Building Information Modeling

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1 Building Information Modeling BIM Beirat im BMVBS BIM Beirat im Bundesministerium für Verkehr, Bau Und Stadtentwicklung + Reformkommission Bau von Großprojekten Building Information Modeling Warum ist ein Paradigmenwechsel bei Planung, Bau und Betrieb von Bauwerken notwendig?? 1

2 Building Information Modeling Verminderung von Fehl(ein)schlägen Wir sollten Methoden benutzen mit denen man alle Fehlschläge vermeiden kann vorher nachher Building Information Modeling und die Evolution.. soviel Zeit haben wir sicher nicht 2

3 B I M = Building Information Modeling BIM ist die Methode mittels der digitalen Abbildung der physikalischen und funktionalen Eigenschaften eines Bauwerks von der Grundlagenermittlung bis zum Rückbau/Abriss zu arbeiten. 1

4 BIM ist eine neue Methode und keine Software BIM ist keine Software, sondern die Methode, mit einer digitalen Abbildung der physikalischen und funktionalen Eigenschaften eines Bauwerks, von der Grundlagenermittlung bis zum Rückbau / Abriss zu arbeiten. Als solches dient sie als Methode Informationen und Daten für die Zusammenarbeit über den Lebenszyklus des Bauwerkes zur Verfügung zu stellen und miteinander zu teilen. Insofern ist BIM eine Methode zur Vorhaltung und Zusammenführung projektbezogener Informationen auf Grundlage von Normen und Standards, die Zugriff und Weiterverarbeitung durch die an Planung und Bau beteiligten Akteure erlauben. Zweck der Methode ist es, den Entscheidungsträgern auf allen Ebenen zu den relevanten Zeitpunkten die erforderlichen Grundlagen für zielgerichtete Entscheidungen zu geben. Sie ist in allen Bereichen des Bauens anwendbar im Hochbau, im Infrastrukturbau und im Anlagenbau. BIM ermöglicht die einheitliche Organisation und das durchgängige Management von Projektinformationen über die Grenzen von Disziplinen und Projektphasen hinweg. Es führt zu grundlegenden Verbesserungen bei der Transparenz der Projektinformationen. BIM hat damit eine Service und Querschnittsfunktion für andere Fachbereiche. BIM liefert den methodischen Rahmen, der durch die Informationen aus den Arbeitsbereichen der anderen Arbeitsgruppen der Reformkommission inhaltlich gefüllt wird und so eine permanente Steuerung des Planungsund Bauprozesses auf Basis konsistenter Daten ermöglicht. B A M = Building Assembly Model BAM ist die Methode alle planungsrelevanten Informationen zu einem digitalen Modell zusammenzuführen. 2

5 B O O M = Building Operation and Optimization Model BOOM ist die Methode das digitale Modell ganzheitlich funktionell zu überprüfen und zu optimieren HO1 I F C = Industrie Foundation Classes Die Industry Foundation Classes (IFC) sind ein offener Standard im Bauwesen zur digitalen Beschreibung von Bauwerksmodellen 3

6 Ziele von BIM In Abstimmung mit anderen Fachbereichen bietet BIM wesentliche Verbesserungspotentiale für Großprojekte durch konsistente Projektinformationen: höhere Kostensicherheit durch genauere Mengendaten und Kostendaten in frühen Planungsphasen; weniger Nachträge durch transparente Aktualisierung von abgestimmten Kostenmodellen höhere Terminsicherheit detaillierte Bauablaufmodelle und abgestimmte, integrierte Terminmodelle besseres Risikomanagement durch Anforderungsmanagement und Risikomodelle. Projektänderungen können hinsichtlich der Auswirkungen auf die Projektkosten und die Projekttermine modellbasiert überprüft werden. bessere Planungsqualität durch Kollisionsprüfungen, Varianten und Fertigungsanalysen vor Baubeginn und die Möglichkeit der Langzeitsicherung von Daten für den Betrieb sowie für Sanierungen. verbesserte Rechtssicherheit durch klare, nachvollziehbare Dokumentation der Leistungen der Projektbeteiligten. bessere Lebenszyklusbetrachtungen durch frühe Energiebilanzanalysen, frühe CO2 Bilanzanalysen, Betriebssimulation vor Baubeginn bessere Übersicht von komplexen Zusammenhängen durch flexibles visualisieren von Planung. Dies erleichtert den Projektbeteiligten ohne Baufachausbildung die komplexen Zusammenhängen zu erfassen und dient damit auch einer qualifizierten Begleitung bei Bürgerbeteiligung an Infrastrukturvorhaben. 4

