BIM IN DER FORSCHUNG

Transkript

1 BIM IN DER FORSCHUNG Digitale Gebäudemodelle für nachhaltige Gebäude DI Mag Cristina Florit IBO Institut für Bauen und Ökologie

2 Digitalisierung der Industrie

3 Digitalisierung der Baubranche?

4 Was ist BIM? BIM ist ein Prozess - Disziplinübergreifende Planung - Integrative Vernetzung aller Projektbeteiligten - Zeitlich parallele Arbeitsabläufe - Koordinierte Projektsteuerung von der Planung bis zum Abriss

5 Informationsfluss im Projektablauf Architekt Architekt Bauphysiker Haustechiker Bauphysiker Haustechiker Bauherr Statiker Bauherr Statiker Facility Manager Projektleiter Facility Manager Projektleiter Bauleiter Traditioneller Projektablauf Bauleiter BIM-Projektablauf

6 Voraussetzungen für BIM Das digitale 3D-Gebäudemodell - Grundlage für alle Arbeitsabläufe - Vereint die gesamte Gebäudeinformation - Ermöglicht integrierte Analysen, Simulationen und Kollisionsprüfungen, etc. - Kürzere Entscheidungswege Datenmanagement - Gemeinsame Projektdatenbank - Vernetzter Informationsfluss - Datenkonsistenz durch Synchronisierung und Aktualisierung

7 BIM Dimensionen Dimensionen nach ÖNORM A 6241

8 Projekt 1: Digitale Gebäudemodelle für nachhaltige Gebäude" Ziel: Entwicklung eines einheitlichen Datenmodells im Bereich der Nachhaltigkeitsbewertung im Rahmen des Building Information Modeling (BIM). Beteiligte ACR-Institute: AEE Intec Institut für Nachhaltige Technologien GET Güssing Energy Technologies IBO Österreichisches Institut für Bauen und Ökologie IBS Institut für Brandschutztechnik und Sicherheitsforschung Fördergeber: Austrian Cooperative Research in Kooperation mit Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung Projektzeitraum: November 2016 April 2018

9 open BIM IFC (Industrial Foundation Classes) Standard - Austauschformat für open BIM - Standardisiert von buildingsmart - Versionen: IFC2x3, IFC4, (IFC5 in Arbeit) BIM Server - Open source Java Programm - Vorhandene API und Java Client-library - Eingebaute Revisionierung und Plugins, z.b. für Virtualisierung am Server - Unterstützt die Formate IFC2x3 und IFC4

10 Testmodell: Passivhaus Kindergarten Wolkenschiff Architektur: atelier für naturnahes bauen deubner Grunddaten: - kond. BGF: 763,0 m2 - HWB*V,NWG,RK: 3,0 kwh/m3bgf - laufendes Monitoring - klimaaktiv GOLD Zertifizierung Haustechnik: - Grundwasser-Wärmepumpe - kontrollierte Raumlüftung mit WRG - Nacht-Fenster Lüftung mit Temperaturdifferenz-Regelung - 20 kwp PV Anlage

11 Harmonisierte Datenstrukturen Eine nicht-eindeutige Kommunikation führt zu Fehlern! Konstruktionsholz Integrative Prozesse benötigen Standards, um Datenstrukturen zu harmonisieren. Ziel: einheitliche Bezeichnung der spezifischen Eigenschaften und dessen Merkmale Bauholz Folgende Standards definieren Begriffe und Klassifikationssysteme: - ASI Merkmalserver ÖNORM A building smart data dictionary_bsdd - IFC4 add.2 ISO :2017

12 Harmonisierte Datenstrukturen Bei den Klassifizierungssystemen (property sets) erhalten alle Produkte weltweit eindeutige Identifikationsnummern (ID) und eine Beschreibungen der zuvor definierten Merkmale.

13 Schnittstelle Zeichenprogramm Export: Revit zur IFC-Datei Herausforderung: - Revit: großes Volumen an Informationen Informationsverluste: - Revit Option Standard-Export liefert nur grundlegende Informationen Lösung: - Open Export Revit property sets auswählen! - Export in IFC2x3 Format funktioniert - Export in IFC4 Format wird nicht erstellt

14 Schnittstelle Zeichenprogramm Export: Revit zur IFC-Datei

15 Schnittstelle Zeichenprogramm Import: IFC-Datei zu Revit Herausforderung: - Komplexität der IFC-Spezifikation: fast 1000 IFC-Objekte und über 100 Datentypen. Informationsverluste: - Single Source of Truth -Problematik Mögliche Lösung: - Absprache mit Projektpartnern und Projekt in Unterprojekte aufgliedern - Zusammenführung der Dateien über merging tools Zusammenführung

16 Schnittstelle Simulationsprogramme Export: IFC-Datei zu IDA ICE Direkte Exportfunktion zu IFC (2x3): - Import funktioniert ohne Fehlermeldung: Geometrie (Gebäude mit Fenster + Türen) Rauminformationen Materialaufbau der Bauteile Probleme bei der Simulation: - Thermische Zonierung über mehrere Räume wird nicht erkannt - Bereich zwischen abgehängte Decke und Geschossdecke wird als zusätzlicher Raum erkannt - die Geometrie des Satteldaches wird nicht erkannt Umweg (workaround) über SketchUp- Import - Außenwand- und Dachflächen automatisch übernommen - Thermische Zonierung, Fenster und Türen per Hand nachgezeichnet

