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Planen und bauen bei laufendem Betrieb: Universitätskrankenhaus bleibt dank BIM-Workflow geöffnet

17.01.2022

MagiCAD Group

TGA-Software

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Projekt: Erweiterung und Umbau des Sjællands Universitetshospital
Ort: Køge, Dänemark
Fertigstellung: Planung abgeschlossen 2018, Bauphase von 2019-2024
Projektleitung: Politecnica Ingegneria ed Architettura Soc.Coop
Architekten: Politecnica Ingegneria ed Architettura Soc.Coop
Bauunternehmer: JV Itinera Spa (Gavio Group, Leader) und C.M.B. (Partner) im Auftrag der dänischen Regionalbehörde “Region Seeland”
BIM-Koordination: Politecnica Ingegneria ed Architettura Soc.Coop
TGA-Planung: Politecnica Ingegneria ed Architettura Soc.Coop
Projektumfang: 110.000 m²
MagiCAD Software: MagiCAD Electrical, Ventilation und Piping für Revit, MagiCAD Cloud, MagiCAD Sprinkler, MagiCAD Supports & Hangers

Der Um- und Erweiterungsbau des Sjællands Universitetshospital (SUH) im dänischen Køge stellte die Projektbeteiligten vor eine besondere Aufgabe: Der Krankenhausbetrieb musste weiterlaufen. Eine komplexe Herausforderung für den gesamten Planungs- und Bauprozess. Die Lösung bot ein kollaborativer digitaler Planungsprozess und integraler Building-Information-Modelling-Workflow (BIM). Politecnica Ingegneria ed Architettura ist auf diesen innovativen Ansatz spezialisiert. Denn der Umfang des SUH-Projektes machte es nicht einfacher. Ganze 1050 Fachleute waren an diesem Großprojekt beteiligt. Das erforderte eine intelligente Zusammenarbeit und umfangreiches Entwurfs- sowie Datenmanagement. Politecnica vertraute dabei auf die modernsten BIM-Softwares, -Plattformen und -Werkzeuge. Unter anderem auch auf MagiCAD für Revit, das der gewerkeübergreifenden Planung der technischen Gebäudeausrüstung (TGA) diente.

3D-Gebäudemodell des Sjællands Universitetshospitals. Bildquelle: Politecnica

Unternehmen und Projektübersicht

Politecnica ist kein Neuling in der Leitung und Entwicklung von bahnbrechenden Bauprojekten im Gesundheitswesen. Zu den erfolgreich durchgeführten Projekten gehören der University Hospital Complex in Sassari, das La Spezia New Hospital, das New Hospital of Perdone, das East African Kidney Institute in Nairobi und viele andere. Vollständig in italienischer Hand, reiht sich Politecnica bei den führenden italienischen Unternehmen für integrative Architektur, TGA- und Stadtplanung ein. Sie können 40 Jahre Erfahrung, drei italienische sowie acht internationale Niederlassungen und fast 250 Mitarbeitende vorweisen. Der kollaborative Ansatz ihrer Projektierungen hat Politecnica zu weltweiter Bekanntheit verholfen. Nicht zuletzt verdanken sie den Auftrag für die SUH-Erweiterung ihrem fortschrittlichen, gewerkeübergreifenden BIM-Ansatz.

Das Sjællands Universitetshospital (SUH) befindet sich südlich von Kopenhagen in Køge. Die bestehenden Gebäude werden um- und das gesamte Areal von 64.000 m² auf 185.000 m² ausgebaut. Die Bettenkapazität soll auf 789 steigen, womit das SUH zum größten Krankenhaus in Nordeuropa wird. Alle Krankenhäuser sowie Notfall- und Forschungseinrichtungen aus dem Umland werden im neuen Gebäude des SUH zusammengelegt. Der Neubau besteht aus fünf Stockwerken für Krankensäle und drei Stockwerken für Technologiebereiche, wie die Röntgenabteilung. Dänemarks neues Universitätskrankenhaus soll ein Knotenpunkt für innovative biomedizinische Forschung werden und gleichzeitig hochmoderne Krankenhauseinrichtungen bieten. Das Gebäudemodell berücksichtig ebenfalls Raum für Unterrichts- und Kongressveranstaltungen. Die Fertigstellung ist für das Jahr 2024 vorgesehen.

