BIM-Modellprüfung im BIM-Prozess: Standartformaten, Anforderungen und kritische Punkte
BIM-Modellprüfung im BIM-Prozess: Analyse der IFC- und BCF-Standardformate, Schlüsselaspekte und kritische Punkte. Die Notwendigkeit einer vorläufigen Analyse der tatsächlichen Verifizierungsaktivitäten (Clash Detection und Code Checking)
Bei der Entwicklung und Implementierung eines föderierten BIM-Modells (digitales Modell mehrerer Modelle, welche von einzelnen Fachteams erstellt werden) handelt es sich, um Verifizierung und Management von Interferenzen und Inkohärenzen und grundlegende Aktivitäten.
Diese Aktivitäten sind wie folgt definiert:
Clash Detection, Definition:
Analyse möglicher geometrischer Interferenzen zwischen Objekten, Modellen und Projektunterlagen in Bezug auf andere.
Model und Code Checking, Definition:
Analyse möglicher Inkohärenzen von Informationen gemäß Richtlinien der Objekte, Modellen und Projektunterlagen.
Kollaborative Arbeit und BFC-Format
Die Planung in der Baubranche, erfordert im Allgemeinen eine Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Fachteams.
Bei Projektrevisionen treten Probleme und Fehler auf, die mit den verschiedenen Teammitgliedern geteilt werden müssen. Jedes Team erstellt mit seiner eigenen Software ein digitales Modell, dass Informationen zu seinem Fachbereich enthält (z. B. Tragwerksplanung, Architektur, Anlagenbau usw.).
Daher ist ein gemeinsames Format erforderlich, damit die verschiedenen Teambeteiligten in derselben Sprache, für den Austausch digitaler Modelle, kommunizieren. Das Standardformat für diesen Austausch ist das IFC-Format, dass bereits in anderen Artikeln dieses Blogs beschrieben und behandelt wurde.
Das IFC-Format enthält mit den Objekten verbundenen Daten, welches jedoch nicht für den Austausch von Dokumentenberichten oder Workflows gedacht wurde.
Das BCF-Format ist hingegen ein offenes Format, dass das Hinzufügen von Textkommentaren, Screenshots und anderen Informationen innerhalb des IFC-Modells durch die Verwendung einer BCF-Software ermöglicht. Dadurch sollte eine bessere Kommunikation zwischen allen Projektbeteiligten, sichergestellt werden.
Das BCF ist ein Format, welches 2009 von verschiedenen Softwareunternehmen vorgeschlagen wurde. Es soll ein offener Standard sein, der den Kommunikationsfluss zwischen den verschiedenen auf BIM basierenden Softwares, gewährleistet.
Es gewährleistet eine Form der Kommunikation, die vom digitalen Modell im IFC-Format getrennt ist, aber gleichzeitig integriert werden kann, um die Koordination der verschiedenen Teams, eines Entwurfsprozesses zu ermöglichen.
Die BCF-Datei ist eine komprimierte Datei, die einen Ordner für jede erkannte Interferenz/ Inkohärenz enthält. Innerhalb dieses Archivs sind drei Typologien von Dateien, mit der Aufgabe, alle Informationen zu übertragen, welche erforderlich sind, um das festgestellte Problem eindeutig zu identifizieren.
Diese sind:
- MARKUP: es handelt es sich um eine Datei mit Textinformationen des IFC-Datei-Modells, des Berichtsverfassers, der betroffenen Objekte und die zur Lösung des Problems erforderlichen Kommentaren;
- VIEWPOINT: Ansichtspunkte, in denen das Problem direkt im digitalen Modell hervorgehoben wird. Diese können mehrere sein und mit den Kommentaren im Markup verknüpft werden;
- SNAPSHOT: Bilder des betroffenen Problems, welche mit den gefundenen Ansichtspunkten innerhalb des digitalen Modells verbunden sind.
Kritische Punkte des IFC-Formats und Voraussetzungen für eine Vorlage zum Erstellen von personalisierbaren Rule set
Die Verwendung des IFC-Formats erweckt oft Zweifel an seiner Zuverlässigkeit.
Die am häufigsten gestellte Frage ist: „Können beim Export im IFC-Format Datenverluste vorkommen?“.
Wissenschaftliche Forschungen des IFC-Formats werden normalerweise mit einem Sequenztest durchgeführt. Das Prinzip ist einfach: Eine IFC-Datei wird in eine BIM-basierte Software importiert und sofort in eine neue IFC-Datei exportiert.
Eine andere BIM-basierte Software importiert diese Datei und führt dieselbe Abfolge von Vorgängen aus.
Nach einer Reihe von Import und Export zwischen verschiedenen BIM-Softwares und die Umwandlung von IFC-Objekten in proprietäre Objekten innerhalb der Software 100% funktionsfähig, muss das Modell mit dem ursprünglichen Modell übereinstimmen.
Das IFC-Format dient nicht dazu, Konzepte von Parametern und Komponenten zu übertragen, sondern den Austausch von Informationen (geometrisch und alphanumerisch) zwischen den verschiedenen Fachleuten, die während der Entwicklung eines Projekts mitarbeiten, zu ermöglichen.
Es ist daher korrekter, das IFC-Format als Momentaufnahme des Projekts zu betrachten, welches das digitale Modell in Bezug auf eine bestimmte Disziplin (Strukturell, Architektonisch, Anlagentechnik usw.) einrahmt.
