BIM in der Tragwerksplanung

Transcription

CAS II digitales Bauen 2014/15
Methoden und Technologien
BIM-Tagung SIA vom 11.06.2015
BIM in der Tragwerksplanung
Status und Ausblick
Ingenieure und Geometer l Emch+Berger WSB AG
Gewerbestrasse 11 l CH-6330 Cham l Tel +41 41 748 79 00 l [email protected] l www.ebwsb.ch
BIM-Tagung SIA, BIM in der Tragwerksplanung
Inhalt Präsentation
– Vorstellung Emch+Berger WSB AG
– Modelle in der Tragwerksplanung
– Was ist BIM?
– Wieso braucht es Veränderungen?
– BIM Einführung bei EBWSB
– Projektablauf mit BIG BIM
– Nutzungen von Modellen
– BIM im Infrastrukturbereich
– Vorteile von BIM-Arbeitsmethoden
– Fragen
11.06.2015, EBWSB, Marco Flury
2
1
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
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
Beispiel eines Bewehrungsmodells
 Bewehrungsmodelle bilden die Grundlage für Bewehrungspläne
 Bewehrungsmodelle werden normalerweise nicht ausgetauscht
6
3
Beispiel eines Statikmodells
 vereinfachte Modelle als Basis für statischen Berechnungen
 Statikmodelle werden nicht ausgetauscht
7
Beispiel eines Aushubmodells
 Aushubvolumen lassen sich schon früh bestimmen
8
4
Was ist BIM?
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?
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
Was ist BIM?
Objektorientierte Modelle
BIM
3D
Fensteraussparung
2D
Brüstung
Betonverbundstütze
Stahlstütze
•
•
2D/3D: Punkte, Linien und Flächen
BIM: Objekte mit Attributen
Decke
Backstein
wand
Bodenplatte
Fundament
Streifenfundament
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Was ist BIM?
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
Was ist BIM?
«little bim»
«BIG BIM»
die BIM Insel
die BIM Wertschöpfungskette
– nur innerhalb einer Disziplin
– mit Koordination vieler Disziplinen
– nur innerhalb weniger Phasen
– über den Lebenszyklus
Quelle:
Matti Hannus
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Was ist BIM?
«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
Was ist BIM?
Modellarten
Architekturmodell
Tragwerksmodell
HLKSE Modelle
Koordinationsmodell
HLKSE Modelle
Quelle: ifc Overview von AEC3
15
Was ist BIM?
Fertigstellungsgrade der Modelle
LOD 100
Vorentwurfsplanung
Volumenmodell rsp. Raummodell
Konzeptionelle Beschreibung, Schemen und nicht
objektgebundene Information
LOD 200
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
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8
Was ist BIM?
Wesentlicher Unterschied beim Planungsprozess mit BIM
Das modellorientierte
Arbeiten schiebt den
Planungsprozess
automatisch nach
vorne
Quelle: tec21 45-2013
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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
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
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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, CADKenntnisse zwingend)
20
10
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
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Projektablauf mit BIG BIM
Austausch Architekt  Bauingenieur
BIG BIM (alle modellieren)
SIA LM 112 1 StratPl
2 Vorst.
3 Projektierung
31 Vorpr.
32 Baupr.
4 Ausschreibung
5 Realisierung
33 Auflagepr.
51 AusfPr.
(Architekturmodell)
LOD 100
LOD 200
Abschlussdoku
Werkpläne
mit Materialisierung,
Produkteneutral
53 Inb.
LOD 500
LOD 400
LOD 300
ARCHITEKT
6 Bewirt.
52 Ausf
Q
Q
Koordinationsmodell (z.B. in Solibri)
(2)
Q
Q
Q
LOD 300
BAUINGENIEUR
(Tragwerksmodell z.B. in Allplan)
Q
3D-Modell
(3)
Aushub
Q
Q
Q
LOD 400
Schalung
LOD 450
Bewehrung
LOD 500
Abschlussdoku
(1)
Q
BAUINGENIEUR
(Statikmodell, z.B. in Cedrus)
1)
2)
3)
4)Q
Vordimensionierung
Detailstatik
Interne
Abschlussdoku
Eingabe Statikmodell («Modelleingabe» über Import 2D dxf oder «Einmalige Übernahme» über Import ifc)
Eingabe Tragwerksmodell («Modelleingabe» oder «Einmalige Übernahme» über Import ifc)
Anpassungen Modell («Modellpflege»)
Qualitätsprüfung
22
11
Nutzungen von Modellen
Standardnutzungen von BIM-Modellen bei EBWSB
Grundrisse generieren
1
Visualisierung
5
(ausserhalb CAD, für
jeden MA zugänglich)
Ursprung aller
Informationen ist das
Tragwerksmodell
2
Schnitte
generieren
3
4
Koten generieren
3D-Bewehrung
(inkl. Eisenlisten)
(auch im Grundriss)
23
Nutzungen von Modellen
Optionale Nutzungen von BIM-Modellen bei EBWSB
3D-Aushubmodell
6
12
(ausserhalb CAD, für
jeden MA zugänglich)
Ursprung aller
Informationen ist das
Tragwerksmodell
7
3D-Koordination
Mengenermittlung
(Grundlage Devis /
Ausmasskontrolle)
11
9
8
Kostenermittlung
(mit 5D-Tool)
Kanalisationsmodelle
10
Export in
Statikmodell
3D-Koordination
der Aussparungen
24
12
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
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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
Fragen?
27
14

BIM in der Tragwerksplanung

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