Formalisierung des architektonischen Entwurfprozesses zur betriebswirtschaftlichen Gewinnoptimierung des Architektenhonorars
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Arnd Klein
- Abgabedatum: November 2001
- Umfang: 64 Seiten
- Dateigröße: 722,2 KB
- Note: 1,0
- Institution / Hochschule: Verwaltungs- und Wirtschaftsakademie Aachen e. V. Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-9747-7
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-9747-7 P - ISBN (CD) :978-3-8324-9747-7 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Klein, Arnd November 2001: Formalisierung des architektonischen Entwurfprozesses zur betriebswirtschaftlichen Gewinnoptimierung des Architektenhonorars, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Optimierungsmodell, Fuzzy, Verknüpfungsoperatoren, Algorithmen, Fuzzy-C-Means-Algorithmus
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Diplomarbeit von Arnd Klein
Einleitung:
Die Leistung eines Architekten bestimmt sich in der Praxis im Normalfall auf Grundlage der sogenannten „Honorarordnung für Architekten und Ingenieure“ – kurz HOAI. Darin erfasst sind die Honorarsätze für die vom Architekten zu erbringenden Leistungsbilder. Unterteilt sind die Grundleistungen in sogenannte Leistungsphasen. Beginnend mit der Vorplanung und endend mit der Objektüberwachung sind über diese „Eckpfeiler“ der Architektenleistungen jeweils Honorarvorgaben verknüpft.
Für die Leistungsphasen 1 bis 3 - Vorentwurfsplanung bis Entwurfsplanung - sind diese Honorarfestsetzungen aus betriebswirtschaftlicher Sicht im Gegensatz zu den nachfolgenden Leistungsphasen jedoch in den seltensten Fällen gewinnorientiert planbar.
Ein architektonischer Entwurfsprozess erfordert stets eine individuelle Bearbeitung. Jede Entwurfsaufgabe ist geprägt durch einen dynamischen, kreativen Prozess, der sich aus der Interaktion der Randbedingungen aus zwingenden Vorgaben (Gesetzen, Verordnungen, Topographie, etc.), der Präferenzen der Bauherrenschaft und der planerspezifischen Denkansätze - welche wiederum auf unscharfem, erworbenem Wissen und individuellen Vorlieben des Planers fundieren - zusammensetzt. Wie hoch der Zeitbedarf bis zur für alle Seiten befriedigenden Lösung letztendlich sein wird, ist vor Beginn der Entwurfsaufgabe seriös nicht feststellbar.
Trotz der beschriebenen Unschärfe legt die Honorarordnung für Architekten und Ingenieure Honorarsätze für diese Leistungsphasen verbindlich fest.
Beispielsweise würde der Architekt für die Bearbeitung des Entwurfs eines Wohnhauses bis zur Genehmigung des Bauantrags bei der Baubehörde (Leistungsphasen 1-4) mit angenommenen anrechenbaren Baukosten von 300.000 DM ein Honorar in Höhe von 8.942,50 DM beanspruchen können.
Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass alleine für die Fertigstellung der Genehmigungsplanung eines Standardwohnhauses ca. 50 Arbeitsstunden aufgewendet werden müssen, ergibt sich bei einem zugrunde gelegten Architektenhonorarsatz von 150 DM eine Restsumme von 1.442,50 DM für Vorplanung bis zur Fertigstellung der Entwurfsplanung. Umgerechnet dürfte der - zumeist als Ein-Mann-Büro agierende - Architekt also im ungünstigsten Fall nicht mehr als 10 Arbeitsstunden aufwenden, um mit dem ihm zustehenden Honorar auch noch die Vorplanung und den Entwurf fertig stellen zu können.
Daraus resultiert, dass die Honorarforderung eines Architekten in der Entwurfsphase unter regulären Voraussetzungen risikobehaftet ist, da vor Auftragsannahme in den seltensten Fällen sicherzustellen ist, dass die erbrachte Leistung durch die zustehende Honorarsumme abgedeckt werden wird.
Für eine Planungsoptimierung ist es daher wünschenswert, in der (Vor-) Entwurfsphase ein Instrument zur Verfügung zu haben, welches unter Einbeziehung aller notwendigen Einflussfaktoren für jede beliebige Entwurfsaufgabe in kürzester Zeit einen oder mehrere geeignete Entwurfsvorschläge generiert und diese im Anschluss idealer Weise über ein CAD-Programm visualisiert.
Um eine Entscheidung darüber treffen zu können, auf welche Weise ein solches Architekturentwurfs-Optimierungsproblem gelöst werden kann, ist zunächst zu analysieren, wie ein Entwurf in der Architektur entsteht und welche Faktoren Einfluss darauf nehmen. Damit befasst sich das 2. Kapitel der vorliegenden Arbeit. Die Entwicklung eines mathematischen Modells, welches das Optimierungsproblem formal abbildet und auf Grundlage linguistischer Vorgaben in vertretbarem Zeitaufwand zu einer bestmöglichen Entwurfslösung gelangt, ist Gegenstand von Kapitel 3.
In Kapitel 4 werden verschiedene Optimierungsmodelle skizziert und kurz diskutiert. Ein populationsbasiertes Optimierungsmodell für Architekturentwürfe wird in Kapitel 5 vorgestellt. Dieses Modell basiert auf einer von Schleiffer entwickelten Methode im Bereich Engineering Design.