7 Ab wann wird BIM ein eingeführter Planungsstandard? In Finnland verlangt das zuständige staatseigene Unternehmen Senate Properties bereits seit Oktober 2007, dass eingereichte virtuelle Modelle dem IFC Standard entsprechen. Zuvor wurden bereits seit 2001 zahlreiche Referenzprojekte ausgeführt. In Norwegen ist bei allen Projekten der staatlichen Bauverwaltung Statsbygg ein Verzicht auf den Einsatz von BIM nur mit einer Ausnahmegenehmigung möglich. In Dänemark ist BIM bei den öffentlichen Bauvorhaben verpflichtend für alle lokalen und regionalen Projekte mit einem Auftragsvolumen von mehr als 2,7 Mio. EUR einzusetzen. Bei Regierungsgebäuden ist der Einsatz von BIM bereits ab einem Volumen von EUR vorgeschrieben. In den Niederlanden ist seit November 2011 bei öffentlichen Projekten mit einem Volumen von mehr als 10 Mio. EUR der Einsatz von BIM vorgeschrieben. In Großbritannien soll spätestens ab 2016 die Planung und Errichtung aller öffentlichen Hochbauten mit BIM Daten erfolgen. Für die Koordination und Leitung der Erarbeitung und Umsetzung der Strategie wurde eine nationale Task Group eingerichtet. Ähnliche Entwicklungen sind in China, Schweden, Italien, Österreich, Schweiz, Quatar, Süd korea, Mexico, Estland und anderen Ländern zu verzeichnen. Kürzlich wurde eine Initiative von EU Mitgliedsstaaten zur Zusammenarbeit des öffentlichen Bereichs bei der Einführung von BIM gestartet. Wie weit sind die Nachbarn? Finnland Groß Britannien Norwegen Schweden Dänemark Niederlande 5

8 Ab wann wird BIM ein eingeführter Planungsstandard? Anfang 2014 empfiehlt die Europäische Kommission die Einführung von BIM in das VOF Verfahren bis zum Jahr 2016 BIM BAM BOOM Building Information Modeling Ohne dass auch nur ein Blech gebogen wurde, steht z.b. das Auto zur Probefahrt in der virtuellen Realität bereit. Building Assembly Model Auch Produktionstechnik und -organisation sind bereits virtuell geplant, simuliert und abgenommen. Building Operation and Optimizaition Modell Verkürzte Entwicklungszeiten, große Kosteneinsparpotenziale, optimierte Prozessabläufe all diese Vorzüge werden durch Methoden und Werkzeuge ermöglicht, wie sie bereits in anderen Industriezweigen seit Jahren etabliert sind. 6

9 Forderungen an die Bundesregierung: Beteiligung des Bundes an einer Deutschen BIM-Initiative Mandat und finanzielle Beteiligung Erarbeitung von Richtlinien und Standards Förderung von OPEN BIM zum Schutz der KMU s HOAI- Anpassungen an die Methode BIM Zusammenarbeit mit den internat. BIM-Initiativen Zielgerichtete BIM-Forschungen und BIM-Pilotprojekte Entwicklung von Lehrinhalten für Aus-und Weiterbildung BIM-Manager BIM Methode 7

10 2/10/2014.unsere Welt ist dreidimensional unser Vorstellungsvermögen auch aber unsere Pläne nicht! Modellieren kann jeder Eigentlich fangen wir mit dem Modellieren früh an. Sie müssen aufhören zu zeichnen. Erinnern Sie sich zu modellieren und Formen zusammenzufügen. 1

11 2/10/2014 Modellieren kann jeder Und setzen es im Beruf fort. Modellieren kann jeder Es wird höchste Zeit sich mit 5 D beschäftigen! Warum mit 2D begnügen? 2

12 2/10/ D Abstimmung = + planen 2 D Information Plan A Plan B 2 D Information kontrollieren = + Bauwerk 3 D Bauwerk bauen 3 D Abstimmung planen 3 D Information Planausgabe kontrollieren Bauwerk Plan A Plan B 3 D Bauwerk 2 & 3 D Information bauen 3

