Fachhochschule Burgenland GmbH Steinamangerstraße 21
A-7423 Pinkafeld
Dokumentation des Planungsprozesses eines Bürogebäudes basierend auf Building Information Modeling
Masterarbeit
zur Erlangung des akademischen Grades
Diplom-Ingenieurin für technisch-wissenschaftliche Berufe
Betreuer: Prof.(FH) DI(FH) Dr. Christian Heschl Eingereicht von: Agnes Mairitsch, BSc, MSc
Personenkennzeichen: 1510267020
Datum: 21. August 2019
Vorwort
An dieser Stelle möchte ich mich besonders bei meinem Betreuer Herrn Prof.(FH) DI(FH) Dr. Christian Heschl für seine wohlwollende Unterstützung und seine Geduld bedanken.
Mein Dank geht auch an Herrn DI Manfred Fuhrmann für seinen konstruktiven Input beim Thema Facility Management.
Agnes Mairitsch Wien, 21. August 2019
Kurzfassung
Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung in der Baubranche kommt Building Information Modeling (BIM) eine besondere Rolle zu. Unter dem Begriff Building Information Modeling versteht man eine Arbeitsmethode, die auf einem digitalen Gebäudemodell basiert, mit dem lebenszyklusrelevante Informationen und Daten erfasst, verwaltet und ausgetauscht werden.
Die Nutzung der möglichen Vorteile, die diese Arbeitsweise bietet, hängt davon ab, wie gut die Projektbeteiligten den Planungsprozess mit BIM verstehen und wie versiert diese mit entsprechender Software umgehen können.
Daher befasst sich die vorliegende Masterarbeit damit, wie der Planungsprozess eines Ge- bäudes basierend auf BIM speziell in der Gebäudetechnik funktioniert und worauf dabei zu achten ist. Ziel der Masterarbeit ist es eine nachvollziehbare Dokumentation zu erstellen sowie praktische Erfahrungen, aufgetretene Probleme und entsprechende Lösungsansätze zu beschreiben.
Dazu wird der Planungsprozess anhand eines Beispielgebäudes durchlaufen. Als Beispiel- gebäude wird das Energetikum in Pinkafeld herangezogen, ein Forschungs- und Bürogebäude der Forschung Burgenland GmbH. Auf Basis des Architekturmodells werden die Heizungs-, Kälte-, Lüftungs- und Sanitäranlagen anhand der Bestandspläne mit dem Programm Revit von Autodesk modelliert.
Im nächsten Schritt wird auf die für die Gebäudetechnik relevanten Berechnungen von Heiz- last, Fußbodenheizung und Kühllast eingegangen. Dazu wird das Berechnungsprogramm Solar-Computer verwendet. Der Schwerpunkt liegt dabei nicht auf den Berechnungsergebnis- sen, sondern auf dem Datenaustausch zwischen den beiden Programmen.
Abschließend wird anhand definierter Aufgabenstellungen untersucht, inwiefern mit Revit in weiterer Folge die Aufgaben des Facility Managements unterstützt werden können und wel- chen Beitrag die Nutzung von Augmented Reality dazu leisten kann.
Die Recherche im Zuge dieser Masterarbeit hat ergeben, dass für die Modellierung von ge- bäudetechnischen Anlagen mit Revit besonders die Datenbanken RevitCity, MEPcontent, Bimobject und MagiCAD Cloud zu empfehlen sind.
Für die betrachteten Aufgabenstellungen hinsichtlich Facility Management konnten eben- falls Lösungsansätze gefunden werden: Mit sogenannten Bauteillisten können in Revit sowohl Reporte bestimmter Komponenten als auch Raumbücher erstellt werden. Nummern eines Anlagenkennzeichnungssystems sowie Zusatzdokumente können den relevanten Komponen-
ten mit Hilfe von gemeinsam genutzten Parametern vom Typ „Text“ bzw. „URL“ zugeordnet werden. Die automatisierte Schemagenerierung aus einem Revit-Modell ist über eine Pro- grammerweiterung des Softwareherstellers CADsys möglich.
Hinsichtlich der Nutzung von Augmented Reality bietet beispielsweise der Softwarehersteller Robotic Eyes eine App mit Funktionen an, die über die reine Visualisierung von Gebäude- modellen in Augmented Reality hinausgehen und die für die Unterstüzung der Aufgaben des Facility Managements verwendet werden können.
Abstract
Due to the progressive digitalization in the building industry Building Information Modeling (BIM) becomes increasingly important. The term Building Information Modeling describes a working method which is based on a digital building model that is used to contain, manage and exchange life cycle relevant information and data. The extent to which the benefits of this working method can be utilized depends on the knowledge of the project members of the planning process based on BIM und their professional handling of the BIM software.
On this account the present master thesis focuses on how the planning process of a building based on BIM works regarding building technology and what has to be taken into account.
The aim of this master thesis is to provide a comprehenible documentation and to describe hands-on experiences, encoutered problems and appropriate solution approaches.
For this purpose the planning process is demonstrated using an example building. The Ener- getikum in Pinkafeld, a research and office building of the Forschung Burgenland GmbH is used as this example building. Based on the architectural model the heating, cooling, venti- lation and sanitary plants are modeled using the software Revit by Autodesk.
In the following step the calculations that are relevant for the building technology are descri- bed. For this purpose the calculation program Solar-Computer is used. The focus is not set on the results of the calculation but on the data exchange between the two programs.
Finally, it is examined how the tasks of facility management can be supported by the program functions available in Revit and which contribution the usage of augmented reality can make.
The reseach in the course of this master thesis revealed that in particular the data bases RevitCity, MEPcontent, Bimobject und MagiCAD Cloud can be recommended for modeling building technology plants with Revit.
Concerning facility management solution approaches could be found as well: Reports of cer- tain components and room books can be created by using the so-called Revit schedule.
By using shared parameters of the type „text“ or „URL“, numbers of a plant identification system oder additional documents can be assigned to the components. For the automated generation of schemata the program extension by the software developer CADsys can be used.
Concerning the use of augmented reality, as an example the software developer Robotic Eyes provides an app with functions that exceed the mere visualisation of building models in augmented reality and can be used to support the tasks of facility management.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
1.1 Problemstellung . . . 1
1.1.1 Building Information Modeling . . . 1
1.1.2 BIM in der Technischen Gebäudeausrüstung . . . 2
1.2 Zielsetzung . . . 3
1.3 Vorgangsweise . . . 3
1.4 Verwendete Software . . . 4
2 Grundlagen 6 2.1 Allgemeine Definitionen . . . 6
2.1.1 BIM-Reifegrad-Stufen . . . 6
2.1.2 Dimensionen von BIM . . . 7
2.2 Stand des Wissens . . . 8
2.2.1 Rechtliche Rahmenbedingungen . . . 8
2.2.2 Normen und Richtlinien . . . 8
2.3 Beschreibung Beispielgebäude . . . 11
3 Modellerstellung 12 3.1 Grundsätzliche Arbeitsweise mit Revit . . . 12
3.1.1 Benutzeroberfläche . . . 12
3.1.2 Vorlagen . . . 14
3.1.3 Ansichten . . . 15
3.1.4 Elemente . . . 15
3.1.5 Familien . . . 15
3.1.6 Parameter . . . 16
3.1.7 Bauteile und Bauteillisten . . . 17
3.1.8 Vergleich Revit - DDS-CAD . . . 18
3.2 Revit-Familien und Datenbanken . . . 20
3.2.1 Interne Datenbank . . . 21
3.2.2 Externe Datenbanken . . . 21
3.2.3 Erstellen ladbarer Familien . . . 26
3.3 Modellierung Beispielgebäude . . . 28
3.3.1 Architekturmodell . . . 28
3.3.2 TGA-Modell . . . 29
3.3.3 Modellierung der Komponenten . . . 29
3.3.4 Rohr- und Kanalnetze . . . 30
3.3.5 Modellprüfung . . . 35
4 Berechnungen mit Solar-Computer 36
4.1 Export nach Solar-Computer . . . 36
4.1.1 Export über GBIS-Schnittstelle . . . 36
4.1.2 Export als gbXML-Datei . . . 37
4.2 Heizlastberechnung . . . 38
4.2.1 U-Werte . . . 38
4.2.2 MEP-Räume . . . 40
4.2.3 Raumbezeichnung und Raumnummer . . . 41
4.2.4 Sonstige Eingaben . . . 42
4.2.5 Exportvorgang . . . 43
4.2.6 Heizlastberechnung . . . 43
4.3 Auslegung Fußbodenheizung . . . 45
4.4 Kühllastberechnung . . . 46
4.5 Import der Ergebnisse in Revit . . . 47
5 BIM im Facility Management 48 5.1 Einführung Facility Management . . . 48
5.1.1 Begriffsdefinitionen . . . 48
5.1.2 Arbeitsweise mit CAFM . . . 49
5.1.3 CAFM im Anlagenmanagement . . . 50
5.1.4 Erforderliche Programmfunktionen . . . 50
5.2 Funktionen in Revit . . . 51
5.2.1 Erstellung Reporte diverser Komponenten . . . 51
5.2.2 Erstellung Raumbuch . . . 51
5.2.3 Zuordnung AKS-Nummern . . . 52
5.2.4 Verknüpfung von PDF-Dateien mit Komponenten . . . 53
5.2.5 Erstellung Schemata . . . 54
5.3 Augmented Reality im Facility Management . . . 55
5.3.1 Definition . . . 55
5.3.2 Komponenten von AR-Systemen . . . 56
5.3.3 Anforderungen für die AR-Nutzung im Gebäudemanagement . . . 58
5.3.4 Softwarelösungen . . . 59
6 Ergebnisse und Schlussfolgerungen 61 7 Zusammenfassung 63 8 Verzeichnisse 65 8.1 Literaturverzeichnis . . . 65
8.2 Abbildungsverzeichnis . . . 68
8.3 Abkürzungsverzeichnis . . . 69
1 Einleitung
Das erste Kapitel der vorliegenden Masterarbeit beschreibt die Ausgangslage der Fragestel- lung und definiert die Ziele, die mit dieser Arbeit verfolgt werden. Außerdem wird die Vor- gangsweise beschrieben, wie die Ziele erreicht werden, und die Software angeführt, mit Hilfe derer die Aufgabenstellung bearbeitet wird.