In Kapitel 6 wird der in der vorliegenden Arbeit entwickelte Ansatz auf ein Beispiel aus der Architektur angewandt. Im letzten Kapitel werden Anregungen gegeben, in welcher Form weitere Untersuchungen durchgeführt werden können.
Inhaltsverzeichnis:
| 1. | Einleitung | 1 |
| 2. | Analyse des Entwurfsvorgangs in der Architektur | 4 |
| 3. | Modellbildung | 5 |
| 3.1 | Modellierung der Anforderungen | 5 |
| 3.2 | Modellierung des Entwurfsprozesses | 11 |
| 3.3 | Ziel der Optimierung | 18 |
| 4. | Optimierungsverfahren | 21 |
| 5. | Populationsbasierter Lösungsansatz | 26 |
| 5.1 | Beschreibung des Suchraumes | 28 |
| 6. | Beschreibung eines konkreten Entwurfsbeispiels | 36 |
| 7. | Ausblick | 54 |
| Literaturverzeichnis | 56 |
deterministischen Ansatz. Deterministische Verfahrensansätze ermitteln, angewandt auf dasselbe Problem, immer dieselbe Lösung, wobei alle zur Optimierung notwendigen Parameter als bekannt vorausgesetzt werden. Meta-Heuristiken und Simulationen können darüber hinaus auch auf einem stochastischen Ansatz beruhen. Im Gegensatz zu deterministischen Verfahren bringt ein stochastisches Verfahren das Zufallsmoment ein. Mindestens einer der notwendigen Parameter wird als Zufallszahl interpretiert. Der wiederholte Einsatz eines Algorithmus führt dabei in der Regel zu unterschiedlichen Ergebnissen. Optima werden demnach bei endlicher Laufzeit des Algorithmus nicht immer sondern nur mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit gefunden. Dafür jedoch können aufgrund der Zufallskomponente auch Suchräume untersucht werden, die bei Verfolgung einer deterministischen Heuristik möglicherweise verpasst werden. Exakte Problemlösungsverfahren haben, insbesondere bei schwer lösbaren Optimierungsproblemen, Nachteile hinsichtlich der Lösbarkeit des Optimierungsproblems in vertretbarer Zeit. Heuristiken weisen bei schwer lösbaren Optimierungsproblemen zwar ein deutlich besseres Laufzeitverhalten auf, jedoch muß dabei in Kauf genommen werden, dass lokal optimale Lösungen des Optimierungsproblems bestimmt werden. [...]
Um – insbesondere im betriebswirtschaftlichen Sinne – eine optimale Entscheidung zu treffen, d.h. eine gute Lösung innerhalb des zur Verfügung stehenden Zeitrahmens zu finden, bedarf es eines geeigneten Verfahrens, welches den ökonomischsten Weg hin zu dieser Lösung ebnet. Die Ermittlung eines möglichst guten Architekturentwurfes stellt einen dynamischen Prozess mit beliebig vielen Zwischenschritten dar, in dem insbesondere in der ersten Phase fortlaufend Aspekte einfließen oder wieder verworfen werden. Jeder der Zwischenschritte erfordert eine Entscheidung über die Qualität der gefundenen Entwurfslösung. Jede getroffene Entscheidung führt zu einer neuen Kombination von Einzelaspekten und diese wiederum zu der Erfordernis einer Bewertung des Ergebnisses. Ein Ende findet der Prozess dann, wenn die einflussnehmenden Personen die Entscheidung treffen, dass eine ökonomisch adäquate Optimalität auf Basis der Kombination ihrer Präferenzen erreicht worden ist. Entscheidungen mit dem Ziel eine adäquate Optimalität zu treffen, ist ein grundsätzlicher Bestandteil unseres täglichen Lebens und ein wichtiger betriebswirtschaftlicher Faktor. Die Schwierigkeit bei einer mathematischen Abbildung dieser Prozesse besteht darin, dass unzählige, sich gegenseitig beeinflussende Faktoren zu berücksichtigen sind. Der Mensch benötigt zur Erfassung und Abbildung von [...]
Dabei fordert Bedingung 1, dass bei einem gefundenen Lösungspunkt jede Präferenz für eine einzelne Dimension des DPS größer oder gleich der Präferenz für alle anderen Parameter-Werte dieser Dimension ist. Die Forderung von Bedingung 2 ist analog zu dieser. Sie bezieht sich auf eindimensionale Präferenzen der Lösungspunkte im PPS . Bedingung 3 schließlich verlangt die Existenz mindestens einer Dimension des DPS oder des Werte. In den seltensten Fällen kann jedoch davon ausgegangen werden, dass im Suchraum, der im vorliegenden Fall von allen möglichen Grundriss-Design-Parameter-Kombinationen gebildet wird, derartige dominierenden Lösungen existieren. Dazu sind die vom Architekten und insbesondere vom Bauherren formulierten Präferenzen oft nicht geeignet. Es ist daher zunächst naheliegend nach einer Menge nichtdominierter Lösungspunkte zu suchen, diese den Entscheidungsfällern zu präsentieren und sie anschließend eine Bewertung dieser Lösungen [...]
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Link zur Arbeit:
http://www.diplom.de/ean/9783832497477
Arbeit zitieren:
Klein, Arnd November 2001: Formalisierung des architektonischen Entwurfprozesses zur betriebswirtschaftlichen Gewinnoptimierung des Architektenhonorars, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
Optimierungsmodell, Fuzzy, Verknüpfungsoperatoren, Algorithmen, Fuzzy-C-Means-Algorithmus



