Dieser Artikel stammt von Engineering Digital BIM Drafting

Das technische Sammeldokument zu diesem Projekt ist am Ende des Artikels unter „Original lesen“ zu finden

Die allgemeine Gebäudeplanung erfordert eine ganzheitliche Integration	Optimierung der Personenströme und des Verkehrsanschlusssystems
Hohe Anforderungen an die Heilungsumgebung der Patienten und die Arbeitsumgebung des medizinischen Personals	Hohe Anforderungen an die Detailplanung der Fassaden-Vorhangwand
Die Detailplanung der TGA-Leitungen ist sehr anspruchsvoll	Detailplanung von Sonderkonzepten
Beim Aussteifungswechsel sind der Bauraum eng und die Arbeitsabläufe aufwendig	Die Bodenplatten der unterschiedlich hohen Felder sind voluminös, mit großen Höhenversätzen und eng beieinanderliegenden Nachgießstreifen
Hohe großflächige Schalungsarbeiten	Bau der Verbindungsgänge und Passagen der Bauabschnitte I und II
Maschinenraum des Linearbeschleunigers	Fundamentauswahl und Positionierung des Turmdrehkrans

Konzeptphase	Entwurfsphase
Bauphase	Betriebs- und Instandhaltungsphase

3. Software- und Hardware-Ausstattung

1. Konzeptphase

• Durcharbeitung des Konzepts

In der Konzeptphase wurde mit BIM ein Lageplanmodell der Bauabschnitte I und II erstellt; über Simulationsmodelle in SketchUp und Enscape wurden die räumliche 3D-Logik und die funktionale Aufteilung des Konzepts überprüft, was die Durcharbeitung und Optimierung des Entwurfs unterstützte und die Effizienz der Entscheidungsfindung steigerte.

Optimierung des Lageplans	Modellerstellung zur Konzeptprüfung	Konzeptentscheidung
Layout-Optimierung	Funktionsanalyse	Endgültige Konzeptentscheidung

Um die Anforderungen zu erfüllen – Behebung der bislang geringen humanen Qualität des Quartiers und seiner schwachen gewerblichen Infrastruktur bei gleichzeitiger Fortführung der Raumachsen des ersten Bauabschnitts –, übernimmt der Entwurf des zweiten Bauabschnitts das Quartiersachsenlayout der Phase I, verlängert die Achsen der Medizinstraße und der landschaftlichen Flaniermeile und ergänzt vielfältige Quartiersachsen. Über BIM-Modelle und Walkthrough-Simulationen wurden die Hauptstraßenräume und die Wirkung der begleitenden Infrastruktur analysiert, um das vielfältige Quartierskonzept zu optimieren und zu vervollständigen, die Nutzungsbedürfnisse von Patienten und medizinischem Personal zu erfüllen und das Nutzungserlebnis zu verbessern.

Optimierung und Vervollständigung des Quartiers	Walkthrough-Analyse der Bewegungsströme	Konzeptvervollständigung

• Gebäudeperformance-Analyse

Um den Komfort der Heilungsumgebung auf dem Klinikgelände sowie die kohlenstoffarme, grüne Nachhaltigkeit zu verbessern, wurden auf Basis des BIM-Entwurfsmodells grundlegende Planungsanalysen durchgeführt: Mit 3D-Technologien wie der Lichtumgebungsanalyse in Ecotect und der Energieanalyse in EnergyPlus wurden die Wind-, Licht-, Schall- und Wärmebedingungen des Gebäudes und seiner Umgebung simuliert und analysiert; die simulierte Konzeptoptimierung legte die Grundlage für die Genehmigungsplanung des Projekts. Entsprechend den Optimierungsergebnissen der medizinischen Ablaufplanung der Stufen I und II wurde der Entwurf angepasst, um durch präzise Planung die Effizienz der Konzeptentscheidungen zu steigern und die Ziele für Kohlenstoffarmut und Energieeinsparung zu erreichen.

• Optimierung der Verkehrsorganisation

Simulation der Personenströme: Mithilfe eines leichtgewichtigen Navisworks-BIM-Modells werden die Personenströme im Krankenhaus simuliert, um potenzielle Probleme des Entwurfs frühzeitig zu erkennen und die krankenhausspezifischen Bewegungsströme von ambulanten Patienten und Patienten   

bei Untersuchungen sowie von medizinischem Personal, Pflegekräften und Besuchern zu optimieren, die Entwurfsplanung der medizinischen Abläufe der Stufen I und II zu verbessern und schrittweise Planungsanpassungen und Konzeptoptimierungen voranzutreiben.

