A02_Modellierungsrichtlinie_Hardtwaldschule Linkenheim-Hochstetten.pdf

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Neubau

Hardtwaldschule Linkenheim-Hochstetten

Anlage 02

Modellierungsrichtlinie

Version 1.0

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In den folgenden Texten wird ausschließlich zum Zweck der besseren Lesbarkeit auf eine geschlechterspezifische Schreibweise sowie auf eine Mehrfachbezeichnung verzichtet. Alle Personenbezeichnungen sollen dennoch als geschlechtsneutral angesehen werden.

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Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung .......................................................................................................... 4

2 Vorgaben zur Modellierung ................................................................................. 5

2.1 Allgemeine Regularien ............................................................................................. 5

2.1.1 Modelleinheiten ................................................................................................... 5

2.1.2 Achsraster ........................................................................................................... 6

2.2 Fachübergreifende Regularien .................................................................................. 6

2.2.1 Modellausrichtung ............................................................................................... 6

2.2.2 Klassifizierungssystem ......................................................................................... 7

2.2.3 Einfügepunkt/Nullpunkt, Koordinationskörper ...................................................... 7

2.2.4 Geschosse........................................................................................................... 8

2.2.5 Modellierweise..................................................................................................... 8

2.3 Modellübergabe, Datenaustausch ............................................................................ 9

2.3.1 Import ................................................................................................................. 9

2.3.2 Export .................................................................................................................. 9

2.4 Bezeichnungskonvention ....................................................................................... 10

2.4.1 Gebäudegeschosse und Bezeichnung ................................................................ 10

2.4.2 Bezeichnung der Raum-Modellelemente ............................................................. 11

2.4.3 Bauteilbezeichnung ........................................................................................... 11

2.5 Modellstruktur ....................................................................................................... 11

2.6 Modellierungsvorgaben .......................................................................................... 11

2.6.1 Räume ............................................................................................................... 11

2.6.2 Bauelemente ..................................................................................................... 12

2.6.3 Platzhalter ......................................................................................................... 13

2.7 Modellierungsgrad ................................................................................................. 14

2.7.1 Level of Geometry (LOG) .................................................................................... 14

2.7.2 Level of Information (LOI) ................................................................................... 14

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1 Einleitung

Die Kreisverwaltung Landratsamt Karlsruhe beabsichtigt mit der Methode des Building Information Modelling (BIM) Mehrwerte für den gesamten Lebenszyklus eines Projektes (Planung, Ausführung und Betrieb) zu scha(cid:431)en.

Die Modellierungsrichtlinie spielt eine zentrale Rolle für den erfolgreichen Einsatz der BIM-Methode. Sie dient als verbindlicher Leitfaden und legt die Standards, Konventionen und Anforderungen für die Erstellung von Bauwerksinformationsmodellen fest. Ihr Hauptziel ist es, sicherzustellen, dass die Modelle konsistent, interoperabel und für alle Projektphasen nutzbar sind. Ohne eine klare Richtlinie besteht das Risiko, dass die Modelle inkonsistent oder unvollständig sind, was zu ine(cid:431)izienten Arbeitsabläufen und Datenverlusten führen kann.

Bei diesem Dokument handelt es sich um grundsätzliche Modellierungsanforderungen seitens des AG und nicht um detaillierte projektspezifische Vorgaben für die Umsetzung der BIM-Methode im Projekt. Diese Modellierungsrichtlinie beschreibt die Mindestanforderungen und Empfehlungen, die in Bezug auf die BIM-Methodik beim Projekt zu beachten sind. Teil dieses Dokuments ist nicht die Definition des geometrischen und alphanummerischen Informationsgehalts (s. AIA-Dokument). Die Richtlinie ist als Leitfaden zur Erstellung von Bauwerksinformationsmodellen zu verstehen, dessen Fokus auf der objektorientierten Modellierung liegt. Es werden Festlegungen, Arbeitsweisen und projektspezifische Informationen dokumentiert, die vor Beginn der Modellierungsarbeiten zu beachten sind.