1.1 Problemstellung
1.1.1 Building Information Modeling
Die Themenbereiche Digitales Bauen und Interoperabilität im Planungsprozess stellen alle Projektbeteiligten in der Baubranche zunehmend vor neue Herausforderungen. Durch den fortschreitenden Prozess der Digitalisierung und Automatisierung stellt das Digitale Bauen eine grundlegende und weltweite Technologie der Zukunft dar, die alle an der Wertschöpfungs- kette Beteiligten betrifft, vor allem in den Bereichen Entwerfen und Planen (CAD), Fertigen und Produzieren (CAM), Bauausführen sowie Betreiben (CAFM). (van Treeck u. a., 2016) In diesem Kontext wird auch von Building Information Modeling (BIM) gesprochen. Das deutsche Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur definiert BIM als „koope- rative Arbeitsmethodik, mit der auf der Grundlage digitaler Modelle eines Bauwerks die für seinen Lebenszyklus relevanten Informationen und Daten konsistent erfasst, verwaltet und in einer transparenten Kommunikation zwischen den Beteiligten ausgetauscht oder für die weitere Bearbeitung übergeben werden.“ (planen-bauen 4.0, 2015)
In der österreichischen Norm zum Thema „Digitale Bauwerksdokumentation“ wird bei der Definition von Building Information Modeling zwischen BIM Level 2 und BIM Level 3 unter- schieden: BIM Level 2 bezeichnet eine „Methode zum Erstellen, Vorhalten und Vernetzen eines gewerkübergreifenden (integralen) virtuellen CAD-Modells, beginnend mit der ersten Gebäudeskizze, endend mit dem Abbruch des Bauwerks“. (ÖNORM A 6241-1, 2015)
BIM Level 3 geht einen Schritt weiter und definiert BIM als „vollständig integraler, gemein- schaftlicher Prozess der Modellierung eines virtuellen Gebäudemodells in Übereinstimmung mit der Ausführung für die Datenpflege über den gesamten Lebenszyklus, in einem gemein- samen, zentralen Datenmodell unter Einarbeitung von Sachdaten für weiterführende Infor- mationen, die als zusätzliche Dimensionen beschrieben werden“. (ÖNORM A 6241-1, 2015)
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass es sich beim BIM um eine Methode zur inte- gralen Planung über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes handelt, bei der die Daten in einem digitalen Gebäudemodell verwaltet und unter den Beteiligten ausgetauscht werden.
Aus den oben angeführten Definitionen geht auch hervor, dass BIM keine einzelne Software ist, sondern eine Arbeitsweise, für die geeignete Softwarelösungen erforderlich sind.
1.1.2 BIM in der Technischen Gebäudeausrüstung
Für die Technische Gebäudeausrüstung (TGA) bietet die Arbeitsweise mit BIM zahlreiche Vorteile: Die Koordination der TGA mit anderen Gewerken wird vereinfacht, Kollisionen kön- nen frühzeitig identifiziert und behoben werden. Basierend auf den technischen Auslegungen und Berechnungen können den TGA-Objekten im digitalen Gebäudemodell alle Informationen zugewiesen werden, die in weiterer Folge für Kostenermittlung, Ausschreibung und Montage- planung relevant sind. (van Treeck u. a., 2016)
In Zukunft wird das digitale Gebäudemodell, das im Planungsprozess erstellt wurde, auch immer mehr in der Betriebs- und Nutzungsphase weiterverwendet und im Zuge des Com- puted Aided Facility Management (CAFM) genutzt werden. Einen besonderen Stellenwert nimmt dabei die Erstellung und Zuordnung von einheitlichen Kennzeichnungssystemen und eindeutigen Merkmalsdefinitionen ein, die die Grundlagen für eine weiterführende Nutzung des BIM-Modells in der Betriebs- und Nutzungsphase bilden. Über das Kennzeichnungssystem können TGA-Objekte im Modell eindeutig identifiziert werden und durch die Standardisierung von Merkmalen (Attribute) können diese gewerkeübergreifend,z.B. auch im technischen Ge- bäudemanagement und in der Gebäudeautomation genutzt werden. (van Treeck u. a., 2016) Die Arbeitsweise mit BIM unterstützt Generalunternehmer dabei, unternehmensinterne Pro- zesse zu strukturieren. Mittelständische Unternehmen stellt die Einführung von BIM vor eine besondere Herausforderung, die Chancen und Risiken birgt: Durch die Etablierung einer BIM- basierten Arbeitsweise ändern sich IT-gestützte Prozesse, Personal muss qualifiziert werden, Ressourcen bereitgestellt werden sowie unternehmerische Prozesse angepasst werden. Eine kritische Auseinandersetzung mittelständischer Unternehmen mit diesen Themen ist die Vor- aussetzung dafür, dass der Mittelstand auch weiterhin an der Wertschöpfungskette teilhaben kann und die integralen Planungsprozesse nicht zunehmend von Generalplanern und General- unternehmen übernommen werden. (van Treeck u. a., 2016)
Dementsprechend hängt der Erfolg von Unternehmen zukünftig zu einem Großteil davon ab, wie gut sie den Prozess der Planung mit BIM sowie die entsprechenden Softwarelösungen beherrschen. Das Verständnis des BIM-Planungsprozesses sowie der versierte Umgang mit BIM-fähiger Software zur Modellerstellung wird somit in Zukunft eine Kernkompetenz jedes TGA-Planers darstellen.
1.2 Zielsetzung
Im Zuge der vorliegenden Masterarbeit wird der BIM-Prozess im Bereich der TGA anhand eines Beispielgebäudes durchlaufen. Der betrachtete Prozess beginnt bei der Übernahme des Architekturmodells und umfasst darauf aufbauend die Erstellung des HKLS-Modells, den Da- tenaustausch mit einem Berechnungsprogramm sowie die Durchführung von Berechnungen.
Abschließend werden die Möglichkeiten zur weiterführenden Nutzung der verwendeten Soft- ware im technischen Gebäudemanagement untersucht.
Damit soll aufgezeigt werden, dass bzw. wie dieser Prozess funktioniert und was dabei be- achtet werden muss. Das Ziel der Arbeit war es, den Prozess nachvollziehbar zu dokumen- tieren. Außerdem werden praktische Erfahrungen und aufgetretende Probleme sowie ent- sprechende Lösungsansätze beschrieben.
1.3 Vorgangsweise
Der Planungsprozess wird anhand eines Beispielgebäudes durchlaufen. Dazu wird das „Ener- getikum“, ein Labor- und Bürogebäude der Forschung Burgenland GmbH, herangezogen. Das Gebäude wurde gewählt, da bei diesem alle erforderlichen Pläne, Unterlagen und Informa- tionen, die für die Modellierung in einem BIM-Prozess benötigt werden, vorhanden sind. Als Software zur Modellerstellung wird Revit von Autodesk verwendet.
Das Architekturmodell wurde von einem Mitarbeiter der FH Burgenland mit Autodesk Revit Architecture erstellt. In dieses Architekturmodell werden anschließend die Heizungs-, Kälte-, Lüftungs- und Sanitäranlagen (HKLS) gemäß der Bestandspläne implementiert. Dazu wird das Programm Revit MEP von Autodesk verwendet.
Ein Schwerpunkt liegt dabei auch auf der Modellierung bzw. dem Import der Hauptkomponenten der HKLS-Anlagen. Da es bereits zahlreiche Bibliotheken mit frei verfügbaren Revit-Objekten zum Download gibt, wird zunächst eine Recherche durchgeführt, welche dieser Bibliotheken für die Modellierung von HKLS-Anlagen geeignete Objekte enthalten. Basierend auf den Er- gebnissen dieser Recherche werden die benötigten Komponenten entweder aus verfügbaren Datenbanken übernommen oder anhand vorhandener Datenblätter als sogenannte Revit- Familie neu modelliert.
Im nächsten Schritt werden Berechnungen durchgeführt. Dazu wird die Berechnungssoft- ware von Solar-Computer verwendet, die über eine eigene Schnittstelle zur Revit verfügt. Zu diesem Zweck wird das gesamte Modell über diese Schnittstelle aus Revit exportiert und in Solar-Computer importiert. In Solar-Computer werden Berechnungen der U-Werte, Heizlast, Fußbodenheizung und Kühllast durchgeführt. Anschließend werden die Ergebnisse wieder in Revit importiert.
Abschließend werden die Möglichkeiten der Nutzung der Software für das Gebäudemanage-
ment untersucht. Die betrachteten Aufgabenstellungen in diesem Bereich werden aus den Anforderungen an das Facility Management abgeleitet.
Ziel der Arbeit ist nicht die Auswertung der Berechnungsergebnisse, sondern die Darstel- lung des Planungsprozesses mit den BIM-Tools. Dabei werden insbesondere die Import- und Exportvorgänge betrachtet.