17 Schnittstelle Simulationsprogamme Export: IFC-Datei zu Trnsys Trnsys verfügt über KEINE direkte Exportmöglichkeit zum IFC-Modell! Workaround notwendig! - Export als SketchUp Datei -> nur geometrische Daten - Export als SketchUp Datei über den Programm SIMLabExport -> brauchbares Modell, minimale Anpassungen sind jedoch notwendig Export SketchUp zu Trnsys - Nur die 3D Informationen bleiben erhalten - Alle Bauteilinformationen gehen verloren Mögliche Lösung in näher Zukunft: Export von ICF-Datei zu Trnsys über das Tool evebim (noch in Beta-Phase)

18 Schnittstelle Simulationsprogramme Export: IFC-Datei zum Programm Legende: Export: 3D + Bauteilinformation Export: Nur 3D-Daten Geometrie-, Raumund Materialinformation IFC-Datei IDA ICE Nur Geometrieinformation Tool SIMLabExport Trnsys IDA ICE plugin sketch up plugin Sketch up

19 Lessons learned! Reibungsloser Austausch von Informationen noch nicht möglich: - Gebäudegeometrie wird in der Regel richtig exportiert - Bauteilinformationen gehen oft verloren - Workarounds werden noch benötigt - Trotz bestehender Standards für harmonisierte Datenstrukturen, scheitert es oft an eindeutige, allgemeingültige Bezeichnungen der Eigenschaften und der Merkmale.

20 Projekt 2: 6D BIM Terminal: Missing Link für die Planung CO 2 -neutraler Gebäude Ziel: 6D BIM-Terminal, eine zentrale Plattform für den Datenaustausch von Nachhaltikgkeitsaspekten in die jeweilige Fachplanungs-Software um planungsbegleitende Lebenszyklusanalysen (LCA +LCC) zu ermöglichen. Projektpartner: AEE Intec Institut für Nachhaltige Technologien A-NULL Bausoftware baubook GmbH GET Güssing Energy Technologies ib-data GmbH IBO Österreichisches Institut für Bauen und Ökologie Fördergeber: BMVIT im Programm Stadt der Zukunft Projektzeitraum: November 2017 Oktober 2019

21 Projektziel Leistungsverzeichnisse inkl. Kosten und Ökobilanz per Knopfdruck aus Architekturmodell zu exportieren Architekturmodell 5. Dimension Kosten Errichtungskosten Reinigung und Pflege Instandsetzung, Umbau Objektbeseitigung , , , ,08 Leistungsverzeichnis 6. Dimension Ökobilanz GWP PENRT A1-A3 Herstellung 532, A4 Transporte 36,9 572 B4 Materialersatz 387, C1-C4 Entsorgung 187,0 774 D Verwertung 0,0 0

22 Workflow 6D BIM Terminal Architekturmodell IFC Ergebnisse Elemente 6D-BIM Terminal Elementkatalog 6D BIM-Terminal 1. IFC identifizieren 2. Daten analysieren 3. Berechnen Fachprogramme

23 Innovation: Merkmalabgleich mit Standards 6D BIM-Terminal: - Ökologie + Kosten + Leistungsverzeichnisse - Qualitätsgesicherte Daten - Herstellerunabhängig - open source - kostenfrei - standardisiert ÖNORM A Merkmalserver Produkte & Elemente Merkmal Abgleich ISO :2017

24 Merkmalabgleich Am Beispiel: ifcpropertyset für ökologische Wirkungsindikatoren Source: IFC4Add2: Pset_Environmental Impact Indicators,

25 Merkmalabgleich Merkmal Abgleich als Qualitätssicherung: - Falsche Übersetzungen der Begriffe - Unterschiedliche Definitionen in unterschiedlichen Sprachen - Keine Aktualisierungen der Daten oder der Normen Keine eindeutige Definition! Kg SO 2 eq Alte Norm! Falsche Norm! Quelle: IFC4 Add2: Pset_Environmental Impact Indicators,

26 Teilnahme an Normungsgremien Änderungsvorschläge werden bei den relevanten Normungsgremien eingebracht - ON-AG Technisches Zeichnen und Dokumentation im Bau (Spiegel CEN/TC442 BIM; ON A / Merkmalserver) - ASI-AG Automationsunterstütze Verfahren für die Ausschreibung und Abrechnung (Normierungsprojekt: AVA&BIM) - buildingsmart Austria - Workgroup InData International Open Data Network for Sustainable Building

27 Vision Die Entwicklung einer neuen Planungskultur erfordert das Engagement aller Beteiligten. Gestalten und bestimmen wir es gemeinsam!

28 Kontakt DI Mag Cristina Florit IBO - Österreichisches Institut für Bauen und Ökologie Alserbachstraße 5/8 A-1090 Wien Tel: +43 (1) cristina.florit@ibo.at