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2 Vorgaben zur Modellierung

2.1 Allgemeine Regularien

Um einen e(cid:431)izienten Datenaustausch, eine präzise Modellauswertung sowie eine reibungslose interne wie fachübergreifende Qualitätsprüfung zu gewährleisten, sind die nachfolgenden Modellierungsregularien zu befolgen:

 Es ist eine geschossweise Modellierung gemäß der Gebäude- und Geschossdefinition zu verwenden (s. Kapitel 2.4.1).  Die konsistente Datenpflege ist zu gewährleisten.  Doppelt modellierte Bauteile (Duplikate) oder Überschneidungen dürfen nicht vorhanden sein.  Alle Bauteile sind entsprechend ihrer jeweiligen Werkzeugpalette zu erstellen. Wenn das nicht möglich ist, dann ist ein alternatives Werkzeugt zu verwenden, welches die richtige Klassifizierung sicherstellt.  Die Modellstruktur und -reihenfolge müssen der tatsächlichen Bauabfolge entsprechen. Elemente sollten in der Reihenfolge modelliert werden, in der sie auch auf der Baustelle montiert oder errichtet werden.  Gemäß dem Prinzip der "Single Source of Truth" dient das Bauwerksinformationsmodell als die zentrale und maßgebliche Quelle für alle projektrelevanten Informationen. Alle Planableitungen (Grundrisse, Schnitte, Ansichten) und Dokumentationen müssen direkt aus diesem Modell generiert werden. Detailkonstruktionen mit einem Maßstab von 1:20 und feiner sowie spezielle 2D-Schemata sind von dieser Regel ausgenommen und dürfen separat gezeichnet werden.  Bei allen Bauteilen muss ein Bezug zum jeweiligen Geschoss vorhanden sein.  Vor jeder Datenübergabe müssen die Modelle umfassend auf Vollständigkeit und Richtigkeit der enthaltenen Informationen geprüft werden.

2.1.1 Modelleinheiten

Für das gesamte Projekt ist eine einheitliche Maßeinheitenkonvention bindend. Alle Längenangaben im Modell müssen in Metern (m) mit einer Präzision von vier Dezimalstellen erfasst werden. Winkel sind ausschließlich in Dezimalgrad zu definieren, ebenfalls mit vier Nachkommastellen, wobei ein rechter Winkel exakt 90,0000 Grad entspricht. Diese Vorgabe dient der Gewährleistung einer durchgängigen Datenqualität und Interoperabilität.

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2.1.2 Achsraster

Achsraster sind als 3D-Elemente mit Benennung anzulegen, nicht als 2D-Linien. Um die Übersichtlichkeit zu verbessern, sollen sie in verschiedene Typen unterteilt werden, beispielsweise in Hauptraster (für die Hauptstruktur) und Hilfsraster (für Ausbau, Fassade usw.).

Der Objektplaner ist für die Erstellung und Sperrung des projektspezifischen Achsrasters verantwortlich, um ein unbeabsichtigtes Verschieben zu verhindern. Die weiteren Planungsbeteiligten müssen dieses Raster des Objektplaners übernehmen. Es ist sicherzustellen, dass das Raster im Architekturmodell mit exportiert wird, damit alle Fachmodelle auf derselben geometrischen Grundlage aufbauen.

2.2 Fachübergreifende Regularien

Jeder Fachingenieur (Autor des jeweiligen Fachmodells) ist für die Erstellung und die geschuldete Qualität seines Modells verantwortlich. Der BIM-Gesamtkoordinator übernimmt die Verantwortung für das Koordinations- und Gesamtmodell.

