Advances in Architecture, Engineering and Technology
Smart Techniques in Urban Planning & Technology
- 2022
- Buch
- Herausgegeben von
- Haşim Altan
- Samad Sepasgozar
- Abdullateef Olanrewaju
- Francisco José García Peñalvo
- Alessandro Gaetano Severino
- Tiko Iyamu
- Ju Hyun Lee
- Verlag
- Springer International Publishing
Über dieses Buch
Über dieses Buch
This book summarizes the latest studies regarding innovation in urban design and planning. It shares many tips and insights about sustainable solutions for the issues facing transport systems, innovative digital technologies, and ICT trends. The book touches upon the need to integrate the three fields of Architecture, Engineering, and Technology that have become indispensable. This is intended to respond to the increasing human needs and population growth in cities on one hand and to develop a holistic approach that helps overcome challenges to sustainability and environment management on the other hand. With the power of engineering in practice, problems of design and development once considered too complex to be dealt with other than empirically, intuitively, or by trial and error, are now becoming more solvable and applicable. This book offers strategies and solutions that enable designers to bring together knowledge in the fields of architecture, engineering, and technology to overcome challenges facing in modern times.
Inhaltsverzeichnis
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Frontmatter
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Architectural and Urban Studies
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Integrated Design Concept for Identifiable Commercial Heritage Tourism in Tunjungan District of Surabaya City
Yohanes Karyadi Kusliansjah, Anneke Clauvinia PatriajayaDas Kapitel geht den Herausforderungen nach, vor denen der Distrikt Tunjungan in Surabaya aufgrund des raschen urbanen Wachstums und des Verlustes seiner historischen Identität steht. Sie schlägt ein integriertes Gestaltungskonzept vor, das kommerzielle Entwicklung mit Denkmalschutz verbindet und dabei Attraktivität, Barrierefreiheit und Annehmlichkeiten in den Mittelpunkt stellt. Die Forschung betont die Bedeutung des Verständnisses des historischen Kontextes und der kulturellen Werte der Region, um eine nachhaltige und widerstandsfähige städtische Umwelt zu schaffen. Indem das Kapitel wichtige Meilensteine in der Geschichte Tunesiens hervorhebt und innovative Designlösungen vorschlägt, bietet es eine überzeugende Vision für die Zukunft des Bezirks als pulsierendes Touristenziel mit kommerziellem Erbe.KI-Generiert
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AbstractTunjungan, a commercial district in downtown Surabaya, shows the potential for becoming a commercial heritage tourist site. Besides its identity as an entrance gate during the Mataram Empire era, Tunjungan has a Colonial artefacts heritage of unique commercial architecture typology, a pedestrian shopping street, and it is well known as a historic site of a heroic deed, namely the Hotel Yamato Incident. However, over the past years, the physical-spatial layout of Tunjungan district has been transforming and degrading, triggered by economic development. Key factors that support its integrated development as an identifiable commercial heritage tourism area, such as the attractiveness of historical buildings (currently lost, after their replacement by multi-storey buildings), clarity and ease of use of public–private transportation and pedestrian-friendly accessibility systems are no longer found, and amenities in information technology systems are unavailable. This paper aims to provide an integrated design concept solution for the revitalisation of the Tunjungan district of Surabaya. Through a qualitative–descriptive–comparative method, this study identifies problems, values, and proposes the possible designs of the Tunjungan district of Surabaya as an integrated identifiable commercial heritage tourism area. The results envisage Tunjungan as an entrance gate of the commercial heritage tourism area with improved public–private transportation accessibility systems by clarifying lanes, freeing lanes from parking, accommodating special modes of transportation that connect site attractions, and providing transportation stops with digital areas for Internet access and charging spots. The pedestrian accessibility system maintains its continuity in movement patterns, and the elements of streetscape are provided. The benefits of this academic paper can be found in its contribution to the government and developers to revitalise the Tunjungan district of Surabaya as an identifiable commercial heritage tourism area by utilising technological advances. The referenced integrated design concept is a form of adaption and resilience of Surabaya in maintaining the architectural order of its historic environment and continuing the spirit of fighting values in the midst of the digital era. -
Environmental Product Declarations for Building Materials: Advantages, Limits, Developments
Francesca ScalisiDieses Kapitel untersucht die Bedeutung von Umweltproduktdeklarationen (Environmental Product Declarations, EPD) im Baustoffsektor und hebt deren Rolle bei der Verbesserung der Umweltleistung hervor. Sie vertieft die regulatorischen Rahmenbedingungen und Marktmechanismen, die Innovationen bei Baustoffen vorantreiben, wobei der Schwerpunkt auf den Umweltrichtlinien der Europäischen Union liegt. In diesem Kapitel werden auch die Herausforderungen und Chancen bei der Schaffung eines Systems zur Bewertung der Umwelteffizienz von Materialien und Bauteilen diskutiert. Ein Schlüsselaspekt ist der Einsatz von Life Cycle Assessment (LCA) und EPDs zur quantitativen Messung von Ressourcenflüssen und Umweltauswirkungen. Das Kapitel enthält eine detaillierte Fallstudie über Porenbeton im Autoklaven, in der EPDs aus zwei großen Programmen verglichen werden, um die Stärken und Grenzen dieser Erklärungen zu veranschaulichen. Die Diskussion betont die Notwendigkeit der Standardisierung und das Potenzial von EPDs, nachhaltige Praktiken in der Bauindustrie voranzutreiben. Die Schlussfolgerung unterstreicht die Bedeutung von Transparenz und die Notwendigkeit einer weiteren Verbreitung von EPDs zur Förderung umweltfreundlicher Investitionen und Praktiken.KI-Generiert
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AbstractThis paper explains one of the environmental certifications tools that the construction sector can use to communicate the environmental performance of materials: the environmental product declaration (EPD) or type III environmental label. The need to be more transparent on environmental information is mandatory and can no longer be avoided. The paper describes the main environmental product declarations (EPDs), highlighting that over the last years the number of environmental product declarations (EPDs) published by the main European EPD programmes has increased. One of the main characteristics of the environmental product declaration (EPD) is the possibility to compare the environmental aspects of the considered products. The paper compares two case studies on the same material building type, published by two different EPD programmes, highlighting the difficulties of this comparison. -
Public–Private Partnerships in Romanian New Urban Developments—A Potential Valuable Instrument in the Privatization Era
Luiza O. VoineaDas Kapitel untersucht den rechtlichen und institutionellen Rahmen öffentlich-privater Partnerschaften (ÖPP) in Frankreich und Polen und betont deren Erfolg bei der Umsetzung von ÖPPs für verschiedene Projekte. Es unterstreicht das Potenzial Rumäniens, ähnliche Modelle zur Bewältigung seiner Herausforderungen im Bereich der Stadtentwicklung einzuführen, insbesondere in Ballungsräumen wie Cluj, Timişoara, Iași und Bukarest. Die Analyse konzentriert sich auf den demografischen Druck, den Wohnungsbedarf und den Bedarf an öffentlichen Einrichtungen in diesen Bereichen. Die Studie schließt mit Empfehlungen für Rumänien, sein ÖPP-Rahmenwerk zu verbessern, und schlägt die Schaffung spezieller Plattformen, rechtliche Harmonisierung und verstärkte Unterstützung lokaler Behörden vor.KI-Generiert
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AbstractThe large metropolitan areas from Romania are facing a lack of public land in the context of an increased demographic pressure, especially in the areas that concentrate on multiple economic activities (the population relocates according to professional opportunities), increased pressure from the real estate developers that want to monetize their properties, and last but not least an increased community demand for public facilities within reasonable distance from their home (education centres, healthcare facilities, public squares, markets, parks, playgrounds, cultural facilities, recreational areas). In addition, unlike other European Union member states, Romania currently has the highest percentage of private properties (~98% of the dwellings stock), together with multiple restitution of property rights after 1990 and the transfer of many old industrial platforms to private companies. All these factors had gradually led to a drastic decrease in public land and to the difficulties for the local authorities to develop the minimum public and social facilities. The expropriation law may be used for the development of public facilities, but it involves a lot of time and financial resources that authorities usually do not have. For this reason, most of the urban facilities were developed before 1990, based on the Disposition of the Romanian Communist Party from 1972. The public–private partnership represents a relatively new instrument defined by Romanian law in 2010 and its possibility to be extended as a territorial planning instrument was not yet explored. Starting from the analysis of the legal framework regarding this aspect in France and Poland (where this concept has been implemented since 1955 in France and 2004 in Poland), the objective was to identify the ways in which these partnerships can support the balance between public and private interest in the new urban developments, can become a tool for urban planning and can develop the public facilities using the financial potential of the private sector. -
