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de 4/2002, Seite 36/38
CAD/CAE Einsatz im Großprojekt
ERNST RICHARD RAABE, Vertrieb Hannappel SOFTWARE
Der folgende Artikel beschreibt den Einsatz eines CAD/CAE-Systems bei der Erstelllung eines Großgebäudes. Die Firma Lidl & Schwarz Stiftung und Co. KG baute ein Kaufland Dienstleistungszentrum (DLZ) mit Fleischwerk, Kühlräumen, Verpackungswerk und Kommissionierung im Jahr 2001/2002 in Möckmühl. Die Architektur erstellte das Architekturbüro Löser und Partner, Nürnberg. Insgesamt betrug die Bausumme für das reine Gebäude ca. 150 Mio. DM. Das Volumen umschlossener Raum beträgt ca. 1,3 Millionen m³ und die überbaute Fläche beträgt ca. 85.000 m². Die Firma Cegelec Anlagen- und Automatisierungstechnik GmbH, Niederlassung Nürnberg, bekam den Gesamtauftrag für die Elektroinstallation. Der Auftragswert für die Elektroinstallation betrug etwa 10 Mio. DM. Enthalten war die gesamte Stromversorgung, die strukturierte EDV-Verkabelung, die Brandmeldeanlage und die Außenbeleuchtung. Für die Zugangskontrolle und die Telefonanlage wurde das Leitungsnetz aufgebaut. Insgesamt wurden von Cegelec bis zu 150 Mitarbeiter auf der Baustelle eingesetzt um die Arbeiten termingerecht abzuwickeln.
Zu einer ordnungsgemäßen Abwicklung war eine gute Vorbereitung, sprich Montage- und Ausführungsplanung nötig. Man suchte hier einen Partner der aus der Installationstechnik kommt und nicht nur die reine CAD beherrscht. Die Firma is Industrial Services GmbH mit Sitz in Salzburg erfüllte alle Anforderungen an ein planendes Unternehmen. Eine Zertifizierung nach ISO 9001, mehr als 14 Büros in Deutschland und Österreich und über 300 Mitarbeiter konnten als Garantie dafür angesehen werden, dass die Planungsleistungen termin- und fachgerecht erledigt werden.
Ein weiteres Kriterium war das verwendete CAE/CAD-System. is verwendet innerhalb ihrer Organisation eine Fülle von Spezialsoftware. Je nach Anforderung des Kunden können so die unterschiedlichsten Datenformate generiert werden. Speziell für den hier beschrieben Anwendungsfall hat man sich nach einem langen und umfangreichen Test- und Ausleseverfahren für das elcoSystem der Firma Hannappel SOFTWARE entschieden.
Ein Baustein der elcoSystem-Familie ist elcoCAD R4. Es ist eine AutoCAD-Applikation die entweder auf AutoCAD oder AutoCAD LT aufsetzt. Dies bedeutet für den Anwender, dass er keine Konvertierungen bestehender Zeichnungen vornehmen muss. Mit AutoCAD besteht ein de facto Standard im Ausbaugewerk. Wird ein Plan mit elcoCAD bearbeitet, stehen diverse Auswertungsmöglichkeiten automatisch, sozusagen als Nebenprodukt, zur Verfügung.
Die bestehenden Pläne für das Bauvorhaben DLZ Möckmühl wurden als DWG bzw. DXF übergeben. Um einen reibungslosen Datenaustausch zu gewährleisten konnte hier nur ein AutoCAD basierendes System zur Anwendung kommen. Neben der Ausgabe der Pläne, wurden weitere Auswertungen gefordert. Dazu gehörten Kabelzuglisten, Massenauszüge mit Verknüpfung auf das LV, Gerätelisten etc. All diese Anforderungen konnte is Industrial Services nur mit dem System elcoCAD R4 der Firma Hannappel SOFTWARE GmbH, Wiesbaden, erfüllen.
Nachdem die Firma is den Planungsauftrag erhalten hatte, galt es zunächst die vorhandenen Pläne vom Planungsbüro zu überarbeiten. In vielen CAD-Systemen besteht der erste Bearbeitungsschritt darin, die übergebenen Pläne an das verwendete System anzupassen. Dazu gehört das Skalieren der Pläne. Dies heißt, die Architekten- oder Fachplanerpläne werden vergrößert oder verkleinert, damit die eigenen Symbole und Drucker- bzw. Plottereinstellungen passen. Nicht so im elcoCAD-System. Hier werden die Pläne eingemessen. elcoCAD referenziert eine abgegriffene Maßkette und bildet daraus einen Faktor für die zukünftige Symbolgröße und die Massenermittlungen sprich Leitungs- und Trassenlängen. So wird sichergestellt, dass die Revisionspläne oder auch Pläne die zur Freigabe dem Auftraggeber überreicht werden, exakt so zurückgehen wie der Ausführende sie erhalten hat. Sie sind in der Darstellung unverändert. Es entfallen aufwendige Anpassungsarbeiten beim Auftraggeber.
