Regelsatz eBKP – IFC

Der Regelsatz zur Klassifizierung von Elementen eines IFC-Modells zum eBKP-H wurde grundlegend überarbeitet und aktualisiert:

Der Hochbauteil der IFC-Regelsätze wurde einerseits an den überarbeiteten eBKP-H 2020 angepasst und andererseits wurden verschiedene Überlegungen für ein nachhaltiges Mapping des IFC-Datenmodells bei der Überarbeitung berücksichtigt. Sie bilden die Grundlage für detailliertere Kataloge von CRB sowie für weitere Anwendungsfälle. 

An der Überarbeitung des Regelsatzes eBKP-H – IFC4 waren folgende Fachleute beteiligt:

• Marc Pancera, Itten+Brechbühl AG
• Daniel Bührer, 3-Plan Haustechnik AG
• Simona Schafroth, Landscale AG
• Bärbel Buchholz, CRB
• Davis Kantor, CRB

An der Aktualisierung des Regelsatzes eBKP-T – IFC 4.3 waren folgende Fachleute beteiligt:

• Martin Beth, Ostschweizer Fachhochschule OST, Rapperswil
• Lukas Mathis, Ostschweizer Fachhochschule OST, Rapperswil
• Marcel Chour, CRB, Zürich
   

Nach wie vor bezieht sich der neue Regelsatz auf die Ebenen 1 bis 3 des eBKP-H, jedoch werden nun die Zuordnungen der einzelnen Entitäten als sogenanntes «Regelelement» einzeln aufgeführt. Damit kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass laut Definition oft mehrere Ausprägungen von Bauteilen für ein Element des eBKP-H in Frage kommen, die teilweise auch unterschiedlich modelliert werden.

Die Regelelemente zeigen die wichtigsten Entitäten, die üblicherweise einem Element zugeordnet werden. Dadurch, dass sie neu eindeutig benannt werden, wird eine grössere Übersichtlichkeit gewährleistet.

Teilweise können auch unterschiedliche Modellphasen innerhalb eines Elements mit unterschiedlichen Regelelementen abgedeckt werden:

So werden bspw. im Element C05.01 (Durchbruch, Schlitz zu Konstruktion) «Bestellkörper (Aussparung) Gebäudetechnik» (IfcBuildingElementProxy/PROVISIONFORVOID) dem Haustechnikmodell übergeben, bevor sie dann koordiniert und anschliessend im Architektur- und/oder Tragwerksmodell als konkrete Öffnungen, Schlitze, Aussparungen usw. (IfcVoidingFeature.xxxx) (siehe Norm SIA 400) dokumentiert werden. 

Beide Möglichkeiten werden als Regelelemente zum Element aufgeführt, damit der Regelsatz unabhängig von der Projektphase bzw. Abmachungen im Projektteam bezüglich Koordination der Aussparungen funktioniert.

Bereits seit der Version IFC 2x1 aus dem Jahr 2000 gibt es die Möglichkeit, Bauteile einem System zuzuweisen und diese somit nach ihrer Rolle im Bauwerk zu gruppieren. Dies wird z.B. für die Unterscheidung der Anlagen in Haustechnikmodellen rege genutzt. Die Zuweisung zu Systemen dient nicht nur kostengetriebenen Betrachtungen von Modellen und soll daher verstärkt genutzt werden.

Der Vorteil bei der Nutzung von Systemen besteht insbesondere darin, dass ein Objekt mehrere Beziehungen zu Systemen aufnehmen kann. Dies ist z.B. der Fall bei einer Tür, die an die ZUKO angeschlossen werden soll. Diese erhält das System «INTERIOR» wie auch «ACCESSCONTROL».

