Eine sicherere und produktivere BIM-Baustelle erstellen

BIM (Building Information Modeling) ist eine Arbeitsmethodik, die es ermöglicht, alle Informationen zu einem Bauprojekt integriert und digital zu verwalten. Die BIM-Baustelle ist ein innovativer Ansatz, der BIM mit der Digitalisierung der Baustelle kombiniert und zur Schaffung der digitalen Baustelle 4.0 führt.

In diesem Artikel werden wir sehen, wie man die BIM-Methodik von BIM-basierten Software unterstützt (insbesondere einer BIM-Software für Baustellenmanagement) einsetzen kann, um die Produktionsprozesse zu optimieren und die Sicherheitsstandards der Arbeiter zu erhöhen, indem ein virtuelles Baustellenprototyp erstellt wird, der die Bedingungen, die räumliche Organisation und den dynamischen Fortschritt im Laufe der Zeit simuliert. Hier können Sie alles über einen Fallstudie lesen: das Neue Krankenhaus für Kinder- und Jugendpsychiatrie der Stiftung „Stella Maris“ in Pisa.

Render des endgültigen Projekts, Perspektivansicht

Was ist das BIM-Baustellenmanagement?

Organisieren des BIM-Baustellenmanagements bedeutet, alle Bauaktivitäten eines Projekts räumlich und zeitlich zu planen und sie mit dem 3D-Geometriemodell des Projekts zu verknüpfen.

Das Ergebnis ist ein umfassendes Informationsmodell, das Informationen zum gesamten Lebenszyklus des Bauwerks zusammenführt: von der Planung über die Realisierung bis hin zur Instandhaltung und Entsorgung.

Eine unangemessene Baustellenorganisation kann sich negativ auf die Produktivität auswirken, zu Verzögerungen bei der Fertigstellung der Arbeiten führen und die in der Planungsphase geschätzten Kosten erhöhen.

Um die Baustelle optimal zu verwalten, können BIM-Modelle eingesetzt werden, die die Planung und Logistik vereinfachen und zu einer optimalen Projekt- und Realisierungsverwaltung führen.

BIM und Baustellenorganisation

Wie BIM bei der Baustellenorganisation hilft

BIM bietet fortschrittliche Tools für die Baustellenorganisation, die es ermöglichen, Planung-, Bau- und Managementaktivitäten effizient und integriert zu koordinieren. Einige der Hauptvorteile von BIM für die Baustellenorganisation sind:

1. Planung von Aktivitäten basierend auf 3D-Modellen und Projektinformationen;
2. Koordination von Arbeitskräften, Geräten und Materialien;
3. Echtzeitüberwachung und -kontrolle von Aktivitäten;
4. Verwaltung von Änderungen und Varianten am Projekt;
5. Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen am Projektbeteiligten Akteuren durch die Nutzung von Cloud-Plattformen und integrierten Anwendungen zur Verbesserung der Kommunikation und des Informationsaustauschs, Organisation von Online-Meetings und Gruppenchats.

Um die Koordination der Tätigkeiten, die Überwachung von Zeiten, Aufgaben und Verantwortlichkeiten aller am Bauprozess beteiligten Akteure zu bewältigen, ist die Unterstützung einer Bauverwaltungssoftware erforderlich. Auf diese Weise können auch Probleme, unvorhergesehene Ereignisse oder Projektänderungen einfach und effektiv verwaltet werden, indem ihr Verlauf bis zur Lösung nachverfolgt wird.

Was sind die Vorteile der Baustellenverwaltung mit BIM?

Die BIM-Baustellenverwaltung bietet zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen Methoden. Denken Sie zum Beispiel an:

1. höhere Effizienz bei der Planung und Durchführung von Arbeiten;
2. Verringerung von Verschwendung und Kosten;
3. Verbesserung der Bauqualität;
4. Erhöhung der Sicherheit auf der Baustelle;
5. Erleichterung der Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen am Projektbeteiligten Akteuren.

Kann BIM für die Baustellenmodellierung verwendet werden?

