Harsh Joshi
Mitgründer & Technischer Direktor
Keine Konflikte im Modell, Probleme vor Ort. Hier sind die sieben Lücken, die dazu führen, dass koordinierte MEP-Modelle bei der Installation versagen, sowie eine Checkliste zur Einsatzbereitschaft und Fragen zur Abnahme.
Im Koordinationsbericht heißt es, es gäbe keine Konflikte. Alle geben ihre Zustimmung. Nach drei Wochen Rohbauarbeiten stößt das Blechbearbeitungsteam auf ein Problem. Sobald die Dämmung und die Aufhängungen angebracht sind, passt der Hauptversorgungskanal nicht mehr unter einen Übertragungsbalken. Die Rohrschlosser stellen daraufhin fest, dass ihre Sprinklerhauptleitung den einzigen Zugang zu einer Brandschutzklappe versperrt. Im Modell gab es keine Kollisionen, dennoch muss die Decke nun doch neu gestaltet werden.
Dies liegt daran, dass die MEP-Kollisionsprüfung lediglich die Geometrie und die vorgegebenen Regeln überprüft. Ein Wert von Null bedeutet lediglich, dass die Prüfungen bestanden wurden, nicht jedoch, dass das Gebäude installiert werden kann. Dieser Leitfaden behandelt die sieben häufigsten Gründe, warum ein kollisionsfreies Modell vor Ort durchfällt. Außerdem wird gezeigt, wie Sie überprüfen können, ob ein Modell einbaufertig ist, und welche Fragen Sie Ihrem Team vor der Freigabe stellen sollten. Wenn Sie eine Auffrischung zum Prozess selbst benötigen, finden Sie auf unserer Seite zu MEP-Kollisionserkennung und -behebung Informationen dazu, wie die Zusammenführung, das Testen und die Behebung funktionieren.
Ein MEP-Modell ohne Kollisionen kann vor Ort dennoch scheitern, da die Kollisionsprüfung lediglich die Elemente, Regeln und Toleranzen überprüft, die jemand festgelegt hat. Dämmungen, Aufhängungen, Zugangsbereiche, die Reihenfolge der Installation, bauliche Abweichungen vom Bestandsplan und späte Planungsänderungen fallen oft nicht unter diese Prüfungen. Betrachten Sie „keine Kollisionen“ als einen Anhaltspunkt für die Installationsbereitschaft, nicht als Beweis dafür.
Was wird bei der MEP-Kollisionserkennung eigentlich geprüft?
Bei der MEP-Konfliktprüfung werden alle Fachmodelle zu einem gemeinsamen Modell zusammengeführt und automatisierte Tests durchgeführt, um Konflikte aufzudecken. Diese Modelle umfassen in der Regel die Bereiche Maschinenbau, Elektrotechnik, Sanitärtechnik, Brandschutz, Tragwerksplanung und Architektur. Tools wie Navisworks Manage und Solibri führen diese Tests durch und erstellen eine Liste mit Konflikten, die vom Team behoben werden müssen.
Die meisten Teams prüfen auf drei Arten von Konflikten. Die Software ist bei der ersten Art gut, bei der zweiten teilweise zuverlässig und bei der dritten blind, es sei denn, jemand fügt Terminangaben hinzu.
| Art des Zusammenstoßes | Was es anzeigt | Was dabei meist übersehen wird |
|---|---|---|
| Harter Zusammenstoß | Zwei Elemente, die denselben Raum einnehmen, wie beispielsweise ein Rohr, das durch einen Balken verläuft | Alles, was nicht modelliert wurde, wie z. B. Dämmung, Aufhängungen oder Verstrebungen |
| Leichter (Freiraum-)Konflikt | Ein Element innerhalb einer Pufferzone, die um ein anderes Element herum festgelegt wurde | Niemand hat diese Sicherheitszonen definiert, wie z. B. Wartungs- oder Code-Zugriff |
| Workflow (4D) – Kollision | Konflikte bei der Installationsreihenfolge oder der Baustellenlogistik bei Verknüpfung mit einem Zeitplan | Alles, sofern das Modell nie mit der Sequenz verknüpft wird |
Genau diese Lücke zwischen dem, was geprüft wird, und dem, was gebaut wird, ist der Ausgangspunkt für die meisten Probleme auf der Baustelle. Eine gute MEP-BIM-Koordination schließt diese Lücke, indem sie die Kollisionserkennung als einen Schritt innerhalb eines umfassenderen Koordinationsprozesses betrachtet und nicht als den gesamten Prozess an sich.
