Viele Persönlichkeiten. Zwei Standorte. Eine BO.

Interdisziplinäres BIM Seminar


Seit dem Sommersemester 2019 wird das interdisziplinäre BIM Seminar für Studierende der Fachbereiche Architektur, Bau- und Umweltingenieurwesen und Geodäsie angeboten.

Master-Studierende der Fachbereiche B und G sowie Bachelor-Studierende des Fachbereichs A (ab dem 4. Semester) erproben anhand eines fiktiven Szenarios die Anwendung der BIM Methode. Unter Einsatz einer Common Data Environment, verschiedenen BIM/CAD-Programmen sowie Einbringung und Ausbau Ihrer Fachkenntnisse, durchlaufen Sie den gesamten Planungsprozess in interdisziplinären Teams.

Jedes Semester wird den Studierenden ein neues Szenario mit unterschiedlichen Schwerpunkten und Teilaspekten des Planungsprozesses geboten.

Durch eine Kooperation mit der Westfälischen Hochschule wird das Seminar seit dem Wintersemester 20/21 um das Gewerk der Technischen Gebäudeausrüstung erweitert. Den Studierenden wird somit ein praxisorientierter, realitätsnaher Einblick in die Anwendung der BIM Methode ermöglicht.

Rendering eines Entwurfs für ein neues A-Gebäude der Hochschule Bochum, WiSe 20/21, Gruppe 1
Rendering eines Entwurfs für ein neues A-Gebäude der Hochschule Bochum, WiSe 20/21, Gruppe 2
Rendering eines Entwurfs für ein neues A-Gebäude der Hochschule Bochum, WiSe 20/21, Gruppe 3
Rendering eines Entwurfs für ein neues A-Gebäude der Hochschule Bochum, WiSe 20/21, Gruppe 4

Allgemein

  • für MA-Studierende der FB B, G
  • für BA-Studierende des FB A (ab 4. Semester)
  • jeweils im WiSe

Ansprechpartner

  • Leonard Illerhaus B.Sc.
  • Alea Paukstadt M.Sc.
IBS im WiSe 20/21 | fiktiver Entwurf eines neuen A-Gebäudes für die Hochschule Bochum

Das fiktive Szenario beinhaltete den Abriss des A-Gebäudes, dabei sollte der Übergangsbereich in das AW mitsamt Treppenhäusern und Fahrstühlen bestehen bleiben. Es galt ein Konzept für einen Neubau anstelle des A-Gebäudes mit Anschluss an den Bestand zu realisieren. Vorgabe war, den Fachbereich G mit seiner gesamten technischen Ausstattung (Equipment, Labore, Werkstätten), das BIM Institut, ein fachgebietsübergreifendes Learning Center, einen einladenden Eingangsbereich mit Café sowie die Bibliothek Technik und den Studierendenservice unterzubringen. Hierbei waren die Umgebungsbebauung sowie die Geländebeschaffenheit mit einzubeziehen. Erwartet wurde ein architektonisches Konzept, welches Begegnungsstätten als soziale Treffpunkte und den Aspekt der Nachhaltigkeit berücksichtigt. Das Hochschulgebäude sollte dem starren, herkömmlichen Konzept einer Lernstätte in Form von Trakten mit Büro- und Seminarräumen weichen und Anlehnungen an moderne Hochschulbauten folgen, um neue Impulse für die Lehr- und Forschungssituation an der Hochschule Bochum zu schaffen und den Charakter des existierenden Gebäudekomplexes positiv zu ergänzen.

Als Aufgabenstellung wurde den Teilnehmenden die AIA ausgehändigt. Für jede Fachdisziplin (Architektur, Bauingenieurwesen, Geodäsie, TGA, Gesamtkoordination) wurden separate Aufgabenstellungen sowie BIM-Anwendungsfälle entwickelt. Als weitere Planungsgrundlagen erhielten die Studierenden Pläne, Laserscan-Punktwolken und ein 3D-Modell der Stadt Bochum. Als Datenaustausch- und Kommunikationsplattform wurde die CDE Dalux vorgegeben.

Neben regelmäßigen Sprechstunden zu Revit und allgemeinen Anliegen, wurden Meilenstein-Treffen und mehrere Etappen-Abgaben festgelegt.

Die Abgabe beinhaltete u.a. den BAP, eine Dokumentation der Gruppenarbeit sowie ein Poster.

Ergebnisse Gruppe 1
Schema zum Architekturentwurf
Tragwerksmodell
Visualisierung der Bestands- sowie Neubaudaten inklusive der Umgebungsbebauung in ArcGIS Pro

Architektur

Das Gewerk Architektur hat einen Architekturentwurf unter Berücksichtigung der AIA (z.B. flexible Arbeitsflächen) und den Anforderungen der anderen Gewerke angefertigt. Der Austausch der Modelle erfolgt im IFC-Format.

