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Serie Arbeiten mit DDS-CAD (Teil 5)

CAD-Planung: Kollisionsprüfung

Zu Teil 4: Verlegesysteme, Durchbrüche, Öffnungen

Der bekannte Satz »Was nicht passt, wird passend gemacht!« klingt ohne Praxisbezug zunächst lustig. Er kann während der Ausführung eines Bauprojektes aber richtig ins Geld gehen. Klar ist: Bei nachhaltigen Baumängeln und teuren Änderungen hört der Spaß auf. Eine der wichtigsten Funktionen in DDS-CAD ist daher die Kollisionsprüfung. Diese kann sowohl das Elektrofachmodell auf Kollisionen prüfen als auch Zusammenstöße mit Bauteilen aus anderen TGA-Gewerken oder dem Gebäude ermitteln. Voraussetzung ist eine intelligente 3D-Planung. Intelligent bedeutet, dass das Modell alle Rauminformationen, Bauteilabmessungen und technischen Spezifikationen enthält. Nur wenn die CAD-Software die Größe und genaue Position der Bau- bzw. Gebäudeteile kennt, kann sie Kollisionen effektiv erkennen.

Dynamische Kollisionsprüfung

Bild16: Bei der Planung von Verlegesystemen werden Kollisionen aktiv schon während des Zeichenvorgangs angezeigt und alternative Verlegewege angeboten
Bild16: Bei der Planung von Verlegesystemen werden Kollisionen aktiv schon während des Zeichenvorgangs angezeigt und alternative Verlegewege angeboten
In Teil 1 dieser Reihe wurde erörtert, dass die gängige Praxis bislang 2D-Pläne sind. DDS-CAD-Anwender wissen aber: Jedes Bauteil, dass sie in DDS-CAD einzeichnen, ist nicht nur »platt« gezeichnet. Alle Objekte der Elektrotechnik werden als 2D-Symbole im digitalen Plan abgesetzt. Per Mausklick kann allerdings jederzeit eine 3D-Ansicht erstellt werden. Denn jedes Bauteil ist mit den oben genannten »intelligenten» Informationen versehen. Somit entsteht ein digitales Abbild der realen Gegebenheiten. Dies erlaubt DDS-CAD, während der Planung zu prüfen, ob beispielsweise Verlegesysteme miteinander kollidieren oder vorgegebene Abstände eingehalten werden. Diese Prüfung ist gegen Objekte der technischen Gebäudeausrüstung möglich (Elektro, Heizung, Lüftung, Sanitär etc.).

In DDS-CAD läuft die Kollisionsprüfung automatisch, wenn zu Beginn der Planung der sogenannte »Objektfang« eingestellt wird. Damit ist die dynamische Kollisionsprüfung während des Zeichenvorgangs aktiv. Stößt z. B. eine Kabeltrasse mit einer anderen zusammen, erscheint ein Hinweis und DDS-CAD bietet Möglichkeiten zum Umfahren des Hindernisses an (Bild 16). So ist schnell sichergestellt, dass das Modell der Elektroinstallationen kollisionsfrei ist.

Sitzt, wackelt und hat Luft

Bild 17: Im Konfigurationsdialog können Prüfkriterien sowie auch Abstände vorgegeben werden, die zwischen bestimmten Objekten eingehalten werden müssen
Bild 17: Im Konfigurationsdialog können Prüfkriterien sowie auch Abstände vorgegeben werden, die zwischen bestimmten Objekten eingehalten werden müssen
Für die Ausführungsplanung ist es entscheidend, dass die geplanten Trassen und Kanäle auch tatsächlich durch die vorab eingezeichneten Öffnungen führen. Daher heißt es auch hier: Voraussicht ist besser als Nachsicht! Wurde – wie in Teil 1 empfohlen – aus dem 2D-Gebäudemodell ein 3D-Modell erstellt, ist das problemlos umsetzbar. Sind die Leitungen verlegt und die Öffnungen geplant, kann im Nachgang die im Werkzeugkasten angebotene Funktion »Kollisionsprüfung« aktiviert werden.

Über den erscheinenden Dialog wird ausgewählt, welche Komponenten der Elektrotechnik gegen das Gebäude geprüft werden (Bild 17). Die virtuelle »Baustelle« verhält sich dabei ebenso wie in der Realität. Sollten Änderungen notwendig sein, sind diese am Bildschirm erheblich schneller und kostengünstiger durchgeführt als später in der Bauphase.