Optimierung der Verkehrsflüsse: Mit Revit wurden Modelle der Wand- und Bodenflächen, der Leitschilder, der Beleuchtungsanordnung und der Stellplätze erstellt; über Navisworks-Simulationen wurden die dynamischen Fahrzeugbewegungen und statischen Auswirkungen analysiert, um  

fundierte Empfehlungen zur Optimierung der Verkehrsplanung vorzuschlagen.

Mehrebeniges Verkehrsanschlusssystem: In Verbindung mit dem BIM-Modell wird der unterirdische Verkehr dreidimensional integriert und ein unterirdischer Hauptverkehrsring gebildet, der die Parkplätze der Bauabschnitte I und II effektiv organisiert und Ressourcenteilung ermöglicht. Auf Basis der Simulationsergebnisse wurde der ursprüngliche Entwurf optimiert und

zusätzliche Vorfahrts- und Umsteigezonen ergänzt, die über unterirdische Fußgängerverbindungen mit der Anschlusszone des ersten Bauabschnitts ein wettergeschütztes „Doppelanschluss“-System bilden und damit das ursprüngliche Konzept des HKU-Shenzhen-Krankenhauses eines „menschenorientierten, mehrschichtigen Verkehrsanschlusssystems“ umfassend stärken.

2. Entwurfsphase

• Analyse der Innenausbauwirkungen

Um die Anforderungen des Krankenhausträgers an hochkomfortable, heilsame Innenräume in wichtigen Funktionsbereichen wie Pflegestationen, Krankenzimmern und Behandlungsräumen zu erfüllen, wurden BIM-Modelle des Innenausbaus erstellt und eine gewerkeübergreifende Kollisionsprüfung zur Detailplanung durchgeführt. Dies steigert die Präzision bei der Installation der Ausbaupunkte und die Ergonomie der Mensch-Raum-Beziehungen. Mit der Enscape-Software wurden die Effekte des Innenausbaus realitätsnah simuliert, sodass die Gestaltung der Pflegestationen, Standardkrankenzimmer und Behandlungsräume hautnah erlebt werden konnte. Aus der Perspektive unterschiedlicher Nutzergruppen – medizinisches Personal, Patienten und Besucher – wurden die jeweiligen Komfortbedürfnisse analysiert und die Ausbaupunkte und Gestaltungswirkungen optimiert. So wird mithilfe von BIM-Technologie eine „menschenorientierte“, hochwertige Heilungsumgebung geschaffen.

• Detailplanung der TGA-Installationen und Analyse der lichten Höhen

Auf Basis des integrierten BIM-Modells für Entwurf und Bauausführung wurden die TGA-Installationen und die Trassenführung detailliert geplant, komplexe Anschlusspunkte in Form von Problemberichten an die Planung zurückgemeldet und der Entwurf umfassend optimiert. Anhand der Routen und Höhenanforderungen der Lieferverkehrsfahrwege wurde der Lichtraum optimiert; die Ergebnisse der BIM-Höhenanalyse wurden in die Ausführungsplanung übernommen, wodurch Planungsänderungen reduziert und eine präzise Detailplanung erreicht wurde.

• Detailplanung der TGA-Aussparungen und Einbauteile sowie Planerstellung aus dem Modell

Gemäß den Anforderungen der TGA-Installation wurden die TGA-Installationen und die strukturellen Einbaupunkte detailliert geplant; die Ergebnisse der Aussparungsplanung wurden in Form von Problemberichten zurückgemeldet und BIM-Detailplanungsvorschläge zur Vervollständigung der Entwurfspläne eingebracht. Auf Basis der bestätigten Planungsantworten wurde das Modell vervollständigt und aus dem Modell wurden Detailpläne der Aussparungen exportiert – als Unterstützung für die Materialstatistik der Rohrleitungskomponenten und als Anleitung für die Bauausführung vor Ort.

Die Bauausführung und Installation vor Ort wird anhand der BIM-Detailpläne für die TGA-Durchführungen und Einbauteile angeleitet, um Übereinstimmung zwischen Bauwerk und Modell zu erreichen, nachträgliche Aufbruch- und Umbauarbeiten zu reduzieren, die Bauzeit zu verkürzen und die Kosten zu senken – und so das hochwertige Bauziel der „Kostensenkung und Effizienzsteigerung, schlanken Bauausführung“ zu verwirklichen.

