DIGITALISIERUNG IM BAUWESEN, HERAUSFORDERUNG UND MEHRWERT FÜR BAUHERREN, PLANER UND FIRMEN

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1 DIGITALISIERUNG IM BAUWESEN, HERAUSFORDERUNG UND MEHRWERT FÜR BAUHERREN, PLANER UND FIRMEN 30. JUNI 2015 DIPL.-ING. ALEXANDER KUHN ED. ZÜBLIN AG DIREKTION STUTTGART LEITUNG TD-KONSTRUKTION HEAD OF BIM TEAM 1 BIM/5D VISION 2 BIM/5D 3 THEORIE BIM/5D INTEGRALES MODELL 4 BIM/5D USES 5 BIM/5D USES 6 VORPROJEKT PROJEKT MEHRWERT BAUSTELLE 4.0 1

2 1 BIM/5D VISION DIGITALISIERUNG / INTERNET DER DINGE Im Internet der Dinge werden Objekte intelligent und können über das Internet untereinander Informationen austauschen. Ziel des Internets der Dinge ist es, die virtuelle mit der realen Welt zu vereinen. 2

3 INDUSTRIE 4.0:DAS ZUKUNFTSBILD DIE INDUSTRIE IM JAHR BIM Die Vision der Industrie 4.0 wird auch als die vierte industrielle Revolution bezeichnet. Sie verschmilzt die physische Produktionswelt mit der virtuellen Welt der Informationstechnologie und des Internets. Individualisierte Produktion basiert auf 5 Kernelementen: der kleinteiligen Standardisierung einzelner Prozessschritte, ihrer Modularisierung, ihrer rechnergestützten Modellierung, ihrer Vernetzung sowie ihrer flexiblen Kombination und Automatisierung. 2 BIM/5D THEORIE 3

4 BIM/5D HEUTE: DIE VIELFALT OPEN BIM LITTLE BIM BIG BIM CLOSED BIM OFFEN GESCHLOSSEN INSEL INTEGRIERT BIM/5D AM START: Am aller wichtigsten ist es am Anfang die Ziele zu definieren! Was wir empfehlen ist Was wir wollen ist KEEP IT SIMPLE BIG BIM 4

5 CHANGE MANAGEMENT: Das WIR steht im Vordergrund. BIM verändert die Spielregeln! WIR MÜSSEN DIE VERÄNDERUNG UMSETZEN! CHANGE MANAGEMENT: Das WIR steht im Vordergrund. BIM verändert die Spielregeln! Entwerfen und führen der Veränderung mit BIM Ermöglichen und verbreiten des Wandels durch BIM BIM kann zum Paradigmenwechsel in der Bauwelt führen 5

6 CHANGE MANAGEMENT: Bauherren/Betreiber, Projektsteuerer, Architekten, Fachplaner und Baufirmen, wer hat den Mehrwert durch BIM? Mehrwerte bei Effektivität Visualisierung Wirtschaftlichkeit Kosten Qualitäten Termine Prozessen Zusammenarbeit Wettbewerbsfähigkeit Fazit: Informationen Betrieb Wir profitieren alle! V.a. aber die Bauherren! Aber nicht sofort, nicht beim ersten Projekt! Noch ist ein BIM-Projekt sogar teurer. Die Frage lautet nicht Ob BIM? sondern Wann nur noch mit BIM? 3 GRUNDPRINZIPIEN FÜR IMMOBILIENBESITZER UND BAUHERREN: Zitat: Penn State University Virtuelles Gebäudemodell und Reales Gebäude Begin with the End in Mind ; dt. mit dem Ende im Blick anfangen Erkennen und kommunizieren Sie Ihre Ansprüche für den gesamten Lebenszyklus der Einrichtung. Versetzen Sie damit das Projektteam in die Lage die benötigten Informationen während des Prozesses Planen & Bauen zu sichern. 6

