Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW
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Publikation Relevante Faktoren bei der Umsetzung der BIM-Methode in einer öffentlichen Organisation unter Berücksichtigung des Umfeldes(Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW, 24.05.2024) Stalder, Ivo; Martinez, Eder; Gruner AGDie Einführung der BIM-Methode in öffentlichen Organisationen stellt eine komplexe Herausforderung dar, die sowohl organisatorische als auch technologische Anpassungen erfordert. Diese Arbeit untersucht die relevanten Faktoren für die Umsetzung der BIM-Methode im Tiefbauamt des Kantons St. Gallen, insbesondere im Bereich der Kunstbauten Infrastruktur. Die zentrale Fragestellung dieser Arbeit ist, welche Bestandteile notwendig sind, um die BIM-Methode erfolgreich umsetzen zu können. Die Arbeitsmethodik umfasst qualitative Interviews mit Schlüsselakteuren und eine umfassende Analyse der bestehenden Prozesse und Systeme. Visualisierungstechniken und Prozessanalysen werden eingesetzt, um die Kommunikation und das Verständnis zwischen den Beteiligten zu fördern. Die Betrachtungen zeigen, dass eine schrittweise Einführung der BIM-Methode sowie die Förderung des Verständnisses unter den Akteuren entscheidend für die Akzeptanz und den Erfolg sind. Pilotprojekte spielen dabei eine wesentliche Rolle, um praktische Erfahrungen sammeln zu können und die Methodenumsetzung kontinuierlich zu optimieren. Die Ergebnisse beleuchten einen Ansatz für die Herangehensweise an die BIM-Methode, welcher von Organisationen für dessen Umsetzung herangezogen werden kann. In der Arbeit werden dafür konkrete Werkzeuge vorgeschlagen. Neben technologischen Anpassungen sind auch arbeitstechnische Veränderungen für den Umsetzungserfolg von Relevanz. Diese projektähnlich umgesetzte Arbeit soll einen Beitrag zum digitalen Planen und Bauen leisten und anhand der gewonnenen Erkenntnisse Empfehlungen für die Umsetzung der BIM-Methode in öffentlichen Organisationen bieten.11 - Studentische ArbeitPublikation Digital twinning of the built environment. An interdisciplinary topic for innovation in didactics(Copernicus, 2020) Wahbeh, Wissam; Kunz, Dominique; Hofmann, Joachim; Bereuter, PiaThe concept of a Digital Twin (DT) takes an increasingly important role in the construction industry and related research fields. It is a concept associated with Industry 4.0; however, the scientific literature does not provide a unique and clear definition of this concept. This paper aims to analyse the definitions of the digital twin to clarify this concept in the related fields of architecture, engineering and construction (AEC). Moreover, this work proposes and employs the concept of a Digital Twin as an objective for a project-based learning approach in a didactical setting. As an interdisciplinary approach, this work demonstrates the potential impact on the traditional didactical frameworks in the educational domain of construction and its value as an opportunity to introduce interdisciplinary expertise to all students in these fields. This work presents a use case applying the concept at the School of Architecture, Civil Engineering and Geomatics of FHNW.04B - Beitrag KonferenzschriftPublikation Digitaler Zwilling. Optimierung von Raumklima / Behaglichkeit(Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW, 25.01.2023) Lüscher, Leah; Wälchli, Thierry-Benoît; Nägelin, Jérôme; Fuchs, Oliwia; Schneider, Oliver; Olender, Margarete; Dainton, Nora; AUE BaselMit dem weiter voranschreitenden Klimawandel und der drohenden Energieknappheit steht die Menschheit vor grossen Herausforderungen. Dabei bleiben die Ansprüche an das Raumklima und die Behaglichkeit in Gebäuden auf dem bekannten Niveau bestehen. Die stetig steigen-den Temperaturen beeinflussen das thermische Verhalten von Gebäudebauteilen massgebend und zwingen die Planenden und Nutzenden in der Bewirtschaftungsphase effizienter mit diesen Abhängigkeiten umzugehen. Ein Digitaler Zwilling könnte eine mögliche Antwort für die nachhaltige Effizienzsteigerung bei Gebäuden sein. In dieser Studie wird ein Digitaler Zwilling zur Optimierung vom Raumklima und der Behaglichkeit untersucht. Spezifischer wird ein Digitaler Zwilling zur prädiktiven Gebäudesteuerung aufgrund von regionalen Meteodaten mittels Literaturrecherche, Fachgesprächen und einer technischen Umsetzung geprüft. In der Schweiz gilt für das Raumklima und die Behaglichkeit die SIA-Norm 180:2014 sowie die Wertebereiche der Raumlufttemperatur und der relativen Raumluftfeuchtigkeit. Die Behaglichkeit ist eine subjektive Wahrnehmung der Individuen, diese wird in dieser Studie nicht bewertet und in den Digitalen