BIM und Bauhandwerk (k)ein Gegensatz?

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1 BIM und Bauhandwerk (k)ein Gegensatz? Digitales Planen, Bauen und Betreiben Neue Ideen umsetzen und Erfolg sichern Mittwoch, 19. Februar 2014 Messe Berlin, Marshall-Haus Dr. habil. Klaus Schiller Dr. Schiller & Partner GmbH - Dynamische BauDaten -

2 Die drei Komponenten des Building Information Modeling B I M das Bauwerk als Ganzes mit seinen Raum- und Bauteilstrukturen die Information mit raum- und bauteilkonkreten Daten und Beziehungswissen das Modellieren als Methode geistigen Arbeitens. Was hat das mit Bauhandwerk zu tun? 2

3 KMU und BIM? KMU-Betriebe verdienen ihr Geld mit Aufträgen, d. h. mit dem Einkauf und Verkauf von Bau- und FM-Leistungen Es geht um die Ermittlung der Kosten und Preise für die Leistungen des Bauauftrages und deren Abrechnung. VOB Teil A: 1 Bauleistungen Bauleistungen sind Arbeiten jeder Art, durch die eine bauliche Anlage hergestellt, instand gehalten, geändert oder beseitigt wird. 3

4 KMU und BIM? Bauteile und Bauleistungen Das Ziel einer Bauleistung ist, Bauteile mit einer bestimmten Qualität zu erreichen. Bei der Bauleistung geht es um die Verwandlung von Baustoffen über eine manuelle oder maschinelle Technologie in Bauteile. Bauteileigenschaften werden verursacht durch die Qualitäten der Baustoffe und ihre Verarbeitung Es gibt einen Bezug zwischen Bauteileigenschaften und Bauleistung Es gibt einen Bezug zwischen BIM und Leistungsverzeichnis 4

5 BIM und Leistungsverzeichnis gehören zusammen Vernetzung von Bauteilen, Leistungen und Kosten Räume & Bauteile Bauteiltypen Bearbeitung der Bauaufträge vom Angebot, über die Arbeitsvorbereitung und Bauausführung zur Abrechnung Leistungspositionen Bauteileigenschaften 5

6 Erfahrungen aus dem Projekt Praxisorientierte Musterlösungen für die Unterstützung von Geschäftsprozessen in deutschen KMU/Handwerk durch IKT-Anwendungen und IT-Business-Standards Projektpartner: Praxispartner: Johann Augel Bauunternehmung GmbH, Weibern SHK-Betrieb Frank Kleinert, Berlin Dittrich-Gruppe, Dresden 6

7 BIM Musterlösungen Bauen im Bestand Praxispartner: Johann Augel Bauunternehmung GmbH Gebäude- und Leistungsmodell erzeugen: DBD-KostenKalkül nach der BIM-Methode Leistungen an Bauteilen: - Bestand - Rückbau - Neubau - Austausch Leistungen an Öffnungen - Bestand - Schließen - Herstellen - Verschieben - Vergrößern - Verkleinern Mit BIM wird ein LV für den standardisierten GAEB-Datenaustausch erzeugt 7

8 BIM Musterlösungen Bauen im Bestand Praxispartner: Johann Augel Bauunternehmung GmbH Import GAEB-Leistungsverzeichnis und Weiterverarbeitung im Kalkulationssystem Programm und Datensysteme (PDS) Zusammenspiel zweier Programme über standardisierten Datenaustausch mit klassifizierten Inhalten 8

9 BIM-Musterlösung Dachsanierung Praxispartner: Dittrich-Gruppe, Dresden Gebäude- und Leistungsmodell für die Dachsanierung erzeugen: DBD-KostenKalkül nach der BIM-Methode Firste Kehlen Dachflächen Bauteileigenschaften LV bearbeiten und Einzelkosten der Teilleistungen kalkulieren mit nextbau Traufen Grate Teilleistungen GAEB Datenaustausch des Leistungsverzeichnisses mit STLB-Bau Leistungspositionen EKT 9

10 BIM-Musterlösung Facility Management Praxispartner: SHK-Betrieb Frank Kleinert, Berlin Raumbezogene Kalkulation und Datenmanagement im FM Import IFC-Datei Gebäudemodell mit Raum- und Bauteileigenschaften und Leistungspositionen in DBD-KostenKalkül Beispiel: Wassererwärmer im Technik-Raum EG-45 - Zuordnung von Kosten und Leistungen für Kalkulation und Abrechnung - klassifiziert nach DIN 276, 277, GEFMA - klassifiziert nach CAD-Stelle Bayern - zugeordnet Wartungsarbeiten nach AMEV - Informationen zur Wartung - Foto Raumbuch in nextbau Speicher Typ: Buderus 4711 Baujahr: 2005 letzte Wartung : Monteur Emil Hanke Legionellenprüfung: unter Grenzwert Sonstiges: Thermometer gewechselt GAEB Datenaustausch über eine X61-Raumbuchdatei Von der grafischen Raumstruktur zum alphanumerischen Raumbuch 10

