Geodäsie und BIM. Christian Clemen. Vortrag BDVI Kongress 2017, Bonn. Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 1 / 44

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1 Geodäsie und BIM Christian Clemen Vortrag BDVI Kongress 2017, Bonn Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 1 / 44

2 HTW Dresden / Fakultät Geoinformation Fakultät Geoinformation Bachelor (7 Semester) Vermessung/Geoinformatik Kartographie/Geoinformatik ab WS17/18: Geomatik Master (3/4 Semester) Geoinformatik/Management Diplom (FH) (10 Semester) Fernstudiengang Vermessungswesen Personal für 308 Studierende 12 Professoren 11 Laboringenieure, 4 Techniker 4-7 SHK/WHK Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 2 / 44

3 BIM - Definition BIM ist eine Methode der optimierten, softwareunterstützten Planung, Ausführung und Bewirtschaftung von Bauvorhaben, basierend auf der aktiven Vernetzung aller am Bau Beteiligten. Building Bauwerke, nicht Gebäude Information Das Imacht den Unterschied! Nicht Zeichnung Modeling,Model,Management... Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 3 / 44

4 BIM in a nutshell 1. Definierter Prozessrahmen vs. jedes Projekt anders 2. Gemeinsame Datenumgebung vs. Dateichaos 3. Bauteilorientierung vs. Zeichnung 4. Lebenszyklus vs. Einzelauftrag pro Leistung(sphase) Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 4 / 44

5 Definierter Prozessrahmen vs. jedes Projekt anders The BIM Process ( Race Tracks ) - BS1192-2, image from Author: Mervyn Richards BS-PAS als Basis für ISO19650! - project- and asset information model (PIM, AIM) - Information - Graphical Model - Non-Graphical Data - Documentation - Management - EIR, BEP, MIDP - Sequential Stages 1-7 Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 5 / 44

6 Gemeinsame Datenumgebung vs. Dateichaos Softwarearchitektur: - zentrale Datenbank (data base) oder - verteilte Umgebung (feautured model) (engl. Common Data Environment) Festlegung zum Informationsmanagement: Abb.: Clemen und Manthe Work in Progress codes (WIP) für Bearbeitungsstatus (z.b. checked, published,..) Namenskonventionen (Dateien, Bauteiltypen, Layer) Angabe zu LOD für Geometrie (LOG), Sachsaten (LOI) und weitere Dokumente Dokumentenmanagement: Metadaten, Filter Zugriffsverwaltung auf TLS Punktwolken und Geodaten Kollissionsanalyse und, und, und, und, und, und Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 6 / 44

7 Das Bauteil macht den Unterschied Das Bauteil macht den Unterschied! 3D-Geometrie Semantik Topologie Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 7 / 44

8 Das Bauteil macht den Unterschied - Geometrie Frage: BIM ist 3D, mein Tachymeter und Scanner messen 3D alles klar? Dimension 3D, aber: Drahtmodell Flächenmodell Volumenmodell Parametrische Modellierung nicht B-Rep 1. Klasse/Typ wählen (Treppe) -> Parameter 2. Topologie (welches Stockwerk) 3. Geometrie (Platzieren, Maße Anpassen) 4. Parametrisieren (Anzahl und Art der Stufen) Informationsmittel sind der Typ und dessen Parameter, nicht das koordinatenmäßige Ergebnis der Konstruktion (CAD). Problem: Die Vielzahl der Geometrierepresentationen erfordert klare Festlegungen für das spezielle Projekt Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 8 / 44

9 Bestandsdokumentation - Semantik Frage: Wo sind die Layer in BIM? Semantik über - Bauteiltypen (Klassen) - Attribute (Eigenschaften) - Keine Layerzuordnung Wichtig: - Semantik IMMER notwendig! - Verständnis von Bauwerksstruktur im AD notwendig - Inhalt und Struktur des Bauteilkataloges sind Bestandteil des Aufmaßes! Layer - Können beim Export in CAD angelegt werden - Export kann konfiguriert werden Problem: Semantik in Software (z.b. Revit) und Standard (IFC) ist nicht gleich!! Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 9 / 44

10 Das Bauteil macht den Unterschied - Topologie Indirekte Topologie über Bezugselemente 1 Ebenen (z-first!) 2 Raster (Bauachsen) Direkte Topologie zwischen Bauteilen Regelbasiert Kohärenz zur Semantik Nutzen Valide Modelle (keine Lücken) Invariant gegen Geometrische Änderungen Problem: Regelbasiertes Arbeiten bei verformungstreuem Aufmaß erfordert Work-arounds Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 10 / 44

