Warum ist BIM-Design für die moderne Architektur wichtig? BIM-Designsoftware und -Prozess.

Die architektonische Gestaltung bezieht sich auf die Organisation der Elemente und Komponenten, aus denen ein Gebäude oder eine Struktur besteht. Sie umfasst die Art und Weise, wie sie als Ganzes kohärent funktionieren und der Struktur Form und Funktionalität verleihen.

Die architektonische Gestaltung hat im Laufe der Jahre eine Entwicklung durchgemacht. Von den Pyramiden im alten Ägypten über die normannische Architektur, die gotische Architektur, den aus Italien stammenden Barockstil bis hin zur modernen Architektur wurden verschiedene Technologien und Methoden zur Verbesserung der Gebäudegestaltung eingesetzt.

Das moderne architektonische Design begann zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts. Jahrhunderts. Sie zeichnet sich durch viel einfachere Entwürfe aus, die im Vergleich zu den aufwändigen Entwürfen des viktorianischen, islamischen und romanischen Stils nicht viel Ornamentik enthalten. Die heutige Architektur setzt bei der Gestaltung von Gebäuden eher auf ausgefeilte, innovative Technik. Die Verwendung von Stahlbeton zusammen mit Stahl und Glas ist ein Hauptmerkmal.

Was ist BIM?

BIM, Building Information Modeling, ist ein technologisches System, das es Architekten ermöglicht, eine digitale Simulation des Gebäudeentwurfs zu erstellen, so dass die detaillierten Informationen, die für die Ausführung des gesamten Projekts erforderlich sind, während des gesamten Projektlebenszyklus effektiv verwaltet werden können.

BIM erstellt eine digitale Darstellung des zu planenden Gebäudes oder Bauwerks und zeigt, wie es funktionieren wird. Dies ermöglicht es Architekten, das gesamte Gebäude vor dem Bau zu visualisieren und vorherzusagen, wie das Bauwerk nach dem Bau funktionieren wird, auch wenn es den Elementen der Natur ausgesetzt ist.

Die Bedeutung von BIM-Designsoftware

BIM-Entwurf Software sind Programme, die mit BIM kompatibel sind und für diesen Zweck entwickelt wurden. Beispiele für BIM-Software sind Programme wie ArchiCAD, Revit, AllPlan, BIM 360 und Tekla, um nur einige zu nennen.

Revit ist in der Lage, Entwürfe zu erstellen in 4-Dimensionen und verschiedene Phasen des gesamten Projekts zu verfolgen. Es wird für die Koordinierung von Gebäudeentwürfen in einem Team verwendet, das aus Mitgliedern verschiedener Disziplinen besteht.

BIM 360 ist in der Lage, dem Team, das an einem Bauprojekt arbeitet, Daten in Echtzeit zur Verfügung zu stellen und so die Geschwindigkeit der Entscheidungsfindung zu erhöhen.

ArchiCAD ist eine BIM-Entwurfssoftware, die computergestützte Lösungen in den Gebäudeentwurf während des gesamten Lebenszyklus des Projekts einbezieht und somit BIM-Funktionen mit computergestützten Lösungen integriert. AllPlan gibt den Architekten und Bauingenieuren mehr Raum für Flexibilität und Kreativität und ermöglicht ihnen eine vollständige und präzise Kontrolle über ihre Arbeit.

Gebäudeinformationsmodelle können aus einem Computer extrahiert und innerhalb des Projektteams ausgetauscht werden, um die Arbeit an einem bestimmten Bauprojekt zu verbessern. BIM-Software kann von einer Vielzahl von Personen genutzt werden. Einzelpersonen, Organisationen und sogar staatliche Einrichtungen können BIM-Designsoftware für die Planung und den Bau von Bauwerken nutzen. BIM findet Anwendung bei Projekten in den Bereichen Strom, Wasser, Kommunikation, Verkehr, Öl und Gas usw.

