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IFC-Workflow in Revit

Baust Du noch nach oder arbeitest Du schon?

Zeichnung eines Architekten und eines TGA-Planers.
Quelle: liNear
Mit liNear Version 20.03 kommen deutliche Verbesserungen für den Revit-integrierten TGA-Workflow auf Basis von IFC-Architekturen. Am Beispiel einer ArchiCAD-Unterlage zeigen wir die wichtigsten Schritte auf dem Weg zu einer normgerechten Auslegung.

Was kann IFC leisten und was nicht?

Beschäftigt man sich mit Workflows auf Basis der Industrie Foundation Classes (IFC), muss man eine Sache verstehen, um mit realistischen Erwartungen zu starten: Die IFC spezifizieren zum jetzigen Zeitpunkt kein universelles Austauschformat für Gebäudemodelle in dem Sinne, dass der Anwender praktisch die freie Wahl der Autorenplattform hat. Man kann also nicht erwarten, ein Gebäude in ArchiCAD zu modellieren, dieses dann in Allplan weiter anzupassen um es schließlich zur Weiterverarbeitung in Autodesk Revit zu laden.

Solch ein Workflow funktioniert schon bei marktüblichen Textverarbeitungen nur eingeschränkt, warum sollte man also erwarten, dass es mit komplexen parametrisch konstruierten Bauwerken reibungslos funktionieren kann? Davon abgesehen sollte man sich im Rahmen eines integralen Planungsvorhabens natürlich auch die Frage nach dem Sinn stellen. Empfängt man eine IFC-Datei, dann empfängt man in der Regel auch die Arbeit von jemand anderem. Dieser ist verantwortlich für Änderungen und sollte sie in der ursprünglichen Plattform vornehmen.

Selbst einige der Macher von IFC ziehen den Vergleich zu einem PDF, der durchaus passend gewählt ist. Das PDF hat den Anspruch optisch korrekt auszusehen und den Empfänger mit den nötigen Informationen zu versorgen. Es hat jedoch nicht den Anspruch, in seiner Grundstruktur wieder bearbeitbar zu sein. Hier hängt man bestenfalls noch Seiten an, markiert Passagen oder kommentiert die vorliegenden Informationen. Will man strukturelle Veränderungen durchführen, dann muss man dies entweder im ursprünglichen Modell machen oder sich auf einiges an manueller Arbeit einstellen.

Gut, IFC ist also kein Austauschformat zur weiteren Bearbeitung. Wofür aber eignet sich IFC nun, wo sind die Fallstricke im TGA-Workflow und wie kann man damit umgehen?

Wie bereits angedeutet, eignet sich IFC sehr gut, um einen Planungsstand eines (Teil-)Modells einzufrieren und zu dokumentieren. Bei einer Ausgabe in eine IFC-Datei wird das parametrische Gebäudemodell aus der Autorensoftware in eine einheitliche geometrische Repräsentation überführt. Zusätzlich werden vorab definierte Datensätze an die verschiedenen Gebäudeelemente angehängt. Über diese Elemente sind die Daten eindeutig identifizierbar und lassen sich im weiteren Prozess filtern, zusammenführen und weiter anreichern. So lange die Kennzeichnung (IfcGuid) eines Bauteils nicht verändert wird, findet es auch jeder Teilnehmer des Planungsvorhabens wieder, was nicht zuletzt eine Voraussetzung für Technologien wie das BIM Collaboration Format (BCF) darstellt. Insbesondere ist es aber auch bei der Arbeit mit einem Koordinationswerkzeug im Wesentlichen egal, aus welcher Autorenplattform eine IFC stammt, so lange sie sich an die IFC-Spezifikation im Allgemeinen und die vereinbarten Projektstandards im Speziellen hält.

Auch für die Planung technischer Gebäudeausrüstung kann ein IFC-basierter Workflow durchaus vorteilhaft sein, falls der beteiligte Architekt kein Revit einsetzt. Leider gibt es gleich nach der Übergabe des Architekturmodells an den TGA-Fachplaner schon einen ersten Dämpfer, der vorrangig die Analyse der Gebäudegeometrie sowie die Adressierbarkeit der verbauten Bauteile betrifft.

Knackpunkt: Energetische Dimensionierung

Die erste Entscheidung muss man direkt zu Beginn treffen: Öffnet man die IFC-Datei in Revit oder verknüpft man sie lediglich? Egal ist das nicht, denn im Hintergrund passieren zwei grundverschiedene Sachen.

Die Möglichkeit eine IFC-Datei zu "öffnen" (eigentlich eher importieren) klingt zunächst nicht uninteressant, denn schließlich bietet diese anschließend die Möglichkeit, einige Bauteile im Notfall weiter zu bearbeiten. So zumindest die Theorie. Allerdings beobachtet man hier im Regelfall solche Probleme, die ähnlich auch auftreten, wenn man in Open Office ein Word-Dokument öffnen will: mit der eigentlichen Architektur hat das importierte Modell oftmals nicht viel zu tun. Räume werden nicht korrekt platziert, Bauteile stehen nicht auf der Achse und es geschehen allerlei andere störende Dinge.

