Umsetzung von BIM in der Integralen Planung

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1 Umsetzung von in der Integralen Planung Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Christoph van Treeck 1,2 1 Lehrstuhl für Energieeffizientes Bauen E3D, RWTH Aachen University 2 E3D Ingenieurgesellschaft mbh, Aachen RWTH Aachen. Kopie, Nachdruck oder Veröffentlichung jedweder Art, auch auszugsweise nur mit schriftlicher Genehmigung des Autors. ISH 2017 BTGA Gebäude-Forum Halle 10.3 Frankfurt, Planungsrealität heute Baubegleitende Planung und Genehmigung Häufige Änderungen Reagieren statt vorausplanen 2 1

2 Aufwand Building Information Modeling Kooperative Arbeitsmethodik Digitales Abbild eines Gebäudes über gesamten Lebenszyklus Kollisionsprüfung Benötigt Softwarelösungen Erfordert Festlegungen Bildquelle: linear, Aachen 3 Aufwandsverlagerung von Planungs-/Entscheidungsprozessen Konsequenzen für die Wertschöpfung? Traditionell Zeit Objekt-/Fachplaner A Fachplaner B ausführende Firma GU ausführende Firma mit Know-How 4 2

3 im Lebenszyklus 5 Rolle von im Lebenszyklus eines Gebäudes Planen und Ausführen Vorplanung Entwurfs-/ Genehmigungsplanung Ausführungsplanung, Vergabe Fertigung, Ausführung Inbetriebnahme Betriebs-/ Nutzungsphase Planung und Ausführung 6 3

4 Rolle von im Lebenszyklus eines Gebäudes Planen und Ausführen Vorplanung Entwurfs-/ Genehmigungsplanung Ausführungsplanung, Vergabe Fertigung, Ausführung Inbetriebnahme Betriebs-/ Nutzungsphase Ort Zeit Lean Construction Just in Time Just in Sequence 7 Rolle von im Lebenszyklus eines Gebäudes Dokumentation und Qualitätssicherung Vorplanung Entwurfs-/ Genehmigungsplanung Ausführungsplanung, Vergabe Fertigung, Ausführung Inbetriebnahme Betriebs-/ Nutzungsphase SOLL IST Baustellenmanagement Erfassung und Vergleich Qualitätssicherung E3D RWTH Aachen 8 4

5 Exkurs Komplexität beherrschbar machen Installationstechnik heute kaum Abstimmung mit späterer Nutzung Richtwerte entsprechen selten der Praxis Diverse Konsequenzen (Beispiel Trinkwasser) Quelle: Viega 9 Exkurs Komplexität beherrschbar machen Lösungsansätze Systemlösungen Verringerung der Komplexität für Planer und Ausführende Technische Dokumentation (PIM) "Denkarbeit abnehmen" Quelle: Viega 10 5

6 Rolle von im Lebenszyklus eines Gebäudes Planen, Ausführen und Betreiben Vorplanung Entwurfs-/ Genehmigungsplanung Ausführungsplanung, Vergabe Fertigung, Ausführung Inbetriebnahme Betriebs-/ Nutzungsphase CAF M CAF M CAF M CAFM Planung und Ausführung 2. Active measures Betrieb und Nutzung 11 Rolle von im Lebenszyklus eines Gebäudes Planen, Ausführen und Betreiben Vorplanung Entwurfs-/ Genehmigungsplanung Ausführungsplanung, Vergabe Fertigung, Ausführung Inbetriebnahme Betriebs-/ Nutzungsphase Optimierung SOLL IST IST Optimierung Energiemanagement Messung und Vergleich Qualitätsanspruch 12 6

7 Zwingende Voraussetzung, damit das gelingt: Einheitliche Standards und Klassifikationen Vorplanung Entwurfs-/ Genehmigungsplanung Ausführungsplanung, Vergabe Fertigung, Ausführung Inbetriebnahme Betriebs-/ Nutzungsphase CAFM CAFMCAFMCAFM Planung und Herstellung Modellstandards Produkt-/Herstellerdatenstandards Methoden- und Managementstandards 2. Active measures Betrieb und Nutzung Einheitliche Klassifikationen und Merkmalsdefinitionen Standards für Funktionsbeschreibungen 13 Umsetzung in der Integralen Planung 14 7

8 Umsetzung in einem Projekt? Bedarfsanalyse Bedarfsanalyse: warum? wo? welche? wie? wer? Auftraggeber-Informations-Anforderungen (AIA) Konzeption -Abwicklungsplan (BAP) 15 Welche konkreten Festlegungen werden benötigt? Festlegung -Einsatzform und -Prozesse welche -Einsatzform wird gewählt? welcher Reifegrad wird verfolgt? wofür soll eingesetzt werden? Beispiel CAD welche Informationen müssen wann und in welcher Tiefe übergeben werden? wie werden Informationen erarbeitet, geprüft und ausgewertet? -Modellentwicklungsgrad -Qualitätsmanagement - Leistungsbilder wer organisiert Informationen, nimmt diese ab und bestimmt deren Qualität? in Anlehnung an: Leitfaden für Deutschland, BBSR,

