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Building Information Modeling

Building Information Modeling

BIM und IFC

Building Information Modeling

BIM - Die Vorteile

Building Information Modeling

BIM-Glossar

Building Information Modeling

Building Information Modeling (BIM)

Weltweit rückt das Building Information Modeling (BIM) zunehmend in den Fokus von Architekten, Ingenieuren und Konstrukteuren sowie Bauherrn und Betreibern von Gebäuden. BIM ist kein Zeichenwerkzeug, auch kein Tool zum Erstellen von 3D-Modellen - BIM ist das und viel mehr.

Mit BIM werden Informationen über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes miteinander verknüpft, um allen Projektbeteiligten eine fundierte Informationsbasis zur optimalen Gestaltung von Arbeitsprozessen zu bieten.

Was ist BIM?

Building Information Modeling (kurz: BIM; deutsch: Gebäudedatenmodellierung) ist eine digitale Planungsmethode zur Optimierung von Planungsprozessen im Bauwesen. Die BIM-Planung bezieht alle Beteiligten eines Bauvorhabens von der Planung über die Ausführung bis hin zum Betrieb und Rückbau eines Gebäudes mit ein. Das detailgetreue Abbild eines Gebäudes (3D-Modell, auch "Digitaler Zwilling" genannt) stellt die Basis der Datenerfassung dar und enthält sämtliche Daten, die während des Lebenszyklus eines Gebäudes in das Projekt einfließen.

Mit der BIM-Methode erweitern alle Projektbeteiligten das 3D-Modell sukzessive um Daten bzw. Teilmodelle. Analysetools prüfen das 3D-Modell automatisch auf Kollisionen und inkonsistente Daten. Auf diese Weise lassen sich Fehler frühzeitig in jeder Planungsphase erkennen und entsprechende Änderungen im Projekt schnell vornehmen.

Die gesamte Projektdokumentation wird aus den Daten des 3D-Modells abgeleitet, ob 2D-Pläne oder weitere Informationen, wie z. B. Mengen, Statik oder Errichtungszeitpunkte. Da Mehrfacheingaben und Übertragungsfehler bei der Zusammenführung verschiedener Fachmodelle durch die automatische Kollisionskontrolle ausgeschlossen werden, steigt die Qualität der Projektdokumentation.

 

 

Höhere Planungseffizienz und Planungssicherheit

In der traditionellen Bauplanung erhält der Fachingenieur vom Architekten gewöhnlich Pläne im DWG/DXF-Format, die in das eigene 2D-CAD-System gebracht werden müssen. Diese Pläne muss er aufwendig an die Datenstruktur seiner Software anpassen oder oftmals sogar neu erstellen, weil eine Anpassung der Zeichnung unverhältnismäßig mehr Zeit in Anspruch nehmen würde.

Bei der Neuangabe oder Anpassung der Daten kommt es dann häufig zu Interpretationsfehlern und Redundanzen, die im späteren Projektverlauf mühsam ausgemacht und korrigiert werden müssen. Mit der traditionellen Arbeitsweise können leicht Fehler entstehen, weil z. B. ein Detail nicht übernommen oder eine Anpassung nicht vorgenommen wurde. Ein manueller Abgleich von 2D-Plänen auf Konsistenz ist unerlässlich, erfordert viel Zeit und verursacht höhere Kosten.

Mit BIM entfallen all diese Probleme, weil Daten nur einmal eingegeben werden und die Prüfung auf Konsistenz automatisiert erfolgt. Alle Ableitungen von 2D-Plänen basieren auf den Daten des 3D-Modells, sodass widersprüchliche Datensätze ausgeschlossen werden. Wenn Änderungen am Modell vorgenommen werden, wirken sich diese unmittelbar auf alle Teilmodelle und abgeleiteten Pläne aus. Dadurch werden Fehler reduziert und kostspielige Nacharbeiten und Ausschüsse auf der Baustelle verhindert.

Durch die Datenhaltung im 3D-Modell werden nicht nur effizientere Arbeitsprozesse erzielt, sondern auch eine Steigerung der Produktivität, da fehlerhafte Angaben verhindert werden und die Wahrscheinlichkeit eines Informationsverlustes reduziert wird.

BIM und IFC

Angenommen Software A und Software B nutzen unterschiedliche Dateiformate. Wenn Daten von Software A nach Software B oder umgekehrt gelangen sollen, geschieht dies nicht ohne Weiteres. Benötigt wird eine Schnittstelle, die native Dateiformate in ein Format konvertiert, das von beiden Software-Lösungen verarbeitet werden kann. Wenn nun BIM der Vernetzung von Fachdisziplinen entspricht, dann bilden die IFC genau die Schnittstelle, mit der die BIM-Planung realisiert werden kann.

Die Industry Foundation Classes (kurz: IFC) sind ein von buildingSMART entwickeltes Modell und bezeichnen ein offenes Datenaustauschformat. Das IFC-Modell ermöglicht einen verlustfreien Austausch von Datenmodellen inklusive Gebäudestrukturen und -informationen sowie Bauteileigenschaften zwischen den am Bauprozess beteiligten Fachdisziplinen während des gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes. IFC-Modelle sind das Fundament für eine vernetzte und effiziente Arbeitsweise, da sie einen modellbasierten Ansatz zur interdisziplinären Prozessoptimierung zur Verfügung stellen. Das IFC-Datenmodell ist eine herstellerneutrale und offene Spezifizierung und ist ein allgemein verwendetes Format für Open BIM. Die aktuelle IFC-Version (IFC4) ist gleichzeitig ein offizieller ISO-Standard – ISO 16739:2013.