Sieben Gründe, warum ein „Zero-Clash“-Modell in der Praxis immer noch versagt
Die Kollisionsmatrix wies Lücken auf
Eine Kollisionsmatrix legt fest, welche Systeme gegeneinander geprüft werden. Wenn beispielsweise Rohrleitungen nie gegen Kabelrinnen oder Sanitärinstallationen gegen Deckenraster geprüft wurden, können bei diesen Paaren keine Kollisionen auftreten. Der Bericht weist den Wert Null aus, da diese Frage nie gestellt wurde.
Lücken entstehen häufig, wenn eine Disziplin erst spät hinzukommt, beispielsweise wenn ein Brandschutz- oder Niederspannungsmodell nach der Festlegung der Matrix hinzugefügt wird. Überprüfen Sie die Matrix jedes Mal, wenn ein neues Modell in den Verbund aufgenommen wird.
Toleranzen und Zulassungen verbargen tatsächliche Konflikte
Bei der Kollisionserkennung in der MEP-Planung legen die Teams Toleranzen fest, um Störsignale herauszufiltern, wie beispielsweise ein Rohr, das eine Wand um wenige Millimeter berührt. Ist diese Toleranz zu großzügig gewählt, werden dadurch auch enge Passungen ausgeblendet, die von den Teams nicht installiert werden können. Ein damit verbundenes Problem ist der Status „genehmigt“. Wenn Kollisionen ohne Angabe eines Grundes als akzeptabel freigegeben werden, kann ein echter Konflikt unbemerkt aus der Liste der offenen Probleme verschwinden.
Bitten Sie um eine Aufschlüsselung der genehmigten Terminüberschneidungen, wer die einzelnen genehmigt hat und warum. Dass es keine offenen Terminüberschneidungen gibt, bedeutet wenig, wenn Hunderte davon pauschal genehmigt wurden.
Dem Modell fehlten die Komponenten, die die Monteure tatsächlich installieren.
Die Clash-Software kann lediglich die Geometrie des Modells prüfen. Viele MEP-Modelle werden mit einem Detaillierungsgrad erstellt, der für die Planung, nicht jedoch für die Installation geeignet ist. Zu den typischen fehlenden Elementen gehören:
- Dicke der Isolierung von Kanälen und Rohren
- Aufhängungen, Trapezhalterungen, Erdbebenverstrebungen und Gewindestangen
- Flansche, Kupplungen, Ventilkörper und Ventilgriffe
- Gefälle von Entwässerungsrohren bei langen Strecken
- Füllgrad von Kabelrinnen und Biegeradius von Kabelkanälen
- Anschlüsse an Geräte und flexible Rohrleitungen
Die BIMForum-Spezifikation zum Entwicklungsgrad (Level of Development, LOD) beschreibt, wie sich der Inhalt und die Zuverlässigkeit von Modellen von LOD 300 auf LOD 350 und LOD 400 erhöhen. Für die Koordinierung der Installationen benötigen Elemente, die um Platz an der Decke konkurrieren, in der Regel einen Detaillierungsgrad von LOD 350, einschließlich Stützen und Verbindungen. Eine detaillierte 3D-Modellierung der Haustechnik mit realer Dämmungs- und Stützgeometrie macht verborgene Konflikte sichtbar.
Sicherheits- und Zugangsbereiche wurden nie modelliert
Zu den kostspieligsten Problemen vor Ort zählen gar nicht unbedingt Kollisionen. Stellen Sie sich ein Ventil vor, das sich nicht drehen lässt, einen Filter, der sich nicht herausziehen lässt, oder eine Klappe, die nicht erreichbar ist. Es gibt zwar keine Überschneidungen, doch jedes dieser Teile fällt bei der Inspektion oder Wartung durch.
Diese Probleme treten nur dann auf, wenn im Modell Freiräume als Objekte vorhanden sind. Beispiele hierfür sind Zugangskästen vor Lüftungsgeräten und Arbeitsfreiräume vor Schaltschränken. In den Vereinigten Staaten legt der National Electrical Code (NFPA 70) Mindestabstände für Arbeitsfreiräume vor elektrischen Anlagen fest. Diese Freiräume müssen im Modell vorhanden sein, bevor die Software sie schützen kann.
Das Gebäude wurde nicht an der Stelle errichtet, die im Modell angegeben ist.
