sensobyg: et innovationskonsortium for sensorbaseret overvågning i byggeriet af jørgen lindskov...

Click to edit Master title style

SensoByg: Et innovationskonsortium for

sensorbaseret overvågning i byggeriet

Direktør Jørgen Lindskov Knudsen

Click to edit Master title styleSensoByg

3-årige innovationskonsortium (2007 –

2010)

Finansieret af de deltagende parter og

Ministeriet for Videnskab, Teknologi og

Udvikling

Samlet budget: ca. 27 mio. kr.

2


• Forskningspartnere

• Lunds Universitet, Fuktcentrum

• Aalborg Universitet, SBi,

Afdeling for Sundhed og

Komfort

• DTU Elektro

• Aarhus Universitet, Datalogisk

Institut

• Teknologiske servicepartnere

• Teknologisk Institut

• Alexandra Instituttet

• Virksomhedspartnere

• Arbejdernes Andels

Boligforening (AAB)

• Betonelement A/S

• Brunata A/S

• EXPAN A/S

• Femern Bælt A/S

• Forsikring & Pension

• Grønvold og Karnov A/S

• KPC Byg

• Mjølner Informatics A/S

• Rambøll A/S

• Tempress A/S

• Vejdirektoratet

Partnere

3

Click to edit Master title styleSensoByg

Formål At udvikle prisbillige, driftsikre

overvågningssystemer til byggeriet og til andre store konstruktioner som fx broer og tunneler ved hjælp af indlejret, trådløs sensorteknologi og intelligente beslutningsstøtteværktøjer

Indhold Der fokuseres på overvågning af fugt og temperatur

i byggeriet via trådløse sensorer. Det største potentiale ligger i fugt og temperaturstyring, og de største udfordringer ligger i indlejring af sensorer i beton og trådløs overførsel i tunge konstruktioner med meget metal.

4

Click to edit Master title styleDelprojekter

Projektet var/er organiseret i en matrixstruktur:

Demonstratorer D1: Fugt i boliger har fokuseret på at blive i stand til at registrere fugtindhold i boligdele og

give alarm, når der opstår uhensigtsmæssige forhold. Målet var både nyt og eksisterende byggeri

D2: Målinger i store konstruktioner har fokuseret på at overvåge fugtindtrængning på store konstruktioner som broer og skibe, for at sikre optimal vedligeholdelse, både økonomisk og teknisk.

D3: Modenhed af betonelementer fokuserede på måling af temperatur i betonelementet for at bestemme modenhed. Teknologien vil således, evt. kombineret med RFID-teknologi, kunne benyttes til lagerstyring.

D4: Fugt i byggefasen havde til mål at udvikle et overvågningssystem baseret på trådløse sensorer, som f.eks. kan benyttes ved gulvstøbninger samt ved eftermontering

Forskningstemaer F1: Systemarkitektur

F2: Beslutningsstøttesystem

F3: Indkapsling og indlejring

F4: Trådløse sensorer

F5: Kobling og Interaktion

5


• For at opdage

problemer før de giver

bygningsskader

• For at undgå

indeklimaproblemer,

herunder

skimmelsvamp

D1: Fugt i boligen

6

Click to edit Master title styleD2: Fugt og temperaturmåling via

sensorteknologi i byggeriet

Peter H. Møller

Rambøll

Indstøbning af sensor


Store konstruktioner

Hovedområder for måling

8

Kloridindtrængning i ubeskyttet beton Tæthed for beskyttende membran


For sen udskiftning af

fugtisolering

Fugtisolering er den største

renoveringspost


For tidlig udskiftning af

fugtisolering

Membranudskiftningen kunne være

udskudt, hvis utætheder kunne registreres10

Tilstandsvurdering: membran

ældet men næppe utætEfter fjernelse af membran: Ingen tydelige

utætheder i membran


Udgifter ved traditionelle

undersøgelser

11

Direkte undersøgelser er kostbare og medfører trafikantgener

Click to edit Master title styleFeltmålinger på store

konstruktioner

Sensorer til feltafprøvning


Afprøvning på nystøbte

brodæk

Sensorer placeres i udsparinger, afdækket med

træplade og lukket med mørtel

Hovedanvendelsestidspunkt: 30-50 år


Afprøvning på delrepareret

brodæk

Sensorer placeres i trækasse, som indstøbes direkte i beton

Op mod kantbjælke

Hovedanvendelsestidspunkt:

10-20 år

Click to edit Master title styleBrodæk, måling under

eksisterende membran

Sensorer indkapslet i træboks indstøbes i hul boret

gennem belægningen

Hovedanvendelsestidspunkt: 5-20 år


Indstøbning af sensorer,

udførelse

Erfaringer:

•Entreprenører kan indstøbe sensorer,

•Sensormontering kan billiggøres

•Med lav sensorpris kan mange sensorer

etableres

•Behov for lokalisering af sensorer


Brodæk, måling under ekst.

membran

Ved særeftersyn kan sensorerne

indlægges uden større problemer.