Im IFC-Datenmodell werden Bauteile einem Bauwerkssystem (IfcBuildingSystem, ab IFC 4x3 IfcBuiltSystem) und TGA-Elemente einem Verteilsystem bzw. einer Anlage (IfcDistributionSystem) zugewiesen. Für beide Systeme bestehen im IFC-Datenmodell bereits festgelegte Aufzählungen (IfcBuiltSystemTypeEnum, IfcDistributionSystemEnum), die CRB im Rahmen der Überarbeitung des eBKP-H mit eigenen, für die Schweiz konsolidierten Begriffen ergänzt hat

• CRB_IfcGroupExtension

An dieser Stelle soll noch erwähnt werden, dass eine analoge Möglichkeit für Räume im IFC-Datenmodell vorgesehen ist. Diese können Zonen bzw. räumlichen Zonen (IfcZone, IfcSpatialZone) zugeordnet werden. So lassen sich z.B. Raumgruppen abbilden, die eine Wohnung darstellen. Diese Strategie eignet sich insbesondere für die Hauptgruppe H, da man einfach (und ohne zusätzliche benutzerdefinierte Merkmale) jene Räume, die z.B. zu einer Nutzfläche «H02 Laboranlage» zugeordnet werden sollen, festlegen und die entsprechende Bezugsgrösse auswerten kann.

Im IFC-Datenmodell werden die Merkmale von Elementen technisch noch unterteilt in Attribute (Attributes) und Eigenschaften (Properties). Eigenschaften werden in Sets (Pset) zusammengefasst und können grundsätzlich an mehreren Bauteilen angehängt werden. Die Attribute unterscheiden sich lediglich darin, dass ihre Ausprägung (z.B. der Wertebereich) eine spezifische Bedeutung mit dem jeweiligen Bauteil hat. Die typischsten Attribute sind:

• GlobalId: weltweit eindeutige Kennung
• Name: Bezeichnung/Nummer
• Description: erklärende Beschreibung
• ObjectType*: bezeichnet einen bestimmten Typ, der das Objekt näher umschreibt
• PredefinedType: allgemeiner Typ für ein Bauteil, der in einer Aufzählung vorgegeben ist.

(* enthält den benutzerdefinierten Typ, wenn die Aufzählung des Attributs PredefinedType auf USERDEFINED gesetzt ist.)

Wo immer möglich, wurden die Werte in den Aufzählungen des IFC-Datenmodells für den Regelsatz berücksichtigt. Wo diese nicht ausreichend sind, wird der PredefinedType mit «USERDEFINED» definiert und der ObjectType zur Präzisierung verwendet. Auch hier hat CRB im Rahmen der Überarbeitung des eBKP-H den ObjectType mit eigenen, für die Schweiz konsolidierten Begriffen ergänzt, um eine Durchgängigkeit bei der Zuordnung zu gewährleisten.

• CRB-ObjectTypeExtension

Je nach Autorensystem (CAD-Software) ist das Setzen eines PredefinedType unterschiedlich umgesetzt. Dieser kann z.B. direkt an Stil / Typ / Familie des Bauteils hängen oder kann auch erst auf der eingesetzten Instanz des Bauteils eingestellt werden. Alle gängigen Autorensysteme bieten aber die Möglichkeit, eigene Werte an Bauteile anzuhängen, welche dann auf die richtige Eigenschaft im IFC-Datenmodell gemappt werden müssen. Hier können die Reseller entsprechende Unterstützung bieten.

Die Überlegungen zum Regelsatz von CRB wurden anhand des neusten IFC4.3 RC2 gemacht, wobei aber immer auf Abwärtskompatibilität zu IFC 2x3 geachtet wurde. In gewissen Fällen (z.B. IfcDoor) gab es in IFC 2x3 noch keinen PredefinedType, sondern nur einen ObjectType.

Analog dazu verhält es sich mit IfcWallStandardCase, welcher von den Autorensystemen in IFC 2x3 mehrheitlich exportiert wird und in IFC4 nun als IfcWall exportiert wird. Das Konzept mit «Subentitäten» (...StandardCase oder ...ElementedCase) wurde bereits in IFC4 ADD2 TC1 (ISO 16739-1:2018) verworfen.

Für die Zuweisung zum Bauwerkssystem besteht bereits eine in IFC standardisierte Liste, die durch CRB ergänzt und für die Schweiz konsolidiert wurde. Der Regelsatz setzt auf die Nutzung der in der Auflistung CRB_IfcGroupExtension konsolidierten Begriffe.

Das System «LOADBEARING» ist von der eigentlichen Bauteileigenschaft «tragend» (z.B. im Pset_WallCommon.LoadBearing) zu unterscheiden. Eine Zuweisung zum System «LOADBEARING» ist im Sinne einer allgemeinen Zugehörigkeit zur «Gebäudestruktur» gemeint, ohne dabei das statische Konzept vorwegzunehmen. Diese Aussage kann in frühen Phasen, in denen der eBKP-H zur Anwendung kommt, auch vom Architekten gemacht werden.

