3D-Objekte und 3D-Modelle: Anwendung in BIM-Software effizient nutzen

In BIM-Software, insbesondere in solchen, die für die architektonische Planung gedacht sind, können auch 3D-Objekte verwendet werden, um im Modell auch benutzerdefinierte Elemente zu haben.

Die Fragen, auf die wir im Folgenden antworten möchten, sind die folgenden: Können die alten 3D-Modelle des CAD auch im BIM verwendet werden? Wenn ja, wie werden sie verwendet?

Die Antwort ist bejahend. Es ist möglich, CAD 3D-Modelle auch im BIM zu verwenden.

Wir können unsere 3D-Objekte direkt aus dem Internet von spezialisierten Portalen für diesen Dienst herunterladen, wie zum Beispiel bim.archiproducts.com, archibase.co, BIMobject.com usw., und in jedem Format (*.skp;*.dae;*.3ds;*.obj;*xml;*.dwg;*.dxf;*.dgc; …usw.).

Wir werden auch sehen, wie man eine Bibliothek am besten nutzt, dank eines Videos, das Ihnen zur Verfügung gestellt wird.

Objektbibliothek in der Cloud

Was sind 3D-Objekte in einer BIM-Umgebung?

In der allgemeinen Vorstellung wird ein 3D-Objekt oft mit einer einfachen volumetrischen Darstellung, einer ästhetischen Hülle ohne „Intelligenz“, assoziiert. Wenn wir jedoch in den Bereich des BIM eintreten, erfährt diese Definition eine radikale Metamorphose.

Ein 3D-Objekt im BIM-Bereich ist nicht nur eine geometrische Form, die durch die Koordinaten X, Y, Z definiert ist, sondern es ist ein dynamischer Informationscontainer. Während ein 3D-Block im traditionellen CAD eine statische Entität ist (oft schwer zu handhaben und auf die reine Visualisierung beschränkt), wird dieser im BIM zu einem Element, dem nützliche Informationen für den gesamten Lebenszyklus des Projekts zugeordnet werden können.

Von der Geometrie zu den Daten: das Herzstück des BIM-Objekts

Der wahre Unterschied liegt im Buchstaben „I“ von BIM: Information. Ein korrekt für das BIM konfiguriertes 3D-Objekt bringt eine Fülle von technischen, physikalischen und leistungsbezogenen Daten mit sich, die es für den gesamten Lebenszyklus des Projekts unverzichtbar machen. Wir sprechen von:

• Identifikationsdaten – Hersteller, Modell, Bestellnummer;
• Physikalische Eigenschaften – Materialien, Wärmeübertragungskoeffizient, Feuerwiderstand, Gewicht und akustische Eigenschaften;
• Managementinformationen – Wartungsblätter, geschätzte Lebensdauer und Kosten (grundlegend für die Dimensionen 5D und 7D des BIM).

3D-Modelle und Interoperabilität

Häufig hat der Planer die Notwendigkeit, externe 3D-Modelle (in den Formaten .SKP, .OBJ, .3DS usw.) zu importieren, um das Projekt zu bereichern, insbesondere im Bereich des Interior Designs oder TGA. In einem professionellen Arbeitsablauf dürfen diese Modelle nicht „Fremdkörper“ bleiben. Das Ziel des BIM ist es, eine einfache geometrische Datei, die aus dem Internet heruntergeladen wurde, in eine integrierte Komponente zu verwandeln, die automatisch Pläne, Ansichten, Schnitte und präzise Mengenermittlungen generiert.

In diesem Szenario ist die Wahl des Software-Tools entscheidend. Es reicht nicht aus, das Objekt im Modell „zu sehen“; die Software muss in der Lage sein, die geometrische Komplexität zu verwalten, ohne das System zu verlangsamen, und vor allem die Zuordnung jener Daten zu ermöglichen, die einen „Block“ in ein „Informationsobjekt“ verwandeln.

Um diesen Arbeitsablauf optimal zu verwalten und 3D-Objekte, die individuell angepasst oder aus dem Internet heruntergeladen wurden, mit größter Leichtigkeit zu integrieren, stellt die fortschrittlichste Lösung die BIM-Software für das Bauwesen dar, die die 3D-Modellierung in ein flüssiges, datengestütztes und ergebnisorientiertes Erlebnis verwandelt.

