Case Study Bauphysik Welche Modelle erzeugen welchen Nutzen? Valentina Zanotto,

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1 Case Study Bauphysik Welche Modelle erzeugen welchen Nutzen? Valentina Zanotto,

2 Inhalt Besonderheiten der Bauphysik Schwierigkeiten zur Anwendung des BIM-Modells Beispiele / Erfahrungen Zusammenfassung 2

3 Besonderheiten der Bauphysik (I) Eine bauphysikalische Beratung entspricht nicht einer «Planung» Der Standard-Output besteht aus Nachweisen/Zertifizierungen (kein «Modell») Der Feedbackprozess mit der übrigen Planung (Architektur, HLK etc.) ist weniger eng Eingabedaten Ausgabe Gebäude- Planung BPH Berechnung Nachweise Rückmeldung 3

4 Besonderheiten der Bauphysik (I) normaler BIM-Prozess aktueller Prozess Bauphysik Modell Modell aufwändiger Import-Prozess evtl. Rückmeldung TW HLK Tool fachspezifisches Software/Tool Arch aktive Anpassung Modell Output kein Feedback auf Modell 4

5 Besonderheiten der Bauphysik (II) Es handelt sich um mehrere spezifische Fachbereiche: mehrere fachspezifische Berechnungsverfahren vorhanden unterschiedlicher Detaillierungsgrad des Gebäudemodells erforderlich mehrere Software / Tools mit unterschiedlichen Eingabedaten erforderlich Schnittstellen mit BIM-Mastermodell 5

6 Besonderheiten der Bauphysik (II) Fachbereich Norm Modell A+W Wärmeschutz SIA 380/1 Aussenmasse, Zone Lesosai Thermische Behaglichkeit SIA 180 Innenmasse, Raum IDA ICE SIA TecTool Lärmschutz LSV Aussenmasse, Gebäude (evtl. Gelände) CadnaA Schallschutz SIA 181 Innenmasse, Raum Excel Tools Raumakustik SIA 181 DIN Innenmasse, Raum (evtl. Belegung) Excel Tools CATT 6

7 Schwierigkeiten zur Anwendung des BIM-Modells (I) Das BIM-Mastermodell ist zum Zeitpunkt der bauphysikalischen Analyse nicht «fertig» / brauchbar aufgebaut keine Fassadenelemente definiert Fremdelemente im Modell vorhanden keine Zonen/Räume modelliert 7

8 Schwierigkeiten zur Anwendung des BIM-Modells (II) Das BIM-Mastermodell ist zu detailliert damit wird die Anwendung der fachspezifischen Tools aufwändiger (Vereinfachungsmöglichkeiten begrenzt) jede einzelne Zone ist definiert jede einzelne Fläche ist erfasst 8

9 Beispiele/Erfahrungen I. Heizwärmebedarf (Lesosai) II. III. Gebäudesimulation (IDA ICE) Anmerkungen (Tekla BIMsight) 9

10 Beispiele/Erfahrungen (I): Heizwärmebedarf Geometrisches Modell nicht unbedingt erforderlich Ergebnis: 10

11 Beispiele/Erfahrungen (I): Heizwärmebedarf Option 1: Tool: Einlesen des Architektenmodells vorhandenes Import-Verfahren in Lesosai (gbxml) Architekturmodell einlesen einzelne Räume und Bauteile einordnen (Lesosai) unübersichtliches Modell mit zu vielen Bauteilen 11

12 Beispiele/Erfahrungen (I): Heizwärmebedarf Option 2: Tool: Einlesen eines vereinfachten Gebäudemodells (SketchUp) vorhandenes Import-Verfahren in Lesosai (gbxml) vereinfachtes Modell erstellen (SketchUp) Zonen und Bauteile einordnen (Lesosai) schwer übersichtliches Modell mit vielen Bauteilen 12

13 Beispiele/Erfahrungen (I): Heizwärmebedarf Option 3: Tool: Erstellen eines vereinfachten Gebäudemodells (SketchUp) händische Eingabe in Lesosai vereinfachtes Modell erstellen (SketchUp) Datenbank Zonen und Fläche erstellen (Excel) Eingabe in Lesosai: übersichtliches Modell 13

