BIM in komplexen Bauten. so funktioniert die Zusammenarbeit

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1 BIM in komplexen Bauten so funktioniert die Zusammenarbeit Itten+Brechbühl AG Andreas Jöhri 11. Juni 2015 Itten+Brechbühl und BIM Wir haben langjährige Erfahrung in der gezielten 3d Planung von komplexen Bauten. Das Vorgehen ist immer spezifisch gewählt worden und musste bisher ohne den Begriff BIM ausgekommen. 1

2 Aufgabestellung im Rahmen der TU Ausschreibung Planung und Realisierung des Gebäudes und der dazugehörigen Infrastruktur für den Einbau und den Betrieb des geplanten Freien- Elektronen-Röntgenlaser im Rahmen der Grossforschungsanlage SwissFEL Aufgabestellung Basis bildet ein baubewilligtes Vorprojekt welches die Lage, Geometrie und Haustechnischen Konzepte vorgibt, dies im Rahmen einer funktionalen Totalunternehmerausschreibung. 2

3 Aufgabestellung Konzipiert ist das Gebäude als minimalste Hülle um die Maschine Aufgabestellung Aufgrund der speziellen Anforderungen liegt das Projekt im Wald, wird grösstenteils von Erde überdeckt und dadurch nur als Lichtung in Erscheinung treten 3

4 Aufgabestellung Aufgrund der ausserordentlichen Anforderungen sind die Vorgaben jenseits der üblichen Baustandards 10 femtosekunden = sekunden Aufgabestellung Aufgrund der speziellen Anforderungen sind die Vorgaben ausserhalb der üblichen Baustandards 750m Gebäudelänge ohne Dilatationsfugen in Längsrichtung Erdkrümmung korrigiert Toleranz für Hartbetonbelag in Strahlkanal absolut ~13.5mm ± 2mm Temperatur in Strahlkanal 24 C ± 0.1 Deckenstärke über Strahlkanal 1.5m Erschütterungen zwischen Hz < 0.1µm Bauherr entwickelt parallel zum Gebäude die zu Grunde liegende Maschine 4

5 Klare Vorgabe des Bauherrn Erst durch die Festlegung der Ziele des Bauherrn wird es möglich zu definieren was BIM im Projekt leisten muss. B.3.8 Die 3D Projektpläne CAD PLANUNG stellen mit den Ausschreibungsunterlagen Teile 0, A, B, C, D, E und F die Grundlage zur Ausschreibung dar. Alle Projektpläne (Bau und Infrastruktur) sind bauseits 3D mit Auto- CAD Architecture 2012 (Bau), respektive teilweise 3D mit Nova Plancal (Infrastruktur) erstellt. Die Infrastruktur... liegt der Ausschreibung nur im PDF-Format bei. Die zeichnerische Planung im Projekt SwissFEL erfolgt in 3D-CAD. Die 3D-CAD-Pläne sind für die elektronische Plankontrolle ausserordentlich wichtig: Die Kollisionsprüfungen zwischen Bau, Gebäudetechnik und der Maschine und ihren Komponenten ist bei den engen Raumverhältnissen äusserst wichtig. Die laufende Weiterentwicklung der Forschungseinrichtung verlangt eine Abstimmung mit der Ausführungsplanung Bau und Infrastruktur. Die Kontrollpläne werden deshalb durch die Infrastruktur-Fachplaner (AIE) und der technischen Koordinationsstelle (ATK) des PSI geprüft werden. ATK arbeitet mit Catia von Dassault Systèmes. Für die Plankontrolle können voraussichtlich die originalen Dateiformate (3D volumenorientierte Daten) abgegeben werden. Die korrigierten freigegebenen Pläne müssen dem Bauherrn jeweils anschliessend im STEP-Format (Volumendatei) zur Einpflege in das Catia -System und Absicherung gegenüber des maschinenseitigen Planungsstandes abgegeben werden. Die Revisionspläne sind nach Projektabschluss für spätere Anpassungen und Umbauten, nebst Papierform, im Originalformat, im 3D-DWG-Format und im STEP-Format und als PDF abzugeben. Der Totalunternehmer stellt die Kommunikationssicherheit aller beteiligten CAD-Systeme sicher. Organisation im Planerteam Zuständigkeiten innerhalb der TU-Konstellation Generalplaner Itten+Brechbühl Architekt Itten+Brechbühl Bauing. Synaxis HLKKS ahochn Elektro enerpeak Spezialist xxxxx 5

6 Klärung der CAD - Schnittstellen Wer mit Wem Welches Format für welchen Fall Unternehmer AutoCAD DWG DWG IGES DWG Architekt Vectorworks DWG IFC STEP IFC DWG IFC DWG Auftraggeber Catia / Nova IFC DWG Nova HLKKS Plancal Nova Nova Elektro Plancal Nova Bauingenieur Allplan Spezialisten AutoCAD Konkrete Umsetzung der Planung - Theorie Terminliche Abfolgen der Planung - Detaillierungsgrade Vorstudie Vorprojekt Bauprojekt Ausführungsprojekt Dok Auftraggeber Architekt Bauingenieur HLKKS Elektro Spezialisten Unternehmer 6

7 Konkrete Umsetzung der Planung - Realität Terminliche Abfolgen der Planung - Detaillierungsgrade Vorstudie Vorprojekt Bauprojekt Ausführungsprojekt Dok Auftraggeber Architekt Bauingenieur HLKKS Elektro Spezialisten Unternehmer Konkrete Umsetzung der Planung - Realität BIM-Modell 1:1 Modell revdiertes BIM- Modell 7

