BIM in der Tragwerksplanung Status und Ausblick

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1 BIM-Tagung SIA vom BIM in der Tragwerksplanung Status und Ausblick Ingenieure und Geometer l Emch+Berger WSB AG Gewerbestrasse 11 l CH-6330 Cham l Tel l info@ebwsb.ch l Inhalt Präsentation Vorstellung Emch+Berger WSB AG Modelle in der Tragwerksplanung Wieso braucht es Veränderungen? BIM Einführung bei EBWSB Projektablauf mit BIG BIM Nutzungen von Modellen BIM im Infrastrukturbereich Vorteile von BIM-Arbeitsmethoden Fragen 2 1

2 Vorstellung Vorstellung Emch+Berger WSB AG gehört zur Emch+Berger Gruppe, mit über 600 Mitarbeitern zentralschweizer Ableger der Emch+Berger Gruppe tätig im Bereich Ingenieurwesen und Vermessung Marco Flury, 1978, seit 11 Jahren bei EBWSB, Standort Cham Tiefbauzeichner, Bauingenieur FH, MAS Digitales Bauen (in Ausbildung) Standorte EBWSB: Emmenbrücke (50) Cham (25) Kriens (13) Ebikon (5) Kerns (4) Baubüros (5) 3 Modelle in der Tragwerksplanung Beispiel eines Tragwerksmodells Tragwerksmodell als Grundlage für diverse Workflows des Bauingenieurs Bauteile sehr wichtig, Räume untergeordnet 4 2

3 Modelle in der Tragwerksplanung Beispiel eines Tragwerksmodells Grundlage für Schalungs- und Bewehrungspläne, daher sehr genau modelliert Kein Hollywood-BIM (=nur Fassade, kein Inhalt) Tragwerksmodelle werden ausgetauscht (z.b. für Koordinationsmodell) 5 Modelle in der Tragwerksplanung Beispiel eines Bewehrungsmodells Bewehrungsmodelle bilden die Grundlage für Bewehrungspläne Bewehrungsmodelle werden normalerweise nicht ausgetauscht 6 3

4 Modelle in der Tragwerksplanung Beispiel eines Statikmodells vereinfachte Modelle als Basis für statischen Berechnungen Statikmodelle werden nicht ausgetauscht 7 Modelle in der Tragwerksplanung Beispiel eines Aushubmodells Aushubvolumen lassen sich schon früh bestimmen 8 4

5 Optimierung der Planungs-, Ausführungs- und Betriebsphase BIM ist ganzheitliches, durchgängiges Planen und Bauen mit neuen technologischen Mitteln BIM verbessert die Kommunikation für alle Projektbeteiligten BIM verbindet DATEN und VISUALISIERUNG BIM funktioniert nicht, wenn die Geschäftsphilosophie aus Intransparenz besteht. Im Gegensatz zu einem 3D-Modell ist ein BIM-Modell objektorientiert und parametrisiert. 9 Was ist BIM nicht! BIM ist keine Wunderwaffe, die alle Probleme löst. BIM ersetzt nicht das Fachwissen, weder im Entwurfs-, Planungs- oder Ausführungsprozess. BIM ist keine Software. BIM ersetzt nicht die 2D-Pläne (Schalung, Bewehrung) «Das eine BIM-Modell» gibt es nicht. Es wird immer mehrere Teilmodelle geben, je nach Planer und Verwendungszweck. Die Kunst liegt in der Koordination der Modelle. 10 5

6 Objektorientierte Modelle BIM 2D 3D Fensteraussparung Brüstung Betonverbundstütze Decke 2D/3D: Punkte, Linien und Flächen BIM: Objekte mit Attributen Bodenplatte Stahlstütze Backstein wand Fundament Streifenfundament 11 Parametrisierte Modelle z.b. parametrisierte Höhen Beim Projektstart werden Standardebenen definiert. Objekte wie Wände oder Decken beziehen sich auf Standardebenen. z.b. parametrisierte Bauteile Eine Tür ist eine parametrisierte Öffnung. Die Höhe kann auf diverse Arten definiert werden. Zusätzliche Einlagen, Falze usw. werden parametrisch eingegeben. 12 6

