Realisierung von Fluchtwegsdaten im IFC-Format mithilfe von IfcOpenShell

Abstract

Die modellbasierte Planung gewinnt im Bauwesen zunehmend an Bedeutung und steht im Zentrum der BIM-Methode, die darauf abzielt, umfassende Gebäudeinformationen in einem zentralen Modell zu integrieren. In diesem Kontext hat die Stadt Wien mit dem Forschungsprojekt BRISEViennaden Weg für eine zukünftige, openBIM-fähige Baueinreichung geebnet. Dies ermöglicht eine effizientere Behördenabwicklung bei der Anwendung der BIM-Methode. Obwohl heutige Gebäudemodelle bereits vielfältige Möglichkeiten zur Modellierung einzelner Bauteile bieten,fehlen einheitliche Standards für die Darstellung von Fluchtwegen, die einen entscheidenden Aspekt in Bezug auf die behördliche Überprüfung von Gebäuden darstellen.Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit der automatisierten Implementierung von Fluchtwegsinformationen in das standardisierte Dateiformat Industry Foundation Classes (IFC), das inder openBIM-Methode als grundlegendes Werkzeug für die Gebäudemodellierung dient. Die Arbeit basiert auf den Ergebnissen einer automatisierten Fluchtwegsanalyse und entwickelt fünf verschiedene Modellierungsansätze, um eine sinnvolle Integration von Fluchtwegen in das IFC-Schema zu erreichen. Dabei wird der genaue Aufbau und die zugrunde liegende IFC-Strukturder einzelnen Modelle untersucht. Die Umsetzung dieser Konzepte erfolgt mithilfe der SoftwarebibliothekIfc OpenShell, die auf Python basiert, und bietet eine detaillierte Darstellung des Modellierungsprozesses.Jeder Fluchtweg in dem generierten IFC-Modell besitzt drei grundlegende Eigenschaften: seinen Verlauf durch das Gebäude, eine Gesamtlänge und eine Personenanzahl. Diese Informationen sind für die spätere Gebäudenutzung von großer Bedeutung. Eine Archivierung dieser Daten im Rahmen des IFC-Formates stellt damit einen wertvolles Hilfsmittel für Behördenüberprüfungen und die Sicherheit des Bauwerkes dar. Die Ergebnisse der Modellierung zeigen, dass IfcOpenShell ein leistungsstarkes Werkzeug für die Verarbeitung von IFC-Dateien ist, jedoch ein umfangreiches Verständnis der IFC-Datenstruktur erfordert. Der Vergleich der fünf untersuchten Modelle zeigt,dass die Verwendung einer segmentweisen Aufteilung von Fluchtwegen die besten Ergebnisse liefert. Bei dieser Variante fassen eigene Gruppen die einzelnen Segmente in den Modellen wieder zusammen und rekonstruieren somit die gesamten Fluchtwegsverläufe. Diese Methode ermöglicht es, die Fluchtwegsverläufe in einem einzigen IFC-Modell umfassend darzustellen und zu speichern.Damit wird eine wichtige Grundlage für die effiziente Integration von Fluchtwegen in BIM-Modellegeschaffen. Dies trägt zu einer weiteren Optimierung des BIM-Modellierungsprozesses bei undfördert die Sicherheit und Effizienz in der Bauplanung.

Model based planning is becoming increasingly important in the construction industry and is at the core of the BIM method, which aims to integrate comprehensive building information into a central model. In this context, the city of Vienna has paved the way for a future openBIM compatible building permit submission through the research project BRISE-Vienna. This enables more efficient government processing when applying the BIM method. While current building models offer various possibilities for modeling individual components, there are no uniform standards for representing escape routes, which are a crucial aspect of building regulatory inspections.This master’s thesis focuses on the automated implementation of escape route information into the standardized Industry Foundation Classes (IFC) file format, which serves as a fundamental tool for building modeling in the openBIM method. The work is based on the results of anautomated escape route calculation and develops five different modeling approaches to achieve a meaningful integration of escape routes into the IFC schema. It examines the precise structureand underlying IFC structure of each model. The implementation of these concepts is doneusing the IfcOpenShell software library, which is based on Python, and provides a detailedrepresentation of the modeling process.Each escape route in the generated IFC model has three fundamental properties: its path through the building, a total length, and a number of people. These pieces of information are of great importance for the subsequent use of the building. Archiving this data within the IFCformat thus represents a valuable tool for regulatory inspections and the safety of the structure.The modeling results show that IfcOpenShell is a powerful tool for processing IFC files but requires a comprehensive understanding of the IFC data structure. Comparing the five models investigated, it is evident that the use of a segmented division of escape routes yields the best results. In this variant, individual segments are grouped together in the models to reconstruct the entire escape route paths. This method allows for comprehensive representation and storage of escape route paths in a single IFC model, laying an important foundation for the efficient integration of escape routes into BIM models. This contributes to further optimizing the BIMmodeling process and enhances safety and efficiency in construction planning.