Das Modell geht von einer perfekten Konstruktion aus. In der Realität weisen Beton, Stahl und Deckenplatten jedoch Abweichungen innerhalb der Bautoleranzen auf. Deckenkanten verschieben sich, Träger biegen durch, Einbauteile verschieben sich und Durchführungen sitzen an leicht unterschiedlichen Stellen. Ein Kanal, der mit einem Spielraum von 25 mm ausgelegt ist, kann diesen Spielraum vollständig verlieren.
Renovierungs- und Erweiterungsprojekte bergen ein weiteres Risiko: Bestandsverhältnisse, die nie mit den Planungsunterlagen übereinstimmten. Durch das Laserscannen der Konstruktion oder des bestehenden Gebäudes und den Abgleich mit dem Modell vor der Fertigung lassen sich diese Abweichungen erkennen. Die Dienstleistungen von Monarch Innovation zur Erfassung von Maßen und Bestandsdaten wandeln Punktwolkendaten in Bestandsmodelle um – genau für diese Überprüfung.
Die Installationsreihenfolge wurde nie überprüft
Ein Modell kann geometrisch perfekt sein und dennoch unmöglich ordnungsgemäß umgesetzt werden. Nehmen wir an, die Hauptluftkanäle müssen zuerst verlegt werden, aber die Elektriker sind früher vor Ort und verlegen Kabelrinnen in derselben Höhe. Nun muss jemand die bereits ausgeführten Arbeiten wieder entfernen. Vorgefertigte Gestelle und Spulen erhöhen den Schwierigkeitsgrad zusätzlich, da sie freie Hebe- und Montagewege benötigen.
Workflow-Konflikte treten nur auf, wenn das Modell mit dem Bauzeitplan verknüpft ist. Eine 4D-Prüfung, die Teil der Dienstleistungen im Bereich virtuelles Design und virtuelle Bauausführung ist, zeigt, ob jedes Gewerbe seinen Arbeitsbereich in der geplanten Reihenfolge erreichen kann.
Das Modell und der Standort drifteten auseinander
Durch die Koordination wird ein bestimmter Zeitpunkt festgehalten. Danach werden Anfragen beantwortet, Bauherren fordern Änderungen an, und genehmigte Gerätelisten ersetzen die Einheiten, die als Planungsgrundlage dienten. Eine ausgetauschte Pumpe oder eine Schaltanlage mit größerer Stellfläche kann dazu führen, dass ein Bereich, der im letzten Monat noch konfliktfrei war, nun ungültig wird.
Auch vor Ort kommt es zu Abweichungen. Die Monteure arbeiten manchmal anhand der ursprünglichen Konstruktionszeichnungen statt anhand abgestimmter Werkstattzeichnungen oder anhand einer veralteten Modellversion. Durch die Ausgabe abgestimmter MEP-Werkstatt- und Montagezeichnungen auf Basis des genehmigten Modells mit klarer Revisionskontrolle bleiben die Arbeiten vor Ort und das Modell im Einklang.
Keine Konflikte mit einem baureifen Modell
Ein baureifes Modell und ein Modell, das die MEP-Kollisionsprüfung bestanden hat, sind nicht dasselbe. Die folgende Tabelle zeigt den Unterschied.
| Faktor | Das „Zero-Clashes“-Modell | Baufertiges Modell |
|---|---|---|
| Kampfmatrix | Nur Hauptfächer | Jedes Systempaar wird bei Modellwechseln überprüft |
| Geometrie | Verlegung auf Designebene | Modellierung von Isolierungen, Stützen, Verstrebungen und Beschlägen |
| Freiräume | Nicht modelliert | Zugangs-, Wartungs- und Code-Zonen modelliert und getestet |
| Aufbau | Entwurfsmodell | Bei Bedarf mit Scans abgeglichen oder anhand von Bestandsdaten überprüft |
| Sequenz | Nicht bewertet | Die Reihenfolge der Installationsarbeiten und die Fertigteilwege wurden anhand des Zeitplans überprüft |
| Genehmigte Zusammenstöße | In großen Mengen zugelassen | Jede Genehmigung wird mit einem Grund und einem Verantwortlichen erfasst |
| Einsatz im Feld | Nur Koordinierungsbericht | Freigegebene Ausführungszeichnungen, sortiert nach Bereich und Überarbeitung |
So überprüfen Sie, ob ein kollisionsfreies Modell für die Installation bereit ist
Bevor Sie einen Bereich für die Fertigung oder Montage freigeben, sollten Sie prüfen, was hinter den Ergebnissen der MEP-Kollisionsprüfung steckt. Wenn eine der Antworten „Nein“ lautet, gibt die Zahl Null noch nicht die tatsächliche Situation wieder.