3D-Gebäudemodell des Sjællands Universitetshospitals. Bildquelle: Politecnica

Die Herausforderung: Ein Krankenhausumbau bei laufendem Betrieb

Als beauftragte Projektleitende eines internationalen Teams von Planenden stand Politecnica vor der Herausforderung den Krankenhausbetrieb trotz Um- und Anbau aufrechtzuerhalten.

Enea Sermasi, Partneringenieur und Leiter der Abteilung für International Business Development bei Politecnica, erläutert: „Eine zwingende Anforderung des Kunden war es, den ununterbrochenen Krankenhausbetrieb während der Projektdurchführung zu gewährleisten. Diese Bedingung stellte die größte Herausforderung für Politecnica dar. Denn sie erforderte ein hohes Maß an Planung und Koordination aller Beteiligten, einschließlich des Betriebspersonals des Krankenhauses, zusätzlich zu den großen Bauprojektteams. Ein Schlüsselelement für die Optimierung des gesamten Projektablaufs war die Kommunikation mit dem Betriebspersonal des Krankenhauses, den Behörden, dem Bauunternehmen und anderen Subunternehmern. Bei Politecnica setzen wir als Hauptstrategie auf einen mitbestimmten Planungsprozess, um eine gemeinsame, stabile und nachhaltige Lösung anzubieten.“

Andrea Relli, Architekt and BIM-Manager bei Politecnica, sagt: “Politecnicas Planungsteams arbeiten gleichzeitig in ihren jeweiligen Gewerken von zwei Standorten in Italien. Die Bauherren wiederum saßen in Dänemark und sollten an jedem Schritt des Planungsprozesses beteiligt werden. Ein Austausch, die Zusammenarbeit und die Kommunikation mussten also unabhängig von Zeit und Arbeitsort sein. Um das zu koordinieren, mussten wir uns smarter Werkzeuge bedienen, mit denen wir alle Anforderungen und Prioritäten des Projektes bewältigen konnten.

Die Lösung: ein großangelegtes BIM-Management

Der komplette Planungsprozess wurde auf BIM-Plattformen durchgeführt. Das gewährleistete nahtlosen Austausch, reibungslose Kooperation und durchgängige Kommunikation zwischen den Planenden aus allen Gewerken und den Auftraggebenden. Die erstellten BIM-Modelle aller Fachgewerke (Architektur, TGA, Tragwerk, Innenausstattung und sogar Landschaftsbau) ergaben so schon vor Baubeginn ein akkurates digitales Abbild des zukünftigen SUH.

„Das BIM-Management bei diesem Großprojekt ermöglichte während der Entwurfsphase für alle Gewerke gleichzeitige Budget- und Zeitplanschätzungen, den Möbeleinkauf und die Lieferantenauswahl. Dies führte zu schnellen Freigaben und einen insgesamt schnelleren Planungsprozess“, erklärt Relli. „Das Projekt erforderte auch hochqualifizierte BIM-Expert:innen. Allen Kund:innen, Auftragnehmer:innen und jedem Fachgewerk standen eigene BIM-Koordinator:innen und BIM-Manager:innen zur Seite.“

TGA-BIM-Workflow mit MagiCAD für Revit

Auch die TGA-Gewerke standen vor extrem umfangreichen BIM-Planungsaufgaben. Im Ergebnis wurden für die TGA-Bereiche des SUH-Projektes über 60 Revit-Dateien erstellt, ca. 1.000 Kilometer an SHKL-Leitungen installiert und 1.2 Milliarden BIM-Objekte modelliert. Um dies effizient zu bewältigen und sich in den BIM-Workflow zu integrieren, entschied sich Politecnicas TGA-Planungsteam für MagiCAD für Revit. Diese gewerkeübergeifende TGA-Planungssoftware deckt nicht nur die BIM-Modellierung aller TGA-Gewerke ab. Sie verfügt zusätzlich über integrierte Berechnungen für Schall oder Druckabfall, über eine genaue Kollisionserkennung und über eine riesige BIM-Objektbibliothek.