Unter den verschiedenen Vorteilen und Anwendungen von BIM finden wir auch das Management der Projektrealisierungsphase. BIM kann tatsächlich verwendet werden, um die Baustelle in 3D und 4D zu modellieren, indem spezifische BIM-Softwares verwendet werden, um virtuelle Modelle zu erstellen, die für die Sicherheitsanalyse, die Aktivitätensimulation und die Schulung der Arbeiter nützlich sind.

Das Baustellenmodell wird automatisch in Sicherheitspläne integriert und ermöglicht es:

• die Entwicklung der Baustelle nach den geplanten Arbeitsgängen zu verstehen;
• zeitliche und räumliche Überlappungen der Arbeitsgänge zu überprüfen;
• die durch die aktuelle logistische und räumliche Situation entstehenden Risiken aufzuzeigen;
• die verschiedenen Ausführungsphasen mit 4D-Modellen und räumlichen Interferenzen der Aktivitäten zu verwalten;
• ausführliche grafische Unterlagen (Pläne, Schnitte, Ansichten, Grundrisse und Tabellen) zu erstellen, die immer aktuell und mit dem Modell verbunden sind (bei jeder Modelländerung werden die Unterlagen automatisch aktualisiert);
• Echtzeit-Renderings der Baustelle und Modelle zu erstellen, die online navigiert und in immersive virtuelle Realität umgewandelt werden können, um virtuelle Baustellenbesuche durchzuführen;
• das Baustellenmodell im IFC-Format in der Cloud zu teilen;
• Risikoszenarien zu simulieren, die für die Schulung und Ausbildung der Arbeiter nützlich sind.

All diese Aktivitäten können mit einer einzigen BIM-Software zur  Baustellenverwaltung verwaltet werden, mit der Sie sicher planen, Risiken vermeiden und das BIM-Modell dynamisch mit Sicherheitsplänen integrieren können.

BIM und Baustellenlayout

Wie man Baustellenlayouts mit 3D-BIM-Modellen erstellt

Dank 3D-BIM-Modellen ist es möglich, genaue und detaillierte Baustellenlayouts zu erstellen, die die Baustellenorganisation optimieren und mögliche Konflikte zwischen den verschiedenen Aktivitäten verhindern. Der Prozess der Erstellung des Baustellenlayouts mit 3D-BIM-Modellen umfasst folgende Schritte:

1. Erstellung des 3D-BIM-Modells des gesamten Projekts mit einer BIM-Gebäudeplanungssoftware;
2. Festlegung der Arbeitsbereiche und Lagerbereiche;
3. Positionierung von Geräten und Transportmitteln;
4. Planung der internen Verkehrswege auf der Baustelle;
5. Überprüfung und Validierung des Baustellenlayouts.

BIM und Baustellensicherheit

Wie die Sicherheit auf der Baustelle durch BIM verbessert werden kann

BIM kann erheblich zur Sicherheit auf der Baustelle beitragen, indem es detaillierte und aktualisierte Informationen über das Projekt und die Baustellenbedingungen bereitstellt.

Zu den wichtigsten Strategien zur Verbesserung der Sicherheit auf der Baustelle durch BIM gehören:

1. Identifizierung und Prävention von Risiken durch Analyse von 3D-Modellen;
2. Planung von Sicherheitsmaßnahmen im Baustellenlayout;
3. Schulung und Training des Personals durch Simulationen und virtuelle Realität;
4. Überwachung und Kontrolle der Sicherheitsbedingungen in Echtzeit.

Wie man BIM zur Sicherheitsschulung auf der Baustelle verwendet

Wenn die Baustelle virtualisiert wird, wird die virtuelle Umgebung zum Kontext und die virtuelle Realität zum besten Werkzeug zur Entwicklung der Mitarbeiterausbildung und zur Vorbereitung auf das Verständnis und die Verwaltung der Baustelle und der Aktivitäten, die sie ausführen werden.

Ein „Learning by virtually doing„-Ansatz, der es den Arbeitern ermöglicht, Risiken zu erkennen und zu bewältigen, nachdem sie die Aktivität virtuell durchgeführt haben, die sie tatsächlich ausführen werden, wodurch auch die Bauzeit optimiert wird.