7 Übergeordnete Ziele Funktionalere Immobilie durch Optimierung bzgl. der Geschäftsprozesse im Betrieb Effektiverer Betrieb der Einrichtung durch Verbesserung der Objekt-Dokumentation und Unterstützung des Facility- Managements Investitionsentscheidung, Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation Lebenszyklusbetrachtungen bzgl. Energie, Umwelt und Nachhaltigkeit Steigerung der Gebäudequalität Transparente Projektabwicklung Effizientere Projektsteuerung, Reduzierung von Nachträgen Änderungskosten BIM Anwendungen 3D Prozess Analysen & Simulationen Speicherung aller nutzerrelevanten Informationen in einer Datenbank während der Projektrealisierung 3D-Visualisierungen, Machbarkeitsstudien und Vergleichsbetrachtungen Energieanalysen, Performance- Monitoring BIM-3D-Planungskoordination, Kollisionsprüfungen, Virtual Design & Construction 4D-Projektablaufplan BIM-Planungskoordination, 5D-Projektmanagement BIM GOALS AND USES BIM/5D KONKRETE UMSETZUNG IM PROJEKT 1. BIM/5D Wer? Projektdurchführungsplan 6. Erweiterung um 5D: Mengen + Preise 2. Einbeziehung des Bauherrn 7. Sammeln von Daten über den 3. BIM Manager Flächendeckend zur Durchsetzung in Qatar und / Abu Dhabi gesamten Planungs- und Bauprozess 4. Koordination der Fachplanungen 8. Übergabe an modellbasiertes CAFM Mehrheit der Kunden USA 5. Verbindung des BIM Modells mit 4D 9. Aufbau und Betrieb von zentralen Zunehmend Kunden aus Skandinavien / Niederlande / GB Terminplanung Arbeitsplattformen in Deutschland nur proaktiv durch einige Firmen 7

8 23 BIM/5D INTEGRALES MODELL BIM/5D: INTEGRALE GEBÄUDEMODELLE Beispiel aus dem skandinavischen Raum: Dänemark Architekturbüro: Büro Bjarke Ingels Group (BIG): Müllheizkraftwerk für die Stadt Kopenhagen 8

9 BIM/5D: Integrales Gebäudemodell = viele Fachmodelle Beispiel aus dem Kraftwerksbau: Site BIM/5D: Integrales Gebäudemodell = viele Fachmodelle Beispiel aus dem Kraftwerksbau: Site Sanitär 9

10 BIM/5D: Integrales Gebäudemodell = viele Fachmodelle Beispiel aus dem Kraftwerksbau: Site Sanitär Lüftung BIM/5D: Integrales Gebäudemodell = viele Fachmodelle Beispiel aus dem Kraftwerksbau: Site Sanitär Lüftung Anlagenbau 1 10

11 BIM/5D: Integrales Gebäudemodell = viele Fachmodelle Beispiel aus dem Kraftwerksbau: Site Sanitär Lüftung Anlagenbau 1 Anlagenbau 2 Anlagenbau 2 BIM/5D: Integrales Gebäudemodell = viele Fachmodelle Beispiel aus dem Kraftwerksbau: Site Sanitär Lüftung Anlagenbau 1 Anlagenbau 2 Massivbau 11

12 BIM/5D: Integrales Gebäudemodell = viele Fachmodelle Beispiel aus dem Kraftwerksbau: Site Sanitär Lüftung Anlagenbau 1 Anlagenbau 2 Massivbau Stahlbau BIM/5D: Integrales Gebäudemodell = viele Fachmodelle Beispiel aus dem Kraftwerksbau: Site Sanitär Lüftung Anlagenbau 1 Anlagenbau 2 Massivbau Stahlbau Dach 12

13 BIM/5D: Integrales Gebäudemodell = viele Fachmodelle Beispiel aus dem Kraftwerksbau: Site Sanitär Lüftung Anlagenbau 1 Anlagenbau 2 Massivbau Stahlbau Dach Fassade 24 BIM/5D USES VORPROJEKT 13