7 «little bim» die BIM Insel nur innerhalb einer Disziplin nur innerhalb weniger Phasen «BIG BIM» die BIM Wertschöpfungskette mit Koordination vieler Disziplinen über den Lebenszyklus Quelle: Matti Hannus 13 «open BIM» die freie Softwarewahl... Planungspartner können Software selber wählen für jeden Zweck die beste Software öffentliche Ausschreibung möglich Austausch / Kommunikation über «.ifc» Richtige Wahl für Grossteil der Projekte «closed BIM» Softwarezwang Auftraggeber rsp. Bauherr definiert Software eine Softwareplattform Austausch, Zusammenarbeit sehr einfach und effizient Sinnvoll für Spezialprojekte 14 7

8 Modellarten Architekturmodell Tragwerksmodell HLKSE Modelle HLKSE Modelle Koordinationsmodell Quelle: ifc Overview von AEC3 15 Fertigstellungsgrade der Modelle LOD 100 LOD 200 Vorentwurfsplanung Volumenmodell rsp. Raummodell Konzeptionelle Beschreibung, Schemen und nicht objektgebundene Information Entwurfsplanung Generische Darstellung der Gebäudeteile auf der Basis von Systemelementen, näherungsweise Quantifizierung möglich LOD 300 Genehmigungsplanung entspricht Massstab 1:100 Darstellung der Bauteile mit exakten Abmessungen, Materialisierung und Positionierung, i.d.r Produkteneutral LOD 400 Ausführungsplanung entspricht Massstab 1:50 Darstellung der Bauteile und Komponenten in produktspezifischer Ausprägung, Werkpläne LOD 500 Objektdokumentation Detaillierte Darstellung des realen bzw. definitiv realisierten Zustand (DaW, As Built) Quelle: in Anlehnung an amerikanische Richtlinien und BIM-Leitfaden Deutschland 16 8

9 Wesentlicher Unterschied beim Planungsprozess mit BIM Das modellorientierte Arbeiten schiebt den Planungsprozess automatisch nach vorne Quelle: tec Wieso braucht es Veränderungen? Fachkräftemangel Mangel an qualifizierten, erfahrenen Fachkräften Zeichner werden immer jünger, haben weniger Erfahrung Zeichner selber ausbilden, nach unseren Standards durch Innovation Mitarbeiter binden Honorare stehen stark unter Druck Wir wollen und müssen effizienter werden Standardisierung standortübergreifende Zusammenarbeit weiter verbessern Zeitdruck wird immer grösser Anforderungen steigen Bauherren (GU, öffentliche Hand usw.) werden früher oder später innovativere Arbeitsprozesse verlangen. 18 9

10 BIM Einführung bei EBWSB Erfahrungen der letzten Jahre Die «Veränderungspyramide im Unternehmen» hat sich bei der Einführung bewahrheitet. Mit 3D-Modellieren zum Kulturwandel Neue Arbeitstechniken einzuführen ist sehr schwierig, vor allem bei erfahrenen Zeichnern. Überzeugung statt Zwang Die Kultur des «alltäglichen Lernens» musste wieder entdeckt werden. Die Anerkennung von erfahrenen Zeichnern gegenüber Lehrlingen, welche die 3D-Technik sehr schnell beherrschen. Quelle Grafik: EU-Projekt InPro 19 BIM Einführung bei EBWSB Erfahrungen der letzten Jahre Prozesse analysieren, optimieren, dokumentieren und schulen Mitarbeiter etappiert schulen, nicht gleichzeitig Vorreiter und Pilotprojekte sind zwingend erforderlich schrittweise Einführung Bürostandard, Projektstart, 3D, little BIM, BIG BIM usw. Schulung macht nur Sinn, wenn das Gelernte in Projekten direkt umgesetzt werden kann Zeichner und PL denken noch lange in 2D, Möglichkeiten von 3D müssen gezielt aufgezeigt werden Verantwortlicher für BIM-Implementation zwingend erforderlich (firmenintern, wenn möglich über den Zeichner stehend, CAD- Kenntnisse zwingend) 20 10