Es sollten daher Werkzeuge zur Verfügung stehen, um das BIM-Modell (oder Modellverbände) zu analysieren und das Vorhandensein bestimmter Informationen oder wesentlicher geometrischer Anforderungen zu überprüfen, in Abhängigkeit für die das Modell erstellt wurde.
Das BCF-Format ermöglicht:
- festgestellte Inkohärenzen hervorzuheben,
- diese in Form von Berichten zu teilen, um eine Änderung des digitalen Modells (welche in der verwendeten BIM-Authoring-Software ausgeführt werden soll) und eine erneute Freigabe desselben im IFC-Format anzufordern.
Kritizitäten und Aktivitäten vor der Überprüfung
Nehmen wir an, wir haben ein Modell im IFC-Format, dass wir einer BIM Clash Detection– oder einer Code Checking-Prüfung unterziehen wollen.
Bevor man fortfährt, sollte man überprüfen können, dass die IFC-Datei formal korrekt und keine geometrischen und/oder informativen Mängel aufweist.
Nützlich wäre es, über eine Software zu verfügen, die es ermöglicht, erforderliche vorläufige Bewertungen mit den folgenden Funktionen durchzuführen:
- genaue Neudefinition der Geometrie: Möglichkeit, die Geometrie eines im IFC-Format exportierten Elements neu zu definieren, ohne dass das gesamte digitale Modell überarbeitet werden muss. In diesem Fall handelt es sich, um eine punktuelle Neudefinition und nicht um eine Neumodellierung des Objekts; da für die Neumodellierung, bereits BIM-Authoring-Softwares verwendet werden.
- Informationen hinzufügen/korrigieren: Möglichkeit, Informationen zu Objekten hinzuzufügen oder falsche Informationen zu korrigieren. Diese Option beschleunigt die Erstellung des föderiertes digitalen Verbundmodells. Im Fall, dass ein angefordertes Datenelement im IFC-Modell nicht vorhanden ist, wird es unmöglich sein, den numerischen oder alphanumerischen Wert überprüfen zu lassen und es unserem Rule Set zu unterziehen. Einige (fehlende oder falsche) Informationen können dank spezieller Tools direkt aus unserem digitalen Modell abgeleitet werden.
- Erstellung von Zusammenhängen: die Möglichkeit, Änderungen an Zusammenhängen vorzunehmen, z. B. Erstellen einer Hierarchie zwischen Objekten oder Erstellen von Zusammenhängen zwischen Elementen basierend auf den Werten ihrer Parameter, zur Erleichterung des Überprüfungsprozesses.
Model Checking Aktivität
Sobald diese vorläufigen Bewertungen und die Korrekturen der Inkohärenzen vorgenommen wurden, kann man jetzt mit der Model Checking Aktivität fortfahren:
Clash Detection
Die Clash Detection besteht in der Überprüfung geometrischer Interferenzen, d.h. die Kollisionsobjekten zu identifizieren. Die betroffenen Objekte können aus verschiedenen Gründen kollidieren und so unterschiedliche Typologien von Clash Detection erweisen:
- hard clash: Elemente, die denselben physischen Raum besetzen, wie z. B. ein Balken oder einer Stütze, die durch ein Fenster laufen. In diesem Fall ist es erforderlich, die Wiederaufbereitung eines oder mehrerer verglichener digitaler Modelle anzufordern;
- soft clash: die Elemente sind aus geometrischer Sicht nicht kompatibel, da diese den gegenseitigen Raum eindringen, der für die Montage oder Wartung erforderlich ist. In diesem Fall ist es möglich, die Konfliktlösung direkt in der Konstruktionsphase zu verschieben, ohne die digitalen Modelle zu überarbeiten;
- 4D/workflow clash: die Elemente sind zeitlich nicht förderfähig; man denke beispielsweise an ein Möbelstück, dass aufgrund seiner Größe in eine Umgebung ohne Trennwände eingesetzt werden soll. In diesem Fall ist es angebracht, das Problem zu lösen, indem man ein angemessenes Markup entsprechend den betroffenen Elementen anwendet, ohne die digitalen Modelle zu überarbeiten.
Code Checking
Code checking besteht aus der Überprüfung von Inkohärenzen von Informationen und den Regeln, auf die unser digitales Modell entsprechen muss, wobei Unstimmigkeiten festgestellt werden mit:
- Vorschriften von EIR (Employer Information Requirement) oder BIM Execution Plan: Fälle, in denen bestimmte Kriterien der korrekten Modellierung verletzt werden könnten oder in den Dokumenten speziell angeforderte Eigenschaften fehlen;
- spezifische technische Regeln oder Vorschriften: In diesem Fall könnten technische oder regulatorische Anforderungen nicht eingehalten werden (wie z. B. Mindesthöhen, um die Nutzbarkeit der Räumlichkeiten zu gewährleisten, Zugangsbreiten, Sicherheitsabstände usw.);
- benutzerdefinierte Kriterien: in diesem Fall könnten die vom Projektleiter/Auftraggeber festgelegten Normen oder Anforderungen verletzt werden (z. B. Vorhandensein von Elementen, die für die korrekte Nutzung des Gebäudes erforderlich sind, Vorhandensein von Geländern in Übereinstimmung mit den Fenstern usw.).
Abweichungen müssen natürlich grafisch und tabellarisch dargestellt werden, damit der verantwortliche Techniker die notwendigen Änderungen vornehmen kann.
Die Analyse erkannter Probleme wird durch die Visualisierung und kontextabhängige Beschreibung in den verschiedenen BCF-Standardformaten oder im Excel-/PDF-Format geteilt.
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