Nun kursieren seit vielen Jahren Gerüchte, dass der IFC-Import eigentlich kein Problem ist, wenn man nur weiß, wie es geht. Leider war es uns nicht möglich, diesen Aussagen die nötige Substanz zu geben. Wir haben in den vergangenen Jahren mit unzähligen Anwendern im In- und Ausland gesprochen und nie auch nur annähernd einen funktionierenden Workflow ableiten können, der bei nicht-idealisierten Gebäudemodellen funktioniert. Zu heterogen sind die Exporteinstellungen der Quellplattformen und die Importeinstellung der Zielplattform, als dass man da auch nur ansatzweise einen Blumentopf gewinnen könnte. Es gibt sicher für jeden Anwendungsfall eine Kombination an Import-/Export-Einstellungen, verbunden mit restriktiven Modellierungs-Guidelines, die nicht ganz so schmerzhafte Nachbearbeitungsaufwände mit sich bringen. Schlussendlich bliebt aber bislang vielen Anwendern auf diesem Weg nur zu entscheiden, ob sie für die thermischen Lastberechnungen nun ihr Gebäude gleich neu modellieren oder das importierte Modell mit manueller Nacharbeit auf eigene Bedürfnisse anpassen sollen. Beide Wege stellen den TGA-Planer vor schwer lösbare Probleme, sobald der Architekt im späteren Verlauf noch Änderungen publiziert.

Darstellungen einer Tür in einer IFC-Datei.
Quelle: liNear
(1) Fehlerhafter Achsbezug beim Import einer IfcDoor über "IFC öffnen", (2) Korrekter geometrischer Import über "IFC verknüpfen".

Die zweite Möglichkeit, eine IFC-Datei als Unterlage für den weiteren Workflow zu verwenden, ist die Methode sie lediglich in einem Revit-Projekt zu "verknüpfen". Dieser zertifizierte Weg, eine IFC-Datei in Revit zu verarbeiten, ist sehr stark an die eigentliche Intention von IFC-Workflows angelehnt und wird als Open-Source-Projekt von Autodesk entwickelt. Man begreift hierbei das IFC-Modell als eine Unterlage, benötigt also lediglich eine korrekte grafische Repräsentation der Architektur und die damit verbundenen Daten der einzelnen Modellelemente.

Dies reicht aus, um Maßbezüge bei der Konstruktion der TGA herzustellen und ermöglicht eine präzise Modellierung der eigenen Planungsaufgabe, deren Resultate man später in der Koordinationsumgebung zusammenführt.

Wo ist der Haken? Nun, schaut man sich eine erfolgreich verknüpfte IFC an, dann erkennt man, dass die verknüpften Bauteile zwar entsprechend klassifiziert sind (z.B. als Wand, Fenster usw.) jedoch keine vollständige Revit-Parametrik mehr in sich bergen. Die resultierenden Bauteile haben zwar die Kategorien "Wand" oder "Fenster" und sehen auch so aus, verhalten sich aber nicht mehr so. Die Folge ist, dass sie von den meisten Werkzeugen nicht korrekt verarbeitet werden können, so z.B. auch vom Revit-eigenen gbXML-Modellexport und vielen Lösungen für die Schlitz- und Durchbruchsplanung.

Die Grafik zeigt den gbXML-Export einer verknüpften IFC-Architektur mit fehlenden Fenstern und Türen.
gbXML-Export einer verknüpften IFC-Architektur mit fehlenden Fenstern und Türen.

Bei großen Projekten kommt noch ein weiterer Aspekt hinzu, der die IFC-Verknüpfung kompliziert macht. Die IFC-Spaces werden in Revit statt als "(MEP-)Räume" als "Allgemeine Modelle" repräsentiert, die sich nicht für die Weiterverwendung im TGA-Workflow eignen. Mit Bordmitteln hat man also kaum eine Chance, auf Basis einer in Revit verknüpften IFC eine thermische Lastberechnung durchzuführen um die technischen Anlagen zu dimensionieren. Die einzige Alternative stellen bislang tabellarische Eingaben oder grafische Werkzeuge dar, in denen sich eine IFC-Architektur manuell für eine Berechnung erfassen lässt. Dieser Prozess ist aufwendig, fehleranfällig und lässt sich nur schwer in effiziente Planungsprozesse integrieren, da nach erfolgter Berechnung die gewonnenen Erkenntnisse wieder mühsam in das TGA-Teilmodell übertragen werden müssen. Dies ist schon in einer Iteration mühsam und wird bei anstehenden Änderungen zu einer unerträglichen Sisyphus-Arbeit. Es ist also höchste Zeit hier umzudenken.

Die Entwicklungsabteilung von liNear hat aus diesem Grund versucht herauszufinden, wie man zukünftig die bewährten Workflows auch für verknüpfte IFC-Modelle ermöglichen kann. Am Beispiel einer ArchiCAD-Architektur wollen wir demonstrieren, wie Sie als TGA-Fachplaner mit Hilfe von liNear-Software auf der Revit-Plattform die Brücke zwischen verschiedenen Plattformen schlagen können.

Mittwoch, 08.04.2020

Von Christian Waluga
CEO, liNear Building Labs