Brandschutz und BIM · Brandschutz und BIM • Wer wann wo was wie machen muss! • Wie wird der Brandschutz in BIM integriert? • Welcher Aufwand ist hierzu erforderlich?

Brandschutz und BIM

• Wer wann wo was wie machen muss!

• Wie wird der Brandschutz in BIM integriert?

• Welcher Aufwand ist hierzu erforderlich?

• Welche Chancen ergeben sich mit BIM?

Dr. Peter Hofmann, M. Eng. (Vorbeugender Brandschutz)

Seite 1

Seite 2

Building Information Modeling

• Arbeitsmethode zur partnerschaftlichen Zusammenarbeit mit

ganzheitlichem Ansatz

• Gemeinsamer Datenpool für die Zusammenarbeit aller

Projektbeteiligten

• Digitale Vernetzung aller Daten zur Darstellung der

physikalischen, funktionalen sowie zeit- und kostenbezogenen

Eigenschaften eines Bauwerks

• Digitale Betreuung eines Gebäudes über den gesamten

Lebenszyklus von der Bestandsaufnahme über Planung,

Realisierung, Nutzung bis zum Rückbau

7. Berliner Brandschutz Fachgespräch 7.9.2017 Dr. Peter Hofmann, M. Eng.

1. Allgemeine Grundlagen

Seite 3

Informationsmanagement

• Vertragsgestaltung: Auftraggeber-Informations-Anforderungen

(AIA), Implementierungsbedarf, Vergütungen, Eigentumsrechte

• Qualifikation: Technisches und Prozesswissen der vertraglich

verbundenen Projektbeteiligten, Qualifizierungsanforderungen

• Methodik / Struktur: Organisationsstruktur, Datenmanagement,

Verantwortlichkeiten, Fertigstellungsgrad (LOD)

