BIM in der TGA-Planung

Die Leistungen der TGA-Planung sind vielfältig. Sie umfassen in der Regel die Auslegung und Ausführung der Anlagen für Heizung (Heizlastberechnung, Rohrnetzberechnung, Heizungsauslegung), Sanitär (Trinkwassernetz, Warmwasser, Entwässerung, Gasverteilungsnetz), Klima (Kühllastberechnung, Energiebedarfsberechnung), Lüftung (Lüftungsnetz, Luft- Volumenstromberechnung, Druckverlust/Abgleich, Luftkanalaufmaß, Wohnungslüftung), Elektrotechnik und Gebäudeautomation (Stromversorgung, Beleuchtung, Kommunikations- und Sicherheitstechnik) sowie die Beförderungstechnik.

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Neben den oben genannten Kerndisziplinen werden häufig auch Leistungen wie bauphysikalische Nachweise und Bilanzierungen nach EnEV, Wärmebrücken-Nachweise, Lüftungskonzepte und Berechnungen zum sommerlichen Wärmeschutz durch die Fachplaner der TGA erbracht. Für die Durchführung der umfangreichen Berechnungen und Simulationen greifen sie auf unterschiedliche, fachspezifische Softwareprogramme zurück, die eine Reihe von Eingangsdaten benötigen. Dies sind Informationen zu Standort, Nutzflächen, Ausstattungsqualitäten und Bauteilen wie beispielsweise Fenstergröße und -position, Lage der Installationsschächte und -ebenen, Schichtaufbau Wände, Decken, Dächer,... sowie Bereitstellungs- und Verbrauchspunkte von Strom, Gas, Wasser etc.

In der Vergangenheit war es oft notwendig, gleiche Stammdaten mehrfach einzugeben (z.B. getrennt für die Auslegung von Trinkwasser- und Heizungsnetz. Dies führte dazu, dass Änderungen (etwa am architektonischen Entwurf) zu einem hohen Aufwand bei der Aktualisierung der jeweiligen Berechnungsmodelle führten. Nicht selten kam es dabei zu Informationsverlusten oder zu Konflikten, die erst während der Ausführung oder Inbetriebnahme des Gebäudes zutage traten.

Bei der digitalen Projektabwicklung nach der BIM Methode sollten die von den TGA-Fachplanern eingesetzten Berechnungs- und Simulationsprogramme in der Lage sein, über bidirektionale, standardisierte Schnittstellen (z.B. über IFC) Daten mit anderen, im Projekt eingesetzten, Software-Lösungen auszutauschen. Dies reduziert zum einen den Aufwand für die Stammdateneingabe und erleichtert die Aktualisierung der Berechnungsmodelle bei Änderungen des 3D-Modells, zum anderen lassen sich im Berechnungsmodell ermittelte Parameter wie Leitungsdimensionen direkt in das 3D-Modell übertragen und besondere Informationsaspekte (z.B. ungünstige Fließwege) visualisieren. Auch die modellbasierte Generierung von Schemen sowie das automatische Routing von Kabeln und Rohrleitungen gehört zum Funktionsumfang BIM-fähiger Berechnungs- und Simulationsprogramme.

Ein weiteres Kriterium, das bei der Softwareauswahl berücksichtigt werden sollte, ist die Integration von herstellerspezifischen Produktdatensätzen. Als offener Standard im Sinne von Open-BIM sollte hier die VDI 3805 Produktdatenaustausch in der Technischen Gebäudeausrüstung (zukünftig ISO 16739: Industry Foundation Classes für den Datenaustausch in der Bauindustrie und dem Anlagen-Management) unterstützt werden. Produktbibliotheken nach VDI 3805 werden mittlerweile von einer wachsenden Anzahl von Herstellern kostenlos bereitgestellt und enthalten fabrikatspezifische geometrische und alphanumerische Informationen zu TGA-Objekten (Armaturen, Ventile, Pumpen, Heizkörper, Rohre, Formteile, Sensoren, Aktoren u.v.m.) inklusive der Verbindungselemente, auch Konnektoren genannt, um diese zu einem System zu verbinden. Das erleichtert die Durchführung von Variantenvergleichen sowie den Produktauswahlprozess.

Wie der Datenaustausch zwischen Fachplanern TGA und anderen Projektbeteiligten in einem BIM-Projekt organisiert wird und welche Informationen, wann und wie bereitgestellt werden müssen, ist im BIM-Projektabwicklungsplan zu regeln. Mit einer zielgerichteten Anwendung der BIM-Methode kann ein konsistenter Informationsfluss von der Vorplanung über Fertigung und Baustelle bis zum Betrieb des Gebäudes in Bezug auf die Anlagen der TGA gewährleistet werden.

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