13 2/10/ D Abstimmung planen Bauwerk 3 D Information Planerzeugung aus Modell Plan A Plan B 3 D Bauwerk 2 & 3 D Information kontrollieren bauen Vorteile der Methode B I M..bisher nur im Ausland erkannt 4

14 2/10/2014 BIM Vorteile kann jeder nutzen BIM erfasst, kombiniert und vernetzt alle Bauwerksdaten digital. Alle Planer können auf die ständig aktualisierte Datenbank zugreifen BIM Attribute und Kataloge ersparen den beteiligten Planern Zeit, da die ständige Neuerfassung von Angaben entfällt. BIM visualisiert die Daten am PC und lässt Kollisionsprüfungen zu. Durch Filter sind komplexe Systeme separiert darstellbar. BIM durch die Kopplung von Massen, Preisen und Terminen haben Sie deren Entwicklung in der gesamtem Planungsphase unter Kontrolle. BIM Vorteile kann jeder nutzen Planungsentscheidungen Kostenvorteil durch BIM Grundlagen Vorentwurf Entwurf Ausführung Bewirtschaftung 5

15 2/10/2014 BIM Vorteile kann jeder nutzen Folgende vorläufige Ergebnisse wurden beispielhaft bei der Untersuchung bereits fertiggestellter ausländischer BIM Projekte festgestellt: BIM Verringert die Kosten von Nachträgen um bis zu 40% BIM erreicht eine Genauigkeit der Kostenschätzung auf maximal 3% Abweichung BIM kann bei der Erstellung der Kostenschätzung um bis zu 80% Zeit sparen BIM ermöglicht Kollisionsprüfungen und erspart bis zu 10% des Auftragsvolumens BIM kann die Gesamtprojektlaufzeit um bis zu 7% verringern BIM Vorteile kann jeder nutzen Planungsentscheidungen Verlagerung des Planungsaufwandes in frühere Leistungsphasen bei der BIM Methode notwendig Grundlagen Vorentwurf Entwurf Ausführung Bewirtschaftung 6

16 2/10/2014 BIM Vorteile kann jeder nutzen BIM Methode hat Auswirkungen auf die Planertätigkeit BIM konformer Planungsablauf Grundlagen Entwurf Planung Vergabe Bau Betrieb Fachübergreifende Kooperation aller Planungsbeteiligten in einer einheitlichen konsistenten Modell Datenbank Vom Baumeister Im Mittelalter (BIM) zur HOAI planen Gestaltung Konstruktion Technik planen + = bauen Baumeister Trennung von Planung und Bauausführung bauen Rohbau Ausbau Einrichtung 7

17 2/10/2014 Vom Baumeister Im Mittelalter (BIM) zur HOAI Gestaltung planen Konstruktion Technik Trennung von Planung und Bauausführung Planung gemäß HOAI : Deckelung von Planungskosten Organisation der Planungsphasen usw. bauen Rohbau Ausbau Einrichtung Bauen gemäß Planung : Deckelung von Herstellungskosten Fertigstellungstermine usw. Vom Baumeister Im Mittelalter (BIM) zur HOAI planen Interaktion Planung gemäß HOAI : Deckelung von Planungskosten Organisation der Planungsphasen bauen Interaktion Bauen gemäß Planung : Deckelung von Herstellungskosten Fertigstellungstermine 8

18 2/10/2014 Vom Baumeister Im Mittelalter (BIM) zur HOAI planen Interaktion Planung gemäß HOAI : Deckelung von Planungskosten Organisation der Planungsphasen Hier greift Building Information Modeling (BIM) ein bauen Interaktion Bauen gemäß Planung : Deckelung von Herstellungskosten Fertigstellungstermine BIM Status in UK 9

19 Modelviewer sind kostenlos im Internet verfügbar Modelviewer können nahezu alle Modellinformationen sichtbar machen. Ähnlich dem Acobat Reader sind auch einige Filterfunktionen freigeschaltet Modelchecker sind aktive Viewer (kostenpflichtig) Neben Informationsfiltern haben sie Funktionen zur Modellüberprüfung 1

