Hybrid Urban Inspection and Risk Assessment. Eine hybride Methodik zur Bewertung seismischer Vulnerabilität vor einem Erdbeben und zur quantitativen urbanen Zustandsbewertung nach einem Erdbeben. Sie verbindet Felddaten, Strukturtypologien und analytische Modelle.
THEK-Methode
Entwickelt von Marcelo Moncayo Theurer. Die dokumentierte Entwicklung verbindet urbane Inspektion, statistische Typologien, Tragwerksmodellierung, Risikoskalierung sowie den Einsatz vor und nach Erdbeben.
HUIRA kombiniert empirische Beobachtungen an realen Gebäuden mit analytischen Informationen aus repräsentativen Tragwerksmodellen. Die Methodik kann sowohl vor als auch nach einem Erdbeben eingesetzt werden und skaliert Ergebnisse vom Einzelgebäude über Strukturtypologien bis zu Quartieren, Sektoren, Regionen oder ganzen Städten.
Die Bestandsaufnahme erfasst Innen- und Außenzustand, Risse, Knicken, Versagen und den Zustand tragender wie nichttragender Bauteile. Beobachtete Schadensanteile werden nach der Bedeutung des jeweiligen Bauteils gewichtet; eine geschädigte Stütze wird daher nicht wie ein beschädigtes Fenster behandelt.
Dominante Typologien werden in repräsentative Modelle überführt. Bewertet werden unter anderem Drift, Durchbiegung, Nachfrage/Kapazität und dynamische Charakterisierung. HUIRA verbindet diese analytische Antwort mit dem real beobachteten Gebäudezustand.
HUIRA strukturiert den Gebäudebestand, bestimmt eine Stichprobe, identifiziert dominante Typologien und erstellt repräsentative Modelle bereits vor dem Ereignis. Präventive Inspektionen können mit geringerer Gewichtung einfließen; alternativ kann die Schadenskomponente durch mit SECA geschätzte Schäden ersetzt werden.
Nach einem Ereignis können Teams das betroffene Gebiet systematisch Gebäude für Gebäude erfassen. Jeder Datensatz erzeugt einen quantitativen Index und eine operative Klassifikation, die Entscheidungen über Nutzung, vertiefte Prüfung, Sofortmaßnahmen und Umsiedlung unterstützt.
In HUIRA Version 2.0 integriert eine dokumentierte Anwendung vier Komponenten: beobachteten Schaden, Durchbiegung, Nachfrage/Kapazität und Geschossdrift. Die Gewichte sind kontextabhängig und zu begründen; die historisch dokumentierten Gewichte werden als erste empirische Kalibrierung aus Erprobung, Anwendung und beruflicher Erfahrung verstanden.
Risikowert eines konkreten Gebäudes auf Grundlage von Inspektion und/oder Tragwerksmodell.
Mittelwert der Einzelindizes einer Typologie j oder der direkt ermittelte Risikowert des repräsentativen Modells.
Gewichtete Zusammenführung der Typologien entsprechend ihrem Anteil am Gebäudebestand.
Die Anwendung in Santa Rosa verglich die Methode der Universidad de Guayaquil — den akademischen Vorläufer von HUIRA — direkt mit FEMA 154. Beide Verfahren liegen auf unterschiedlichen Bewertungsebenen: FEMA eignet sich besonders für ein schnelles visuelles Screening; HUIRA geht in eine quantitative Detailbewertung und verknüpft Felddaten mit Tragwerksmodellen.
| Aspekt | FEMA 154 | HUIRA | Komplementarität |
|---|---|---|---|
| Bewertungsebene | Rapid Visual Screening. | Quantitative Innen-/Außeninspektion plus Modellierung. | FEMA filtert; HUIRA vertieft. |
| Hauptergebnis | Score zur Identifikation vertieft zu prüfender Gebäude. | Schadens-/Risikoindizes, Typologien und urbane Skalierung. | HUIRA kann als quantitative zweite Ebene dienen. |
| Beobachteter Schaden | Globale Vulnerabilitätsmerkmale. | Bauteilbezogene Quantifizierung struktureller und nichtstruktureller Schäden. | Höhere Auflösung für Priorisierung und Maßnahmenplanung. |
| Tragwerksmodelle | Nicht Kern des Schnell-Screenings. | Repräsentative Modelle sind Teil der hybriden Architektur. | Verknüpft realen Zustand und erwartete strukturelle Antwort. |
In der heutigen Formalisierung als HUIRA Version 1.0 geführt. Die Arbeit repräsentierte 7.846 eingeschossige Einfamilienhäuser, entwickelte neun statistisch-strukturelle Typologien, quantifizierte den Gebäudezustand und formulierte einen ersten modellbezogenen Risikoansatz.
Als HUIRA Version 2.0 geführt. Untersucht wurden 7.489 Gebäude mit zwei bis vier Geschossen. Die Arbeit nutzte eine Stichprobe für endliche Grundgesamtheiten, sieben Typologien und integrierte Schaden, Durchbiegung, Nachfrage/Kapazität und Drift. Zusätzlich erfolgte ein direkter Vergleich mit FEMA 154.
Anwendung auf ein Szenario eines schweren Erdbebens. In der aktuellen THEK-Formalierung wird die Szenarioerstellung mit SECA-DM und die strukturell-typologische Risikobewertung mit HUIRA verknüpft.
Die Anwendungen liefern kumulative Evidenz für praktische Anwendbarkeit und angewandte Validierung. Eine vollständige empirische Validierung erfordert weiterhin systematische Vergleiche mit real beobachteten Erdbebenschäden, Sensitivitätsanalysen und Rekalibrierung.
SECA schätzt die Folgen eines seismischen Szenarios; HUIRA liefert die strukturelle und typologische Interpretation des Gebäudebestands. Gemeinsam unterstützen sie Szenarien vor dem Ereignis und eine schnellere Interpretation nach dem Ereignis.
Severe Earthquake Consequence Assessment — Global Modeling. Globale Route zur Folgenabschätzung auf Basis einer breiten historischen Datenbasis.
Severe Earthquake Consequence Assessment — Discrete Modeling Method. Diskrete Route zur Übertragung bestätigter Folgen vergleichbarer historischer Erdbeben auf die Zielstadt.
Ordnet erwartete Schäden Strukturtypologien zu, integriert die Antwort repräsentativer Modelle und überführt das Szenario in nutzbare Informationen für Vulnerabilität, Priorisierung und Risikominderung.
Vulnerabilitätsinventare, Notfallplanung, Priorisierung von Ertüchtigungsmaßnahmen und Bewertung nach Erdbeben.
Akademische Anwendungen, vergleichende Validierung, Kalibrierung, Softwareentwicklung und gemeinsame Forschungsprogramme.
Bewertung von Portfolios, Campusarealen, Wohnanlagen, Betriebsstandorten und Planung betrieblicher Kontinuität.
Das THEK Research Institute ist offen für methodische Lizenzierung, gemeinsame Forschungsprojekte, technische Beratung, institutionelle Implementierung und Fachvorträge zu HUIRA, SECA und urbaner seismischer Resilienz.