Bestandsmodellierung von Fachwerkhäusern in Revit

Im vergangenen Jahr modellierten wir für Herr Adrian S. Rauer, Freier Architekt, eine historische Fachwerkscheune. Die 3D-Modelldaten sollen als Bestandsunterlagen für die Umbauplanung und Umnutzung verwendet werden. Ziel war es, die Scheune verformungsgerecht zu modellieren und die Daten im Format IFC zu übergeben. Das 3D-Aufmaß wurde durch den Kunden mittels Scanning selbst durchgeführt und uns als registrierte Punktwolke im Format E57 übergeben.

Abb. 1: Punktwolke als Ergebnis des LaserscansAbb. 1: Punktwolke als Ergebnis des Laserscans

In der gesamten Scheune gab es nahezu keine geraden Wände, Balken und Stützen. Selbst Türen und Fenster waren schief, was uns als Modellierer vor eine besondere Herausforderung stellte.

Vorab besprachen wir mit dem Kunden die Anforderungen an das Modell inklusive der erforderlichen Genauigkeiten und Toleranzen. Diese Absprache ist für uns ein unverzichtbarer Bestandteil der Modellierung, da unsere Kunden verschiedene Ansprüche an ihre Modelle (LOD 100…LOD 350) haben und die Ergebnisse stark nach Kundenwunsch variieren können.

Der Modellierungsablauf in Revit

Wir entwickelten einen Modellierungsablauf, der es uns ermöglicht, alle Objekte kontrolliert und vollständig darstellen zu können. Dazu gliederten wir die Scheune in verschiedene Bearbeitungsbereiche und modellierten nach folgendem Schema:

  1. Festlegung der Modellierungsebenen in Revit
  2. Modellierung der horizontalen Balken (Rähme, Stockschwellen, Deckenbalken, etc.) als Revit-Element: Träger
  3. Modellierung der vertikalen Stützen (Ständer, Streben, etc.) als Revit-Element: Stützen
  4. Platzierung der Verbindungsriegel im Fachwerk als Revit-Element: Träger-Projektfamilie
  5. Modellierung der schrägen Balken im Dach als Revit-Element: Stützen
  6. Platzierung der Wände, Fenster, Türen und Leitern
  7. Definition des Daches

Abb. 2: Scheunengerüst aus Trägern und StützenAbb. 2: Scheunengerüst aus Trägern und Stützen

Abb. 3: Platzierung von Wänden, Türen und FensternAbb. 3: Platzierung von Wänden, Türen und Fenstern
Besonderheiten in der Modellierung des Bestandes

Revit wurde für den BIM-gerechten Entwurf entwickelt. Die Darstellung von Bauelementen, die keine Regelgeometrie aufweisen, ist so nicht unbedingt in Revit vorgesehen.

Aufgrund der starken Verformung mussten wir die Träger in Teilstücke zerlegen und die Stützen in zwei Ebenen neigen. Durch diese Herangehensweise konnten wir die Realität nahezu identisch abbilden.

Bei den schrägen Dachbalken haben wir uns für Stützen-Elemente entschieden, da die projektseitigen Balken-Verbindungsmöglichkeiten hier schnell, unkompliziert und in einem Arbeitsschritt angewendet werden können.

Für die kleinen Verbindungsriegel im Fachwerk erstellten wir eigene Trägerfamilien, die den exakten Verbindungsanschluss an die schrägen Stützen (Streben) ermöglichen.

Die Wände (Gefache) wurden fast ausschließlich als Projektelemente modelliert.

Aufwendig war die Modellierung des Daches. Wie sehr schön im Modellbild (Abb. 4) erkennbar, handelt es sich um eine sehr krumme und schiefe Abdeckung. Wir haben das Dach in Teildächer zergliedert und konnten somit ca. 2/3 der Fläche mit den gewohnten und gängigen Dachmodulen bearbeiten. Der wellige Dachbereich (Abb. 4) forderte unsere Kreativität heraus. Wir verwendeten freie Körperformen und platzierten darüber die Dachflächen.

Abb. 4: Modellierung des DachesAbb. 4: Modellierung des Daches

Für die Modellierung benötigten wir zwei Wochen und übergaben zusätzlich zum Modell abgeleitete Grundrisse, Schnitte und Ansichten des Fachwerkgebäudes.

Abb. 5: Schnitt durch FachwerkscheuneAbb. 5: Schnitt durch FachwerkscheuneAbb. 6: 3D-Modell FachwerkscheuneAbb. 6: 3D-Modell Fachwerkscheune

Fazit zur Revit-Modellierung von Fachwerkhäusern

Die Modellierung komplexer Geometrien ist auch in Revit möglich und man kann sehr genaue BIM-Modelle des Gebäudes erhalten. Dazu benötigt der Modellierer aber einige Voraussetzungen. Am wichtigsten ist wohl, dass der BIM-Modellierer ein sehr gutes Verständnis von Revit hat. Dies setzt ein gutes Training und einige Erfahrung im Bereich der Bestandsmodellierung voraus. Der Modellierer muss verstehen, mit welchen Revit-Werkzeugen er am besten und schnellsten die verformten Geometrien Revit-gerecht wieder darstellen kann. Zusätzlich muss er mit dem Kunden gemeinsam auch ein LOD wählen, welches noch mit einem vertretbaren Aufwand umsetzbar ist.

 

Kontakt von Adrian S. Rauer:

 

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