11 Lebenszyklus Ingenieurgeodäsie und GIS? Entwurf (LP 1-3) GIS-Daten zu Topographie, Ökologie, Demographie u.v.m Planung (LP 4-6) Lageplan, Geländemodel,Leitungsdaten, baugeometrische Beratung, u.v.m Ausführung (LP 8 und LP 9) Absteckung, Maschinensteuerung, Bauüberwachung und Dokumentation Bewirtschaftung (80% der Kosten) Mietflächen, Fortführung, Datenerfassung Bildquelle: Borrmann u.a. 2015, S.4 Umbau (sehr häufig!) Pflege Bestandsdaten und Dokumentation, Handwerkerkopplung Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 11 / 44

12 Modellierung bauplanungsrechtlicher, bauordnungsrechtlicher und eigentumsrechtlicher Zustände in einem Building Information Model (BIM) Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 12 / 44

13 Idee: Kataster und goes BIM Eigentumsrechtliche Daten: Flurstücksnummer Flurnummer Flächengröße amtliche Fläche Eigentümer ALKIS/NAS DYNAMO Maß der Baulichen Nutzung (GRZ, GFZ, BMZ) Abstandsflächen ggf. überbaubare Grundstücksfläche (Baulinie, Baugrenze, Bebauungstiefe) BIM Vorhandene Bebauung: Gebäudeaußengrenzen Gebäudehöhe Dachform Gebäudeeigentümer (Name, Adresse) ALKIS/NAS Grundflächen und Rauminhalte von Bauwerken und Grundstücken nach DIN277-1 (BGF, NRF, KGF, BF, UF, ) DYNAMO/ D-A-CH Dunkel, Johannes (2017) Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 13 / 44

14 Idee: Kataster und goes BIM ALKIS Testdaten der Landesvermessung und Geobasisinformation Brandenburg in Revit, Internet: Dunkel, Johannes (2017) Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 14 / 44

15 HTW Dresden / Fak. Geoinformation Fakultät Geoinformation Forschungsschwerpunkt Geodäsie und BIM (Ausschnitt) : Postdoc-Stelle mit dem Schwerpunkt 3D-Stadtmodelle und Energiebedarfsberechnung (Dr. Robert Kaden) SMWK Antrag : BMWi Forschungsprojekt "3D-PW - TLS2BIM BIM-konforme Bauteilextraktion" : Topographie- und Geländemodellierung für BIM (Dr. Schiller & Partner) seit : den Kooperationsvertrag zur wissenschaftlichen Zusammenarbeit mit der DB Engineering & Consulting Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 15 / 44

16 Praxisworkshop Geodäsie und BIM Titel: Dreitägiger Praxisworkshop Geodäsie und BIM Veranstalter: ZAFT e.v. Nächster Termin: September 2017 Alle Kursinhalte aus spezifisch vermessungstechnischer Sicht: Theoretische BIM-Einführung und Normen Revit Crashkurs Arbeiten mit geodätischen Koordinatensystemen Integration von CAD/GIS-Daten (Lageplan, Geländemodel) in BIM Native (Revit) Punktwolkenbearbeitung Professionelle Auswertung von Punktwolken mit Faro Pointsense for Revit Moderierter Erfahrungsaustausch zwischen den Kursteilnehmern Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 16 / 44

17 Literatur Borrmann, André (u.a.) (2015): Building Information Modelling Technologische Grundlagen und industrielle Praxis, Springer Verlag. BMVBS - Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (2013): BIM-Leitfaden für Deutschland Informationen und Ratgeber, Endbericht des Forschungsprogramms ZukunftBAU BMVI - Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (2015): Endberichtes der Reformkommission Bau von Großprojekten Clemen, Christian und Manthe, Christian (2015): TLS für das Building Information Modeling (BIM) Das BIM-Pilotprojekt Erneuerung Hbf Hannover. In: 147. DVW-Seminar TLS 2015, Fulda am 07./ Dunkel, Johannes (2017): Modellierung bauplanungsrechtlicher, bauordnungsrechtlicher und eigentumsrechtlicher Zustände in einem Building Information Model (BIM) - Masterarbeit - unveröffentlicht Hausknecht, K. und Liebich, T. (2016): BIM-Kompendium - Building Information Modeling als neue Planungsmethode. Frauenhofer IRB Verlag, Prof. Dr- Ing. Christian Clemen Geodäsie und BIM BDVI Kongress Seite 17 / 44