11 Erfahrungen aus dem Projekt Exemplarische Lösung zur Vernetzung der deutschen Baustoffdatenbank Ökobau.dat mit dem Ausschreibungstextsystem STLB-Bau Dynamische BauDaten zur Bewertung der ökologischen Qualität Forschungsprogramm Zukunft Bau, ein Forschungsprogramm des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) 11

12 Nachhaltiges Bauen Von BIM über das Leistungsverzeichnis zur ökologischen Bewertung Erstellung der Ausschreibung mit "STLB-Bau-Demo mit Ökodaten" Automatische Ableitung der Ökodaten aus den Leistungspositionen nach STLB-Bau Ökologische Bewertung von der Planung bis zur Abrechnung im Soll-Ist-Vergleich Leistungstext Ökodaten (Primärenergie, CO2, Ozonabbaupotential, ) 12

13 Erkenntnisse aus den bearbeiteten Projekten BIM ist nicht beschränkt auf 3D-CAD. BIM ist unabhängig von CAD, also auch alphanumerisch nutzbar. Und damit auch für KMU einsetzbar. Alphanumerische Beschreibungen haben in vielen Fällen Vorteile: Raumstruktur: grafische Darstellung der Grundrisse im räumlichen Zusammenhang Flächen- und Linienbauteile: alphanumerische Beschreibung mit grafischer Mengenermittlung Bauteile, die nicht zeichnerisch geklärt werden müssen: alphanumerische Beschreibung BIM für alle am Bau Beteiligten erfordert abgestimmte Bauteileigenschaften Logische Konsequenzen: Die Vorzüge der graphischen und alphanumerischen Beschreibung sind am besten nutzbar, wenn sie sinnvoll miteinander kombiniert werden. Notwendigkeit einer BIM-Klassifikation mit einheitlichen Bauteileigenschaften 13

14 BIM und Datenaustausch mit IFC ISO Internationaler BIM-Standard für den Austausch von Gebäudemodellen mit Räumen, Bauteilen, Raum- und Bauteileigenschaften Brandschutzklappe BIM IFC-Bauteilklassen IFC Bauteiltypen IFC-Klasse: IfcDamper Predefined Type: FIREDAMPER Actuation Type: SPRING Fire Resistance Rating: 2 hours Feuerwiderstandsklasse: K 90 IFC Property Sets (sehr allgemein, wenig Umfangreich und häufig nicht konform mit deutschen Regelwerken) Allgemeine Struktur für Gebäudemodelle. Mehr Syntax als Semantik. Derzeit mit Freitext oder proprietären Daten gefüllt. Das Modell ist mit klassifizierten baufachlichen Inhalten zu füllen. 14

15 Bausemantisches Ordnungssystem Leistungsbeschreibung Bauteileigenschaften Baustoffe Bauverfahren/Technologie In BIM und STLB-Bau werden Bauteileigenschaften genutzt. 15

16 Von BIM zum LV mit der BIM-Klassifikation nach STLB-Bau Brandschutzklappe BIM Bauteil- und Leistungseigenschaften Bauteileigenschaften Bausemantisches Ordnungssystem, Dynamische BauDaten bauteilbezogenen Beschreibungsmerkmale Bauteileigenschaften Baustoffe leistungsbezogenen Beschreibungsmerkmale Bauverfahren/Technologie Bauteilumgebung Baustelle Abrechnung Ausführungsunterlagen/Informationsquellen LV BIM Klassifikation nach Bausemantisches Ordnungssystem, Dynamische BauDaten Bauteileigenschaften bauteilbezogenen Beschreibungsmerkmale Bauteileigenschaften Baustoffe 16

17 BIM-Klassifikation nach STLB-Bau: Die Brücke zwischen IFC und STLB-Bau Bauteilklassifikation, verknüpfbar mit STLB-Bau und DIN ISO (IFC) Einzelkosten und Baupreise Baunormen Ökologische und Umweltdaten Bauteileigenschaften (PropertySets) für IFC mit umfangreichen Dateninhalten nach STLB-Bau Verfügbarkeit der BIM-Klassifikation nach STLB-Bau als DIN SPEC in Form einer IFC-XML-Datei als API (Programmschnittstelle) mit vernetzten Fachinformationen zur direkten Anwendung 17

