BIM basierte Lehrveranstaltungen

MA 8700 [AR]

Das Mastermodul "8700 CAD / Animation" steht für einen interdisziplinären, fakultätsübergreifenden Möglichkeitsraum, der neben technischen Voraussetzungen den Zugang zu den einzelnen Fachdisziplinen innerhalb eines gemeinsamen Projektes bietet und den fachlichen Austausch fördert und fordert. Gleichermaßen wird der Seminarraum im Sinne der BIM-Arbeitsmethode zum Projektraum.

BA 2200 [AR]

Einführung von BIMfähigen CAD Systemen auf der Basis von 3-dimensionalen Datenbanken.
Einlesen von Daten, maßstäbliches Arbeiten.
Ebenen- und Geschossstrukturen. Verwaltung von Daten.
BIM-gerechtes Modellieren. Ableiten von Planzeichnungen.
Erstellen von 3D-Modellen und verschiedenen Projektionen.
Nachbearbeitung von Daten mit Layout- und Bildbearbeitungsprogrammen.
Ergänzende Kenntnisse von Nurbs und Freiflächen-Modellen (z.B. mittels Rhino/Grashopper).
Grundkenntnisse der BIM-Methode (entlang des Learning Outcome Frameworks buildingSAMRT/VDI BIM Basis Qualifikation)

MA 3240 [BI]

Aufgabenstellung „Digitalisierung im Bauwesen“

Im Rahmen des Seminars „Digitalisierung im Bauwesen“ sollen Studierende der Fakultät Maschinenbau und Elektrotechnik sowie der Fakultät Bauwesen an der HTWK Leipzig praktische Erfahrungen mit dem Arbeitsprozess des Building Information Modeling (BIM) erlangen.

Es werden etwa 20 Studierende in 5 verschiedenen Teams gemeinsam am Planungsprozess eines vorgegebenen Gebäudes mit der Methode BIM arbeiten.
Es werden schwerpunktmäßig die nach HOAI (Honorarordnung für Architekten und Ingenieure) bekannten Leistungsphasen 05 – Ausführungsplanung einschließlich Wärmeschutzberechnung bis 06 – Vorbereitung Vergabe vertiefend bearbeitet.

Durch den anwendungsbezogenen und interdisziplinären Charakter des Seminars soll ein möglichst realistischer Planungsprozess unter den allgemeinen Prinzipien der open-BIM-Methode abgebildet werden.

Allgemeine Ziele des Seminars:

A)
Erarbeitung der Ausführungsplanung als digitales Modell im Maßstab 1:50 mit ergänzenden zeichnerischen und textlichen Arbeitsergebnissen sowie mit für die Ausführung notwendigen Einzelangaben [Angelehnt an die Einordnung LOD 350 (Zwischenstufe, eingeführt für die Darstellung von Schnittstellen zw. Disziplinen) und LOD 400 (Ausführung)].
Grundlage hierfür sind die zur Verfügung gestellten Ausführungspläne des „Bestandsgebäudes“ als PDF sowie als ausgedruckter Plansatz.

Abstimmung und Koordination der Schnittstellen zu den Leistungsbereichen der an der Planung fachlich Beteiligten (Schnittstelle der Teams Hochbau – Statik – TGA - …)

Das digitale Gebäudemodell ist die Grundlage für die weiteren Bearbeitungsziele.

B)
Die Ausführungs-, Detail- und Konstruktionsplanung als digitales Modell ist nach Art und Größe des Objektes im erforderlichen Umfang und Detaillierungsgrad unter Berücksichtigung aller fachspezifischer Anforderungen zu erstellen und muss für die Erarbeitung der nachfolgenden Leistungen (Leistungsverzeichnisse, Wärmeschutzberechnung, …) ausreichend detailliert sein.
Die genauen Anforderungen hierfür sind zu Beginn der Modellerarbeitung zu klären und bei den Fachplanern zu erfragen.

C)
Bereitstellen der Arbeitsergebnisse als Grundlage für die anderen an der Planung fachlich Beteiligen, sowie Koordination und Integration von deren Leistungen unter Verwendung des eigenen digitalen Modells und der digitalen Fachmodelle der anderen fachlich an der Planung Beteiligten.

Allgemeine Informationen zum Arbeitsablauf

Das „BIM-Architekturmodell“ wird auf der Basis einer zur Verfügung gestellten Rohdatei aufgebaut. Die Rohdatei enthält ein modifiziertes ArchiCad-Ebenensystem und die vertikalen und horizontalen Rastereinstellungen.