Interaction of Prehistoric Heritage with Today’s Landscape: The Case Study of Arslantepe Mound (Malatya/TURKEY)
Aysun TunaDas Kapitel vertieft sich in die reiche Geschichte und kulturelle Bedeutung des Hügels von Arslantepe in der heutigen Türkei. Ausgrabungen zeigen eine kontinuierliche Siedlung aus der späten Kupferzeit mit bemerkenswerten Bauten wie einem Tempel aus der Zeit von 3600-3500 v. Chr. und einem Lehmpalast aus der Zeit von 3300-3000 v. Chr. Die strategische Lage des Hügels in der Nähe des Euphrats erleichterte seine Rolle als religiöses, wirtschaftliches und administratives Zentrum. Der Text untersucht auch die Veränderungen der Landschaft im Laufe der Zeit, vom feuchten Klima der Jungsteinzeit zu den trockeneren Bedingungen von heute und den Wandel von Lehmziegeln zu Stahlbetonkonstruktionen. Die Studie betont die Notwendigkeit, diese Veränderungen für den Erhalt und die Anpassung der archäologischen Stätte im modernen städtischen Leben zu verstehen.KI-Generiert
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AbstractLike most mounds comprising the crucial cultural landscape information sources such as political, economic, religious, etc. dynamics, of their age, one of the most critical factors for Arslantepe Mound to survive to date and to host a number of civilizations are its location. It is thought that being located outside the flood plain borders of the Euphrates River, while also being located within an area surrounded with alluvial soil fed from the rivers, and accordingly bearing the characteristics to be a residential area from Late Chalcolithic Age to 5.000 Byzantine Period B.C. as a settlement area with the ability to govern the products and production process, including the ability to process the raw material in the region are recognized to be the most significant factors for Arslantepe to be named as the oldest city state known to world. On the other hand, it is also known that the location of mound above the environmental connections is of vital importance for the mound to have a powerful defense system. In the light of above-stated information, it is conferred that this area as listed within the Prehistoric World Heritage Candidates has managed to survive today thanks to its landscape characteristics. In this paper, it is aimed to investigate the interaction between the Arslantepe Mound from prehistoric age with today’s modern landscape. Viewshed analysis method has been utilized for determining the interaction area of the mound. The natural and cultural landscape source values of the Arslantepe Mound interaction area were established within the boundary of the mound interaction boundary. As a result of the field studies carried out within the scope of the project numbered 217O290 supported by the Scientific and Technological Research Council of Turkey (TUBITAK) and the findings obtained from the excavations carried out to date, the landscape change has been revealed in today’s context. Within the scope of field studies, natural landscape features such as topography, climate, hydrology, soil structure, geology, and flora and cultural landscape features such as settlement pattern, land uses, economic structure, and property status were examined in the interaction area of the mound. Within the scope of the obtained findings, our objective has been set to bring about the landscape changes of Arslantepe Mound within the historical development process. -
Hygromorphs: Exploring Morphologies of Architectural Adaptive Systems Using Hygroscopic Properties of Wood
Aly Ibrahim, Sherif Abdelmohsen, Akram Zayan, Walid OmarDas Kapitel geht dem Potenzial der hygroskopischen Eigenschaften von Holz nach, adaptive architektonische Systeme zu schaffen. Sie identifiziert zehn Schlüsselparameter, die die Morphologie adaptiver Holzfassaden beeinflussen, darunter Materialart, Kornorientierung, Dicke und Temperatur. Durch umfangreiche Experimente zeigt die Studie, wie diese Parameter die Bewegung und Ablenkung von Holzproben unter unterschiedlichen Feuchtigkeitsbedingungen beeinflussen. Die Ergebnisse unterstreichen ein erweitertes Vokabular von Transformationen und die Fähigkeit, morphologisches Verhalten bewusst zu steuern, was den Weg für nachhaltige und energieeffiziente Gebäudekonzepte ebnet. Das Kapitel schließt mit einer Diskussion über die zukünftigen Implikationen dieser Ergebnisse und betont die Notwendigkeit weiterer Forschung zur nachhaltigen Umsetzung hygromorpher adaptiver Fassaden.KI-Generiert
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AbstractThe use of programmable materials for the passive actuation of low-tech adaptive architectural systems has received growing interest in the area of architectural computing, and particularly for responsive systems. Soft responsive systems that rely specifically on latent properties of natural materials as opposed to mechanical and rigid systems are becoming increasingly significant for achieving zero-energy adaptive systems. Several studies have attempted to capture the hygroscopic properties of wood and utilize its latent properties for passive actuation. These studies have partially addressed mechanisms for passive actuation but have not comprehensively defined all input parameters or resulting morphologies. This paper aims to develop an experimental methodology for identifying the different parameters affecting the actuation of natural materials like wood based on the induced flexible morphologies, where regulating different deformation parameters and motion behavior is utilized to respond to varying environmental conditions. We hypothesize that using natural programmable materials results in a variety of architectural morphologies for skins that react to external environmental stimuli, thus minimizing energy consumption and generating comfortable interior spaces. We classify specific components for examining hygromorphic material reactions under certain conditions and define methods of material tracking to document motion types and deformation angles using Kinovea video tracking and motion-sensing technology. We devise an experimental methodology that involves testing physical reactions of hygromorphic material samples under certain conditions and identifying parameters directly affecting material motion, thus demonstrating a variety of deflection patterns under three relative humidity conditions. We identify ten main parameters affecting morphologies of the resulting systems, including wood type, thickness, grain orientation, the slope of grain, artificial wood, laminated layering, dimensional proportions, temperature, perforations, and shape geometry. By embedding the combination and permutations of these parameters in the parametric environment, we define a palette of possible architectural morphologies for programmable passive actuators. -
Analyzing Public Transport System in Twin Cities of Rawalpindi/Islamabad
Abdul Basit SheikhDas Kapitel untersucht die Herausforderungen und Durchführbarkeit der Einführung eines öffentlichen Transportsystems (MTS) in den Partnerstädten Rawalpindi und Islamabad, Pakistan. Er geht der Geschichte der Urbanisierung und dem wachsenden Bedarf an integrierter Verkehrsplanung aufgrund zunehmender Motorisierung und Bevölkerungswachstum nach. Die Studie konzentriert sich auf die Entwicklungsphasen von MTS in diesen Städten, einschließlich Planung, Bau und Wirkungsanalyse. Er hebt die Schwierigkeiten hervor, transitorientierte Entwicklungsstandards (TOD) in großen, bereits entwickelten Städten zu erreichen, und schlägt die Entwicklung neuer Städte als nachhaltige Alternative vor. Das Kapitel vergleicht auch die Fortschritte der MTS in anderen großen pakistanischen Städten wie Lahore, Peschawar und Karatschi und betont die Herausforderungen und die Notwendigkeit eines kontinuierlichen Engagements der Regierung und politischer Stabilität. Er schließt mit Empfehlungen für nachhaltige Stadtentwicklungspraktiken und den potenziellen Vorteilen des Baus neuer Städte auf der Grundlage von TOD-Standards.KI-Generiert
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AbstractCities are growing at alarming pace making huge burden on city planners and governments. Uncontrolled growth of cities is making urban land use unsustainable economically and environmentally. In transportation section, unprecedented growth of motorized traffic causes traffic congestion, time delays and pollution. Shift toward sustainable transportation system, i.e., improvement of public transport, development of Mass Transit Routes, cycle and walk trips-oriented road network is the need of the hour. Mostly public transport system constitutes a small portion of motorized traffic on city road network. In many developed and under developed cities, development of Mass Transit System is initiated to shift vehicular traffic to public transport. Mass Transit System only works when it is developed and operated as a whole and not as a part. Operations of one or two lines do not give benefits of modal shift, congestion relief and journey time saving in a city of more than 5 Million populations. Construction of complete Mass Transit System (MTS) including operations, integration of existing public transport routes and development of feeder routes is a gigantic task and in most of the cities could not be developed in single go. In this paper, MTS development in large cities from scratch is studied with following purpose and methodology.-
Purpose of the study is to analyze development, construction and operations of Mass Transit System (MTS) in old and large cities without MTS and to check whether this development is feasible and sustainable.
