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Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden als Beitrag zu Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit
Workshop, Frankfurt, 27.02.2014
11:15-11:20 Einführung (Prof. Dr. Michael May, HTW Berlin)
11:20-11:40 Initiative more-space.org – Mehr Raum durch intelligente Nutzung (Prof. Dr. Dietmar Wiegand, TU Wien; Dipl.-Ing. Kovacs, GESIM)
11:40-12:00 Space Syntax – Raumanalyse und Simulation menschlichen Verhalten in Räumen (Prof. Dr. Christine Kohlert, Corinna Klimas, rheform GmbH, München)
12:00-12:20 Strategische Flächenbelegungsplanung und -optimierung (Dipl.-Math. Marchionini, ReCoTech GmbH, Berlin)
12:20-12:45 Abschlussdiskussion
Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden FM‘2014, 27.02.2014 1
Motivation
Flächen (space) •sind Basis fast jeglicher Aktivität im FM sowie vielfältiger anderer Geschäftstätigkeiten•Erstellung und Nutzung von Flächen bedeuten erhebliche Kosten und erfordern umfangreiche FM-Dienstleistungen. •Großteil der Schadstoffemissionen (insbesondere CO2) werdewn durch Gebäuden und anderen Bauwerke erzeugt•intensive Nutzung vorhandener oder geplanter Flächen über die Zeit stellt ein einfach zu realisierendes Mittel dar, um die mit menschlichen Aktivitäten verbundenen CO2-Emissionen zu reduzieren und Kosten zu sparen
Forderung nach einem gesellschaftlich verantwortungsvollen Umgang mit der wertvollen Ressource „Fläche“
Analysen und Simulationen helfen an den Stellen, wo die menschliche Leistungsfähigkeit nicht mehr ausreicht
2Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden FM‘2014, 27.02.2014
Formalisierung des Umgangs mit Flächen
Drei Space-Analyse- und -Simulationsmethoden:
•more-space•Space Syntax•recotech
Gemeinsamkeit•formale Beschreibung der betrachteten Flächen und Räume•Anwendung von innovativen (mathematischen) Methoden •Erschließung von Potenzialen, die auf traditionellem Wege nicht oder nur mit unvertretbar hohem Aufwand zugäglich wären
Ziel der nachfolgenden Vorträge/Präsentationen:•Vorstellung der Grundprinzipien und Nutzenpotenziale•Vergleich der drei Spacemethoden•Interesse für die Anwendung (und mehr Innovation im FM) wecken
3Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden FM‘2014, 27.02.2014
Space Syntax – Werkzeug für räumliche Analyse und Entwurf
Prof. Dr. Christine KohlertCorinna Klimas
Frankfurt | 27. Februar 2014
Prof. Dr.-Ing. Christine KohlertGeschäftsführender Gesellschafter
• Architektin, Stadtplanerin, Regierungsbaumeisterin• Doktorarbeit zu Stadtplanung, Dar es Salaam• Interessen: Wechselwirkung von Raum und Organisation,
Kommunikation und Innovation, Nutzereinbeziehung und spezielle Tools
• Research affiliate MIT, USA, 1993-2007• UCLAS University Dar es Salaam - Tansania, 1998-2001• Technische Universität Dresden, 2001-2007• Universität Prishtina - Kosovo, 2007• Prof. Media Design Hochschule München, seit 2007• Hochschule Augsburg – Masterprogramm, seit 2002
• Henn Architekten, München • DEGW, München• rheform, München
Corinna KlimasDipl.-Ing. (FH), Immobilienökonom (IRE|BS)• Architektin, Workplace Strategist
Fachliche Schwerpunkte und Forschungsaktivitäten• Interessen: Unternehmenskultur, Arbeitsplatzkonzepte, Nutzerbetreuung und Change
Management
Ausbildung• Diplom Architektur, FH Wiesbaden, 2008• Immobilienökonom, Immobilienakademie Universität Regensburg, 2010