Darüber hinaus ist es möglich, auch künstliche Intelligenz zu nutzen, um 3D-Modelle zu generieren. Für dieses Thema empfehle wir die Lektüre des folgenden Artikels: „BIM und KI: wie Sie das 3D-Modell mit künstlicher Intelligenz erhalten“

Online-BIM-Bibliothek – Schnittstelle usBIM.library

Unterschiede zwischen CAD 3D-Modellen und BIM 3D-Objekten

Obwohl sie auf den ersten Blick ähnlich erscheinen (beide nehmen einen dreidimensionalen Raum ein und definieren ein Volumen), gehören CAD-Modelle und BIM-Objekte unterschiedlichen technologischen Epochen an. Das Verständnis dieses Unterschieds ist der erste Schritt zu einem bewussten digitalen Übergang.

Das Management von Einschränkungen und intelligenten Beziehungen

In einer CAD-Umgebung wissen die beiden Objekte nicht von der gegenseitigen Existenz, wenn Sie ein „Fenster“-Modell auf ein „Wand“-Modell einfügen. Wenn Sie die Wand verschieben, bleibt das Fenster im Raum hängen. Das BIM-Objekt hingegen wird durch Einschränkungen geregelt. Ein BIM-Fenster ist ein „host-basiertes Objekt“: Es existiert nur in Abhängigkeit von einer Wand. Wenn die Wand dicker wird, passt das Fenster die Tiefe seines Rahmens an; wenn die Wand entfernt wird, zeigt das Fenster-Objekt einen Fehler an oder wird entfernt. Diese „räumliche Bewusstheit“ beseitigt die geometrischen Inkonsistenzen, die normalerweise 2D-Zeichnungen plagen.

Das Konzept von LOD (Level of Development)

Während ein CAD-Modell ein rein grafisches Detaillierungsniveau hat, folgt das BIM-Objekt der Logik der LOD. Ein Objekt kann sich während der Phasen des Projekts weiterentwickeln:

• LOD 100 (symbolische Darstellung) –  es ist das grundlegende Modell des Projekts und wird grafisch mit einem Symbol oder einer anderen generischen und schematischen Darstellung dargestellt;
• LOD 200 (generisches System) – das Element des Modells wird grafisch innerhalb des Modells als generisches Objekt mit noch ungefähren Mengen, Abmessungen, Formen, Positionen und Ausrichtungen dargestellt. An geometrische Elemente können auch nicht-grafische Informationen angehängt werden;
• LOD 300 (spezifisches System) – das Element des Modells wird grafisch innerhalb des Modells als spezifisches System dargestellt, in dem das Objekt spezifische Mengen, Abmessungen, Formen, Positionen und Ausrichtungen hat. An geometrische Elemente sind auch detailliertere nicht-grafische Informationen im Vergleich zur vorherigen Stufe angehängt;
• LOD 400 (Fertigung) – das Element des Modells wird grafisch innerhalb des Modells als spezifisches System dargestellt, in dem das Objekt spezifische Abmessungen, Formen, Positionen, Mengen und Ausrichtungen mit weiteren Details für seine Herstellung, Montage oder Installation hat. An geometrische Elemente sind auch detailliertere nicht-grafische Informationen im Vergleich zur vorherigen Stufe angehängt;
• LOD 500 (verifizierte Darstellung – wie gebaut) – das Element des Modells ist eine verifizierte Darstellung auf der Baustelle in Bezug auf Abmessungen, Formen, Positionen, Mengen und Ausrichtungen. An geometrische Elemente sind endgültige nicht-grafische Informationen angehängt.

Interoperabilität und das IFC-Format

Der CAD-Modell ist oft gefangen in seinem nativen Format (.dwg, .dxf). Das BIM-Objekt hingegen ist für die globale Zusammenarbeit über das IFC-Format gedacht. Ein korrekt erstelltes BIM-Objekt enthält eine Zuordnung der IFC-Klassen: Das bedeutet, dass unabhängig von der Software, die von den verschiedenen Partnern (Statiker, Haustechniker, Architekt) verwendet wird, dieses Objekt immer korrekt als „Säule“, „Balken“ oder „Wärmepumpe“ erkannt wird, wobei alle zugehörigen technischen Daten erhalten bleiben.

