“…The MEMS add to the unprecedented technological potential the low prices, a wide range of functionalities, abilities, portability, and ruggedness. [15] Communications based on Wireless Sensor and Actuator Networks (WSANs) are growing its relation with Building Automation Systems (BASs)limited to the active systems [16]. From the data confined to local hardware to cloud services shared online and accessible elsewhere.…”
Current maintenance models, applied to the building stock, struggle with the complexity and high costs associated with the necessary interventions to recover the original condition or repair the previous renovation works, related with the workers' experience, site conditions (logistic, climatic and environmental), technical skills, and experts' backgrounds. Thus, circumstances favor the introduction of monitoring by sensors, in active systems (ventilation, acclimatization, surveillance, fire-protection, et cetera), increasing efficiency and reducing operating costs. These goals are aligned with current requirements for passive construction solutions, considering the capacities of sensors and nano-technologies. All supported by Artificial Intelligence (AI), and its ability to learn and react, by monitoring the aging rate and external conditions impact on performance and conditioning the settings of renovation construction materials' and solutions' (future) composition. Nano-Technologies already proved their potential to transform the passive systems infinite structures, in traditional construction materials and solutions. By changing those into a semi-passive condition, able to react and adjust to adverse externalities slowing and/or inverting the performance losses. The research hypothesis an ecosystem to produce autonomous maintenance on buildings, through a digital condition assessment, on the actual system's components, with resort to nano-technology to reset those and trigger self-repairing; to extend properties life-cycle and lifespan, and improve efficiency to maintain high performance, favoring the user's experience.
“…The MEMS add to the unprecedented technological potential the low prices, a wide range of functionalities, abilities, portability, and ruggedness. [15] Communications based on Wireless Sensor and Actuator Networks (WSANs) are growing its relation with Building Automation Systems (BASs)limited to the active systems [16]. From the data confined to local hardware to cloud services shared online and accessible elsewhere.…”
Current maintenance models, applied to the building stock, struggle with the complexity and high costs associated with the necessary interventions to recover the original condition or repair the previous renovation works, related with the workers' experience, site conditions (logistic, climatic and environmental), technical skills, and experts' backgrounds. Thus, circumstances favor the introduction of monitoring by sensors, in active systems (ventilation, acclimatization, surveillance, fire-protection, et cetera), increasing efficiency and reducing operating costs. These goals are aligned with current requirements for passive construction solutions, considering the capacities of sensors and nano-technologies. All supported by Artificial Intelligence (AI), and its ability to learn and react, by monitoring the aging rate and external conditions impact on performance and conditioning the settings of renovation construction materials' and solutions' (future) composition. Nano-Technologies already proved their potential to transform the passive systems infinite structures, in traditional construction materials and solutions. By changing those into a semi-passive condition, able to react and adjust to adverse externalities slowing and/or inverting the performance losses. The research hypothesis an ecosystem to produce autonomous maintenance on buildings, through a digital condition assessment, on the actual system's components, with resort to nano-technology to reset those and trigger self-repairing; to extend properties life-cycle and lifespan, and improve efficiency to maintain high performance, favoring the user's experience.
“… RSSI‐Signaldämpfung in % (Minimalwerte) als Maß für die Massefeuchte für drei Positionen des BLE‐Senders im feuchten Sand RSSI Signal damping in % (min values) as measure for the mass moisture in three locations in the moist sand (Quelle: Moldenhauer /BAM )…”
Section: Voruntersuchungenunclassified
“… Reales System als Grundlage für die Modellierung für den Ablauf der BLE‐Messung Real system as basic for the modeling of the flow during BLE‐Measurements (Quelle: Moldenhauer /BAM )…”
Die Massefeuchte im Inneren von Bauteilen, Bauwerken, Dämmen oder anderen Strukturen ermöglicht Transportprozesse wasserlöslicher bauschädlicher Salze. Die Feuchte begünstigt sowohl das Eindringen von Schadstoffen als auch die Initiierung von Schädigungsprozessen wie Alkalikieselsäurereaktion oder die "verspätete" Kristallisation von Ettringit im Inneren von Betonbauteilen ohne Eindringen von Schadstoffen. Infolgedessen wird auch die Dauerhaftigkeit von Bauwerken sehr stark von der Feuchte im Inneren von Bauteilen bestimmt. Die Massefeuchte kann über unterschiedliche Verfahren und Methoden [3] ermittelt werden. Üblicherweise werden oberflächennahe Verfahren angewandt, wie zum Beispiel die komplexe Widerstandsmessung, die passive und aktive Thermografie sowie Radar-oder Mikrowellenverfahren. Die kommerziell üblichen Verfahren ermitteln die Feuchte von außen. Das hier vorgestellte Verfahren ermittelt die Massefeuchte volumengetreu auch innerhalb des Messobjekts. Die aktuelle Forschung befasst sich zunehmend mit eingebetteten Systemen. In den letzten Jahren erlebte der Datentransfer eine grundlegende Veränderung von verkabelten Sensoren bei der Dauerüberwachung von Bauwerken aller Art hin zu kabellos übertragenden Sensorsyste-Die Langzeitüberwachung von Bauteilen (Structural Health Monitoring, SHM) ging in den letzten Jahren zunehmend von verkabelten Sensoren [1] zu kabellosen Sensornetzwerken (WSN) [2] über. Frühwarnsysteme sollen rechtzeitige Signale senden, wenn Schädigungsprozesse einsetzen, wenn ein Bauteil z. B. zu feucht wird (Deiche, Staumauern), oder wenn Feuchteprozesse in Bauteilen auftreten, die den Transport von schädlichen Stoffen ermöglichen. Mittels handelsüblicher multifunktionaler Sensoren wie einem Bluetooth Low Energy (BLE) wurden erste Machbarkeitsuntersuchungen zur Massenfeuchtemessung durchgeführt. Die untersuchten Parameter sind der sogenannte Received Signal Strength Indicator (RSSI) eines Bluetooth-Low-Energy(BLE)-Signals und die abgestrahlte Sendeleistung eines eingebetteten BLE-Moduls. Das BLE-Modul kommuniziert mit einem mobilen smarten Empfänger wie einem Tablet oder einem Smartphone als SmartHub. Die Veränderung des RSS-Indikators ist ein Maß für die Veränderung der Feuchte im Bauteil, während die ausgesandte Signalstärke konstant bleibt. Wenn das BLE-Signal einen feuchten Bereich im Baumaterial durchläuft, verändert sich der RSS-Indikator. Nach erfolgreicher Machbarkeitsstudie wurde nun ein aus dem Netzwerk MI4G (Modern Industry for Germany) zwischen der Bundesanstalt für Materialprüfung und dem Klein-und mittelständigen Unternehmen LinTech GmbH heraus beantragtes ZIM-Projekt bewilligt. Der Bericht zeigt erste Ergebnisse von Voruntersuchungen und gibt einen Ausblick auf weitere Forschungsaktivitäten.
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