Proceedings of the 4th International Civil Engineering and Architecture Conference
CEAC 2024, 15–17 March, Seoul, South Korea
- 2025
- Buch
- Herausgegeben von
- Marco Casini
- Buchreihe
- Lecture Notes in Civil Engineering
- Verlag
- Springer Nature Singapore
Über dieses Buch
Dieses Buch versammelt die wissenschaftlichen Arbeiten, die während der "2024 The 4th International Civil Engineering and Architecture Conference" im März 2024 in Seoul, Südkorea, präsentiert wurden, mit dem Ziel, die neuesten Fortschritte in der theoretischen und angewandten Forschung in den Bereichen Architektur, Ingenieurwesen und Bauwesen (AEC) aufzuzeigen. Das Buch gliedert sich in vier Hauptteile, nämlich (1) nachhaltige Stadtplanung und Architektur; (2) architektonisches und ökologisches Design; (3) gebaute Umweltmaterialien und Bautechnologie; und (4) Bauingenieurwesen und Baumanagement. Das Ziel des Buches ist es, den Lesern einen Überblick über die laufende Transformation der AEC-Branche zu geben und eine gründliche Untersuchung der sich abzeichnenden Trends in den Bereichen Green Building Design, Bau und Betrieb vorzulegen.
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Über dieses Buch
This book collects the scientific proceedings presented during the “2024 The 4th International Civil Engineering and Architecture Conference” held in Seoul, South Korea, in March 2024 with the aim of showing the latest advancements in theoretical and applied research in the architecture, engineering, and construction sector (AEC). The book is organized into four main parts, namely (1) sustainable urban planning and architecture; (2) architectural and environmental design; (3) built environment materials and construction technology; and (4) civil engineering and construction management. The goal of the book is to provide readers with an overview of the ongoing transformation of the AEC industry presenting a thorough investigation of the emerging trends in the fields of green building design, construction, and operation.
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Inhaltsverzeichnis
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Preparation and Properties of Advanced Building Materials
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Frontmatter
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Influence of Recycled Concrete and Ground Glass on the Compressive Strength of Concrete at 7 and 28 days
Jaime Cordova, Marcell Quispe, Malena SerranoDas Kapitel geht den ökologischen Herausforderungen durch Bau- und Abbruchabfälle (CDW) nach und schlägt das Recycling von CDW für die neue Betonproduktion als praktikable Lösung vor. Sie konzentriert sich auf die Auswirkungen der Einbindung von Recyclingbeton und geschliffenem Glas auf die Druckfestigkeit von Beton nach 7 und 28 Tagen. Durch eine Reihe experimenteller Tests wird untersucht, wie diese recycelten Materialien die Betonfestigkeit beeinflussen, was wertvolle Erkenntnisse zur vorhandenen Literatur beiträgt. Die Forschung unterstreicht das Potenzial recycelter Materialien bei der Verbesserung nachhaltiger und effizienter Baupraktiken und liefert zugleich praktische Richtlinien für ihre optimale Verwendung in nichtstrukturellen Elementen.KI-Generiert
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AbstractThe main objective of the article is to assess the influence of using recycled aggregates on the compressive strength of concrete (f'c = 175 kg/cm2) at the age of 7 and 28 days. Specifically, the study focuses on the partial replacement of natural coarse and fine aggregates with recycled counterparts. To achieve this, recycled concrete from the demolition of columns in Villa el Salvador, Lima—Peru, was utilized as a substitute for the natural coarse aggregate. Additionally, ground glass sourced from glass shops in the Center of Lima was employed as a substitute for the natural fine aggregate. Three mixtures were designed following the ACI method: CC, representing conventional concrete; D1, denoting concrete with a 30% substitution (20% recycled concrete and 10% ground glass); and D2, indicating concrete with a 50% substitution (30% recycled concrete and 20% ground glass). Subsequent to the formulation of these mixtures, quality verification tests were conducted on the fresh concrete, and cylindrical specimens measuring 10 × 20 cm were created for sampling. After 7 days of curing, the specimens underwent compression tests, revealing strengths exceeding 65% of the design strength and after 28 days, strengths greater than 100% of the design strength. -
Enhancing Geotechnical Properties in Subgrade Layers Through Rice Husk Ash: A Sustainable Paradigm for Ground Improvement
Abdelmageed Atef, Zakaria HossainDieses Kapitel befasst sich mit der innovativen Anwendung von Reisschalen-Asche (RHA) als nachhaltiges Material zur Verbesserung der geotechnischen Eigenschaften von Untergrundschichten. Die Studie konzentriert sich auf die pozzolanische Aktivität von RHA, die mit freiem Calciumhydroxid zu Verbindungen wie Calciumsilikathydrat reagiert und so die Festigkeit und Haltbarkeit des Bodens deutlich verbessert. Durch umfangreiche experimentelle Tests, einschließlich dreiachsiger Kompressionstests, werden die Auswirkungen von RHA und Zement auf die Scherfestigkeit und den inneren Reibungswinkel von Untergrundschichten untersucht. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Einbeziehung von RHA und Zement insbesondere in zweischichtigen Proben zu erheblichen Verbesserungen der abweichenden Spannungs- und Scherfestigkeitsparameter führen kann. Das Kapitel beleuchtet auch die ökologischen Vorteile der Nutzung von RHA, einem reichlich vorhandenen Nebenprodukt der Reismühlindustrie, und sein Potenzial, zu nachhaltigen Baupraktiken beizutragen. Durch die Präsentation umfassender Daten und Erkenntnisse bietet das Kapitel wertvolle Hinweise für Fachleute, die kostengünstige und umweltfreundliche Bodenverbesserungslösungen suchen.KI-Generiert
