Grundlagen der modellbasierten Mengenermittlung

Nutzen bringt die modellbasierte Mengenermittlung nur, wenn sie imstande ist die derzeitige Methode abzubilden bzw. längerfristig zu ersetzen. Dazu müssen die Ausmassregelungen des eBKP-H mit den durch das IFC-Schema gegebenen Mengen abgeglichen und auf einen Nenner gebracht werden.

Die Aussmassregelungen des eBKP-H weichen heute teilweise von den BaseQuantities nach IFC4 Add2 ab. Eine Revision des eBKP-H inkl. eBKP-H-Gate ist ab 2018 geplant.

Jedoch soll die modellbasierte Mengenermittlung eine kontinuierliche Ermittlung der Mengen sowie eine Visualisierung der Mengen im Modellkontext ermöglichen, um die Mengenkomplexität sichtbar zu machen. Darüber hinaus ist eine höhere Nachvollziehbarkeit der Mengen und Projektabwicklung möglich.

Mengenermittlung (phasenabhängig):
Die Genauigkeit der Mengen sowie die Weiterverwendung der ermittelten Mengen ist phasenabhängig. So können diese beispielsweise Grundlage für die Kostenplanung oder die Ausschreibung sein.

Das IFC-Format bildet ein sprachlich-, gewerke- und softwareunabhängiges Datenschema, welches über die gesamte Lebensdauer eines Gebäudes genutzt werden kann. Um eine effiziente modellbasierte Mengenermittlung durchführen zu können, müssen die Bauteile der zu ermittelnden Mengen zuvor klassifiziert, d.h. Bauteile gleicher Art zusammengefasst oder gruppiert werden. Die Klassifizierung könnte beispielsweise nach eBKP-H erfolgen, es sind aber auch andere Klassifizierungen möglich.

Die Grundlage ist die Bauteil-Terminologie der IFC Spezifikation durch buildingSMART. Sie ist ein offener internationaler Standard, der den unabhängigen Datenaustausch zwischen verschiedenen Softwareprodukten ermöglichen soll. Jedes Bauteil wird im IFC-Schema als Entität dargestellt und jedem Bauteil wird eine eindeutige Identifikationsnummer, die GUID, zugewiesen. So wird beispielsweise eine Geschossdecke als Entität ifcSlab mit dem Attribut PredefinedType = FLOOR dargestellt. Das Attribut PredefinedType beschreibt dabei einen Typen des Bauteils der Entität ifcSlab. Für den Inhalt eines PredefinedType finden sich im IFC Datenmodell sogenannte Aufzählungen (Enumerations) mit standardisierten Begriffen z.B. ifcSlabTypeEnum: FLOOR; ROOF; LANDING; BASESLAB; …

Jede Entität des IFC-Schemas (hier am Beispiel der Version IFC 4), somit jedes zugewiesene Bauteil, hat, neben vielen weiteren verfügbaren Attributen, ein hinterlegtes Set an exakt definierten Mengeneigenschaften, die QuantitySets. Die Entität IfcSlab besitzt beispielsweise das QuantitySet Qto_SlabBaseQuantities. In diesem sind verschiedenen Mengen inkl. ihrer Definitionen enthalten, wie Länge, Höhe, Breite, aber auch Flächenangaben und Volumina. In der älteren Version IFC 2x3 gab es nur ein Entitäten-übergreifendes QuantitySet, das nicht exakt auf die Eigenheiten des Bauteils zugeschnitten ist.

Beispiel der verfügbaren Mengen des QuantitySets Qto_SlabBaseQuantities >> siehe Anhänge

Link IFC 4-Spezifikation Qto_SlabBaseQuantities:
http://www.buildingsmart-tech.org/ifc/IFC4/Add2/html/link/qto_slabbasequantities.htm

Die Bauteil-Terminologie der Version IFC 4 kann unter folgendem Link eingesehen werden:
http://www.buildingsmart-tech.org/ifc/IFC4/Add2/html/link/chapter-6.htm

