Wie leistungsfähig ist Building Information Modeling? Lassen Sie uns eine Reihe von hochwertigen Anwendungen für BIM, von der Planung bis zum Abriss.
Der Wert der Gebäudedatenmodellierung (BIM) ist immens. Wie wir in einer Übersicht und einem Glossar von scan-to-BIM beschrieben haben, stellt ein BIM Modell die physischen Elemente eines Gebäudes dar und verbindet sie mit wichtigen Attributinformationen - und das macht es zu einer leistungsstarken Ressource für die gemeinsame Nutzung von Wissen und die Zusammenarbeit während des gesamten Gebäudelebenszyklus.
Heute wollen wir zeigen, wie leistungsfähig die Gebäudedatenmodellierung sein kann. Zu diesem Zweck werden wir eine Reihe hochwertiger Anwendungen für BIM untersuchen, vom Entwurf des Gebäudes bis hin zum endgültigen Abriss.
Lassen Sie uns Schritt für Schritt vorgehen.
Der erste Teil des Lebenszyklus eines Gebäudes umfasst den Entwurf des Gebäudes und dann die Entwicklung eines Bauplans. Eine gute BIM kann in dieser Phase glänzen, indem sie es den Gewerken ermöglicht, in einer gemeinsamen Datenumgebung zusammenzuarbeiten und die Baupläne vor Baubeginn zu optimieren.
Diese beiden Begriffe werden manchmal synonym verwendet. Sie beziehen sich auf die Verwendung eines BIM Modells zur Koordinierung der Arbeit zwischen den Planungsteams für Haustechnik, Hochbau und Architektur während des Planungsprozesses.
Zur Koordinierung führt ein Team die verschiedenen Einzelmodelle - Fertigteil, Landschaft, Elektrik usw. - zu einem Verbundmodell zusammen. Auf diese Weise erhält das Team einen ganzheitlichen Überblick über die Elemente des Gebäudedesigns, der Kollisionen aufzeigen kann, z. B. einen Rohrverlauf, der durch den Boden "bricht". Durch die Verwendung dieses Modells kann das Team diese Probleme im Voraus erkennen und sie mit einer schnellen Umgestaltung beheben, anstatt erst vor Ort zu reagieren.
Wie Sie wissen, enthält ein BIM Modell eine Kombination aus räumlichen und attributiven Daten. Es kann aber auch Planungsdaten enthalten. Ein bestimmtes Bauelement kann Daten enthalten, die angeben, wann es gebaut wird, wie lange es nach der Installation trocknen oder aushärten muss, wo es in einer komplexen Bauabfolge steht usw.
Dabei wird den drei räumlichen Dimensionen die zeitliche Dimension hinzugefügt, weshalb dieses Verfahren oft als 4D BIM bezeichnet wird. Es kann zur Erstellung von Visualisierungen verwendet werden, die zeigen, wie das Projekt in jeder Phase des Bauprozesses aussehen wird. Es kann auch verwendet werden, um verschiedene Entwürfe zu simulieren und zu sehen, wie sie in den Kontext des Projekts passen.
Der Hauptzweck eines 4D-Modells ist die Koordination der Arbeiten oder die Sicherstellung eines logischen und effizienten Bauablaufs.
Ein Team kann auch Kosteninformationen in Form von Arbeitsschätzungen, Materialpreisen usw. hinzufügen. So entsteht ein 5D-Modell BIM , das eine weitere Ebene für die Planung und Optimierung des Bauprozesses bietet.
Ein Modell von BIM hilft in der Bauphase, indem es allen Beteiligten eine Fülle von Informationen zur Verfügung stellt (und sie leicht verständlich macht). Es kann für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, vom Neubau bis zu Renovierungsarbeiten.
Planungsteams können wichtige Dateien in einer gemeinsamen Datenumgebung sammeln und dem Modell BIM so viele Metadaten wie nötig hinzufügen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Informationen immer leicht zu finden und für die Arbeiter vor Ort einfach zu konsultieren sind, wodurch die Kluft zwischen dem Planungs- und dem Bauprozess überbrückt wird. Außerdem werden die komplexen Herausforderungen der Dateikontrolle reduziert, was wiederum den QA/QC-Prozess beschleunigt.
Ein Modell von BIM kann auch sicherstellen, dass alle Mitglieder des Projektteams über die neuesten Daten verfügen. Durch die Verwendung eines robusten Tablets vor Ort kann ein Arbeiter das Modell konsultieren, bevor er die Arbeit ausführt, anstatt auf einen veralteten 2D-Plan zurückzugreifen, der eine Woche zuvor ausgedruckt wurde. In Zukunft könnte diese Aufgabe sogar mit AR-Headsets durchgeführt werden.
Ein Projektteam kann das Modell BIM als Referenz für die Vorfertigung von Elementen verwenden, was bedeutet, dass sie zu einem niedrigeren Preis vor Ort gebaut werden. Das Modell gibt dem Projektteam alle räumlichen und planerischen Informationen, die es für die Vorfertigung von Elementen benötigt, die nicht mit den vorhandenen Elementen kollidieren.
Ein BIM Modell bietet eine gemeinsame Datenumgebung und eine einzige Datenquelle, die alle Informationen über das Bauprojekt enthält. Das macht es ideal für die Kommunikation auf der Baustelle. Ein Projektteam könnte es beispielsweise als Referenz bei wöchentlichen Besprechungen verwenden, um sicherzustellen, dass alle Beteiligten auf dem gleichen Stand sind. Auf diese Weise kann ein Projekt schneller Entscheidungen treffen, teure Fehler vermeiden und Nacharbeiten minimieren.