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Basic design of the study is to investigate different steps and phases involved in development of MTS in Twin Cities of Rawalpindi/Islamabad. For reference and comparison, development of MTS in cities of Lahore, Peshawar and Karachi is presented also.
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Major findings are that the development of Mass Transit System (MTS) in old and large cities which grew without MTS is a gigantic job requiring continuous Government will, allocation of funds and political stability. These things generally lack in most of under developed countries which in the long run jeopardizes the development of MTS projects in development phase.
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Instead the author recommends the idea of constructing new cities along peripheral of old cities which is more feasible and sustainable.
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Assessing the Environmental Aspects of Road Network Resiliency
Behzad Bamdad Mehrabani, Luca Sgambi, Negarsadat MadaniDieses Kapitel untersucht die Umweltaspekte der Widerstandsfähigkeit des Straßennetzes unter außergewöhnlichen Bedingungen, wie Naturkatastrophen und Instandhaltungsprobleme. Er geht auf die Konzepte der Zuverlässigkeit, Verletzlichkeit, Robustheit und Widerstandsfähigkeit in Transportnetzen ein und unterstreicht die Notwendigkeit einer einheitlichen Definition. Die Studie stellt vier Resilienzmaßnahmen vor: Resilienz bei Reisezeiten, mittlere Resilienz bei Geschwindigkeiten und zwei Maßnahmen zur Resilienz gegenüber der Umwelt (NOx und CO2-Emissionen). Anhand einer fahrzeuggestützten Simulation in der Umgebung von Aimsun untersucht das Kapitel das Straßennetz der Sioux Falls unter verschiedenen Szenarien zur Geschwindigkeitsreduzierung. Die Ergebnisse zeigen einen nichtlinearen Zusammenhang zwischen dem Prozentsatz der Störungen und der Widerstandsfähigkeit, wobei umweltbezogene Maßnahmen weniger sensibel sind als verkehrsbezogene Maßnahmen. Das Kapitel schließt mit der Betonung der Bedeutung der Berücksichtigung von Umweltfaktoren in Studien zur Widerstandsfähigkeit des Straßennetzes und in Entscheidungsprozessen.KI-Generiert
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AbstractEvaluating road networks’ performance during and after a disruption and/or malfunction is of great importance. The performance of the road networks includes four concepts: reliability, vulnerability, robustness, and resilience. Among these concepts, the concept of resilience, which evaluates the road network’s performance after a disruption/malfunction, is very significant. On the other hand, given that the road network is one of the primary sources of air pollution and plays a crucial role in urban sustainability, the amount of polluted emission should be considered in road network performance (resilience) analysis. The literature presents several measures such as travel time, queue length, recovery time, network’s total cost, etc., to study road network resiliency. A review of previous studies demonstrates that the number of studies that considered environmental aspects in road network resiliency evaluation is scarce. Therefore, in this study, new network resilience measures that consider environmental factors are presented. These new measures show how the amount of polluted emission will change when a disruption occurs in the road network. After introducing and defining these new environmental resiliency measures, the Sioux Falls road network is simulated as the case study in Aimsun. The Sioux Falls road network (based on new resiliency measures) is evaluated when the speed of links (sections) is reduced randomly. The London Emission Model (LEM) is used for estimating the amount of polluted emission.
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Trends in ICT and Innovative Digital Technologies
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Building Information Modeling on Construction Safety: A Literature Review
Orlean G. dela Cruz, Jason Maximino C. OngpengDieses Kapitel untersucht das transformative Potenzial des Building Information Modeling (BIM) bei der Revolutionierung des Bausicherheitsmanagements. Zunächst wird die Entwicklung der BIM-Technologie und ihre Integration in verschiedene Phasen von Bauprojekten beleuchtet. Die Autoren diskutieren die vielfältigen Vorteile von BIM, darunter verbesserte Sicherheitsplanung, Gefahrenerkennung und Risikomanagement. Sie befassen sich auch mit den Herausforderungen und Beschränkungen der Einführung von BIM, wie Datengenauigkeit, Benutzerfreundlichkeit und Integration mit anderen Technologien. Das Kapitel untersucht zudem die aktuellen Forschungstrends und Lücken in der Anwendung von BIM auf die Bausicherheit und bietet Einblicke in zukünftige Richtungen und potenzielle Fortschritte. Durch systematische Durchsicht der Literatur liefern die Autoren eine gründliche Analyse der Auswirkungen von BIM auf die Sicherheitspraktiken, was dieses Kapitel zu einer unverzichtbaren Lektüre für jeden macht, der sich für die Schnittmenge von Technologie und Sicherheit in der Bauindustrie interessiert.KI-Generiert
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AbstractBuilding information modeling (BIM) technology has a significant contribution to construction safety, such as the automated detection of possible safety hazards and the prevention of potential risks likely to occur. The technology has been implemented in the architecture, engineering, and construction (AEC) industry for decades and has recently been introduced in construction safety. The technology can bring significant benefits to safety management in accident prevention and provide valuable reference material for rescue activities. Therefore, construction safety management must understand the technology, application, and challenges for better utilizing BIM as a safety tool. With these BIM safety tools, we should hope to see a shift in how safety is handled. To overcome this gap, concerning the challenges discussed, future research should consider: (1) generalization of the enhancement of BIM's technicality and functionality, (2) the cost–benefit analysis, and (3) construction practitioners' perspective on BIM applications on the results generated from different tools. It also recommends developing a database of all uncertain identified hazards and potential control measures subject to expert validation. -
A Digital Twin-Based System for Smart Management of Office Spaces
Marco Marocco, Ilaria GarofoloIn diesem Kapitel wird ein digitales Twin-basiertes System zur intelligenten Verwaltung von Büroräumen vorgestellt, das sich mit dem erheblichen Energieverbrauch und der Raumverschwendung in Bürogebäuden befasst. Es hebt den Einsatz von BIM- und IoT-Technologien hervor, um Echtzeitdaten über die Raumnutzung zu sammeln, was eine effiziente Raumallokation und -umverteilung ermöglicht. Das System umfasst Module zur Buchung von Arbeitsbereichen, zur Rückmeldung der Nutzer und zur Analyse von Trends bei der Raumnutzung. Dieser innovative Ansatz zielt darauf ab, die Produktivität zu steigern, Energiekosten zu senken und die allgemeine Zufriedenheit mit dem Arbeitsplatz zu verbessern. Das Kapitel diskutiert auch die Herausforderungen und Vorteile der Einführung eines solchen Systems und betont die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Evaluierung und Anpassung, um den sich wandelnden Bedürfnissen moderner Arbeitsumgebungen gerecht zu werden.KI-Generiert