11 BIM Einführung bei EBWSB Erfolgreiches Modellieren Schlüsselfaktoren PROJEKTSTART ist entscheidend für Erfolg und Effizienz Vor dem ersten Strich erarbeiten Zeichner und PL zusammen den Umfang und die Anforderungen des Projektes ZWECK DES MODELLS MUSS IMMER BEKANNT SEIN Je nach Zweck hat das Modell einen unterschiedlichen Informationsgehalt WEG VOM PLANDENKEN, HIN ZUM MODELLDENKEN Das Modell ist der Ursprung von allem (nicht die Plannummer ) PLANUNG DER PLANUNG Zeichner integrieren Abläufe im CAD sollten auch dem PL bekannt sein 21 Projektablauf mit BIG BIM Austausch Architekt Bauingenieur BIG BIM (alle modellieren) SIA LM StratPl 2 Vorst. 3 Projektierung 4 Ausschreibung 5 Realisierung 6 Bewirt. 31 Vorpr. 32 Baupr. 33 Auflagepr. 51 AusfPr. 52 Ausf 53 Inb. ARCHITEKT (Architekturmodell) LOD 100 LOD 200 LOD 300 mit Materialisierung, Produkteneutral LOD 400 Werkpläne LOD 500 Abschlussdoku Q Q Q Q Q LOD 500 Abschlussdoku Koordinationsmodell (z.b. in Solibri) BAUINGENIEUR (Tragwerksmodell z.b. in Allplan) (1) Q Q (2) Q LOD 300 3D-Modell Q (3) Q LOD 400 Aushub Schalung LOD 450 Bewehrung BAUINGENIEUR (Statikmodell, z.b. in Cedrus) Vordimensionierung Detailstatik Interne Abschlussdoku 1) Eingabe Statikmodell («Modelleingabe» über Import 2D dxf oder «Einmalige Übernahme» über Import ifc) 2) Eingabe Tragwerksmodell («Modelleingabe» oder «Einmalige Übernahme» über Import ifc) 3) Anpassungen Modell («Modellpflege») 4) Q Qualitätsprüfung 22 11

12 Nutzungen von Modellen Standardnutzungen von BIM-Modellen bei EBWSB 1 Grundrisse generieren Ursprung aller Informationen ist das Tragwerksmodell 5 Visualisierung (ausserhalb CAD, für jeden MA zugänglich) 2 Schnitte generieren 3 Koten generieren (auch im Grundriss) 4 3D-Bewehrung (inkl. Eisenlisten) 23 Nutzungen von Modellen Optionale Nutzungen von BIM-Modellen bei EBWSB 6 3D-Aushubmodell Ursprung aller Informationen ist das Tragwerksmodell 12 3D-Koordination (ausserhalb CAD, für jeden MA zugänglich) 7 Mengenermittlung (Grundlage Devis / Ausmasskontrolle) 11 Export in Statikmodell 8 Kostenermittlung (mit 5D-Tool) 9 Kanalisationsmodelle 10 3D-Koordination der Aussparungen 24 12

13 BIM im Infrastrukturbereich Pilotprojekt SBB Zugersee Ost (Stand: Auflageprojekt) Vorteile von Modellen im Infrastrukturbereich Stützkonstruktionen sind dem effektiven Terrain angepasst Präzise Ausschreibungsunterlagen Technische Visualisierungen Planung wird automatisch nach vorne verschoben Ausführlichere Variantenvergleiche Präzisiere Mengenermittlung für LV 25 Vorteile von BIM-Arbeitsmethoden Vorteile Modellieren macht Spass! erhöhen der Planungssicherheit und der Prozesstransparenz Komplexe Projekte werden mit BIM beherrschbar gleichbleibende hohe Qualität verkürzen von Ausführungszeiten minimieren von Risiken erhöhen des Vorfertigungsgrades reduzieren von Baukosten 26 13

14 Fragen? 27 14