Da ein BIM Modell ein ganzheitliches, leicht verständliches Bild aller Elemente eines Bauvorhabens enthält, kann es ein leistungsfähiges Instrument für die Kommunikation mit externen Beteiligten sein.
Ein Projektteam könnte zum Beispiel Animationen erstellen, die den Projektfortschritt in verschiedenen Phasen zeigen. Sie könnten auch Verkehrssperrungen und andere wichtige Informationen für die Öffentlichkeit oder eine Vielzahl anderer Informationen enthalten, je nach Bedarf.
Auf diese Weise kann die Öffentlichkeit oder der Kunde ein komplexes Projekt auf einfache Weise verstehen, ohne komplexe Flussdiagramme lesen oder detaillierte, verwirrende Kalkulationstabellen betrachten zu müssen. Um die Wirkung zu verstärken, könnte ein Projektteam ausgewählte Teile des Modells in eine VR-Präsentation laden, um sie interaktiv zu erkunden.
Es mag überraschen, aber die Betriebs- und Instandhaltungsphase eines Gebäudes ist die mit Abstand teuerste Phase seines Lebenszyklus. Einigen Schätzungen zufolge entfallen 70 % der Gesamtkosten eines Gebäudes auf diese Phase. Ein gutes, aktuelles und präzises Modell BIM kann einen großen Beitrag zur Reduzierung dieser Kosten leisten.
Ein Modell von BIM kann für das FM von großem Wert sein. Das Modell enthält wertvolle und nützliche Informationen über eine Vielzahl von Gebäudeelementen und -systemen. Ein Wartungsmitarbeiter oder ein Eigentümer/Betreiber könnte es nutzen, um Informationen über den Standort bestimmter Maschinen, die Anzahl der Türen in einem bestimmten Stockwerk, die Art der Glühbirne in einer Lampe, die Positionierung von Fenstern und so weiter zu finden.
Indem das Modell auf dem neuesten Stand gehalten wird, kann ein Einrichtungsteam sicherstellen, dass es über eine Referenz für Anwendungen verfügt, die von der Raumplanung über die Senkung von Energiekosten bis hin zur Planung von Routinewartungen reichen.
Ein Modell von BIM kann auch die Grundlage für die Erstellung eines digitaler Zwilling oder eines intelligenten Modells bilden, das Echtzeit-Betriebsinformationen für die Anlage enthält. Die Betreiber können intelligente Sensoren und IoT-Geräte in der Anlage installieren und sie mit dem Modell verbinden. Auf diese Weise können sie Daten über die Gebäudenutzung, die Bewegung der Bewohner, die Temperatur usw. verfolgen.
Die Anwendungsmöglichkeiten von digitaler Zwilling sind zu vielfältig, um sie hier aufzuführen. Aber um Ihnen eine Vorstellung von ihrer Leistungsfähigkeit zu geben, könnte ein Betreiber ein digitaler Zwilling verwenden, um Gebäudeverbesserungen zu planen und dann deren Auswirkungen auf eine Vielzahl von Gebäudeparametern, wie Energieverbrauch oder Fußgängerverkehr, zu simulieren. Oder er könnte diese Daten nutzen, um den Wartungsbedarf vorherzusagen und sein Budget und seine Arbeitskraft entsprechend zu planen.
Man könnte meinen, dass ein Modell von BIM beim Abriss eines Gebäudes nicht nützlich ist, aber das ist falsch.
Diese Modelle bieten alle Informationen, die ein Team benötigt, um den Abriss ähnlich wie den Bauprozess zu optimieren. Sie können das Modell nutzen, um die Oberfläche und das Volumen der verschiedenen Materialien zu quantifizieren und dann deren Rückgewinnung durch entsprechende Planung des Abbruchprozesses sicherzustellen.
Wie Sie sehen, ist ein Modell von BIM während des gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes äußerst nützlich. Das große Problem ist, dass BIM im Vergleich zu vielen Gebäuden weltweit noch relativ neu ist. Das bedeutet, dass die große Mehrheit unserer Objekte nicht mit einem bereits vorhandenen Modell geliefert wird. (Einige Gebäude werden zwar mit 2D- oder 3D-Plänen geliefert, aber diese Modelle sind oft veraltet und spiegeln den Ist-Zustand des Gebäudes nicht korrekt wider).
Die gute Nachricht ist, dass ein Scan-to-Home-Workflow (BIM ), der von einem geschulten Fachmann durchgeführt wird, die genauen, präzisen Punktwolken erzeugen kann, die ein Projekt benötigt, um ein BIM Modell zu erstellen. Dieses Modell kann wiederum zur Planung von Renovierungen, zur Erstellung digitaler Zwillinge oder für eine der oben beschriebenen Anwendungen verwendet werden.
Wenn ein BIM Modell der Schlüssel zur optimalen Nutzung eines Gebäudes ist, dann ist scan-to-BIM der Schlüssel zur Erstellung eines Qualitätsmodells für bestehende Anlagen.
Sean Higgins ist ein unabhängiger Technologieautor, ehemaliger Redakteur von Fachzeitschriften und Outdoor-Enthusiast. Er ist der Meinung, dass klares, schlagwortfreies Schreiben über 3D-Technologien ein öffentlicher Dienst ist.