Tragwerksplanung

Aufgaben der Tragwerksplanung sind die Ableitung eines Tragwerkskonzept auf Basis des Architekturmodells, die Vordimensionierung und der Tragwerksnachweis.

Als Ergebnis ist ein vollständiges 3D-Tragwerksmodell entstanden, das auch zur statischen Berechnung verwendet werden kann und aus dem sich Ausführungspläne ableiten lassen. Die Boxen wurden anhand von Schrägen und Zugband realisiert. Der Austausch erfolgte im IFC-Format.

Bauphysik

Die Bauphysik hat sich mit der Erstellung eines Bauteilkatalogs beschäftigt. Zu diesem gehören neben der Dokumentation der Bauteile auch einige bauphysikalische Nachweise. Hierbei wurden folgende Bereiche beleuchtet:

  • Thermische Gestaltung der Außenhülle
  • Betrachtung des Innenraumklimas
  • Akustische Betrachtung eines Raumes

Zudem wurde das Außenraumklima betrachtet. Über die „klassische“ Bauphysik hinweg wurden folgende, weitere Ziele festgelegt:

  • Betrachtung des Außenraumklimas
  • Betrachtung des Brandschutzes
  • Nachhaltigkeitsbetrachtungen

Geodäsie

Die Geodäsie beschäftigt sich mit der Erstellung eines bedarfsorientierten Bestandsmodells, der Betrachtung des umliegenden Geländes und die Erstellung eines Geländemodells sowie einer Szene aus den Neu- und Bestandsdaten im städtebaulichen Kontext. Die Erstellung des Bestandsmodells erfolgte aus Scan- sowie anderweitigen Bestandsdaten in Form von 2D-Plänen.

Gesamtkoordination

Das Management der Gruppenarbeit wird mit den Schwerpunkten Kommunikation, Kollisionsprüfungen und Verwaltung der CDE von der Gesamtkoordination übernommen. Neben der Erstellung des BAP, der Terminplanung und Kontrolle der Einhaltung von Fristen, der Moderation von Planungsbesprechungen und der Organisation der Aufgabenverteilung sorgt die Gesamtkoordination für die Integration der TGA der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen sowie der Kommunikation zu den Lehrenden.

Die Kollisionsprüfungen beschränken sich auf das Architekturmodell, das Tragwerksmodell und die TGA-Modelle. Neben der vollständigen Kollisionsfreiheit zwischen den genannten Modellen stellt die Gruppe die Kollisionsfreiheit zum Bestandstreppenhaus in Aussicht.

Durch den Einsatz der CDE gilt es eine Projektstruktur aufzusetzen, Aufgaben zu verteilen und Namenskonventionen sowie Freigabeabläufe einzurichten.

Gruppenmitglieder

Hochschule Bochum: Akram Azouzi, Tim Freisen, Lara-Josephine Hanke, Mehmet Turgut, Tim Wenhake, Karina Zühlke

Westfälische Hochschule: Jan Satzinger, Erik Meyke, Pascal John, Luca Vöckel, Lukas Heidbreder, Tim Beerenberg

Poster.pdf


Ergebnisse Gruppe 2
Architektonischer Entwurf für das A-Gebäude
Tragwerksmodell des Gebäudeentwurfs
Darstellung des Bestands als CityGML im 3D-Stadtmodell, https://web3d.bochum.de/web3d/CPAWebGLService?sc=2&x=379841&y=5701098&z=192&hor=190&ver=43 (Stand 01.02.2021)

Architektur

Aus der Vorab durchgeführten Analyse des Bestandsgebäudes ergibt sich ein Konzept, welches sich auf ein internes „Campusgefühl“ fokussiert. Flure werden verbreitert und an geschosshohen Fenstern entlanggeführt, um natürliches Licht in den Flur zu leiten. Die breiten Flure werden in der Höhe ausgeglichen, wodurch Doppelgeschosse vom EG zum 1.OG und vom 2.OG zum 3.OG entstehen. Der Grundriss selbst trägt ebenfalls zu einer variablen Architektur bei. Die Räume sind hierbei jedoch nicht an eine Tätigkeit gebunden und können dadurch auf zukünftig benötigte Änderungen angepasst werden. Die Fassade wird „lebhaft“ gestaltet, welche durch ihre Versprünge aufregend wirkt und gut die unterschiedlichen Grundrisse des Inneren widerspiegelt.

Tragwerksplanung

Um ein Maximum an Flexibilität zu erzeugen, wird das Gebäude in Skelettbauweise geplant. Da es keine tragenden Wände gibt, kann die Raumaufteilung in Zukunft ohne Probleme verändert werden. Zur Vermeidung großer Spannweiten wird ein Stützenraster von 6m x 6m gewählt. Zur Aussteifung des Skelettbaus werden zwei Treppenhäuser verwendet. Um Zwangsspannungen zu vermeiden, wird eines der Treppenhäuser als Kern ausgebildet, das andere mit einer Fuge angeschlossen.