Beruflicher Werdegang• Drees & Sommer, Frankfurt, 2006-2008• DEGW Deutschland, München, 2008-2009• rheform, München, seit 2009
Projekte (Auszug)• Generalverwaltung Max-Planck-Gesellschaft - Erhebung Nutzerbedarf und Arbeitsverhalten,
Entwicklung alternativer Nutzungskonzepte und Abstimmung mit Nutzervertretern • Universität Hamburg MIN-Fakultät - Bedarfsermittlung, Raum- und Funktionsprogramm,
Wettbewerbsmanagement, Nutzervertretung Entwurfsplanung • Roche Basel - Erhebung Arbeitsweisen, Entwicklung neues und flexibles Arbeitsplatzkonzept
für Pilotumsetzung, Unterstützung in Umsetzung, Change Management• Deutsche Bank - Erhebung Arbeitsweisen (Online-Umfragen, Flächennutzungsstudien),
Workshops, Nutzergespräche, Einordnung in Definitionen der Arbeitsstile der Deutschen Bank
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5
4
3
2
Agenda
Beispiele an Hand der Software
Hintergrund und Methodik
Ziel – zufriedene Mitarbeiter, die durch ihr Umfeld inspiriert werden und in den richtigen Räumen arbeiten
ZusammenarbeitZusammenarbeit
KonzentrationKonzentration
KommunikationKommunikation
Bürotätigkeiten – wichtigste Aktivitäten – richtige Gestaltung des Raumes
Space Syntax untersucht und simuliert Räume
Nutzerverhalten ist Grundlage der räumlichen Analyse mit Space SyntaxLayout und Grundriss von Räumen haben entscheidenden Einfluss auf das menschliche Verhalten, wie sie sich in einem Raum bewegen..
Das Layout beeinflusst die Bewegung von Menschen Natural movement
Tote Korridore Belebte Kommunikationszonen
Start
Ziel
Start
Ziel
Start
Ziel
Können Sie mir den Weg von S nach Z erklären?
Weg gut lesbar und leicht zu erklärenWenige Richtungswechsel
Natural Movement – natürliche BewegungsmusterWie bewegen sich Menschen durch den Raum ? - Lesbarkeit
Sichtachsen mit hoher visueller Integration
Sichtachsen mit geringer visueller Integration
Nutzerverhalten
Von Agenten simulierte Wege im Bürogebäude
Modell
Aus der Überlagerung der Wege berechnete Bewegungsdichte
Raumanalyse mit Space Syntax - Nutzerverhalten simulieren
• Analysemethode basiert auf Erkenntnissen der Kognitionswissenschaften• Modelle schaffen die Grundlage für die Simulation von Nutzerverhalten.
Netzwerkmodell
Abstraktion räumlicher Systeme zu Netzwerken aus Knoten und Verbindungen
Darstellung
Graphisch
Mathematisch
Verbindungen
Netzwerk
Knoten
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 x
2 x x
3 x x x x x x
4 x x
5 x x x
6 x
7 x x x x
8 x x x x
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10 x
11 x
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89
1011
Netzwerk Ansatz
Knoten = RäumeVerbindungen = Türen
BürogebäudeRaumstruktur
räumliche Indikatoren
ConnectivityRäumliche TiefeIntegration
Zentralität
niedrig hoch
Knoten = RäumeVerbindungen = Türen
BürogebäudeRaumstruktur
Räumliche Tiefe = 30
0
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23
3
4
4
5
6
Räumliche Tiefe = 16
10
01
1
1
1
22
233
Räumliche Konfiguration
30
16
Integration
niedrig hoch
Darstellung von Zentralität
Städtisches Gefüge Wegfindung Bewegungsmuster Kommunikation
AnalyseStrassennetz
AnalyseCampusstruktur
AnalyseBewegungen
AnalyseSichtbarkeit
Stadt
Campus
GebäudeStruktur Gebäude
Einsatzgebiete
Position 1 rotGrosses Sichtfeldguter Überblick
Position 2 blauKleines Sichtfeld schlechter Überblick
21
grosses Sichtfeld = guter Überblick
Was kann ich von meiner Position aus sehen?
