Framework for the transfer of building materials data between the BIM and thermal simulation software

Abstract

Building Information Modeling (BIM) ist eine Methode die bei der Planung, Ausführung und Bewirtschaftung von Gebäuden zum Einsatz kommt. Ziel dieser Methode ist es Gebäudedaten digital zu erfassen, zu kombinieren und zu vernetzen und diese Informationen auch mittels Computer Model zu visualisieren. Die Inhalte dieser BIM Modelle gehen von der Geometrie des Gebäudes über genaue Informationen zu Materialien, Konstruktion und Ausführungsdetails bis hin zu Haustechnik und Installationsplänen etc. Die dafür verwendeten Programme werden von Softwareentwicklern ständig erweitert und durch neue Anwendungen ergänzt. Dadurch wird es Spezialisten aus verschiedenen Fachbereichen ermöglicht, bereits in frühen Entwurfsphasen an Projekten mitzuwirken. Um diese Zusammenarbeit optimal zu unterstützen und um Informationen nicht zu verlieren, ist eine genaue Analyse der Informationsweitergabe zwischen den verschiedenen Formaten/Programmen die für ein BIM Modell verwendet werden notwendig. In dieser Arbeit werden zwei Formate genau untersucht: IFC und gbXML. Mittels eines Beispielmodels mit einfacher Geometrie wird die Datenübergabe mit drei verschiedenen BIM-Plattformen untersucht: Archicad, Allplan und Revit. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Weitergabe der Eigenschaften der Baumaterielien mittels IFC und gbXML Format. Besonders für Gebäude Performance Simulationen sind diese Informationen essentiell. In einem weiteren Schritt wird dann die Verwendung der Dateien für Energy Plus und Archiphysik Berechnungen bzw. Simulationen analysiert. Das Ergebnis dieser Arbeit besteht aus einer Reihe von Richtlinien und Empfehlungen, welche einen optimalen Arbeitsablauf für alle BIM Plattformen ermöglicht. Außerdem wird ein Entwurf für eine Applikation vorgestellt welche das übertragen der Informationen in die jeweiligen Programme ohne Informationsverlust ermöglichen soll.

Building information modeling (BIM) is a powerful collaboration and project delivery concept which is becoming popular in the architectural and engineering practice. Software developers are constantly extending the boundaries by introducing new features into their programs, such as support for an integrated workflow, thus inviting different specialists to participate in the project at earlier design stages. These type of contributions highlight the importance of decisions concerning the most effective method to export information, invariant of the chosen data model, be it IFC or gbXML. Extensions to existing software are also considered, i.e. plugins. Export of simple geometries is tested within three BIM platforms: ArchiCAD, Allplan and Revit. The main focus of the presented test is exporting of the building materials data and its preservation in the IFC and gbXML format, specifically for import into thermal simulation tools. The application and capabilities of EnergyPlus and ArchiPHYSIK are explored. We summarize our results as a sequence at guidelines and recommendations suggesting optimal workflows for each BIM platform, as well as design for -Customizer-application, which assists in mapping of the needed data, on a per application basis, from IFC or gbXML to the IDF files usable to ArchiPHYSIK and EnergyPlus.