Das heisst, die zu «LOADBEARING» unter Hauptgruppe «C – Konstruktion Gebäude» zugeordneten Bauteile können z.B. auch nicht tragende Mauerwerkswände sein oder auch Elemente mit reinen Aussteifungsfunktionen, sprich alle Bauteile, die der konstruktiven Gebäudestruktur angehören, ob tragend oder nicht tragend.

Das System «TERRAINSHELL» wurde zum bereits bestehenden System «OUTERSHELL» ergänzt und löst so die Zugehörigkeit der Bauteile zur Fassade über oder im Erdreich. Damit werden mühselige Bauteileigenschaften wie «souterrain», «erdberührt» oder «unterirdisch» überflüssig und können effizienter mit einem System für die effektiv betroffenen Bauteile realisiert werden.

In den Hauptgruppen G, I und J kommt die Flexibilität der Systeme stark zum Tragen. Diese Elemente werden oft als Möbel (IfcFurnishingElement) ausgegeben, sollen aber verschiedenen Gruppen oder eben Systemen angehören.

Für die Zuweisung zu Verteilsystemen besteht bereits eine in IFC standardisierte Liste, die durch CRB ergänzt und für die Schweiz konsolidiert wurde. Der Regelsatz setzt auf die Nutzung der in der Auflistung CRB_IfcGroupExtension konsolidierten Begriffe.

In der Gebäudetechnik kommen häufig gleiche Systeme in mehreren eBKP-H-Gruppen vor. Z.B. finden sich Kaltwasserleitungen in folgenden Gruppen:
B04.05 Wasserleitung
D08 Wassertechnische Anlage
I05.05 Sanitäre Anlage für Umgebung

Diese haben alle das gleiche Gebäudetechnik-System, in diesem Fall «Wasser», und sind damit dem gleichen IfcDistributionSystem.PredefinedType zugewiesen, in diesem Fall «WATERSUPPLY». Damit kann der Durchgängigkeit des Systems in der Planung Rechnung getragen werden.

Die notwendige Abgrenzung im Elementsystem des eBKP-H erfolgt über den dazugehörigen IfcDistributionSystem.ObjectType. Dabei werden alle Leitungen und Systeme der Elementgruppe B04 (Erschliessung durch Werkleitungen) mit dem ObjectType «MUNICIPAL» ergänzt. Alle Leitungen und Systeme der Elementgruppe I05 (Technik Umgebung) werden mit dem ObjectType «LANDSCAPE» ergänzt. Dadurch können Auswertungen zum Gesamtsystem des Wassers wie auch in der Elementgliederung vorgenommen werden. Die Unterscheidung von provisorischen zu ortsfesten Werkleitungen (B03.02 / B04) erfolgt über den Status «TEMPORARY», der bei provisorischen Werkleitungen dann zu ergänzen ist.

Die Abgrenzung innerhalb des Elementsystems des eBKP-H zwischen Erzeugung (Dxx.01) und Verteilung (Dxx.04) erfolgt über den dazugehörigen IfcDistributionSystem.ObjectType. 

So werden alle Leitungen, die zur Erzeugung (Dxx.01) gehören, wie z.B. Kaltwasserleitung, innerhalb des Gebäudes zusätzlich mit «MAINCONNECTION» definiert.

Bei einigen Elementen sind Beträge in Schweizer Franken als Bezugsgrösse in der Norm vorgegeben (z.B. A01.01 Grundstückserwerb ff.). Hier wird als Entität zur Erfassung von Budgetbeträgen neu auch IfcCostItem vorgeschlagen.

Es werden einige Vorschläge gemacht, jedoch wird noch keine abschliessende Bearbeitung und Zuordnung durchgeführt.

Soweit möglich ist die Entität «BuildingElementProxy» zur Darstellung von Elementen im Bereich Hochbau zu vermeiden, da es häufig nicht möglich ist, aussagekräftige Mengen daraus zu erhalten. Möglicherweise werden aber einige der IFC-Zuordnungen von einigen Software-Lösungen (noch) nicht unterstützt, dann kann natürlich auf diese Entität zurückgegriffen werden.