BIM kann daher auch für die Schulung des Personals in Sicherheitsfragen durch die Verwendung von 3D-Modellen, Simulationen und virtueller Realität verwendet werden. Dies ermöglicht es:

1. Sicherheitsverfahren klar und verständlich zu veranschaulichen;
2. Notfallsituationen und Risikoszenarien zu simulieren;
3. das Personal in den richtigen Eingriffs- und Verhaltensweisen auf der Baustelle zu schulen;
4. die Wirksamkeit der ergriffenen Sicherheitsmaßnahmen zu überprüfen.

BIM-Baustelle: Virtuelle Realität für die Schulung der Arbeiter angewendet

BIM und Zeitmanagement auf der Baustelle

Wie man 4D BIM und alle Ausführungsphasen auf der Baustelle durch BIM verfolgt

Der 4D-BIM ist der Prozess, der intelligente Verbindungen zwischen dem digitalen 3D-Modell (das die Geometrie des Werks definiert) und den Informationen über die Ausführungszeit der verschiedenen Aktivitäten herstellt, die zur Realisierung des Bauwerks erforderlich sind. Auf diese Weise erhält man eine echte Simulation der Bauabläufe des Bauwerks oder seiner Elemente in Abhängigkeit von der Zeit sowie des Raums.

Diese Modelle bieten realistische Ansichten des gesamten Projekts und des gesamten Ablaufprozesses. Darüber hinaus sind dem geometrischen Modell alle Informationen zugeordnet, die für die Durchführung der Arbeiten erforderlich sind (Verlegepläne, technische Datenblätter, Montageanleitungen usw.).

Im Falle von Änderungen während des Baus wird das BIM-Modell aktualisiert und alle Ansichten und Unterlagen werden automatisch in Echtzeit aktualisiert. Es ist auch möglich, die Auswirkungen der Änderungen auf die Aktivitätsreihenfolge, die endgültigen Fertigstellungszeiten des Bauwerks, die Kosten usw. zu analysieren.

Das virtuelle Modell erleichtert die Zusammenarbeit zwischen den Hauptbeteiligten, die die Phasen, Sequenzen, Logistik und deren Auswirkungen auf die Baustelle klar verstehen können. Mögliche Probleme können frühzeitig erkannt und vor Baubeginn behoben werden.

Dank der 4D-Gantt-Umgebung ist es möglich:

1. eine detaillierte zeitliche Abfolge der Bauaktivitäten zu erstellen;
2. die Entwicklung der Baustelle zu simulieren und Interferenzen und Überlappungen vorherzusagen;
3. Verzögerungen und Konflikte zwischen den Aktivitäten vorherzusagen und zu verhindern;
4. den Baufortschritt in Echtzeit zu überwachen;
5. die Auswirkungen von Änderungen am Projekt auf die Ausführungszeiten zu bewerten.

Organisation der Baustelle BIM – Zeitplan

BIM und die Logistik auf der Baustelle

Die Baustellenlogistik betrifft die organisierte Verwaltung der Materialflüsse, Fahrzeuge und Personen innerhalb des Baugebiets. Eine effektive Baustellenlogistik ist entscheidend, um betriebliche Störungen zu vermeiden, Stillstand-Zeiten zu reduzieren und die Sicherheit zu gewährleisten.

Mit der Einführung von BIM-Modellen kann die Baustellenlogistik bereits in der Planungsphase präzise geplant werden, dank der 4D-Simulation und der Modellierung dynamischer Layouts. BIM ermöglicht es, die Entwicklung der Aktivitäten im Zeit- und Raumverlauf zu visualisieren, logistische Herausforderungen vorherzusehen und die Koordination zwischen den verschiedenen beteiligten Unternehmen zu verbessern.

Diese Fähigkeit von BIM, die Logistik bereits in der Planungsphase zu integrieren, stellt eine bedeutende Weiterentwicklung im Vergleich zur traditionellen Verwaltung dar, und genau in diesem Kontext wird der Ansatz der BIM-Logistik als Schlüsselwerkzeug zur Verbesserung der Gesamtorganisation der Baustelle eingeführt.