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AbstractThe attention of the architecture, engineering, construction and operation (AECO) industry has been shifting from a great interest in the design and construction phases to the facility management (FM) and operational phase over the last decade. Disruptive technologies, such as information and communication technology (ICT), Internet of things (IoT) and building information modelling (BIM) have shown promising application to achieve a connected and effective management of buildings. Due to issues, such as COVID-19 and energy waste, governments have started promoting smart working to both private and public organisations. The expected benefits are twofold, namely social distancing in offices and better management of costs and spaces. This paper aims to define a digital twin-based system for smart management of office spaces. The system will help organisations to better manage their real estate and provide a basis for the development of a management platform. -
Application of Virtual Reality to Enhance the Interpretation Dong Ho Folk Paintings in Museums of Fine Arts in Ho Chi Minh City
Ngoc Quynh Giao Pham, Minh Hieu Nguyen, Trieu Hoang Anh Le, Daniel Edem Adzovie, Petr StanickyDas Kapitel "Anwendung virtueller Realität zur Verbesserung der Interpretation von Dong-Ho-Volksmalereien in Museen der Schönen Künste in Ho-Chi-Minh-Stadt" befasst sich mit dem innovativen Einsatz von Virtueller Realität (VR), um die Darstellung und Interpretation traditioneller vietnamesischer Dong-Ho-Volksmalereien wiederzubeleben. Es beginnt mit der Diskussion der historischen Bedeutung der Gemälde von Dong Ho und den Herausforderungen, vor denen Museen stehen, wenn es darum geht, ein modernes Publikum einzubinden. Die Autoren schlagen eine VR-basierte Lösung vor, die 2D-Gemälde in 3D-Modelle verwandelt und es den Besuchern ermöglicht, dynamisch und immersiv mit der Kunst zu interagieren. Das zweijährige Projekt umfasst die Auswahl ikonischer Gemälde, die Gestaltung einer VR-Umgebung und die Entwicklung eines VR-Videos. Das Kapitel stellt auch Fallstudien erfolgreicher VR-Implementierungen in anderen Museen vor und diskutiert die potenziellen Vorteile von VR bei der Verbesserung der Besucherbindung und des Verständnisses. Abschließend skizzieren die Autoren zukünftige Arbeiten, darunter die Erstellung einer 3D-Landschaft des Dorfes Dong Ho und die Produktion eines VR-Films, der die Zuschauer in das kulturelle Erbe der Gemälde eintaucht. Dieses Kapitel bietet eine überzeugende Vision, wie VR die Kluft zwischen traditioneller Kunst und moderner Technologie überbrücken und Museumserlebnisse attraktiver und einem breiteren Publikum zugänglich machen kann.KI-Generiert
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AbstractIn many works related to architecture, the museum is the only place to store documents and display artifacts related to the historical process, reflecting the culture of a city, a nation, or a country. However, the strength of the technological age and the consequences of war occurred as the storm destroyed the cultural identity layers. The city has also faced the abandon of past achievements in the modernization context. The relationship between conservation and development is, therefore, a controversial issue in the process of reservation art folk painting and art museums. It is still a painful problem that has not yet ended in Vietnam. An undeniable fact is that the city-county has not appropriately preserved museums and art folk paintings in Vietnam. This fact has led to the young generation in the city are not interested in visiting the museum. Among the folk paintings in Vietnam, Dong Ho paintings belong to the line of paintings printed on wood carving planks, created, produced by the villagers of Dong Ho village, and developed into craft villages. This is a line of painting that attaches and vividly shows the traditional Vietnamese agricultural society, the working life of a traditional farmer, and the daily life of the Vietnamese people. Currently, Dong Ho folk paintings are in danger of dying out due to the impact of the market economy, changes in people’s aesthetic needs, and difficulties in the output of paintings. Besides, according to a number of painters, Dong Ho paintings are no longer as innocent, simple, “pure Vietnamese” as before, but are gradually being commercialized, with no rich colors like ancient paintings. Dong Ho painting profession today exists weakly, only a few families maintain. According to recent statistics, the number of artisans is only three people, the number of practitioners is about 20, the number of artists who are still capable of teaching is only two people (Mr. Nguyen Huu Sam and Mr. Nguyen Dang Che) are all elderly (Dung 2013). With the power of Virtual Reality, we can transfer not only the architectural aspect but also revive the cultural values hidden within art folk painting to the community as the best way to preserve the culture for all next generations without sacrificing the development potential of the country. Researching on “Application of Virtual Reality to enhance the interpretation, Dong Ho folk painting of Museum of Fine Arts in Ho Chi Minh city” was chosen for that purpose. -
Design a Computer Program for Sustainable Materials to Apply in Egyptian Housing
Bishoy Magdy Tawfeeq, Hossam Eldin Hassan Othman Elborombaly, Ali Kamal Ali AltawansyDas Kapitel geht der historischen Entwicklung von Baustoffen und ihrer Beziehung zur Architektur nach. Er diskutiert die Notwendigkeit nachhaltiger Materialien im Wohnungsbau und konzentriert sich dabei auf den ägyptischen Kontext. Die Forschung zielt darauf ab, ein Computerprogramm mit dem Titel "Nachhaltige Materialien im wirtschaftlichen Wohnungsbau" zu entwerfen, das Designern bei der Auswahl geeigneter und lokal verfügbarer Materialien helfen soll. Das Programm berücksichtigt Klimadaten, regionale Verfügbarkeit und Kosteneffizienz. Die Studie unterstreicht auch die Bedeutung des Recyclings und des Lebenszyklus nachhaltiger Baumaterialien. Das Kapitel schließt mit Empfehlungen zur Verbesserung der Nachhaltigkeit in der Bauindustrie.KI-Generiert
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AbstractPublic buildings are not without the use of energy and resources to operate and adapt them to the needs of their users. The close link between environment and development has led to the emergence of a concept of development called sustainable development to increase better opportunities for people in a society without a shortage to meet their basic needs for a long period of time. To achieve prosperity and happiness for society that the leading role of conscious architects aware of the importance of the application of energy conservation systems, rational consumption, and the use of renewable energy alternative to preserve the environmental and reduce pollution resulting from using of traditional systems of power generation. Many policies have been developed to address these growing problems associated with the nature of social and economic changes in Arab societies. The housing crisis is one of the most pressing crises the country has faced for decades. The high rate of population growth and the increase in migration from rural to urban areas have made it difficult to cope with the urban population and its demands for services and facilities. Since the mid-1970s, the state began to search for land for the work of housing projects and began to provide subsidized housing, especially low-income but did not provide the success of these projects to the problems and did not meet the needs of users. The problem is the lack of availability of computer programs in the Ministry of Housing, government bodies and special housing agencies that help designers to make the right decisions in choosing the right materials in each region that tolerate climatic conditions and adapted to nature. So, the data was collected like materials, specifications, and prices from those Institutions. Then some programs and tools were used to enter all information and data of materials, specifications, and prices by designing a computer program to apply them in economic housing. The research aims to reach modern methods to reach construction sustainability and to devise ways to measure the application of methods and determine the degree of sustainability and how to apply technology and organize management, sustainability and environmental conservation through the work of designing a computer program for sustainable materials for appropriate solutions in buildings in Egypt. The research presents using of new technique like design a computer program that consider the introduction of using local and sustainable materials to guide designers and companies in selecting appropriate materials from the results and graphs in each region to reduce costs and achieve sustainable development. -