Schneller modellieren mit der BIM-Objektbibliothek der MagiCAD Cloud

MagiCAD verfügt über die weltweit größte BIM-Objektdatenbank. Bereitgestellt werden herstellergeprüfte BIM-Objekte, inklusive all ihren technischen und geometrischen Informationen. Bei einer Menge von 1.2 Milliarden zu modellierenden BIM-Objekten, erwies sich diese Auswahl als sehr hilfreich.

„Alle in den Modellen vorkommenden TGA-Objekte haben wir direkt aus der MagiCAD-Cloud-Bibliothek übernommen. Das führte zu einer enormen Zeitersparnis bei der Modellierung. Gleichzeitig ermöglichte es mehr Genauigkeit. Dank der umfangreichen Datenbank der TGA-Objektfamilien hatte das gesamte TGA-Team Zugriff auf einen einheitlichen Datensatz von Familien – obwohl es gleichzeitig von zwei Standorten arbeitete“, sagt Andrea Relli.

TGA-Planung des Sjællands Universitetshospitals mit MagiCAD für Revit. Bildquelle: Politecnica

Automatische und Echtzeit-Kollisionserkennung

Berücksichtigt man die Komplexität der verschiedenen Fachmodelle, ist die Wahrscheinlichkeit von Zusammenstößen zwischen der TGA, dem Tragwerks- und dem Gebäudemodell hoch. Die mit MagiCAD erstellten TGA-Modelle profitierten hier von der in der Software integrierten und einfach anwendbaren Kollisionerkennung. Das erleichterte die Koordination zwischen den Fachgewerken erheblich und lieferte zudem schnellere sowie verlässlichere Ergebnisse. Die MagiCAD Kollisionserkennung identifiziert zwei verschiedene Arten von Zusammenstößen: Bauteilkollisionen, bei denen Bauteile physisch aufeinanderstoßen und Wartungsraumkollisionen, bei denen die Bauteile vorab definierte Sicherheitsabstände unterschreiten. Erkannte Vorfälle können dann problemlos in einem detaillierten Bericht mit anderen Projektbeteiligten zur Abstimmung und Fehlerbehebung geteilt werden.

Relli führt aus, „Die BIM-Koordinierenden der einzelnen Gewerke legten besonderes Augenmerk auf die Behebung von Zusammenstößen zwischen den verschiedenen BIM-Modellen. So wollten wir das Risiko von Fehlern während der Bauphase reduzieren. MagiCAD bietet uns in unserem gesamten Projekt eine Echtzeit-Erkennung und eine On-Demand-Erkennung von Bauteil- sowie Wartungsraumkollisionen.“

Datengestützte TGA-Planung

Relli ist überzeugter Befürworter der datengestützten TGA-Projektierung. Speziell im SUH-gehörte die Vorfertigung zu den Grundbedingungen. Politecnica bestimmte mit MagiCAD für Revit deshalb die Leistungsstärke und Kennwerte aller modellierten Elemente schon in der Entwurfsphase – schneller und präziser als üblich.

“Auch andere Funktionen von MagiCAD, wie die automatische Platzierung von Kanal- und Rohraufhängungen Kanäle, sind erwähnenswert. Insbesondere der Druckverlustbericht von MagiCAD war sehr anwenderfreundlich und sparte Zeit ein“, sagt Relli. „Während das alte SUH-Gebäude nur 10 Meter hoch ist, wird das neue Gebäude bis zu 55 Meter hoch. In mehrstöckigen Gebäuden sind Druckverlustberechnungen für die Auslegung der TGA-Systeme unerlässlich. Wir haben diese Funktionen für Rohre, Kanäle und Sprinkler verwendet.“

“Dank der wirklichkeitsgetreuen BIM-Objekte waren die Materialschätzungen für die Bauphase genauer und die Kostensimulation realistischer. Die Menge an vorhandenen Informationen in den Modellen verbesserte insgesamt die Zeitabläufe. Installationsfehler und Materialverschwendung während der Bauphase wurden reduziert und führten zu einer maßgeblichen Kosteneinsparung“, schließt Andrea Relli zufrieden.