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das digitale z-Mass
Rothenburg

Kategorie:
Industrie und Handel
Fertigstellung:
2018

Architekt/Planer

Bouygues E&S InTec Schweiz AG
St. Jakobs-Strasse 200
4052 Basel
061 260 66 66

Das digitale z-Mass ist eine Innovation rund um das Thema BIM2Field. Die Methode ermöglicht eine markante Effizienzsteigerung bei der Installation von Sanitär- und Heizungsleitungen. Die neue Art der Vorfertigung orientiert sich an einem Industrialisierungsprozess.

Das z-Mass beschreibt eine rationelle Montagemethode für Sanitär- und Heizungsleitungen welche 1945 erstmalig von Georg Fischer erwähnt wurde. Das z-Mass beschreibt das Mass von Mitte Rohrachse bis Ende der Einschraublänge. Mit Hilfe des z-Mass werden die effektiven Endlängen von Rohrleitungen berechnet. Diese Methode ist bis heute Bestandteil der Bildungspläne für die Berufe des Sanitär- und Heizungsinstallateurs. In der Praxis wird diese Methode auf den Baustellen kaum mehr angewandt. Der Grund dafür sind die einfachen Rohrsysteme welche eine sehr einfache Verbindungstechnik aufweisen. Die Installation erfolgt meist Stück für Stück auf der Baustelle und ist daher ineffizient.

Die Alpiq InTec Schweiz AG hat, zusammen mit dem Installationssystem Hersteller R. Nussbaum AG sowie dem spezialisierten Softwareentwickler Trimble die z-Mass-Methode digitalisiert. Für die Modellierung im Rahmen der Arbeitsvorbereitung kamen echte geometrische Schablonen des Rohrherstellers zum Einsatz. Der dadurch mögliche Vorfertigungsprozess erlaubt es, sämtliche Rohrleitung fertig zugeschnitten auf das Bauprojekt anliefern zu lassen. Damit wird eine markante Effizienzsteigerung im Montageprozess möglich und erleichtert die Arbeit des Installateurs auf der Baustelle massiv.

Diese Methode wurde auf verschiedenen Bauprojekten getestet. Nachfolgend wird eines der Pilotprojekte, und die daraus resultierenden Metriken, näher beschrieben.

BIM-Organigramm und Verantwortlichkeiten
Fachplaner:
Der Fachplaner stellte sein Gebäudemodell der Gebäudetechnik für die Arbeitsvorbereitung der Alpiq InTec zur Verfügung.

Gebäudetechnikunternehmer - Alpiq InTec Schweiz AG - Projektleitung:
Die Alpiq InTec Schweiz AG realisierte die Arbeitsvorbereitung und definierte dabei die Montagelogik und die Taktierung nach dem Lean Gedanken. Nach Abschluss dieser Arbeiten erfolgte die Datenübergabe an den Rohrhersteller R. Nussbaum AG.
Weiter war die Alpiq InTec Schweiz AG für die Installationsarbeiten auf dem Bauprojekt verantwortlich.

Installationssystem-Hersteller R. Nussbaum AG:
Die Firma R. Nussbaum AG lieferte für ihre Produkte nach dem VDI 3805 Standard Produktedaten in echter Geometrie.
Weiter fertigte die Firma R. Nussbaum AG sämtliche Rohrleitungen auf ihre effektive Endläng, verpackte diese nach Taktierung von Alpiq, und lieferte diese nach der definierten Logik auf der Baustelle an.

Trimble Switzerland GmbH:
Im ganzen Workflow kamen die Produkte der Firma Trimble zum Einsatz. Der digitale Produktekatalog der Firma R. Nussbaum AG wurde von Trimble so aufbereitet, dass die Formstücke und Rohrleitungen untereinander beziehungsfähig wurden.

BIM-Modellplan
Das Projekt wurde als little BIM nach SIA 2051 (Abs. 1.2.4) aufgesetzt und im nativen Umfeld realisiert. Es kamen die Softwareprodukte von Trimble zum Einsatz. Die Modellierung, und später die Arbeitsvorbereitung wurde mit Trimble Nova geplant. Aus der Software wurde eine Bauteilliste exportiert welche als Basis für die Vorfertigung diente. Auf der Baustelle kam der Viewer Trimble Connect zum Einsatz.

Information Delivery Manual (IDM)
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BIM-Leistungsbild
Es wurden folgende Kriterien definiert:
• Ermitteln der Anzahl Rohrleitungen, die auf der Baustelle geändert werden müssen
• Messen der Effizienzsteigerung bei Anwendung der digitalen z-Mass Methode
• Messen in wie fern der Materialverschnitt reduziert werden kann
• Erfahrung im Umgang mit geometrischen Herstellerdaten sammeln

Für das gesamte Projekt wurden detailliert Metriken erhoben. Diese finden sie auch in der Präsentation welche unter den Anlagen hochgeladen wurde.

Ermitteln der Anzahl Rohrleitungen, die auf der Baustelle geändert werden müssen:
• Von 138 Rohrleistungen waren 133 korrekt (96%) und konnten wie geplant verbaut werden
• Von 144 Formstücken waren 142 korrekt (98.5%) und konnten wie geplant verbaut werden

Messen der Effizienzsteigerung bei Anwendung der digitalen z-Mass Methode :
• Die Arbeitsvorbereitung hat gegenüber der konventionellen Bearbeitung 20% mehr Zeit in Anspruch genommen
• Die Montagezeit auf der Baustelle konnte, bei der allerersten Anwendung um 43% reduziert werden
• Da kein Rohrverschnitt mehr anfällt konnten die Kosten für das Installationsmaterial ebenfalls um 10% gesenkt werden
• Die totalen Kosten für dieses Arbeitspaket konnten, dank der digitalen z-Mass Methode, signifikant gesenkt werden

Erfahrung im Umgang mit geometrischen Herstellerdaten sammeln:
Geometrischen parametrischen Herstellerdaten sind ein grosser Mehrwert für die Werkplanung, diese konnten problemlos und ohne grössere Aufwendungen übernommen und in die Planung integriert werden. Einzelne Formstückkombinationen mussten geprüft und angepasst werden.


Publikation
HK Gebäudetechnik Zeitschrift Ausgabe September 2018 (in Abhängigkeit des Redaktionsplans)