Digital Methods and Tools for Mapping Public–Private Partnership Opportunities and Evaluating Proposals in the Regeneration Plans of Building Assets
Elisa Cacciaguerra, Ilaria Garofolo, Nicola StrazzaDas Kapitel befasst sich mit der Anwendung digitaler Methoden und Werkzeuge wie GIS und BIM, um öffentlich-private Partnerschaften zu kartieren und Vorschläge in Stadterneuerungsplänen zu bewerten. Darin wird die Bedeutung einer vertieften Kenntnis des Territoriums und der Integration verschiedener Informationstypen für ein effektives Ressourcenmanagement diskutiert. Die Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung eines innovativen Workflows für vorläufige Marktkonsultationen, der traditionelle Methoden mit digitalisierten Ansätzen vergleicht. Die Fallstudie zu den Hafenlagern in Triest zeigt die praktische Anwendung dieser Methoden und zeigt das Potenzial für mehr Transparenz, Effizienz und das Engagement der Stakeholder bei Stadterneuerungsprojekten auf.KI-Generiert
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AbstractIn recent years, Italy is experiencing a process of digital transformation and innovation intending to simplify the perspective it is a more efficient system within the public administrations. At the same time, there was a strong increase in the demand for urban redevelopment and sustainable development of the city, also thanks to the recent sustainable policies for the containment of land consumption. The research aims to analyse the potential of innovative methods, connected to information technologies (BIM and GIS) that public administrations can use to stimulate the interested parties to act on a specific territory through the presentation of proposals of public–private partnerships. The first phase of the proposed work focused on analysing the methods of making information available during a “traditional method” of making information available. In the perspective of a plan for the redevelopment of urban contexts, the research evaluates the potential for integration of various information, such as the results of relations in the area (connections, services, infrastructures, etc.) and details on the built heritage (state of conservation and history). Information can be managed by commonly used tools, such as point clouds, BIM models with an adequate level of details and GIS platforms. These platforms make a wide range of users able to access the information through the web interface, intending to define a common language between different actors, in the redevelopment process. -
Evaluating the Daylighting and Energy Performance of Container Housing Systems in Coastal Regions: An Iterative Modeling Approach
Md. Obidul Haque, Nabeela Nushaira Rahman, Nusrat Tabassum, Jayedi AmanDieses Kapitel konzentriert sich auf die Bewertung der Tagesbeleuchtung und der Energieleistung von Containerwohnsystemen in Küstenregionen, insbesondere in Bangladesch. Es führt einen iterativen Modellierungsansatz zur Optimierung des Containerwohnungsdesigns ein, der darauf abzielt, die Widerstandsfähigkeit gegen Katastrophen und die Nachhaltigkeit zu verbessern. Die Studie identifiziert Schlüsselparameter wie das Fenster-Wand-Verhältnis und die Schattierungstiefe und verwendet Simulationstools, um die Leistung von Containergehäuseclustern zu analysieren und zu optimieren. Die Forschung unterstreicht die Bedeutung einer angemessenen Isolierung, Orientierung und architektonischen Techniken, um Container zu einer praktikablen Lösung für Küstenregionen zu machen. Der in diesem Kapitel vorgestellte Workflow zur iterativen Energiemodellierung ist ein bedeutender Beitrag zu diesem Thema und adressiert eine Lücke in der Literatur zur Tagesbeleuchtung und zur Optimierung der Energieeffizienz von Wohncontainern mit geringem Einkommen.KI-Generiert
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AbstractThe container housing concept is presented as a sustainable housing choice for low-income families in the coastal region in this study. As the goal of reducing the environmental effects of structures becomes clearer, environmentally sustainable construction approaches are becoming increasingly significant. The study used a generative design method that sets off from a building performance optimization process, allowing designers to compare the performance of multiple design possibilities instantaneously and recommend the best options. A computer-assisted Iterative Simulation Modeling (ISM) technique is outlined for calculating energy performance in a Container Housing System (CHS). The framework includes the program analysis, site selection, container housing system generation, performance rating, and subsequent discussion. The findings suggest that the ISM technique has the potential to assess the container housing system's energy performance as well as lower total energy usage. The research concludes with the hope that additional researchers and inventors will use the ISM method to deliver multifunctional, energy-optimized design for adaptation and future resistance to a variety of climate change impacts. -
The Application of Digital Technologies into Utilizing Urban Voids
Ebtesam Mohamed Ahmed Elgizawy, Ali Khaled Ahmed ElewaDas Kapitel geht der wachsenden Bedeutung urbaner Leerräume in der Stadtplanung nach und beleuchtet ihre Auswirkungen auf die Lebensqualität und die Notwendigkeit innovativer Lösungen. Es klassifiziert städtische Leere und diskutiert das Potenzial digitaler Technologien wie Virtual Reality, Augmented Reality und kollaborativer virtueller Umgebungen, diese Räume zu verändern. Fallstudien aus Städten wie New York, Chicago und Kairo veranschaulichen die praktische Anwendung dieser Technologien. Die Forschung schließt mit der Betonung der unverzichtbaren Rolle digitaler Technologien bei der Aufrechterhaltung der Vitalität urbaner Hohlräume und der Verbesserung der Raumerfahrung der Nutzer.KI-Generiert
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AbstractAs time passes and cities gradually expand, an urban void resulting from land-use transformation has been with the inadequacy of the current urban situation. However, by generating appropriate urban voids, urban quality of life can be improved from social, economic, and environmental aspects. Thus, this paper focuses on the role of digital technologies in utilizing abandoned urban voids having the potential for applying Landscape Urbanism principles. This paper uses an exploratory methodology that involves both a literature review and a case study, analyzing urban void exploitation projects and their practical approaches. This study largely depends on selectively collected data, while it contributes to a better understanding of digital technologies to utilize urban voids. Furthermore, the developed parameters can guide urban planners responsible for the creation of urban voids and their re-imagining process. Finally, this paper aims to improve the quality of urban life in cities and to avoid past weaknesses and deficiencies in the field.