1.4 Verwendete Software
In der vorliegenden Arbeit werden folgende Programme verwendet:
Autodesk Revit
Revit wird vom CAD-Softwarehersteller Autodesk entwickelt. Zusätzlich zu den Modellier- umgebungen für die Disziplinen Architektur, Tragwerksplanung, Haustechnik und Elektro- technik verfügt das Programm über Plug-Ins zur Datenübertragung und Berechnung in an- dere Simulationsprogramme in den Bereichen Bauphysik, Statik und Gebäudetechnik. In der vorliegenden Arbeit wird das Programm zur Erstellung des Gebäudemodells verwendet. Dabei wird mit Revit 2019 (Version 19.0.1.1) gearbeitet. (Autodesk, 2019)
Solar-Computer
Das Programm Solar-Computer wird von der Solar-Computer GmbH vertrieben. Solar-Computer wurde als Berechnungswerkzeug speziell für die Haustechnik entwickelt. Es bietet insgesamt über 20 Berechnungsmodule in den Bereichen Bauphysik, Energie, Heiz- und Kühllast, ther- mische Gebäudesimulation, Heizungs- und Sanitäranlage, Klima und Lüftung sowie Wirt- schaftlichkeit. (Solar-Computer GmbH, 2019)
Von Solar-Computer werden in der vorliegenden Arbeit folgende Berechnungsmodule genutzt (Programmversion 5.19.01, 2018):
• Modul H72 - Norm-Heizlast nach EN 12831
• Modul H13 - Fußbodenheizung EN 1264
• Modul W38 - Kühllast VDI 2078/VDI 6007
GBIS-Schnittstelle
GBIS ist eine bidirektionale Schnittstelle, die von Solar-Computer in Kooperation mit Auto- desk entwickelt wurde. Über diese Schnittstelle können Zeichnungen bzw. Modelle in Auto- CAD bzw. Revit mit den Berechnungen in Solar-Computer verbunden werden und so Daten in beide Richtungen übertragen werden. In der vorliegenden Arbeit wird die Programmversion 01.10.01 verwendet. (Solar-Computer GmbH, 2019)
2 Grundlagen
Dieses Kapitel definiert einige wichtige Begriffe, die bei der Arbeit mit BIM verwendet werden.
Außerdem werden die aktuellen rechtlichen und normativen Rahmenbedingungen beschrie- ben. Am Schluss dieses Kapitels wird das Energetikum in Pinkafeld beschrieben, das als Beispielgebäude für die weiteren Betrachtungen in den folgenden Kapiteln dient.
2.1 Allgemeine Definitionen
Zunächst werden allgemeine Begriffe definiert, die zum Verständnis einer auf BIM basierenden Arbeitsweise relevant sind.
2.1.1 BIM-Reifegrad-Stufen
Wie in der unten stehenden Abbildung dargestellt können bei der Einführung von BIM vier Schritte unterschieden werden: (Plandata BIM Solutions, 2019a)
Abbildung 2.1: BIM-Reifegradstufen (Plandata BIM Solutions, 2019a)
• Bei Level 0 oder PRE-BIM besteht keine Verbindung zwischen den 2D-Plänen und den Dokumenten der einzelnen Gewerke. Der Informationsaustausch erfolgt mittels Zeichnungen, Texten und Listen. Die Arbeitsschritte werden von den Projektbeteiligten nacheinander, linear abgearbeitet.
• Level 1 ist die objektorientierte Modellierung: In diesem Schritt werden innerhalb der einzelnen Gewerke 3D-Modelle erstellt, die vor allem der Visualisierung und Kollisionser- kennung dienen. Es findet kein automatischer Datenaustausch zwischen den Gewerken statt.
• Level 2 steht für die modellbasierte Kollaboration: Von den einzelnen Gewerken werden Modelle erstellt, in denen auch Informationen z.B. zu Terminen und Kosten hinterlegt sind, sogenannte Building Information Models (BIMs). Über entsprechende Schnitt- stellen findet Datenaustausch zwischen den Gewerken statt.
• Level 3 wird als netzwerkbasierte Integration bezeichnet: Im Zuge der Planung sind alle Projektaktivitäten in einem Modell integriert und werden parallel ausgeführt. Der Datenaustausch erfolgt über definierte Datenstandards wie IFC. Diese Stufe wird auch als integriertes BIM (iBIM) bezeichnet.
Ziel der Entwicklung ist Stufe 3, da in dieser Stufe der volle Nutzen erzielt werden kann.
Dazu zählen die Reduktion der Planungszeit und -kosten, Planungsgenauigkeit durch Kolli- sionsfreiheit, Fehlerfreiheit und automatisierte Datenübergabe. (Kovacic u. a., 2014)
2.1.2 Dimensionen von BIM
In Zusammenhang mit BIM wird oft von Dimensionen der BIM-Planung gesprochen. Dabei handelt es sich um bestimmte Attribute, die Objekten zugewiesen werden und um die das 3D-Gebäudemodell erweitert wird. Bestimmten Informationen, die über die 3D-Geometrie hin- ausgehen, wird so viel Bedeutung beigemessen, dass sie als Planungsdimensionen bezeichnet werden. Die Definition dieser zusätzlichen Dimensionen erfolgt üblicherweise folgendermaßen:
(Plandata BIM Solutions, 2019b)
• Als 4. Dimension wird die Bauzeitplanung verstanden. Dabei werden den Objekten Attribute mit Informationen zur Bauphase, in der die Errichtung geplant ist, oder dem konkreten Errichtungszeitraum zugewiesen. Dies erleichtert die Visualisierung des Bauablaufs und die Planung und Abstimmung komplexer Arbeitsschritte.
• Ein weiterer wichtiger Aspekt im Planungs- und Bauablauf ist die Kostenplanung, die als 5. Dimension bezeichnet wird. Dabei werden den Objekten Informationen zu deren Kosten hinterlegt. Das bringt besonders für Bauunternehmen Vorteile, da sich so in Kombination mit der 4D-Bauzeitplanung beispielsweise Daten für die Abrechnung von Teilleistungen ermitteln lassen.
• Die 6. Dimension bezieht sich auf das Facility Management: Es werden den Objek- ten Informationen hinzugefügt, die für die Nutzungsphase relevant sind. Dazu zählen
beispielsweise Daten zu Wartungs- und Reinigungsintervallen, Energieverbräuche oder Herstellerinformationen. In manchen Quellen wird auch die Ergänzung von lebenszy- klusrelevanten Informationen als 6. Dimension und die Ergänzung der Informationen für das Facility Management als 7. Dimension bezeichnet.
Nach diesem Schema könnten auch weitere Aspekte definiert werden, die in den Attributen der Objekte des BIM-Modells ergänzt werden, um dieses nach verschiedenen Gesichtspunkten auswerten zu können. (Behaneck, 2014)
2.2 Stand des Wissens
2.2.1 Rechtliche Rahmenbedingungen
Mit dem Erlass der Vergaberichtlinie 2014 der Europäischen Union (EU) dürfen die Mit- gliedsstaaten verlangen, dass für öffentliche Bauaufträge spezifische elektronische Instru- mente beispielsweise zur Gebäudemodellierung verwendet werden. In Norwegen, Finnland und den Niederlanden war dies bereits vor dem Erlass der Vergaberichtlinie verpflichtend.
Seitdem haben mehrere EU-Staaten diese Möglichkeit wahrgenommen und die Nutzung von BIM bei öffentlichen Aufträgen vorgeschrieben: In Großbritannien gilt diese Regelung seit 2016, in Frankreich seit 2017, in Spanien ab 2018 und in Deutschland ab 2020.
In Österreich erfolgte die nationale Umsetzung der EU-Vergaberichtlinie in Form des Bun- desvergabegesetzes (BVergG) 2018. In diesem Gesetz wird die Verwendung von BIM nicht verpflichtend gefordert, um sicherzustellen, dass - wie bisher - die größtmögliche Freiheit bei der Wahl der Instrumente besteht. Der Auftraggeber hat aber die Möglichkeit, unter Berück- sichtigung des Vergabegesetzes für seine Projekte die Nutzung von BIM zu fordern. (Kern, 2019)
Gesetzliche Vorgaben sind allerdings nicht unbedingt die Voraussetzung für die Verbreitung der BIM-Methode. In Deutschland entwickelt sich die Arbeitsweise mit BIM beispielsweise aus der Wirtschaft heraus ohne, dass es derzeit eine gesetzliche Verpflichtung dazu gibt.
(Bredehorn und Heinz, 2017)
2.2.2 Normen und Richtlinien
In Österreich ist die Situation ähnlich. Obwohl es derzeit noch keine gesetzliche Verpflichtung zur Anwendung einer auf BIM basierenden Arbeitsweise gibt, existieren bereits einige Normen und Richtlinien, die die Datenübertragung zwischen unterschiedlichen Programmen regeln.
In Österreich sind besonders zu nennen:
ÖNORM A 6241 - Digitale Bauwerksdokumentation Die ÖNORM A 6241 besteht aus zwei Teilen:
• Teil 1: CAD-Datenstruktur und Building Information Modeling (BIM) - Level 2 Im ersten Teil der Norm werden die wichtigsten Begriffe, Strukturen und Darstel- lungsgrundlagen für die grundlegenden Techniken des Datentransfers zweidimensiona- ler CAD-Dateien und für das Building Information Modeling festgelegt, die im Zuge des lebenszyklischen Managements von Immobilien erforderlich sind. (ÖNORM A 6241-1, 2015)
Der Datenaustausch basiert auf dem Datenformat DXF (Drawing Interchange Format), das ursprünglich von Autodesk entwickelt wurde. (Niedermaier und Bäck, 2016) Die Norm definiert u.a. eine Layer-Struktur für die Datenmodellierung, über die Ma- terialien, Maßstäbe und Gewerke gesteuert werden und legt fest, wie graphische Da- ten in diesem Datenformat strukturiert abgelegt und intelligente Gebäudedaten und -informationen ausgetauscht werden können. Für die wesentlichsten Bauelemente wie Räume und Planköpfe wurden dazu genormte Blöcke definiert und für diese Blöcke wiederum genormte Attribute. Von Austrian Standards wird den Anwendern dazu kos- tenfrei eine normkonforme Datei zur Verfügung gestellt. (Kovacic u. a., 2014)
• Teil 2: Building Information Modeling (BIM) - Level 3-iBIM
Der zweite Teil der Norm regelt die technische Umsetzung eines einheitlichen, struktu- rierten, mehrdimensionalen Datenmodells für Bauwerke des Hochbaus und verwandter, raumbildender Konstruktionen des Tiefbaus, basierend auf Building Information Mo- deling Level 3. (ÖNORM A 6241-2, 2015)
Der in der Norm beschriebene Austausch von graphischen Daten und den dazugehöri- gen Sachdaten basiert auf dem Dateiformat IFC und der Datenbank bSDD (buildingS- MART Data Dictionary). Das Dateiformat IFC (Industrial Foundation Classes) ist ein programm- und herstellerunabhängiges Dateiformat, das definiert, wie Gebäudemodelle erstellt und Daten strukturiert werden. Das IFC-Format wurde mittlerweile durch die Aufnahme in die internationale Norm ISO/PAS 16739 zertifiziert. (Niedermaier und Bäck, 2016)
Das buildingSMART Data Dictionary ist eine offene und internationale Datenbank für Objekte (z.B. Fenster) und deren Attribute basierend auf dem IFD-Format gemäß ISO 12006-3. (buildingSMART, 2019)
Das Kernstück der Norm bildet der frei und kostenlos zugängliche ASI-Merkmal-Server.