Wie die BIM-Logistik die Organisation der Baustelle verbessert

Das Building Information Modeling (BIM) hat sich als Wendepunkt in der Optimierung der Baustellenlogistik etabliert und bietet verschiedene Vorteile, die die Art und Weise, wie Bauprojekte geplant, durchgeführt und verwaltet werden, transformieren.

Die Erstellung des 3D-Modells der Baustelle mit der Anordnung des Geländes, der Maschinen und Fahrzeuge, der Arbeits-, Lager- und Zugangsbereiche ermöglicht eine Verbesserung des Planungsprozesses durch Simulationen der Bauabläufe und Analysen aller bestehenden Einschränkungen.

Mit einem BIM-Modell der Baustelle ist es möglich, alle digitalen Informationen im Zusammenhang mit dem gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks zu verwalten.

Mit einem vollständigen BIM-Modell der Baustelle können die Kosten gesenkt und logistische Herausforderungen minimiert werden durch:

• die Reduzierung von Materialverschwendung;
• die Verbesserung des Bestandsmanagements;
• die Verringerung der Überlastung der Baustelle;
• die Optimierung des Verkehrsmanagements;
• die bessere Identifizierung potenzieller Gefahren.

Erstellung eines logistischen Plans für die Baustelle mit BIM

Ein BIM-logistischer Plan wird in der Regel vor Beginn der Bauarbeiten und der Festlegung des Geländes erstellt.

Nach der Modellierung des Baustellenbereichs durch die Erstellung eines mit dem Modell verknüpften Logistikplans werden:

• die Zugänge zu verschiedenen Bereichen, wie dem Gelände und dem Grundstück, detailliert;
• die Montagefläche, die Ladezone, der Hebebereich, der Kranstellplatz, der Abfallbereich, der Pausenbereich, die Sicherheitstore, die Bereiche für die Betonpumpen sowie der Entladepunkt für LKWs festgelegt;
• verschiedene andere nützliche Informationen für das Projekt analysiert und in das Modell integriert.

Konventionelle Pläne beinhalten oft keinen klaren Planungsprozess für die Verwaltung verschiedener Aktivitäten, wie die Verteilung von Ressourcen und die Organisation des Personals, was häufig zu Verzögerungen bei den Lieferzeiten und Nacharbeiten führt, insbesondere bei komplexen Aufgaben.

Ein digitales BIM-Modell der Baustelle passt sich an verschiedene Situationen und mögliche Probleme an, optimiert die Planung und kommuniziert effektiv mit den Beteiligten auf der Baustelle.

Da es sich um ein dynamisches Modell handelt, wird es im Falle von Änderungen während der Ausführung angepasst, und alle Ansichten und Dokumente werden automatisch in Echtzeit aktualisiert.

Vorteile der Nutzung einer Software für die Baustellenlogistik

Eine Software für das Baustellenmanagement und dessen Logistik mit der Planung des Geländes ermöglicht Ihnen eine Reihe von Vorteilen, wie:

• die Simulation und Planung in 4D;
• die Analyse der Entwicklung der Baustelle im Zeitverlauf und während der verschiedenen Phasen unter Berücksichtigung von Störungen und Überlappungen;
• die Erkennung und Lösung von Konflikten;
• die Entwicklung dynamischer Übersichten über Risiken und die zu ergreifenden Präventionsmaßnahmen;
• die Verwaltung und Analyse von Daten;
• die Erstellung relevanter und stets aktueller Baustellenlayouts.

Logistische Simulation der Baustelle mit 4D-BIM-Technologie

Eine Software zur logistischen Simulation der Baustelle in 4D ermöglicht die Verwaltung der verschiedenen Bauphasen mit einer 4D-Darstellung der Modelle (3D + Zeit) und die Verwaltung der räumlichen Störungen, die mit jeder Aktivität verbunden sind.

Ausgehend von der Erstellung der WBS (Work Breakdown Structure) Ihres Projekts, also der Unterteilung der Arbeitsphasen des Projekts in elementare Zeiträume und deren direkte Verbindung zu den verschiedenen Bauobjekten im BIM-Modell, ist es möglich, die „Zeitachse“ zu erstellen, die ein besseres Verständnis dafür ermöglicht, wie sich die Baustelle im Laufe der Zeit entwickelt und wie die verschiedenen Aktivitäten sich überlappen, wobei die Risiken hervorgehoben werden, die durch logistische und räumliche Situationen entstehen.