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Systems Integration in Architecture, Engineering and Construction
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Frontmatter
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Energy Efficiency Analysis in the Residential Sector of the Urban Area of Canton Saraguro, Ecuador
Cesar Morocho, Gerardo Campoverde, Javier GonzálezDas Kapitel diskutiert die strategische Bedeutung von Energie in der Stadtentwicklung und die Notwendigkeit rationeller Nutzung und Energieeinsparung. Sie konzentriert sich auf den Wohnsektor von Saraguro, Ecuador, und analysiert den Verbrauch von Strom, Flüssiggas, Wasser und Brennholz. Die Studie beleuchtet die Auswirkungen des Energieverbrauchs auf Umwelt und Wirtschaft und schlägt Maßnahmen zur Optimierung des Ressourcenverbrauchs vor. Durch die Untersuchung der Energiegewohnheiten von Haushalten und der wirtschaftlichen Auswirkungen verschiedener Energiequellen bietet das Kapitel wertvolle Einblicke in die Herausforderungen und Chancen für Energieeffizienz in städtischen Gebieten.KI-Generiert
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AbstractEnergy consumption at a national level shows an important growth, the demographic increase, the sum of the population density, the comfort level and lifestyle attributed by the urban planning conditions of each city, insinuating that day by day we are consumers of resources energy sources, such as electricity, liquefied petroleum gas, and water, which are currently essential to carry out daily activities and the firewood that is still present in the cooking processes in some homes in our environment. In this virtue, this work presents the descriptive-inferential statistical analysis of the energy resources of a certain locality, such as the urban area of the Saraguro canton of the Loja province, Ecuador. This analysis is done to determine the consumption of the four types of energy: electric, LPG, water, and firewood since these are the main energy resources used in this parish. The study is based on door-to-door surveys, they were tabulated, graphed, and interpreted, showing the reality of consumption in the residential sector, thus identifying the greatest energy resource used in homes. Several recommendations based on energy efficiency guidelines are presented that help reduces the consumption of the energy resources in the parish, managing to propose technical–economic solutions for energy saving and efficiency, and as such contributing to the conservation of the environment. -
Forescast of Short-Term Energy Production in Ecuador 50 MW Huascachaca Mines Wind Farm
Anibal Espinoza, Pablo Arias-ReyesDas Kapitel behandelt die Prognose der kurzfristigen Energieproduktion für den 50 MW Windpark Huascachaca Mines in Ecuador. Es beginnt mit einer Einführung in die Methoden der Standort- und Windatenerfassung, gefolgt von einer detaillierten Analyse der Windenergiegewinnung und der Berechnung nutzbarer Windenergie. Die Materialien und Methoden zur Charakterisierung des Windes werden skizziert, darunter Topographie, Winddaten, saisonale Kurvenanalyse und die Box-Jenkins-Regressionsmethode. Die Ergebnisse unterstreichen die herausragende Windrichtung und -geschwindigkeit sowie die optimale Höhe für Windkraftanlagen. Das Kapitel enthält auch einen Vergleich verschiedener Windturbinen und ihrer Leistung, der mit einer kurzfristigen Analyse nach der Box-Jenkins-Methode und einer Prognose für die zukünftige Energieproduktion abschließt. Die Analyse zeigt die Durchführbarkeit der Vorhersage der Windenergieerzeugung und betont die Bedeutung der Charakterisierung von Windenergie für die Energieerzeugungsplanung in Windparks.KI-Generiert
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AbstractIn Ecuador, the last 40 years, the energy matrix has been based exclusively on the production of electrical energy from fossil fuels and hydroelectric resources. The development of the electrical matrix is based on the accessibility to the different energy sources when there is an adequate level of availability; therefore, wind generation allows increasing the level of security in the supply of electrical energy. To determine the generation of Huascachaca mines wind farm of 50 MW, computational tools such as the Windographer for the modeling of the wind flow, energy production and also the IBM SPSS statistics software for the short-term prediction through the classic auto-regressive statistical models, like Box and Jenkins, will be used. Elements such as the orography and topography of the terrain such as the wind at the height of the hub of the wind turbines are necessary to carry out the complete simulation of the wind farm. The main objective is determining the energy production of wind farm, using the computational tool, characterizing the wind variable and applying a short-term methodology on the timescale, to support the use of the wind resource in the country. -
Sustainable Architecture from Proper Recycling: Renewable Energy Integration and Housing Automation
Diego X. Morales, Julio Berzosa, Santiago MoscosoDas Kapitel geht der dringenden Notwendigkeit nachhaltiger Architektur nach, um fossile Brennstoffe durch erneuerbare Ressourcen zu ersetzen. Es stellt eine Fallstudie eines sich selbst erhaltenden Hauses in Cuenca, Ecuador, vor, das darauf ausgelegt ist, die Grundbedürfnisse der Bewohner autonom zu befriedigen. Die Studie umfasst effiziente Recyclingmethoden, Solarenergie-Integration und fortschrittliche Hausautomatisierungssysteme. Durch die Nutzung von Sonneneinstrahlungsdaten und die Umsetzung strategischer Automatisierung erreicht das Haus einen hohen Grad an Autarkie. Das Kapitel diskutiert auch die wirtschaftlichen und ökologischen Vorteile solcher nachhaltigen Wohnungslösungen und betont das Potenzial für Energieüberschüsse und geringere Baukosten. Durch detaillierte Analysen und Echtzeitüberwachung kommt die Studie zu dem Schluss, dass nachhaltiges Wohnen sowohl machbar als auch vorteilhaft ist und Komfort, Sicherheit und Kosteneffizienz bietet.KI-Generiert
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AbstractThe increase in energy consumption from non-renewable resources causes large amounts of polluting gases, which ones are emitted into the environment, in addition, it is known that low-income people have serious complications to access their own home and basic services that guarantee a decent lifestyle, which is why this work presents a proposal that seeks to change certain paradigms with the introduction of alternative energies, with the implementation of self-sustaining homes that can supply their consumption by significantly reducing the costs of buying electricity. On the other hand, the cost generated during construction can be reduced by using recycled plastic for the manufacture of masonry blocks, also the first results of the automation carried out inside the house are presented, whose function is to regulate the temperature. -
Research on Policy and Management of Urban Underground Space Utilization
Lijun Sun, Jiawei LengDas Kapitel geht dem globalen Trend zur Nutzung urbaner unterirdischer Räume nach, der durch den Bedarf an zusätzlichem Raum in dicht besiedelten Städten angetrieben wird. Es untersucht erfolgreiche Fälle aus Kanada, Japan, den Vereinigten Staaten und Finnland und konzentriert sich dabei auf ihre Planungsstrategien, rechtlichen Strategien und Managementsysteme. Die Analyse enthüllt die entscheidende Rolle rechtlicher Rahmenbedingungen für eine effektive Entwicklung des unterirdischen Raums und schlägt Verbesserungen für Chinas unterirdisches Raumfahrtmanagement vor. Sie betont die Bedeutung der Integration des unterirdischen Raums in städtische Masterpläne, der Klärung von Eigentumsrechten und der Einführung effizienter Managementsysteme.KI-Generiert
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AbstractAs a kind of space resource, underground space plays an increasingly meaningful role in modern urban construction. The policy and management system of urban underground space utilization is an essential guarantee for underground space construction. This paper aims to sort out the policies and management of international underground space and put forward relevant suggestions for China's underground space management. China has made some achievements in the utilization and practice of underground space. However, there is still a gap between the utilization of underground space in China and the developed countries in terms of law and management. Canada, Japan, the United States, and Finland are selected in this paper as the research scope and specific cases in the four regions are taken as the research object. Combined with specific cases, the characteristics of the four regions in underground space utilization are analyzed from three aspects: planning, regulations and policies, management system. The problems in policies and governance of urban underground space utilization in China are compared and summarized. Finally, suggestions are made for the policy formulation and management system of urban underground space in China: 1. Adhere to the concept of planning first, and integrate underground space into the overall urban planning. 2. Formulate special legislation and auxiliary legislation to clarify the ownership of underground space. 3. Establish an authoritative and efficient management system and management organization. -