Die Lasten der Decke über dem Versammlungsraum werden über Unterzüge und Randriegel in die Stützen abgeleitet. In jedem Geschoss lagert die Decke gleich auf den Stützen. Die Lasten werden von Stütze zu Stütze bis in das Fundament weitergeleitet. Das Fundament wird zunächst als Bodenplatte ohne Verstärkung von Blockfundamenten geplant.

 

Bauphysik

Die Bauphysik hat sich mit der Energiebilanzierung und dem sommerlichen Wärmeschutz befasst. Weitere Aufgaben bestehen darin, die Architektur und Tragwerksplanung bei Detailfragen zu beraten, wie z.B. Detailanschlüsse, um Wärmebrücken zu minimieren und auch Materialfragen hinsichtlich Akustik und Schallschutz. Einige Arbeiten, die bei einem solchen Projekt anfallen (GEG-Nachweis, sommerlicher Wärmeschutz etc.) werden gebündelt deutlich effizienter ausgeführt. Änderungen an der Gebäudehülle können einfach und unkompliziert übernommen werden und eine zügige Antwort erfolgen, ob die einzelnen Nachweise damit kollidieren.

Geodäsie

Die Fachkoordination Geodäsie hat im Rahmen des Seminars folgende Anwendungsfälle bearbeitet:

  • Bestandserfassung in Form eines digitalen Gebäudemodells
  • Bestandsdatenüberprüfung, Datenkompatibilität
  • Festlegung und Anforderung an die Genauigkeit der Daten
  • Visuelle Aufbereitung durch Umgebungsdaten

Gesamtkoordination

Neben der allgemeinen Organisation der Gruppe, verfasst und pflegt die Gesamtkoordination den BAP, welcher die direkte Antwort auf die AIA darstellt. Darüber hinaus ist die Gesamtkoordination für die Einrichtung und Pflege der CDE-Plattform der Firma Dalux zuständig sowie für die Kollisionsprüfungen der Teilmodelle.

Gruppenmitglieder

Hochschule Bochum: Anja Pieczkowski, Florian Stelter, Martin Czajor, Max Rauh, Sebastian Dirks

Westfälische Hochschule: Faruk Yalcinak, Karsten Howe, Ruveyda Güneri, Sefa Metin, Sergej Erhardt, Simon Tewes

Poster.pdf


Ergebnisse Gruppe 3
Rendering eines Entwurfs für ein neues A-Gebäude der Hochschule Bochum
Aus Laserscan-Daten modelliertes Bestandsmodell des AW- und A-Gebäudes der Hochschule Bochum inkl. Gelände

Architektur

Der Entwurf zeichnet sich insbesondere durch eine hohe Flexibilität aus, um auch in Zukunft auf soziale und kulturelle Wandlungsprozesse innerhalb der Hochschule eingehen zu können. Dafür ist ein Konzept für buchbare Räume auf Rollen, die beliebig positioniert und beispielsweise für Gruppenarbeiten, Fotoprojekte, oder konzentriertes Lernen genutzt werden können, entstanden. Faltbare Glaselemente bieten zudem die Möglichkeit der Flexibilität in Größe und Aufteilung der einzelnen Räume. Eine individuelle bewegliche Lamellenfassade sorgt sowohl für Flexibilität des Sonnenschutzes in den einzelnen Räumen als auch für ein lebendiges, sich ständig veränderndes Erscheinungsbild.

Einen weiteren Hauptaspekt des Entwurfs bildet der Kommunikations- und Begegnungsraum innerhalb des Gebäudes. Dafür werden Galerien, die zwei Geschosse einer Nutzung vertikal miteinander verbinden, 4m breite Flure, die einen Aufenthalt ermöglichen und repräsentative, transparente Treppenhäuser geplant. Die großen Fensterflächen bieten dabei in Verbindung mit der länglichen Formgebung helle Räumlichkeiten mit einer hohen Aufenthaltsqualität im Inneren und eine Verbindung zum außen liegenden Campus.

Konstruktive Planung

  • Skelettbauweise
  • Dimensionierung von Decken, Stützen, Wänden, Treppenhäusern, Fachwerkträgern

Verkehr

Die 336 mechanischen Fahrradparksysteme mit doppelstöckigen Aufstellungen und 15 Anlehnhaltern (für Sonderfahrräder) bieten den ca. 8000 Studierenden sowie ca. 1000 Mitarbeitenden die Möglichkeit ihre Fahrränder bequem abzustellen. Diebstahlschutz, guter Halt und Zugänglichkeit sind gewährleistet. Pumpenanlagen und Schließfächer sind in jedem Raum der Fahrradabstellanlagen untergebracht. Die 8 Duschanlagen mit einem Raum für Schließfächer und Ruhebänken ermöglichen den Radfahrenden ihr Radzubehör zu verstauen und zu duschen.