Zwilling implementiert. Der Prozess zur Erarbeitung und Umsetzung diese Digitalen Zwillings umfasst die Erstellung eines Rahmenkonzepts, das die enthaltenen Bereiche wie den Digital Twin, den Digital Shadow, die Planungsdaten, die kalkulierten Daten, das Prozessmodell, die Messdaten und das physische Gebäude umfasst. Zusätzlich werden die Anforderungen für die System-Interoperabilität und eine bidirektionale Anbindung konzeptionell behandelt. Mithilfe einer primären, semantischen und einer sekundären, konzeptionellen Aufarbeitung der Informationsanforderungen werden die Daten universell für die prädiktive Datenauswertung des Raumklimas bereitgestellt. Für die kontinuierliche Angleichung an die reellen Gegebenheiten wird eine Optimierung mittels Maschine Learning Algorithmus auf der Methodik vom Delta Learning aufgezeigt. Zur Überprüfung vom Raumklima wird das Meteo-Basisjahr als Berechnungsgrundlage betrachtet. Für jeden einzelnen Raum können prädiktive Klimasimulationen abgebildet und entsprechende, universelle Korrekturdaten aufbereiten werden. Die Simulation der Nachtauskühlung, mittels automatischer Fensteröffnung bzw. -schliessung konnte technisch nicht umgesetzt werden. Abschliessend konnte mit dieser Studie eine Umsetzungsmöglichkeit auf der Basis von einem parametrischen Design mit wenigen Ausnahmen aufgezeigt werden.11 - Studentische ArbeitPublikation Digital twinning of the built environment. An interdisciplinary topic for innovation in Didactics(Copernicus Publications, 03.08.2020) Wahbeh, Wissam; Kunz, Dominique; Hofmann, Joachim; Bereuter, PiaAbstract. The concept of a Digital Twin (DT) takes an increasingly important role in the construction industry and related research fields. It is a concept associated with Industry 4.0; however, the scientific literature does not provide a unique and clear definition of this concept. This paper aims to analyse the definitions of the digital twin to clarify this concept in the related fields of architecture, engineering and construction (AEC). Moreover, this work proposes and employs the concept of a Digital Twin as an objective for a project-based learning approach in a didactical setting. As an interdisciplinary approach, this work demonstrates the potential impact on the traditional didactical frameworks in the educational domain of construction and its value as an opportunity to introduce interdisciplinary expertise to all students in these fields. This work presents a use case applying the concept at the School of Architecture, Civil Engineering and Geomatics of FHNW.01A - Beitrag in wissenschaftlicher ZeitschriftPublikation Modi der Zusammenarbeit im Bauwesen. Ein theoriebasiertes Integrationsmodell für Planungs- und Bauprojekte(Institut Digitales Bauen FHNW, 29.06.2023) Schulze, Hartmut; Mateescu, Magdalena; Urech, Andreas; Huber, ManfredMit der Digitalisierung von Planungs- und Bauprozessen, u.a. durch digitale Bauwerksmodelle und der damit verbundenen Transparenz für alle beteiligten Berufsgruppen, wird eine deutliche Verbesserung der disziplin- und organisationsübergreifenden Zusammenarbeit in der Baubranche angestrebt (). Jedoch hat der Einsatz von Building Information Modelling (BIM) die Erwartungen an die Verbesserung der Zusammenarbeit bisher nicht erfüllt. Die Einführung von Projektabwicklungsmodellen wie Integrated Project Delivery (IPD) oder Allianzmodellen, die stärker auf organisationsübergreifende und «integrierte» Zusammenarbeit setzen, werden als Lösung angesehen. Gleichzeitig ist aber häufig unklar, was erfolgreiche Zusammenarbeit ausmacht und was genau unter häufig verwendeten Begrifflichkeiten wie Koordination oder Kooperation zu verstehen ist. Eine Klärung und einheitliche Verwendung dieser Begrifflichkeiten und den damit verbundenen Formen der Zusammenarbeit erscheint notwendig, damit interorganisationale Zusammenarbeit erleichtert und gefördert werden kann. In diesem Beitrag wird zunächst ein Überblick zur Verwendung von Begrifflichkeiten im Kontext der Zusammenarbeit in organisationsübergreifenden Anwendungskontexten gegeben. Unter Rückgriff auf Konzepte aus der Evolutions- und Tätigkeitstheorie wird dann ein Begriffsinventar zur Unterscheidung von Modi der Zusammenarbeit für Planungs- und Bauprojekte entwickelt. Die Unterscheidung der drei Modi Koordination, Kooperation und Kokonstruktion bzw. Kokreation eröffnet schliesslich eine neue Gestaltungsperspektive für die Praxis.01A - Beitrag in wissenschaftlicher ZeitschriftPublikation Prozess der industriellen Vorfertigung der Holzfassade(Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW, 13.01.2023) Herrera, André; Martinez, Eder; ERNE AG HolzbauDer gezielte Einsatz