• Optimierte Planerstellung für Technikräume

Entsprechend den Maßparametern der Technikräume und den Installationsanforderungen vor Ort wurde auf Basis des BIM-Modells die Detailplanung der Technikräume durchgeführt, wobei Anschlussleitungen und Installationsräume für Geräte und Rohrleitungen sinnvoll optimiert wurden. Abschließend wurden aus dem Modell detaillierte Maßpläne für alle Geräte, Ventilgruppen und Verbindungsleitungen exportiert, was die Statistik der Gerätematerialmengen erleichtert und einen reibungslosen späteren Ausbau der Technikräume gewährleistet.

• Technikraum-Walkthrough

• Leichtgewichtiges Stahlbaumodell und Stücklistenabfrage

Mithilfe eines leichtgewichtigen BIM-Modells wurden die Stahlbau-Abschnitte analysiert; mit der Tragwerkssoftware Tekla wurden komplexe Knotenpunkte berechnet und analysiert sowie detaillierte Stücklisten der Stahlbauteile für die präzise Fertigung erstellt. Das parametrische Detailmodell wurde exportiert, um die Bauausführung vor Ort dreidimensional visuell zu unterstützen und die Qualität des Stahlbaus der Verbindungsgänge zu verbessern.

• Unterstützung der Genehmigung und der technischen Zertifizierung der Fertigteilbauweise

Das Projekt nutzt BIM-Technologie, um die Informationen des gesamten Lebenszyklus der Fertigteilbauweise – Entwurf, Produktion, Transport und Montage – zu vertiefen, und setzt die Bautechnik „BIM + modulare Vorfertigung, Gesamtmontage“ ein. Schwierige Bauverfahren sowie TGA und Ausbau werden integriert geplant; die wesentlichen Planungspunkte und Bauabläufe des Fertigteil-Umsetzungskonzepts werden über die dreidimensionale BIM-Visualisierung vermittelt. Angestrebt wird eine hochwertige, präzise und vorbildliche Bauqualität.

3. Bauphase

• Baustelleneinrichtung

Auf Grundlage der Baustelleneinrichtungspläne der einzelnen Bauphasen wurde ein BIM-Modell der Baustelleneinrichtung erstellt, das verschiedene Materialbearbeitungshütten, provisorische Wasser- und Stromversorgungspunkte und -leitungen sowie Materiallagerflächen sinnvoll plant und anordnet. Die Sicherheitsmaßnahmen in den Turmdrehkranbereichen wurden frühzeitig vervollständigt, die Verkehrswege für Personen und Fahrzeuge sowie die Ausstellungsbereiche der Musterbauten koordiniert eingeteilt, um die Ordnungsmäßigkeit, Sicherheit und Zweckmäßigkeit der Bauausführung vor Ort zu verbessern.

• Optimierung des Lageplans der Müllumladestation und Analyse der Rampendurchfahrtshöhen

Gemäß den Anforderungen des Erdbaus für die Baugrube der Nebenanlagen vor Ort wurde mithilfe des BIM-Modells die Gesamteinrichtung der Baustelle optimiert: Materiallagerung, Personen- und Fahrzeugwege sowie Bearbeitungsbereiche wurden sinnvoll angeordnet; für die Baugrubenrampen und die inneren Aussteifungsträger wurde eine abschnittsweise präzise Lichtraumanalyse durchgeführt, um einen reibungslosen Ablauf von Erdaushub und Fahrzeugtransport zu gewährleisten.

• Simulation des Besichtigungsgeländes

Das Besichtigungsgelände wurde mit BIM-Technologie eingerichtet und anhand der Besichtigungsrouten und der Beziehungen zwischen den einzelnen Ausstellungsbereichen detailliert geplant. Mit der Enscape-Software wurden die Besichtigungswirkung und die Präsentationen realitätsnah simuliert, einschließlich der Hauptbereiche wie Projekttor 3, intelligentes Kontrollzentrum, Sicherheits-Erlebnisbereich, Werbegalerie, Hauptveranstaltungsort mit Qualitätsmusterbereich, Anwendungsbereich für Sicherheitsvorrichtungen und Werkstattbesichtigung. Damit trägt das Projekt dazu bei, ein vorbildliches digital-intelligentes Baustellenprojekt mit den Besonderheiten der Sonderwirtschaftszone zu schaffen.