14 BIM/5D: Machbarkeitsstudien Z&M 3D Welt: Studie Postquartier in Ravensburg BIM/5D- Vorprojekt: Thyssen Testturm Rottweil Öffentlichkeitsarbeit & Kommunikation: Baugenehmigung in 6 Wochen erteilt! 14

15 D-Bauablaufplanung, MILANEO, Einkaufszentrum, Stuttgart BIM/5D: Visualisierungen SIEMENS HEADQUATER MÜNCHEN 15

16 25 BIM/5D USES PROJEKT 5.1 BIM/5D im Einsatz Angebotsbearbeitung 16

17 BIM/5D- Projekte: Thyssen Testturm Rottweil 5D BASIERTE ROHBAU-KALKULATION Mengenregel nach Konzernstandard erstellt Mengen für die Kalkulation 3D Modell, enthält alle erforderlichen Informationen zur Auswertung Bibliothek von Konstruktionselementen nach Konzernstandard Kalkulation und LV nach Konzernstandard BIM/5D- Projekte: Thyssen Testturm Rottweil Angebotsphase Mengenermittlung 17

18 BIM/5D- Projekte: Thyssen Testturm Rottweil Angebotsphase Statische Vorbemessung BIM/5D im Einsatz BIM-Planung 18

19 BIM/5D- Projekte: Thyssen Testturm Rottweil Ausführungsphase Fachmodelle Tragwerksplanung 3 Architektur (JAHN Architects) (Werner Sobek Stuttgart/ Züblin Zentrale Technik) TGA-Planung (TechDesign) BIM/5D- Projekte: Thyssen Testturm Rottweil Ausführungsphase Fachmodelle: Architektur: Visualisierung 1 Architektur 19

20 BIM/5D- Projekte: Thyssen Testturm Rottweil Ausführungsphase Fachmodelle: Architektur 1 Architektur BIM/5D- Projekte: Thyssen Testturm Rottweil Ausführungsphase Fachmodelle: Architektur: Planableitung 1 Architektur 20

21 BIM/5D- Projekte: Thyssen Testturm Rottweil Ausführungsphase Fachmodelle: Architektur: Planableitung 1 Architektur BIM/5D- Projekte: Thyssen Testturm Rottweil Ausführungsphase Fachmodelle: Tragwerksplanung 2 Tragwerksplanung 21

22 BIM/5D- Projekte: Thyssen Testturm Rottweil Ausführungsphase Fachmodelle: Tragwerksplanung: Planableitung Positionspläne Schal-/Rohbaupläne Bewehrungspläne 2 Tragwerksplanung BIM/5D- Projekte: Thyssen Testturm Rottweil Ausführungsphase Fachmodelle: TGA-Planung 3 TGA-Planung 22

23 5.3 BIM/5D im Einsatz Kollisionsprüfungen Kollisionsprüfung in der Tragwerksplanung: Gleitstangen Rückbiegeanschlüsse Ankerschienen Einbauteile 23

24 Kollisionsprüfung in der Tragwerksplanung: Bewehrungsführung Kollisionsprüfung in der Tragwerksplanung: Einbauteile 24

25 25

26 Kollisionsprüfung mit TGA: 5.4 BIM/5D im Einsatz 3D-Laserscan 26

27 Mehrausbruch Zusätzliches Bodenvolumen Zusätzlicher Beton Auswirkungen Rissbreitenbegrenzung 27

28 Ed. Züblin AG (05/2015) 28

29 26 BIM/5D MEHRWERT BAUSTELLE 4.0 BIM/5D - MODERNE KOMMUNIKATION / COLLABORATION Client Engineer Architect General Contractor Züblin A/S ( ) 29

