Der folgende Artikel stammt aus dem Kanal „BIM-Bauanimation“

„Am Ende des Artikels finden Sie den Download-Link zum ‚Shanghai-BIM-Entwicklungsbericht 2024'“

Am 28. August fand das von der Shanghai Green Building Association und dem Shanghai-Zentrum für Anwendung und Verbreitung der BIM-Technologie veranstaltete „Shanghai-Forum 2024 für Anwendung und Entwicklung der BIM-Technologie sowie Veröffentlichungsfeier des ‚Berichts zur Anwendung und Entwicklung der BIM-Technologie in Shanghai 2024'“ erfolgreich statt. Auf dem Forum wurde der vom Shanghai-Zentrum für Anwendung und Verbreitung der BIM-Technologie im Auftrag der Städtischen Kommission Shanghais für Wohnungswesen und Stadt-Land-Entwicklung erstellte „Bericht zur Anwendung und Entwicklung der BIM-Technologie in Shanghai 2024“ veröffentlicht. Shen Honghua, Inspektorin der zweiten Stufe der städtischen Kommission, enthüllte den Bericht, und Ma Yan, Leiterin der Abteilung für Baumarktaufsicht der städtischen Kommission, erläuterte dessen Inhalt.    

   

1. Gesamtlage der BIM-Anwendung in Shanghai

Um die BIM-Anwendungssituation der Stadt im Jahr 2023 umfassend zusammenzufassen, wurde im Auftrag der Städtischen Kommission Shanghais für Wohnungswesen und Stadt-Land-Entwicklung vom Shanghai-BIM-Förderzentrum die Erstellung des „Shanghai-BIM-Entwicklungsberichts 2024“ durchgeführt. Der Bericht wurde inzwischen am 28. August auf dem Forum „Shanghai-Forum 2024 für Anwendung und Entwicklung der BIM-Technologie sowie Veröffentlichungsfeier des ‚Berichts zur Anwendung und Entwicklung der BIM-Technologie in Shanghai 2024'“ offiziell veröffentlicht. Um den Lesern das Verständnis der Berichtsinhalte zu erleichtern, wird das Zentrum ab sofort die wesentlichen Inhalte des Berichts erläutern; wir bitten um Beachtung.

    (1) Allgemeine Anwendungslage

Im Jahr 2023 wurden insgesamt 6.711 neue Bauprojekte zur Genehmigung angemeldet; 1.170 davon setzten BIM-Technologie ein, mit einem Gesamtinvestitionsvolumen von 2.138,336 Mrd. Yuan. Unter den Projekten mit BIM-Technologieeinsatz waren 727 staatliche Investitionsprojekte mit einem Investitionsvolumen von 1.424,676 Mrd. Yuan sowie 443 Projekte mit privater Finanzierung mit einem Investitionsvolumen von 713,66 Mrd. Yuan; die statistische Verteilung ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1 BIM-Technologieeinsatz bei staatlich und privat finanzierten Projekten im Jahr 2023

    (2) Anwendungssituation bei verschiedenen Projekttypen

In der Stadt gab es 1.129 Projekte oberhalb der festgelegten Größenordnung, die die Bedingungen für den BIM-Technologieeinsatz erfüllten; ihr Gesamtinvestitionsvolumen belief sich auf 2.171,454 Mrd. Yuan. Unter diesen Projekten waren 689 staatliche Investitionsprojekte, von denen 654 BIM-Technologie einsetzten (Anteil 94,92 %); ferner gab es 440 Projekte mit privater Finanzierung, von denen 416 BIM-Technologie einsetzten (Anteil 94,55 %). Die Verteilung nach der Art der Investition zeigt Abbildung 2.    