  • Das Team: Entwurf erstellt auf Basis der zur Verfügung gestellten Projektdokumentation ein Gebäudemodell, die von den BIM-Koordinatoren der einzelnen Teams auf Ihre Konsistenz geprüft werden. Nach Rückmeldung durch die Fachplanerteams müssen die Änderungen eingepflegt werden sowie deren Ergebnisse abgeglichen und ggf. Kollisionen behoben und Bauteiländerungen vorgenommen werden.
  • Die statischen Berechnungen sowie die Rückmeldungen über die Dimensionierungen der statisch tragenden Bauteile erfolgen durch das Team: Tragwerk
  • Das Team: Bauphysik wird für die thermische Hülle eine Wärmeschutzberechnung vornehmen um entsprechende Bauteilangaben (U-Werte sowie Dicke der relevanten Bauteile) in das Gesamtmodell zurückzuführen.
  • Team: TGA modelliert die Netzwerke zur Verteilung von Heizung, Lüftung und der Ver- und Entsorgung der Sanitäranlagen. Es sind der Heizwärmebedarf, die Luftwechselraten und Leitungsquerschnitte durch die Netzberechnung zu berechnen und dreidimensional BIM-gerecht zu konstruieren
  • die Kostenermittlung und LV-Erstellung erfolgt durch das Team: Baubetrieb. Die Kostenermittlung und LV-Erstellung kann sowohl nach DIN 277 (Bauteilweise) oder gewerkeweise (welches Unternehmen baut was) durchgeführt werden. Spätestens bei der Erstellung von Leistungsverzeichnissen (LV) wird man gewerkeweise vorgehen müssen

Das zu erstellende und im IFC-Austauschformat an andere Gruppen zu übergebende Modell muss über die geometrische Information hinaus mindestens die folgenden IFC-Klassen enthalten:

  • Tragend / Nichttragend
  • Brandschutzklassifikation
  • Schallschutzklassifikation
  • Wärmeschutzklassifikation
  • (Weitere IFC-Klassen und Eigenschaften sind evtl. notwendig und individuell abzustimmen)

und nach Übergabe/Erhalt auf dessen Konsistenz und Informationsgehalt geprüft werden. Unstimmigkeiten sind mithilfe von Reports und Issues über die zur Verfügung gestellten digitalen Kommunikationswege für alle Beteiligten nachvollziehbar zu kommunizieren und zu beheben.

Zur Erstellung von klassischen „Papier“-Plänen (PDF) müssen die einzelnen Elemente auf den korrekten Ebenen liegen. Die Pläne werden von den BIM-Koordinatoren erstellt. Das Team: Entwurf prüft die Daten und fordert ggf. entsprechende Korrekturen ein.

Allgemeine formale Randbedingungen:

Alle relevanten Daten werden über das OPAL-System der Hochschule zur Verfügung gestellt und/oder dort hinterlegt.

Die Arbeiten sind projektbegleitend zu dokumentieren (Protokolle, Erfahrungsberichte, Bildschirmfotos, Problemlösungen, Schwierigkeiten).
Sämtliche bewertungsrelevante Kommunikation muss für alle Beteiligten einsehbar und nachvollziehbar sein.
Es wird daher ausschließlich über Kubus BIM-Collab sowie über das OPAL-System kommuniziert (Forum).
Protokolle werden dokumentiert und auf OPAL veröffentlicht.
Die Einträge in den Protokollen müssen folgende Informationen enthalten:

  • Protokollant
  • Datum
  • Beteiligte
  • Getroffene Vereinbarungen/Aufgaben
  • Benennung von Verantwortlichen
  • Termine

Andere Kommunikationswege (private E-Mails, Whats-App-Gruppen, Skype, …) sind zulässig, werden bei der Bewertung aber nicht berücksichtigt.

Die Zusammenarbeit und der Dialog mit den anderen Gruppen ist wesentlicher Bestandteil der Projektarbeit und Probleme und Erfolge sollen auch hier dokumentiert werden.

Um diese Zusammenarbeit mit den anderen Fachteams zu beschleunigen, ist jeweils ein Team-Mitglied zu wählen, das für den Informationsaustausch mit den anderen Teams zuständig ist, an den regelmäßigen Besprechungen mit den Ansprechpartnern der anderen Teams teilnimmt und in der Lage ist, regelmäßig über den Zwischenstand des Planungsfortschritts zu berichten (BIM-Koordinator).

Weitere Bestandteile der Semesteraufgabe sind die Teilnahme an der Zwischenpräsentation am 05.12.2018 sowie an der Endpräsentation am 30.01.2019 mit entsprechenden Unterlage/Präsentationen.

Die projektbegleitende Dokumentation ist zum Seminarende in einem Abschlussbericht zusammenzufassen.