A Chronological Exploration of Initiatives in an Automobile Cluster: A Case of Pithampur, Madhya Pradesh, India
Pratyoosh Madhavi, Binayak Choudhury, Ankit KumarDas Kapitel beschreibt die Entwicklung des Automobilclusters Pithampur in Madhya Pradesh, Indien, von seiner Gründung 1983 im Rahmen des Growth Centre Approach bis zu seinem aktuellen Status als bedeutendes Industriezentrum. Es geht auf die strategischen Interventionen sowohl der Zentralregierung als auch der Bundesstaaten ein, einschließlich der Einrichtung wichtiger Infrastrukturen wie des Inland Container Depot und der Entwicklung im Rahmen des Programms zur Modernisierung der integrierten Infrastruktur. Die Studie unterstreicht auch die Rolle halbstaatlicher Behörden und die Auswirkungen großer Initiativen wie des Delhi Mumbai Industrial Corridor Project. Der Wandel Pithampurs vom ländlichen Raum zu einer florierenden Industriestadt wird akribisch dokumentiert und zeigt das Wachstum des Clusters in verschiedenen Phasen und die Herausforderungen, die es bewältigt hat. Das Kapitel schließt mit einer Reflexion über die Effektivität staatlicher Initiativen und die Notwendigkeit eines hierarchischen Systems zur Überwachung der Clusterentwicklung in Indien.KI-Generiert
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AbstractIndustrial clusters are often used as a tool for economic development. The world follows two models under strategies to support industrial clusters. One is Cluster-Oriented Economic Development Plans, much followed in western countries with an intent to integrate cluster strategies into broader Economic Development Plans. The other is Cluster initiatives which are more focused and tailored for specific clusters and are majorly followed in Asian countries. In India, there are many Industrial clusters. Some have historic origins and some are developed deliberately by the government to boost economy of an undeveloped region. Depending on Cluster’s needs, the objectives of the Cluster initiatives differ for every Industrial Cluster. Pithampur, in Madhya Pradesh, the case discussed in this research paper, has been developed as an automobile hub in Central India. The development started in the year 1983 in a backward area consisting of villages with an agrarian economy. Apart from proximity to Indore which is a commercial capital of Madhya Pradesh and being logistically ahead, as is in Central India, Pithampur had nothing else as an endowed advantage. The automobile industry was chosen for development considering it to be one of the potential industries to leverage the regional economy. As Pithampur lacked basic infrastructure and had poor economies of scale to attract industries, a lot of effort has been consistently made by the state government to develop and grow it as an industrial town. Though initially, the cluster faced an unfavourable industrial scenario, this cluster survived three and a half decades and has attained a good status as an automobile manufacturing hub in India. Pithampur has seen a complete transformation from agriculture to an industrial economy. The objective of this research is to study the chronological development of Pithampur Automobile Cluster since its initiation, taking into account the different initiatives taken at national and state levels which have contributed directly and indirectly in development of the cluster. The methodology relies on extracting evidences from archival records and expert opinion surveys. This study documents evolution of an automobile cluster in a location that was initially unsuitable for industrial development. -
Implementation and Evaluation of a MLaaS for Document Classification with Continuous Deep Learning Models
Franz Frederik Walter Viktor Walter-TscharfDas Kapitel befasst sich mit der Implementierung und Evaluierung eines Machine Learning as a Service (MLaaS) zur Klassifizierung von Dokumenten mittels kontinuierlicher Deep-Learning-Modelle. Es hebt die Integration von Benutzerfeedback durch aktives Lernen hervor, um die Leistung dieser Modelle zu steigern. Die Forschung konzentriert sich auf die Verwendung einer MLaaS-Architektur mit mehreren Client-API-Anfragen, öffentlich zugänglichen Diensten und privaten Backend-Diensten. Die Studie umfasst auch eine detaillierte Bewertung des Nutzenfeedbacks und der kontinuierlichen Erweiterung von Deep-Learning-Modellen durch ein Experiment mit einem entwickelten Prototyp. Die Ergebnisse zeigen, dass Modelle, die um Benutzerfeedback erweitert wurden, eine verbesserte Verallgemeinerbarkeit und Genauigkeit bei der Dokumentenerkennung aufweisen.KI-Generiert
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AbstractThis paper indicates an approach of a continuous training pipeline to enhance deep learning models and assessing their feasibility based on an evaluation. The purpose of this research is to analyze the quality effect of a continuously learning neural network algorithm for document classification by taking user feedback into account. The hypothesis implies that user feedback through active learning increases the precision and thus makes the process of document classification more efficient. For this purpose, based on a utility analysis, the available technologies are identified, and necessary ones are selected for designing a software concept. TensorFlow as a deep learning framework, Tesseract as an OCR engine, and Apache Airflow for the life cycle management and for orchestrating the elements for the continuous training pipeline are used. This implementation of a machine learning as a service prototype allows for exploration into the synergistic effect between the use of active learning, in the form of user feedback, and the quality of document classification achieved by deep learning. In an experiment, the implemented service is used to analyze the models behavior based on three different states. This includes synthetic data and active learning in the form of user feedback through data from data augmentation and simulated realistic data. The result shows that active learning enhanced models indicate a higher accuracy than artificially generated models. The evaluation experiment confirms the hypothesis that user feedback with continuously learning models perform better in terms of generalizing within the document classification. In conclusion, the paper demonstrates the technical requirements for implementing a machine learning as a service and affirms that the use of active learning can be integrated into existing industrial systems. -
Reflections on New Urbanism at the COVID-19 Pandemic Background—Urban Health Research
Junyu Hu, Xinyi HuDieses Kapitel vertieft die Prinzipien des New Urbanism und ihre Auswirkungen auf die städtische Gesundheit, insbesondere im Lichte der COVID-19-Pandemie. Es beginnt damit, die Ursprünge des New Urbanism und seine Reaktion auf den Suburbanisierungstrend nach dem Zweiten Weltkrieg nachzuzeichnen. Das Kapitel untersucht dann den Einfluss des New Urbanism auf die städtische Gesundheit von verschiedenen räumlichen Skalen aus, einschließlich der gesamten Stadtplanung, Bezirke, öffentliche Freiräume und Gebäude innerhalb der Bezirke. Es zeigt auf, wie New Urbanism die Gehbarkeit fördert, die Abhängigkeit von privaten Autos verringert und die geistige und körperliche Gesundheit der Bewohner verbessert. Die COVID-19-Pandemie hat die Stadtplanung vor neue Herausforderungen gestellt, und das Kapitel reflektiert, ob die Prinzipien des New Urbanism in diesem Zusammenhang noch anwendbar sind. Er schlägt Verbesserungen zur Verbesserung der städtischen Gesundheit und der Widerstandsfähigkeit gegen Pandemien vor, wie etwa die Verbesserung des Zugangs zu öffentlichen Freiräumen und die Neugestaltung von Gebäuden, um den Anforderungen an die Pandemievorsorge gerecht zu werden. Das Kapitel schließt mit einer Fallstudie, die zeigt, wie die Prinzipien des New Urbanism angewandt werden können, um öffentliche Räume zu schaffen, die ein gesundes Leben und die Pandemiebekämpfung fördern. Dieses Kapitel ist ein Pflichtlektüre für Fachleute, die sich für die Schnittmenge von Stadtplanung, Architektur und öffentlicher Gesundheit interessieren und wertvolle Einsichten und praktische Lösungen für die Stadtentwicklung nach einer Pandemie bieten.KI-Generiert