CAD, computergestütztes Design, und BIM sind auf eine Weise miteinander verwandt, dass es für manche schwer ist, zwischen den beiden zu unterscheiden. CAD bezieht sich auf die Verwendung von Computern zur Erstellung von Entwürfen und Zeichnungen von höherer Qualität. Mit CAD kann ein Architekt 2- und 3-dimensionale Zeichnungen von Bauwerken anfertigen. Im Gegensatz zu BIM werden bei CAD die Elemente der Gebäudeplanung nur mit Bögen und Linien dargestellt. Die Einschränkung von CAD besteht darin, dass es keine Unterscheidung zwischen den Elementen der architektonischen Gestaltung gibt.

Verschiedene BIM-Ebenen

Obwohl BIM für die Planung ein relativ neuer Ansatz für das Bauwesen und die Architektur ist, sind die «BIM-Stufen» bereits ein anerkanntes Konzept. Verschiedene Stufen von BIM-Planungsprozessen definieren die Liste der Kriterien, die erforderlich sind, um auf dieser spezifischen Stufe BIM-konform zu sein.

Die derzeit am häufigsten verwendeten BIM-Stufen sind die Stufen 0 bis 3. Es gibt auch 4D-BIM und einige andere, aber die Beispiele dafür sind zu selten, um als Industriestandard zu gelten.

• Stufe 0. Diese Stufe wird meist durch ein nicht verwaltetes CAD in 2D repräsentiert, mit traditionellen Papierzeichnungen als Hauptaustauschort und PDFs, wenn sie digital übertragen werden – im Grunde werden verschiedene Informationsquellen geschaffen, die grundlegende Eigenschaften des Projekts abdecken, aber nicht in irgendeiner Weise miteinander verbunden sind. Überraschenderweise ist ein großer Teil der BIM-Software für Planungsanbieter diesem Niveau bereits weit voraus.
• Ebene 1. Level 1 ist wohl die am weitesten verbreitete BIM-Stufe und funktioniert als Kombination aus 3D-CAD für Konzepte und 2D für Dokumentation und Produktinformationen. Zu diesem Zeitpunkt entsprechen die CAD-Standards der Norm BS 1192:2007, und die gemeinsame Nutzung von Daten erfolgt auf der Grundlage einer gemeinsamen Datenumgebung (CDE) (die Modelle selbst werden jedoch noch nicht gemeinsam genutzt).
• Stufe 2. Der wichtigste Eckpfeiler dieser Stufe ist die Zusammenarbeit – wenn verschiedene Parteien ihre 3D-CAD-Modelle verwenden (es muss nicht dasselbe gemeinsame Modell sein), aber die Planungsinformationen unter Verwendung eines Standarddateiformats austauschen können. Diese Art der Interaktion ermöglicht es verschiedenen Parteien, ein föderiertes BIM-Modell zu erstellen und verschiedene Prüfungen daran vorzunehmen. Dabei ist zu beachten, dass die Software jedes Teilnehmers eines der gängigen Dateiformate, wie IFC, COBie oder andere, unterstützen muss. BIM Level 2 wurde von der britischen Regierung als Hauptarbeitsmethode für alle Projekte im öffentlichen Sektor bis 2016 festgelegt.
• Stufe 3. Das Endziel vieler Unternehmen, die BIM einsetzen, besteht in einer umfassenden Zusammenarbeit zwischen allen am Prozess beteiligten Parteien. Alle Projektbeteiligten haben Zugriff auf ein einziges gemeinsames Modell, das über ein zentrales Repository verfügt. Diese Art von Ansatz beseitigt das größte Risiko, das in widersprüchlichen Informationen besteht, da alles in Echtzeit aktualisiert wird. Diese Art der fortgeschrittenen Zusammenarbeit wird manchmal auch als Open BIM» bezeichnet. Es gibt einige Probleme, die in diesem Fall bedenklich sind, nämlich Urheberrecht, Haftung usw., die aber eher früher als später gelöst werden sollen – durch robuste Ernennungsdokumente und Software-Urheberrechte (für das Urheberrecht) und durch mehrere Beschaffungswege mit geteiltem Risiko wie Partnerschaften (für die Haftung).

