Jubiläumsschrift zum 10. Wettbewerb - Auf IT gebaut

Plausibilität im Planungsprozess –
Umbau und Umnutzung als Optimierungsaufgabe
Lömker, Dr.-Ing. Thorsten Michael
2008 (2. Preis / Einzelarbeit)
Die Bauaufgaben der Zukunft liegen in der Auseinandersetzung
mit bestehender Architektur. Die planerische
Herausforderung besteht im Verzicht auf
den Neubau durch die Umnutzung oder den Umbau
existenter Gebäude. Beide Vorgehensweisen können
als Werterhaltungsstrategien verstanden werden,
die den Lebenszyklus eines Gebäudes als integralen
Bestandteil der Planung betrachten. Ihr Ziel ist es,
ungenutzte Bestandsgebäude durch keine oder nur
geringe bauliche Eingriffe organisatorisch so zu verändern,
dass sie einer Weiternutzung zugeführt werden
können.
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
dieser Vorgehensweisen weiternutzen lässt. In
der Praxis wird diese Entscheidung vom Architekten
durch einen aufwändigen und damit kostenintensiven
Vergleich des Soll-Zustands (Raumprogramm)
mit dem Ist-Zustand des Gebäudes getroffen. Da dieser
Vergleich jedoch im Wesentlichen eine kombinatorische,
d.h. mathematische Problemstellung
darstellt, wird in dieser Forschungsarbeit dargelegt,
dass durch den Einsatz von Optimierungsverfahren
in der Grundrissplanung Lösungen für Umbau- und
Umnutzungsaufgaben automatisiert erzeugt werden
können.
Bild (Lömker) 1: Bubble-Diagramm
Diese Lösungen werden durch den Tausch (Umnutzung)
oder die Verschiebung (Umbau) existenter
Flächen erzeugt. Durch den computergestützten
Einsatz dieser Verfahren ist es möglich zu plausiblen
Planungslösungen, die dem Architekten als Grundlage
für die weitere Bearbeitung der Planung dienen,
zu gelangen. Dabei werden zunächst jene Lösungen
ermittelt, welche allesamt die vom Architekten zuvor
definierten Rahmenbedingungen und Ziele erfüllen.
Ist die Erfüllung aller Bedingungen mathematisch,
d. h. planerisch unmöglich, können die verwendeten
Optimierungsalgorithmen Näherungslösungen
berechnen. Ferner ist es möglich, Bedingungen zu
gewichten. Zu Gunsten eines bestimmten Zieles (z.B.
Minimierung der Verkehrsfläche) werden andere
Bedingungen (z.B. Ausrichtung eines Raumes) vernachlässigt.
Auf diese Weise können Planungslösungen
erzeugt werden, deren Performance eindeutig messund
bewertbar ist.
Bild (Lömker) 2: 6 von 2.844 automatisch erzeugten Planungslösungen
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