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AbstractDeveloping robust and stable infrastructure in areas with weak and expansive soils requires creative approaches to improving the subgrade layer. This study aims to determine whether using rice husk ash (RHA) as an environmentally friendly soil stabilizer is feasible. RHA has been shown to have ground improvement potential in recent investigations. An experimental investigation was carried out to support this novel building material's soil stability and geotechnical qualities. To comprehend the impacts of RHA on the geotechnical parameters of subgrade layers, considering different curing periods, sixteen specimen combinations of weak expansive soils with clearly defined subgrade layers of soil-RHA-cement were examined. Each subgrade's admixtures were made by combining soil with 2, 4, 6% RHA, 2, 4, and 6% cement. Three subgrade layers were used: upper, bottom, and subgrade double layers. Our work presents a novel method considering upper, bottom, and double subgrade layers with low cement dosage. We performed SEM (Scanning Electron Microscopy) and EDS (Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy) investigations and mechanical testing to fully comprehend the stabilized soils’ microstructural and elemental composition characteristics. The link between shear stress, shear displacement, cohesiveness, and internal friction angle was thoroughly examined. The test results showed significant shear strength development for every subgrade layer. The present study adds to the current investigation of sustainable ground improvement techniques by highlighting the possible benefits of RHA-infused subgrade. -
Evaluation of the Permeability of Concrete with the Addition of Glass Powder
Castillo Prado Josias Mikhail, Gomero Tello José Sandro, Morales Galiano Nayda SusanaDas Kapitel befasst sich mit der Verwendung von Glaspulver als Ersatz für Sand in Betonmischungen und hebt sein Potenzial zur Verbesserung der Betoneigenschaften und zur Verringerung der Umweltauswirkungen hervor. Es untersucht die Auswirkungen von Glaspulver auf die Durchlässigkeit und Haltbarkeit von Beton, insbesondere unter feuchten und salzhaltigen Bedingungen, die in städtischen Gebieten wie der Metropolregion Lima vorherrschen. Die Studie vergleicht auch die Leistungsfähigkeit von Beton mit Glaspulver mit herkömmlichem Beton und liefert wertvolle Erkenntnisse über den optimalen Anteil an Ersatzteilen, um bessere Abdichtungseigenschaften zu erzielen. Darüber hinaus werden in diesem Kapitel die ökologischen Vorteile des Einsatzes von Glaspulver in Beton diskutiert, wie die Verringerung der Nachfrage nach natürlichem Sand und die Verringerung von Abfallentsorgungsfragen.KI-Generiert
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AbstractThe article presents the usefulness of implementing the use of recycled glass powder, after having carried out the permeability test, evaluated at the age of 28 days. This with the purpose of seeking a sustainable and low-cost alternative to improve the durability of concrete exposed to humid climates compared to conventional concrete. The influence of pulverized glass shows a positive impact on the mechanical properties of the concrete at the age of 28 days, through the permeability test. In a comparative study it is shown that adding glass powder produces workable samples obtained according to the slump test. On the one hand, being in a humid climate, water infiltration was measured due to the humidity of the concrete. For this purpose, the permeability test was carried out following what is described in the American standard ASTM C107. On the other hand, it was analyzed that powdered glass can improve the properties of concrete, since it has a positive contribution to the properties analyzed and achieving a waterproof concrete with a dosage of VP05. This brings benefits in the construction sector not only in improving the properties of concrete, but also in making more sustainable concretes. -
Investigation of the Strength and Deformation Properties of Concrete Under Low-Cycle Loads
Kholjigit Kuldashev, Shavkat Buriboev, Abdusami KuzibaevDas Kapitel befasst sich mit dem wenig erforschten Bereich der Festigkeits- und Verformungseigenschaften von Beton unter statischen Lasten mit geringem Zyklus, wie sie in Bauwerken wie Bunkern, Silos und Lagerhallen üblich sind. Durch sorgfältige experimentelle Studien zeigen die Autoren signifikante Verringerungen der prismatischen Festigkeit und des Elastizitätsmoduls von Beton, der solchen Belastungen ausgesetzt ist. Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit dynamischer Ansätze in Strukturberechnungen, die die nuancierten Auswirkungen zyklischer Belastungen berücksichtigen. Die Forschung führt auch mathematische Modelle ein, um konkretes Verhalten unter unterschiedlichen Belastungsbedingungen vorherzusagen, was zu genaueren und zuverlässigeren bautechnischen Praktiken beiträgt.KI-Generiert