- Die Kollisionsmatrix deckt nun alle Disziplinenmodelle ab, die derzeit im Verband vertreten sind.
- Die Kollisionstoleranzen sind für jedes Systempaar im BIM-Ausführungsplan dokumentiert.
- Für jede genehmigte Kollision sind der Grund und der Genehmigende erfasst.
- In Bereichen mit hoher Dichte werden Isolierungen, Aufhängungen, Stützen und Verstrebungen modelliert.
- Zugangs- und Code-Freigabezonen werden als Objekte modelliert und in die Tests einbezogen.
- In dicht bebauten Gebieten wurden die Bauwerke anhand von Scans oder Vermessungsdaten auf Bereiche mit hohem Risiko überprüft.
- Die Installationsreihenfolge wurde anhand des Zeitplans für diesen Bereich überprüft.
- Die genehmigten Anlagenunterlagen haben die als Planungsgrundlage dienenden Anlagen im Modell ersetzt.
- Jeder Gewerbetreibende hat dem abgestimmten Layout für das Gebiet zugestimmt.
- Die Teams vor Ort verfügen über die aktuellen Ausführungszeichnungen, und alte Überarbeitungen werden zurückgezogen.
Fragen, die Sie Ihrem MEP-Koordinationsteam vor der Abnahme stellen sollten
Diese Fragen nehmen in einer Koordinationssitzung nur wenige Minuten in Anspruch. Sie zeigen, wie viel des Baustellenrisikos Ihr MEP-Kollisionserkennungsprozess tatsächlich abdeckt.
- Welche Systempaare sind in der Konfliktmatrix enthalten, und welche wurden nicht berücksichtigt?
- Welche Toleranz haben Sie bei den einzelnen Tests verwendet, und warum?
- Wie viele Konflikte wurden genehmigt, anstatt gelöst zu werden, und wer hat sie genehmigt?
- Welche Bereiche wurden mit einem Detaillierungsgrad (LOD) von 350 modelliert, einschließlich Dämmung und Stützen?
- Wo werden Wartungs- und Freigabebereiche modelliert?
- Haben die angegebenen Auslegungsgrößen die Auslegungsgrößen im Modell ersetzt?
- Wurde die Installationsreihenfolge für diesen Bereich überprüft?
- Wie fließen die Ergebnisse der Vor-Ort-Untersuchungen wieder in das Modell ein?
Die letzte Frage ist wichtiger, als es auf den ersten Blick scheint. Wenn die Teams vor Ort Probleme direkt mit den Modellelementen verknüpfen, erkennt das Koordinationsteam die Probleme, solange sie noch behoben werden können. In unserem Leitfaden zu mobilen Apps für die Qualitätssicherung und -kontrolle im Bauwesen mit BIM-Synchronisation wird erläutert, wie dieser „Field-to-Model“-Kreislauf funktioniert.
Vom konfliktfreien Zustand zum Installationszustand
Die MEP-Kollisionserkennung ist nach wie vor das beste Instrument, um Konflikte zu erkennen, bevor sie die Baustelle erreichen. Der Fehler besteht darin, ihre Ergebnisse als Endziel zu betrachten. Ein kollisionsfreies Modell verdient nur dann Vertrauen, wenn vier Voraussetzungen erfüllt sind: Die Prüfungen waren vollständig. Das Modell enthielt Details auf Installationsebene. Die Abstände und die Abfolge wurden überprüft. Und die Bauausführung erfolgte auf der Grundlage der Version, auf die sich das Team abgestimmt hatte.
Monarch Innovation unterstützt Bauunternehmer und Planungsteams entlang dieser gesamten Kette. Dazu gehören verteilte Modelle, Kollisionsprüfungen, LOD-350-MEP-Modellierung, Realitätserfassung, 4D-Prüfung und koordinierte Ausführungszeichnungen. Sieht Ihr Modell zwar einwandfrei aus, während auf der Baustelle immer wieder Probleme auftreten? Die Lücke liegt in der Regel in einem der sieben oben genannten Bereiche. Sie kann geschlossen werden, bevor der nächste Bereich freigegeben wird.
Ist Ihr kollisionsfreies MEP-Modell bereit für die Installation?
Teilen Sie Ihre föderierten Modell- und Koordinationsberichte mit Monarch Innovation. Unsere BIM-Ingenieure prüfen Ihre Kollisionsmatrix, Toleranzen, Modelldetails und Abfolgeplanung und zeigen Ihnen auf, wo noch Risiken auf der Baustelle bestehen.
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