BIM-konforme 3D-Bestandsdatenerfassung und Modellierung · seit Mai 2015 Ergänzung durch die...
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01.07.2016
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BIM-konforme 3D-Bestandsdatenerfassung und Modellierung
Praxisbericht einer Vermessungsstelle
Martin Pilhatsch Öffentlich bestellter VermessungsingenieurBeratender Ingenieur
PILHATSCH INGENIEURERüngsdorfersr. 653173 Bonn
www.pilhatsch-geo.de
BIM in der Politik
BIM in der Politik
„Modernes Bauen heißt: erst digital, dann real bauen. Das muss der Standard werden, um Kosten zu senken und Fehler zu vermeiden“
(A. Dobrindt (BMVI) 20.01.2015)
„Wir werden Planen und Bauen mit BIM für unsere Infrastrukturprojekte ab 2020 verbindlich machen.“
(A. Dobrindt (BMVI) 15.12.2015)
„Ein Building Information Model beinhaltet alle für die Planung, den Bau und den Betrieb eines Gebäudes
relevanten Informationen. Die dreidimensionale Gebäudegeometrie zählt dabei zu den wichtigsten Informationen, ohne viele der BIM-Anwendungen nicht möglich wären.“
(A. Borrmann/Volker Berhahn aus Building Information Modeling, VDI-Buch 2015)
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Was erwartet Sie…
Übersicht – BIM-konforme Bestandsdatenerfassung
1. Firmenprofil Pilhatsch
2. Planen und Bauen im 21. Jahrhundert
3. BIM Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
a) Bauwerksmodell
b) Spezialanwendungen
c) Umgebungsmodell
d) Lageplan
4. Zusammenfassung
Kompetenzen
Hoheitlich
• Amtlicher Lageplan
• Teilungs-/Grenzvermessung
• Gebäudeeinmessung
• Pre-Development
• Bodenordnung
• Bauleitplanung
Ingenieurwesen
• Ingenieurvermessung(auch Großprojekte)
• Bauvermessung(Grob- / Feinabsteckung)
• Geodätische Beweissicherung
• Industrievermessung
• Gebäudebestandsaufnahme
Firmenprofil Pilhatsch
Spezialgebiete
• 3D-Laserscanning (TLS)
• Oktokopter
• Photogrammetrie
• Visualisierung & Modellierung
• Online Monitoring (24h/7)
• BIM
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über 12 Jahre Erfahrung in der Laserscan-Technik
seit Anfang 2011 Leica-Geosystems HDS7000
(Entfernungsbereich 1-180m) im täglichen Einsatz
seit Mai 2015 Ergänzung durch die Scanstation P40, Leica-Geosystems
(Reichweite bis 270m)
Okotokopterbefliegung seit 2010 im Einsatz
2003 2010 2011 2015
Erfahrung (Schwerpunkt 3D-Erfassung)
Firmenprofil Pilhatsch
Was erwartet Sie…
1. Firmenprofil Pilhatsch
2. Planen und Bauen im 21. Jahrhundert
3. BIM Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
a) Bauwerksmodell
b) Spezialanwendungen
c) Umgebungsmodell
d) Lageplan
4. Zusammenfassung
Übersicht – BIM-konforme Bestandsdatenerfassung
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2. Planen und Bauen im 21. Jahrhundert
Aufgabenfelder
Denkmalschutz
BaulückenerschließungRevitalisierung und Umnutzung
Brachflächenentwicklung
2. Planen und Bauen im 21. Jahrhundert
Aufgabenfelder
Little BIMBig BIM
Die Umsetzung der einzelnen Aufgabenfelder kann im Rahmen einer BIM-Bearbeitung erfolgen. (Einschränkung: Denkmalschutz)
Durchgängige, interdisziplinäre BIM –Anwendung während des gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes
Volle Ausnutzung des BIM-Potenzials.(definierte Prozesse, Standard-schnittstellen IFC, model server etc.)
Einsatz der BIM-Methode innerhalb des eigenen Unternehmens als Insellösung.
Datenaustausch über proprietäre Schnittstellen, Vorteile von BIM wirken sich nur auf wenige Gewerke aus.
Unsere Erfahrung: Momentan mehr Little BIM als Big BIM
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Was erwartet Sie…
1. Firmenprofil Pilhatsch
2. Planen und Bauen im 21. Jahrhundert
3. BIM Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
a) Bauwerksmodell
b) Spezialanwendungen
c) Umgebungsmodell
d) Lageplan
4. Zusammenfassung
Übersicht – BIM-konforme Bestandsdatenerfassung
im Zuge der BIM-Entwicklung in Deutschland steigt die allgemeine Nachfrage nach 3D-Produkten
große Architekturbüros haben bereits Ihre Systeme auf eine vollständige 3D-Bearbeitung umgestellt
zunehmende Nachfrage der Architekten nach 3D-Modelle, insbesondere im Format der BIM –Software Produkte wie z.B. Autodesk Revit, Nemetschek Allplan, Graphisoft ArchiCad, bzw. der IFC- Schnittstelle (Industry Foundation Classes)
Anwendungen im Bestand: BIM-fähige 3D-Bauwerks-Modelle Ausführungskontrolle im BIM Prozess BIM-fähige Umgebungsmodelle BIM-fähige Lagepläne
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Was sind die Anwendungsfälle für ein Vermessungsbüro ?