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AbstractThe study investigates the impact of low-cycle static loads on the strength and deformation properties of concrete through experimental analysis. Emulating conditions akin to operational loads, various low-cycle loading modes were employed to discern their distinct effects on prismatic strength (Rb), initial modulus of elasticity (Eb), and overall deformations of concrete. Results indicate a discernible reduction in prismatic strength, averaging between 6 and 9%, and a corresponding decrease of 11–15% in the modulus of elasticity relative to the initial loading cycle. Concurrently, both total and permanent deformations of concrete exhibit an increase ranging from 1.24 to 1.29 times. The study introduces pertinent dependencies that elucidate the influence of loading characteristics (η) on the reduction of prismatic strength (Rb) and the initial modulus of elasticity (Eb). These findings offer valuable insights into the material behavior of concrete under low-cycle static loads, with implications for the structural performance and longevity of concrete elements subjected to similar loading conditions. -
Evolution of Adhesion Deterioration Between Rendering Mortar and Concrete Under Thermal Fatigue Test
Peiyi ZhangDas Kapitel vertieft sich in die kritische Frage der Verschlechterung von Fassadenverkleidungen und unterstreicht die Bedeutung des Verständnisses von Haftungsversagensmechanismen. Es wird eine detaillierte experimentelle Methodik vorgestellt, die thermische Ermüdungsprüfungen verwendet, um reale Bedingungen zu simulieren und die Haltbarkeit von Mörtel-Beton-Haftungssystemen zu beurteilen. Die Studie verwendet sowohl zerstörerische als auch zerstörungsfreie Prüfmethoden, einschließlich direkter Schertests und faseroptischer Sensoren, um die Entwicklung des Debondings zu überwachen. Die Ergebnisse zeigen einen "S-förmigen" Pfad der Verringerung der Anleihenstärke, wobei kritische Wendepunkte auf ein rasches Fortschreiten der Debondierung hindeuten. Der Einsatz einer kontinuierlichen Dehnungsüberwachung bietet einen neuartigen Ansatz zur Vorhersage und Abmilderung von Fassadenschäden und betont die Bedeutung rechtzeitiger Eingriffe in Instandhaltungsstrategien. Das Kapitel schließt mit der Betonung der Notwendigkeit fortgeschrittener Überwachungstechniken zur Verbesserung der Sicherheit bei der Instandhaltung von Gebäuden.KI-Generiert
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AbstractDebonding stands as the most severe form of deterioration in facade cladding systems. Accurately understanding its evolution path is paramount for effective maintenance strategies. This study examines the debonding evolution of mortar-concrete adhesion systems under thermal loading, combining periodic bond strength tests and continuous strain monitoring. Results reveal an “S-shaped” decay in degradation paths, delineated into stages of degradation, stagnation, and further degradation. Debonding progression is characterized by instability, with damage accumulating before a threshold, followed by propagating rapidly. Monitoring strain behavior captures the transition of adhesion from healthy to damage stages, with adhesion failure evident in the loss of movement followability. -
Optimizing Concrete Performance: Investigation on Thermal and Moisture Enhancement by Applying a Bio-Based Layer to the Geometrical Concrete Panel
Rewaa Mahrous, Emanuela Giancola, Ahmed Osman, Takashi Asawa, Hatem MahmoudDas Kapitel untersucht die Verbesserung der Betonleistung durch das Auftragen einer biobasierten Schicht auf geometrische Betonplatten. Es geht um das Konzept der Bioempfänglichkeit, wo winzige Moose und Mikroorganismen auf steinigen Oberflächen wachsen, und wie man diese nutzen kann, um die Wärme- und Feuchtigkeitseigenschaften von Beton zu verbessern. Die Studie konzentriert sich auf die Entwicklung von Modulen, die Feuchtigkeit speichern, was für das Wachstum von Moos unverzichtbar ist, und bewertet die Wärmeleitfähigkeit dieser Module. Durch den Zusatz einer biobasierten Schicht sollen die Verdunstung verbessert, der Wärmeübergang verringert und die Wärmeinseleffekte in den Städten verringert werden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Muster mit tieferen, vertieften Regionen und Mikrorillen mehr Wasser zurückhalten und die Zugabe der biobasierten Schicht die Wärmeleistung signifikant verbessert. Das Kapitel schließt mit der Empfehlung, die thermischen Eigenschaften von Betonprodukten in der Bauindustrie durch die Verwendung von Selbstschattierungen und Oberflächengeometrien zu verbessern.KI-Generiert
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AbstractBuilding envelopes—especially roofs and facades—have been found to be the primary elements influencing a building's energy efficiency and thermal performance. Since it increases the façade's shaded area, using surface geometry as a design variable could be crucial to the structure's thermal specifications. This would increase the shaded areas by, accordingly, reducing the amount of heat that is stored and transferred into interior spaces. Six geometrical patterns were created using an experimental method based on a review of the literature in order to test the viability of the surface geometry. It found that the presence of alcove spaces deeper and against flow obstructions caused the most water holding for their deepest grooves and greater obstruction to the linear flow channel than other panels. The best thermally performed patterns among the six patterned samples, have been intensely measured thermally by measuring the thermal conductivity and taking thermal images in various weather conditions after adding bio-based layer to their outer surface. The study found that adding a bio-based layer could also lower the average surface temperature of the panel by 4°. This would be checked by the thermal performance evaluation in terms of keeping moisture in the samples and lowering the amount of heat that was stored and transferred. -