Dieser enthält keine Bauteile, sondern definiert eine Datenstruktur für die im virtuel- len Gebäudemodell enthaltenen Informationen (z.B. Bauelemente, Baumaterialen), die so während des gesamten Lebenszyklus des Gebäudes ausgetauscht werden können.
Bei den Merkmalen ist festgelegt, ab welcher Leistungsphase diese definiert sein müs-
sen (z.B. bei Wänden: Feuerwiderstandsklasse im Vorentwurf, U-Wert im Entwurf,...).
(Plandata BIM Solutions, 2018)
ÖNORM EN ISO 29481: Bauwerksinformationsmodelle - Handbuch der Informationslieferungen
Die ÖNORM EN ISO 29481 definiert Vorgaben für einen fehlerfreien, verlässlichen, wie- derholbaren und qualitativ hochwertigen Informationsaustausch zwischen den Beteiligten im Rahmen eines Bauprojekts. Ziel ist es, die Verlässlichkeit der ausgetauschten Informationen sicherzustellen. Sie besteht aus zwei Teilen: (ÖNORM EN ISO 29481-1, 2016)
• Teil 1: Methodik und Format
Im ersten Teil wird eine Methodik zum Erstellen eines Handbuches beschrieben, das den Informationsaustausch zwischen den Beteiligten in einem konkreten Projekt definiert.
Dieses Handbuch wird als Information Delivery Manual (IDM), in Österreich auch als Auftraggeber-Informations-Anforderungen (AIA) bezeichnet und beschreibt alle Infor- mationsprozesse innerhalb eines Projektes. Dazu zählt auch der Informationsaustausch über ein BIM-Modell. (ÖNORM EN ISO 29481-1, 2016)
• Teil 2: Interaktionsframework
Der zweite Teil der Norm beschreibt eine Methode und ein Format, mit dem die Verant- wortlichkeiten und Interaktionen aller Projektbeteiligten an einem Bauprojekt während des gesamten Lebenszyklus beschrieben werden können. Damit soll die Interoperabili- tät von Softwareprogrammen, die in allen Phasen des Lebenszyklus eingesetzt werden, erleichtert werden. (ÖNORM EN ISO 29481-2, 2017)
ÖNORM ISO 19650: Organisation von Daten zu Bauwerken - Informationsmanagement mit BIM
Seit März 2019 gilt die ÖNORM ISO 19650. Diese besteht ebenfalls aus zwei Teilen:
• 1. Teil: Konzepte und Grundsätze
Dieser Teil der Norm definiert allgemeine Begriffe und Grundsätze für das Informati- onsmanagement basierend auf Bauwerksinformationsmodellierung (BIM) und enthält Empfehlungen für eine Vorgabe, wie Informationen verwaltet werden und wie sie von den Projektbeteiligten ausgetauscht, aufgezeichnet, versioniert und organisiert werden sollen. Die Norm umfasst den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes, von den ersten Planungsschritten bis hin zum Rückbau und kann für alle Bauvorhaben jedes Umfangs und jeder Komplexität angepasst werden. (ÖNORM EN ISO 19650-1, 2019)
• 2. Teil: Lieferphase der Assets
Dieser Teil behandelt speziell die Planungs- und Bauphase und definiert Vorgaben an das Informationsmanagement in Form eines Managementsprozesses. Die Norm kann
gewählten Beschaffungsstrategie - angewendet werden. (ÖNORM EN ISO 19650-2, 2019)
2.3 Beschreibung Beispielgebäude
Wie in Kapitel 1.3 beschrieben wird im Rahmen dieser Arbeit der Prozess anhand eines Beispielgebäudes durchlaufen. Bei dem betrachteten Gebäude handelt es sich um das Ener- getikum, ein Forschungs- und Bürogebäude der Forschung Burgenland GmbH in Pinkafeld mit ca. 850 m2Nutzfläche aufgeteilt auf zwei Geschoße, ein Erdgeschoß und ein Obergeschoß.
Das Gebäude wird über eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung über einen Rotati- onswärmetauscher mit einer Gesamtzuluftmenge von 3.855 m3/h belüftet, die die Zuluft bei Bedarf erwärmt, kühlt und befeuchtet. Die Abluft der Sanitärräume wird über einen eigenen Abluftventilator abgesaugt und zusammen mit der Fortluft des Lüftungsgeräts an der Fassade ausgeblasen.
Zu Forschungszwecken wurde eine Vielzahl unterschiedlicher Wärmeerzeugungsanlagen ein- gebaut: Das Gebäude wird je nach Bedarf über eine Sole-Wasser-Wärmepumpe beheizt oder gekühlt, die über die unter dem Gebäude verlegten Flachkollektoren, Energiekörbe bzw. He- lixsonden betrieben wird. Zusätzlich kann das Gebäude über eine Gastherme sowie eine Gas- Brennstoffzelle beheizt werden. Die erzeugte Wärme wird in einen Schichtladespeicher mit 2.500 l geladen. Für die Kühlung ist ein Pufferspeicher mit 1.000 l vorgesehen. Zur Wärme- abgabe sind ebenfalls drei Systeme vorhanden: Es gibt eine Fußbodenheizung, eine konven- tionelle Betonkernaktivierung sowie eine oberflächennahe Betonkernaktivierung. (Reisenhofer Haustechnik, 2015)
Die Vernetzung zwischen Energiebereitstellung, -speicherung und -verteilung unter Berück- sichtigung des Nutzerverhaltens ist Gegenstand der in diesem Gebäude betriebenen For- schung. (Forschung Burgenland GmbH, 2019)
Abbildung 2.2: Energetikum (Forschung Burgenland GmbH, 2019)
3 Modellerstellung
In diesem Kapitel wird die Erstellung des Gebäudemodells mit dem Programm Revit beschrie- ben. Die folgenden Ausführungen konzentrieren sich auf die Erstellung des TGA-Modells.
Revit ist in erster Linie eine Modellierungssoftware. In Revit selbst können keine Berechnun- gen durchgeführt werden. Zur Berechnung von z.B. Anlagen sind zusätzliche Programme erforderlich.
3.1 Grundsätzliche Arbeitsweise mit Revit
Dieses Kapitel beinhaltet die Grundkonzepte der Modellierung in Revit sowie die grund- sätzliche Vorgangsweise, mit der das Modell erstellt wurde. Es soll die zugrunde liegenden Konzepte und Modellierungsansätze beschreiben. Im Speziellen wird dabei auf die Grund- lagen eingegangen, die für die Berechnungen in Kapitel 4 und Kapitel 5 relevant sind und in diesen Kapiteln angewendet werden. Zum besseren Verständnis werden auch einige all- gemeine Begriffe definiert, die in Revit verwendet werden und die für den weiteren Verlauf der vorliegenden Arbeit relevant sind, da die in Revit verwendeten Begriffe im allgemeinen Sprachgebrauch oft eine abweichende Bedeutung haben.
Die folgenden Ausführungen basieren auf der praktischen Arbeit mit Revit 2019 und werden durch Beschreibungen aus der Programmhilfe zu Revit 2019 ergänzt. (Autodesk, 2019)
3.1.1 Benutzeroberfläche
Wie in Abbildung 3.1 ersichtlich befindet sich im oberen Bereich des Bildschirms standardmä- ßig die Schnellzugriffsleiste, die einige häufig benötigte Funktionen enthält, wie beispielswei- se die Funktionen zum Messen zwischen zwei Referenzen, die Erstellung von ausgerichteten Bemaßungen oder das Aufrufen der Standard-3D-Ansicht. Darunter befindet sich die Multi- funktionsleiste, die sich in die folgenden Registerkarten gliedert:
• Architektur / Ingenieurbau / Stahl / Systeme: In diesen Registerkarten befinden sich die gewerkespezifischen Funktionen zum Modellieren des jeweiligen Teilbereichs des Gebäudemodells. Mit Systeme werden dabei die gebäudetechnischen Anlagen der Ge- werke Heizung, Lüftung, Klima, Sanitär und Elektrotechnik bezeichnet. Je nachdem, welche Vorlage beim Erstellen eines neuen Revit-Projekts ausgewählt wird, können die in diesen Registerkarten verfügbaren Funktionen abweichen.
• Einfügen: In dieser Registerkarte können verschiedene Dateiformate ins Modell einge- fügt und die eingefügten Dateien verwaltet werden. Dabei wird zwischen Verknüpfung und Import von Dateien unterschieden (siehe Kapitel 3.3.1)
• Beschriften: Hier können sowohl Bemaßungen als auch textliche Beschriftungen erstellt werden.
• Berechnung: In der Gebäudetechnikvorlage sind hier z.B. Funktionen zum Erstellen von MEP-Räumen und Energieanalysemodellen vorhanden.
• Körpermodell & Grundstücke: Hier finden sich Funktionen zur Modellierung von z.B.
Außenflächen.
• Zusammenarbeit: Diese Registerkarte enthält Funktionen, die das Zusammenarbeiten von unterschiedlichen Projektbeteiligten bzw. Gewerken vereinfachen sollen: Es können beispielsweise die Zusammenarbeit mehrerer Teammitglieder aktiviert und Synchroni- sierungsvorgänge verwaltet werden.
• Ansicht: In dieser Registerkarte sind die Funktionen zum Erstellen und Verwalten von allen Arten von Revit-Ansichten zu finden (Draufsichten, Schnitte, 3D-Ansichten, De- tailausschnitte, Bauteillisten, etc.) sowie Einstellungen, mit denen die Benutzerober- fläche angepasst werden kann.