Geodäsie

Die Geodäsie hat sich damit beschäftigt, aus der Punktwolke ein BIM-fähiges Bestands- und Geländemodell zu erstellen. Außerdem werden weitere Aufgaben, wie die Bestimmung der Abstandsflächen, Definition der Bezugssysteme und die Aufbereitung der Daten des endgültigen Modells für weitere Nutzungen (bspw. 3D-Stadtmodell) behandelt.

Gesamtkoordination

Die Gesamtkoordination hat die Aufgaben die einzelnen Gewerke zu koordinieren, eine Kommunikationsebene zu schaffen, sich um die Einhaltung von Terminen und Fristen zu kümmern und den BAP zu erstellen. Darüber hinaus hat sich die Gesamtkoordination mit der Kollisionsprüfung sowie dem Aufbau und der Nutzung der CDE beschäftigt.

TGA

Die TGA wird beispielhaft für das gesamte 1. Obergeschoss geplant: Elektro, Sanität, Lüftung sowie Heizung. Dabei steht das Gewerk in ständigem Austausch mit der Gesamtkoordination und der Architektur.

Gruppenmitglieder

Hochschule Bochum: Bijan Kouchki, Julia Marcinek, Juliane Fausten, Saleem Khadour, Sergej Bangre, Tobias Schön

Westfälische Hochschule: Dennis Boomkamp, Haruncan Yaylacik, Jan Metzelaars, Jan-Philipp Weil, Leonard Klein

Poster.pdf


Ergebnisse Gruppe 4
Entwurfsrendering
Visualisierung der Planung inkl. Bestand in ArcGIS Pro
Modelliertes Tragwerk in Autodesk Revit

Architektur

Das Architekturkonzept beinhaltet einen fachübergreifenden Eingangsbereich mit Cafeteria, große Logien auf jedem Geschoss sowie große Terrassen als Möglichkeiten, sich an der frischen Luft aufzuhalten. Zudem wird eine „grüne“ Neugestaltung der unmittelbaren Umgebung der Hochschule Bochum einbezogen sowie ein neues Verkehrskonzept erstellt. Durch die großzügigen, flexiblen Räumlichkeiten werden auf jeder Etage viele Begegnungsmöglichkeiten, Büros, Labore und interdisziplinäre Arbeitsstätten geschaffen. Der Aspekt der Nachhaltigkeit wird durch die Südausrichtung des Neubaus, die grünen Logien, die Gestaltung der Terrassen und die flexible Anordnung der Räumlichkeiten verfolgt.

Tragwerksplanung

Das grundlegende Konzept besteht aus einer Stahlbeton- und Skelettbauweise sowie aussteifenden Treppenhauswänden.

Verkehr

Das Verkehrsmodell beinhaltet den Ausbau auf einen vier-Streifen Kreuzungspunkt vor der Hochschule. Das Untergeschoss des neuen Gebäudes verfügt über Fahrrad-Parkplätze, Dusch- und Umkleidekabinen, Schließfächer und einen Werkstattbereich und ist über ein Radwegenetz an die Verkehrsinfrastruktur angeschlossen.

Geodäsie

Um den Anschluss der Planung an den Bestand zu realisieren, wird aus den Laserscandaten ein digitales Bestandsmodell abgeleitet. Modelliert werden das A-Gebäude, das AW-Gebäude und der BO-Tower. Darüber hinaus wird ein digitales Geländemodell der Hochschulumgebung erstellt und der Entwurf inkl. Bestand in der Umgebungsbebauung in ArcGIS Pro visualisiert.

 

Gesamtkoordination

Die Gesamtkoordination hat sich mit der Umsetzung folgender Anwendungsfälle befasst:

  • Festlegung, Zusammentragen und Pflege des BAP
  • Gruppenweite Anwendung einer CDE als Plattform für den Datenaustausch
  • Organisation als Gruppe, gemeinsame Meetings, Lieferfristen
  • Kollisionsprüfung zwischen den Teilmodellen und Anwendung des BCF-Formats
  • Erstellung und Pflege des Koordinationsmodells aus allen Teilmodellen

Gruppenmitglieder

Hochschule Bochum: Ali Mert Ünver, Ghassen Htiouech, Koray Cucu, Lanya Khasro, Lewin Di Giovine, Madelyne Barbosa Diogenes, Max Zysk

Westfälische Hochschule: Christopher Schäfer, Denis Nier, Desirée Elting, Feyyaz Cakmak, Riam Majed, Ussama Ghoneim

Poster.pdf