The Effect of Coarse Fiber on Long-Term Compression of Tropical Fibrous Peat in Indonesia
Ayu Prativi, Noor Endah MochtarDas Kapitel befasst sich mit dem komplexen Kompressionsverhalten von tropischem Fasertorf, das durch das Vorhandensein von groben Fasern beeinflusst wird. Er diskutiert die unterschiedlichen kurz- und langfristigen Kompressionseigenschaften, die Herausforderungen bei der Vorhersage dieser Verhaltensweisen anhand konventioneller Modelle und schlägt ein angepasstes Modell vor, um die langfristige Kompression tropischen Fasertorfs präzise vorherzusagen. Die Studie betont den signifikanten Einfluss des Grobfasergehalts auf die Geschwindigkeit der Sekundärverdichtung, die für die langfristige Stabilität von Strukturen auf solchen Böden entscheidend ist. Die Ergebnisse bieten wertvolle Erkenntnisse für Fachleute, die sich mit Torfböden in tropischen Klimazonen, insbesondere in Indonesien, befassen.KI-Generiert
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AbstractPeat is organic soil composed of fragmented and decomposed plant materials. This soil has a short period of primary compression and followed by significant secondary compression. However, a comprehensive study about the long-term compression behavior of peat is still limited, especially for tropical fibrous peat. Tropical fibrous peat generally consists of stems, roots, and leaves from woody plants. Stem has a high contained of lignin, hence more difficult to decompose and stiffer than other parts of woody plants. Thus, pieces of the stem are often found as the main component of coarse fiber on tropical fibrous peat. The aim of this study is to assess the effect of coarse fiber content increment on the long-term compression behavior of tropical fibrous peat in Indonesia. Peat samples were taken from Palangkaraya (Central Kalimantan), Kampar (Riau), and Serdang Bedagai (North Sumatra). A one-dimensional consolidation test was conducted by using the increment loading method. The result shows that Central Kalimantan, Riau, and North Sumatra peat studied has coarse fiber content of 17.35%, 7.11%, and 54.40%, respectively. The long-term compression curve of Central Kalimantan peat exhibits an S-shape (typical of clay). While the shape tends to deviate to be straight line for peat from Riau and North Sumatra. The amount of coarse fiber influences the rate of secondary compression value significantly in the last load increment (100–200 kPa). -
Effect of Elevated Temperature on the Residual Strength of Chemically Activated Binder Concrete
Virendra Kumar, Rajani Kant Upadhyay, K. K. SharmaDas Kapitel untersucht die Auswirkungen hoher Temperaturen auf die Restfestigkeit von chemisch aktiviertem Bindemittel (CAB) -Beton, einer nachhaltigen Alternative zu Portland-Zementbeton. Er geht der mikroskopischen Charakterisierung und Leistungsfähigkeit von CAB-Beton nach und hebt die Unterschiede bei der mechanischen Festigkeit zwischen alkaliaktivierter Flugasche (AAF) und alkaliaktiviertem Schlacke (AAS) Beton hervor. Die Studie untersucht den Verfall von CAB-Beton bei verschiedenen Temperaturen, darunter 100 ° C, 200 ° C, 400 ° C, 600 ° C und 800 ° C, und vergleicht die verbleibenden Druck-, Spaltzug- und Biegefestigkeiten. Die Ergebnisse zeigen, dass CAB-Beton bei niedrigeren Temperaturen zwar eine erhöhte Festigkeit aufweist, aber bei höheren Temperaturen einen erheblichen Festigkeitsverlust aufweist, wobei die Druck- und Spaltzugfestigkeit bei 800 ° C um 85-90% abnimmt. Das Kapitel behandelt auch die Bildung von thermischen Rissen und die Veränderung der Oberflächenfarbe von CAB-Betonproben bei unterschiedlichen Temperaturen. Insgesamt liefert die Forschung wertvolle Einsichten in die thermischen und mechanischen Eigenschaften von CAB-Beton, was ihn zu einer entscheidenden Ressource für Fachleute macht, die das Verhalten dieses innovativen Materials unter extremen Bedingungen verstehen wollen.KI-Generiert
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AbstractIt is acknowledged that chemically-activated binder (CAB) concrete is a revolutionary, environmentally friendly alternative to Portland cement concrete that exhibits superior mechanical and thermal properties. Chemically activated binder concrete is a promising sustainable construction material to replace Portland cement concrete. The CAB binder is composed of 85% ground granulated blast furnace slag (GGBFS) and 15% chemical activator. The GGBFS is non-metallic by-product produced during metal extraction process of iron industries. In this paper, mix design for different grades of standard strength concrete viz. M30, M35, M40, M45, M50 have been done using 20% Alccofine and 80% CAB. Concrete specimens of different types like cube, cylinder and prism have been cast at different age of maturity. In this paper CAB concrete is exposed at different temperatures viz. ambient temperature (27 °C), 200 °C, 400 °C, 600 °C, 800 °C and then residual strength properties of the CAB concrete are evaluated.
