Projekti / Programi
01. januar 2015
- 31. december 2018
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.01.00 |
Tehnika |
Gradbeništvo |
|
| 5.01.00 |
Družboslovje |
Vzgoja in izobraževanje |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T002 |
Tehnološke vede |
Gradbena tehnologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.01 |
Tehniške in tehnološke vede |
Gradbeništvo |
gradbeništvo, gradbena informatika, računalniško integrirana graditev objektov, informacijsko modeliranje zgradb, numerične metode, numerično modeliranje, komunikacija v načrtovanje, računalništvo v oblaku, spletni servisi, izobraževanje, pedagogika, znanstveno komuniciranje, prenos znanja
Raziskovalci (17)
Organizacije (1)
Povzetek
Gradbeništvo je zaradi svojega vpliva na prostor, kjer ljudje živijo, delajo in se v njem gibljejo, ena tistih gospodarskih panog, kjer bo razvoj tehnologij najbolj vplival na reševanje velikih globalnih izzivov. Gradbena informatika je zaradi vezanosti na eksponentni razvoj računalništva in informatike tisto področje gradbeništva, kjer so spremembe in torej tudi potencialne koristi, največje.
Največji tehnološki premik v gradbeništvu je vezan na digitalizacijo. Cilj programa E-Gradbeništvo je ustvarjanje znanja in kreiranje tehnologij, ki omogočajo nadaljnjo digitalizacijo gradbene industrije kot podporo vsem fazam v življenjskem ciklu gradbenega objekta. Delo bo strukturirano v štiri področja:
(1) Informacijsko modeliranje zgradb ustvarja digitalni model (building information model - BIM) bodočih ali obstoječih objektov, ki zadovoljuje vse informacijske potrebe skozi celotno življenjsko dobo. Proučevali bomo tako teoretične probleme vezane na računalniško predstavljivost praktično vsega okrog nas, kot tehnične probleme vezane na izmenjavo podatkov v petih dimenzijah (tri prostorske, čas in denar). Razvijali bomo tehnologije »Big data«, za digitalno povezovanje vsega v grajenem okolju pa koncepte »Internet of Everything«.
(2) Numerično modeliranje omogoča učinkovite in zanesljive »in-silico« simulacije obnašanja gradbenih materialov, konstrukcijskih elementov in konstrukcij. Vedno zmogljivejše računalniške infrastrukture omogočajo nove teoretične mehanične modele in algoritme. Razvijali bomo gradbeno-mehanske modele različnih (tradicionalnih in novih) gradbenih materialov, modelirali bomo nosilnost, duktilnost in stabilnost konstrukcij ter lokalizirane porušitve gradbenih materialov. Ukvarjali se bomo z energetsko učinkovitostjo in optimizacijo oblike.
(3) Procesne in komunikacijske infrastrukture postavljajo infrastrukturo za zgornji področji, hkrati pa izboljšujejo kakovost gradbenih procesov skozi boljše možnosti za sodelovanje med ljudmi. Storitvene in procesne infrastrukture tipa mreža (Grid), oblak (Cloud) dajejo dostop do virov, ki sicer panogam kot je gradbeništvo ali posameznikom ne bi bile na voljo. Digitalna sled, ki jo puščajo digitalizirani postopki nam omogoča študij odnosov med akterji gradbenih procesov.
(4) Soustvarjanje in prenos znanja. Zaradi velikega razkoraka med tehničnimi možnostmi in dejanskim stanjem v industriji posebno pozornost namenjamo raziskavam prenosa znanja. Posvetili se bomo vprašanjem prenove učnih in študijskih programov, študirali znanstveno komuniciranje in druge načine za prenos znanja.
Program bo izvajala mednarodno uveljavljena skupina, ki že od sredine devetdesetih let velja za eno vodilnih središč raziskav gradbene informatike v svetovnem merilu. O tem priča sodelovanje in vodenje številnih evropskih projektov, uredništvo revij, predavanja in profesure na tujih univerzah ipd.
Pomen za razvoj znanosti
Skupina je od sredine devetdesetih let eden od centrov razvoja znanosti gradbene informatike. To se dokazuje skozi stalno udeležbo (pogosto koordinatorsko ali znanstveno-tehnično koordinatorsko) pri projektih iz 7. okvirnega programa (za več kot 1.100.000€ projektov v zadnjih petih letih), članstvo v uredniških odborih revij (več kot 20 v zadnjih petih letih) in mednarodnih kongresov (na desetine). To kaže na priznanja tujine dosedanjim znanstvenim dosežkom. Skupina je v preteklosti pomenila eno od tistih jeder, ki je gradbeno informatiko definiralo kot znanstveno disciplino v svetovnem merilu.
Po naštetih področjih pričakujemo naslednji pomen za razvoj znanosti:
· Področje 1: Boljše razumevanje ontoloških in epistemoloških problemov v zvezi s predstavljivostjo sveta. Informacijski modeli zgradb (BIM) namreč sodijo med semantično najbogatejša problemska področja, za katere je značilna ogromna pestrost konceptov. Študij problem pri izmenjavi podatkov bo odgovoril na vprašanja o najmanjši zadostni entropičnosti podatkov in na primerih dejanske rabe razložil dejanske informacijske potrebe gradbene stroke.
