Sutter Medical Center Castro Valley

Ein einzigartiges organisationsübergreifendes IPD-Team gewann mit seinem 3D-Gebäudeinformationsmodell des Sutter Medical Center in Castro Valley, USA, bei den Tekla BIM Awards 2010 in der Kategorie BIM. IPD steht dabei für Integrated Project Delivery – zu deutsch „Integrierte Projektabwicklung". Das Gesundheitszentrum soll 30 % schneller fertiggestellt werden als vergleichbare Gesundheitsversorgungsprojekte in Kalifornien, und das ist nur mit schlanken Konstruktionsprinzipien und Technologien wie BIM möglich.

Zuverlässige Übermittlung von Gebäudeinformationen

Während der Dauer des Projekts traf sich das Team für die integrierte Projektabwicklung (IPD-Team) regelmäßig, um modellierte Gebäudeinformationen miteinander zu vergleichen. In der Planungskoordinierungsphase beispielsweise beinhaltete der Koordinierungsprozess eine Überprüfung aller Modelle der einzelnen Fachgebiete – Stockwerk für Stockwerk.

Alle am Projekt beteiligten Unternehmen verwendeten die Softwarelösungen, die sie am besten kennen. Die Modelle wurden zusammen entwickelt, sodass der Fachplaner der Gebäudetechnik und der Detailzeichner gleichzeitig am selben Modell arbeiteten – und der Architekt und der Bauunternehmer ebenfalls. Die Gebäudeinformationen in den Modellen waren so stets zuverlässig, und das Team konnte präzise automatisierte Mengenermittlungen extrahieren, wann immer diese benötigt wurden.

„In den USA ist die Koordination der TGA-Gewerke bei komplexen Projekten wie diesem üblich geworden, und die Workflows dieser Koordinierung sind etabliert und werden in der Regel von den TGA-Auftragnehmern gut verstanden", berichtet Nathan Wood, der zuständige Ingenieur bei DPR Construction. „Was dieses Projekt zu etwas Besonderem macht, das ist die Sorgfalt, die auf die Modellierung und Koordinierung des Gebäudekerns und des gesamten Rohbaus verwendet wurde – Beton, Bewehrung, Stahl und Außenhaut des Gebäudes. Das alles wäre ohne Tekla nicht möglich gewesen. Zwar war es manchmal nicht einfach, den besten Weg zur Koordinierung mithilfe dieser neuen Modelliermöglichkeiten zu finden, aber die Vorteile, die eine frühe Entdeckung möglicher Fehlerquellen bringt, überwiegen die zusätzlichen Kosten für Modellierung und Koordination bei Weitem."

„Tekla Structures ist eines der Tools, die Harris Rebar (Bewehrungsstahl) ermöglichen, Teil dieses Prozesses zu sein", sagt Layne Olson, BIM-Manager für  Harris Salinas Rebar in Kalifornien. „Mit Tekla können wir Kollisionen mit der Planung, Baubarkeitsprobleme und Konflikte mit anderen Gewerken schnell und genau ermitteln und kommunizieren. Die Möglichkeit, erfahrene und erfolgreiche Personen aus verschiedenen Fachgebieten zusammenzubringen, schafft Vertrauen, fördert Innovationen und steigert die Qualität des Endprodukts."

3D Modell reduziert die Fehlerquote in der Bauphase

Zur Bewehrungskoordination wurden TGA-Wanddurchführungen aus der TGA-Modelliersoftware in Tekla importiert, und 50 bis 60 2D-DWG-Zeichnungen wurden importiert, um das Außenhautmodell zu erstellen. Weil Tekla 2D-Profile von Vorhangfassadenherstellern importieren kann, wurden unter anderem detaillierte Befestigungselemente und Türrahmen in 3D erstellt. Das aus diesen 2D-Zeichnungen erstellte Modell wurde mithilfe von Tekla mit einem IFC-Modell des Revit-Modells des Architekten abgeglichen. In diesem Projekt wurde CADuct-, AutoCAD MEP- und Revit- Software gleichzeitig eingesetzt, und die Daten wurden mit Tekla aufeinander abgestimmt, miteinander verbunden oder ausgetauscht.

Zusätzlich zum Hauptauftrag für den Stahlbau wurde Herrick Corporation vom Hauptauftragnehmer DPR damit beauftragt, alle Elemente in der Gebäudehülle, die eine Verbindung zum Stahlbau haben, zu modellieren, um so die Koordination der verschiedenen Gewerke zu erleichtern. „Das ist nur in einer auf 3D-Modellen basierenden Umgebung möglich und reduziert die Anzahl der in der Bauphase erforderlichen Korrekturen erheblich", erklärt Wayne Morrison, Pre-Construction Manager bei Herrick.

Zusammen mit Candraft, einem Stahldetaillierungsunternehmen mit Sitz in Vancouver, Kanada, entwickelte das Unternehmen ein Tekla-Toolkit, das von Herrick wie von seinen Unterauftragnehmern benutzt werden konnte. Ziel war die Erstellung eines einzigen standardisierten und informationsreichen Modells in einem Format, auf das alle Mitglieder des Projektteams zugreifen können. Zum Toolkit gehören Standardberichte, Zeichnungsvorlagen, API-Schnittstellen für die Erstellung und Verwaltung von RFI-Anfragen (Requests for Information), Visualisierungstools usw. Inzwischen wurde es auch erfolgreich für andere Projekte eingesetzt und ist bereits bei vielen Aufträgen zu einem wesentlichen Bestandteil von Herricks Strategie geworden.