Eine erfolgreiche Kollaboration setzt voraus, dass alle Projektbeteiligten auf einer gemeinsamen geometrischen Grundlage arbeiten. Um eine konsistente Datenbasis sicherzustellen, müssen alle Fachmodelle die folgenden projektspezifischen Referenzen identisch übernehmen:

 Das gemeinsame Koordinationssystem inklusive der tatsächlichen Ausrichtung des Bauwerks.  Den exakten gemeinsamen Einfügepunkt.  Das einheitliche Achsraster.  Die definierten Geschossebenen

2.2.1 Modellausrichtung

Das gesamte Bauwerksmodell sowie das verwendete Achsraster sind präzise am kartesischen Koordinatensystem des Projekts auszurichten. Um eine konsistente Nordausrichtung zu gewährleisten, ist für alle Fachmodelle ein einheitlicher Drehwinkel in Grad zur geographischen Nordausrichtung („True North“) verbindlich zu definieren und zu verwenden. Für jede Datenübergabe ist das komplette Modell anhand des Koordinationskörpers zu drehen und exakt auf der festgelegten Ursprungsposition zu platzieren. Dies stellt sicher, dass alle Modelle auf derselben geometrischen Basis zusammentre(cid:431)en.

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2.2.2 Klassifizierungssystem

Vor Beginn der Modellerstellung ist ein Klassifikationssystem festzulegen, um eine durchgängig konsistente Identifizierung aller Modellelemente zu ermöglichen. Jedes Objekt wird anschließend mit dem passenden Code dieses Systems verknüpft, beispielsweise basierend auf der DIN 276.

2.2.3 Einfügepunkt/Nullpunkt, Koordinationskörper

Um die konsistente Ausrichtung aller Modelle zu gewährleisten, ist für jedes Fach- und Teilmodell ein eigener Koordinationskörper zu erstellen. Dieser wird am Koordinatennullpunkt (X, Y, Z = 0, 0, 0) platziert und legt somit den zentralen Nullpunkt des gesamten Projekts fest. Ergänzend dazu sind mindestens zwei Referenzpunkte, die mit dem Vermesser abgestimmt wurden, durchgängig zu verwenden.

Ein Koordinationskörper in Form einer Pyramide mit einer Grundfläche von 1 m x 1 m wird am Modellursprung platziert. Die Spitze dieser Pyramide dient als Referenz für den Projektnullpunkt.

Abbildung 1 Beispiel Koordinationskörper

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2.2.4 Geschosse

Eine exakte Definition der Geschosse, inklusiven Zwischengeschossen, ist entscheidend für eine fehlerfreie Koordination unter den Planern. Jedes Geschoss muss mit seiner eindeutigen Höhe positioniert und dokumentiert werden. Bei der Datenübergabe ist darauf zu achten, dass ausschließlich die relevanten Geschosse angezeigt werden und jedes Geschoss nur einmalig (keine Duplikate oder Hilfsebenen) im Modell existiert. Die Höhe eines Geschosses ist standardmäßig als Abstand von der Unterkante der Rohdecke (UKRD) bis zur Unterkante der nächsten Rohdecke definiert.

Abbildung 2 Beispiel Geschossbezeichnung

2.2.5 Modellierweise

Abhängig vom gewählten Level of Geometry müssen Modellelemente in einzelnen Schichten dargestellt werden. Obwohl es verschiedene Modellierungsmethoden gibt, ist für dieses Projekt die hybride Modellierung verpflichtend. Bei dieser Methode werden Rohbauelemente (wie Rohdecken) separat modelliert, während alle anderen Aufbauten (z. B. Fußböden) in mehrschichtigen Paketen zusammengefasst werden. Bei der Übergabe der IFC-Dateien muss sichergestellt werden, dass die einzelnen Schichten auswertbar sind.

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2.3 Modellübergabe und Datenaustausch

2.3.1 Import

Vor dem Import von IFC- oder nativen Dateien ist sicherzustellen, dass Maßstab, Einheiten und Nachkommastellen mit den Modellanforderungen übereinstimmen. Werden mehrere Dateien importiert, müssen diese korrekt zueinander ausgerichtet sein. Überprüfen Sie zudem jede Referenzdatei vor dem Import anhand des definierten Einfügepunktes und der Achsen auf ihre Korrektheit und Genauigkeit.