8 Spezifische Herausforderungen z.b. Interfacerohre Verbindungen zwischen Strahlkanal und Versorgungebene zugehörige Infrastruktur Strahlkanal Spezifische Herausforderungen z.b. Interfacerohre Elektro Leerrohre mit Strahlenschutzanforderung Vorgabe ist Geometrie wer macht die Planung? wie ist die technische Lösung? wer baut? Tabellarische Vorgabe für ca Leerrohre fortl. Nr Gebäude Rohr Bezeichnung Rohrtyp Aussen Durchmesser Biegeradius Nutzung Eintritt: oben (Symbol O) Austritt: unten (Symbol X) [Typ] [cm] [cm] Z X Y Z X Y 1 Linac 1 R IntDecke Linac 1 R IntDecke Linac 1 D IntDecke Linac 1 D IntDecke Linac 1 D IntDecke Linac1 M IntDecke Linac 2 S IntBoden Linac 2 S IntBoden

9 Spezifische Herausforderungen z.b. Interfacerohre Elektro Leerrohre mit Strahlenschutzanforderung Resultat Geometrie 3d parametrisch programmierte Rohrverläufe Spezifische Herausforderungen z.b. Interfacerohre Elektro Leerrohre mir Strahlenschutzanforderung Resultat Geometrie 3d 2-Plan für die Baustelle 9

10 Spezifische Herausforderungen z.b. Interfacerohre Elektro Leerrohre mir Strahlenschutzanforderung Resultat Geometrie 3d 2-Plan für die Baustelle Spezifische Herausforderungen z.b. Interfacerohre Wie kann diese Geometrie gebaut werden? 20 10

11

12

13 BIM konkret am Beispiel SwissFEL Spezifische Herausforderungen Doppelboden Anbindung Leerrohre ans obere Geschoss BIM konkret am Beispiel SwissFEL Spezifische Herausforderungen Doppelboden Vorgegebene Schaltschrankpositionen 13

14 BIM konkret am Beispiel SwissFEL Spezifische Herausforderungen Doppelboden Interfaceleitungen im Doppelbodenbereich BIM konkret am Beispiel SwissFEL Spezifische Herausforderungen Doppelboden 14

15 BIM konkret am Beispiel SwissFEL Spezifische Herausforderungen Doppelboden Entwicklung von Überbrückungen in Abstimmung mit Elektrotrassen 30 15

16 BIM konkret am Beispiel SwissFEL Realität in 1:1 Gewähltes Produkt erfüllt nicht die Sollmasse > Zwischenraum ist zu eng nicht akzeptabel 16

17 17

18 18

19 Anforderung an BIM Kommunikation Wer mit Wem Welches Format für welchen Fall Was ist der Inhalt Wie ist der Detaillierungsgrad Auftraggeber Catia / Nova Unternehmer AutoCAD Architekt Vectorworks HLKKS Plancal Nova Bauingenieur Allplan Spezialisten AutoCAD Elektro Plancal Nova 19

20 3d - Kontrolle Bauherr Catia 3d Check in Catia Architect Vectorworks Electrical Engineer Plancal Nova HVAC Plancal Nova 3d Check Tekla BIM Sight 3d Check Plancal Nova Anforderung an BIM Kommunikation Wie kommt Info zu Baustelle Wie wird 3d 2d Abgleich sichergestellt Auftraggeber Catia / Nova Unternehmer AutoCAD Architekt Vectorworks HLKKS Plancal Nova Elektro Plancal Nova Bauingenieur Allplan Spezialisten AutoCAD 20

21 Etappierung > IN Phase 01 > Elektrotrasse / Querleitung / Interfacerohre / MSR Rahmen Etappierung > IN Phase 02 > Kranbahn / Kranbrücke Etappierung > IN Phase 03 > Ölwanne / Rackrahmen / Doppelboden (teilweise vorgezogen) Etappierung > IN Phase 04 > Montagestützen / Doppelboden Etappierung > IN Phase 08 > Osmose / Querleitung Wand / Doppelboden Phase 10 > Schaltschränke Anforderungen an die BIM Zeichner 3d Zeichnungs know-how Datenkonvertierungs know-how (gute Kontakte zu CAD Hersteller) Denken in Konzepten und Abstraktionsgraden (Level of detail) Verständnis für 2d Plananforderungen auf der Baustelle Verständnis zur Differenzierung zwischen möglich und nötig Produkte know-how z.t. bis ins Detail Verständnis für alle Beteiligten Gewerke Grosse Kompetenz in Kommunikation... Die Anforderungen steigen! Der Nutzen von BIM Darstellung komplexer Zusammenhänge Kommunikationsplattform unter Planern und mit Bauherrn Zusatznutzen je nach Gewerk - Kollisionskontrolle - Massen-/Mengenermittlung - gezielte Auswertungen -Montageabläufe -... Etappierung > IN 21

22 Die Herausforderungen von BIM hohe Anforderungen an BIM Zeichner Stufengerechtes Vorgehen Disziplin in der Phasenabwicklung Umgang mit Änderungen und nicht idealen Planungsverläufen Umgang mit Planständen 3d BIM <-> 2d Baustelle Bezug zur Realisierung auf der Baustelle Theorie <-> Praxis Qualität der 2d Pläne hohe Kompetenz bei Auftraggebern erforderlich 3d know-how verleitet zu komplizierten Geometrien angestrebte Rationalisierung <-> neue Möglichkeiten der Hunger kommt mit dem Essen auch bei 3d und erst recht mit BIM Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit Itten+Brechbühl AG Andreas Jöhri 11. Juni

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