• Verwalten: Hier können allgemeine, das Programm betreffende Einstellungen vorge- nommen werden.
• Zusatzmodule: Im Autodesk App Store sind verschiedene sowohl kostenlose als auch kostenpflichtige Zusatzmodule erhältlich, die bei Bedarf zusätzlich installiert werden können und die dann über diese Registerkarte aufgerufen werden können.
• Ändern: Unter Ändern sind grundlegende Befehle zum Bearbeiten von Elementen vor- handen, die teilweise den Funktionen von AutoCAD von Autodesk entsprechen, und auch darüber hinaus gehen.
Wenn die GBIS-Schnittstelle installiert wurde, wird diese zusätzlich als eigene Registerkarte angezeigt. In Kapitel 4.1.1 wird auf diese Schnittstelle näher eingegangen.
Im Projektbrowser, der sich standardmäßig am rechten Rand der Benutzeroberfläche befindet, sind alle vorhandenen Ansichten und Bauteillisten sowie in weiterer Folge auch Pläne ange- führt. Im linken Bereich der Benutzeroberfläche werden die Eigenschaften des ausgewählten Elements angezeigt bzw. - wenn kein Element ausgewählt ist - die Eigenschaften der aktuellen Ansicht. Wird eine neue Ansicht geöffnet, erscheint diese unter der Multifunktionsleiste als neue Registerkarte.
Abbildung 3.1: Benutzeroberfläche in Revit (Eigener Screenshot aus Revit 2019)
3.1.2 Vorlagen
Beim Erstellen eines neuen Projekts in Revit ist die Vorlagedatei auszuwählen. Als Standard- Vorlagedateien stehen Konstruktion, Architektur, Ingenieurbau und Gebäudetechnik zur Ver- fügung. Die Vorlagedateien bestimmen, welche Ansichtsvorlagen und Funktionen (z.B. Be- rechnungen) im neuen Projekt verfügbar sind. In Ansichtsvorlagen ist festgelegt, welche Ob- jekte sichtbar sind und wie diese dargestellt werden. Standardmäßig sind Ansichtsvorlagen für die unterschiedlichen Gewerke und Detaillierungsgrade vordefiniert. Die Detaillierungsgrade entsprechen den Darstellungen in unterschiedlichen Maßstäben (grob - 1:100, mittel - 1:50, fein - 1:20). Die Maßstäbe gelten für die 3D-Objekte. 2D-Objekte (z.B. Beschriftungen) ha- ben eine absolute Größe.
Die vorhandenen Standard-Ansichtsvorlagen können angepasst und daraus eigene Vorlagen erstellt werden. Dazu wird in den Eigenschaften der jeweiligen Ansicht im Bereich Überschrei- bungen Sichtbarkeit/Grafiken eingestellt, welche Elemente in der aktuellen Ansicht sichtbar sind sowie deren Farbe, Linienstärke und Linienstil. Ausgegraute Felder sind durch die aktu- elle Ansichtsvorlage definiert und können daher nicht verändert werden. Um diese anpassen zu können, muss bei den Ansichtsvorlagen „Keine Auswahl“ ausgewählt werden. Dann kön- nen die Sichtbarkeitseinstellungen geändert und die Konfiguration als eigene Ansichtsvorlage abgespeichert werden. Änderungen z.B. der Farbe eines Elements in den Sichtbarkeitseinstel- lungen gelten immer nur für die aktuelle Ansicht. Wenn ein bestimmtes Element in einer anderen Farbe dargestellt werden soll als in Revit vordefiniert wurde, muss diese Einstellung daher in allen verwendeten Ansichtsvorlagen im Projekt angepasst werden. (Autodesk, 2019)
3.1.3 Ansichten
Als Ansicht wird in Revit jede Darstellung der Informationen aus der zugrunde liegenden Gebäudemodelldatenbank bezeichnet. Dazu zählen sowohl Ansichten von außen als auch Draufsichten, Schnitte und 3D-Ansichten sowie Bauteillisten des Gebäudemodells. Ansichten beziehen sich immer auf das Modell als Ganzes, es wird nicht in z.B. Geschoße getrennt, d.h.
eine Ansicht ist nicht durch die Geschoßhöhe begrenzt, sondern wird nur über den Ansichts- bereich (räumlich) und die Ansichtsvorlagen (inhaltlich) definiert. Alle Objekte, die in einer Ansicht dargestellt sind, können in dieser Ansicht auch bearbeitet werden.
Ansichtsbereiche definieren den Ausschnitt des Modells, der in einer bestimmten Ansicht sichtbar ist. Die Ansichtsbereiche werden auf Ebenen referenziert. Es gibt Hauptebenen, zu denen eine eigene Ansicht vorhanden ist, und Hilfs- bzw. Arbeitsebenen, die ausschließlich als Referenz für die Einbauhöhe bzw. des Versatzes von anderen Elementen dienen (z.B.
Unterkante der Zwischendecke als Referenz für die Position eines Luftauslasses). Die Position von Elementen im Raum kann als relative Bemaßung mit anderen Bauteilen verknüpft werden.
Diese werden dann automatisch angepasst, wenn die Bemaßungsreferenz verschoben wird.
3.1.4 Elemente
In Revit werden drei Arten von Elementen unterschieden:
• Modellelemente: Diese bilden die reale, dreidimensionale Gebäudegeometrie und sind in allen Modellansichten sichtbar. Sie werden wiederum in Basisbauteile und Modellbau- teile unterteilt. Basisbauteile sind Bauteile, die normalerweise erst vor Ort hergestellt werden, z.B. Wände und Decken. Die übrigen Bauteile werden als Modellbauteile be- zeichnet. Dazu zählen z.B. Fenster, Heizkörper oder Steckdosen.
• Bezugselemente: Diese dienen zur Verdeutlichung der Zusammenhänge innerhalb eines Projekts, wie beispielsweise Raster und Ebenen.
• Ansichtsspezifische Elemente: Diese sind nur in den Ansichten sichtbar, in denen sie positioniert wurden und werden zur Beschreibung und Dokumentation des Modells verwendet. Beispiele für ansichtsspezifische Elemente sind Bemaßungen oder Beschrif- tungen.
Ein Element, das in einem Revit-Projekt platziert wird, ist ein Exemplar eines Familientyps, d.h. die einzelnen Elemente werden durch die zugehörige Familie definiert und gesteuert.
3.1.5 Familien
Eine Revit-Familie ist definiert über die geometrischen Daten des Elements sowie die zugehö- rigen Parameter (Familientypparameter). Die Werte, die diese Parameter annehmen, können dabei für jedes Element der Familie unterschiedlich sein. Diese unterschiedlichen Varianten innerhalb einer Familie werden als Familientypen oder Typen bezeichnet. Familien werden
zur einfacheren Projektverwaltung genutzt, um Elemente zu steuern, die ähnlich verwendet werden und sich ähnlich verhalten.
Revit unterscheidet folgende Arten von Familien:
• Systemfamilien: Systemfamilien beinhalten grundlegende Gebäudeelemente, die auf der Baustelle zusammengebaut werden wie z.B. Wände oder Luftkanäle und sind in Revit vordefiniert. Systemfamilien selbst können daher nicht erstellt, kopiert oder gelöscht werden. Einzelne Systemfamilientypen können dupliziert und bearbeitet werden. Alle bis auf einen Systemfamilientyp können gelöscht werden, da ein Systemfamilientyp erforderlich ist, um weitere Typen einer Familie zu erstellen.
• Ladbare Familien: Ladbare Familien werden zum Erstellen von Bauteilen verwendet, die normalerweise gekauft, geliefert und eingebaut werden, z.B. Türen oder Heizkessel. Sie werden im Gegensatz zu Systemfamilien in externen Dateien erstellt. Diese werden als Revit-Familien-Dateien bezeichnet und sind durch die Dateiendung „rfa“ gekennzeich- net. Anschließend werden sie in ein Projekt geladen. Im Gegensatz zu Familien-Dateien weisen Projekt-Dateien die Dateiendung „rvt“ auf. Ladbare Familien sind flexibel an- passbar und daher die am häufigsten verwendenten Familien.
Für eine effizientere Arbeitsweise können Typen-Kataloge verwendet werden. Ein Typen- Katalog beinhaltet alle einer Familie zugehörigen Typen. Aus diesem Katalog kann der im aktuellen Projekt benötigte Typ auswählt und ins Projekt geladen werden, ohne dass der gesamte Typenkatalog ins Projekt geladen werden muss. Dadurch werden die Projektdateien kleiner. Der Typenkatalog wird beim Laden der Familie angezeigt.
Die Verwendung von Typenkatalogen ist bei Familien ab sechs Typen empfehlenswert.
Ladbare Familien können mit Hilfe der in Revit verfügbaren Vorlagen erstellt werden.
Dazu werden die Geometrie und die erforderlichen Parameter, eventuelle Familientypen sowie Sichtbarkeiten und Detaillierungsgrad in unterschiedlichen Ansichten definiert.
• Projektfamilien: Projektelemente werden verwendet, wenn es sich um projektspezifische Bauteile handelt, die nur in einem einzigen Projekt verwendet werden. Wenn ein solches Projektelement erstellt wird, wird für dieses in Revit automatisch eine Projektfamilie erzeugt, die nur dieses eine Projektelement beinhaltet.
3.1.6 Parameter
Parameter definieren die Eigenschaften von Elementen. Je nach Verwendungszweck werden unterschiedliche Parametertypen unterschieden:
• Projektparameter: Projektparameter enthalten Informationen, die nur in einem Projekt benötigt werden und können nicht projektübergreifend genutzt werden. Projektpara- meter können in Bauteillisten verwendet oder genutzt werden, um Ansichten in einem Projekt zu kategorisieren.
• Familienparameter: Familienparameter definieren die variablen Werte der Familie (z.B.