11
kurze Wege = schneller zu erreichen
Distance
10m 100m 200m
Wie weit ist es von meiner augenblicklichen Position?
1
Richtungswechsel
1 7
wenig Richtungswechsel= leichter zu erreichen
Wieviele Richtungswechsel hat der Weg von meiner Position?
Zentralität
hoch niedrig
Welche Standorte haben den besten Überblick?Strategische Sichtbarkeit - Analyse der Sichtbeziehungen innerhalb von Räumen und zu anderen Räumen zur Bestimmung von Orientierbarkeit und Aufenthaltsqualität.
Bedeutung für Orientierung
hoch niedrig
Welche Standorte sind wichtig für Navigation/Wegweisung?
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35
6
4
7
Bewegungspfade: Start von Gebäude Nr. 1 2 3 4 765
5%
95%
AgentsWegenetze
Wie bewegen sich die Nutzer?
highMovement density
low
Überlagerung der Wegenetze
Wo gibt es Möglichkeiten für zufällige Begegnung?
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3
2
Agenda
Beispiele an Hand der Software
Hintergrund und Methodik
Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden als Beitrag zu Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit
Workshop, Frankfurt, 27.02.2014
11:15-11:20 Einführung (Prof. Dr. Michael May, HTW Berlin)
11:20-11:40 Initiative more-space.org – Mehr Raum durch intelligente Nutzung (Prof. Dr. Dietmar Wiegand, TU Wien; Dipl.-Ing. Kovacs, GESIM)
11:40-12:00 Space Syntax – Raumanalyse und Simulation menschlichen Verhalten in Räumen (Prof. Dr. Christine Kohlert, Corinna Klimas, rheform GmbH, München)
12:00-12:20 Strategische Flächenbelegungsplanung und -optimierung (Dipl.-Math. Marchionini, ReCoTech GmbH, Berlin)
12:20-12:45 Abschlussdiskussion
Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden FM‘2014, 27.02.2014 1
Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden FM‘2014, 27.02.2014
kalkulieren
planen
optimieren& Potenziale zu heben!
analysieren
recotech ist das weltweit erste IT-gestützte Verfahren um Belegungsplanungen zu berechnen
Gebäudekosten meist der zweit-größte Block nach Personalkosten!
Optimierung Clean Technology (Green Building, Nachhaltigkeit) € und
CO2!
40 % der gesamten CO2 Emission gehen von Gebäuden aus!
Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden FM‘2014, 27.02.2014
Bei aller Bedeutung der strategischen Flächenplanung können bekanntlich klassische Aufgaben, wie: • Belegungsplanung bei Neubezug• Flächenverdichtung / Freizug im Bestand• Flächenverdichtung / Zuzug im Bestand
unter Berücksichtigung von:
• verfügbaren Flächenstrukturen• begründetem Bedarf der Organisation• Nähe zwischen einzelnen Einheiten
bisher nur manuell durchgeführt werden!
Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden FM‘2014, 27.02.2014
recotech optimiert auf Basis
•bestehender Gebäudepläne
und Grundrisse
•bestehender Raum- und
Raumnutzungsdaten
•Mitarbeiter Stammdaten unddefinierter Flächenstandards
•bestehender Kommunikationsbeziehungen zwischen Teams
und liefert Ergebnisse für die weitere Feinplanung und das Umzugsmanagement.
Schnittstellen:Schnittstellen
Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden FM‘2014, 27.02.2014
Flächenstandard/Vorbelegungen/Berechnung
Die Berechnung ist der Kern der Innovation!
Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden FM‘2014, 27.02.2014
Platzierung berechnet und manuell anpassbar
Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden FM‘2014, 27.02.2014
Dashboard zum Potenzial- und Kostenvergleich
Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden FM‘2014, 27.02.2014
Kompakte Übersichten für Managemententscheidungen
Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden FM‘2014, 27.02.2014
Kernfunktionen der automatisierten Flächenplanung
• minutenschnelle Berechnung− streng nach Vorgaben− Ergebnisse nahe am Optimum
• Gewichtung der Optimierung − Flächenauslastung− Kompaktheit− Kommunikationsbeziehungen
• beliebige Varianten!− Simulation (was-wäre-wenn), Berechnung und
Darstellung auf Mausklick• Visualisierung der Ergebnisse
− Grafiken, Pläne− Reports, Dashboard
Flächenbelegung übergreifend
Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden FM‘2014, 27.02.2014
Behörde mit ca. 6.000 m²BGFBehörde plant Belegung einer neu angemieteten Fläche; recotech zeigt auf, dass alternativ zur ursprünglich angedachten Belegung durch vorgeplante Referate andere Belegungen möglich und sinnvoll sind, die im Ergebnis mehr Arbeitsplätze in der Fläche unterbringen; Kosten Projekt ca. 8.000 €; eingesparte Fläche in dritten Objekten ca. 150 m² entspricht eingesparter Miete von ca. 18.000 €/Jahr
Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden FM‘2014, 27.02.2014
Kantonsverwaltung Schweiz mit ca. 10.000 m² BGF
prüft Situation in einem Verwaltungsgebäude - keine freien Räume, Nutzer unzufrieden; recotech berechnet optimierte Belegung mit verschiedenen Flächenstandards; Ergebnis: mit einem „mittleren“Flächenstandard können ca. 750 m² freigezogen werden; Kosten Projekt ca. 11.000 €; ca. 150 Umzüge á 300 € = 45.000 €; freie Fläche für weitere Dienststellen 750 m² á 300 €/Jahr mit einem Gegenwert von 225.000 €/Jahr
Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden FM‘2014, 27.02.2014
Stadtverwaltung mit ca. 25.000 m² BGF
plant die Sanierung eines Verwaltungsgebäudes in mehreren Bauabschnitten; Aufgabe - wie kann eine optimierte Belegung in den 4 aufeinanderfolgenden Bauabschnitten aussehen; für wie viele Arbeitsplätze muss interimsmäßig Fläche angemietet werden; wie viele Umzüge sind notwendig; welche Kosten sind damit verbunden; recotech berechnet die 4 Bauabschnitte in 4 Varianten mit den geforderten Aussagen; im Ergebnis dabei Potenzial im Bestand aufgedeckt und genutzt; in der letzten Planung ca. 1.800 m² freie Fläche; Kosten des Projektes ca. 22.000 €; Eingesparte Miete ca. 120.000 € pro Jahr
Unabhängig von den nüchternen Zahlen sind stets die Vorteile, wie Transparenz, Objektivität, Simulationsfähigkeit (was-wäre-wenn), gesicherte Managemententscheidungen zu unterstreichen.
Flächeneffizienz – Analyse- und Simulationsmethoden FM‘2014, 27.02.2014
Gern stehen wir für weitere Fragen und Diskussionen zur Verfügung!
Im Sinne von Green Building sichert keine andere Maßnahme eine schnellere, umfangreichere und nachhaltigere
Kostenreduktion und Verringerung der CO2Emission als die Optimierung in der
Flächennutzung!