20 Modelchecker als Informations Prüfwerkzeug Pläne werden nicht gezeichnet sondern als Computer Schnittbild aus dem Modell generiert. BIM geht von folgendem aus: Änderungen werden nur am Modell vorgenommen werden. Dann sind Prüfvorgänge auf der Modellebene sinnvoll. Dazu können bei einigen Modelcheckern Prüfanfragen formuliert werden, z. B. : 1 Sind in den markierten Stützen jeweils mindestens 2 Transportanker vorhanden? 2 Befinden sich alle Bewehrungsstähle innerhalb des Betonquerschnitts? 3 Sind in jeder Fertigteilwand mindestens 8 Verbindungsteile vorhanden? 4 Kollidieren Einbauteile mit Bewehrungsstäben? Der Modelchecker gibt darauf optische Darstellungen und protokollierte Antworten Anfragen 1 bis 4 an den Modelchecker 2

21 Antwort 1: Sind in den markierten Stützen jewils mindestens 2 Transportanker vorhanden? Antwort 2: Befinden sich alle Bewehrungsstähle innerhalb des Betonquerschnitts? 3

22 Antwort 3: Sind in jeder Fertigteilwand mindestens 8 Verbindungsteile vorhanden? Antwort 4: Kollidieren Einbauteile mit Bewehrungsstäben? 4

23 Modelchecker als Informations Prüfwerkzeug Modelchecker sind vielversprechende Werkzeuge um Routinefragen an das Modell zu stellen. Die Antworten werden protokolliert und könnten im Prüfvorgang genutzt werden Die Ergebnisse können zeitnah an die Aufsteller übermittelt oder Grundlage einer Bildschirmkonferenz sein. Modelchecker als Informations Prüfwerkzeug Modelchecker sind vielversprechende Werkzeuge um Routinefragen an das Modell zu stellen. Die Antworten werden protokolliert und könnten im Prüfvorgang genutzt werden Man kann natürlich auch bei der gewohnten Arbeitsweise bleiben 5

24 Building Information Modeling Laserscanning 1

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28 Musikkens Hus I Nordjylland House of Music in Nordjylland Bearbeitet mit BIM Projektbeschreibung CORRESPONDENCE INSIDE OUTSIDE EDUCATIONAL FACADE Planungsvorgaben CONCERT HALL..von der Idee.. über Skizzen. 1

29 Projektbeschreibung Planungsvorgaben..zum Entwurfsmodell. Projektbeschreibung Planungsvorgaben... Innenraumgestaltung 2

30 Projektbeschreibung Planungsvorgaben... und Visualisierung Fertigteilfassade Konstruktionsmodell 3

31 Fertigteilfassade Konstruktionsmodell Fertigteilfassade Konstruktionsmodell 4

32 Fertigteilfassade Konstruktionsmodell Fertigteilfassade Konstruktionsmodell 5

33 Fertigteilfassade Konstruktionsmodell Fertigteilfassade Werkstattplanung im Modell 6

34 Fertigteilfassade Werkstattplanung im Modell Fertigteilfassade Werkstattplanung als Plandokument 7

35 Fertigteilfassade Werkstattplanung im Modell Fertigteilfassade Werkstattplanung im Modell 8

36 Fertigteilfassade Werkstattplanung im Modell Fertigteilfassade Werkstattplanung als Plandokument 9

37 Wände d = 42 cm Werkstattplanung im Modell Wände d = 42 cm Werkstattplanung im Modell 10

38 Wände d = 42 cm Werkstattplanung im Modell Wände d = 42 cm Werkstattplanung im Modell 11

39 Wände d = 42 cm Werkstattplanung im Modell Wände d = 42 cm Werkstattplanung im Modell 12

40 Wände d = 42 cm Werkstattplanung als Plandokument Spezielle Fertigteile Werkstattplanung im Modell 13

41 Spezielle Fertigteile Werkstattplanung im Modell Spezielle Fertigteile Werkstattplanung im Modell 14

42 Spezielle Fertigteile Werkstattplanung im Modell Spezielle Fertigteile Werkstattplanung im Modell 15

43 Spezielle Fertigteile Werkstattplanung im Modell Spezielle Fertigteile Werkstattplanung im Modell 16

44 Spezielle Fertigteile Werkstattplanung im Modell Montage der speziellen Fertigteile Baustellenfotos 17

45 Montage der speziellen Fertigteile Baustellenfotos Montage der speziellen Fertigteile Baustellenfotos 18

46 Impressionen von TEKLA und Cinema 4D Baustellenfotos Impressionen von TEKLA und Cinema 4D Baustellenfotos 19

47 Impressionen von TEKLA und Cinema 4D Baustellenfotos Impressionen von TEKLA und Cinema 4D Baustellenfotos 20