Workflowoptimierung mit BIM

Toshiba legt in seinen Forschungsprogrammen die Schwerpunkte auf Kompressoren, neue Kältemittel, weiter verbesserte Energieeffizienz und intelligente Regelungstechnik. Neue, intelligente Regelungen erlauben es, den Energieeinsatz gezielt zu steuern und unterschiedliche Gewerke und Komponenten gemeinsam zu regeln und intelligent zu vernetzen. Zukünftig wird es noch einfacher sein, mit Toshiba-Systemen zu planen. Mit dem „Toshiba T-CAT Browser“ wurde Toshiba als erster Hersteller von Klimasystemen in die liNear-Softwarelösungen integriert und steht als CAD-Bibliothek für die Planung zur Verfügung. Damit haben Planer komfortabel Zugriff auf das große Produktportfolio mit Systemkühl- und Heizleistungen von 2,5 bis über 600 kW. Uwe Steinbach, Geschäftsführer von Toshiba Klimasysteme in Deutschland, ist davon überzeugt, dass mit der Integration in liNear ein wichtiger Schritt in Richtung Building Information Modeling (BIM) unternommen wurde. Uwe Steinbach meint: „BIM wird zunehmend relevanter und wird die Zukunft der Gebäudetechnik und Baubranche nachhaltig beeinflussen. Das zeigt sich auch in der Gründung einer nationalen BIM-Initiative, die u.a. die Standardisierung von Prozess- und Bauteilbeschreibungen vorantreiben sowie Leitfäden für digitale Planungsmethoden entwickeln soll. Wir von Toshiba wollen diesen Weg von Anfang an beschreiten.“

Kein BIM ohne Produkte

„Kein BIM ohne Produkte“ beschreibt den Sachverhalt, dass für eine ganzheitliche informationstechnische Betrachtung eines Gebäudes, Produktinformationen in ausreichender Detailtiefe für das Gebäudemodell und die Berechnungen vorliegen müssen. Umfangreiche Produktbibliotheken und Datensätze mit 3D-Modellen für Kessel, Pumpen, Armaturen, Rohrleitungssysteme u.v.m. von namhaften Herstellern werden regelmäßig in Kooperation mit der Industrie aktualisiert und stehen zur direkten Verwendung in der liNear-Software jetzt auch auf der neuen liNear-Website unter www.linear.eu zum Download bereit. Mit den liNear-Analyse-Modulen können alle Gewerke von Heizung über Sanitär bis hin zur Lüftung vom Entwurf bis zur Montage entsprechend der jeweiligen Projektphase berechnet und ausgelegt werden. Dabei können die Berechnungen auf Basis der Schemaplanung, der Grundrissplanung, der isometrischen 1-Strich-Planung oder der 3D Modellkonstruktion durchgeführt werden. Zudem wird bei den Berechnungsmodulen auf Plattform­unabhängigkeit gesetzt, so dass dieselbe Oberfläche unter den verschiedenen CAD-Plattformen Autodesk AutoCAD und Revit wie auch der integrierten Lösung „liNear CADinside“ zum Einsatz kommt.

BIM in der Praxis mit liNear

Im Planungsprozess der TGA-Gewerke Heizung, Kälte, Raumlufttechnik, Sanitär und Elektro setzt Brendel Ingenieure GmbH seit Längerem auf die liNear-Softwarelösungen und hat damit sehr gute Erfahrungen gemacht. Eines der aktuellen Großprojekte der Brendel Ingenieure GmbH ist ein Vollversorgerkrankenhaus mit ca. 70 000 m² Brutto­grundfläche und mehr als 3000 Räumen.

Herr Tocü von Brendel Ingenieure GmbH setze zur Workflow-Optimierung auf die BIM-Methode: „Ein solches Projekt ist in Bezug auf Größe und Komplexität eine besondere Herausforderung. Jedoch bietet es mindestens genauso viele Chancen zur Weiterentwicklung des Planungsprozesses und des Workflows im Büro. Um das genannte Projekt kosten- und zeiteffizient abwickeln zu können, haben sich die Planungsbeteiligten auf eine Umsetzung nach dem Building Information Modeling (BIM) verständigt.

Im Rahmen dieses Großprojektes wurde ganz im Sinne von BIM auf eine zentrale Datenhaltung in einer objektorientierten Datenbank und einen Datenaustausch mittels IFC gesetzt, so dass ein Austausch von z.B. inneren Wärmelasten und resultierenden Kühllasten über IFC-Dateien gelöst wurde. Diese war nötig, da eine detaillierte dynamische Heiz- und Kühllastberechnung aller Räume (> 3000 Zonen) sowie eine Komponentenauslegung und Kon­struk­tion der Anlagen mit unterschiedlicher Software (Autodesk und liNear; Equa, IDA ICE; Nemetschek) umgesetzt wurde. Die Übernahme der berechneten Heiz- und Kühllasten sowie der Gebäudestruktur in den „liNear Desktop AddOn Building Manager“ (Gebäudemanager) erfolgt direkt über den IFC-Datenaustausch. Durch die Nutzung dieser Schnittstelle war es möglich, die Raumkonturen, die Gebäudestruktur sowie die zusätzlich vergebenen Attribute (u.a. dynamisch berechnete Heiz- und Kühllast) in kürzester Zeit in den Gebäudemanager zu übernehmen. Im Ergebnis wurden mehr als 3000 Räume übernommen sowie auch mehr als 1400 Heizkörper und das dazugehörige Rohrnetz ausgelegt, isometrisch gezeichnet und berechnet. Diese Leistung wurde in ca. 60 % der üblichen Zeit von nur einem Mitarbeiter erbracht.

Dynamische Kühllastberechnung nach ASHRAE

Mit der dynamischen Kühllastberechnung nach ASHRAE erfüllt liNear die gestiegenen Ansprüche der Kunden an die thermische Simulation und Auslegung unter korrekter physikalischer Lösung der Fourier’schen Wärmeleitungsgleichung nach der „heat-balance-method“. Die Berechnungskomplexität gegenüber dem vereinfachten Verfahren der VDI 2078 (Juli 1996) ist wesentlich höher. Dadurch er-
geben sich wesentlich mehr Möglich­keiten, wie z.B. die Simulation der Raumtemperatur (freischwingende Temperatur) bei vorgegeben Lasten oder die zeitlich beliebige Vorgabe von inneren und äußeren Lasten und Lastbedingungen. Damit ist dieses Verfahren noch präziser als das 2K-Raummodell der neuen VDI 2078 (Gründruck)/VDI 6007. Die Unklarheit über das Verfahren, die Validierung und der für das Jahr 2012 bereits versprochene, aber immer noch nicht erschienene Weißdruck des Regelwerks trägt im Wesentlichen dazu bei, dass liNear nun ein weltweit einsetzbares Simulations- und Auslegungsverfahren bereitstellt.

Die neue Kühllastberechnung nach ASHRAE wurde erstmals auf der ISH vorgestellt. Das Release ist für Mitte dieses Jahres im Rahmen der neuen 16er-Versionen der liNear-Produkte geplant. „Wir werden die Entwicklung der VDI 2078 weiterhin beobachten und sind uns gleichzeitig sicher, mit der Implementation dieses Verfahrens einen richtigen Schritt getan zu haben“, sagt Entwicklungsleiter Javier Castell.