I fremtiden kan det måles om der trænger

vand ind under membranen

Nedlægningen kræver dog store huller, og

eventuel fugtindtrængning kan skyldes

dårlig tætning af hullet

Ny monteringsmetode bør udvikles


Automatiseret dataindsamlingAutomatiseret on-line måling

Relativt kostbart og

vedligeholdelseskrævende udstyr

Stationær målestation kan også

benyttes som mobil målestation5 sensorer på række kan registrere med

retningsbestemt antenne, op til 20 m

væk

Click to edit Master title styleAutomatiske målinger•Lagring af målinger sker helt automatisk

•Få meter rækkevidde med alm. stavantenne

•Rækkevidde med retningsbestemt antenne, min. 20 m

•Ved håndholdte målinger skal

sensorplacering kendes

•Ved overvågning kan hver antenne

kun overvåge få sensorer

•Kostbart at overvåge mange

sensorer på 1 bro

Click to edit Master title styleHåndholdte målinger

Målinger ses på skærm

Målinger overføres direkte i database

Click to edit Master title styleBeslutningsstøttesystemer

http://www.trafikken.dk/wimpdoclet.asp?page=document&objno=20580











































Click to edit Master title styleMåleresultater

22

16 sensorer leveret 2009:

• 15 stk. er ophørt med at virke

• 1 stk. måler temperatur og fugt

(sandsynligvis batteriproblem)

11 sensorer leveret 2010:

• 2 stk. måler både temperatur og fugt

• 5 stk. måler temperatur

• 4 stk. defekte

Vurdering af målingers pålidelighed:

Temperaturmåling: Sandsynligvis korrekt

Fugtmåling: Tvivlsom

Fugtmåling:

Kalibreres indledningsvist ved opvarmning

Uegnet til måling af fugtighed >90%

Hvis fugtigheden når 100% låses den på 100%

Click to edit Master title styleVisioner

23

0

10

20

30

40

50

21 aug 19 feb 20 aug 18 feb 20 aug 18 feb

Avera

ge c

orr

osio

n r

ate

(m

icro

A/c

m2)

-10

-5

0

5

10

15

20

25

Tem

pera

ture

on r

oof in

cell

(Celc

ius)

Cell 425

Cell 418

Temperature

4

32

1

1 2 3 4 5 6 7 8

S1

S2

S3

75-100

50-75

25-50

0-25

0

10

20

30

40

50


Avera

ge c

orr

osio

n r

ate

(m

icro

A/c

m2)

-10

-5

0

5

10

15

20

25

Tem

pera

ture

on r

oof in

cell

(Celc

ius)

Cell 425

Cell 418

Temperature

4

32

1

4

32

1

1 2 3 4 5 6 7 8

S1

S2

S3

75-100

50-75

25-50

0-25

0

10

20

30

40

50


Avera

ge c

orr

osio

n r

ate

(m

icro

A/c

m2)

-10

-5

0

5

10

15

20

25

Tem

pera

ture

on r

oof in

cell

(Celc

ius)

Cell 425

Cell 418

Temperature

4

32

1

1 2 3 4 5 6 7 8

S1

S2

S3

75-100

50-75

25-50

0-25

0

10

20

30

40

50


Avera

ge c

orr

osio

n r

ate

(m

icro

A/c

m2)

-10

-5

0

5

10

15

20

25

Tem

pera

ture

on r

oof in

cell

(Celc

ius)

Cell 425

Cell 418

Temperature

4

32

1

4

32

1

1 2 3 4 5 6 7 8

S1

S2

S3

75-100

50-75

25-50

0-25

Billigere data (passive sensorer ):

Forbedrede data (målrettede målemetoder):

Nye anvendelser (udførelse)


• Ved at indstøbe trådløse sensorer i betongulve eller letbetonvægge kan man monitorere fugtighed (og temperatur) og dermed vide hvornår betonens indhold af fugt er lavt nok til at man kan begynde viderebehandlingen, f.eks. opsætte filt på vægge eller lægge trægulve

• Kræver indlejrede sensorer i konstruktionen

• Samt et beslutningsstøttesystem til vurdering af modnings- og udtørringsprocessen i betonen

D4: Modning af beton

24


• SensoByg forecaster

• Prototype af et

beslutningsstøttesystem,

der kan forudsige

udtørringsprocessen i

beton

• Baseret på

forskningsresultater fra

Lunds Universitet

Beslutningsstøttesystem

25

Click to edit Master title styleKonklusioner

Stabile sensorer i beton er en udfordring – der er behov for et mere dybdegående udviklingsarbejde

Trådløs kommunikation ud fra beton konstruktioner er ikke stabil teknologi endnu - der er behov for et mere dybdegående udviklingsarbejde, herunder undersøgelser af frekvensvalg vs. betonegenskaber

Der er en indbygget modstrid mellem batteriteknologier (og holdbarhed) og betonkonstruktioners levetid

Der er lovende resultater omkring sensorer til vurdering af bygningstilstand (Brunata og boligforeninger) Dog beskyttelsesproblemstillinger i forhold til personlovgivningen

Der er for store konstruktioner lovende resultater omkring integrering af sensorer i beslutningsstøtteværktøjer (Rambølls værktøj)

Der er lovende resultater omkring sensorer til vurdering af modning og udtørring af beton konstruktioner Herunder lovende resultater omkring beslutningsstøtte

26


MJØLNER INFORMATICS A/S MJØLNER INFORMATICS A/S TELEFON: +45 70 27 43 43 WEB: WWW.MJOLNER.DKFINLANDSGADE 10 TREKRONERGADE 126H FAX: +45 70 27 43 44 E-MAIL: [email protected] ÅRHUS 2500 VALBY

Jørgen Lindskov [email protected]

sensobyg: et innovationskonsortium for sensorbaseret overvågning i byggeriet af jørgen lindskov...

Technology