Wissensdatenbank DIALux evo

Das IFC-Dateiformat gibt seinen Nutzern Flexibilität in der Beschreibung von Gebäuden und deren Gebäudeausstattung. Dabei können sich leicht Fehler, Missinterpretationen oder Ungenauigkeiten einschleichen. Diese stellen Tools mit IFC-Unterstützung vor Herausforderungen und erschweren eine flüssige Planung im Open BIM Workflow.

DIALux evo ist hiervon ebenfalls betroffen, versucht aber IFC-Modelle möglichst vollständig zu importieren. Das wird nicht für alle IFC-Modelle möglich sein. Einige sind schlichtweg zu groß und sprengen die Ressourcen des Computers oder es sind Grundregeln bei der Konstruktion des Modells verletzt worden. Die Datenqualität ist sehr unterschiedlich.

Diese Seite soll ein paar Tipps geben, wie ein IFC-Gebäudemodell für DIALux aufgebaut sein sollte, damit ein Import in DIALux besser gelingt. Eine Dokumentation zum IFC-Datenmodell und seinen IFC-Objekten findet sich hier: http://www.buildingsmart.de/

1 - DIALux spezifische Anforderungen an ein IFC Modell

• Definiert das IFC-Modell kein Gebäude, wird der IFC-Import abgebrochen. Das bedeutet, eine IFC-Datei sollte als Minimum das Gebäude mit einer Etage samt Außenwände und Innenwände definieren, um später daraus Räume ableiten zu können.
  
  

• Beinhaltet das IFC-Modell nur Geländeinformationen ohne Gebäudemodell, so hilft ein Trick. Man zeichnet ein kleines Gebäude mit einem einzigen Raum ein. DIALux akzeptiert das IFC-Modell anschließend und versucht es einzulesen. Diese Restriktion wird durch unsere Weiterentwicklung in Zukunft fallen.
  
  

• Um ein Gebäude samt Gebäudeöffnungen und Dachkonstruktion erfolgreich zu importieren, müssen die folgenden IFC-Typen in einer einzigen IFC-Datei zusammengefasst sein.
  
  - Gelände (optional)
  - Gebäude und Etage,
  - Außenwände,
  - Innenwände (um Räume abzugrenzen),
  - Fenster und Türen,
  - Dachkonstruktionen mit Oberlichtern
  
  Sind diese Typen in einer Datei zusammengefasst, versucht DIALux das Gebäudemodell zu importieren. Dies ist notwendig, da DIALux evo 12 aktuell nur eine IFC-Datei verarbeiten kann. 
  
  Es ist häufig so, dass verschiedene Aspekte eines Gebäudemodells auf mehrere IFC-Dateien aufgeteilt sind. Im Open BIM Workflow ist dies so gewollt. Meist können IFC-Tools aber mehrere IFC-Dateien zu einer zusammenführen und neu speichern (mergen). Ein solcher Merge ist aktuell noch erforderlich. Wir arbeiten daran IFC-Dateien zusammenzuführen.

  
  

Welche IFC Formate werden unterstützt?
DIALux unterstützt das IFC-Dateiformat in der Version 2x3. Neu ab DIALux evo 12 ist auch eine teilweise IFC4-Unterstützung. Mit IFC 4 wurde eine neue Beschreibung von 3D-Geometrie eingeführt. Wir unterstützen dieses neue Format noch nicht vollumfänglich. 

Es gibt aber genügend Fälle, in denen IFC 4-Dateien auf das Beschreibungsformat von IFC 2x3 zurückgreifen. Die Kombination aus einer IFC 4-Datei mit einem IFC 2x3 Geometrieformat wird importiert. Dies ist wichtig zu wissen, um in den IFC-Tools die für DIALux passende IFC- Version zu exportieren.

2 - Tipps zum Aufbau eines kompatiblen IFC Modells

Diese Punkte beziehen sich nur zum Teil auf DIALux, vor allem auf die Arbeitsweise in anderen IFC-Tools. Bei DIALux haben wir viel Erfahrung in Sachen Qualität von IFC Modellen gesammelt. Aufgrund unser hohen Zahl an Anwendern, bekommen wir viele Modelle vom Markt. Es gibt sehr gute und konforme IFC Modelle, die sich gut einladen lassen, aber auch weniger gute. 

Dies ist zum Teil auf die Arbeitsweise des Konstrukteurs oder Planers zurückzuführen, aber auch auf die IFC Konformität von Tools. Vor allem beim Konstruieren sind die folgenden Aspekte sehr wichtig:

Zur Genauigkeit

• Open BIM mit IFC lebt von der virtuellen Konstruktion eines Gebäudes und erfordert ein genau so hohes Maß an Genauigkeit, wie es später bei einer realen Konstruktion der Fall ist.

