Automatisierte, BIM-gestützte Prüfung von Absturzsicherungen im Rahmen der behördlichen Prüfung und unter Berücksichtigung von Bauphasen

Abstract

Die Digitalisierung gewinnt in der Baubranche zunehmend an Bedeutung und erfordert durch die Vernetzung vieler Beteiligter eine Optimierung der bestehenden Prozesse. Building Information Modelling (BIM) rückt dabei stärker in den Fokus und fördert die interdisziplinäre Zusammenarbeit in Planung, Bau und Betrieb. BIM-Modelle verknüpfen geometrische und alphanumerische Daten, die über das standardisierte Daten- und Dateiformat Industry Foundation Classes (IFC)ausgetauscht und geprüft werden können. BIM-Koordinations- und -Prüfsoftware unterstützt die gezielte Kontrolle der Modelle, wobei neben der Kollisionsprüfung auch die Überprüfung alphanumerischer Informationen immer wichtiger wird. Besonders im behördlichen Bewilligungsverfahren steigt die Bedeutung automatisierter Prüfregeln.In dieser Arbeit wird eine teilautomatisierte Prüfregel für den speziellen Anwendungsfall der Absturzsicherheit konzipiert und entwickelt. Diese geht vor allem auf die behördlichen Vorgaben im Sinne der Wiener Bauordnung ein. Dazu werden klare Anforderungen aus der OIB-Richtlinie 4 an den Prüfvorgang definiert und der Prüfumfang eindeutig abgegrenzt.Zur Umsetzung der Anforderungen werden logische Konzepte entwickelt und klare Abgrenzungen definiert. Die Konzeption beschreibt dabei die Prüflogik von der Erfassung der Ausgangskomponenten über die Identifikation relevanter Absturzbereiche bis hin zur Erfassung und Überprüfung vorhandener Absturzsicherungen. Prozessdarstellungen nach Business Process Model and Notation (BPMN) ergänzen die Entwicklungsarbeit und erleichtern Anwender:innendas Verständnis der Prüflogik. Zusätzlich wird eine bauzeitliche Integration. vorgenommen, um den Bedarf an Absturzsicherungen in verschiedenen Bauphasen zu prüfen. Das Ergebnis ist eine benutzerfreundliche, parametrisierte Prüfregel, welche mithilfe der BIM-Software Solibri umgesetzt wird. Zur Validierung der Entwicklung erfolgt eine umfassende Überprüfung der Prüfregel anhand eines Testmodells, wobei die praktische Anwendbarkeit und die Zuverlässigkeit der Ergebnisse analysiert und bewertet werden. Darauf aufbauend werden Erweiterungspotenziale und weitere Vorteile für die Bauausführung analysiert und diskutiert. Einschränkungen, die sich aus allgemeinen Modellierungsvorgaben oder den gewählten Umsetzungsansätzen ergeben, werden detailliert erläutert.Zusammenfassend lässt sich sagen, dass erfolgreich eine Prüfregel der grundlegenden Abschnitte der OIB-Richtline 4 im Sinne der Absturzsicherheit umgesetzt werden konnte. Die Umsetzung als parametrische Prüfregel bietet die notwendige Flexibilität zur Adaptierung bei Änderungen der normativen Grundlage und ermöglicht die Prüfung bei strengeren projektspezifischen Vorgaben. Die Betrachtung der Bauzeit konnte konzeptionell durch die Einführung eines neuen Property Sets beziehungsweise einer zusätzlichen Property im BIM-Modell gelöst werden. Zusätzlich könnte durch die Integration einer bauzeitbezogenen Ergebnisausgabe der Nutzen für die Bauausführung weiter gesteigert werden.

Digitalization is becoming increasingly important in the construction industry and, due to the networking of many stakeholders, requires optimization of existing processes. Building Information Modeling (BIM) is coming more into focus and promotes interdisciplinary collaboration in planning, construction, and operation. BIM models link geometric and alphanumeric data, which can be exchanged and checked via the Industry Foundation Classes (IFC) format. Coordination and checking software supports targeted control of the models, with checking of alphanumeric information becoming increasingly important alongside collision detection. Automated checking rules are gaining particular significance in official approval procedures. Against this background, the research project BRISE-Vienna was launched.In this thesis, a semi-automated checking rule for the specific application of fall protection is conceptualized and developed. This is aimed primarily at the official requirements in accordance with the Vienna Building Code. Clear requirements from OIB-Guideline 4 are defined for the checking process, and the scope of the check is clearly delineated.To implement the requirements, logical concepts are developed and clear boundaries are defined. The concept describes the checking logic from the identification of initial components to the identification of relevant fall hazard areas, to the detection and verification of existing fall protections. Process representations according to Business Process Model and Notation (BPMN) notation complement the development work and make it easier for users to understand the checking logic. In addition, construction phase integration is carried out to check the need for fall protection at different stages of construction. The result is a user-friendly, parameterized checking rule, which is implemented using the BIM software Solibri. To validate the development, a comprehensive review of the checking rule is carried out using a test model, analyzing and evaluating practical applicability and reliability of the results. Building on this, potential for further expansion and additional advantages for construction execution are analyzed and discussed. Limitations arising from general modeling requirements or the chosen implementation approaches are explained in detail.In summary, it can be stated that a checking rule for the essential sections of OIB-Guideline 4 regarding fall protection has been successfully implemented. The implementation as a parametric checking rule offers the necessary flexibility for adaptation in case of changes to the regulatory basis and enables checks for stricter project-specific requirements. Consideration of the constructionphase could be conceptually addressed by introducing a new property set or an additional property in the BIM model. Furthermore, integrating a construction-phase-specific results output could further increase the benefits for construction execution.