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Urban Planning and Municipal Infrastructure Engineering
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Frontmatter
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The Hygienist Paradigm in Urban Architecture: Analyzing the Impact of London's Post-1666 Morphological Transformation on Disease Propagation Reduction
Raquel Vianna Duarte Cardoso, João Santos Gago, Juliane FreireDieses Kapitel untersucht die tiefgreifenden Auswirkungen des Großen Feuers von London im Jahr 1666 auf die städtische Morphologie der Stadt und ihre nachfolgenden Auswirkungen auf die Ausbreitung von Krankheiten. Darin wird analysiert, wie der Wiederaufbau nach dem Brand unter der Leitung von Architekten wie Christopher Wren darauf abzielte, die Brandgefahren zu verringern und die öffentliche Gesundheit durch breitere Straßen und regulierte Bauten zu verbessern. Die Studie untersucht auch die langfristigen Auswirkungen dieser Veränderungen und zeigt auf, wie sie die Grundlagen für die zukünftige Widerstandsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit der Städte angesichts sich entwickelnder gesundheitlicher Herausforderungen schufen. Durch den Vergleich der urbanen Transformation Londons mit anderen historischen Interventionen wie denen in Paris und Lissabon bietet das Kapitel Einblicke in das komplexe Zusammenspiel zwischen Stadtplanung und öffentlicher Gesundheit. Sie unterstreicht die Bedeutung des historischen Kontextes für das Verständnis zeitgenössischer Strategien zur urbanen Widerstandsfähigkeit und macht sie zu einer fesselnden Lektüre für diejenigen, die sich für die Schnittmenge von Stadtgeschichte, Epidemiologie und öffentlicher Gesundheit interessieren.KI-Generiert
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AbstractThis paper delves into the intricate relationship between the history of epidemics and urban development, exploring their profound influence on economic, social, medical, demographic, and architectural aspects of cities. Focusing on post-1666 London, devastated by a major fire followed by a meticulous reconstruction, this study investigates the consequential morphological changes in the city. Specifically, we aim to comprehend the role of this urban transformation in mitigating the bubonic plague epidemics prevalent during that era. By examining historical records and architectural adaptations, the article seeks to elucidate how the reconstructed city contributed to the reduction of disease transmission and to enhance it resilience. Furthermore, the analysis explores the lasting impact of this reconstruction on epidemic patterns. This research provides valuable insights into the symbiotic relationship between urban planning and public health, offering a historical perspective that contributes to contemporary discussions on resilient city development in the face of health challenges. -
Proposal to Reduce Transfer Time Through a Multimodal Interconnection Model
Oscar Gianfranco Ramos Illaconza, Jeanpaul Vladimir Cotos Caldas, Omar Jesus Lazo BenzaDieses Kapitel befasst sich mit der kritischen Frage der Umsteigezeit in den öffentlichen Verkehrssystemen, wobei der Schwerpunkt auf der Verbindung zwischen der Linie Amarilla und der Linie 1 der U-Bahn Lima in Peru liegt. Er hebt die aktuellen Ineffizienzen und Sicherheitsbedenken der Nutzer hervor, die zwischen diesen Systemen umsteigen, wobei besonderes Gewicht auf die fehlende Infrastruktur gelegt wird, die diese Transfers unterstützt. Die Studie stellt ein innovatives multimodales Verbindungsmodell vor, das die Übertragungszeiten deutlich verringert und die Sicherheit der Nutzer erhöht. Durch umfangreiche Felddatensammlung und fortschrittliche Simulationswerkzeuge zeigt das vorgeschlagene Modell erhebliche Zeitersparnisse und eine verbesserte Nutzererfahrung. Die Forschungsergebnisse unterstreichen auch die Bedeutung der Berücksichtigung von Nutzerverhalten und Sicherheitsindikatoren bei der zukünftigen Verkehrsplanung und Infrastrukturentwicklung.KI-Generiert
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AbstractTransferring commuters on Atocongo (Lima, Perú), between Linea Amarilla (buses) and Line 1 of the Lima Metro (subway) shows various challenges. Commuters have to board the buses on the street, after crossing crowded roads, there are also interruptions like street vendors, crowded sidewalks, and lack of traffic signals at crosswalks. The transfer time is not optimized and the actios is not safe for commuters. This research proposes a multimodal interconnection that reduces transfer time and leads users directly between both transportation systems, on both routes: From Santiago de Surco (SS) and San Juan de Miraflores (SJM). The transfer time was obtained (current situation) and a model was developed with the interconnection infrastructure of both transport systems (proposed situation). From the comparison of both situations, it was obtained that the times were reduced, for the route from SS 49.87% and for the route from SJM 28.87%. It is concluded that the proposed model manages to reduce the user's transfering time. -
Green Spatial Layout in High-Density Cities: A Sustainable Approach
Siyuan Pang, Feng ZhangDas Kapitel geht der kritischen Frage der Gestaltung von Grünflächen in dicht besiedelten Städten nach, die durch den globalen Trend der Urbanisierung und die sich daraus ergebenden ökologischen Herausforderungen angetrieben wird. Sie unterstreicht die Bedeutung von Grünflächen als ökologische Infrastruktur und untersucht verschiedene Strategien zu ihrer Erweiterung und Optimierung. Die Halbinsel Macau dient als Fallstudie, die die Herausforderungen und potenziellen Lösungen für eine nachhaltige Grünraumentwicklung in dicht besiedelten städtischen Gebieten aufzeigt. Der Forschungsbericht umfasst fünf unterschiedliche Richtungen in der Grünraumbegrünung, darunter innovative Begrünungskonzepte, landschaftsökologische Ansätze, effektive Planungsprozesse, Einwohnerbeteiligung und alternative Begrünungsstrategien. Das Kapitel diskutiert auch die einzigartigen Merkmale der Macau-Halbinsel, wie ihre hohe Bevölkerungsdichte und fragmentierten Grünflächen, und schlägt nachhaltige Ansätze zur Lösung dieser Probleme vor. Zu diesen Ansätzen gehören die Verbesserung der regionalen Vernetzung, die Verbesserung der Serviceabdeckung und die Umsetzung mikrogrüner Erweiterungen und dreidimensionaler Grünflächen. Die Schlussfolgerung stellt ein Modell für die Planung und Gestaltung von Grünflächen in dicht besiedelten Städten dar und betont die Rolle von Mikro-Grünflächen und akribischer Planung bei der Erreichung einer nachhaltigen Stadtentwicklung.KI-Generiert