Der Abschlussbericht ist wie folgt aufzubauen:

  1. Schilderung Aufgabenstellung mit Einordnung ins Gesamtprojekt
  2. Erläuterung der methodischen Herangehensweise zur Bearbeitung der Aufgabenstellung (Werkzeuge, Vorgehensweise, …)
  3. Herausforderungen im Rahmen der Bearbeitung
  4. Ergebnisse (Darstellung von Erkenntnissen, Lösungsstrategien sowie Ergebnissen)
  5. Fazit und Ausblick (Zusammenfassung, Benennung ggf. noch offener Arbeiten, Verbesserungsvorschläge, …)

verwendete Software:

  • ArchiCad
  • Nemetschek Allplan
  • Dlubal RFEM
  • Revit MEP
  • SolarComputer
  • Hottgenroth: ETU-Planer (inkl. HottCAD und Energieplaner)
  • AVA Orca
  • BIM Collab
  • Solibri Model Checker
  • cubist: SimpleBIM

Hinweis:

Der Markt der BIM-fähigen Applikationen ist in ständiger Bewegung. Zur besseren Bearbeitung der Aufgaben können über die zur Verfügung gestellten Programme weitere sinnvolle Software-Produkte recherchiert und getestet werden. Die Betreuer helfen ggf. bei der Beschaffung und Finanzierung (im kleinen Rahmen) dieser Produkte

Seminarzeiten:

Mittwochs: 9:30 – 11:00 + 11:15 – 12:45

Räume:     CAD – Kabinett:    G 128
Seminarraum:        G 238

Der detaillierte Semester-Ablaufplan wird im Opal hinterlegt. Sollte bei den Veranstaltungen keine Raumnummer hinterlegt sein, so findet diese im Raum G 238 statt.
Kurzfristige Änderungen werden im Opal bekannt gegeben.



Building Information Modeling

Arbeitsmethode für die Erstellung und Verwaltung von Informationen in Bauprojekten auf der Grundlage klar definierter Arbeitsaufgaben, Datenmodelle und Kommunikationsschnittstellen. Digitale Datenmodelle, welche die jeweiligen Planungsstände der einzelnen Disziplinen zusammenführen, dienen hierbei als ein Werkzeug für die Koordination der unterschiedlichen Projektinformationen.

Open BIM

Open BIM ist ein universeller Kooperationsansatz im Bereich Entwurf, Bau und Betrieb von Gebäuden, basierend auf offenen Standards und Arbeitsabläufen. Open BIM ist eine Initiative von mehreren führenden Softwareanbietern unter Verwendung des offenen buildingSMART-Datenmodells.

Das einzige Ziel der Open-BIM-Bewegung ist es, offene Kooperationsabläufe für besser koordinierte Projekte zu fördern. Dieses Ziel wird in erster Linie durch ein weltweit gemeinsames, öffentlich realisierbares Open-Bim-Branding erreicht, das durch klare Definitionen, spezifische Anforderungen und Best Practices zur Unterstützung der Umsetzung gefördert wird.

Der mit OpenBIM verfolgte Ansatz der modellbasierten Zusammenarbeit fördert offene Kooperationsprozesse, bei denen komplexe Firmen- und Projektstrukturen in vollem Umfang anerkannt werden. Dieser Ansatz hebt das Thema von der Datenebene auf die Workflowebene und macht Daten zu dem, was sie sind: ein Medium oder Instrument für hochwertige Informationen. Dieser Ansatz erlaubt es, die Projektbeteiligten aufgrund ihrer Fachkompetenz auszuwählen und nicht deshalb, weil sie eine bestimmte Software benutzen.

Möglichkeitsraum

Der „Möglichkeitsraum“ ist angelehnt an den Roman von Robert Musil „Der Mann ohne Eigenschaften“ und seinem darin formulierten Gedanken zum „Möglichkeitssinn“:

„Wenn es Wirklichkeitssinn gibt, muss es auch Möglichkeitssinn geben. ... Wer ihn besitzt, sagt beispielsweise nicht: Hier ist dies oder das geschehen, wird geschehen, muss geschehen; sondern er erfindet: Hier könnte, sollte, müsste geschehen; und wenn man ihm von irgendetwas erklärt, dass es so sei, wie es sei, dann denkt er: Nun es könnte wahrscheinlich auch anders sein. So ließe sich der Möglichkeitssinn geradezu als die Fähigkeit definieren, alles, was ebenso gut sein könnte, zu denken und das, was ist, nicht wichtiger zu nehmen, als das, was nicht ist.“

Diesen Gedanken aufgreifend, findet sich aus Überzeugung des Autors im „Möglichkeitsraum“ eine ureigene Qualität von Forschung und Wissenschaft wieder.

Unter Pädagogen wird der „Möglichkeitsraum“ zudem häufig verwendet, beispielsweise auch im Zusammenhang mit Paradigmen und Paradigmenwechsel.

Timo Kretschmer, 2015