Materialien) und gelten nur für die betreffende Familie. Sie können nicht in Bauteillisten und Beschriftungen verwendet werden. Familienparameter können auch Parameter in verschachtelten Familien steuern, indem der Parameter der übergeordneten Familie mit dem Parameter in der verschachtelten Familie verknüpft wird.
• Gemeinsam genutzter Parameter: Diese Parameter können von mehreren Projekten und Familien gemeinsam genutzt werden. Die Parameterdefinitionen werden in einer von Revitprojekten und Familiendateien unabhängigen Datei im Textformat (Dateiendung
„txt“) gespeichert, auf die von verschiedenen Projekten zugegriffen werden kann, und kann somit nicht unbeabsichtigt geändert werden. Die Verwendung von gemeinsam genutzten Parametern ist beispielsweise erforderlich, wenn die im Parameter enthal- tenen Informationen bei Beschriftungen genutzt werden sollen. Nach Zuweisung eines gemeinsam genutzten Paramters zu einer Familie oder einem Projekt, kann dieser wie ein normaler Familien- oder Projektparameter verwendet werden. Gemeinsam genutzte Parameter werden in frei definierten Gruppen kategorisiert.
• Globale Parameter: Diese Parameter beziehen sich auf eine bestimmte Projektdatei.
Im Gegensatz zu anderen Parametertypen gehören sie zu keinen bestimmten Katego- rien. Es kann sich dabei entweder um einfache Werte handeln oder um Werte, die aus Gleichungen oder anderen globalen Parametern aus dem Modell ermittelt wurden. Sie können beispielsweise verwendet werden, um Elemente abhängig von der Größe ande- rer Elementen zu positionieren. Bei Änderung des Referenzelements wird die Position entsprechend angepasst.
Bei Familienparametern wird zusätzlich zwischen Typparametern und Exemplarparametern unterschieden. Alle Elemente einer Familie haben dieselbe Gruppe von Typ- und Exemplar- parametern, sie unterscheiden sich nur durch deren Werte:
• Typparameter: Typparameter haben bei allen Typen einer Familie denselben Wert.
Wenn ein Typparameter geändert wird, wirkt sich das auf alle Exemplare des Familien- typs aus, die bereits platziert wurden und die danach noch platziert werden.
• Exemplarparameter: Exemplarparameter gelten für ein einzelnes Exemplar eines Bau- teils. Die Parameterwerte können für jedes Exemplar einzeln geändert werden, ohne dass dadurch andere Exemplare des Familientyps beeinflusst werden, z.B. Bemaßungen Als Eigenschaften wird in Revit die Gesamtheit aller einem Element zugehörigen Parameter- werte bezeichnet. Analog zur den Typen von Familienparametern werden die Elementeigen- schaften in Typen- und Exemplareigenschaften unterteilt.
3.1.7 Bauteile und Bauteillisten
Exemplare ladbarer Familien werden in Revit als Bauteile bezeichnet. Darunter sind Gebäude- elemente zu verstehen, mit denen in Revit modelliert wird und die normalerweise angeliefert
und auf der Baustelle installiert werden, wie beispielsweise Tische oder Waschbecken. In jedem Gewerk (z.B. Architektur, Ingenieurbau, Gebäudetechnik) stehen gewerkespezifische Bauteile vordefiniert zur Verfügung. Bauteile sind von Exemplaren von Systemfamilien abhän- gig, z.B. eine Tür als Bauteil (ladbare Familie) ist abhängig von einer Wand (Systemfamilie).
In diesem Zusammenhang gibt es in Revit die Möglichkeit, Bauteillisten zu erstellen. Bau- teillisten werden verwendet, um die Mengen von Bauteilen und Materialien in einem Projekt zu ermitteln und zu analysieren. Sie sind als eine weitere Ansicht des Modells zu verstehen, in der die alphanumerischen Daten tabellarisch aufgelistet sind. Der Informationsfluss erfolgt dabei immer bidirektional: Wenn ein Element in einer Ansicht oder in einer Bauteilliste ge- ändert wird, wird diese Änderung automatisch in allen anderen Ansichten und Bauteillisten aktualisiert (z.B. Dimensionen von Rohrleitungen). Daher können sie auch verwendet werden, um Eigenschaften gleichartiger Elemente zentral zu ändern.
Eine spezielle Art von Bauteilen sind Räume. Revit unterscheidet zwischen Räumen und MEP-Räumen. Räume sind architektonische Bauteile, mit denen Informationen über beleg- te Flächen verwaltet werden können. MEP-Räume sind für die Analyse von Volmina in den MEP-Diziplinen relevant. Die in den MEP-Räumen enthaltenen Parameter werden in Re- vit zur Analyse der überschlägigen Heiz- und Kühllast verwendet. Sie können auf Basis der Architektur-Räume erstellt werden, darüber hinaus werden in ihnen die Ergebnisse der Berech- nungen abgespeichert. Sie sollten in allen Bereichen des Gebäudemodells platziert werden, da andersfalls bei der überschlägigen Heiz- und Kühllast möglicherweise Innenwände irrtümlich als Außenwände berücksichtigt werden.
3.1.8 Vergleich Revit - DDS-CAD
Am besten lassen sich die Arbeitsweise sowie die Vor- und Nachteile einer Software im Ver- gleich mit einer anderen Software verstehen. Daher wird in diesem Abschnitt die Arbeitsweise speziell im Hinblick auf die Modellierung gebäudetechnischer Anlagen mit Revit der Arbeits- weise mit einem Vergleichsprogramm gegenübergestellt. Dazu wird die Software DDS-CAD der Firma DataDesignSystems, die seit 2013 Teil der Nemetschek Group ist, herangezogen.
(Nemetschek Group, 2019)
Die folgenden Beschreibungen basieren auf einer ca. 3-jähigen Arbeitserfahrung der Autorin mit DDS-CAD und beziehen sich auf die DDS-CAD-Version 14. Die Erfahrungen mit Revit basieren auf einer Programmeinschulung an der FH Burgenland 2018 sowie der im Zuge der Bearbeitung dieser Masterarbeit gewonnenen Erfahrungen mit der Revit-Version 2019. Die beiden Programme werden anhand einiger grundlegender, in der Praxis relevanter Aspekte verglichen.
Funktionsumfang
Revit ist eine reine Modellierungssoftware und besitzt umfangreiche Funktionen zur Dar- stellung und Visualisierung von Gebäuden und Anlagen. Berechnungen können grundsätzlich nicht durchgeführt werden, das Programm besitzt aber abgestimmte Programmschnittstellen zu anderen (Berechnungs-)Programmen. Dafür verfügt das Programm über zahlreiche Funk- tionen zur Auswertung. Wie in Kapitel 3.1.7 beschrieben können beispielsweise Bauteillisten erstellt werden, die nach bestimmten Kriterien gegliedert oder gefiltert werden können.
Die Funktionen von DDS-CAD sind spezialisiert auf die Planung der verschiedenen Teilbe- reiche der Technischen Gebäudeausrüstung. Die Software enthält Module für die Bereiche Gebäude, Heizung und Sanitär, Lüftung und Klima sowie Elektrotechnik und umfasst neben der reinen Modellierung der Anlagen und Berechnungen, z.B. U-Werte, Heizlast, Rohrlei- tungsdimensionierungen, etc. Das Programm verfügt zusätzlich über eine IFC-Schnittstelle zum Export und Import von IFC-Dateien, z.B. Import Architekturmodell, Export für Kühl- lastberechnung (Kühllastberechnung voraussichtlich erst ab September 2019 inkludiert). Für die effiziente Nutzung dieser Schnittstelle sind im Vorfeld umfassende Abstimmungen bei der Modellierung und den Exporteinstellungen notwendig.
Ansichten
Wie in Kapitel 3.1.3 beschrieben wird in Revit die Darstellung von Ansichten über die An- sichtsbereiche (räumlich) bzw. Ansichtsvorlagen (inhaltlich) gesteuert. Es gibt vordefinierte Ansichtsbereiche und -vorlagen, die individuell an die Erfordernisse eines Projekts angepasst werden können.
DDS-CAD unterteilt die Ansichten nach Geschoßen bzw. Ebenen (räumlich) und in die Ge- werke (inhaltlich: Gebäude, Heizung und Sanitär, Lüftung und Klima, Elektrotechnik). In einer Ansicht können andere Geschoße und Gewerke dargestellt werden, die darin enthaltenen Ele- mente können aber nicht ausgewählt und bearbeitet werden. Das bedeutet beispielsweise auch, dass eine Steigleitung nicht von einem Punkt aus durchgehend über alle betreffen- den Geschoße modelliert werden kann, sondern diese muss in jedem betreffenden Geschoß gezeichnet werden. Ein Vorteil dieser Trennung besteht darin, dass mehrere Personen gleich- zeitig am selben Projekt arbeiten können, wenn sich diese in unterschiedlichen Gewerken bzw.
Geschoßen bewegen.
Erstellung Schemata
Da Revit in erster Linie eine Modellierungssoftware ist, ist die Erstellung von 2D-Schemata nicht vorgesehen. Dazu wird üblicherweise ein Zusatzprogramm z.B. AutoCAD verwendet. In Verbindung mit AutoCAD ist auch eine teilweise automatisierte Schemagenerierung möglich (siehe Kapitel 5.2.5).
In DDS-CAD können im Gewerk Elektro automatisch Stromlaufpläne erstellt werden. Bei den Gewerken HKLS ist eine automatische Schemagenerierung nicht möglich. Grundsätzlich
es möglich in DDS-CAD mit Hilfe von Schemalinien 2D-Schemata manuell zu erstellen, allerdings ist die Symbolbibliothek nicht sehr umfangreich und es sind weniger Funktionen zum Bearbeiten bzw. Anpassen von Linien verfügbar. Daher werden auch hier Schemata in der Praxis mit AutoCAD oder einem ähnlichen Programm erstellt.