Ein Großteil des Toolkits wurde mit Tekla Open API™-Tools entwickelt. Damit sich das Projektteam ganz auf elektronische Freigabeverfahren verlassen kann, schufen Herrick und Candraft eine 3D-Modell-Freigabeschnittstelle für den Projektingenieur, TMAD. Während der Bauphase importierte das Projektteam mehrmals TMADs Revit-Konstruktion, Candrafts Tekla-Modelle und Modelle verschiedener Teilgewerke. Zeichnungen wurden erst nach ihrer Freigabe aus dem Fertigungsmodell extrahiert. „Für uns ist es viel einfacher und billiger, Fehler im Modell zu entdecken und dort die entsprechenden Änderungen vorzunehmen, als Zeichnungen nachzuarbeiten", versichert Wayne Morrison.

BIM-Technologie spart Zeit und Geld

“Dank der Erstellung benutzerdefinierter Wandzeichnungen mit Tekla Structures konnte DPRConcrete eine 10%ige Produktivitätssteigerung beim Wand- und Einbauteillayout verzeichnen", berichtet Nathan Wood. „Für die Außenhaut wurden über 25 % der für das Fertigteilsystem erforderlichen Wanddurchführungen wegen Konflikten mit Bewehrungsstäben versetzt oder gestrichen. Dank der mithilfe von Tekla durchgeführten Modellkoordinierung mit den Bewehrungsstäben wirkten sich diese Änderungen jedoch nicht auf den Zeitplan aus."

Das Sutter Medical Center in Castro Valley ist das erste abgeschlossene IPD- und BIM-Projekt für Harris Rebar", merkt Layne Olson an. „In einer Umgebung zu arbeiten, die der Zusammenarbeit dient, mit schlanken Konstruktionsprinzipien und leistungsstarken Tools wie Tekla Structures, ist die beste Voraussetzung für ein erfolgreiches Projekt, Qualitätssteigerungen und Kosteneinsparungen."

John Cooper, President und CEOvon Candraft Detailing Inc. in Vancouver, Kanada, stellt fest: „Zusammen mit Herrick haben wir das Potenzial der Software voll ausgeschöpft, unsere Ressourcen in die Entwicklung der Schnittstelle für die elektronische Modellfreigabe investiert und TMAD in der Nutzung der Schnittstelle geschult. Es hat sich gelohnt. Die Investition brachte enorme Dividenden in Form von Kosteneinsparungen für alle Beteiligten und sorgte insgesamt für eine höhere Genauigkeit, eine bessere fachübergreifende Modellkoordination und zeitgerechte Lieferungen."

Curt Thon, der Projektmanager bei Herrick, ist überzeugt, dass sich Herricks Investitionen in BIM-Technologie und -Prozesse bei diesem Projekt mehr als ausgezahlt haben, und weist darauf hin, dass Herrick sogar noch vor Abgabefrist liefern konnte – und das mit so gut wie keinen Korrekturen in der Bauphase. Eine Budgetunterschreitung um 1,6 Millionen Dollar beim Stahlbauanteil des Projekts war die Folge. „Das war echtes Teamwork", erzählt er. „Besonderer Dank gebührt den Vertretern von Sutter und DPR, die bereit waren, neue Wege zu gehen."

Entwicklungen nutzen auch künftigen Projekten

"Candraft arbeitet inzwischen an einem weiteren großen Krankenhausprojekt mit Herrick und DPR, wo wir von denselben Anwendungen und Prozessen profitieren können", sagt John Cooper. „Unser Tekla-Manager Ray MacWilliams leitet unser firmeninternes Tekla-Entwicklungsteam für die Weiterentwicklung der Modellfreigabe-Schnittstelle, der RFI-Anfragen, der Nachverfolgung von Änderungsaufträgen und der Berichtssysteme, um den BIM-Prozess weiter zu verbessern."

„Das Tekla-Modell war sehr hilfreich bei der Koordination der Außenhautaspekte", berichtet Nathan Wood von DPR. „So konnten wir Bebaubarkeitsprobleme, Lücken im Entwurf und Probleme an den Schnittstellen der beteiligten Gewerke frühzeitig ermitteln. Das Feedback von unseren Unterauftragnehmern war sehr positiv. Oft waren sie überrascht, wie ihre Werkstattzeichnungen aussahen, wenn sie zum 3D-Modell geworden waren. Das Modellieren in Tekla hat die künftigen Prozesse unserer Unterauftragnehmer wie unseres Bewehrungsauftragnehmers nachhaltig beeinflusst."


„Beim nächsten Sutter-Krankenhausprojekt, Alta Bates, werden wir ebenfalls Tekla und BIM verwenden", fährt Nathan Wood fort. „Wir versuchen stets, unseren Modell-Workflow im Hinblick auf den Workflow zwischen Planung und Bau zu optimieren. Wir experimentieren auch mit der Tekla/Trimble-Integration sowie mit anderen Baumanagement-Tools und 4D-Bauplänen. Ich freue mich sehr, dass das neue Tekla BIMsight jetzt in die Cloud geht und ein serverbasiertes Modell entsteht, in dem Vorlagen, RFI-Anfragen usw. unterkommen können. Meiner Meinung nach liegt die Zukunft von BIM in Entwicklungen und BIM-Adaptionen der Hersteller und Montageunternehmen, nicht in von den Bauherren von oben verordneten Methoden. Je mehr BIM unter die Auftragnehmer kommt, desto mehr werden sie sehen, welche Vorteile es ihnen bringt, und desto eher werden sie es einführen, ohne ihre Preise zu erhöhen. Technologien, die vom Modell auf die Baustelle führen, werden ebenfalls wesentlich für eine erfolgreiche BIM-Einführung sein."

Sutter Medical Center, Castro Valley, USA