Abbildung 2  Verteilung der BIM-Anwendungsprojekte nach Art der Investition

        BIM-Technologie wird in der Stadt in großem Umfang bei verschiedensten Bauprojekten eingesetzt. Eine statistische Auswertung der 1.129 Projekte oberhalb der festgelegten Größenordnung, die die Bedingungen für den BIM-Einsatz erfüllten (siehe Tabelle 1), ergab: Von 989 Hochbauprojekten (einschließlich öffentlicher Gebäude wie Gewerbe-, Büro-, Kultur-, Bildungs- und Gesundheitseinrichtungen, Wohngebäuden sowie sonstiger Gebäude wie Industriehallen sowie Lager- und Logistikbauten) setzten 952 Projekte BIM-Technologie ein, was einer Anwendungsquote von 96,26 % entspricht; von 73 Projekten der kommunalen Infrastruktur setzten 61 Projekte BIM-Technologie ein (Anteil 83,56 %); von 66 Wasserprojekten setzten 57 Projekte BIM-Technologie ein (Anteil 86,36 %); von 1 Verkehrs- und Transportprojekt setzten 0 Projekte BIM-Technologie ein (Anteil 0 %).

Tabelle 1 BIM-Technologieeinsatz bei verschiedenen Projekttypen    

   (3) Anwendungssituation in den einzelnen Bauphasen

Wie Abbildung 3 zeigt, setzten von den 1.170 Projekten mit BIM-Technologieeinsatz 1.167 Projekte BIM-Technologie in der Planungsphase ein; 1.141 Projekte wandten BIM sowohl in der Planungs- als auch in der Bauphase an, und 177 Projekte nutzten BIM in den Phasen Planung, Bau und Betrieb.

Abbildung 3 Verteilung von BIM auf die einzelnen Bauphasen

Um die tatsächliche Anwendungssituation der BIM-Technologie in den verschiedenen BIM-Anwendungsprojekten der Stadt im Jahr 2023 umfassend zu erfassen, wurde auf der Grundlage der 38 BIM-Anwendungsbereiche im „Leitfaden zur Anwendung der BIM-Technologie in Shanghai“ (2017), die unter anderem die Phasen Vorplanung, Ausführungsplanung, Bauausführung sowie Betrieb und Instandhaltung abdecken, eine Untersuchung und Analyse der BIM-Anwendung in den einzelnen Phasen durchgeführt.

(4) Vergleich der BIM-Technologieanwendung zwischen den Jahren 2023 und 2022

Wie Abbildung 4 zeigt, wurden im Jahr 2022 in der Stadt 5.644 neue Bauprojekte zur Genehmigung angemeldet; die Zahl der Projekte oberhalb der festgelegten Größenordnung belief sich auf 1.186. Die Zahl der Projekte oberhalb der festgelegten Größenordnung, die die Bedingungen für den BIM-Einsatz erfüllten, lag bei 1.123 (Investitionsvolumen: 2.666,236 Mrd. Yuan); davon setzten 1.068 Projekte BIM-Technologie ein (Investitionsvolumen: 2.540,239 Mrd. Yuan). Der Anteil der Projekte mit BIM-Einsatz betrug 95,10 %, gemessen am Investitionsvolumen 95,27 %.    

Im Jahr 2023 wurden in der Stadt 6.711 neue Bauprojekte zur Genehmigung angemeldet; die Zahl der Projekte oberhalb der festgelegten Größenordnung belief sich auf 1.381. Die Zahl der Projekte oberhalb der festgelegten Größenordnung, die die Bedingungen für den BIM-Einsatz erfüllten, lag bei 1.129 (Investitionsvolumen: 2.171,454 Mrd. Yuan); davon setzten 1.070 Projekte BIM-Technologie ein (Investitionsvolumen: 2.082,051 Mrd. Yuan). Der Anteil der Projekte mit BIM-Einsatz betrug 94,77 %, gemessen am Investitionsvolumen 95,88 %. Die Anwendungssituation zeigt Abbildung 4.