14 Beispiele/Erfahrungen (I): Heizwärmebedarf Beurteilung Geometrisches Modell für die Berechnung nicht unbedingt erforderlich Import-Verfahren zu aufwändig Mögliche Prozess-Optimierungen BIM-Export als «Datenbank» optimiert für Eingabe je nach Anwendung (z.b. Angaben zu EBF, Bauteil-Flächen, Himmelsrichtung etc.) Standard Ausgabeformate je nach Anwendung definieren ( gilt auch für Akustik mit Excel-Tools) 14

15 Empfundene Temperatur [ C] Beispiele/Erfahrungen (II): Gebäudesimulation Geometrisches Modell unbedingt erforderlich Ergebnisse: 3D Modell Darstellung der Heizlasten Auswertung der Wärmebilanz Auswertung der Raumtemperatur Gleitender Mittelwert der Aussentemperatur [ C] 15

16 Beispiele/Erfahrungen (II): Gebäudesimulation Simulationsprogramm: IDA ICE Ideales BIM-Import Verfahren 1: IFC-Import 2: Definition der relevanten Daten 3: Simulation Elemente: Gebäudehülle Innenwände Fenster Türen Zonen Zuordnung auf Basis BIM: Bauteilaufbauten thermische Zonen mit Nutzungsparameter 16

17 Beispiele/Erfahrungen (II): Gebäudesimulation Simulationsprogramm: IDA ICE Erfahrungen / mögliche Probleme mit IFC-Import Gebäudevolumen: keines definiert (Räume als reine Verschattung), oder zu gross definiert (z.b. inkl. Verschattungselementen) Zonen: keine definiert keine Zuordnung der Nutzungsparameter möglich Bauteile: Gebäudehülle wird nicht erkannt neue Zuordnung der Bauteile gegen Aussenluft erforderlich Fenster/Türen werden nicht erkannt neue Modellierung erforderlich 17

18 Beispiele/Erfahrungen (II): Gebäudesimulation Simulationsprogramm: IDA ICE Alternatives Verfahren 1: SketchUp und Geometrie-Import 2: Definition der relevanten Daten 3: Simulation Definition und Zuordnung beim Import-Verfahren: Geometrie der Zonen Zuordnung der Nutzungsparameter Arbeit im Simulationsprogramm: Definition der Bauteile Zuordnung der Bauteile Eingabe der Öffnungen 18

19 Beispiele/Erfahrungen (II): Gebäudesimulation Beurteilung Geometrisches Modell und Import-Verfahren unbedingt erforderlich Manchmal Modelle ungünstig aufgebaut Mögliche Prozess-Optimierungen Standard-Modellformate auf Basis des Simulationsprogramms definieren Am Anfang des Projektes die Standard-Modellformate den zuständigen Personen (z.b. Architekten) vorgeben 19

20 Beispiele/Erfahrungen (III): Anmerkungen Geometrisches Modell nicht unbedingt erforderlich Ergebnis: Bauteilkatalog (Bauprojekt) Plankontrolle (Ausschreibung, Ausführung) 20

21 Beispiele/Erfahrungen (III): Anmerkungen Erfahrung: Tool: bauphysikalische Anforderungen (Bauprojekt) Tekla BIMsight 21

22 Beispiele/Erfahrungen (III): Anmerkungen Beurteilung Import-Verfahren nicht erforderlich Sehr effizient, um die relevanten Informationen / Anforderungen an die Bauphysik allen Beteiligten zur Verfügung zu stellen Mögliche Prozess-Optimierungen Verfahren-Optimierung z.b. Anmerkungen integriert in der Bauteilbeschreibung etc. Test in späteren Projektphasen Plankontrolle mit Konflikt- Analyse Prozess häufiger und konsequent umsetzen 22

23 Zusammenfassung (I) Die Bauphysik liegt an einer besonderen Stelle im Planungsprozess: Beratung: keine direkte Änderung vom originalen BIM-Modell, sondern «Rückmeldungen» zu Dämmstärken, Bauteilaufbauten, Wärmebrücken, Sonnenschutz etc. Nur bei einigen Anwendungen ist ein geometrisches Modell unbedingt erforderlich 23

24 Zusammenfassung (II) BIM-basierte Arbeitsweise ist auch aus Sicht der Bauphysik ein grosser Vorteil: Berücksichtigung der Projektänderung in der Beratung Vereinfachung des Eingabe-Verfahrens in Simulationsprogrammen Übersichtlichkeit der Anforderungen/Anmerkungen Bauphysik für die übrigen Beteiligten Es sind Standard-Verfahren zu definieren, die «parallel» zum Planungsprozess laufen 24

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