Open/Closed BIM
Revit bietet seit 2013 eine durchgängige Lösung für alle Hochbauplanungsdisziplinen Archi- tektur, Tragwerksplanung, Haustechnik und Elektrotechnik an. Eine Arbeitsweise als Closed BIM innerhalb dieser Disziplinen ist somit möglich. Zusätzlich werden Plug-Ins zur Daten- übertragung in andere Simulationsprogramme in den Bereichen Bauphysik, Statik und Ge- bäudetechnik angeboten. Auch der Datenaustausch über IFC ist möglich.
DDS-CAD ist grundsätzlich für Open BIM konzipiert. Der Datenaustausch erfolgt über das IFC-Format. Raumdaten zur Energieanalyse, z.B. Kühllastberechnung können auch beispiels- weise im GBXML-Format ausgetauscht werden.
Hilfe und Support
Zu Revit ist eine umfangreiche Online-Hilfe-Dokumentation vorhanden, in der die Programm- funktionen ausführlich beschrieben werden. Zusätzlich gibt es Online-Tutorials sowie einige aktive Online-Foren, die die Möglichkeit bieten, sich innerhalb der Community über Probleme und Erfahrungen mit Revit auszutauschen.
DDS-CAD bietet individuellen (kostenpflichtigen) Support über Telefon oder Email, wenn erforderlich auch unter Verwendung einer Fernwartungssoftware. Die Hilfedateien, die im Programm enthalten sind, beinhalten nur wenige, sehr grundlegende Themen. Ein aktives Forum oder Ähnliches ist nicht zu finden.
Zusammenfassung
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass Revit als Modellierungsprogramm konzipiert ist und für diese Funktion zahlreiche Erstellungs-, Bearbeitungs- und Auswertungsfunktio- nen vorhanden sind. Zusätzlich zur Standard-IFC-Schnittstelle verfügt das Programm über verschiedene, angepasste Schnittstellen zu Berechnungsprogrammen.
3.2 Revit-Familien und Datenbanken
Das TGA-Modell selbst wird aus dreidimensionalen Elementen erstellt. Um zu den passenden Elementen zu kommen, stehen folgende Möglichkeiten zur Verfügung:
• Standard-Datenbank: Bei der Programminstallation von Revit ist standardmäßig eine Bibliothek enthalten, die vordefinierte Bauteile für alle Gewerke enthält. Im Bereich
TGA sind dies beispielsweise raumluftechnische Geräte, verschiedene Wärmeerzeuger und Pumpen.
Wenn die darin enthaltenen Bauteilfamilien nicht den Anforderungen entsprechen, gibt es folgende drei Möglichkeiten:
• Familien aus Datenbank anpassen: Wenn in der Standard-Datenbank bereits eine Fa- milie vorhanden ist, die der zu erstellenden Familie ähnlich ist, kann diese kopiert, umbenannt und dann entsprechend angepasst werden, um eine neue Familie zu erstel- len.
• Familien aus einer anderen Datenbank herunterladen: Zahlreiche Produkthersteller bie- ten ihre Produkte als Revit-Familien an, die aus frei zugänglichen Datenbanken herun- tergeladen und direkt in ein Revit-Projekt übernommen werden können.
• Familien neu erstellen: Wenn auch in anderen Datenbanken die benötigte Familie nicht vorhanden ist, kann sie als neue Revit-Familie erstellt werden.
In den folgenden Abschnitten wird die Vorgangsweise der einzelnen Methoden beschrieben.
3.2.1 Interne Datenbank
Die Standard-Datenbank deckt einen Großteil der erforderlichen Grundkomponenten ab. Be- reits im Projekt vorhandene Familien sind bei den Eigenschaften der HLS-Bauteile in der Registerkarte System sichtbar. Zusätzlich können weitere Familien über den „Familie laden“- Button aus der Datenbank ins Projekt geladen werden.
Die Datenbank ist standardmäßig bei den Revit-Programm-Dateien abgespeichert. Für das Gewerk Gebäudetechnik gibt es beispielsweise Familien zu den Bereichen Gas, Heizung, Käl- te, Lüftung, Rohr, Sanitär, Schwachstrom, Starkstrom und Beschriftung. Wenn eine Familie bereits einmal ins Projekt geladen wurde, kann sie in den Eigenschaften der HLS-Bauteile aufgerufen und ins Modell eingefügt werden.
Durch Doppelklick auf eine ins Projekt eingefügte Familie wird die Familien-Datei geöffnet.
In der geöffneten Familien-Datei können alle Parameter bearbeitet werden. In den verschie- denen Ansichten im Projektbrowser bzw. in der Parameterliste in den Eigenschaften sind die Parameter definiert und können angepasst werden. (Autodesk, 2019)
3.2.2 Externe Datenbanken
Wenn ein benötiges Bauteil nicht in der internen Revit-Datenbank enthalten ist, können externe Datenbanken herangezogen werden. In der folgenden Auflistung sind v.a. die Daten- banken angeführt, die für die Gebäudetechnik relevante Inhalte aufweisen. Die angeführten Listen erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Basis der Recherche bildete die von Autodesk veröffentlichte Liste der Revit-Online-Bibliotheken.
Portale mit kostenfreien Inhalten
Im Allgemeinen ist die Nutzung der Daten bei diesen Portalen nach erfolgter Registrierung kostenlos.
• BIMobject
BIMobject ist ein weltweites Netzwerk von internationalen Unternehmen und Partnern und hat zum Ziel, eine Verbindung zwischen BIM-Technik und Produktherstellern zu schaffen. Die Website richtet sich vor allem an Produkthersteller und bietet diesen Un- terstützung bei der Erstellung und Veröffentlichung BIM-fähiger Dateien ihrer Produk- te. Die zentrale Datenbank (BIMobject Cloud) enthält daher nur herstellerspezifische Produkte und bietet über 62 Millionen Artikel von über 1.300 internationalen Herstel- lern in 53 Datenformaten. Im Bereich Gebäudetechnik stehen Produkte der Bereiche HLK-Technik, Sanitär und Bad und Sanitärinstallationen zur Verfügung. Nach eigenen Angaben ist die Plattform gemessen an der Anzahl der Nutzer sowie der verfügbaren und downgeloadeten Objekte weltweit führend. (BIMobject, 2019)
• BIMcatalogs
Die Plattform wird von der deutschen Softwarefirma Cadenas betrieben, die nicht nur Produktdaten veröffentlicht, sondern auch BIM-Objekte für Hersteller erstellt, und ist auf elektronische Produktkataloge spezialisiert. Produkte der TGA sind in die Berei- che Elektro/Rohrleitungsbau, Heizung/Lüftung sowie Sanitär aufgeteilt. Nach eigenen Angaben hat die Plattform 18,2 Millionen Nutzer. (Cadenas, 2019)
• Bimstore
Bimstore ist eine englischsprachige Plattform und wurde ursprünglich von dem Ar- chitekturbüro Space Group entwickelt. Mit 18 Herstellern und ca. 200 verfügbaren Produkten, davon ca. 80 % in den Bereichen Rohre und Formstücke, Sanitärgegen- stände und Entwässerung, zählt die Plattform zu den kleineren Anbietern. (BIMstore, 2019)
• MEP content
Diese Datenbank wurde von der niederländischen Firma Stabiplan angelegt, die seit 2018 ein Teil der Firma Trimble ist, die unter anderem auch die CAD-Software Plancal entwickelt. Die Plattform ist auf die TGA spezialisiert und enthält ca. 600.000 Arti- kel von über 300 Herstellern in den Datenformaten „rfa“ (Revit), „dwg“ (AutoCAD), ,ifc“ (Exchange) sowie „pls“ (Stabicad-Format). Es sind Produkte aus den Kategori- en Bau, Belüftung, Elektrisch, Mechanisch, Sanitär und Kanalisation, Sprinkler sowie Zentralheizung vorhanden. (Stabiplan, 2019)
• National BIM Library
Die National BIM Library ist eine britische Plattform von NBS (National Building Specification) und bietet herstellerneutrale und -spezifische Inhalte, die dem NBS BIM
Object Standard entsprechen. Zusätzlich gibt es mit der Funktion „My Library“ eine per- sonalisierbare Favouritenbibliothek zur Speicherung und Verwaltung der BIM-Objekte.
Für Autodesk Revit ist ein Plug-in verfügbar. (NBS, 2019)
• SmartBIM
Das Angebot besteht aus der Software-Plattform SmartBIM, die Hersteller beim Ver- walten und Vertreiben ihrer Produkte als BIM-Dateien unterstützt. Der Datenbestand enthält insgesamt über 18.000 herstellerspezifische und neutrale Produkte, von 134 Herstellern. Ein Schwerpunkt liegt dabei auch auf dem Thema Nachhaltigkeit: Über die ecoScorecard Plattform werden umweltrelevante Informationen zu zahlreichen Produk- ten bereitgestellt, die z.B. für eine Gebäudezertifizierung nach LEED benötigt werden.
(SmartBIM Technologies, 2018)
• TraceParts
TraceParts biete 3D-Inhalte für den Maschinenbau in unterschiedlichen Dateiformaten, insgesamt über 100 Millionen Inhalte, sowohl herstellerspezifische Produkte als auch Normteile, z.B. Rohrverbindungsstücke oder Befestigungsmaterial, die in diesem De- tailliertheitsgrad für die Modellierung von gebäudetechnischen Anlagen normalerweise nicht benötigt werden. Es sind auch einige TGA-Komponenten, z.B. Druckausdeh- nungsgefäße oder Pumpen verfügbar. (TraceParts GmbH, 2019)
• MagiCAD Cloud
Die Datenbank enthält über eine Million Produkte von ca. 270 Herstellern für Revit und AutoCAD. Die Plattform wurde speziell für die TGA entwickelt: Es sind Produkte der Kategorien Lüftung, Tele & Data, Abwasser, Rohrgewerke, Elektro, Kabelführung, Gebäudeautomation sowie Zubehör verfügbar. (MagiCAD group, 2019a)
• Arcat
Mit Arcat können BIM-Dateien kostenlos und ohne Registrierung in den Dateiforma- ten „rfa“, „rvt“, „dwg“ und anderen Formaten heruntergeladen werden. Nach eigenen Angaben enthält die Bibliothek insgesamt mehrere Tausend BIM-Objekte. Die Inhalte der für die TGA relevanten Kategorien Sanitär und Heizung-Lüftung-Klima sind dabei nicht sehr umfangreich. (Arcat Inc., 2019)
• Modlar
Inhaltlich richtet sich Modlar eher an Architekten, da die Firma von einem Architekten gegründet wurde. In der Kategorie HVAC und Plumbing finden sich auch für die TGA relevante Produkte. Insgesamt enthält die Datenbank ca. 14.000 Objekte. (Modlar, 2019)
• RevitCity
RevitCity wurde 2003 ursprünglich als Forum zum weltweiten Austausch von Revit- Nutzern gegründet, derzeit sind etwa 1.3 Millionen Nutzer registriert. Die zugehörige Datenbank enthält 20.000 herstellerneutrale Objekte und auch Inhalte für ältere Ver- sionen von Revit (z.B. Revit MEP ab 2008). (Pierced Media, 2019)
Portale mit kostenpflichtigen Inhalten
Neben den kostenfreien Plattformen gibt es auch einige Dienstleister, die auf Anfrage kos- tenpflichtig individuelle BIM-Dateien für Komponenten erstellen.