Um eine logistische Simulation der Baustelle mit 4D-Technologie zu erstellen, ist der erste Schritt die Modellierung des Geländes, das bequem von Google Maps importiert werden kann.

Modellierung des Geländes mit CerTus HSBIM

Der nächste Schritt ist die Erstellung und Organisation der Baustelle mit der Einfügung der spezifischen BIM-Objekte, die bereits in der Software vorhanden sind.

Modellierung von Baustellenbereichen mit CerTus HSBIM

Einfügen von Baustellenelementen mit CerTus HSBIM

Im Folgenden ist es sinnvoll, das Projektmodell im IFC-Format zu importieren, um direkt Grundrisse, Schnitte und Ansichten des gesamten Baustellenbereichs zu erstellen.

Import des IFC-Bauwerksmodells mit CerTus HSBIM

Generierung von Baustellenansichten mit CerTus HSBIM

Jetzt bleibt Ihnen nur noch, die 4D-Version Ihres Modells zu erstellen und zu sehen, wie sich Ihre Baustelle im Laufe der Zeit entwickelt.

Entwicklung der Baustelle im Laufe der Zeit mit CerTus HSBIM

Das Projekt des Neuen Krankenhauses Stella Maris

Die Fallstudie untersucht das Projekt des „Neuen Krankenhauses Stella Maris“ der IRCSS Fondazione Stella Maris, das als spezialisierte Krankenhausstruktur zur Behandlung von frühkindlichem Autismus konzipiert wurde und sich in Cisanello, Pisa, befindet. Das Gebäude, mit einem unregelmäßigen Grundriss in Form eines „Sterns“ mit drei Spitzen, erstreckt sich über etwa 2600 m² auf vier oberirdischen Etagen mit einer Gesamthöhe von etwa 16 Metern und einem Untergeschoss. Die Raumaufteilung dreht sich um einen zentralen Kern, von dem aus sich drei Arme für verschiedene Funktionen erstrecken.

Die Referenzdokumente für die laufende Arbeit umfassen den Sicherheits- und Koordinierungsplan des Projekts, der in der Ausführungsphase erstellt wurde, sowie die entsprechenden BIM-Modelle der beteiligten Disziplinen. Diese BIM-Modelle wurden mit der Software Autodesk Revit erstellt und sind wie folgt organisiert:

• verbundenes Modell: ein Modell, das die Verknüpfung zu allen relevanten disziplinären Modellen enthält, darunter:
  • Architekturmodell: umfasst alle internen und externen architektonischen Elemente, einschließlich horizontaler und vertikaler Verkleidungen, mit einem mittleren bis hohen grafischen Detailgrad, der jedoch in Bezug auf die Information begrenzt ist;
  • Tragwerksmodell: enthält die Hauptstrukturteile des Projekts, ohne Details zu Verbindungen und kleineren Elementen;
  • Anlagenmodell: umfasst die Komponenten des Lüftungs- und Belüftungssystems wie UTA-Geräte, Kanäle und Endgeräte;
  • Baustellenmodell: nach Phasen organisiert, ist es für die Planung und Verwaltung der Baustellenaktivitäten zur Realisierung des Projekts vorgesehen.

Darüber hinaus zielt das ergotechnische Modell, sowohl in der Entwurfs- als auch in der Produktionsphase, darauf ab, die Anforderungen an Produktivität, Nachhaltigkeit, Sicherheit und Rentabilität der geplanten Maßnahmen zu definieren und die tatsächliche Organisation der Baustelle und der erforderlichen Ressourcen zu identifizieren.

Beschreibung des Baustellenmodells

Um die Bauzeiten zu optimieren, folgten die Planung der Baustellenaktivitäten und die Erstellung des entsprechenden BIM-Modells dem Prinzip, das Projekt in drei Teile aufzuteilen, die drei verschiedenen Teams/Unternehmen anvertraut wurden. Diese Teams arbeiten autonom und gleichzeitig auf der Baustelle und nutzen jeweils einen eigenen Turmdrehkran.

