BIM für nachhaltige Gebäude?

Transkript

1 klimaaktiv.at bmnt.gv.at 8. klimaaktiv Tagung, 28. November 2018, FH OÖ Wels BIM für nachhaltige Gebäude? FH-Prof. Arch. DI Dr. Herbert C. Leindecker

2 Inhalt BIM Ziele und Definitionen CAD-Schnittstelle zur Erstellung von Energieausweisen Integration von Life Cycle Assessment (LCA) in BIM LCA in klimaaktiv Zusammenfassung Folie 2

3 Building Information Modeling Quelle: Andre Borrmann, Building Information Modeling, 2015 Folie 3

4 Building Information Modeling Ein virtuelles Gebäudemodell ( build as built ) von Entwurf (Architekt) über Detailplanung (zb. Statik, Haustechnik, Elektro, Bauphysik ) bis zur Nutzung (FM), Abbruch (optimierte Umsetzung des Lebenszyklusmodells) Ziel: Verringerung der Schnittstellenverluste zwischen den Beteiligten ( jedes Projekt wird 2,5 Mal geplant und 1,5 Mal gebaut ) BIM? Folie 4

5 Planungsprozesse?Honorare für Planer? Quelle: Andre Borrmann, Building Information Modeling, 2015 Folie 5

6 Open- und Closed BIM Open BIM: Softwareunabhängiges Arbeiten (dafür wurde IFC entwickelt) Abhängigkeit von Software- Herstellern? Quelle: Andre Borrmann, Building Information Modeling, 2015 Folie 6

7 Beispiel: Schnittstelle ArchiCAD ArchiPHYSIK Ziel: Kopplung der Architekturzeichnung (Einreichplan) mit der Erstellung des Energieausweises Folie 7

8 Ausgangslage 1. Gebäude in 3D-Ansicht Folie 8

9 Ausgangslage 2. Grundrissdarstellung EG Folie 9

10 Ausgangslage 3. Schnittdarstellung S-02 Archicad-Zeicnung mit Standardeinstellungen Folie 10

11 ArchiPHYSIK Exportmanager Vorbereitung der ArchiCAD Konstruktion für den Export 1. Download der Schnittstelle (Achtung: System-Kompatibilität) 2. Aktivierung der Schnittstelle ArchiCAD Add-On Manager 3. Nordrichtung einstellen Projektpräferenzen 4. Bauphysikalisch irrelevante Bauteile ausblenden (evtl. neue Ebene) 5. Start ArchiPHYSIK Exportmanager Folie 11

12 ArchiCAD (APH-Manager) 1. Geschossauswahl Um das gesamte Gebäude zu exportieren wird die Einstellung [Unendlich] gewählt. Folie 12

13 ArchiCAD (APH-Manager) 2. Innenräume Innenwände ausgeblendet zurück Button? (fehlt!) Folie 13

14 ArchiCAD (APH-Manager) 3. Bauteile der Hülle Mit dem Red-Line System kann für jedes Bauteil die Grenze der thermischen Gebäudehülle (z.b. Hinterlüftung) gewählt werden. Folie 14

15 ArchiCAD (APH-Manager) 4. Volumsüberprüfung Folie 15

16 ArchiCAD (APH-Manager) 4. Volumsüberprüfung Volumensprüfung problematisch bei komplexeren Kubaturen keine Schnittdarstellung vorhanden (fehlt)! Quelle: Daniel Kugfarth, Energetische und ökologische Optimierung eines Gebäudes in Modulbauweise, Bachelorarbeit, 2018 Folie 16

17 ArchiCAD (APH-Manager) 5. Dachräume BGF Korrektur bei Flachdächern entfällt die BGF-Korrektur! Folie 17

18 ArchiCAD (APH-Manager) 6. Elemente der Hülle Bauteile, welche nicht zur thermischen Gebäude-hülle zählen, können in diesem Schritt entfernt werden. Folie 18

19 ArchiCAD (APH-Manager) 7. Exportdatei erstellen > Wechsel zu ArchiPHYSIK Folie 19

20 ArchiPHYSIK 1. Import der Bauteilinformationen (APS-Datei) Folie 20

21 ArchiPHYSIK 1. Import der Bauteilinformationen (APS-Datei) Folie 21

22 ArchiPHYSIK 2. Auswahl der Baustoffe (baubook) baubook Datenbank (>LCA) Folie 22

23 ArchiPHYSIK 3. Einstellungen Haustechnik Haustechnik wurde für einen qualitativen Vergleich angepasst! Folie 23

24 Vergleich GEQ ArchiPHYSIK Kennwert GEQ ArchiPHYSIK Bruttogrundfläche [m 2 ] 192,0 192,0 Bruttovolumen [m 3 ] 634,0 634,0 Gebäudehüllfläche [m 2 ] 456,0 433,7 (Folgefehler) - Fläche Außenwand [m 2 ] 247,2 231,2 (Fehler 1) - Fläche Dach [m 2 ] 96,0 89,7 (Fehler 2) - Fläche Boden [m 2 ] 96,0 96,0 - Fläche Fenster [m 2 ] 16,8 16,8 Kompaktheit A/V [1/m] 0,72 0,68 (Folgefehler) Charakteristische Länge [m] 1,39 1,46 (Folgefehler) HWB Ref,RK [kwh/m 2 a] 40,3 38,2 PEB SK [kwh/m 2 a] 72,8 79,8 CO 2,SK [kg/m 2 a] 10,5 11,5 Folgefehler! f GEE 0,72 0,75 Folie 24