30 BIM/5D - MODERNE KOMMUNIKATION / COLLABORATION ITWO 5D LAB UND XTWO STORE LAB Konzept: Virtuelles, prozessorientiertes Planen & Bauen Bauprojekt Simulation im LAB LAB Session Location für größere BAU / Planungsunternehmen BIM/5D MODERNE BAULOGISTIK Kommunikation: Identifikation: Ortungssysteme: Maschinendaten: Mobilfunknutzung durch Tablet und Smartphone Barcode, RFID GPS, Galileo Stillstandzeiten, Betriebsstoffverbrauch PROD LAGE VERL GELI MONT 30

31 BIM/5D MODERNE BAULOGISTIK Planung Bestellung Produktion Transport Einbau Modell Web-Service Scanner/ Smartphone SQL-Server BIM/5D MODERNE PRODUKTION: 3D-PRODUKTIONSMODELL 31

32 HERKÖMMLICHE DOKUMENTATION DER PROJEKTUNTERLAGEN Übergabe aller Projektakten in Papierform DIGITALE TECHNISCHE DOKUMENTATION Übergabe aller Projektakten als digitale miteinander verknüpfte Dateien 32

33 BIM/5D EINBINDUNG DER TECHNISCHEN DOKUMENTATION INS INTELLIGENTE GEBÄUDEMODELL Gewerk Lüftung Ausführ. Firma Luftech GmbH Element ID Berechnungen Druckverlust Anlage 04 BT 1 Schacht I 2 Kanalsystem / Auslässe Volumenstromreglerliste BLH Steifigkeit Kanäle Flachdachsockel ILRU Drall Luftdurchlass LDU W Wartung / Pflege / Betrieb Wartungsarbeiten Intervalle Wartungsvertrag Reinigungskonzept Abnahmeprotokolle Kanaldichtheitsprüfung Einweisungsprotokoll Einregulierungsprotokoll Pläne Anlageschema Anlage 04 Übergabe aller Projektakten als mit dem Modell digitale verknüpfte Dateien BIM/5D HIGH END DOKUMENTATION: ÜBERGABE ALS 3D-AS-BUILT & CAFM-MODELL model Asset-data laser scaning Asset-Data COBie format DWG export for existing CAFM import + usage in CAFM 33

34 BIM/5D: Baustelle 4.0 made by ZÜBLIN BIM/5D: MEHRWERTE BEI DEN PROJEKTBETEILIGTEN Phasen Gewichtung Bauherr Betreiber Projektsteuerer Architekt Fachplaner GU Konzeption, Strategische Planung 25% Variantenstudie, Visualisierung 20% + o + + o o Effektivität des Gebäudes 20% o o Flächenplanung, Investitionsentscheidung, Vorgehen und 20% + o + + o o Organisation, Öffentlichkeitsarbeit Wettbewerbsfähigkeit 20% o o o Konzeption und Wirtschaftlichkeit 20% o o ++ sehr vorteilhaft + vorteilhaft o neutral / ohne Einfluss - nachteilig Projektierung, Planung 25% Modellierungsaufwand 10% o o o Transparenz 20% + o Koordination 20% + o Zusammenarbeit 25% + o Einheitlicher Planungsstand 10% Ausbildungsaufwand Mitarbeiter 5% - o Kakulation, Kostensicherheit 10% + o Realisierung, Bau 25% Vertragsgestaltung 10% + o Fehlerfreiheit in der Ausführung 25% o + ++ Materialfluss 5% o o o o o + Mengenrisiko 10% + o Mängelmanagement 10% Abrechnung, Kostensicherheit 15% + o + + o + Terminsicherheit 15% + o Übernahme, Inbetriebsetzung 10% o o + Bewirtschaftung 25% Datenbank 35% + ++ o o o - Betrieb / Wartung 40% + ++ o o o o Instandsetzung, Umnutzung, Bestandsdokumentation 25% + ++ o o o o Wertung 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,5 34

35 BIM CLUSTER STUTTART Das WIR steht im Vordergrund. VIELEN DANK! 35