Gewerkeübergreifende Prüfung

Bild 18: Werden über den Import- und Modellmanager IFC-Dateien in DDS-CAD importiert, können hier Importeinstellungen wie Etagenhöhen vorgenommen werden
Bild 18: Werden über den Import- und Modellmanager IFC-Dateien in DDS-CAD importiert, können hier Importeinstellungen wie Etagenhöhen vorgenommen werden
Die gewerkeübergreifende Abstimmung mit anderen Baubeteiligten ist oft zeitaufwändig. Dazu kommt ein hohes Fehlerpotenzial beim Abgleich der verschiedenen Pläne. Das Resultat: kostspielige Änderungen. Die Politik drängt daher im Hochbau verstärkt auf die Planungsmethode »BIM« (Building Information Modeling).

BIM sieht für alle Gewerke eines Bauprojektes eine durchgängige digitale Planung und Dokumentation vor, die alle physikalischen und funktionalen Eigenschaften der geplanten Objekte aufzeigt. In Teil 2 hatten wir daher über die Arbeit mit Dateien im IFC-Format berichtet. IFC-Dateien ermöglichen einen lückenlosen Informationsaustausch zwischen allen Gewerken – unabhängig von der Software in der sie erstellt wurden.

Ziel ist es, die verschiedenen digitalen Fachmodelle (TGA, Architektur, Statik etc.) präventiv vor Baubeginn auf mögliche Fehler zu prüfen und auszubessern. Elektrofachmodelle, die mit DDS-CAD geplant wurden, können einfach im IFC-Format ausgegeben werden. Umgekehrt können IFC-Modelle von Projektpartnern (z. B. Architektur, SHKL) in DDS-CAD importiert werden. So kann man von der systemeigenen, gewerkeübergreifenden Kollisionsprüfung in DDS-CAD profitieren.
Bild 19: Sind die IFC-Dateien der verschiedenen Gewerke importiert, kann man sich eine 3D-Ansicht des kompletten, aktuellen Planungsstandes anzeigen lassen
Bild 19: Sind die IFC-Dateien der verschiedenen Gewerke importiert, kann man sich eine 3D-Ansicht des kompletten, aktuellen Planungsstandes anzeigen lassen
Die Verwaltung der externen IFC-Modelle erfolgt in DDS-CAD über den »Import und Modellmanager« (Bild 18). Mit diesem Tool kann eine IFC-Datei, z. B. das Gebäudemodell, als sogenannte Koordinationsdatei eingelesen werden. Mit ihr steht direkt ein dreidimensionales Gebäudemodell inklusive aller physischen und technischen Bauwerksinformationen zur Verfügung. Sie dient als Grundlage für die Modelle der technischen Gebäudeausrüstung.

Im zweiten Schritt wird das IFC-Modell des SHKL-Planers importiert. Das Ergebnis ist die realgetreue Visualisierung des Gebäudes inklusive entsprechender gewerkeübergreifende Installationsplanung (Bild 19). Das Elektromodell kann nun über die Funktion »Kollisionsprüfung« nach bestimmten Kriterien gegen die anderen Gewerke geprüft werden. Die Kriterien werden wieder über die Konfigurationsmöglichkeiten eingestellt.
Bild 20: Über die übersichtliche Meldeliste kann man per Klick in die einzelnen Kollisionen hineinzoomen. Hier sitzt ein Gefahrenmelder fälschlicherweise auf einem Luftauslass
Bild 20: Über die übersichtliche Meldeliste kann man per Klick in die einzelnen Kollisionen hineinzoomen. Hier sitzt ein Gefahrenmelder fälschlicherweise auf einem Luftauslass
Wurden die vorab bestimmten Baukomponenten auf Zusammenstöße geprüft, werden die gefundenen Ergebnisse in einer Meldeliste übersichtlich angezeigt. Die Meldeliste erlaubt es, einen Eintrag direkt zu markieren. Ist eine Meldung ausgewählt, öffnet ein Rechtsklick eine Selektion. Hier liefert die angebotene Zoomfunktion per Knopfdruck eine Detailansicht der Kollision: Man gelangt unmittelbar an die betroffene Stelle im Modell. Ein Wechsel in die 3D-Ansicht visualisiert die Situation noch einmal deutlich (Bild 20). So kann der Bereich eingehend geprüft und korrigiert werden.

Um den gefundenen Fehler an die anderen Projektbeteiligten zu kommunizieren, kann ein sogenannter BCF-Eintrag (BIM Collaboration Format) erstellt werden. Dieser Eintrag stellt die Situation in der 3D-Ansicht dar und enthält zugleich die eindeutige ID des kollisionsverursachenden Objektes. Diese Einträge können von jedem Open-BIM-fähigen Programm eingelesen und verarbeitet werden. Mit diesem Eintrag ist es ebenfalls möglich, im Koordinationsmodell direkt an die richtige Position zu zoomen.

Teil 6
Über den Autor
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Dieter Funke

Technischer Berater, Data Design System GmbH, Ascheberg

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