2.3.2 Export

Um Modelldaten im Sinne der BIM-Methode zu exportieren, sollte der o(cid:431)ene Standard IFC (Industry Foundation Classes) genutzt werden. Dieser Standard ermöglicht einen reibungslosen Datenaustausch zwischen verschiedenen Softwareprogrammen.

Je nach verwendeter Autorensoftware sind beim IFC-Export folgende Exporteigenschaften zu beachten:

1. Korrekte IFC-Klassifizierung:  Stellen Sie sicher, dass jedes Modellelement der richtigen IFC-Klasse zugeordnet ist. Eine falsche Klassifizierung kann zu Problemen im nachfolgenden Datenaustausch führen.
2. Reduzierung auf das Wesentliche:  Exportieren Sie nur die benötigten Geschosse und Bauelemente. Dies reduziert die Dateigröße und verbessert die Performance in den nachgelagerten Programmen.  Importierte Referenzdateien (z. B. DWG, PDF) müssen ausgeblendet oder vom Export ausgeschlossen werden.
3. Metadaten und Eigenschaften:  Die GUID (Globally Unique Identifier) muss immer mit exportiert werden. Sie ist essenziell, um Elemente über verschiedene Softwareplattformen hinweg eindeutig identifizieren und verfolgen zu können.  Exportieren Sie keine unnötigen Eigenschaften. Ein schlanker Eigenschaftensatz erleichtert die Arbeit und vermeidet Datenmüll.  Prüfen Sie bei Bedarf die Zuordnung von Merkmalen zu den entsprechenden Property Sets (Psets) und passen Sie diese an. Dies gewährleistet, dass die Informationen strukturiert und korrekt übergeben werden.

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2.4 Bezeichnungskonvention

Um einen einwandfreien Projektdatenaustausch sowie eine Kommunikationsverbesserung der Fachplaner untereinander zu erreichen, sind vor Beginn der Modellierung Bezeichnungskonventionen zu definieren und konstant während des gesamten Projektlebenszyklus einzuhalten. Die konsequente Einhaltung der Bezeichnungskonventionen dient dabei beispielsweise sowohl den internen Qualitätsprüfungen als auch der vereinfachten Identifizierung von Elementen im Modell. Folgende Punkte sind bei der Festlegung der Bezeichnungen grundsätzlich zu berücksichtigen:

 Zu lange Bezeichnungen sind zu vermeiden.  Bezeichnungen müssen einem Schema folgen, das einheitlich und für alle nachvollziehbar ist.  Umlaute sind auszuformulieren.  Sonderzeichen und besondere Buchstaben wie z.B. ß, é etc. dürfen nicht verwendet werden.  Leerzeichen sind zu vermeiden und durch Unter- oder Bindestriche zu ersetzen.

2.4.1 Gebäudegeschosse und Bezeichnung

Alle Geschosse sind wie im Folgenden aufgelistet mit einem vierstelligen Kürzel zu bezeichnen:

 UGnn = n. Untergeschoss (letztes Untergeschoss)  …  UG02 = 2. Untergeschoss  UG01 = 1. Untergeschoss  EG00 = Erdgeschoss  OG01 = 1. Obergeschoss  OG02 = 2. Obergeschoss  …  OGnn = n. Obergeschoss (letztes Obergeschoss)  DAnn = Dachgeschoss (anzuwenden für alle Bauteile, die sich oberhalb der Dachdecke befinden)

Sollte das Planungsteam eine andere Bezeichnungskonvention für die Gebäudegeschosse bevorzugen, ist diese im BIM-Abwicklungsplan unter Berücksichtigung der allgemeinen Regeln (s. Kap. 2.4) zu dokumentieren.

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2.4.2 Bezeichnung der Raum-Modellelemente

Jedem Raum ist eine eindeutige Raum-ID zuzuweisen. Diese ist vom Objektplaner anhand des firmeninternen Konzeptes im BIM-Abwicklungsplan zu dokumentieren. Alle weiteren Angaben zur geforderten Informationstiefe der Bauteileigenschaften finden Sie in Anlage 03 der AIA.