• Wände sollten nicht schweben, sondern auf Stoß mit Boden und Decke konstruiert sein. (millimetergenau)

• Wände, die sich berühren, sollten auch auf Stoß konstruiert sein. Gibt es Lücken, werden diese auch so importiert und angezeigt (millimetergenau)

• Bauteile, die andere Bauteile durchdringen oder in diese reinragen, werden von DIALux so importiert und angezeigt

• Fenster und Türen liegen meist in Außen- oder Zwischenwänden. Die notwendige Wandöffnung kann so verlässlich ermittelt werden.

• Etagenböden oder Geschossdecken sollten definiert sein

• Die Zuordnung von Gebäudeteil und Topologie sollte stimmig sein. Ein Beispiel: Fenster die physikalisch in Etage 3 liegen, sollten im IFC-Modell nicht der Etage 1 zugeordnet sein. Solche Fehlzuordnungen gibt es sehr häufig. Wir vermuten, das dies beim Zeichnen des Modells passiert. Immer wenn Objekte vermeintlich fälschlicherweise angezeigt werden, kann dies an ihrer Zuordnung liegen. Häufig stellt sich heraus, dass die physikalische Position nicht mit der Topologischen übereinstimmt.

    

           Gewährleistet ein IFC-Modell die oberen Punkte nicht, so äußert sich dies durch diverse Nachteile in DIALux:

• Performanceprobleme nehmen zu

• Etagen haben keine Böden oder Decken

• Räume werden als solche schlecht erkannt

• die Rechengenauigkeit nimmt ab

• die Visualisierung wird unschön

• Darstellungsprobleme nehmen zu

• Es fehlt an Informationen zur Statik, Materialmenge, Isolation etc.

Zu Fenster, Türen und Wandöffnungen

DIALux ermittelt für jedes Fenster die dazugehörige Wandöffnung. Andere CAD-Programme tun dies nicht immer, was per se nicht falsch ist. Ist eine Rohbau-Betonwand konstruiert, hat diese i.d.R. eine Öffnung für ein Fenster oder Tür. Ein Fensterhersteller liefert IFC-Informationen zum Fenster, aber nicht zur notwendigen Wandöffnung. IFC-Modelle sollten den Bezug von Wandöffnung zum Fenster (Tür) klar definieren. Werden Fenster und Türen in DIALux angepasst, werden Wandöffnungen gleich mit angepasst. Gibt es im IFC-Modell diese Bezüge nicht, können Wandöffnungen nicht fehlerfrei mit angepasst werden.

Zu Materialien und Farben
Es kommt vor, dass Farben und Materialien zwischen den CAD-Programmen und DIALux unterschiedlich aussehen. DIALux mit seiner Lichtberechnung wertet im IFC-Modell Angaben zur Reflexion von Oberflächen aus. Farben sehen in DIALux z.B. blasser aus, weil die Reflexion bei der Darstellung mit einfließt. Grundsätzlich werden diese Informationen aus dem IFC-Modell ermittelt.

Beim IFC Import kann aber entschieden werden, ob die Reflexionsgrade aus dem IFC-Modell durch die Reflexionsgrade in den DIALux Einstellungen überschrieben werden sollen. Für normative Nachweise können so übliche Standardreflexionsgrade beim Import eingestellt werden.

Wir haben festgestellt, dass CAD-Programme zum Teil Texturen und Materialien in der Darstellung ergänzen. DIALux orientiert sich beim Import streng an den Angaben die es im IFC-Modell vorfindet. 

Zur korrekten Verwendung der IFC-Typen
Planer, Architekten und Bauzeichner, die ein IFC-Gebäudemodell erstellen, haben es in der Hand die richtigen IFC-Typen anzuwenden. Werden z.B. sanitäre Anlagen (IfcSanitaryTerminal) oder Leuchten (IfcLightFixture) im CAD-Programm über das Möbelwerkzeug konstruiert, so sind das im Ergebnis IFC-Möbel (IfcFurniture). 

DIALux wertet die IFC-Typen beim Importieren aus und klassifiziert das gesamte IFC-Modell nach diesen Typen. Werden Typen falsch verwendet, haben die betroffenen Objekte in DIALux keine erkennbare Funktion und werden bei Anschlüssen und Leistungsberechnung nicht korrekt berücksichtigt.