Abbildung 4 Vergleich der BIM-Technologieanwendung 2023 und 2022

            

2. Ausbildungsmodelle für BIM-Fachkräfte  

          

(1) Ausbildungsmodelle für BIM-Fachkräfte im Ausland    

Laut dem von NATSPEC veröffentlichten „Bericht zur globalen BIM-Ausbildung 2023“ entwickelt sich die BIM-Ausbildung weltweit positiv: In den meisten Ländern und Regionen bieten Hochschuleinrichtungen sowie berufliche und technische Bildungs- und Ausbildungseinrichtungen den Studierenden der Bereiche Architektur, Ingenieurwesen und Bauwesen (AEC) eine BIM-Ausbildung an. Sowohl die Zahl der Lehrveranstaltungen als auch deren Inhalte nehmen zu; die weltweit starke Nachfrage nach BIM-Kompetenzen ist der Hauptgrund für den Zuwachs an BIM-bezogenen Lehrveranstaltungen. Mit zunehmender Reife der BIM-Anwendung gehen die Inhalte der BIM-Kurse über die grundlegende BIM-Modellierung hinaus und umfassen weiterführende, komplexere Anwendungen, etwa BIM im Facility Management (FM), bei der Kostenberechnung, beim openBIM-Informationsaustausch, im BIM-Management und bei digitalen Zwillingen.

Mit dem vertieften Verständnis für den Einsatz von BIM über den gesamten Lebenszyklus von Gebäuden integrieren immer mehr Bildungseinrichtungen fortschrittliche Technologien wie virtuelle Realität (VR) und künstliche Intelligenz (AI) in BIM, um das Risiko- und Bauprozessmanagement zu fördern. Zugleich vermittelt dieses interdisziplinäre Bildungsmodell den Studierenden ein umfassenderes Spektrum an technischen Fertigkeiten. Business Intelligence (BI) erhöht die Relevanz und Wirksamkeit der BIM-Ausbildung; immer mehr Länder und Regionen betonen die Bedeutung der Zusammenarbeit zwischen Wirtschaft und Bildungseinrichtungen. Diese Zusammenarbeit trägt dazu bei, dass die Bildungsinhalte mit den Anforderungen der Branche übereinstimmen, und verschafft den Studierenden praktische Erfahrungen.

(2) Ausbildungsmodelle für BIM-Fachkräfte im Inland

Die Hochschulen im Inland integrieren BIM-Technologie und BIM-Denkweise durch die Anpassung und Aktualisierung ihrer Studienpläne in die Lehrveranstaltungen traditioneller Disziplinen wie Architektur, Bauingenieurwesen und Baumanagement. Zahlreiche Hochschulen führen bereits in den unteren Semestern Lehrangebote zur Vermittlung der BIM-Entwurfsdenkweise ein und steigern so schrittweise das Verständnis und die Anwendungsfähigkeit der Studierenden im Umgang mit BIM. Der Studiengang „Intelligentes Bauen“ ist ein neuer, interdisziplinärer Studiengang, der Wissen und Technologien aus mehreren Bereichen wie Bauingenieurwesen, angewandter Informatik, Baumanagement und Maschinenautomatisierung bündelt. Er zielt darauf ab, Fachkräfte auszubilden, die in allen Phasen des Lebenszyklus von Gebäuden – vom Entwurf über die Errichtung bis hin zu Betrieb und Instandhaltung – digitale, intelligente und informationstechnische Verfahren anwenden können. Als Schlüsselelement der Digitalisierung der Bauindustrie spielt BIM eine zentrale Rolle bei der Gestaltung der Studieninhalte.    

Im Januar 2019 erließ der Staatsrat den „Umsetzungsplan zur Reform der nationalen Berufsbildung“ und verlangte, ab 2019 an Berufsschulen und anwendungsorientierten Hochschulen mit Pilotvorhaben für das 1+X-Zertifikatssystem zu beginnen. Das BIM-Zertifikat (Building Information Modeling) gehörte zu den ersten landesweit als 1+X-Pilot eingeführten Zertifikaten; die Zertifikats-Pilotarbeit hat die Reform von Lehre und Unterricht sowie den fachlichen Ausbau an den Berufsschulen erheblich vorangetrieben. Das Modell der Kurs-Zertifikat-Integration 1+X (BIM) ist ein neuartiges Bildungsmodell zur Ausbildung von Fachkräften mit BIM-Anwendungskompetenz. Dieses Modell verbindet die traditionellen akademischen Kurse „1“ mit den praxisorientierten Zertifikatskursen „X“ und erneuert dadurch Lehrinhalte und Prüfungsformen, um die fachlichen Fertigkeiten und die praktische Handlungskompetenz der Studierenden zu verbessern.