25 Fehler 1: Fläche Außenwand Tatsächliche Gebäudehöhe für EAW (Außenkanten WD) Gebäudehöhe gem. ArchiPHYSIK (= Höhe der Wand in Archicad) 0,4m Unterschied Folie 25

26 Fehler 2: Dachfläche 6,30 m 2 Unterschied ArchiPHYSIK rechnet nur bis Innenkante WD, entsprechend der Deckenerstellung in Archicad Folie 26

27 Fehler: Korrekturen (Support) Wand bis OK WD Dach Attika oberhalb ausblenden! WD Dach extra Zeichnung bis Außenkante WDVS build as to be built? Warum nicht mit Red Line erfasst? Wand bis UK WD Boden (Massenermittlung?) Änderung der Standardeinstellungen/Prioritäten! WD Boden bis Außenkante WDVS Folie 27

28 Zusammenfassung Schnittstelle ArchiCAD ArchiPHYSIK ArchiPHYSIK Exportmanager ist übersichtlich und bietet im Allgemeinen gute und innovative Ansätze, ist aber noch nicht ausgereift bzw. praktikabel Für die korrekte Übergabe der geometrischen Gebäudeinformationen an ArchiPHYSIK ist eine Modifizierung der Zeichnung UND eine Änderung der ArchiCAD Grundeinstellungen notwendig Support: vollständige Klärung konnte trotz vielfacher Nachfrage bisher nicht erreicht werden > zb. Welche Änderung der Grundeinstellungen, welche Auswirkungen der geänderten Zeichnungsdarstellung (Massenermittlungen)? Open BIM scheint in weiter Ferne (Detailprobleme der Schnittstellen) Closed BIM kann nicht die Lösung sein (Widerspruch); Forderungen (zb. bei Ausschreibungen, Wettbewerben) sind für die Bauwirtschaft problematisch (vor allem für kleinere Planungsbüros) Folie 28

29 LCA: OI3 in klimaaktiv (2017) BG-Bezugsgrenzen: BG0 (alte TGH-Grenze Thermische Gebäudehülle +Zwischendecken), ohne Dachdeckung, Abdichtungen, hinterlüftete Fassaden BG1 alle Konstruktionen vollständig (ab 2017 Mindestbezugsgrenze) BG2 + bauph. relevante Innenwände, Pufferräume ohne Innenbauteile BG3 +Innenwände komplett, Pufferräume komplett, inkl. Nutzungsdauern! BG4 + direkte Erschließung (zb. offene Stiegenhäuser) BG5 + Haustechnik BG6 + gesamte Erschließung und Nebengebäude Der OI3 ist als Musskriterium bei der klimaaktiv Gebäudebewertung im der Kategorie C: Baustoffe und Konstruktion zu berechnen. 2 Varianten: BG1 (statt bisher BG0, TGH ) max. 50 Punkte (früher 75) oder BG3 max. 75 Punkte (früher 100) von max Punkten (900 Punkte: Gold Deklaration) aktuelle klimaaktiv-kriterienkataloge: Folie 29

30 LCA: OI3 in klimaaktiv Entsorgung: - wird im Kriterienkatalog zu Wohngebäude (Neubau und Sanierung) ab 2017 auch berechnet (kein Muss-Kriterium, max. 50 P.) - wird schon länger in Kriterienkatalogen zu Nichtwohngebäuden (zb. Bürogebäude ) mit dem Entsorgungsindikator berechnet (Software Ecosoft) Zukunft? - BG5 mit Haustechnik sinnvoll und notwendig, um wirklich Aussagen hinsichtlich LCA treffen zu können ( Plusenergie-Gebäude /NZEB) - Entsorgung sollte in OI3 inkludiert werden (Berechnung mittels Energieausweis-Software) Folie 30

31 Zusammenfassung Allgemein Digitalisierung durchdringt bereits jetzt das gesamte Bauwesen, im Vergleich zu anderen Bereichen stehen wir aber erst an einem Beginn. BIM als mehrdimensionales Modell ermöglicht vorerst theoretisch, die Nachhaltigkeit und den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes angemessen zu integrieren; (einzige) praktikable Anwendung bisher: klimaaktiv / OI3 (BG3) BIM gehört die Zukunft, speziell in der Gebäudeplanung. Jedoch gibt es derzeit noch große Probleme in der praktischen Anwendung. Sogar einfachste Gebäude können (noch) nicht problemlos über Schnittstellen übergeben werden OPEN BIM muss das Ziel sein, um die Abhängigkeit von der Softwareindustrie in Grenzen zu halten! Planungs- und Bauprozesse müssen neu geordnet werden (Kommunikation, Schnittstellen, Haftung ). Planer müssen die Funktionalität ihrer Softwareprodukte offensiv einfordern Folie 31

32 klimaaktiv Projekte OÖ. FBZ Traunkirchen: Planungsdeklaration Fertigstellungsdeklarationen 2018 GF Helmut Krammer (Bauherr) DI Martin Nöbauer (Nutzer, BM) Dr. Peter Mayer (Nutzer, Leiter) Mag. Hermine Hackl (Nutzer, Leiterin) DI Inge Hinterwirth (Architektin) Gerhard Tischberger (Porr) Richard Weißenböck (Porr) Johannes Pammer (Porr) Mitarbeiter bei Plausibilitätsprüfung: Daniel Kugfarth Raimund Haslehner Folie 32

33 Kontakt FH-Prof. Arch. DI Dr. Herbert C. Leindecker FH OÖ Studienbetriebs GmbH Stelzhamerstraße Wels Tel.: Mail: klimaaktiv Regionalpartner OÖ. klimaaktiv Bildungspartner Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Folie 33