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architektur FACHMAGAZIN 128 edv Bau-CAD: Neue Funktionen und Trends Neue Funktionen für BIM, die CAD/AVA-Verknüpfung, Konstruktion, Präsentation, Projektkooperation oder der Bestandsdaten-Import erweitern die Möglichkeiten bauspezifischer CAD-Software. Text: Marian Behaneck CAD-Programme sind multifunktional und wahlweise als 2D-Zeichenbrett, 3D-Konstruktions-, Modellier-, Visualisierungs-, Präsentations-, Mengen- oder Kostenermittlungswerkzeug in Gebrauch. Mit der BIM-Planungsmethode wird die Funktionspalette noch umfangreicher: Neue BIM-Konstruktionswerkzeuge, CAD/AVA- Schnittstellen, die webbasierte Projektkooperation und Präsentation oder der Laserscan-Datenimport erweitern die Möglichkeiten, beschleunigen und vereinfachen die BIM-Projektplanung. Neue Funktionen für BIM Für BIM-Standardbauteile wie Wände, Stützen, Decken, Fenster oder Türen bietet BIM-fähiges CAD spezielle Funktionen. Etwas spärlicher ist die Funktionsauswahl bei komplexeren Bauteilen. Gibt es dafür keine entsprechende BIM-Funktion und keine Möglichkeit, BIM-Bauteile individuell zu modifizieren, behelfen sich Anwender häufig mit 3D-Standardelementen. Das führt dazu, dass diese weder bei Massen/ Mengen- oder Kostenauswertungen berücksichtigt noch per IFC-Schnittstelle korrekt exportiert werden. Auch eine nicht regelkonforme Bearbeitung eines BIM-Bauteils kann zu Fehlern führen – etwa, wenn mit nicht dafür vorgesehenen Werkzeugen in eine Geschossdecke eine Öffnung oder ein Gefälle eingefügt wird. Deshalb ist eine möglichst umfangreiche BIM-Bauteilauswahl ebenso wichtig, wie die Möglichkeit zur individuellen, regelkonformen Modifikation von BIM-Bauteilen. Neben mehrschichtigen Wänden stellen beispielsweise auch Treppen besondere Anforderungen. Deshalb wurden einige CAD-Programme wie Allplan oder Archi- CAD mit neuen Treppenfunktionen erweitert: Definiert der Anwender Grundparameter wie Steigung, Treppenlauf und das Zu den CAD-Trends gehört auch die Augmented Reality, mit der CAD-Entwürfe in der realen Umgebung präsentiert werden können. © Computerworks gewünschte Design, erzeugt das Programm automatisch nach Möglichkeit eine normenkonforme Treppenvariante. Kann sie aufgrund der Vorgaben nicht regelkonform generiert werden, weist das Programm darauf hin. Erfüllt der Entwurf nicht alle Vorgaben, werden andere sinnvolle Lösungen vorgeschlagen. Auch individuelle Anpassungen wie das Verziehen von Treppenläufen sind teilweise möglich, ebenso wie eine freie Ausbildung von Antritts- und Austrittsstufen oder Zwischenpodesten. Mit dem integrierten Geländerwerkzeug lassen sich nach der Auswahl von Materialien, Rohrquerschnitten und Systemdetails passende Treppengeländer gestalten und individuell modifizieren. Sowohl Geländer als auch Treppen passen sich bei Änderungen, etwa der Geschosshöhe, automatisch an. „Generative Design“ für mehr Kreativität Unter dem Begriff „Generative Design“ versteht man einen Gestaltungsprozess, bei dem das Ergebnis durch einen vom Anwender modifizierbaren Programmalgorithmus generiert wird. Dabei lassen sich frei geformte oder amorphe Baukörper generieren, die mit herkömmlichen CAD-Werkzeugen – der Verschneidung geometrischer Grundkörper oder über ein Netz von Dreiecken – nicht oder nur sehr umständlich realisierbar wären. Die dahinter stehenden mathematischen Modelle sind komplex, die Programmbedienung ist einfach: Die Gestalt und Form wird durch die grafische Eingabe und Modifikation von Parametern definiert, was als Visual Scripting bezeichnet wird. Mithilfe von Skriptsprachen wie Dynamo, RhinoScript oder Python können Anwender auch ohne Programmierkenntnisse selbst komplexe Gestaltungsideen verwirklichen. Dazu werden bestimmte Skriptelemente in der gewünschten Reihenfolge platziert. Ein Element erfordert bestimmte Eingabewerte, verarbeitet diese oder löst bestimmte Aktionen aus und liefert Ausgabewerte. Die so erzeugten Werte oder Objekte kön-