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Honorare ?
Auszüge aus einem Vertrag für klassische Vermessungsleistungen
Präambel: Das Projekt wird unter Anwendung von Building Information Modeling (BIM) erstellt. …
„Der AN ist verpflichtet, eng mit den weiteren an der Planung und Ausführung desProjekts Beteiligten (einschließlich des BIM-Managers) zu kooperieren und seineLeistungen entsprechend anzupassen. Diese Leistungen sind mit der Vergütunggemäߧ x abgegolten.“
-> aufwandsangemessene Vergütung der durch die BIM-Prozesse entstehenden Mehraufwand einfordern!
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Was erwartet Sie…
1. Firmenprofil Pilhatsch
2. Planen und Bauen im 21. Jahrhundert
3. BIM Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
a) Bauwerksmodell
b) Spezialanwendungen
c) Umgebungsmodell
d) Lageplan
4. Zusammenfassung
Übersicht – BIM-konforme Bestandsdatenerfassung
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Bauwerksmodell
Projektvorgabe Vollständiges 3D-Aufmaß
(Innen- und Außenbereich) Messverfahren 3D-
Laserscanning Erstellung eines 3D-
Revitmodells Unterscheidung von
Bauteilfamilien, wie z.B. Fenstertypen, Türen, Oberflächen, etc.
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Bauwerksmodell
TruView Übersicht EGAußendienst mit TLS:
Messzeit 3 Tage (Innen- und Außenbereich)
Ca. 5.000 qm BGF Baujahr 1955 314 Scan-Standpunkte Leica Geosystems P40 Registriergenauigkeit ≤ 1,5 cm
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
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Abgabeprodukt Modelliertes 3D-Revitmodell inkl. 3D-Geländemodell
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Bauwerksmodell
Sicht in das Modell in der Bearbeitungsphase
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Bauwerksmodell
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3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Bauwerksmodell
Modellierung einer Bauteilfamilie, Beispiel Fenster
Inkl. Parametrisierung direkte Modellierung nach der 3D-
Punktwolke Absprache des Detailgrades mit dem
AG
Familieneditor
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Bauwerksmodell
Ableitung von Grundrissen
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Fehlende Unterzüge
Heizkörper
Wände/Decken können flächendeckend gut modelliert werden. Selbst verjüngende Wände oder schräge Decken sind in Revit kein Problem.
Unsere Erfahrung: Abweichungen (flächendeckend) von ca. 2cm-4cm.
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Bauwerksmodell
Bei komplizierteren Geomterien kann es Probleme geben. Hier muss die Wirtschaftlichkeit der Generalisierung gegenübergestellt werden.
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Bauwerksmodell
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Projektvorgabe Vollständiges 3D-Aufmaß (Innen- und
Außenbereich) Messverfahren 3D-Laserscanning Erstellung eines 3D-Revitmodells Erstellung eines Raumbuches Hinzufügen von Bodenbelägen und
Türtypen (nach Absprache mit AG) Gesamt ca. 30.000 qm BGF Gebäude G ca. 12.000 qm BGF (5 Etagen)
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Bauwerksmodell
Lageplanausschnitt (100.000qm) Erstellung amtl. Lageplan als
Plangrundlage Klassisches tachymetrisches Aufmaß Grundlage Landeskoordinatensystem
(ETRS89/WGS84) Bereitstellung eines spannungsfreien
lokalen Koordinatensystem für die Bauaufnahme
Beschriftung der Gitterkreuze mit dem Landeskoordinaten
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Bauwerksmodell
In Kombination mit klassischen Vermessungsleistungen
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Modellierung von Innen- und Außenbereich in Revit
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Bauwerksmodell
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Bauwerksmodell
Innenbereich
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1. Firmenprofil Pilhatsch
2. Planen und Bauen im 21. Jahrhundert
3. BIM Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
a) Bauwerksmodell
b) Spezialanwendungen
c) Umgebungsmodell
d) Lageplan
4. Zusammenfassung
Übersicht – BIM-konforme Bestandsdatenerfassung
Projektvorgabe (Machbarkeitsstudie) Vollständiges 3D-Aufmaß (Außenbereich) Messverfahren 3D-Laserscanning Erstellung eines 3D-Revitmodells der
Fassade (Kosten!) In Absprache mit dem Auftraggeber hat
man sich auf einen Generalisierungs-grad geeinigt, welcher Verzierungen bzw. Ornamentik ausgeschlossen hat
Nassauer Hof, Wiesbaden
Spezialanwendungen
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
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Spezialanwendungen
3D-Fassadenmodellierung in Revit
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Generalisierungsgrad (keine Ornamentik)
Spezialanwendungen
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
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Qualitätsaussage: Abweichungen der Modellierung zur Punktwolke. Die Bereiche mit hohen Abweichungen (gelb und rot) ergeben sich in erster Linie aufgrund der Generalisierung.
