder alternativ weist der selbstfahrende Roboter 15 zumindest eine Elektrode zur Ermittlung von Potentialfelddaten, insbesondere eines Bodens 12 der Gebäudestruktur 1, auf. Zusätzlich oder alternativ weist der selbstfahrende Roboter 15 mindestens einen Abstandssensor auf. Zusätzlich oder alternativ weist der selbtsfahrende Roboter 15 mindestens einen Ultraschallsensor auf. Zusätzlich oder alternativ weist der selbtsfahrende Roboter 15 mindestens einen Radar-Sensor auf.
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Der Abstandssensor und/oder der Ultraschallsensor und/oder der Radar-Sensor kann dabei zur Erstellung von Kartierungsdaten, insbesondere eines Grundrisses, und/oder der Topographiedaten genutzt werden. Die Kamera kann zur Ermittlung von Rissdaten und/oder der Topographie zumindest einer Oberfläche und/oder von Nutzungsdaten und/oder Materialübergangsdaten und/oder Konstruktionselementdaten und/oder Kartierungsdaten genutzt werden. Dafür kommt hier und vorzugsweise Bildverarbeitung zum Einsatz. Es kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass alle Informationsebenen 2 automatisch mittels des selbstfahrenden Roboters 15 gesammelt werden. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass der selbstfahrende Roboter 15 eigenständig zumindest einen Grundriss des zusammenhängenden Teilgebiets der Gebäudestruktur 1 ermittelt, daraus die Kartierungsreferenz ermittelt und zumindest eine weitere Informationsebene 2, vorzugsweise die Rissdatenebene 4, automatisch ermittelt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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