www.architektur-online.com 129 edv nen wiederum Eingangswerte für weitere Elemente sein. Durch die Kombination von Skriptelementen können unterschiedliche Aufgabenstellungen gelöst werden, ohne dafür einen Programmcode schreiben zu müssen. Die visuelle Programmierung wird in Planungsbüros deshalb häufig auch für die Automatisierung, Optimierung und Beschleunigung repetitiver Aufgaben eingesetzt. Inzwischen verfügen auch BIM-fähige CAD-Programme wie ArchiCAD, Revit oder Vectorworks über integrierte Skriptsprachen, mit denen Anwender frei geformte Baukörper gestalten können. Allerdings lassen sich die dabei generierten Objekte nicht immer, wie bei BIM-Objekten üblich, analysieren oder auswerten. BIM macht AVA komfortabler Kaum ein AVA-Anbieter offeriert sein Programm mehr ohne BIM-, respektive IFC-Schnittstelle. Schließlich verspricht die modellorientierte Mengenübergabe Vorteile bei der Ausschreibung und Kostenschätzung, auch in der frühen Projektphase. Mit speziellen Modulen lassen sich komplette 3D-Gebäudemodelle importieren, grafisch darstellen, Massen und Mengen automatisiert generieren. Das rationalisiert die LV-Erstellung und liefert verlässlichere Kostenvorhersagen. Da das 3D-Modell im Projektverlauf häufig geändert wird, müssen die Daten schnell und transparent aktualisiert werden können. Dazu muss die veränderte IFC-Datei erneut eingelesen, auf Veränderungen überprüft und mit den Ausschreibungsdaten nachvollziehbar abgeglichen werden. Dass die CAD-AVA-Verknüpfung funktionieren kann, hat kürzlich eine Graphisoft-Feldstudie nachgewiesen. Dabei wurde ein ArchiCAD-Modell manuell und automatisch ausgewertet. Anschließend wurde das Modell meist per IFC-Schnittstelle in die jeweiligen AVA-Programme übertragen, dort ausgewertet und verglichen. Danach waren im Vergleich zur händischen Referenzberechnung die Ergebnisse mit Abweichungen zwischen +- 0,05 und +- 0,85 Prozent praktisch identisch (www.graphisoft. de/open-bim/open-bim-funktioniert). Einen alternativen Ansatz bei der CAD-AVA-Verknüpfung verfolgt Dr. Schiller & Partner mit DBD-BIM. Qualitäten und Kosten werden hier bereits während der BIM-Planung im CAD-Programm definiert. Die dafür nötigen Baudaten wie Bauleistungen, Preise, Normen und Richtlinien stehen mit DBD-BIM über eine integrierte Software direkt im CAD-Programm passend zum bearbeiteten Bauteil zur Verfügung. Das ermöglicht die Erstellung normenkonformer Kosten- und Angebotskalkulationen direkt aus dem jeweiligen Planungsprogramm heraus. Für eine automatische Baukostenermittlung muss das BIM-Bauteil lediglich ausgewählt und im Auswahldialog von DBD-BIM beschrieben werden. Weiterarbeiten lassen sich die Daten per AVA- oder ERP-Software, GAEB-, IFC- oder XLS-Schnittstelle. Unterstützt wird DBD- BIM aktuell von Revit und ArchiCAD. BIM-Projekte gemeinsam planen BIM-Projekte setzen einen intensiven Austausch von Informationen und Daten voraus. Deshalb offerieren CAD-Anbieter, ergänzend zu ihrer BIM-Planungssoftware, zunehmend auch cloudbasierte BIM-Projektplattformen für die Zusammenarbeit von BIM-Projektteams, die mit der gleichen Software arbeiten, sich aber an unterschiedlichen