2.4.3 Bauteilbezeichnung

Jedes Bauteil muss durch seine Bezeichnung sofort erkennbar machen, zu welcher Kostengruppe (nach DIN 276) es gehört und welche Merkmale es bezüglich Material, Dimension (in mm), Qualität und Funktion besitzt.

Dafür ist es entscheidend, vor Beginn der Modellierung eindeutige Abkürzungen gemeinsam festzulegen. Alle weiteren Angaben zur geforderten Informationstiefe der Bauteileigenschaften finden Sie in Anlage 03 der AIA.

2.5 Modellstruktur

Zu Beginn des Projekts sollte eine Modellstruktur festgelegt werden, welche von allen Fachplanern konsequent bei der Modellierung angewendet wird. Falls Abweichungen geplant sind, sind diese entsprechend zu kommunizieren und erst nach Zustimmung der weiteren Beteiligten umzusetzen. Grundsätzlich ist die folgende Strukturierung der Modellelemente in den Modellen zu gewährleisten:

2.6 Modellierungsvorgaben

Über die bereits in den vorherigen Kapiteln beschriebenen Regularien hinaus, müssen weitere, modellspezifische Regeln beachtet werden. Diese betre(cid:431)en alle Räume und Bauteile, die im Modell erstellt werden. Der Grundsatz lautet, digital so zu modellieren, wie physisch gebaut wird. Demnach sind alle Modellelemente als 3D-Körper darzustellen, die jeweils ein reales Bauteil digital abbilden. Die Verwendung von 2D- Elementen ist ausschließlich zur Ergänzung von 2D-Plänen zulässig, die aus den BIM- Modellen generiert werden, wie dies beispielsweise bei Detailzeichnungen der Fall ist.

2.6.1 Räume

Ein Raum ist als ein von Wänden, Decken und Böden begrenzter Volumenkörper zu verstehen. Es ist zwingend, dass Räume als geschlossene Einheiten vorliegen, die sich

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nicht überschneiden. Bei der Modellierung muss jeder Raum als solcher gekennzeichnet und dem gemeinsam festgelegten Klassifikationssystem zugeordnet werden.

Die vertikale Begrenzung eines Raums reicht von der Oberkante Fertigfußboden (OKFF) bis zur Unterkante der abgehängten Decke (UK Abhangdecke) oder, falls keine vorhanden ist, bis zur Unterkante Rohdecke (UKRD). Die OKRD dient dabei als Bezugsebene.

Vor der Datenübergabe müssen Sie sicherstellen, dass alle Räume korrekt erstellt wurden und die Einstellungen für die Flächen- und Volumenberechnung in der Autorensoftware für alle Räume gleich sind.

Des Weiteren sind bei der Modellierung von Räumen folgende Aspekte zu beachten:

 Einzigartige ID-Nummerierung  Klassifikation gemäß DIN 277  Technische Schächte, Lichtschächte, Aufzugsschächte und sonstige Schächte sind als Räume geschossweise zu modellieren.

2.6.2 Bauelemente

Bauelemente sollten grundsätzlich nicht gelöscht und neu erstellt, sondern stattdessen immer angepasst werden. So bleibt ihre eindeutige ID erhalten, und Änderungen können lückenlos nachvollzogen werden.

Weitere folgende Vorgaben zur Modellierung von Bauelementen sind zu beachten:

 Bauelemente dürfen nicht doppelt vorhanden sein, da dies bspw. zu Kollisionen oder fehlerhaften Mengenermittlungen führt.  Bauelemente müssen im korrekten Geschoss platziert und entsprechend ihrer jeweiligen Werkzeugpalette erstellt werden.  Die Klassifizierung „tragend“ oder „nicht tragend“ ist für jedes Bauelement anzugeben.  Für Geschossdecken gilt, dass: o diese auf vertikalen Bauteilen aufliegen. o Podeste zwischen vertikalen Bauteilen liegen. Die vertikalen Bauteile gehen hierbei von OKRD zu OKRD. o Bauteile der Tragwerksplanung getrennt von den Bodenaufbauten zu modellieren sind.  Für Wände gilt, dass: o Diese geschossweise zu modellieren sind, d.h. von OKRD bis UKRD o Zwischen Außen- und Innenwänden sowie tragenden und nicht-tragenden Wänden zu unterscheiden ist.