von digitalen Werkzeugen für Prozesse der Vorfertigung von Holzbauprodukten nimmt weiter zu. Das Verbesserungspotenzial für Holzfassaden wurde beim Autor erkannt, denn der aktuelle Prozess ist bei der Firma ERNE AG Holzbau nicht skalierbar für die Industrialisierung. Daher ist es notwendig, die Abhängigkeiten des Prozesses zu erkennen und eine eindeutige Definition des Produktes zu erstellen.11 - Studentische ArbeitPublikation Parametric modelling approach to reconstructing architectural indoor spaces from point clouds(ISPRS, 30.06.2021) Wahbeh, Wissam; Wahbeh, WissamAbstract. In this paper, some outcomes of a research project which aims to introduce automation to speed up modelling of architectural spaces based on point clouds are presented. The main objective of the research is to replace some manual parametric modelling steps with automatic processes to obtain editable models in BIM-ready software and not to generate non-parametric IFC (Industry Foundation Classes) models. An approach of automation using visual programming for interior wall modelling based on point clouds is presented. The pipeline and the different concepts represented in this paper are applicable using different programming languages but here the use of Rhinoceros as a modelling software and its open-source visual programming extension "Grasshopper" is intentional as it is in common use for parametric modelling and generative design in architectural practice. In this research, it is assumed that there is a predominance of three mutually orthogonal directions of the walls in the interior spaces to be analysed, which is the case of most indoor spaces.04B - Beitrag KonferenzschriftPublikation BIM-Change-Management(Hochschule Architektur, Bau und Geomatik FHNW, 13.01.2023) Gerber, Michel; Olender, Margarete; Institut Digitales BauenDas Ziel dieser Master-Thesis ist es, durch die Anwendung des Change-Managements auf die Implementierung der BIM-Methode in einem Projekt, den Fokus auf den Faktor Mensch zu legen. Dieser wird bis jetzt oft vergessen und findet kaum Beachtung. Das erarbeitete Lösungskonzept trägt dazu bei, die BIM-Methode weiter zu verbreiten. Es wird folgende Hauptfragestellung untersucht: Wie kann die Veränderung der herkömmlichen Arbeitsweise von Menschen hin zur Arbeitsweise mit der BIM-Methode positiv beeinflusst werden und welche Rahmenbedingungen müssen gegeben sein, dass dieser Wandel begünstigt wird?11 - Studentische ArbeitPublikation Digital twinning of the built environment. An interdisciplinary topic for innovation in didactics(Copernicus, 03.08.2020) Wahbeh, Wissam; Kunz, Dominique; Hofmann, Joachim; Bereuter, Pia; Wahbeh, WissamThe concept of a Digital Twin (DT) takes an increasingly important role in the construction industry and related research fields. It is a concept associated with Industry 4.0; however, the scientific literature does not provide a unique and clear definition of this concept. This paper aims to analyse the definitions of the digital twin to clarify this concept in the related fields of architecture, engineering and construction (AEC). Moreover, this work proposes and employs the concept of a Digital Twin as an objective for a project-based learning approach in a didactical setting. As an interdisciplinary approach, this work demonstrates the potential impact on the traditional didactical frameworks in the educational domain of construction and its value as an opportunity to introduce interdisciplinary expertise to all students in these fields. This work presents a use case applying the concept at the School of Architecture, Civil Engineering and Geomatics of FHNW.04B - Beitrag KonferenzschriftPublikation BIM im Bauunternehmen(SBV, 01/2020) Scherer, PeterDer Neubau einer Schulanlage, die Sanierung einer Wohnüberbauung oder der Ausbau des Stras-sennetzes – Bauen bedeutet Fortschritt für eine Gesellschaft. Jeder Fortschritt bringt jedoch Her-ausforderungen mit sich – der Wandel ist an und für sich nichts Neues. Die Attraktivität einer gan-zen Branche, zur Gewinnung von künftigen Fach- und Führungskräften, die Konkurrenzfähigkeit oder der haushälterische Umgang mit Ressourcen werden immer wichtiger. Speziell der Umgang mit personellen und materiellen Ressourcen ist eine verantwortungsvolle Aufgabe, der sich die Baubranche als wichtiger Eckpfeiler der Schweizer Wirtschaft nicht entziehen kann. Die Nutzung zeitgemässer, digitaler Möglichkeiten kann einen wesentlichen Beitrag leisten, sowohl die Attrakti-vität zu steigern wie auch haushälterisch mit Ressourcen umzugehen. Dies erfordert jedoch eine fundierte Auseinandersetzung mit den Potenzialen digitaler Methoden und Technologien.03 - Sammelband