Alles über Bauwerksdatenmodellierung
(BIM)
Um alle Informationen und Daten, die an einem BIM-Prozess (Building Information Model) beteiligt sind, korrekt und effizient zu verwalten, muss eine Organisationsstruktur bereitgestellt werden, in der die Rollen und Verantwortlichkeiten jedes Akteurs, im Prozess genau definiert sind. Dies erfordert neue Fachkräfte mit spezifischen Kenntnissen und Verantwortlichkeiten.
Hierarchie der Zuständigkeiten eines BIM-Projektes
Vieles wurde über BIM gesagt, aber was ist BIM und wie wird es genutzt? Wofür wurde es gedacht? Welches sind die realen Vorteile dieser Methode für das Bauwesen? Hier finden sie einige Ausführungen zu diesem Thema:
Was ist BIM
BIM ist das Akronym bzw. die Abkürzung für Building Information Modeling oder Gebäudedatenmodellierung. Dabei definiert BIM die „digitale Darstellung der physischen und funktionellen Objekt-Eigenschaften”.
BIM ist kein Werkzeug oder Software, sondern eine operative Methodik. Diese ist in der Lage die geometrischen (3D), zeitlichen (4D), Kosten- (5D), Nachhaltigkeit- (6D) und Wartungsinformationen (7D) in einem virtuellen Modell zu vereinen. Am besten kann BIM als Prozess beschrieben werden, der folgende Phasen eines Gebäudes unterstützt:
- Entwurf
- Konstruktion
- Simulation
- Realisierung
- Nutzung & Wartung
- Rückbau & Entsorgung
Die BIM-Methodik entwickelt dabei ein Modell des Bauwerks mit allen Informationen für den gesamten Lebenszyklus, von der Planung- und Entwurfsphase bis hin zum Abbruch und Entsorgung.
BIM vereint die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Akteuren, wie Bauherren, Architekten, Tragwerksplaner, Brandschützer, Klimatechniker, HLS-Techniker usw.
An diesem Modell können neben realistischen Kostenberechnungen beispielsweise auch Solarsimulationen für die effektive Nutzung von Solarenergie oder die notwendige Verschattung von Räumen durchgeführt werden.
Im weiteren Nutzungszyklus dient das BIM-Modell dann für das Facilitymanagement, sowohl für die Nutzung als auch die die Wartung.
In allen Phasen des Lebenszyklus einer Struktur können Informationen im BIM-Modell hinzugefügt, extrahiert, aktualisiert oder zu geändert werden. Verantwortlich hierfür, und unseres Erachtens zwingend notwendig, ist die Implementierung eines BIM-Managers. Dieser koordiniert die Teilmodelle der Fachplaner (für den Tragwerksplaner beispielsweise die Bewehrung), fügt diese in dem Gesamtmodell zusammen und führt zusätzlich zu den Fachplanern eine Kollesionskontrolle durch.
Um die spezifischen Funktionen jeder Art von Aktivität zu verwalten, gibt nicht nur eine Software sondern verschiedene: Jeder Fachmann, der an einem BIM-Projekt beteiligt ist, wird den Projektteil seiner Kompetenz mit der Software ausführen, die seiner Meinung nach die beste BIM-Software für sein Fachgebiet ist.
Daher handelt es sich bei BIM-Authoring-Softwares um Anwendungen, die in der Lage sind, virtuelle 3D-Modelle mit den Merkmalen und Eigenschaften eines bestimmten Fachbereichs (wie z.B. Architektur, Struktur, Anlagenbau, Infrastruktur) zu erstellen.
Die hier umrissene Projektstruktur eines BIM-Projektes erfordert eine deutlich weitergehende Planungsgruppe mit neuen Fachlichkeiten, als bei herkömmlichen Bauprojekten.
Welche Vorteile bietet BIM gegenüber herkömmlichen Methoden?
Zeit- und Kostenersparnis: Die BIM-Methode erzeugt direkt am Projektanfang eine extrem hohe Abstimmung aller Prozessbeteiligten und die Notwendigkeit maßgebende Entscheidungen frühzeitig zu treffen. Hierdurch werden kritische Punkte der Planung, der Konstruktion oder der gewählten Materialien frühzeitig erkannt.
Gerade diese Klärung kritischer Punkte in einer frühen Planungsphase ermöglicht es die Kosten noch maßgeblich zu beeinflussen, bzw. zu senken. Weiterhin ist es so, dass mit fortschreitender Planungszeit auch die Kosten für Änderungen immer weiter steigen.