Wie Sie sehen, ist die Komplexität der BIM-Software für die Planung sehr groß, mit verschiedenen Ebenen, Stärken und Schwächen. Dennoch kann man mit Sicherheit sagen, dass die potenziellen Vorteile die Nachteile leicht überwiegen.

Warum ist BIM-Design für die moderne Architektur relevant?

BIM-Design stellt reale Komponenten eines Gebäudes mit tatsächlichen Elementen dar, im Gegensatz zu CAD, das Linien verwendet. Ein weiterer Vorteil von BIM gegenüber CAD besteht darin, dass es einem Architekten ermöglicht, sowohl 4D- als auch 5D-Zeichnungen zu erstellen, d. h. Zeit und Kosten. Auf diese Weise können die verschiedenen Aspekte eines Bauprojekts vom Anfang bis zum Ende, einschließlich Programmierung, Konzeption, Baulogistik usw., auf intelligente Weise gesteuert werden. Auch Informationen über die Instandhaltung, die Renovierung oder einen möglichen Abriss können mit BIM verwaltet werden. Mit BIM ist eine Vielzahl von Modellierungen möglich. Mit BIM können sowohl die Struktur des konzipierten Gebäudes als auch die Baumaterialien mit ihren Eigenschaften und Kosten in das Modell integriert werden.

Einfach ausgedrückt: CAD erstellt die Zeichnungen eines Gebäudeentwurfs, während BIM ein detailliertes Modell des Gebäudes erstellt, das dann zur Erstellung der Zeichnungen verwendet wird. Der Vorteil von BIM besteht darin, dass eine Zeichnung nicht zweimal erstellt werden muss.

Während der Arbeit an einem architektonischen Projekt kann der Planer beschließen, die Zeit für die Entscheidungsfindung, Anpassung und Spezifizierung der verschiedenen Komponenten und Elemente in seinem Modell zu reduzieren. Dies kann geschehen, indem er bestimmte vorgefertigte Modelle online herunterlädt und sie in das Projekt integriert. Auf diese Weise können die Kosten gesenkt und die Qualität des Architekturentwurfs verbessert werden.

Der BIM-Entwurfsprozess ermöglicht die Zusammenarbeit zwischen allen am Bauprojekt beteiligten Personen. Architekten, Ingenieure, Bauherren und andere können durch den Einsatz von BIM auf sehr flüssige und intelligente Weise zusammenarbeiten. Informationen können effektiv zwischen den Teammitgliedern ausgetauscht werden, wobei jeder der Fachleute fachbezogene Informationen über das Modell beisteuert, wodurch ein so genanntes föderiertes Modell entsteht (die Kombination vieler verschiedener Disziplinen in einem allumfassenden Modell). Diese Art von Modell verbessert die Entscheidungsfindung, reduziert die Kosten und vermeidet unnötige Konflikte innerhalb des Teams, während es gleichzeitig eine bessere BIM-Koordination.

Eine Besonderheit von BIM ist, dass es Komponenten und Elemente als Parameter und auch in Relation zu anderen definiert, so dass jede Anpassung an einer bestimmten Komponente automatisch eine Anpassung an anderen Komponenten bewirkt. Dies macht es einfach, notwendige Änderungen und Korrekturen vorzunehmen.

BIM als Idee

Die Tatsache, dass es bei BIM um Kommunikation geht, scheint allgemein bekannt zu sein, dennoch verweigern sich viele Unternehmen der kundenbezogenen Interaktion mit BIM als Ganzes. Das häufigste Beispiel ist, dass BIM für die Planung als System im Allgemeinen genutzt wird, aber keine Teammitglieder mit einem BIM-Protokoll benannt werden, um bestimmte Rollen oder Verantwortlichkeiten zu definieren, und dass unter anderem keine Informationsanforderungen festgelegt werden.

