Rakennustekniikka:suorituskykyyn perustuva suunnittelu
Tällä käsitteellä ei ole otsikon muodostavia nimityksiä.
Määritelmä
suorituskykyyn perustuva suunnittelu on rakennus- ja arkkitehtuurimenetelmä, joka keskittyy rakenteen tai järjestelmän tiettyjen, mitattavien suorituskykyvaatimusten saavuttamiseen ennalta määrättyjen sääntöjen noudattamisen sijaan. Toisin kuin perinteiset suunnittelumenetelmät, jotka seuraavat standardoituja sääntöjä, suorituskykyyn perustuva suunnittelu arvioi, miten rakennus tai infrastruktuuri toimii erilaisissa todellisissa olosuhteissa (kuten maanjäristyksissä, tulipaloissa tai äärimmäisissä sääolosuhteissa) varmistaen turvallisuuden, kestävyyden ja toiminnallisuude
Määritelmä (en)
performance-based design (PBD) is an engineering and architectural methodology that focuses on achieving specific, measurable performance objectives for a structure or system, rather than strictly adhering to prescriptive code requirements. Unlike traditional design approaches that follow standardized rules, PBD evaluates how a building or infrastructure will perform under various real-world conditions (e.g., earthquakes, fires, or extreme weather) to ensure safety, resilience, and functionality
Selite
Perinteinen suunnittelu perustuu usein ennalta määritettyihin koodeihin, jotka eivät välttämättä ota huomioon ainutlaatuisia projektin vaatimuksia tai uusia riskejä. Suorituskykyyn perustuva suunnittelu tarjoaa ratkaisun tähän:
- Räätälöidyt ratkaisut: Rakenteet suunnitellaan paikkakohtaisten riskien ja suorituskykytavoitteiden perusteella (esimerkiksi seisokkiajan minimointi maanjäristyksen jälkeen)
- Turvallisuuden ja kestävyyden parantaminen: Rakennukset täyttävät halutut turvallisuustasot (kuten henkien suojelu tai romahtamisen estäminen) ääritapahtumissa
- Kustannusten optimointi: Joustavuus materiaalien ja menetelmien valinnassa turvallisuuden ja taloudellisuuden tasapainottamiseksi
Suorituskykyyn perustuvan suunnittelun keskeiset menetelmät:
- Todennäköisyyspohjainen riskianalyysi: Vian todennäköisyyden ja seurausten kvantifiointi
- Suorituskykymittarit: Hyväksyttävien raja-arvojen määrittely (kuten taipumarajat tai vauriotilat)
- Äärillisalkeismallinnus: Jännitysten, muodonmuutosten ja vauriotilojen ennustaminen
- Skenariopohjainen testaus: Suorituskyvyn arviointi tulipalo-, räjähdys- tai tuulikuormien alla
- Moniriskianalyysi: Maanjäristysten, tulvien tai muiden riskien yhdistettyjen vaikutusten arviointi
Selite (en)
Traditional design often relies on predefined codes that may not account for unique project requirements or emerging risks. PBD addresses this by:
- Tailoring Solutions: Designing structures based on site-specific hazards and performance goals (e.g., minimizing downtime after an earthquake)
- Enhancing Safety & Resilience: Ensuring buildings meet desired safety levels (e.g., life protection, collapse prevention) under extreme events
- Optimizing Costs: Allowing flexibility in materials and methods to balance safety with economic efficiency
- Probabilistic Risk Assessment: Quantifying the likelihood and consequences of failure
- Performance Metrics: Defining acceptable thresholds (e.g., drift limits, damage states)
- Finite Element Modeling: Predicting stress, deformation, and failure modes
- Scenario-Based Testing: Evaluating performance under fire, blast, or wind loads
- Multi-Hazard Analysis: Assessing combined effects of earthquakes, floods, or other hazards
Lisätiedot
Sovellusalueet:
- Maanjäristystekniikka: Rakennusten suunnittelu kestämään seismisiä voimia säilyttäen toiminnallisuus
- Paloturvallisuustekniikka: Turvallinen evakuointi ja rakenteellinen eheys tulipalon aikana
- Tuulitekniikka: Pilvenpiirtäjien optimointi hurrikaaneja tai taifuuneja vastaan
- Jälkiasennus: Vanhojen rakenteiden päivittäminen nykyaikaisiin kestävyysvaatimuksiin
- Tekoälyyn perustuva jälkiasennus: Suorituskykyyn perustuvan suunnittelun yhdistäminen selitettävään tekoälyyn suunnittelun ja korjausstrategioiden optimoimiseksi
Lähde:
Ahmed Ghobarah (2001). Performance-based design in earthquake engineering: state of development, Engineering Structures, Volume 23, Issue 8, Pages 878-884, ISSN 0141-0296, https://doi.org/10.1016/S0141-0296(01)00036-0
Lisätiedot (en)
Application scenarios:
- Earthquake Engineering: Designing buildings to withstand seismic forces while maintaining functionality
- Fire Safety Engineering: Ensuring safe evacuation and structural integrity during fires
- Wind Engineering: Optimizing skyscrapers for hurricane or typhoon resistance
- Retrofitting: Upgrading older structures to meet modern resilience standards
- Artificial Intelligence-Data Driven Retrofitting: Combining PBD with explainable artificial intelligence to optimize design and retrofitting strategies
Alaviitteet
Lähdeviittaus tähän sivuun:
Tieteen termipankki 12.4.2025: Rakennustekniikka:suorituskykyyn perustuva suunnittelu. (Tarkka osoite: https://tieteentermipankki.fi/wiki/Rakennustekniikka:suorituskykyyn perustuva suunnittelu.)