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o Sonstige Konstruktionen wie Beläge oder Fassaden als eigene Wandelemente vor der Wand modelliert und später mit der Gesamtkonstruktion verbunden werden.  Für Stützen gilt, dass: o Diese geschossweise zu modellieren sind, d.h. von OKRD bis UKRD o Zwischen Außen- und Innenstütze zu unterscheiden ist. o Gemäß Definition der DIN EN 1992-1-1 die Bedingungen hinsichtlich Querschnittsbreite und – höhe für Stützen erfüllt sein müssen.  Für Türen gilt, dass: o Als Bezugsebene immer OKRD definiert ist. o Eine Türliste aus der BIM-Software zu erstellen ist. o Diese entsprechend ihren Eigenschaften in Bezug auf Maße und bspw. Schall- oder Brandschutz den verschiedenen Familien und Typen in der BIM-Software zuzuordnen sind.  Für Fenster gilt, dass: o Diese entsprechend ihren Eigenschaften in Bezug auf Maße und bspw. Schall- oder Brandschutz den verschiedenen Familien und Typen in der BIM-Software zuzuordnen sind.  Bei technischen Elementen der KG 400, die für Berechnungen geschossübergreifend modelliert werden müssen, kann auf die geschossweise Modellierung verzichtet werden.

Zusätzlich ist im Falle von Durchbrüchen, Schlitzen oder Nischen zu beachten, dass diese als selbstständige Elemente in dem Modell zu modellieren sind, wo sich das dazugehörige Bauteil befindet. Sie müssen eine eigene ID besitzen und sind daher nicht positionsweise zu kopieren, sondern neu zu erstellen. Der Objektplaner trägt die Verantwortung dafür, alle Wand- und Deckendurchbrüche in sein Modell zu integrieren. Der Prozess ist im BIM-Abwicklungsplan (BAP) zu dokumentieren.

2.6.3 Platzhalter

Platzhalter können im Modell vielseitig eingesetzt werden. Sie dienen oft dazu, geometrisch vereinfachte Bauelemente darzustellen, wenn in frühen Planungsphasen noch keine genauen Details vorliegen – beispielsweise für TGA-Trassen oder haustechnische Komponenten.

Auch für Bereiche, die dauerhaft freizuhalten sind, wie Wartungswege oder Fluchtwege, können Platzhalter sinnvoll sein. Damit diese Platzhalter jedoch in anderen Prozessen, wie der Mengenermittlung, nicht fälschlicherweise berücksichtigt werden, müssen sie eindeutig gekennzeichnet sein.

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2.7 Modellierungsgrad

Der Modellierungsgrad LOIN (Level of Information Need), wie in den AIA (Auftraggeber- Informationsanforderungen) definiert, bestimmt den benötigten geometrischen und alphanumerischen Informationsgehalt eines Bauwerksinformationsmodells. Er teilt sich in den geforderten geometrischen Detaillierungsgrad (LoG – Level of Geometry) und den Informationsgrad (LoI – Level of Information), die sich je nach Projektphase unterscheiden.

2.7.1 Level of Geometry (LOG)

Der Level of Geometry (LoG) definiert, in welcher Detailierungstiefe geometrische BIM- Bauteile in den jeweiligen Planungsphasen modelliert werden müssen. In der Regel nimmt der Detailierungsgrad dabei mit ansteigender Leistungsphase zu.

2.7.2 Level of Information (LOI)

Im Rahmen der AIA für das Projekt ist der alphanummerische Detailierungsgrad der Anlage 03 zu entnehmen. Der LoI ist im Allgemeinen abhängig vom Detailierungsgrad der Planungsphase und sieht die Zuordnung von Attributen zu BIM-Bauteilen vor.

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