• Simulation von Transport und Einbau großer hochpräziser medizinischer Geräte

Die Geräte werden über die Laderampe in das erste Untergeschoss transportiert und von dort durch die Hebeöffnung des ersten Untergeschosses in das dritte Untergeschoss abgelassen. Die Geräteparameter werden im BIM-Modell abgebildet; mit der Lumion-Software werden Transport und Einheben der großen hochpräzisen medizinischen Geräte in den Maschinenraum des Linearbeschleunigers simuliert. Die visuelle Vermittlung über BIM-Technologie unterstützt den Bauherrn bei der Festlegung des Konzepts, einschließlich der Breite der Hebeöffnung für den Vertikaltransport, der Fahrzeugtransportwege und der Bausicherheit der hochpräzisen Instrumente. So werden die Betriebsanforderungen des Krankenhauses eng mit der Ausführungsplanung verknüpft und die Umsetzbarkeit von Ausführungsplanung und Baukonzept optimiert.

• Detailplanung der Turmdrehkran-Positionierung

Vor der Turmdrehkranmontage wird der Einbauplatz mit dem Modell simuliert, um effizient und eindeutig die Strukturkonturen zu umgehen und die optimale Lösung zu erreichen. Mit Lumion und 3ds Max werden die Kraneinsätze in den einzelnen Bauphasen simuliert und die Schwenkbereiche der Ausleger sachgerecht analysiert, um die Auslastung der Kranarbeiten zu steigern und die Grundlage für eine verkürzte Bauzeit des Projekts zu legen.

• Detailplanung des Sonderbauverfahrens für Baugrubensicherung und Erdbau

Entsprechend den Anforderungen der Aushubkonzepte für die einzelnen Bauphasen wurden mit dem BIM-Modell die Aushubreihenfolge, die Transportwege und der Bauzeitverlauf detailliert geplant, die Abstimmung zwischen Erdmengen und Maschineneinsatz analysiert und die Baustelleneinrichtung vertieft, um eine grüne Baustelle zu schaffen. Über realitätsnahe Simulationen der Aushubarbeiten vor Ort mit Navisworks und Enscape wurde das Sonderbauverfahren für den Baugrubenaushub präzisiert und die Grundlage für eine effiziente Bauausführung des Haupttragwerks gelegt.

• Simulation des Baugrubenkonzepts beim Aussteifungswechsel

Die Baugrube ist 20 m tief und verfügt über drei Ebenen innerer Aussteifungen; beim Ausbau und Wechsel der Aussteifungen besteht eine wechselseitige zeitliche Abhängigkeit mit den Bauarbeiten des Haupttragwerks. Der Abstand zwischen der gesamten Außenwand der Baugrube und den Verbaupfählen beträgt nur 1,3 m, der Bauraum ist eng, und Gerüstaufbau und -abbau sowie Abdichtungsarbeiten sind schwierig; der Aussteifungswechsel und die Verfüllung sind aufwendig – zwischen den Nachgießstreifen der Außenwände müssen H-Stahl-Aussteifungen eingebaut werden, und die Verfüllung des Arbeitsraums ist schwierig.

Mithilfe des BIM-Modells werden die Arbeitsschritte des Aussteifungswechsels, der Baufortschritt vor Ort, die Bauverfahren und die Böschungsprofilierung simuliert und die Maßnahmen des Baukonzepts vertieft, um Bauqualität, Sicherheit und Terminplan zu sichern. Mit der Fuzor-Software wird eine visuelle Simulation des Baukonzepts durchgeführt, was die Effizienz des Konzeptvergleichs steigert und die Bestätigung des Aussteifungswechselkonzepts durch Planung und Bauausführung beschleunigt.