 
Für DIALux evo ist es z.B. sehr wichtig, dass Fenster auch als Fenster definiert sind (und nicht als Wände oder Möbel), da sonst der Einfluss von Tageslicht nicht korrekt berechnet werden kann. Häufig werden auch Fassadenvorhänge (IfcCurtainWall) konstruiert, die eigentlich Fensterfronten sind.

Welche IFC-Objekte werden unterstützt?

DIALux versucht das komplette IFC-Modell zu importieren und darzustellen. Ab DIALux evo 12 werden auch Informationen anderer Gewerke wie z.B. Heizungs-, Klima- und Lüftungssysteme, Sanitäranlagen oder die Elektroinstallation mit importiert und dargestellt. Für jedes IFC-Objekt im Modell wird geprüft ob es eine 3D-Geometrie samt Materialeigenschaften mitbringt. Bringt es eine mit, stellt DIALux es an der richtigen Stelle im Gebäudemodell mit dar.

Welche IFC-Objekte werden nicht unterstützt?

• IFC-Bereiche (IfcSpaces)
  IFC-Bereiche sind in der Praxis leider nicht immer so genau konstruiert, dass DIALux die Raumerkennung für sich fehlerfrei durchführen kann. Deshalb setzt DIALux auf einen eigenen Mechanismus, zur Erkennung von Räumen. IFC-Bereiche enthalten wichtige Informationen, die für einen nachfolgenden IFC-Export, mit Beschreibung der Beleuchtungsanlage wichtig sind. Wir arbeiten daran, die IFC-Bereiche ordnungsgemäß zu importieren.
  
  

• IFC-Inhalte im 2D Kontext
  Das IFC-Dateiformat kennt auch diverse Objekte um Inhalte in 2D darzustellen, die z.B. für einen Grundriss definiert sind. Der IFC Import konzentriert sich aktuell nur auf 3D-Inhalte und ignoriert den 2D Kontext zunächst. Dies wird in Zukunft durch die Weiterentwicklung ergänzt

3 - Modelle können trotz der oben genannten Punkte nicht importiert werden

Lässt sich ein IFC-Modell trotz Beachtung der oben aufgelisteten Punkte nicht importieren, könnten die nachfolgenden Informationen hilfreich sein. 

• IFC-Modelle können zu schwerfällig für DIALux und/oder den Rechner sein

Grundsätzlich gilt je komplexer das IFC-Modell, desto höher der Einfluss auf die Performance bei der Arbeit in DIALux. Kann DIALux ein Gebäudemodell nicht importieren, so gibt es Möglichkeiten sich zu behelfen um die Komplexität zu reduzieren.

- Der Inhalt des IFC Modells wird reduziert. DIALux zwingt keinen ein ganzes Gebäude zu planen. Vor allem wenn es sehr komplex ist. Eine IFC Datei kann auch nur ein Teilmodell eines Gebäudes beinhalten, wie z.B. nur eine Etage etc. Man teilt das Gebäude so auf mehrere IFC Teilmodelle auf.

- Ab DIALux evo 12 kann über einen Assistenten ausgewählt werden, welche Informationen aus dem IFC Modell importiert werden sollen. Hier wird die gesamte Gebäudestruktur (Spatial structure) mit sämtlichen Etagen und deren Inhalte aufgelistet. Planer können einfach ganze Etagen oder auch nur Inhalte innerhalb der Etagen abwählen. Es so möglich Gebäude ohne Gebäudeausrüstung oder Möblierung zu importieren. Sogar Fenster und Türen können abgewählt werden um nur das Kunstlicht in geschlossenen Räumen zu berechnen.  
 

4 - Hilfreiche Export Einstellungen in CAD Programmen

Geometrie BREP 
DIALux bevorzugt Geometrien als BREP (Boundary Representation - Begrenzungsflächenmodell, Beschreibung von Objekten durch ihre begrenzenden Oberflächen). Evo kommt besser mit nicht-triangulierten Oberflächen klar. Die Flächen sollten richtig orientiert sein und ein geschlossenes Volumen bilden, was leider in vielen CAD-Programmen keine Selbstverständlichkeit ist. Erlaubt das CAD-Programm Export-Einstellungen dieser Art, so unterstützt dies den Import in DIALux.

• Mehrschichtige Bauelemente: Diese Bauelemente sollten nicht in einzelne Objekte aufgetrennt werden.

• Elemente in Solid Element Operationen: Ja, als BREP

• Elemente mit Verbindungen : Ja, als BREP

• Decken mit geneigter(n) Seitenflächen(n): Ja, als BREP

• IFC-Geländeinformationen: Ja, als BREP

• IFC-Grundstückslage: am Projektursprung