Bau-Trendthema: Ganzheitlich Planen mit BIM

Building Information Modeling (BIM) ist derzeit eines der wichtigsten Bau-Trendthemen, das die Planung, Ausführung und Nutzung von Bauwerken mittel- und langfristig nachhaltig verändern wird. Am Beispiel der ineinander greifenden Software-Lösungen von FirstInVision werden die Vorteile und Möglichkeiten von BIM deutlich.

BIM steht für eine lebenszyklusorientierte, rechnergestützte Planungsmethode mit dem Ziel, das Planen, Bauen und Nutzen von Gebäuden zu optimieren, die Produktivität und Planungsqualität zu steigern und Arbeitsabläufe effizienter zu gestalten. BIM ist zwar keine Software, doch es werden bestimmte Anforderungen an Programme gestellt. BIM-fähig sind beispielsweise CAD-Programme, wenn sie parametrisierbare 3D-Objekte mit assoziierten alphanumerischen Objektinformationen, eine die Planung vereinfachende Bauwerksstrukturierung, eine automatische Planableitung und Auswertung sowie eine IFC-Schnittstelle für den Datenaustausch enthalten. Die für Architektur- und Ingenieurbüros, Bauträger und Fertighaushersteller konzipierte CAD-Software CasCADos von FirstInVision erfüllt all diese Anforderungen und ermöglicht damit die Generierung von BIM-Gebäudemodellen als Grundlage für statische, haustechnische, bauphysikalische oder energetische Berechnungen.

Damit sich BIM-Daten zwischen Projektbeteiligten und den entsprechenden Fachprogrammen verlustfrei austauschen lassen, wurde mit den objektorientierten Basisdatenmodellen IFC (Industry Foundation Classes) von BuildingSmart International eine gemeinsame Basis für den Austausch von BIM-Daten geschaffen. Auch diesen Datenaustausch-Standard unterstützt CasCADos in der aktuellen Version IFC2x3.

Multifunktionales BIM

Mit CasCADos generierte dreidimensionale Gebäudemodelle, die sowohl Geometriedaten als auch Objekteigenschaften wie Materialien, Mengen, Kosten und Termine enthalten und im Projektverlauf zunehmend detaillierter werden, bilden die Grundlage von BIM. Planer und ausführende Betriebe greifen darauf zu und vervollständigen es sukzessive. Auf diese Weise entsteht eine umfassende Informationsgrundlage für die Planung, Realisierung und vor allem für die zeitlich längste Phase – die Gebäudenutzung. Das setzt allerdings voraus, dass BIM nicht als „Insellösung“ innerhalb eines Büros, einer Planungsdisziplin und einer Softwarelösung genutzt wird. Stattdessen ist die Zusammenarbeit aller an der Planung, Ausführung und Nutzung eines Bauwerks beteiligten Partner und deren Softwarewerkzeuge unterschiedlicher Hersteller über ein gemeinsames BIM-Datenmodell erforderlich.

Wird das dreidimensionale BIM-Datenmodell mit unterschiedlichen Parametern verknüpft, entstehen vielfältige Einsatzmöglichkeiten: Erweitert man es beispielsweise um die vierte Dimension „Zeit“, kann der gesamte Bauablauf im Vorfeld geplant und visualisiert werden. Damit lassen sich eventuelle geometrische Konflikte Gewerke übergreifend aufdecken oder Baustellen-, Montage- und Logistikabläufe optimieren. Berücksichtigt man neben dem 3D-Gebäudemodell und der Zeit zusätzlich auch Mengen, Baukosten und Ressourcen, wie etwa Baustoffe, Maschinen oder Personal, lassen sich Bau-, Montage- und Installationsprozesse vorab simulieren, Abläufe und Termine präziser vorhersagen und Probleme frühzeitig erkennen. BIM-Daten werden zunehmend auch von Fachprogrammen für die Kostenplanung und -steuerung, für die Bauzeiten- und Ressourcenplanung, für Wirtschaftlichkeitsberechnungen, bauphysikalische Untersuchungen oder die energetische Gebäudeoptimierung genutzt. Auch für die Visualisierung von Projekten, deren Präsentation innerhalb virtueller oder erweiterter Realitäten sowie die dreidimensionale Ausgabe über 3D-Drucker bietet BIM ideale Voraussetzungen.

Ausschreibung

und Baukosten

Noch immer ermitteln Planer Längen, Flächen oder Mengen manuell aus ausgedruckten Baueingabe- oder Werkplänen. Das ist auch eine Folge der teilweise immer noch verbreiteten zeichnungsorientierten CAD-Planung, die nicht die Möglichkeiten einer modellbasierten Mengenermittlung bietet. Aus dem CasCADos-Gebäudemodell lassen sich für die Ausschreibung und Kalkulation relevante Daten von Standardbauteilen automatisch ermitteln. Das erspart zeitaufwendige manuelle Auswertungen und verhindert Übertragungsfehler. Die mit CasCADos konstruierte Geometrie des Projektes dient als Grundlage für die Mengenermittlung – wahlweise über standardmäßig enthaltene oder über frei definierbare Mengenansätze.

Zusätzliche Eigenschaften und Informationen von Bauteilen lassen sich einfach per Drag & Drop aus einem Katalog zuweisen, der individuell erweitert und modifiziert werden kann. Damit erhält man präzise und sichere Mengendaten, die von AVA-Programmen übernommen werden können. Über einen direkten Zugriff auf die Bauteile oder Eigenschaften der Planung lassen sich die entsprechenden Mengen den Leistungsposition komfortabel zuordnen und Ausschreibungen direkt aus der CAD-Planung heraus generieren. Auch Baukosten hat man mit BIM besser im Griff: Massen und Mengen der BIM-Bauteile werden mithilfe der Kalkulationssoftware Vico als Grundlage für die Kalkulation aus CasCADos ermittelt und übernommen. Verändert sich die Zeichnung, respektive das 3D-Modell, werden auch die Massen in der Kalkulation aktualisiert. Der Planer erhält eine genaue, schnelle und stets aktuelle Kalkulation, inklusive automatischer Erstellung von Angeboten, Bau- und Leistungsbeschreibungen.

Haustechnik und Bauphysik

Gerade die Bereiche Haustechnik und Bauphysik mit ihrem hohen Berechnungsaufwand und ihrer engen Verzahnung mit anderen Gewerken sind prädestiniert für den BIM-Einsatz. Die Vorteile eines dreidimensionalen, mit CasCADos generierten Gebäudemodells bei der Berechnung und Planung von Gebäudebauteilen oder haustechnischen Anlagen liegen auf der Hand: Werden alle relevanten Bauteilinformationen in das Modell eingepflegt, sind schnellere und rationellere Berechnungen und Auswertungen möglich.

EnEV- und DIN 18599-Nachweise, bauphysikalische, thermische, energetische, lüftungs-, licht- oder schalltechnische Berechnungen und Simulationen, Heiz- und Kühllastberechnungen und vieles mehr können mit erheblich geringerem Eingabeaufwand realisiert werden. Viele der für die Berechnung relevanten Bauteilinformationen sind im digitalen Raum- beziehungsweise Gebäudemodell bereits enthalten. Dadurch reduziert sich der Aufwand für Berechnungen oder Simulationen erheblich, zumal die Aufbereitung und Eingabe der Raum- beziehungsweise Gebäudedaten in der Regel aufwendiger ist als die eigentliche Berechnung.