Automatisierung der Mengenermittlung

Dies ist der Unterschied, der die wirtschaftliche Waage verschiebt. Ein CAD-Modell muss manuell oder durch oft unvollständige Attributextraktionen gezählt werden. Das BIM-Objekt ist selbstberechnend. Da es physische Attribute (Volumen, Fläche, Gewicht) besitzt, kann die Software das Modell in Echtzeit abfragen. Wenn Sie im Projekt einen Fenstertyp durch einen leistungsfähigeren ersetzen, wird die Mengenermittlung sofort aktualisiert und die Kosten und Mengen werden ohne menschlichen Fehler neu berechnet.

Die Vorteile der Verwendung von 3D BIM-Modellen

Im Folgenden liste wir die wichtigsten Vorteile auf, die sich aus der Verwendung von 3D BIM-Modellen ergeben.

Vollständige Kontrolle und Reduzierung von Fehlern (Clash Detection)

In einem traditionellen CAD-Projekt werden Konflikte zwischen Elementen (z. B. ein Luftkanal, der einen Stahlbetonbalken kreuzt) oft erst auf der Baustelle entdeckt, was zu enormen Kosten- und Zeitaufwänden führt.

Die Verwendung von 3D BIM-Modellen ermöglicht die präventive Clash Detection: Die Software identifiziert automatisch räumliche Konflikte zwischen dem architektonischen, strukturellen und technischen Modell (TGA). Ein Problem digital zu lösen kostet nichts; es in der Baustelle zu lösen, kann Tausende von Euro kosten.

Absolute Konsistenz der Unterlagen

Einer der größten Stressfaktoren für einen Planer ist die Aktualisierung der Zeichnungen nach einer Änderung. In einem auf 3D-Objekten basierenden System gibt es keine „getrennten Zeichnungen“ mehr.

• Automatische Synchronisierung: Wenn Sie eine Wand im 3D-Modell verschieben, werden die Grundrisse, Schnitte, Ansichten und Axonometrien sofort aktualisiert.
• Eliminierung von Fehlern: Es wird nie wieder vorkommen, dass ein Fenster im Grundriss erscheint, aber in der Ansicht fehlt. Die Konsistenz wird durch die Natur des einzigartigen Objekts selbst gewährleistet.

Nachhaltigkeit und energetische Analyse

Das 3D-Modell ist nicht nur „Form“, sondern auch Orientierung und Schichtung. Dank der BIM-Integration ist es möglich, Simulationen zur Verschattung, zum solaren Beitrag und zum thermischen Verhalten des Gebäudes mit extremer Präzision durchzuführen. In 3D zu planen bedeutet, die energetischen Leistungen des Gebäudes bereits in den frühen Phasen zu optimieren.

Wie man 3D-Objekte aus der Online-Bibliothek von Edificius importiert

Die besten Seiten zum kostenlosen Herunterladen von 3D-BIM-Objekten

Im heutigen digitalen Umfeld gibt es umfangreiche Archive, die Hersteller von Baukomponenten mit Designern verbinden. Das Herunterladen eines Objekts direkt von der Website des Herstellers gewährleistet, dass die Abmessungen, Materialien und technischen Daten der Realität entsprechen.

BIMobject

Es ist wahrscheinlich die bekannteste und umfangreichste Plattform der Welt. Sie beherbergt Tausende von realen Objekten internationaler Marken.

• Stärken: erweiterte Filter nach Kategorie und Dateiformat (IFC, Revit, ArchiCAD, SketchUp).
• Ideal für: Möbel, MEP-Komponenten (Technik) und von den Herstellern zertifizierte Fenster.

BIM.archiproducts

Die BIM-orientierte Version des berühmten Designportals. Es ist der Bezugspunkt für diejenigen, die nach Objekten mit hohem ästhetischen und architektonischen Wert suchen, mit einem besonderen Augenmerk auf das Made in Italy.

Stärken: höchste Qualität der 3D-Modelle und Integration mit Designkatalogen.

usBIM.library (ACCA software)

Es ist eine wertvolle und ständig wachsende Ressource. usBIM.library ist nicht nur ein Archiv, sondern ein integriertes Ökosystem, das es ermöglicht, eigene Objekte online zu verwalten und zu teilen.

Stärken: Tausende von kostenlosen Ressourcen (3D-Objekte, Texturen, Schichtungen), die bereits für den BIM-Workflow optimiert sind. Es ermöglicht das einfache Importieren externer Geometrien und deren Umwandlung in intelligente Objekte.

Syncronia

Ein sehr gepflegtes Portal, das sich auf 3D-Modelle, Texturen und Kataloge für Architektur und Innenarchitektur spezialisiert hat. Es arbeitet direkt mit den Herstellern zusammen, um sofort einsatzbereite Dateien anzubieten.