Die Baustelle wurde so gestaltet, dass die Aktivitäten gleichzeitig und ohne Störungen durchgeführt werden können. Zu diesem Zweck wurden folgende Maßnahmen vorgesehen:

• feste Bereiche (Logistikbereich, Unternehmensbereich und Lagerbereich), die von den verschiedenen Arbeitsgruppen gemeinsam genutzt werden und sich seitlich des Baustellenbereichs in der Nähe des Eingangs befinden;
• eine Haupt befahrbare Baustellenstraße in Einbahnrichtung, die es ermöglicht, alle Teile der Baustelle zu erreichen;
• drei operative Bereiche in der Nähe des Eingriffsgebiets, die jeweils exklusiv für die drei Arbeitsgruppen reserviert sind. In jedem Bereich wurden Flächen für Lagerung, Parken, Fahrzeugverkehr und Bearbeitungen eingerichtet, einschließlich des Turmdrehkrans.

Das BIM-Modell der Baustelleneinrichtung des Projekts umfasst folgende Komponenten:

• Zäune verschiedener Typen zur Begrenzung des Baustellenbereichs und der Innenbereiche;
• Geländer verschiedener Typen für Bereiche mit Überhängen über 2 Metern;
• vorübergehende Strukturen wie Gerüste und Schalungen zur Realisierung der Strukturen;
• Unterkünfte unterschiedlicher Zusammensetzung und Verwendungszweck;
• spezifische Lagerbereiche, dargestellt als Volumen;
• Ausrüstungen, Geräte und andere signifikante Komponenten für die Baustellenplanung, wie Kräne;
• schichtweise Pakete von Bodenbelägen verschiedener Typen in Bezug auf den Bereich;
• der Projektzeitplan, der die Abfolge und Dauer der für die Realisierung des Projekts erforderlichen Aktivitäten definiert, ist ein wesentliches Dokument. Basierend auf den Sequenzen des Zeitplans wurden alle Modelle und zugehörigen Komponenten nach Phasen organisiert.

Visualisierung der BIM-Baustelle

Beschreibung des 4D- und 5D-BIM-Informationsmodells der Fallstudie

Die Fallstudie wurde mit der Software Certus HSBIM modelliert, wobei das tatsächlich entworfene Layout der Baustelle verfolgt und die im Zeitplan definierten Arbeitsphasen integriert wurden, wobei jeder Modellierungsschritt analysiert wurde. Dieses Tool ermöglichte die Modellierung der Fallstudie des Krankenhauses Stella Maris in Pisa und bietet erweiterte Funktionen für das Management des 3D-Modells der Baustelle.

Die Software bietet drei verschiedene Arbeitsumgebungen: das Gelände, die Baustelle und das Gantt-Diagramm.

In der ersten Umgebung ist es möglich das Baustellenlayout basierend auf den im Projekt definierten Arbeitsphasen zu ändern und verschiedene Baustellenlayouts zu erstellen. In der zweiten Umgebung können verschiedene BIM-Objekte wie Ausrüstungen und Fahrzeuge direkt aus der Programmbibliothek ausgewählt und eingefügt werden. Schließlich können in der dritten Umgebung die Arbeitsphasen geplant und die Fortschrittszeiten der Baustelle verwalten werden, indem ein Zeitplan erstellt wird.

Zur Analyse wurde innerhalb von Certus HSBIM das Baustellenmodell der Fallstudie erstellt, einschließlich des Layouts, der Zonen und der Arbeitsbereiche sowie des importierten Gebäudes im IFC-Format aus Revit. Anschließend wurde der Arbeitsaktivitäten-Zeitplan entwickelt.

Analyse des Informationsmodells und der verwendeten Software

Erstellung des Baustellenkontexts und -layouts (Geländeumgebung)

Die anfängliche Phase der Modellierung konzentrierte sich auf die Geländeumgebung, die erste der drei Arbeitsumgebungen, in der Aushubarbeiten und das Baustellenlayout durchgeführt wurden. Die Erstellung des Grundstücksplans erfolgte mithilfe des Google Maps Importers, einer in Certus HSBIM integrierten Anwendung. Dieses Tool ermöglicht es, Teile des Grundstücksplans im dreidimensionalen Modell über den Mauszeiger zu lokalisieren und einzufügen.