• Andekan
Die britische Firma Andekan hat sich dabei auf die Erstellung von Revit-Familien spe- zialisiert. Zusätzlich bietet sie eine cloud-basierte Lösung für das Management von Revit-Inhalte an. (Andekan, 2019)
• Auxalia
Die Firma Auxalia mit Hauptsitz in Hamburg unterstützt Architekten und Ingenieure in Gebäudetechnik, Ingenieurbau und Anlagentechnik beim Umstieg von CAD auf BIM.
Unter anderen bietet sie für TGA-Planer eine Datenbank als Programmerweiterung für Revit MEP an. (Auxalia GmbH, 2019)
Portale mit herstellerspezifischen Inhalten
Einige Hersteller bieten auch Datensätze ihrer Produkte an, die nach Registrierung frei ver- fügbar sind. Diese Datensätze stehen als Revit-Projekt-Dateien zur Verfügung und enthalten mehrere Objekte, die zu einer Produktgruppe gehören, z.B. verschiedene Dimensionen von Rohrleitungen eines bestimmten Typs sowie die entsprechenden Formstücke. Diese Projekt- Dateien müssen als eigenes Projekt geöffnet und das benötigte Objekt aus dieser Datei ins aktuelle Projekt kopiert werden. Das kopierte Objekt ist dann im Projekt als Bauteil zu finden.
Manche Daten sind auch als Typenkatalog verfügbar: Die Datei der Heizungspumpe Grundfos Magna2 DN25 beinhaltet beispielsweise die Pumpentypen 25-60, 25-80 und 25-100.
• Geberit
Von Geberit sind BIM-Daten für Revit für die Entwässerungssysteme (HDPE, Pluvia, SuperTube) sowie für Unterputzspülkasten (Sigma8 und Omega) verfügbar. (Geberit, 2019)
• Grohe
Von den Sanitärarmaturen von Grohe sind BIM-Daten zu etwa 100 Produkten verfüg- bar. Diese stehen nur im Revit-Format zur Verfügung. Die BIM-Dateien wurden von bimstore erstellt. (Grohe, 2019)
• Kermi
Von Kermi stehen Daten zu Heizkörpern, Wärmepumpen und Wärmespeicher im Revit- Format sowie in über 30 anderen Formaten zu Verfügung (z.B. Datensätze nach VDI 3805). (Kermi GmbH, 2019)
Neben den oben angeführten Plattformen gibt es noch zahlreiche weitere, die speziell für die
revit content, formfonts, therevitcollection, arroway textures, synchronia. Da diese Inhalte in der TGA kaum eine Rolle spielen, werden sie hier nicht weiter betrachtet.
Die aus diesen Datenbanken heruntergeladenen Dateien können in die Standard-Datenbank gespeichert werden und von dort als Familie ins Projekt geladen werden. In manchen Fällen müssen die Dateien als Bauteil in der Registerkarte Architektur und nicht als HLS-Bauteil in der Registerkarte Systeme eingelesen werden.
Vergleich der Datenbanken
Um die Datenbanken vergleichen zu können und stichprobenartig zu prüfen, ob diese rele- vante Inhalte hinsichtlich Gebäudetechnik aufweisen, wurde in den angeführten Datenbanken nach bestimmten Komponenten gesucht, die häufig in gebäudetechnischen Anlagen verwen- det werden. Verglichen wurden hier nur die kostenfreien Angebote. Gesucht wurde einerseits über die Stichwortsuche mit unterschiedlichen Synonymen, je nach Plattform auf Deutsch oder Englisch, andererseits über die Kategorien bzw. Hersteller. In der unten stehenden Ta- belle steht „+“ für „in der Datenbank vorhanden“ und „-“ für „nicht vorhanden“.
Heiz- körper
Heizungs- pumpe
Rohr- ventilator
Rohr- Schall- dämpfer
Wasser- zähler
Absperr- armatur
Puffer- speicher
RevitCity + + + + + + +
MEPcontent + + - + + + +
BIMobject + + - + - + +
MagiCAD Cloud + + + + - + -
Modlar + + + - - + -
BIMcatalogs - + + - - + -
Bimstore + - - - - + +
National BIM Library + - + + - - -
SmartBIM Library + + - - - - +
TraceParts - + - - + + -
Arcat - - - + -
Anhand der Anzahl der „Treffer” wurde eine Reihung der Datenbanken nach inhaltlicher Re- levanz ermittelt. Diese Reihung sieht wie folgt aus:
RevitCity 7 Treffer
MEPcontent 6 Treffer
BIMobject, MagiCAD Cloud 5 Treffer
Modlar, BIMcatalogs, Bimstore, National BIM Library, Smart BIM Library, TraceParts
3 Treffer
Arcat 1 Treffer
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass bei der Suche nach gebäudetechnischen Kompo- nenten für herstellerneutrale Inhalte das Portal RevitCity zu empfehlen ist. Für herstellerspe- zifische Inhalte können die Plattformen MEPcontent, BIMobject und MagiCAD empfohlen werden. Die Bibliotheken von Modlar, BIMcatalogs, Bimstore, National BIM Library, Smart BIM Library und TraceParts haben teilweise andere Schwerpunkte und daher weniger Inhalte in diesem Bereich, eignen sich aber als Ergänzung. Bei Arcat konnte wie oben ersichtlich nur ein Objekt der ausgewählten Referenzkomponenten gefunden werden, die Datenbank enthält aber auch spezielle Inhalte im Bereich HKLS.
3.2.3 Erstellen ladbarer Familien
Wenn weder in der Standard-Datenbank noch in den externen Datenbanken eine passende Familie vorhanden ist, kann eine eigene Familie erstellt werden.
Im folgenden Abschnitt wird beispielhaft die Vorgangsweise bei der Erstellung einer neuen Familie für das Lüftungsgerät beschrieben, das im Beispielgebäude Energetikum in Pinkafeld verwendet wurde.
Planung der Familie
Zunächst sollten die Darstellung und die Eigenschaften der Familie geplant werden: Geome- trie, Abmessungen, Darstellung in verschiedenen Ansichten, Einfügepunkt, etc.
Auswahl Vorlage
Wenn die Anforderungen an die neue Familie festgelegt wurden, wird eine neue Familiendatei erstellt. Dazu stehen verschiedene Vorlagen zur Verfügung. Die Vorlagedateien unterschei- den sich durch ihre Basisbauteilabhängigkeiten und ihre vordefinierten Parameter. Bei der Auswahl der Vorlage ist darauf zu achten, dass es basisbauteilabhängige und -unabhängige Vorlagen gibt. Basisbauteilabhängige Familien sind beispielsweise Türen, die nur dann in ein Projekt eingefügt werden können, wenn bereits eine passende Wand vorhanden ist. Wenn ein basisbauteilabhängiges Bauteil in einem Basisbauteil platziert wird, wird an der Stelle in dem Basisbauteil eine Öffnung geschnitten.
Eigenständige Vorlagen sind unabhängig von Basisbauteilen. Sie können überall im Modell
Geräte. Wenn keine Abhängigkeit von einem Basisbauteil erforderlich ist, kann die Vorlage Allgemeines Modell verwendet werden. In dieser sind nur zwei Referenzebenen enthalten, deren Schnittpunkt den Einfügepunkt der erstellten Familie markiert. Für die Erstellung des Lüftungsgeräts wurde diese Vorlage herangezogen.
Erstellung Geometrie und Anschlüsse
Für die Erstellung der Geometrie wurden Modelllinien erstellt und diese zu Modellkörpern extrudiert. Als Anschlüsse können elektrische Anschlüsse, Luftkanalanschlüsse oder Rohran- schlüsse gesetzt werden. Die Anschlüsse können nur normal und mittig auf Flächen positio- niert werden. Daher sind oft Hilfsflächen erforderlich, um die Anschlüsse richtig platzieren zu können. In diesem Fall wurden Zuluft, Abluft, Außenluft und Fortluft platziert. Den Anschlüs- sen werden die Abmessungen sowie die Fließrichtung (eingehend/ausgehend/bidirektional) und die Systemklassifizierung, d.h. das Medium zugewiesen. Außerdem kann angegeben wer- den, wie der Volumenstrom und die Verluste ermittelt werden sollen.
Abbildung 3.2 zeigt das erstellte Lüftungsgerät des Energetikums im Familieneditor. Die einzelnen Gehäuseteile für Zuluft, Abluft, Außenluft und Fortluft sowie der Rotationswärme- tauscher wurden jeweils als eigene Volumenkörper erstellt, extrudiert und durch Angabe des Extrusionsbeginns und -endes in der richtigen Höhe positioniert. Für die Erstellung der An- schlüsse wurden zusätzliche Volumenkörper mit den entsprechenden Abmessungen erstellt, auf denen die Anschlüsse mittig positioniert wurden.
Abbildung 3.2: Lüftungsgerät im Familieneditor (Eigener Screenshot aus Revit 2019)