Unternehmen und Hochschulen betreiben durch Formen wie Ressourcenaustausch und den Aufbau von Praxisbasen ein kooperatives Bildungsmodell der Zusammenarbeit von Industrie und Wissenschaft. Dieses Modell kann den Studierenden reale Arbeitsumgebungen und Projekterfahrungen bieten: Die Studierenden können direkt an Unternehmensprojekten mitwirken und durch praxisorientiertes Lernen Erfahrungen sammeln. Die Unternehmen wiederum können den Hochschulen aktuelle Informationen zu BIM-Technologien und Branchentrends zur Verfügung stellen und so sicherstellen, dass die Lehrinhalte an der Spitze der Entwicklung bleiben.

Auch die „Kombination von Wettbewerb und Lehre“ ist ein tragfähiges Modell der kooperativen Talentförderung: Inländische Unternehmen laden Hochschulen über Wettbewerbe zur Teilnahme ein. Während der Wettbewerbe ermöglichen die Unternehmen den Teilnehmern durch Schulungen und Vorstellungen ihrer BIM-Produkte sowie durch die Festlegung von Wettbewerbszielen, heimische BIM-Anwendungstechnologien rasch zu erlernen, praktische Übung zu sammeln und Praktikumsplätze in den Unternehmen zu erhalten. Zugleich ist dies ein wichtiger Weg zur Förderung der Anwendung heimischer BIM-Software und vergrößert deren Wirkung unter den Studierenden.

(3) Ausbildungsmodelle für BIM-Fachkräfte in Shanghai

Shanghai hat bereits ein Umfeld für die Ausbildung von BIM-Fachkräften und deren berufliche Entwicklung aufgebaut. Die Shanghaier Stadtregierung wird gezielt eine Reihe von Nachwuchskräften mit Entwicklungspotenzial fördern und ausbilden und sich bemühen, hochqualifizierte Fachkräfte und leistungsfähige BIM-Teams hervorzubringen. Zugleich wird schrittweise ein umfassendes Aus- und Weiterbildungssystem für die BIM-Technologieanwendung aufgebaut; Fachhochschulen, Universitäten und gesellschaftliche Einrichtungen werden dabei unterstützt, mehrstufige Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen zur Anwendung der BIM-Technologie durchzuführen, um Anzahl und Kompetenz der Fachkräfte zu erhöhen. Derzeit haben einige Hochschulen und Weiterbildungseinrichtungen in Shanghai bereits Lehrveranstaltungen zu BIM-Grundlagentheorie und praktischer Softwareanwendung eingerichtet und bieten BIM-bezogene akademische Aus- und Berufsbildung an, um professionelle BIM-Fachkräfte zu qualifizieren    

Im Jahr 2018 hatten einige Hochschulen in Shanghai BIM bereits in ihre akademischen Lehrpläne aufgenommen und damit eine strukturelle Neuausrichtung der Fachcurricula erreicht, darunter die Tongji-Universität, die Shanghai-Jiaotong-Universität und die Shanghai-Universität. Auf Institutebene richtete die Tongji-Universität das „Gemeinschaftslabor der Tongji-Universität und Autodesk für das Management des gesamten Lebenszyklus im Bauwesen“ sowie das „Labor für Informationsmanagement im Bauwesen im Rahmen des 211-Projekts“ ein; die Shanghai-Jiaotong-Universität gründete unter anderem das „BIM-Forschungszentrum“.