BIM - Die Vorteile

Bessere Kommunikation und Vernetzung

BIM-Projekte können ein hohes Maß an Komplexität annehmen. Für eine erfolgreiche Umsetzung der einzelnen Projektphasen sind daher eine enge Zusammenarbeit zwischen den Beteiligten und ein komfortabler Informationsaustausch unerlässlich. Im BIM-Modell stellen diverse BIM-Software-Lösungen (z. B. "BIM-Viewer") eine Kommunikationsplattform dar, die den Abruf von allen in einer bestimmten Phase notwendigen Projektdetails ermöglicht. Das Team einer Fachdisziplin hat somit zu jeder Zeit auf alle relevanten Daten Zugriff und kann sich mit dem Team einer anderen Disziplin abstimmen. Die Arbeit am selben 3D-Modell und verschiedene Ansichten in den Plänen der jeweiligen Fachdisziplin führen zu einer höheren Qualität in der Planung.

Kollisionskontrolle

Weniger Fehler = weniger Kosten. Dank der automatisierten Kollisionskontrolle werden Probleme bereits in einem sehr frühen Stadium des Planungsprozesses erkannt. Dies führt zu einer erheblichen Kostensenkung und verhindert Nachträge und Ausschüsse auf der Baustelle. Da alle 2D-Zeichnungen und weitere Daten direkt aus dem 3D-Modell abgeleitet werden, steigt die Qualität der Dokumentation.

Ein Modell, eine Datenquelle

Einer der großen Vorteile der BIM-Methode ist, dass sämtliche Daten zentral im 3D-Modell verwaltet werden. Dieser Umstand schließt Differenzen in den Daten aus und reduziert die Wahrscheinlichkeit eines Informationsverlustes.

Modellbasierte Planung

Dies ist ein Schlüsselprinzip von BIM und einer der wichtigsten Vorteile. Im Wesentlichen bedeutet "modellbasiert", dass im BIM-Modell alle Bauteile als Objekte definiert sind, die aufeinander "intelligent" reagieren. Wenn Sie eine Wand verschieben, verschieben sich alle Elemente, die an dieser Wand befestigt sind. Steigt das Volumen des Fußbodens, so steigen die Materialmengen, die für die Verlegung des Fußbodens benötigt werden, und dementsprechend auch die Kosten. Im BIM-Modell können daher aufgrund des modellbasierten Ansatzes Änderungen jeglicher Art ausgewertet und die vorhandenen Daten stets auf aktuellem Stand gehalten werden.

Dieser Ansatz der assoziativen Konstruktion von Bauteilen wird auch "Parametrische Modellierung" genannt.

Höhere Planungseffizienz

Standards für den Datenaustausch, wie die IFC-Austauschformate, ermöglichen die Optimierung der Prozesskette und sorgen für schnellere Anpassungen des 3D-Modells an Planänderungen.

Kürzere Planungsphasen

BIM ermöglicht die parallele Erstellung von Design, 3D-Modell und Dokumentation anstelle einer sequentiellen, herkömmlichen Ausarbeitung. Ebenfalls können früh in der Planungsphase Informationen wie Zeitpläne, Kostenvoranschläge, Materialmengen und weitere Details auf Basis der zugrunde liegenden Daten dynamisch generiert werden.

Bessere Präsentation verschiedener Szenarien

Durch Visualisierungen und Animationen werden dem Bauherrn verschiedene Varianten des Bauvorhabens bereits in einem sehr frühen Stadium der Planung präsentiert. Dadurch wird die Entscheidungsfindung erleichtert und frühzeitig fixiert.

Außerdem können beispielweise Vorgänge wie Verschleiß und Abnutzung simuliert, Gebäude bevölkert und realitätsnahe Wetterbedingungen erzeugt werden. Die Möglichkeit der Simulation hilft Designern und Ingenieuren dabei, eine exakte Bauplanung vorzunehmen und eine sichere Ausführung planen.

Entdecken Sie mehr in unserem BIM-Glossar

Neue Technologien gehen oftmals mit neuen Begriffen einher. Das ist bei der Planungsmethode Building Information Modeling nicht anders. Ob 3D, Open BIM oder IFC, in unserem BIM-Glossar erfahren Sie, was hinter den meist verwirrenden Begrifflichkeiten rund um das Building Information Modeling steckt.

3D bis 7D
3D-Visualisierung
BIM Collaboration Format
BIM-fähige Software
BIM-Viewer
Closed BIM
Fachmodell
Gesamtmodell
IDM/MVD-Methode
Industry Foundation Classes (IFC)
Level of Development (LOD)
Little BIM
Model-Checker
Model-Server
Open BIM
Parametrische Modellierung
Referenzmodell

Um BIM in der Praxis realisieren zu können, benötigen Sie eine Planungssoftware, die Ihnen vor allem das Erstellen von 3D-Bauteilen mit einem hohen Detaillierungsgrad ermöglicht. Je höher die Datenmenge des 3D-Modells ist, desto performanter muss die Software die Daten verarbeiten.

Mit Tekla Structures bieten wir Ihnen eine BIM-fähige und leistungsstarke Lösung an, mit der Sie ausführungsreife Modelle erstellen und die Sie in jeder Phase des BIM-Planungsprozesses unterstützt.

Tekla Structures
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Dipl.-Ing. (FH) Steffen Blome, B. Sc.

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