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AbstractWith the continuous improvement of urban development in China, there is an urgent need to explore a new model for urban management. Big data reveals that in the current era of urban densification, the availability of land resources for green construction is extremely limited. Achieving sustainable development of green spaces and ecological areas in high-density cities, while addressing the scarcity of land and residents’ demand for green spaces, has become a crucial challenge in contemporary urban development. This study focuses on the Macau Peninsula as a representative high-density urban area and systematically examines patterns for creating urban green spaces. It identifies desirable characteristics and proposes viable strategies for green space creation, taking into account the current construction status and development vision of the Macau Peninsula. These strategies include regional connectivity, comprehensive service coverage, seamless integration, micro-green expansion, and three-dimensional greening. -
A Review of Strategies of Urban Village Renewal in China and an Architectural Design Exploration in Jinan
Zhen-Lin HuoDas Kapitel beginnt mit der Definition städtischer Dörfer und ihrer einzigartigen Herausforderungen in China, insbesondere in Jinan. Er diskutiert den historischen Kontext und die Ursachen städtischer Dorfprobleme, einschließlich der rapiden Urbanisierung und politischer Lücken. Der Autor untersucht verschiedene Strategien zur Stadterneuerung, wie "Gesamterneuerung", "organische Erneuerung" und "Micro-Update". Eine Fallstudie in Jinan wird vorgestellt, die sich auf die architektonische Entwurfserforschung zur Wiederbelebung urbaner Dörfer konzentriert. Das Designkonzept des "Shared Housing" wird eingeführt, das funktionale Räume integriert, um die Interaktion und Partizipation der Gemeinschaft zu fördern. Das Kapitel schließt mit der Betonung der Bedeutung von Offline-Aktivitäten für die Reaktivierung der Vitalität physischer Räume in der postepidemischen Ära.KI-Generiert
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AbstractUrban villages are typical informal settlements in Chinese cities. In the urban development process, some old urban areas have been preserved, and some adjacent rural areas have become a part of the city, thus eventually forming China's unique urban village landscape. The high density and relatively poor environment in these areas have also brought about some problems of public security and regional vitality. These problems will become more difficult as the network becomes more developed in the post-epidemic era. This article takes Jinan as a representative and an urban village in Lixia District as the site. By investigating the characteristics and problems of this urban village, it attempts to propose a possible architectural design plan to improve the landscape of the urban village and enhance the vitality of community. -
Model for Forecasting Rural Travel Demand Using Feed Forward—Backpropagation Neural Network and Minimized Akaike Information Criterion Algorithm
Reynaldo P. Sahagun Jr., Dante L. Silva, Russell L. Diona, Jay T. Cabuñas, Kevin Lawrence M. De JesusDas Kapitel stellt ein ausgeklügeltes Modell zur Vorhersage der Reisenachfrage in ländlichen Gebieten vor, bei dem ein neuronales Netzwerk aus Feed-Forward-Backpropagation und der minimierte Algorithmus Akaike Information Criterion zum Einsatz kommen. Die Studie konzentriert sich auf die kritische Beziehung zwischen Landnutzung und Reisetätigkeit und zielt darauf ab, die Verkehrsplanung in ländlichen Gebieten zu verbessern. Durch die Einbeziehung sozioökonomischer Faktoren und Variablen, die die Reise beeinflussen, bietet das Modell einen umfassenden Ansatz zur Vorhersage der Reisehäufigkeit. Die Forschung unterstreicht die überlegene Leistung des Modells neuronaler Netzwerke gegenüber herkömmlichen Modellen multipler linearer Regression und demonstriert sein Potenzial, die Effizienz des Transports und die wirtschaftliche Entwicklung in ländlichen Regionen deutlich zu verbessern.KI-Generiert
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AbstractTransportation is critical, especially in rural areas as it provides the mobility to people to access different activities satisfying their daily needs. The purpose of this research is to create an artificial neural network (ANN) trip generation model (TGM). 500 households (HH) were surveyed to obtain the independent variables used in the modeling process including the HH size (HHS), number of children in the HH below 7 years old (NCHHBS), number of HH member from 7 to 59 years old (NHHMSF), number of HH member above 59 years old (NHHAF), number of working member of the HH (NWMHH), number of school children in the HH (NSCHH), number of helpers in the HH (NHHH), number of motorize vehicles in the HH (NMVHH), HH income (HHI), highest educational attainment (HEA), head of HH age (HHHA), and number of driver’s license holder in the HH (NDLHHH). Using the Levenberg–Marquardt algorithm (LMA) as the training algorithm (TA) and hyperbolic tangent sigmoid (HTS) function as the activation function (AF), the governing TGM was observed in the 12–25-1 network structure with the highest R value = 0.98476 and least Mean Absolute Percentage Error (MAPE) of 9.04%. Moreover, the governing network structure achieved the minimized Akaike Information Criterion (AIC) value at 25 hidden neurons (HN) indicating that the network has already been generalized and was the best model among those observed in this study. The outcomes of the research showed the efficacy of artificial neural networks in developing trip generation prediction models (PM). -