Spezialanwendungen
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
3. BIM-konforme Bestandsdatenerfassung – Spezialanwendungen Fassade
Ausführungskontrolle Überprüfung der Lage der
Bohrpfahlwand Überprüfung der Sohlentiefe Aufmaß erfolgte durch 3D-
Laserscanning
Spezialanwendungen
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Ausführungskontrolle: Darstellung von Soll-Ist (Aufmaß-3D-Planungsmodell)
Spezialanwendungen
Ausführungskontrolle und Baufortschrittsdokumentation: Überprüfung der Sohlentiefe, Volumenberechnung Restaushub
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
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2. Planen und Bauen im 21. Jahrhundert
3. BIM Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
a) Bauwerksmodell
b) Spezialanwendungen
c) Umgebungsmodell
d) Lageplan
4. Zusammenfassung
Übersicht – BIM-konforme Bestandsdatenerfassung
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Umgebungsmodell
Projektvorgabe Projektphase: städtebaulicher
Wettbewerb Kombination von DGK5 und
Gebäudemodell-Daten der Landesvermessung (CityGML / LoD2)
Zusätzliche Verfeinerung der Außenkubatur durch 3D-Laserscanning
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Umsetzung: Umwandlung der CityGML-
Daten in das Format dwg Nachbearbeitung der
Außenkubatur insbesondere der Dachformen auf Grundlage von 3D-Laserscandaten
Revitimport Gesamtzeitaufwand 1,5 Tage
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Umgebungsmodell
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2. Planen und Bauen im 21. Jahrhundert
3. BIM Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
a) Bauwerksmodell
b) Spezialanwendungen
c) Umgebungsmodell
d) Lageplan
4. Zusammenfassung
Übersicht – BIM-konforme Bestandsdatenerfassung
Lageplan 1
Projektvorgabe Lageplan im Format Revit als
Planungsgrundlage Geländemodell in Revit
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Ziel ist die Erstellung einer Revit-Datei mit verknüpfter dwg- Datei und digitalen Geländemodell
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ProdukteGebäude- und Geländemodellierung, Retensionsvolumenberechnung, Viewer-Daten
Umsetzung 65.000 m² große Fläche 120 Einzelscans (3 Messtage)
Ergebnis: Georeferenzierte 3D-Punktwolke Bestandsdaten der aktuellen
Bebauung 3D-Geländemodell
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Lageplan 2
3. Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
Lageplan 2
Lageplangrundlage inkl. Umgebungsmodell
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2. Planen und Bauen im 21. Jahrhundert
3. BIM Anwendungsfälle für Vermessungsbüros
a) Bauwerksmodell
b) Spezialanwendungen
c) Umgebungsmodell
d) Lageplan
4. Zusammenfassung
Übersicht – BIM-konforme Bestandsdatenerfassung
4. Zusammenfassung
Herausforderungen
Interdisziplinäre Zusammenarbeit und gewerkeübergreifendeKommunikation
Anpassung der internen Betriebsabläufe an den BIM Prozess Festsetzung von einheitlichen Standards (komplexere
Modellierungstechniken) BIM setzt Investitionen voraus mit langfristigen „Return of
Investment“, Nachhaltigkeit ist gefragt Überzeugungsarbeit ist gefordert, BIM begeistert uns alle, jedoch
muss auch der Bauherr bereit sein, die höhere Anfangskosten zu tragen
Kompromisslösungen zwischen Wirtschaftlichkeit und Genauigkeit sind immer wieder gefordert
BIM Wissen durch Fortbildung und eigene Projekterfahrung entscheidende Grundlage für den Erfolg!
Zusammenfassung
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4. Zusammenfassung
Fazit:Wo liegen die Kernanwendungen für den Fachbereich Vermessung?
Beratung zu den Koordinatensystemen (lokal/BIM) und Landeskoordinaten zur Integration in bestehende Geoinformationssysteme
Erzeugung von 3D-Bauwerksmodellen aus der Bauaufnahme /Bauwerksvermessung (TLS, Tachymetrie, Photogrammetrie) mit parametrisierten Bauteilen und beschreibenden Attributen
Erzeugung von BIM-fähigen Grundlagenpläne (Umgebungsmodelle, Lageplananpassungen etc.)
Ausführungskontrolle/Baufortschrittsüberwachung durch 3D-Laserscanning oder auch UAV-Photogrammetrie
Zusammenfassung