• Planung: Alle am gemeinsamen Modell, Variantensimulation und

Änderungsmanagement, Effiziente Prüf- und Freigabezyklen

• Bauausführung: Bauablaufpläne, Baulogistik, Termin- und

Kostencontrolling, Abrechnung, Mengenermittlung, Nachträge

• Nutzung / Betrieb: Projektmanagement, Planung / Dokumentation

Instandhaltung / Betrieb, modellbasiertes Flächenmanagement



Seite 4

IT - gestützte Zusammenarbeit

• Projektraum

Planmanagement, Controlling, Protokollverwaltung, Bautagebuch,

Mängelverwaltung, Einwendungsbearbeitung

• Dokumenten-Management

Ablage und Verteilung von Dokumenten mit: Zugriff über Internet,

Nachvollziehbarkeit, Dokumentation, einfacherer Austausch

• Modellserver

Visualisierung der Modelle, Auswertung der Modellinformationen,

Modellbasierte Kommunikation, Kollaboration mit Workflows,

automatische Kollisionserkennung, logikbasierter Modellprüfung

• Mehrwert einer gemeinsamen Datenumgebung

Transparenz der Planungsfortschritte, Gesamtkollaboration,

Gesamtdokumentation, Effiziente Prüf- und Freigabeläufe



Seite 5

IT - gestützte Zusammenarbeit

• Closed BIM / Arbeiten in einem Modell

Pro: Native Integration in herstellerspezifische IT-Lösungen,

sofortige Sichtbarkeit von Änderungen

Contra: Fehlende Austauschbarkeit zwischen Herstellern, keine

Garantie für langfristige Lesbarkeit, ggf. fehlende Transparenz und

Klarheit bei Rechteverteilung und Kommunikation

• Open BIM / Zusammenführen von Teilmodellen

Pro: Herstellerneutrale Austauschbarkeit, Dauerhaftigkeit als ISO-

Standard, transparente Kommunikation, klare Abläufe und

transparente Rechtezuweisung

Contra: Erfordert gemeinsame Datenumgebung, klare Abläufe und

LOD erforderlich



Seite 6

Kollisionsprüfung

• Prüfen der jeweiligen Fachplanungen auf eventuell vorhandene

widersprüchliche Informationen

• In BIM-Modellen ist dieser Prozess schneller und einfacher

• Verringertes Risiko menschlichen Versagens / Flüchtigkeitsfehler

• Arten von Konflikten

- Fehlende oder doppelte Informationen in 2D-Zeichnungen

- Geometrische Konflikte wie Rohrleitungen, die durch HLK-

Leitungen führen

- Leitungen die durch tragende Bauteile oder Stahlbauteile führen

- 4D-Terminkonflikte wie beispielsweise zu viele Handwerker, die

gleichzeitig am selben Ort arbeiten sollen, oder sich in Abfolge

und Dauer überschneidende Gewerke



Seite 7

Kollisionsprüfung

• Kollisionsprüfung nicht nur einmalig nach abgeschlossener

Planungsarbeit, sondern regelmäßig in der Planungskoordination

• Hierzu stehen diverse Softwareanwendungen und -werkzeuge zur

Verfügung

• Kollisionsprüfungen mit unterschiedlichem Detaillierungsgrad und

über beliebig viele Gebäudesysteme und Gewerke

• Für die Beurteilung der daraus resultierenden Ergebnisse ist der

Detaillierungsgrad jedes einzelnen Modells maßgebend

• Für die Kollisionsprüfung sind Modell-Manager erforderlich, die

sich mit Abläufen von Planungs- und Bauphasen gut auskennen



Seite 8

Level of Detail (LOD)

- Level of Definition / Level of Development

- Literatur: Level of Geometry (LOG) und Level of Information (LOI)

- Vielleicht auch Level of Desaster

- LOD = Fertigstellungsgrad, definiert Informationsgehalt und

Detaillierungsgrad der digitalen Gebäudemodelle

- Architekturmodell wird in fünf Fertigstellungsgrade entsprechend

der Leistungsphasen eingeteilt:

- Fertigstellungsgrad LOD 100 (Vorentwurfsplanung)

- Fertigstellungsgrad LOD 200 (Entwurfsplanung)

- Fertigstellungsgrad LOD 300 (Genehmigungsplanung)

- Fertigstellungsgrad LOD 400 (Ausführungsplanung)

- Fertigstellungsgrad LOD 500 (Objektdokumentation)

2. Implementierung des Brandschutzes


Seite 9

In Revit werden die LOD als BI-EGS 1 bis 5 bezeichnet

Quelle: Build Informed GmbH



Seite 10



Seite 11

Bedeutung für den Brandschutz

- Berücksichtigen des vorbeugenden Brandschutzes bei LOD 300 =

Genehmigungsplanung?

- Aufgrund der Bedeutung des vorbeugenden Brandschutzes ist dies

sicher zu spät und es sind Änderungen erforderlich

- Anforderungen des vorbeugenden Brandschutzes sind daher

spätestens bei LOD 200 = Entwurfsplanung zu implementieren

- Besser wäre, wenn bei LOD 100 = Vorentwurfsplanung, die

Dimensionen und Nutzungen des Bauvorhabens definiert sind, dann

müssen dem Planer schon diese Anforderungen bekannt sein:

- Tragende Bauteile

- Raumabschließende Bauteile mit Öffnungsabschlüssen

- Räume mit besonderen Anforderungen

- Rettungswege



Seite 12


Quelle: Bachelorarbeit von Galatioto, Carlo

- LOD 100 Vorentwurfsplanung:

- Raumgröße und Funktion ist definiert

- Konzept Fachplaner ist integriert



Seite 13


- LOD 200 Entwurfsplanung:

- Funktionseinheiten sind festgelegt und angeordnet

- Bauteile sind definiert

- LOD 300 Genehmigungsplanung:

- Spezifische Produkt- und Materialangaben sind erfolgt

- Qualität ist festgelegt

- Termine und Kosten wurden veranschlagt

- LOD 400 Ausführungsplanung:

Alle Ausführungsdetails wurden definiert: Oberflächen,

Anschlüsse, Verbindungen, Fugen, Ausführungstermine, Kosten

- LOD 500 Objektdokumentation:

- Bau- und Produktdokumentationen sind vorhanden

- Angaben zu Lieferanten, Unternehmern, Garantien,

Serviceterminen und Lebensdauer wurden ergänzt



Seite 14

Erfassungs- und Bewertungsstruktur

Inhaltsanalysen von europäischen Vorgaben, Musterbauvorschriften,

sowie von Leitfäden, Vorgaben und Empfehlungen für Planung,

Ausführung, Abnahme und Gebäudebetrieb führen zur Struktur

Vorbeugender Brandschutz

3. Bedeutung des vorbeugenden Brandschutz


Seite 15

Erfassungs- und Bewertungsstruktur

=> 6 Hauptgruppen, 40 Untergruppen, ca. 230 Einzelpunkte

Grundlage für Vorgaben und Anforderungen für Planung, Ausführung,

Abnahme und Gebäudebetrieb



Seite 16

Brandschutzanforderungen in 12 Mustervorschriften



Seite 17

Mangelanfälligkeit in der Planung: Dissertation von Pallmer, Leif



Seite 18

Mangelanfälligkeit in der Planung: FeuerTrutz Magazin 3.2013



Seite 19

Mangelanfälligkeit in der Ausführung: Dissertation Stürmer, Markus



Seite 20

Rechtliche Bedeutung

- Brandschutz ist eine Rechtsanwendung!