Research on the Sustainable Development Path of Urban Transportation Under the Double Carbon Goal: Wuhan City as an Example
Xueliang Liu, Yehao Liu, Ran Peng, Keyuan Ding, Rui LiDas Kapitel befasst sich mit der nachhaltigen Entwicklung des städtischen Verkehrs in Wuhan, China, im Rahmen der beiden CO2-Ziele. Es unterstreicht die Bedeutung des nichtmotorisierten Reisens und des öffentlichen Transports für die Reduzierung der Kohlenstoffemissionen. Die Studie analysiert das Reiseverhalten der Einwohner von Wuhan, identifiziert zentrale Herausforderungen wie Umleitungen und schlechte Straßenplanung und schlägt Lösungen wie die Optimierung langsamer Verkehrssysteme und die Anleitung der Einwohner zur Nutzung öffentlicher Verkehrsmittel vor. Die Forschung unterstreicht die Notwendigkeit nachhaltiger Stadtplanung und wohnortnaher Bildung, um CO2-Neutralität zu erreichen.KI-Generiert
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AbstractFrom the adoption of the United Nations Millennium Development Goals in 2000 to the formulation of the 2022 Sustainable Development Goals, global sustainable development has been continuously improved and improved. In the context of China's proposed double carbon target, the issue of sustainable urban development has attracted many scholars to conduct research. This paper takes the traffic problem in urban sustainable development as the research object, takes Wuhan As an example to conduct an OD survey of daily travel in its seven central urban areas, and then analyzes the data based on Origin and ArcGIS, and incorporates the travel mode, travel location, travel distance and income level of Wuhan residents into the research system, and finally explores the sustainable development of Wuhan in the field of urban transportation based on the research results and proposes solutions. At the same time, it also provides a thinking direction for the research on the sustainable development of urban transportation in China. -
Evaluation of Water Losses in Distribution Networks with Field Survey: A Case Study in Sharjah, UAE
E. M. Alzarooni, D. Sarisen, S. Atabay, Md. M. Mortula, T. Ali, R. Farmani, S. SharifiDas Kapitel konzentriert sich auf die Bewertung von Wasserverlusten in Verteilungsnetzen anhand einer Fallstudie in Sharjah, VAE. Zunächst wird die globale Bedeutung des Wasserlecks in den Verteilungsnetzen diskutiert, wobei einige Länder bis zu 83% Wasserverluste ohne Einnahmen verzeichnen. Die Studie vertieft dann die angewandte Methodik, einschließlich einer umfassenden Feldstudie, die tagsüber und nachts durchgeführt wurde, um unterschiedliche Wasserverbrauchsmuster zu erfassen. Die Ergebnisse zeigen erhebliche Unterschiede bei den Leckageraten, wobei nächtliche Bewertungen höhere Leckageraten aufgrund des geringeren Verbrauchs und des höheren Drucks aufzeigen. Die Analyse nutzt Ansätze zur Massenerhaltung und Volumenbilanz, um Leckagen zu quantifizieren, was wertvolle Erkenntnisse über das Ausmaß des Wasserverlustes innerhalb des Netzwerks liefert. Die Schlussfolgerungen heben die praktischen Implikationen der Studie hervor und bieten methodische Erkenntnisse, die auf breitere Kontexte im Management von Wasserverteilungsnetzen angewendet werden können.KI-Generiert
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AbstractLeakage is one of the biggest problems in water distribution networks (WDNs), even for the developed countries, as it has substantial technical and financial impacts. It is difficult to avoid the leakage in WDNs, but it must somehow be minimized. This paper presents a case study, in which a detailed field survey was conducted for the selected part of the network of Sharjah, United Arab Emirates to evaluate the amount of leakage in WDN. Two distinct field surveys were conducted during both day and nighttime to assess the leakage, as the amount of leakage varies between these two periods. Mass conservation approach (water balance approach) was adopted for the selected small network to analyze the field data. The results showed that the leakage percentages were found to be of about 14.9 in the day and 28.6% in the nighttime. -
Statistical Analysis of Highway Construction Accident Causes in China
Zhu Huang, Yunchuan Ma, Long He, Shan Bai, Changqing Xiao, Xing XiongDas Kapitel vertieft sich in die statistische Analyse von Unfällen auf Autobahnen in China und konzentriert sich auf die Ursachen und Muster dieser Vorfälle. Sie sammelt Daten aus den Jahren 2010 bis 2020, die 26 Provinzen umfassen, und verwendet die 4M-Theorie, um Unfallursachen in Menschen, Maschinen, Medien und Managementfaktoren zu kategorisieren. Die Studie zeigt, dass Managementfaktoren, insbesondere unzureichende Ausbildung, die Hauptunfallursachen sind. Die Analyse hebt auch die saisonale und zeitliche Verteilung der Unfälle hervor, wobei Sommer- und Nachmittagszeiten die kritischsten sind. Das Kapitel bietet wertvolle Einsichten in das Sicherheitsmanagement von Straßenbauprojekten, die darauf abzielen, das allgemeine Sicherheitsniveau durch evidenzbasierte Verbesserungen zu verbessern.KI-Generiert
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AbstractHighway construction site project involves a complex interplay of various construction processes and a dynamic construction environment, which is dangerous for workers. The occurrence of highway construction safety accidents will lead to significant losses on society and enterprises. Therefore, it is of great significance to analyze the causes and prevention methods of highway construction safety accidents in China. This study collected 123 accident cases of highway construction and established the framework of highway construction accident cause based on the 4 M model. Then, Statistical analysis is conducted to reveal the general rules of accident occurrence. It is observed that management factors are the main causes of accidents and “Inadequate training” occurs most frequently in management factors, which can provide reference suggestions for relevant enterprises and government departments. -