Der Planer muss nicht mehr unverhältnismäßig viele Linien, Polylinien und verschiedene geometrische Formen zeichnen (was viel Zeit in Anspruch nimmt), sondern Objekte mit bestimmten Eigenschaften und Informationen verschiedener Art einfügen (Materialien, Kosten, Wärmekapazität, Wartung usw.)
BIM und CAD sind zwei verschiedene Ansätze. BIM ist nicht einfach die Weiterentwicklung von CAD, sondern eine völlig neue Sichtweise auf die Planung und Realisierung eines Gebäudes. Die Vorteile von BIM gegenüber der traditionellen Arbeitsweise sind vielfältig, und oben zusammengefasst.
BIM und architektonischer Entwurf
Während der Architekturphase hat der Entwerfer, der BIM verwendet, einen deutlichen Vorteil gegenüber dem Entwerfer, der es nicht verwendet.
Der Planer, der über eine BIM-Software verfügt, ist in der Lage, ein virtuelles 3D-Modell zu erstellen und jeden Aspekt des Entwurfs zu visualisieren ohne etwas vernachlässigen zu müssen. Aus diesem virtuellen 3D-Modell generiert er automatisch mittels BIM, Pläne, Ansichten, Schnitte, Axonometrien usw. Neben den planerischen Unterlagen können über das Modell auch beliebige Auswertungen von Flächen, Volumina, Materialien etc. abgeleitet werden.
Jeder Variation des BIM-Modells entspricht eine automatische und dynamische Variation aller Projektunterlagen!
All dies führt zu einer Produktivitätssteigerung, da die Möglichkeit Fehlern zu begehen oder auch Fehlausrichtungen zwischen den verschiedenen Entwurfsunterlagen zu haben, völlig ausgeschlossen wird.
Einige BIMs sind mit „Real Time Rendering“-Technologie ausgestattet, mittels der es möglich ist, fotorealistische Architektur-Renderings bereits während der Entwurfsphase in Echtzeit und ohne lange Wartezeiten zu erstellen. Dank Real Time Rendering ist es auch möglich, Entwurfsentscheidungen zu bewerten, neue Formen, Materialien, Objekten, Lichtern usw. zu experimentieren und jede Lösung sofort zu testen.
BIM und Tragwerksplanung
Auch im strukturellen Bereich bietet BIM erhebliche Vorteile, die die Produktivität steigern. In diesem Fall vermeidet der Tragwerksplaner, die Struktur neu modellieren zu müssen, wodurch die Möglichkeit, Fehler zu begehen, drastisch reduziert wird.
Dank der BIM-Integration mit der Tragwerksplanung können einfacher alle Strukturinformationen (wie z.B. Stützen, Träger, Materialien, Bewehrungen usw.) hinzugefügt werden sowie die Berechnung durchgeführt und alle notwendigen Projektunterlagen erhalten werden.
Gerade im Bereich der Bewehrungsplanung bietet diese Technik auch für den Lebenszyklus des Gebäudes entscheidende Vorteile, da die genaue Bewehrungsführung mit Anordnung aller Sonder-Einbauteile im virtuellen Modell als Fachmodell hinterlegt ist. So können beispielsweise bei später erfoderlichen Kernbohrungen Einbauteile wie Schubdübelleisten realitätsnah berücksichtigt werden.
BIM und technische Anlagen
Dank der BIM-Integration für die Modellierung von technischen Anlagen ist es möglich, das 3D-Modell mit allen Anlagen-Objekten anzureichern: Wellrohren, Installationsrohren, Gerätedosen, Abzweigdosen, Schalttafeln usw.
Auf diese Weise ist es einfach, den gesamten Anlagenentwurf unter Kontrolle zu haben und zu visualisieren, ob mögliche Konflikte mit dem architektonischen Entwurf oder mit dem strukturellen Teil bestehen.
Es ist offensichtlich, dass ohne den Einsatz der BIM-Technologie, die Anlagenplanung ein Selbstzweck bleibt und konsequent keinen Gesamtüberblick ermöglicht.
BIM und Leistungsverzeichnis / Ausschreibung
Dank BIM-Integration ist es möglich, die Mengenermittlung vollautomatisch zu erhalten. Auch in diesem Fall sind die Vorteile bemerkenswert: Das erhaltene Aufmaß ist dynamisch d.h. jeder Projektvariation entspricht in Echtzeit eine Änderung des Aufmaßes und der Kosten, was dem Techniker Fehler zu begehen verhindert.
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