Um die gewünschten Mengen ermitteln und weiterverwenden zu können, müssen diese aus dem Modell exportiert werden. Das Autoren Werkzeug ist dafür verantwortlich welche Werte in die entsprechenden angehängten QuantitySets geschrieben werden. Diese Zuweisung (Mapping) ist von unterschiedlicher Qualität, kann aber bei einigen Autoren Werkzeugen angepasst werden. Erst mit einem "sauber" exportierten IFC Datenmodell kann eine konsolidierte Mengenermittlung stattfinden. Die Exporte sind daher zwingend zu verifizieren und der Vorgang allenfalls mit dem Software Lieferanten zu klären.
Nachdem der Export stattgefunden hat und die Qualität des Modells überprüft wurde kann die Klassifizierung vorgenommen werden. Für diesen Vorgang ist eine Model Checker Software empfehlenswert, es können aber auch andere Werkzeuge genutzt werden (z.B. branchenspezifische BauAdmin Software). Zunächst müssen die Bauteile einem Klassifizierungsschema zugeordnet werden, hier am Beispiel des eBKP-H. Die Zuordnung soll mithilfe von Regelsätzen und nur in Ausnahmen mithilfe von manuell angefügten Kürzeln erfolgen.
Statt einer Wand im Autorenwerkzeug von Hand den Wert "C 2.1" für eine tragende Aussenwand in ein Attribut zu schreiben, sollte dieser Wert automatisiert angefügt werden, wenn das Bauteil z.B. folgende Kriterien erfüllt:
Tragend = JA (Pset_WallCommon.LoadBearing = TRUE)
Aussenliegend = JA (Pset_WallCommon.IsExternal = TRUE)
Link IFC 4-Spezifikation Pset_WallCommon:
http://www.buildingsmart-tech.org/ifc/IFC4/Add2/html/link/pset_wallcommon.htm

Diese Regeln sollen möglichst nur mithilfe der Merkmale des IFC Datenmodells aufgestellt werden, sodass die Klassifizierung auf beliebige Modelle angewendet werden kann. Sind alle Bauteile klassifiziert, so können deren Mengen (BaseQuantities) ebenfalls diesem Schema folgend ausgegeben werden (z.B. im Excel Format).

Um die gewünschten Mengen ermitteln und weiterverwenden zu können, müssen diese aus dem Modell exportiert werden. Das Autoren Werkzeug ist dafür verantwortlich welche Werte in die entsprechenden angehängten QuantitySets geschrieben werden. Diese Zuweisung (Mapping) ist von unterschiedlicher Qualität, kann aber bei einigen Autoren Werkzeugen angepasst werden. Erst mit einem "sauber" exportierten IFC Datenmodell kann eine konsolidierte Mengenermittlung stattfinden. Die Exporte sind daher zwingend zu verifizieren und der Vorgang allenfalls mit dem Software Lieferanten zu klären.
Nachdem der Export stattgefunden hat und die Qualität des Modells überprüft wurde kann die Klassifizierung vorgenommen werden. Für diesen Vorgang ist eine Model Checker Software empfehlenswert, es können aber auch andere Werkzeuge genutzt werden (z.B. branchenspezifische BauAdmin Software). Zunächst müssen die Bauteile einem Klassifizierungsschema zugeordnet werden, hier am Beispiel des eBKP-H. Die Zuordnung soll mithilfe von Regelsätzen und nur in Ausnahmen mithilfe von manuell angefügten Kürzeln erfolgen.

Klassifizierung am Beispiel der Entität ifcSlab >> Siehe Anhänge

Die modellbasierte Mengenermittlung soll eine kompatible, verlässliche und einheitliche Mengenermittlung auf der Grundlage eines 3D-Modells im IFC-Format ermöglichen. Die Mengen sollen in jeder Leistungsphase ermittelt werden können. Die Bearbeitungszeit soll optimiert sowie mögliche Fehlerquellen reduziert werden. Die Mengenermittlung basiert im Rahmen des IFC Datenmodells auf den durch buildingSMART standardisierten Ausmassregelungen der BaseQuantities. Das Vorgehen wird hier am Beispiel der Beschreibung der Bauteile anhand des eBKP-H erläutert.

Die modellbasierte Mengenermittlung hängt von den modellierten Objekten ab. Die Möglichkeiten und die Genauigkeiten von Mengenauszügen aus dem 3D-Modell stehen somit in Zusammenhang mit dem phasengerechten modellieren.

Die Grundlage der modellbasierten Mengenermittlung bildet der internationale Standard des IFC-Datenmodells nach buildingSMART International.