- Personen- und Sachschutz => Verkehrssicherungspflicht

- Besitz eines Gebäudes => Gefahren gegenüber Personen und

Sachen innerhalb und außerhalb des Gebäudes

- Eigentümer Beseitigung / Sicherung von Gefahrenquellen

- Grundgesetz (GG), Artikel 2: Recht auf Leben und körperliche

Unversehrtheit

- Bürgerliches Gesetzbuch (BGB): Vertragstypische Pflichten beim

Werkvertrag, Sach- und Rechtsmangel

- Strafgesetzbuch (StGB): Körperverletzung, Baugefährdung /

Verstoß gegen die allgemein anerkannten Regeln der Technik



Seite 21

HOAI / AHO

Quelle: db-bauzeitung.de



Seite 22

HOAI / AHO

Besonderheiten und Konsequenzen

- Nach der LP 4 wird nur eine Planung genehmigt, aber nicht ein

Gebäude mit seinen Funktionen

- Erst nach allen detaillierten Fachplanungen sind die tatsächlichen

Kosten (meist höher als erwartet) bekannt

- Die Baugenehmig am Ende der LP 4 ist überholt, im BIM-Zeitalter

muss die Genehmig am Ende der LP 5 liegen

- Für GU war dies teilweise im Vor-BIM-Zeitalter schon wegen der

Kostensicherheit Standard



Seite 23

Verantwortung und Haftung

- Leitsatz: Wer einpflegt, der trägt Verantwortung und haftet dafür!

- Der Planer kann zwar etwas einpflegen, aber er kann nie für den Brandschutz verantwortlich und haftbar sein, da er hierzu nicht qualifiziert ist

- Brandschutz muss so früh wie möglich eingepflegt werden

- Tragwerksplaner und alle Fachplaner brauchen die Anforderungen an den Brandschutz als Grundlage für ihre Planungen

- Je später der Brandschutz eingepflegt wird, umso aufwendiger und teurer werden Umplanungen und Planungs- / Bauzeitverlängerung

- Brandschutz wird nicht im digitalen Gebäudemodell konstruiert, sondern nur implementiert

- Hierzu ist die Anschaffung einer CAD-Software übertrieben

- Von den Softwareherstellern gibt es noch keine adäquate Software

4. Implementieren des Brandschutzes in BIM


Seite 24

Möglichkeiten der Implementierung

Möglichkeit 1:

- Der Brandschutzsachverständige kauft eine teure CAD-Software, die er sonst nicht benötigt, um die Anforderungen wie der Planer direkt bei jedem einzelnen Bauteil in die Datenbank einzupflegen

- Diese Möglichkeit ist umständlich und fehleranfällig, wenn keine umfängliche graphische Kontrolle der Vollständigkeit möglich ist

Möglichkeit 2:

- Die Eintragung der Anforderungen erfolgt durch Hilfslinien in den raumabschließenden Bauteilen im digitalen Gebäudemodel mit Eintragen der Brandschutzanforderungen

- Die Brandschutzanforderungen bei Einzelbauteilen und Türen werden direkt bei diesen eingetragen

- Diese werden dann vom Planer in die Datenbanken eingetragen

- Eine Kontrolle ist damit nicht oder nur aufwendig möglich



Seite 25

Möglichkeiten der Implementierung

Möglichkeit 3:

- Softwarehersteller entwickeln ein einfaches Zusatzpaket für eine Low Coast oder Freeware CAD-Software, mit der Anforderungen per Anklicken des Bauteils einfach ausgewählt und zugeordnet werden können

- Beim Anklicken muss das komplette Bauteil hervorgehoben werden und nach der Zuordnung der Anforderung in der Farbe der Brandschutzqualität angezeigt bleiben

- Beim Abarbeiten aller erforderlichen Bauteile ist eine optische Kontrolle der Vollständigkeit sofort möglich

- Unabhängig davon müssen Mängel oder fehlende Bauteile durch eine lokale graphische Umrandung mit Kommentarfeld dargestellt werden können



Seite 26

Besonderheiten der Implementierung

Durchlaufende Wand mit verschiedenen Funktionen. Verschiedene

Anforderungen => Automatisierung der Implementierung?