Um verschiedene Konfigurationen des Baustellenlayouts während der Bauphase zu simulieren, wurden verschiedene Phasen oder „Fortschrittszustände“ des Geländes erstellt. Jede Phase entspricht einer anderen Konfiguration des Standorts während der Bauarbeiten. Sieben Projektstufen wurden definiert, die die sieben Konfigurationen des Eingriffsgebiets und des Baustellenlayouts vom Anfang bis zur endgültigen Fertigstellung des Projekts darstellen.

Im Prozess wurden verschiedene Entitäten erstellt, um die Baustelle im Laufe der Zeit zu modellieren, darunter:

• Gelände- und Erdbewegungsbereiche zur Identifizierung der vom Aushub und der Aufschüttung betroffenen Geländeabschnitte;
• Plätze für gepflasterte Bereiche innerhalb der Baustelle;
• Straßen zur Kennzeichnung gepflasterter Oberflächen innerhalb des Baustellenbereichs;
• Bereiche für verschiedene Arten von Zonen auf einer Baustelle, wie Lager- und Lade-/Entladebereiche;
• Rampen zur Erstellung geneigter Zugänge im Modell;
• Begrenzungen, einschließlich Zäunen und Geländern, zur Definition der Grenzen der verschiedenen Arbeits- und Lagerbereiche.

Es wurden auch zwei Arten von Bodenbelägen für verschiedene Baustellenbereiche entwickelt: asphaltiert für Hauptbereiche und nicht asphaltiert für unterstützende Arbeitsbereiche.

Insgesamt ermöglichten das Informationsmodell und die Software Certus HSBIM eine detaillierte Analyse und Planung der Baustelle im Zeitverlauf.

Gebäudemodell im IFC-Format

Baustellenmodellierung (Baustellenumgebung)

Nach Abschluss der Aushubarbeiten und der Geländeanordnung wurde in die zweite Arbeitsumgebung, die Baustellenumgebung, gewechselt, wo alle Baustellenelemente wie Ausrüstungen und Fahrzeuge platziert wurden, um den gesamten Baustellenkontext zu modellieren. Während dieser Phase wurde auch das Modell des Gebäudes des Krankenhauses Stella Maris im IFC-Format importiert. Bei der Analyse der Bibliotheksobjekte in Certus HSBIM stellte sich heraus, dass sie nicht vollständig anpassbar sind und nur die Änderung der Materialien, nicht jedoch der Objektgrößen, zulassen. Die einzige Ausnahme bildet das Objekt „Kran“, das sowohl in Bezug auf Größe als auch Höhe veränderbar ist.

Für die Baustellenmodellierung wurden verschiedene Arten von Objekten eingefügt, darunter:

• Logistikdienste wie Tanks, Vordächer, Büros, Badezimmer, Lager und Umkleideräume;
• Baumaschinen wie Bagger, Lastwagen und Betonmischer;
• 3D-Blöcke wie Autos und Autokräne;
• Turmdrehkräne.

Anschließend wurde das Gebäudemodell als IFC-Objekt in die Baustelle eingefügt. Diese Funktion ermöglicht es, ein IFC-Objekt manuell im Baustellenmodell zu platzieren. Die Eigenschaften des IFC-Objekts ermöglichen die Auswahl des gewünschten Platzierungstyps, wie die absolute Position basierend auf geometrischen Koordinaten.

Das IFC-Modell ist vollständig editierbar hinsichtlich des Anzeigestils, sodass bestimmte Teile ein- oder ausgeblendet und Transparenzen und Farben je nach Bedarf zugewiesen werden können. Darüber hinaus ist die IFC-Datei aktualisierbar, sodass Änderungen am Gebäudemodell außerhalb von Certus HSBIM sofort im Baustellenmodell angezeigt werden, ohne dass eine erneute Importierung erforderlich ist.