18 BIM im Lebenszyklus - Brückenschlag vom Planen und Bauen zum Betreiben BIM-Klassifikation nach STLB-Bau Raumprogramm CAD AVA Kalkulation, Beschaffung, Abrechnung CAFM-Tools Planung Ausschreibung Ausführung Abrechnung Betreiben Planen mit standardisierten Bauteileigenschaften Ausschreiben durch Verknüpfung mit dem STLB-Bau Kalkulieren, ausführen und abrechnen durch Vernetzung mit Zeitwerten, Kosten und Preisen Effizient betreiben mit standardisierten Bauteileigenschaften 18

19 BIM-Klassifikation nach STLB-Bau im internationalen Vergleich UK Ziel 2016: BIM Level 2, mit NBS National BIM Library und Uniclass 2 UNSER Ziel 2014: BIM+STLB-Bau = integrierte Daten für BIM Level 1-3 Level 0 Unkoordiniertes CAD, papierbasierter Datenaustausch Level 1 Koordiniertes CAD, 2D oder 3D mit Einsatz eines Kollaborationswerkzeugs Level 2 Koordinierte 3D-Umgebung, Datenhaltung in fachspezifischen BIM Tools mit Datenanhängen (z.b. COBIE). Level 3 Voll integrierter und kollaborativer Prozess, realisiert durch Webservices und konform mit den IFC Standards. Grafik entnommen aus Investors Report Building Information Modelling (BIM), 19

20 Fazit 1 BIM ist eine großartige Strategie für den Mittelstand, für die Kleinen und Mittelständischen Unternehmen (KMU) und die Freiberuflich Tätigen (FBT) in Deutschland! Warum? Das 21. Jahrhundert ist geprägt durch die Informatisierung der Prozesse. Und ein entscheidender interdisziplinärer Anwendungsbereich im Bauwesen ist BIM. Innerhalb der großen Firmen funktioniert BIM mit komplexer Software, individuell programmierten Schnittstellen und auf der Basis proprietärer Datenbanken. Aber: Die Zusammenarbeit bei BIM erfolgt über einen Datenaustausch. Der Datenaustausch muss bestimmte Anforderungen erfüllen. Dafür sind klassifizierte und prüfbare Inhalte erforderlich. 20

21 Fazit 2 Die Geheimnisse unserer Welt liegen in den Rezepturen. Ein Vergleich aus dem Bauwesen Beton Rezeptur: Zuschlagstoffe + Bindemittel + Wasser Zuschlagstoffe: Die Güte eines Betons ist u.a. abhängig von der Sieblinie der Zuschlagstoffe. Ein Beton nur mit Grobkorn ergibt schlechten Beton. Ein starker Beton braucht auch kleine und mittlerer Körner. Bindemittel: Zement verbindet das Korngemisch der Zuschlagstoffe zu einem vielfältig einsetzbaren, hochdruckfesten Stein. Wasser: Ermöglicht das Abbinden des Bindemittels. Erst durch die chemische Reaktion des Zements mit Wasser entsteht der Zementstein, der die Zuschlagstoffe miteinander verbindet. BIM Rezeptur: Unternehmen + bausemantische Daten + Tools Unternehmen: Die Stärke einer Wirtschaft ist abhängig von der Zusammensetzung der Firmen. Ein starkes BIM braucht die Beteiligung großer, mittlerer und kleiner Firmen. Der Mittelstand ist wichtig! Bausemantische Daten: Um BIM stark zu machen brauchen wir ein Bindemittel. Das Bindemittel für BIM sind bausemantisch klassifizierte Daten. Webbasiert ermöglichen sie ein integriertes Arbeiten mit BIM. Tools: Die Vielzahl spezialisierter Firmen benötigt eine Vielzahl von Werkzeugen. Sie bringen die bausemantisch klassifizierten Daten zur Anwendung und sind über sie vernetzbar. KMU brauchen einfache, bezahlbare Tools! 21

22 Fazit 3 Inhalt kommt von Innen! In der Mitte von BIM steht die Information BIM Inhalte klassifizieren und vernetzen: Klassifizierte Bauteileigenschaften sind mit Leistungen, Kosten, ökologische Daten, zu verketten Bewährte Standards anwenden: Internationale und nationale Standards, wie z.b. IFC und STLB-Bau verknüpfen Integriert Arbeiten: Webbasierte, integrierte Daten für Bauwesen und Facility Management nutzen BIM-Klassifikation als DIN SPEC 91400: Kostenlose Verfügbarkeit und Transparenz der Klassifikation für alle am Bau Beteiligten Mit der BIM-Klassifikation nach STLB-Bau (DIN SPEC) wollen wir BIM einfach machen. VIELEN DANK! 22