Dies ist der Fall des sogenannten «passiven» BIM-Nutzers. Die Menschen können zwar teilweise von einem geringeren Koordinationsrisiko und einem besseren Projektergebnis profitieren, erhalten aber keinen der bedeutenderen Vorteile der BIM-Planungsprozesse und weigern sich daher, zu arbeiten, während sie sich einigen der bekannten BIM-Risiken aussetzen.

Kommunikation ist ein Eckpfeiler von BIM, und dieser halbherzige Ansatz bringt nicht mehr als ein paar kleine Vorteile. Überraschenderweise ist einer der wichtigsten limitierenden Faktoren für das Wachstum der BIM-Technologie der Mensch selbst, mit Vertrauensproblemen, «Schuldzuweisungen» und vielen anderen Problemen, denen Unternehmen regelmäßig begegnen.

Wenn es einem Unternehmen jedoch gelingt, seine Zweifel zu überwinden und die Kommunikation als Teil der BIM-Idee zu begreifen, wird es in der Lage sein, so viel mehr aus einer BIM-Umgebung herauszuholen als je zuvor.

Revizto als BIM-Planungssoftware

Die Tatsache, dass BIM derzeit ein heißes Thema ist, lässt sich nicht bestreiten – und es gibt immer eine Menge Wettbewerber auf dem Markt für Lösungen und Methoden zu diesem Thema. Jede dieser unterschiedlichen Lösungen kann etwas Neues oder Einzigartiges für Ihr Unternehmen bieten. Hier ist zum Beispiel Revizto, das neben der üblichen BIM-kompatiblen Plattform (die selbst schon viele Funktionen hat) mehrere wichtige Funktionen bietet, darunter:

• Live-Modellkoordination, die ein einfach zu verwendendes Modell und eine Brücke zwischen 2D- und 3D-Umgebungen bietet.
• Maximierte Effizienz bei der 3D-Ansicht, einschließlich einer Fülle zusätzlicher Funktionen, wie perspektivische Ansichten, Ansichten mit Autorenwerkzeugen, die Möglichkeit, Kameraansichten aus Revit zu exportieren usw.
• Die Visualisierung der Kollisionserkennung bietet eine klare Ansicht jedes Objekts, das mit einem Teil Ihrer Struktur kollidiert, und macht es einfacher zu erkennen, wo etwas schief gelaufen ist.
• Eine weitere Kontextebene für den 2D/3D-Übergang, z. B. die Verwendung der 2D-Zeichnung als Schnittebene zum Modell, um alle Besonderheiten der 2D-Zeichnung auf dem 3D-Modell zu sehen.
• Die Kombination des Issue Trackers mit anderen Tools macht es einfacher, Revizto als eine Art «Notizblock» für bestimmte Themen wie Aufzüge, Bereiche mit potenziellen Konflikten usw. zu verwenden.

Ein wichtiger Gedanke, der sich durch die meisten BIM-Ideen zieht, ist die Kreativität, die Fähigkeit, ein Problem aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten oder eine BIM-Software auf unerwartete Weise zu nutzen, und vieles mehr.

Schlussfolgerung

In der heutigen Zeit hat BIM die Architektur revolutioniert und den Entwurf von sehr großen Gebäuden und Strukturen ermöglicht, die den Elementen standhalten und den Test der Zeit bestehen können. Mit BIM wird die Wahrscheinlichkeit menschlicher Fehler und Fehlkalkulationen bei der Bauplanung erheblich verringert, wodurch mögliche Komplikationen auf ein Minimum reduziert werden.

Da der Bedarf an nachhaltigeren Gebäuden zunimmt, ist die Bedeutung von BIM in der Architekturplanung offensichtlich. Die Verwendung von BIM in der Bauplanung führt zu einer besseren Konstruktion und Verwaltung von Gebäuden.