Brandwand bei verschiedenen Gebäudeklassen und Sonderbauten

Funktion: Konsequenzen:

- Brandwand

- Außenwand - Ausführung?

- Innenwand - Brandüberschlag h/v?

- Treppenraumwand - Untergeschoss?

- Flurwand - Fenster / Türen / Reviöffn.

- Schachtwand - Brandschutzklappen

- Wohnungstrennwand - Abschottungen



Seite 27


Notwendiger Treppenraum: Mit zusätzlichen Anforderungen und Einrichtungen => Wie werden diese Anforderungen eingepflegt?

- Treppenraumwände entsprechend Gebäudeklasse / Sonderbau:Anforderung innen, außen, Kellergeschoss, oberer Abschluss,Treppenraumerweiterung, Bekleidungen, Putze, Dämmstoffe, Unterdecken, Einbauten, Boden- und Treppenbeläge, …

- Treppe: Material, Abmessungen, Breiten, Abstände, Geländer, ...

- Öffnungsverschlüsse: Türen, Klappen, Revisionsöffnungen, …

- Beleuchtung: Normal, Sicherheitsbeleuchtung, Funktionserhalt, …

- Leitungsanlagen: Abtrennungen, Funktionserhalt, …

- Entlüftung / Entrauchung: natürlich, mechanisch, Überdruck, automatische / manuelle Auslösung, …

- …



Seite 28




Bauteildurchführungen:

- Leitungsführung vor/nach Schott

- Lage der Leitungen / Trassen

- Befestigung der Trassen

- Art der Abschottung

- Weiterführende Dämmungen

- Schottbelegung

- Nachrüstbarkeit

- …

- …

Seite 29

Software für die BIM Methode

- Allplan von Nemetschek SE: Planen, bauen, nutzen, …

- ArchiCAD von Nemetschek SE: Planen, Massenermittlung, …

- Vectorworks von Nemetschek SE: Design, planen, Massen, …

- Revit von Autodesk: Planen, konstruieren, verwalten, …

- Tekla Structures von Trimble: Planen, fertigen, ausführen, …

- SPIRIT von SOFTTECH GmbH: Planen, konstruieren, Kosten, …

- TRICAD MS von VenturisIT: Planen, Gebäudetechnik, Anlagen, …

- …

- …

5. Werkzeuge und Hilfsmittel


Seite 30

Verteilung der BIM Lösungen in Europa



Seite 31



Seite 32

Industry Foundation Classes Format (IFC) Datei / Schnittstelle

- Definiert wird das IFC Format von buildingSMART

- Offener Standard / Standardaustauschformat für Gebäudedaten

- Gebäudemodelldaten, Einrichtungen, Elemente mit Attributen, Materialien und Formen

- Gesamte logische Struktur des Gebäudes

- ..

- ..

- ..

- ..



Seite 33

Prüfen von ifc Dateien / Schnittstellen

Aufgaben:

- Einzelne Bauteile anzeigen (mit Filter)

- Schnitte dynamisch anzeigen

- Kollisionsprüfung

- fehlende Komponenten oder falsche Massen

- Mängel- / Korrekturbericht ausgeben

- IFC-Attribute in Englisch / Kommentare in Deutsch möglich

Software:

- Solibri Checker

- Solibri Model Viewer

- Solibri IFC Optimizer

- Nemetschek IfcViewer

- Tecla BIMsight

- TNO Building Research Ifc Engine Viewer



Seite 34

TEKLA BIMsight



Seite 35

Solibri Model Checker



Vorteile

- Hohe Kostensicherheit

- Gesicherte Bauzeiten

- Ressourcenschonend

- Ganzheitliche Planung, Ausführung und Nutzung von Gebäuden

- Modelgrundlage für Brandschutzsimulation

- Modelgrundlage für Evakuierungssimulation

- Prüfung durch die Genehmigungsbehörde / Bauaufsicht ???

Nachteile

- Softwarehersteller müssen praktikable Lösungen liefern

- Einarbeitungszeit erforderlich

- Sofort einsteigen, nicht erst, wenn es alle machen

- …

Seite 36

6. Fazit und Ausblick


Documents

Brandschutz und BIM · Brandschutz und BIM • Wer wann wo was wie machen muss! • Wie wird der Brandschutz in BIM integriert? • Welcher Aufwand ist hierzu erforderlich?