Stärken: hervorragender Abschnitt für Material- und Oberflächenbibliotheken.

Tipps zum effizienten Importieren von 3D-Objekten in BIM-Projekte

Mit einer BIM-Software können Sie externe Objekte in Ihr Modell importieren, indem Sie sie direkt aus dem Internet herunterladen und so Ihr Projekt bereichern.

Sie können Ihre 3D-Objekte von jeder Website herunterladen, wie den zuvor genannten.

Die Objekte können in jedem Format heruntergeladen werden, wie zum Beispiel: *.skp (SketchUp), *.dae*, 3ds (3D Studio), *.obj, *.xml, *.dwg (Autodesk), *.dxf usw.

Jetzt sehen wir, wie es möglich ist, neue 3D-Blöcke in eine BIM-Software zu importieren, zum Beispiel Edificius. Hier sind 3 verschiedene Methoden.

Die Schritte, die zu befolgen sind, sind wenige und sehr einfach, auch dank der Integration mit der Online-Lösung usBIM.library.

Zuerst muss ein Element aus dem Menü oder aus der Szene ausgewählt werden (im letzteren Fall, wenn die Absicht besteht, das bereits im Projekt instanziierte Element zu ersetzen).

Anschließend wählen wir das Symbol mit den 3 Punkten im Eigenschaftenfeld auf der rechten Seite des Bildschirms aus.

An diesem Punkt müssen wir die Bibliothek von unserem Interesse auswählen, aus der wir dann das Objekt auswählen. Wir  können also importieren aus:

1. 1. Projektbibliotheken, die in anderen im Software geöffneten Dateien enthalten sind
   2. ACCA-Bibliothek (online verfügbar)
   3. Von ACCA-Nutzern geteilte Bibliotheken (online verfügbar)
   4. Persönliche Bibliotheken (online verfügbar)

Im Folgenden können Sie sehen, wie man dank des erklärenden Videos vorgeht.

Ist es möglich, CAD 3D-Modelle in parametrische BIM-Objekte zu konvertieren?

Die Konvertierung ist kein einfacher Wechsel der Dateierweiterung, sondern ein Prozess der „Einkleidung“ der Daten. Ein CAD-Block (wie eine .DWG 3D- oder .SKP-Datei) liefert die morphologische Basis, während die BIM-Umgebung die logische Struktur bereitstellt.

Der Import und die Zuordnung der Geometrien

Der erste Schritt besteht darin, die feste Geometrie in den Editor der BIM-Software zu importieren. In dieser Phase verliert der Block seine Natur als „Linienzeichnung“ und wird als ein einziges festes Objekt erkannt.

Die Grenze: Die importierte Geometrie bleibt oft „starr“. Wenn Sie einen CAD-Tisch mit einer Länge von 2 Metern importieren, können Sie ihn nicht einfach verlängern, indem Sie eine Zahl ändern, es sei denn, Sie greifen in die Struktur des Objekts ein.

Die Hinzufügung von Parametern (die wahre Transformation)

Um das Objekt wirklich „BIM“ zu machen, müssen Variablen zugeordnet werden. In einer fortschrittlichen Software können Sie das importierte Modell auswählen und ihm folgendes zuweisen:

• Dimensionale Variablen – Regeln definieren, nach denen das Objekt proportional oder auf einzelnen Achsen skaliert werden kann;
• Semantische Eigenschaften – das Objekt nach Kategorie identifizieren (z.B. ein allgemeines Volumen in „Büroausstattung“ umwandeln);
• Technische Daten – Felder für Preis, Anbieter, thermische oder akustische Leistungen einfügen.

Die Erstellung von „Familien“ oder Bibliotheken

Sobald das CAD-Modell mit Daten und Parametern versehen ist, kann dieser in der Projektbibliothek gespeichert werden. Von diesem Moment an wird es kein einfaches dekoratives Element mehr sein, sondern ein Bestandteil, der:

• korrekt in den Mengenermittlungen erscheint;
• mit der richtigen 2D-Symbolik im Grundriss angezeigt wird;
• in den Mengentabellen nach seinen Eigenschaften gefiltert werden kann (z.B. „zeige mir alle Blöcke mit Kosten > 500 €“).

FAQ zu 3D-BIM-Objekten

Was sind 3D-Objekte in einer BIM-Umgebung?