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AbstractThe theory of New Urbanism, which promotes high-density, mixed zoning, and high walkable communities, has had a profound influence on the design of many cities globally and played a certain positive role in urban health. However, under the current COVID-19 pandemic, this theory faces new challenges. This paper aims to analyze the influence of New Urbanism on urban health from different spacial scales and reflect on whether these design methods still apply to the post-pandemic era. A series of recommendations for urban systems at different levels are proposed for further improving health of cities and residents. A real-world scenario-based design case is used to demonstrate ideas for optimizing public spaces in the districts. This paper is expected to provide ideas for future urban development and renewal design leading to a healthier and more sustainable city. -
Additive Formwork: Examining Design, Fabrication Space and Resolution for Bespoke Concrete Elements
Roberto Naboni, Luca BreseghelloDas Kapitel "Additive Schalung: Prüfung von Design, Fertigungsraum und Auflösung maßgeschneiderter Betonelemente" geht dem Potenzial der additiven Fertigung (AM) nach, den Betonbau zu revolutionieren. Sie adressiert die Notwendigkeit flexiblerer, materialeffizienterer und leistungsfähigerer Produktionsmethoden, angetrieben von dem Wunsch, Kohlenstoffemissionen und Materialverbrauch zu reduzieren. Die Forschung konzentriert sich auf den Einsatz von Fused Deposition Modelling (FDM) 3D-Druck zur Herstellung von Schalungen für hochauflösende Betonelemente, um der Gestaltungsfreiheit zeitgenössischer Modellierwerkzeuge gerecht zu werden. Die Studie umfasst einen integrierten Design-to-Manufacturing-Workflow, der Computermodellierung, digitale Werkzeuge, 3D-Druck von Schalungen und Betonguss umfasst. Acht einzigartige Betonplatten wurden entworfen und hergestellt, um die Flexibilität und Präzision des AM-Ansatzes zu testen. Die Ergebnisse unterstreichen die erreichbare geometrische Komplexität, einschließlich variabler Krümmung und Dicke, sowie die erfolgreiche Wiederverwendung der Schalungen. Das Kapitel schließt mit der Betonung der Machbarkeit der Herstellungsmethode und ihres Potenzials für zukünftige Anwendungen in der Bauindustrie.KI-Generiert
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AbstractIn the era when the construction industry urges a paradigm shift towards more sustainable and efficient building solutions, the paper describes the design scenarios opened by 3D printed reusable formworks in the production of bespoke building scale concrete elements as a solution to the formal and technical limitations of the conventional manufacturing processes. Combining the latest advances in computational design and Fused Deposition Modelling (FDM) 3D printing technology, the paper presents and discusses an exploration and assessment of the higher design freedom given by the use of Additive Formwork for architecture through an experimental setup, where the design and fabrication of a series of morphologically diverse concrete panels were carried out. As a method of assessing the geometric freedom enabled by the employed fabrication technology, it is presented as an explorative design strategy that translates into multiple outputs with distinct and complementary features within the manufacturing process's characteristics high-precision control over section, curvature, inclination and detailing. Through an analysis of the digital models’ geometric features and an assessment of the precision of the manufactured artefacts, the results prove that combining FDM 3D Printing and concrete is a viable fabrication technique for bespoke elements, opening to unexplored aesthetics and design solutions that can potentially improve structural and material efficiency of concrete construction. -
Ceiling Sound Reflectors to Optimize Acoustic Performance Using Parametric Tools
Doris A. Chi Pool, Jaqueline S. McNamara Trujillo, Edwin González MezaDas Kapitel befasst sich mit der Entwicklung der architektonischen Akustik von traditionellen Methoden zu digitalen Simulationen und hebt die Vorteile von Computermodellen in Bezug auf Kosten- und Zeiteffizienz hervor. Es konzentriert sich auf parametrische computergestützte Modellierungstechniken, die es Maschinen ermöglichen, die akustische Leistung durch computergestützte Suchen zu optimieren. Der Autor diskutiert verschiedene Optimierungsalgorithmen und deren Anwendungen im akustischen Design und betont die Bedeutung der Integration von Klang und Geometrie in Architektursoftware. Die Fallstudie eines Auditoriums in Mexiko veranschaulicht die praktische Anwendung dieser Techniken und zeigt, wie parametrische Werkzeuge und akustische Simulationen die Kennzahlen der Schallleistung wie Nachhallzeit, Schalldruckpegel und Schallklarheit verbessern können. Der im Kapitel vorgeschlagene Workflow bietet einen optimierten Ansatz zur Optimierung des akustischen Designs und ist daher eine wertvolle Ressource für Fachleute auf diesem Gebiet.KI-Generiert
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AbstractThis paper aims to integrate acoustic simulations and parametric geometry modelling into the design process of architectural acoustic design. An existing conference room of 226 m3 was selected as the case study. Different geometries of sound reflectors were mounted under the ceiling, to be tested and compared in order to identify the best acoustical performance. With this purpose, a methodology consisting of three main steps was developed. First, the room was digitally modelled, and the geometry of the reflectors was parameterized through Snail and Silvereye—flat and curved surfaces were evaluated, along with different materials of the sound reflectors. The fitness function was to maximize the reflections falling into the seating area. Once the optimized geometries were identified, namely those that get the most number of reflections falling into the analysis surface, acoustic simulations were run with Pachyderm. Sound pressure level, reverberation time, and clarity sound were the indicators used for profound comparisons. Results showed a significant improvement in the acoustic performance of the auditorium from the current state to the optimized geometries. This methodology could be helpful to provide architects with acoustic feedback during the initial stages of building design and to improve the acoustic performance in their projects.
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Correction to: Application of Virtual Reality to Enhance the Interpretation Dong Ho Folk Paintings in Museums of Fine Arts in Ho Chi Minh City
Ngoc Quynh Giao Pham, Minh Hieu Nguyen, Trieu Hoang Anh Le, Daniel Edem Adzovie, Petr StanickyDieses Kapitel untersucht das transformative Potenzial der Virtuellen Realität (VR) bei der Verbesserung der Interpretation von Dong-Ho-Volksmalereien in Museen für Bildende Kunst in Ho-Chi-Minh-Stadt. Durch die Integration der VR-Technologie können Museen ihren Besuchern ein immersives und interaktives Erlebnis bieten, das über traditionelle Sehmethoden hinausgeht. Das Kapitel beleuchtet die Vorteile von VR bei der Bereitstellung detaillierter kontextbezogener Informationen, virtueller Restaurierung beschädigter Gemälde und interaktivem Storytelling, das die Kunst zum Leben erweckt. Außerdem werden die Herausforderungen und Überlegungen bei der Einführung der VR-Technologie im Museumsumfeld erörtert, einschließlich technischer Anforderungen, der Gestaltung der Nutzererfahrung und der Notwendigkeit fortlaufender Evaluierung und Verbesserung. Anhand von Fallstudien und praktischen Beispielen zeigt das Kapitel, wie VR als wirksames Instrument für Bildung, Engagement und Bewahrung des kulturellen Erbes dienen kann.KI-Generiert
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- Titel
- Advances in Architecture, Engineering and Technology
- Herausgegeben von
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Haşim Altan
Samad Sepasgozar
Abdullateef Olanrewaju
Francisco José García Peñalvo
Alessandro Gaetano Severino
Tiko Iyamu
Ju Hyun Lee
- Copyright-Jahr
- 2022
- Electronic ISBN
- 978-3-031-11232-4
- Print ISBN
- 978-3-031-11231-7
- DOI
- https://doi.org/10.1007/978-3-031-11232-4
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