Um die Umsetzung der Standards in der Bauindustrie Shanghais, die Modernisierung und Transformation der Unternehmen sowie die Fachkräfteausbildung zu erreichen, ist die Bildung strategischer Partnerschaften zwischen Unternehmen, Hochschulen und Institutionen ein notwendiger Weg für die Entwicklung der BIM-Technologie in Shanghai. Die Unternehmen, Hochschulen und Forschungseinrichtungen der Stadt haben mit einschlägigen technischen Organisationen im In- und Ausland bereits eine vertiefte Zusammenarbeit in Bereichen wie Fachkräfteschulung, internationale Kooperation, Normungsforschung und -austausch sowie Austausch praktischer Erfahrungen aufgebaut und leisten damit gemeinsam einen wertvollen Beitrag zur Standardisierung und Globalisierung des intelligenten Bauens in China.

            

3. Stand der Erstellung von Standards für die BIM-Technologieanwendung in Shanghai  

          

(1) Überblick über die Erstellung von BIM-Standards

Shanghai hat 2015 erstmals den „Leitfaden zur Anwendung des bautechnischen Informationsmodells“ vorgelegt und 2016 die „Norm für die Anwendung von Building Information Modeling“ veröffentlicht. Im Jahr 2017 wurde der „Leitfaden zur Anwendung der BIM-Technologie in Shanghai (Ausgabe 2017)“ überarbeitet und veröffentlicht; 2023 erschien die „Einheitliche Norm für die Anwendung der BIM-Technologie“ DG/TJ08-2201-2023, die seit dem 1. Juli 2024 offiziell in Kraft ist. Diese Norm dient als allgemeine Norm als Vorgabe für die Gesamtstruktur und den Regelungsinhalt der jeweiligen Spezialnormen und nimmt eine richtungsweisende Rolle im BIM-Normensystem von Shanghai ein. Gegenüber der alten Fassung wurden der Normenrahmen angepasst, die logischen Bezüge zwischen den einzelnen Abschnitten gestärkt und die Norminhalte aktualisiert. Die neue Norm folgt dem Erarbeitungsgrundsatz „Daten sind der Kern, Kooperation ist der Schlüssel, das Modell ist der Träger und die Anwendung das Ziel“ und ordnet und regelt die BIM-Daten sowie deren operative Anwendung umfassender.    

(2) Überblick über die Erstellung von BIM-Standards im Jahr 2023

Um das Anwendungsniveau der BIM-Technologie in der Bauwirtschaft der Stadt zu erhöhen, hat die Stadt in den vergangenen Jahren eine Reihe von BIM-Standards überarbeitet und neu geschaffen; diese dienen den Bauunternehmen der Stadt als Leitfaden für die BIM-Technologieanwendung in den Phasen Planung, Fertigung, Bauausführung, Übergabe sowie Betrieb und Instandhaltung. Im Jahr 2023 veröffentlichte Shanghai zwei Standards, siehe Tabelle 1.

Tabelle 1 Im Jahr 2023 in Shanghai veröffentlichte BIM-Standards

            

4. BIM-Technologie als Wegbereiter für die Erfassung von Informationen über sämtliche Elemente bei der Stadterneuerung in Shanghai  

              

(1) Überblick über die Erfassung von Informationen über sämtliche Elemente

Als wirksames Mittel zur Erfassung von Informationen über sämtliche Elemente im Rahmen der Feinsteuerung der Stadtverwaltung erstellt und pflegt die BIM-Technologie die räumlichen, physischen und funktionalen Eigenschaften städtischer Gebäude und Infrastruktur, integriert detaillierte Informationen zu Geometrie, Material, Tragwerk usw. und lässt sich über standardisierte Plattformen auf Basis von CIM, GIS usw. integrieren, wodurch die Konsistenz und Austauschbarkeit der Informationen gewährleistet wird. Über dieses Modell lassen sich vielfältige Elemente des ober- und unterirdischen Stadtraums bündeln, darunter Informationen über die Geländeoberfläche, Gebäude und kommunale Anlagen. Darauf aufbauend wird in Verbindung mit der Technologie des Internets der Dinge (IoT) eine Echtzeitüberwachung des städtischen Betriebszustands ermöglicht; die Echtzeitdaten werden mit den BIM-Modellen zu dynamischen Simulationen verknüpft. Darüber hinaus lässt sich die auf BIM basierende Erfassung von Informationen über sämtliche Elemente in Geschäftsprozesse wie Stadtplanung, Stadtbau und Stadtbetrieb integrieren und bildet einen geschlossenen Managementkreislauf über den gesamten Lebenszyklus, sodass die Stadtverwalter auf der Grundlage von Modellen und Datenanalysen präzise Entscheidungen treffen können.

