BIM-Workflow: Datenaustausch mittels IFC-Dateien

Fachbeitrag

Im BIM-Workflow werden immer wieder IFC-Dateien als Grundlage zum Datenaustausch zwischen CAD- und Statik-Software verwendet. Es gibt jedoch ein grundlegendes Problem in dieser Herangehensweise. Dieser Beitrag soll die unterschiedlichen Arten von IFC-Dateien erläutern und dazu noch einen Überblick über die Im- und Exportmöglichkeiten in den Dlubal-Programmen darstellen.

Views einer IFC-Datei

Generell gibt es zwei verschiedene Arten von IFC-Dateien, die sogenannten Views. Der Coordination View beschreibt ein Modell mit seinen physischen Eigenschaften als Volumenelement wo hingegen der Structural Analysis View, Bauteile bezogen auf eine Achse als analytisches Element beschreibt. Dies zeigt ein einfaches Beispiel einer Wand im folgendem Bild (bezogen auf die Mittelachse).

Bild 01 - Vergleich Coordination View mit Structural Analysis View

Allgemein verwenden CAD-Programme für den Export Ihrer Daten in eine IFC-Datei den Coordination View, da ihre Bauteile als physische Elemente (meist Volumenkörper) behandelt werden. Eine Statik-Software beschreibt ihre Elemente jedoch nicht zwangsläufig als Volumen, da in der Tragwerksplanung Systeme häufig auf einfachere Modelle zurückgeführt werden sollten oder müssen.
Somit entsteht hier der erste Konflikt zwischen beiden Views einer IFC-Datei und der Datenaustausch ist nicht ohne weiteres möglich.

Unterschiede durch Fachmodelle

Eine weitere Hürde im Datenaustausch basierend auf einer IFC-Datei ist die Notwendigkeit der entsprechenden Fachmodelle für eine Gebäudemodellierung. Der Coordination View (physisches Modell) wird verwendet, um korrekte Massenermittlungen oder auch Kollisionsprüfungen durchzuführen. Der Structural Analysis View hingegen findet in der Tragwerksplanung seine Anwendung. Dies soll an einem einfachen Beispiel verdeutlicht werden. Das folgende Bild stellt dieses dar. Es handelt sich im eine Konstruktion bestehend aus zwei Wänden und einer Decke.

Bild 02 - Beispielsystem für die Darstellung der Fachmodelle

Ausgehend vom Mittelachsenmodell ergeben sich für dieses System folgende Modelle:

  1. architektonisches physisches Modell - Coordination View
  2. analytisches Tragwerksmodell - Structural Analysis View

Bild 03 - Gegenüberstellung der Fachmodelle/Views der IFC-Datei

Anhand dieser Darstellung kann man erkennen, dass selbst für den Structural Analysis View nicht ohne weiteres ein berechenbares statisches System entsteht. Entsprechend muss auch hier manuell nachgearbeitet werden.

Export einer IFC-Datei (Structural Analysis View)

Basierend auf den vorherigen Ausführungen verwenden RFEM und RSTAB also den Structural Analysis View für den Export von IFC-Dateien. Nachfolgend eine Darstellung der verwendeten Elemente des Structural Analysis View (2x3).

Bild 04 - verwendete Elemente des Structural Analysis View (2x3)

Weiterhin beinhaltet diese IFC-Datei:

  • Informationen und Definition von Lastfällen und Lastfallkombinationen
  • Informationen über Querschnitte (Namen und Eigenschaften)
  • Informationen über Materialien (Name)

Für den Datenaustausch muss daher sichergestellt ein, dass das importierende Programm auch den Structural Analysis View für den Import einer IFC-Datei unterstützt.

Import einer IFC-Datei (Coordination View und Structural Analysis View)

Sofern RFEM und RSTAB während des Imports einer IFC-Datei erkennen, dass die genutzte Datei im Structural Analysis View geschrieben wurde, wird auch automatisch ein Import der Inhalte durchgeführt. Da RFEM und RSTAB prinzipiell nicht über ein physisches Modell verfügen, ist ein Import von IFC-Dateien im Coordination View direkt nicht möglich. Um doch einen Datenaustausch durchführen zu können, kann mit der Option "CAD/BIM-Modell ermöglichen" eine IFC-Datei importiert werden.

Bild 05 - Import von physikalischen Modellen ermöglichen

Die anschließend importierten Volumenkörper sind noch keine Dlubal-Objekte und müssen manuell in entsprechende Stäbe, Flächen oder Volumen konvertiert werden. Dazu können die Lage der neutralen Achse und das bevorzugte Material editiert werden.

Bild 06 - Dialog zur Konvertierung eines architektonischen Volumenkörpers

Zusammenfassung

Ein durchgehender Datenaustausch zwischen CAD- und Statik-Software basierend auf IFC-Dateien ist aktuell in der Praxis schwierig umzusetzen, da die beschriebenen unterschiedlichen Views und die meist verschiedenen Philosophien der Softwarehersteller noch in keiner offiziellen Richtlinie oder Norm vereint werden konnten. Jedoch zeigen die beschriebenen Möglichkeiten auch, dass über dieses Dateiformat und die zugehörigen Schnittstellen Teile des Arbeitsprozesses erleichtert werden können.

Literatur

[1] buildingSMART International

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