Ein 3D-Objekt im BIM-Bereich ist nicht nur eine geometrische Form, die durch die Koordinaten X, Y, Z definiert ist, sondern ein dynamischer Informationscontainer. Während ein 3D-Modell im traditionellen CAD eine statische Entität ist (oft schwer zu handhaben und auf die reine Visualisierung beschränkt), wird er im BIM zu einem Element, dem nützliche Informationen für den gesamten Lebenszyklus des Werkes zugeordnet werden können. Der wahre Unterschied liegt im Buchstaben ‚I‘ von BIM: Information. Ein korrekt für BIM konfiguriertes 3D-Objekt bringt eine Fülle von technischen, physischen und leistungsbezogenen Daten mit sich (Identifikationsdaten, physikalische Eigenschaften, Verwaltungsinformationen), die es für den gesamten Lebenszyklus des Werkes unverzichtbar machen.

Was sind die Hauptunterschiede zwischen CAD 3D-Modellen und BIM 3D-Objekten?

Die Unterschiede liegen hauptsächlich im Management der Einschränkungen, im Detaillierungsgrad und in der Automatisierung. Das BIM-Objekt ist ein ‚host-basiertes Objekt‘, das durch Einschränkungen geregelt wird (räumliches Bewusstsein), es folgt der Logik der LOD (Level of Development), die seine grafische und informative Entwicklung im Projekt definiert, und es ist für die globale Interoperabilität über das IFC-Format gedacht. Darüber hinaus ist das BIM-Objekt selbst berechnend: Da es physische Attribute besitzt, aktualisiert die Software sofort die Mengenermittlung im Falle von Änderungen und beseitigt den menschlichen Fehler.

Was sind die Vorteile der Verwendung von 3D-BIM-Modellen?

Die wichtigsten Vorteile sind: 1. Vollständige Kontrolle und Reduzierung von Fehlern durch die präventive Clash Detection, die Konflikte zwischen architektonischen, strukturellen und technischen Modellen identifiziert. 2. Absolute Konsistenz der Unterlagen dank automatischer Synchronisation: Durch die Änderung des 3D-Modells werden Grundrisse, Schnitte und Ansichten sofort aktualisiert. 3. Nachhaltigkeit und energetische Analyse, die präzise Simulationen zu Beschattung, Solarertrag und thermischem Verhalten bereits in den frühen Phasen ermöglichen.

Wo kann man 3D-BIM-Objekte kostenlos herunterladen?

Es ist möglich, 3D-Objekte von spezialisierten Portalen wie BIMobject (große Auswahl an internationalen Marken), BIM.archiproducts (Design und hohe Qualität), der usBIM.library von ACCA software (integriertes Ökosystem mit bereits für den BIM-Workflow optimierten Ressourcen) und Syncronia (spezialisiert auf Texturen und Kataloge für Innenarchitektur) herunterzuladen. Die Dateien sind in verschiedenen Formaten wie *.skp, *.dae, *.3ds, *.obj, *.xml, *.dwg, *.dxf usw. verfügbar.

Wie importiert man 3D-Modelle in die BIM-Software Edificius?

Der Import in Edificius ist einfach: Sie müssen ein Element aus dem Menü oder aus der Szene auswählen, auf das Symbol mit den 3 Punkten im Eigenschaftenfeld klicken und die gewünschte Bibliothek auswählen. Es ist möglich zu importieren aus: Projektbibliotheken anderer geöffneter Dateien, die ACCA-Bibliothek online, von Benutzern geteilte Bibliotheken oder persönliche Bibliotheken online. Dank der Integration mit usBIM.library ist der Prozess reibungslos und ermöglicht es, das Projekt mühelos zu bereichern.

Ist es möglich, CAD 3D-Modelle in parametrische BIM-Objekte zu konvertieren?

Ja, die Konvertierung erfolgt durch die „Einkleidung“ der Daten. Nachdem die feste Geometrie in die BIM-Software importiert wurde, müssen Variablen zugeordnet werden, um sie intelligent zu machen: dimensionale Variablen (um Skalierungsregeln zu definieren), semantische Eigenschaften (Zuweisung zu einer spezifischen Kategorie wie ‚Einrichtung‘) und technische Daten (Preis, Anbieter, Leistungen). Sobald es instruiert ist, kann das Objekt in der Bibliothek gespeichert werden, es wird in den Mengenermittlungen erscheinen und mit der richtigen 2D-Symbolik angezeigt werden.