Flächeneffizienz | gefühlt mehr Raum durch intelligente Nutzung | Initiative more.space.org
Zur Person:* Ordinarius für Projektentwicklung und –management TU Wien* Geschäftsführer der Gesellschaft für Immobilienentwicklung mbH Zürich* Initiator der More-Space.org Initiative
G E S I M Wir optimieren Immobilien- und Infrastrukturprojekteintegrierte Entwicklung von Gebäude-, Nutzungs-, Finanzierungs- und Betriebskonzepten und die sofortige Bewertung alternativer Konzepte durch Simulationen, die zufällige Ereignisse und Verhaltensoptionenberücksichtigen.strategische Stadtentwicklung mit Projekten, Entwicklung neuer Nutzungen für Baudenkmäler, Strategien zur kulturtouristischen Positionierung von Städten, Bewertung der regionalökonomischen Effekten
Nutzungsintensität von Räumen in % der Lebenszeit (365t x 24h)
Klassenzimmer an Schulen in D-A-CH? Hörsäle in A: Büroarbeitsplätze:
8-10%4-8%
„…im Wesentlichen müssen in den nächsten 20 Jahren die Weichen gestellt werden zu einer nahezu kohlenstofffreien Weltwirtschaft.“Hans Joachim Schellnhuber am 23.3.2012 im Deutschlandradio Kultur
Gefühlter Raummangel
Fläche und Raumzeitlose Größen
5-15%
Flächeneffizienz | Dietmar Wiegand 27.02.2014 3
FM Benchmarking Initiative des Bundeskanzleramts Wien
Bisher keine Kennzahl mit Zeitbezug
Reinigungskosten/qm NF
Baunutzungskosten€ NK(TOC)/qm NF(NIA)
Baunutzungskosten€ NK(TOC)/VZÄ(FTE)
Baunutzungskosten€ NK/Arbeitsplatz
Baunutzungskosten€ NK(TOC)/Nutzungseinheit NE (UU)
Heizwärmebedarf HWBkWh/BGF qm
CO2 Emissionen/BGF qm
CO2 Emissionen o.ä./Nutzungseinheit NE (UU)
Baunutzungskosten€
Räume (Zeilen) + Zeitfenster (Spalten) > RAUMZEITFENSTERRAUMZEITFENSTER genutzt > grün Regel: Klassen- und FachraumprinzipAuslastung Kernzeit: ca. 25 % 7-19 Uhr (inkl. Wochenenden und Ferien)
Flächeneffizienz | Dietmar Wiegand 27.02.2014 4
Räume (Zeilen) und Zeitfenster > RAUMZEITFENSTERRAUMZEITFENSTER genutzt > grün Regel: Intensive Nutzung der Klassenräume, Fachraumprinzip für Chemie u. SportEingesparte frei gespielte Räume: ca. 40 %und|oder gefühlt mehr Raum
Flächeneffizienz | Dietmar Wiegand 27.02.2014 5
Raumbelegungsprinzipien und Raumbedarfe am Beispiel einer deutschen Schule (Jahrgangsstufen 7-13)
0.0%
10.0%
20.0%
30.0%
40.0%
50.0%
60.0%
70.0%
80.0%
90.0%
100.0%
Klas
senr
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Klas
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mer
88 Mio. Euro BNK/anno
Nutzungsintensivierung durch NacheinandernutzungEinsparungspotenzial Österr. AHS Bundesgymnasien: - 88 Mio. Euro Baunutzungskosten/anno - 5.000 t CO2/annoEinsparungspotenziale Büroarbeitsplätze D:- 13,2 Mrd. Euro/anno
Organisations-entwicklung
GebäudekundeInneneinrichtung
Flächen-management
Modellbildung und Simulation
Verbesserung der Buchungs-prozesse
Verbesserung der Räume
Verbesserung des Flächen-
managements
Verbesserung der Informationen für das Management
Flächeneffizienz | Dietmar Wiegand 27.02.2014 7
More-Space-OfficeEreignisbasierte SimulationWahrscheinliches Verhalten der Nutzer, des FM, der Räume über die Zeit > Ausnutzung der APS> BNK/NE> CO2/NE
Flächeneffizienz | Dietmar Wiegand 27.02.2014 8
System-Input
Funktionsnachweis Leistungsgrenzen
Systemalternativen allg. Aussagen über Systemtypen
bekannt unbekannt
Räu
me
und
Verh
alte
nsop
tione
n (R
ealo
ptio
nen)
Fläc
henm
anag
emen
t und
Man
agem
entv
erha
lten Anzahl, Zeitpunkt, Zeitraum u. Raumbedarf der Nutzungseinheiten
Anzahl der Nutzer/innen, Wegezeiten etc.
Flächeneffizienz | Dietmar Wiegand 27.02.2014 9
Univ.Prof. Prof. h. c. Dipl.-Ing. Dietmar Wiegand
www.more-space.orghttp://red.tuwien.ac.at/forschung/publikationen/www.gesim.ch
wiegand@tuwien.ac.atdietmar.wiegand@gesim.ch
FRAGEN?
Flächeneffizienz | Dietmar Wiegand 27.02.2014
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