· Področje 2: Raziskave s področja računalniške (numerične) mehanike imajo v modernih tehniških in gradbeniških znanostih vedno večji pomen, saj postajajo, z razvojem računalnikov, računalniške simulacije tretji enakovredni steber - poleg teorije in eksperimentov - na katerem slonita moderna tehniška in gradbeniška znanost. Pričakujemo rezultate, ki bodo prispevali k razvoju računalniške (numerične) mehanike ter boljše razumevanje in predvidevanje pojavov v materialih, konstrukcijah in gradbenih objektih.
· Področje 3: Kot zelo zahtevni uporabniki infrastruktur za procesiranje in sodelovanje bomo aktivno oblikovali razvoj na teh področjih. Študij digitalnih sledi komunikacij nam bo dal empirične odgovore na vprašanje o tem, kdo, kako in zakaj komunicira in sodeluje in boljši vpogled v to, kako resnično potekajo gradbi procesi. Z metodami internetne znanosti bomo bolje razložili vpliv tehnologije na družbo skozi produkte in okolje gradbeništva. Novo nastajajoče infrastrukture bodo v gradbeništvu omogočale dostop do izjemno zmogljivih računskih virov po potrebi, odzivnost v realnem času, visoko stopnjo zanesljivosti in varnosti.
· Področje 4: Bolje bomo razumeli metode prenosa in so-ustvarjanja znanja. Več bomo vedeli o tem, kako odprti dostop pospešuje razvoj znanosti. Dobili bomo nova spoznanja o tem, kako nova znanja in nove tehnološke rešitve prenašati na študente, bodoče in sedanje strokovnjake, kako na to vplivajo različne tehnologije, tudi izboljšana resničnost, navidezna resničnost, oprijemljivi vmesniki in podobno.
Pomen za razvoj Slovenije
Gradbeništvo je zaradi svojega vpliva na grajeno okolje, torej prostor, kjer ljudje delajo, prebivajo in se v njem gibljejo, ena tistih tehnologij, ki bodo najbolj vplivali na reševanje velikih globalnih izzivov. Ti so tudi predmet osrednje pozornosti evropskega programa Obzorje 2020. Gradbeništvo se s kakovostjo grajenega okolja vključuje v svetovni boj za talente in s tem naslavlja problem globalizacije in demografije, v stavbah in prometnicah se porabi večina energije, proizvodnja katere ima vpliv na globalno segrevanje, kakovost stavb je ključna za dobro počutje in zdravje ljudi. Hkrati gradbeništvo ostaja pomembna lokalna gospodarska panoga z zagotovljenim deležem okrogle desetine bruto domačega proizvoda.
Gradbena informatika je tisto področje gradbeništva, kjer so spremembe in torej tudi potencialne koristi največje. Ob močnih tradicionalnih silnicah klasičnih področij gradbeništva, je prav razvoj na področju gradbene informatike tisti, ki potencialno prinaša največje koristi, prihranke in novo kvaliteto. Še posebej v luči krize slovenskega gradbeništva je intenziviranje informatike pristop, ki omogoča preporod.
Samo večja informatizacija in vsaj informacijska konkurenčnost tudi na tujih trgih (torej ko gre za planiranje, načrtovanje, inženiring) je tudi edina razvojna perspektiva slovenske gradbene industrije, ki so jo dogodki na trgu šele v zadnjem času prisilili, da išče novo znanje in veča svojo cenovno in časovno učinkovitost ter kvaliteto produktov. To se nenazadnje kaže pri največjih gradbenih investicijah, ki tečejo v Sloveniji in kjer sodeluje stroka iz predlaganega programa.
Specifični prispevki pa so naslednji:
· Področje 1: Obvladovanje informacij in kvalitetni BIM modeli omogočajo bistveno zmanjšanje nepredvidenih del in stroškov. Še posebej v kontekstu nove EU direktive za javna naročila, ki uvaja koncept »kakovosti« in »vse-življenjskih stroškov lastništva stavb« je pristop BIM ključnega pomena za uspešnost prenosa direktive.
· Področje 2: Naraščanje zanimanja za računalniške simulacije, ki temeljijo na računalniški (numerični) mehaniki, je prisotno tudi v slovenskih podjetjih, ki delujejo na področju tehnike in gradbeništva. Sodelovanje bomo okrepili.
· Področje 3: Računalniške infrastrukture dajejo dostop do vrhunskih storitev tudi podjetjem, ki si lastnih infrastruktur zaradi občasnih potreb ne morejo privoščiti: teh je v gradbeništvu veliko. Komunikacijske infrastrukture pa dajejo gradbeništvu platformo za komuniciranje, ki je učinkovita in skupini imenovalec za zelo različno informacijsko oprta podjetja.
· Področje 4: Področja prenosa znanja samo po sebi kaže na pomen, ki ga v programu dajemo vplivu na industrijo.
Ohranili in intenzivirali bomo mednarodno sodelovanje in izmenjavo podiplomskih študentov v priznane evropske (npr. Ecole Normale Superieure de Cachan, TU Dresden) in ameriške univerze (Stanford).
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2015,
2016,
2017,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2015,
2016,
2017,
zaključno poročilo