(2) Anwendungsergebnisse der Erfassung von Informationen über sämtliche Elemente

Durch den Einsatz traditioneller Verfahren wie Bodenuntersuchung und Bohrtechnik sowie fortschrittlicher Technologien wie Fernerkundung, geografische Informationssysteme (GIS), globale Positionsbestimmungssysteme (GPS) und Drohnenvermessung wurden Oberflächenmerkmale und geologische Informationen effizient erfasst. In Verbindung mit Punktwolken-Scanning, Nahbereichsfotogrammetrie und Verfahren zur Erfassung von Informationen über unterirdische Anlagen wurden hochpräzise dreidimensionale Modelle bestehender Gebäude erzeugt und so ein geschlossener Managementkreislauf für das Management des gesamten Lebenszyklus der Stadt verwirklicht. Durch die auf BIM-Technologie gestützte Erfassung von Informationen über sämtliche Elemente in Verbindung mit IoT-Anwendungen lässt sich ein digitaler Zwilling der Stadt aufbauen und die digitale Abbildung der physischen Vermögenswerte der Stadt erreichen, was der Stadtverwaltung eine effiziente Entscheidungsunterstützung, Risikovorhersage und Notfallreaktionsfähigkeit bietet und die Stadt in eine intelligentere und nachhaltigere Richtung führt.

(3) Probleme und Ausblick

Die auf BIM-Technologie gestützte Erfassung von Informationen über sämtliche Elemente hat beim Management der Stadterneuerung beachtliche Ergebnisse erzielt; dennoch bestehen weiterhin einige Herausforderungen, die es zu bewältigen und zu lösen gilt.    

(1) Verbreitungsgrad und Anwendungsniveau der auf BIM-Technologie gestützten Erfassung von Informationen über sämtliche Elemente müssen weiter erhöht werden. Obwohl bereits einige Standards und Normen die Anwendung der BIM-Technologie anleiten, bestehen in der Praxis nach wie vor Probleme wie eine unzureichende Schulung des technischen Personals und eine zu langsame Technologietransformation. Daher gilt es, dieses Problem durch verstärkte Öffentlichkeitsarbeit, die Ausbildung weiterer Fachkräfte sowie die Verbesserung ihres technischen Niveaus und ihrer Anwendungsfähigkeit zu lösen.

(2) Das Normierungssystem der BIM-Technologie muss weiter vervollkommnet werden. Zwar existieren bereits einige Standards zu realen Oberflächeninformationen, Informationen über städtische Gebäude und Informationen über städtische Infrastruktur; doch mit der fortlaufenden technologischen Entwicklung und der stetigen Erweiterung der Anwendungsszenarien müssen die einschlägigen Standards und Normen weiter vervollkommnet werden, um die Konsistenz und Austauschbarkeit der Daten zu gewährleisten.

(3) Die bessere Kombination der BIM-Technologie mit dem Internet der Dinge und der Drohnenvermessungstechnik, um eine intelligente und feingliedrige Stadtverwaltung zu erreichen, ist eine wichtige Aufgabe. Durch die integrierte Anwendung dieser Technologien lassen sich Echtzeitüberwachung und -management der Stadt besser verwirklichen und die nachhaltige Entwicklung sowie das intelligente Management der Stadt nachhaltiger unterstützen.

          

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