Using Geographical Information System for Mapping Primary Schools Distribution in Erbil City
Dnya D. Zangana, Ahmed J. Ibrahim, Hong YuanDas Kapitel geht der räumlichen Verteilung der Grundschulen in Erbil City nach und beleuchtet die tiefgreifenden Auswirkungen des Schulstandorts auf den Zugang zu Bildung und Chancengleichheit. Durch den Einsatz hochentwickelter GIS-Tools wie Lorenz-Kurve, Global Moran's I, Ripley' s K-Funktion, Hotspot-Analyse und geostatistischer Methoden wie IDW und Kriging zeigt die Studie signifikante Unterschiede bei der Zugänglichkeit von Schulen. Die Ergebnisse deuten auf eine Anhäufung von Schulen in dicht besiedelten zentralen Stadtvierteln und eine Knappheit in neu entwickelten Randgebieten hin, was die Notwendigkeit einer ausgewogenen und gerechten Infrastrukturentwicklung unterstreicht. Die Forschungsergebnisse dienen Politikern und Stadtplanern als wichtige Referenz und bieten umsetzbare Erkenntnisse, um Bildungsunterschiede zu beheben und eine integrativere Stadtentwicklung zu fördern. Die Studie unterstreicht auch das Potenzial fortschrittlicher Raumfahrttechnologien zur Verbesserung von Bildungsplanung und Gerechtigkeit und legt damit eine Grundlage für zukünftige Forschung, die sozioökonomische Variablen und KI-Techniken einbezieht.KI-Generiert
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AbstractMapping educational facilities is an important factor in achieving social equity. However, many countries have experienced problems with the distribution of educational facilities. This study explores the spatial distribution of public primary schools in Erbil using advanced GIS tools and statistical analyses. It employs methods such as the Lorenz Curve, Moran's Index, Ripley's K function, hotspot analysis, and geostatistical techniques, including IDW and Kriging. The research reveals significant inequities in the allocation of educational facilities, with densely populated central areas having a higher concentration of schools compared to the sparsely populated outskirts. Additionally, the results revealed that the observed Ripley's K value was approximately 7000 m greater than the expected K value, and the Moran's index was 0.0895. This indicates that the distribution of schools has clustering patterns. Moreover, the values of IDW and Kriging, 8 and 3, respectively, suggest that primary schools tend to concentrate in the older, more populated neighborhoods of the city. These findings highlight the pressing need for balanced urban development and educational infrastructure, especially in rapidly urbanizing contexts. This paper provides essential insights for policymakers and urban planners, underscoring the importance of equitable resource distribution in urban settings. While the study's approach is focused primarily on geographical factors, it opens avenues for further research incorporating socio-economic variables. Overall, it contributes significantly to understanding urban planning challenges in the realm of educational equity. -
Application of Intelligent Sports in Urban Parks Under the Orientation of Healthy Cities
Yashan ChenDas Kapitel "Anwendung intelligenter Sportarten in städtischen Parks unter der Orientierung gesunder Städte" befasst sich mit der Integration fortschrittlicher Technologien wie KI, IoT und 5G in städtische Parks, um körperliche Aktivität zu fördern und die öffentliche Gesundheit zu verbessern. Er diskutiert das Konzept und die Eigenschaften intelligenter Sportarten und hebt ihre Vorteile in Bezug auf wissenschaftliche Verbesserung, Interaktivität und Komfort hervor. Das Kapitel untersucht das Potenzial intelligenter Sportsysteme bei der Erhebung von Gesundheitsdaten, der Bereitstellung personalisierter Anleitungen und der Förderung sozialer Interaktion. Es untersucht auch den aktuellen Anwendungsstatus intelligenter Sportarten in städtischen Parks, einschließlich Datenerfassungsmethoden, Anlagentypen und Plattformunterstützung. Der Autor identifiziert potenzielle Herausforderungen wie Wartung, technologische Beschränkungen und Kapitalrendite und schlägt Strategien zur Lösung dieser Probleme vor. Das Kapitel schließt mit der Betonung der Bedeutung intelligenten Sports für gesunde Städte und nachhaltige Entwicklung und ermutigt zu weiterer Forschung und Praxis in diesem aufstrebenden Bereich.KI-Generiert
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AbstractIntelligent sports fits the background of the era of scientific and technological development and the gradual improvement of health demand, and has more advantages in the integration field of promoting public health. Urban park is an important spatial carrier for realizing a healthy city, and in recent years, a number of policy documents have put forward the intelligent orientation of outdoor sports, indicating that the integration of intelligent sports with urban parks has practical significance and application value. Based on this, this study introduces the application types and distribution of intelligent sports in urban parks, facility support and platforms, proposes 3 issues that the application of intelligent sports in urban parks may face, namely management and maintenance, technical guarantee and revenue, and provides 4 strategies with a view to providing a basis for subsequent practical promotion and theoretical research.
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- Titel
- Proceedings of the 4th International Civil Engineering and Architecture Conference
- Herausgegeben von
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Marco Casini
- Copyright-Jahr
- 2025
- Verlag
- Springer Nature Singapore
- Electronic ISBN
- 978-981-9754-77-9
- Print ISBN
- 978-981-9754-76-2
- DOI
- https://doi.org/10.1007/978-981-97-5477-9
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