Zeitplan und Gantt-Diagramm

Nachdem das Modell konfiguriert wurde, wurde der Arbeitszeitplan in der Gantt-Umgebung erstellt, wobei die verschiedenen Arbeitsphasen unterschieden und die Aktivitäten verwaltet wurden. Certus HSBIM ermöglicht das Management der Ausführungsphasen mit einer 4D-Darstellung der Modelle und dem Management räumlicher Interferenzen von Aktivitäten.

Die Gantt-Umgebung ermöglicht die Erstellung einer WBS (Work Breakdown Structure), um das Projekt in Perioden entsprechend dem erforderlichen Detaillierungsgrad zu unterteilen und Objekte damit zu verknüpfen. Im Modell wurden die verschiedenen Aktivitäten entsprechend dem Arbeitszeitplan eingefügt.

Jede Aktivität wurde mit ihrer Dauer und den entsprechenden Objekten im oben beschriebenen Baustellenmodell verknüpft. Nach Konfiguration aller erforderlichen Eigenschaften bietet die BIM-Software für das Baustellenmanagement die Möglichkeit, den Baufortschritt durch eine animierte Simulation des Arbeitsablaufs zu überwachen.

Die Einstellungen für das Baustellenmodell des Krankenhauses Stella Maris umfassen:

• Sichtbarkeitsstile: zur Festlegung des Anzeigestils von Objekten während der Simulation des Arbeitsablaufs;
• Aktivitätenliste: zur Anzeige von Informationen zu den Aktivitäten im Zeitplan;
• Aktivitätswerkzeuge: zur Zuweisung von BIM-Objekten zu einem Sichtbarkeitsstil basierend auf ihren Eigenschaften.

Dank des BIM-Modells der Baustelle konnten die Bauzeiten durch Analysen und Bewertungen optimiert werden. Die Baustellensimulation führte zu Änderungen in den ursprünglichen Baustellenannahmen, wobei drei separate autonome operative Baustellen, drei gleichzeitig arbeitende Arbeitsgruppen und drei gleichzeitig arbeitende separate Kräne definiert wurden.

FAQ – Organisation der BIM-Baustelle

Was ist BIM in der Baustellenorganisation?

BIM (Building Information Modeling), das auf der Baustelle angewendet wird, ist ein digitaler Ansatz, der es ermöglicht, alle Phasen der Realisierung eines Projekts integriert zu modellieren, zu planen und zu verwalten. Es integriert räumliche und zeitliche Daten, verbessert die Logistik, die Sicherheit und die Produktivität.

Wie verbessert BIM die Organisation der Baustelle?

Durch 3D- und 4D-Modellierung ermöglicht BIM die Planung der Aktivitäten in Bezug auf Raum und Zeit, optimiert den Einsatz von Ressourcen und Materialien, identifiziert Störungen, verhindert Verzögerungen und aktualisiert automatisch die Informationen im Falle von Änderungen.

Welche Vorteile bietet eine BIM-Baustelle im Vergleich zu traditionellen Methoden?

• Bessere Planung der Aktivitäten und der Logistik.
• Reduzierung von Abfällen und Kosten.
• Erhöhung der Sicherheit.
• Effektivere Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Akteuren.
• Größere Kontrolle über Zeitpläne und Änderungen des Projekts.

Kann BIM für die Baustellensicherheit eingesetzt werden?

Ja, dank der Simulation von Risikoszenarien, der Echtzeitüberwachung und der Integration von Sicherheitsplänen. BIM ermöglicht auch die immersive Schulung des Personals durch virtuelle Realität.

Wie erstellt man ein Baustellenlayout mit BIM?

Man beginnt mit dem 3D-BIM-Modell des Projekts, definiert die Arbeitsbereiche, positioniert Ausrüstungen und Wege, überprüft das Layout und integriert es mit der zeitlichen Planung (4D), um die Entwicklung der Baustelle zu simulieren.

Was ist 4D-BIM und wie unterstützt es das Zeitmanagement?

BIM 4D verbindet das 3D-Modell mit zeitlichen Informationen, was die Simulation der Bauphasen im Zeitverlauf ermöglicht. Es hilft, Konflikte zu vermeiden, den Fortschritt der Arbeiten zu überwachen und die Auswirkungen von Änderungen auf die Zeitpläne zu bewerten.