9 Von der zeichnungs- zur modellbasierten Planung Zeichnungsobjekte (Linien, Flächen, Blöcke, etc.) Fachspezifische Objekte (Boiler, Rohr, Pumpe, Wand, Fenster, etc.) mit technischen Attributen und Eigenschaften 17 Heizlastberechnung, Dimensionierung und Auslegung 18 9

10 Standards zum Austausch von Produkt- und Herstellerdaten 19 Welche konkreten Festlegungen werden benötigt? Festlegung -Einsatzform und -Prozesse welche -Einsatzform wird gewählt? welcher Reifegrad wird verfolgt? wofür soll eingesetzt werden? Beispiel CAD welche Informationen müssen wann und in welcher Tiefe übergeben werden? wie werden Informationen erarbeitet, geprüft und ausgewertet? -Modellentwicklungsgrad -Qualitätsmanagement - Leistungsbilder wer organisiert Informationen, nimmt diese ab und bestimmt deren Qualität? in Anlehnung an: Leitfaden für Deutschland, BBSR,

11 Quelle: Gebäude.Technik.Digital. Building Information Modeling. C. van Treeck et al. ; Springer Verlag Quelle: Gebäude.Technik.Digital. Building Information Modeling. C. van Treeck et al. ; Springer Verlag Modellentwicklungsgrad Level of Development (LOD) Rohbau TGA Elektro Abstimmung mit Terminplanung Zeit Geometrische Beschreibung Bauteilinformationen, Produktdaten Überschneidung mit anderen Bauteilen; Überprüfung des gebauten Zustands Geometrie Information Coordination Logistik Modellinhalt Modellqualität 21 LoG Geometrischer Entwicklungsgrad Lo G I C L LoG 0 LoG 1 LoG 2 (kein Raumbedarf darstellbar) Störkörper Wartungsraum Montageraum Komponente herstellerneutral Montageraum LoG 3 LoG 4 LoG 5 spezifisch, wesentliche Details herstellerspezifisch Wartungsraum 22 11

12 Quelle: Gebäude.Technik.Digital. Building Information Modeling. C. van Treeck et al. ; Springer Verlag Modellentwicklungsgrad Level of Development (LOD) Beispiel zur Vorgabe in einem Projekt Modellentwicklungsmatrix nach KG DIN Bauwerk, Technische Anlagen Abwasser-, Wasser-, 410 Gasanlagen 420 Wärmeversorgungsanlagen Vorplanung Entwurfsplanung Ausführungsplanung LoD nach LoG-I-C-L Schema nach der Ausführung 430 Lufttechnische Anlagen Kälteanlagen Detaillierungsproblem Integrale Planung Ingenieurmodell zur Rohrnetzberechnung kein Raumbedarf darstellbar (LoG 0) Raumbedarf einer Trasse (LoG 1) 24 12

13 "Das " entsteht durch Verknüpfen von Datenbanken Digitales Raumbuch Fachmodelle Termin- und Ablaufplan XML Bauleistungen STLB-Bau 25 Welche konkreten Festlegungen werden benötigt? Festlegung -Einsatzform und -Prozesse welche -Einsatzform wird gewählt? welcher Reifegrad wird verfolgt? wofür soll eingesetzt werden? Beispiel CAD welche Informationen müssen wann und in welcher Tiefe übergeben werden? wie werden Informationen erarbeitet, geprüft und ausgewertet? Kommunikationsplattform Dokumentenmanagementsystem Mengenermittlung -Modellentwicklungsgrad -Qualitätsmanagement - Leistungsbilder wer organisiert Informationen, nimmt diese ab und bestimmt deren Qualität? in Anlehnung an: Leitfaden für Deutschland, BBSR,

14 Koordination von Objekt- und Fachmodellen Änderung Architekturmodell Kollision Tragwerksmodell Koordinationsmodell 27 TGA-Modell Regel-basierte Modellprüfung Beispiel Solibri Modell-Checker Austausch von Kollisionsberichten mittels Collaboration Format (BCF) 28 14

15 Umsetzung in der Integralen Planung Bedarfsanalyse Bedarfsanalyse: warum? wo? welche? wie? wer? Auftraggeber-Informations-Anforderungen (AIA) Konzeption -Abwicklungsplan (BAP) Umsetzung Organisation Schnittstellen Organisations-/ Projekthandbuch Trassenkonzept Schnittstellenkonzept Technik Lasten-/ Pflichtenheft Funktionale Einheiten Recht Projektvereinbarung Besondere Vertragsbedingungen 29 Nachlesen? Gebäude.Technik.Digital. Building Information Modeling Springer Verlag, Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Christoph van Treeck 1,2 1 Lehrstuhl für Energieeffizientes Bauen E3D, RWTH Aachen University 2 E3D Ingenieurgesellschaft mbh, Aachen ISH 2017 BTGA Gebäude-Forum Halle 10.3 Frankfurt,