Anwendungspunkt	Nutzenanalyse
Detailplanung der Entwurfs- und Ausführungszeichnungen	Während der Modellierung und Detailplanung wurden Planungsprobleme entdeckt und behoben: 168 Stellen, davon wichtige Probleme: 56 Stellen, allgemeine Probleme: 112 Stellen; damit wurde eine präzise Detailplanung erreicht
Optimierung des Konzepts	Durch BIM-gestützte Analysen und Konzeptvergleiche wurden bislang 10 Konzeptentwürfe optimiert und die Effizienz der Planungsentscheidungen gesteigert
Detailplanung und Planerstellung der TGA-Installationen	Gewerkeübergreifende Modelldetaillierung, Ausgabe von Höhenanalyseplänen, Detailplänen der Aussparungen und der Installationen sowie Optimierungsberichten; Verkürzung der Planungszeit um 20 Tage
Baustelleneinrichtung	Für die Baustelleneinrichtung wurde eine BIM-Modellierung und Detailplanung durchgeführt; die Anordnung von Personal, Material und Maschinen wurde frühzeitig vertieft, das optimale Einrichtungskonzept vorgeschlagen und die Flächennutzungseffizienz gesteigert
Zertifizierung der Fertigteilbauweise	Einsatz der BIM-Technologie für die Fertigteilmodellierung und Bausimulation, visuelle Vermittlung des Baukonzepts und Unterstützung der Genehmigungsverfahren des Projekts
Parametrische integrierte Planung und Bauausführung	Für die Membrankonstruktion wurde die innovative Technologie „parametrisch integrierte Planung und Bauausführung, BIM+ Fertigteilbauweise“ eingesetzt; dies sparte Baukosten in Höhe von 850.000 RMB und verkürzte die Bauzeit um 30 Tage
Detailplanung von Sonderbauverfahren	Mithilfe der BIM-Technologie werden Baukonzepte regelmäßig simuliert und detailliert geplant sowie deren Machbarkeit nachgewiesen; bislang wurden 12 Baukonzepte detailliert geplant und die Bauzeit um 120 Tage aufgeholt
Qualitäts- und Sicherheitsmanagement	Durch die Kombination der kollaborativen Projektmanagementplattform mit dem Modell werden Qualität, Termine, Sicherheit und Materialien koordiniert verwaltet und Daten geteilt
Innovative Anwendungen	Das Projekt wendet die BIM-Technologie innovativ in Bereichen wie intelligente Plattformen, Softwareentwicklung und grünes Bauen an; bislang wurden 4 Patente für geistiges Eigentum erlangt
Technische Unterweisung per QR-Code	Auf Basis eines BIM-Leichtgewichtsmodells werden Bauanimations-Simulationen erstellt und entsprechende QR-Codes exportiert, was die Effizienz der visuellen Unterweisung steigert und von allen Beschäftigten angewendet werden kann
Gesellschaftlicher Nutzen	Das Projekt beteiligt sich aktiv an der Erarbeitung von Standards für Forschungsthemen zu grünen Krankenhäusern und neuen Energien. Der Einsatz der BIM-Technologie hebt das Projektmanagementniveau und die Baueneffizienz, fördert die digital-intelligente und hochwertige Entwicklung des Projekts und wurde wiederholt von der Stadtregierung von Shenzhen, der Leitung des Amts für öffentliche Bauarbeiten sowie relevanten gesellschaftlichen Kreisen hoch anerkannt – als vorbildliches Bauprojekt

END

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      Zhuwei Architectural Technology ist ein technischer Dienstleister neuer Art, spezialisiert auf integrierte Entwurfsoptimierung, BIM-Beratung und Beratung im vorgefertigten Bauen. Unser Team vereint erfahrene Ingenieure führender Planungsinstitute, ehemalige Führungskräfte von Immobilienunternehmen sowie BIM- und Fertigteilingenieure und bietet integrierte Entwurfsoptimierung, detaillierte Planprüfung, BIM-Beratung mit MEP-Ausführungsplanung und Fertigteilplanung.

      Beratung zur Entwurfsoptimierung: Als Erweiterung und Ergänzung des Planungsmanagements von Immobilienentwicklern konzentrieren wir uns auf Beratung und Optimierung im Hochbau. Über den gesamten Prozess – oder in den vom Kunden gewünschten Schlüsselphasen – kontrollieren wir Wirtschaftlichkeit, Angemessenheit und Sicherheit des Entwurfs, beseitigen unnötige Kosten und verbessern messbar die Planqualität: „weniger Kosten, mehr Effizienz“.

      BIM-Beratung: Mit digitaler Bautechnologie helfen wir Planern, Fehler zu reduzieren und die Qualität in der Entwurfsphase zu steigern; wir helfen Bauunternehmen, Kosten zu sparen und hochwertige MEP-Installationen in der Bauphase zu planen; und wir führen BIM-Modelle in das Facility Management der Betriebsphase über – in Zusammenarbeit mit führenden Softwareanbietern.

      Beratung zur Fertigteilbauweise: Durchgängige Planung auf BIM-Plattformen, mit Revit und Tekla für die PC-Detailplanung. Geometrie und Bewehrung der Bauteile sind parametrisch verknüpft – was Sie sehen, ist, was Sie erhalten. Wir liefern Industrie-4.0-fähige Pläne mit Schnittlängen für jeden Bewehrungsstab und IoT-gestützter Begleitung von Produktion, Lagerung, Transport und Montage der PC-Bauteile.

      Unser Expertenteam stammt aus großen Planungsinstituten, mit fundiertem technischem Hintergrund und reicher Erfahrung in zweigleisiger Planung und Optimierung; technische Fähigkeit und Steuerungsniveau sind branchenführend.

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