Der nächste Arbeitsschritt ist die Aufbereitung der Symbole die in den Plänen vom Auftraggeber, bzw. seinen Bevollmächtigten (Fachplaner) eingepflegt wurden. In jedem auf dem Markt befindlichen System hätte dies bedeutet die vorhandenen Symbole entweder zu löschen oder als XREF zu hinterlegen und dann die jeweils systemeigenen Symbole neu darüber zu platzieren. Dies ist mit einem sehr hohen Arbeitsaufwand verbunden, von den möglichen Fehlerquellen durch das Vergessen einzelner Symbole oder das falsche Interpretieren (Ausführungsart, Varianten etc.) gar nicht zu reden. Nicht so mit elcoCAD R4. Die Funktion klick & lern ermöglicht ein schnelles und einfaches Lernen der Fremdsymbole. Mit einem Mausklick werden die Symbole identifiziert, in die Stammdatenbank überführt und stehen für die weitere Bearbeitung und Auswertung zur Verfügung. Dabei werden nicht nur die reinen Symbole in die Stammdatenbank überführt, es werden alle relevanten Daten wie Layer, Attribute etc. mit übernommen. Der User/Anwender kann so im Standard der Ursprungszeichnung arbeiten. Nebeneffekt, der Auftraggeber kann nach Fertigstellung der Pläne nicht unterscheiden welche Symbole mit seinem System und welche Symbole mit elcoCAD eingepflegt wurden. Gerade im Hinblick auf Facility-Management-Systeme ist dies ein großer Vorteil. Kundenvorgaben für spätere Auswertungen können leicht und ohne zusätzlichen Aufwand erfüllt werden.
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DLZ-
Lidl-Großprojekt in München Die Firma Lidl&Schwarz Stiftung und Co.KG baute 2001/2002 ein Kaufland- Dienstleistungszentrum (DLZ) mit Fleischwerk, Kühlräumen, Verpackungswerk und Kommisionierung in Möckmühl.
Die Architektur wurde vom Architekturbüro Löser und Partner, Nürnberg, erstellt. Insgesamt betrug die Bausumme nur für das Gebäude ca. 150 Millionen DM. Das umschlossene Raumvolumen beträgt ca. 1300000 m³ und die überbaute Fläche ca. 85000 m². Die Firma Cegelec Anlagen- und Automatisierungstechnik GmbH, Niederlassung Nürnberg, bekam den Gesamtauftrag für die Elektroinstallation mit einem Auftragswert von etwa 10 Millionen DM. Dieser Auftrag enthielt die gesamte Stromversorgung, die strukturierte EDV-Verkabelung, die Brandmeldeanlage und die Außenbeleuchtung. Für die Zugangskontrolle und die Telefonanlage wurde das Leitungsnetz aufgebaut. Cegelec setzte zeitweise bis zu 150 Mitarbeiter auf der Baustelle ein, um die Arbeiten termingerecht abzuwickeln. |
Nach dem die Symbolübernahme abgeschlossen war, mussten die einzelnen Räume auf ihre Vorgaben bezüglich der normgerechten Beleuchtungswerte überprüft werden. Dazu stehen in elcoCAD 3 Funktionen zur Verfügung. Eine überschlägige Berechnung nach dem Wirkungsgradverfahren, eine exakte Berechnung mit DIALux und/oder RELUX. Da die Arbeitsstättenrichtlinien für die einzelnen Arbeitsbereiche die Vorgaben sehr streng regeln, wurde die Beleuchtungsberechnung mit DIALux/RELUX durchgeführt.
Aus der Architektur wurden soweit vorhanden die Raumpolygone ausgelesen bzw. erfasst. Die Raumabmessungen wurden an DIALux/RELUX übergeben. Dort wurde die Berechnung durchgeführt und die Leuchtenanzahl samt Positionskoordinaten über die bidirektionale Schnittstelle zurück in die Zeichnung übergeben.
Im nächsten Stepp wurden die Stromkreise vergeben. Da Stromlaufpläne vorhanden waren, wurde entgegen der normalen Vorgehensweise der Kabelmanager aus den Stromlaufplänen gefüllt. Die Stromkreise konnten automatisch an die einzelnen Symbole geschrieben werden. Da die Stromkreise noch in Gruppen aufgeteilt werden mussten, konnte auch hier mit der entsprechenden Funktion eine Kennzeichnung der Schaltgruppen vorgenommen werden. Die "Verkabelung" erfolgte durch einfaches anklicken mit der Maus. Ein Stromkreis wird gewählt, die zugehörigen Symbole mit einem Mausklick hinzugefügt. Automatisch konnte so bereits beim Erfassen kontrolliert werden wie hoch die Anschlussleistung war, die Leitungslänge konnte kontrolliert werden und es wurde geprüft, ob die maximale Anzahl von Geräten nicht überschritten wurde (z.B. bei den Notbeleuchtung max. 12 Leuchten Pro Stromkreis).
Die so gewonnen Daten der einzelnen Stromkreise wurden direkt aus dem Kabelmanager an das System elcoPower übergeben. Dort konnte eine ausführliche Berechnung der selektierten Kabel und Leitungen durchgeführt werden. Neben der reinen Spannungsfallberechnung, die oftmals eine Sicherheit vorgaukelt die gar nicht vorhanden ist, wird der Kabeltyp (Kurzschlussfestigkeit) und die einzelnen Sicherungen auf Selektivität geprüft. Diese Daten können in einer umfangreichen Dokumentation ausgegeben werden. Die berechneten Daten wurden zurück in die CAD übergeben und dort in den Kabelmanager eingepflegt. Die so korrigierten Kabeldaten wurden später für die Massenermittlung, die Trassenbelegung und die Kabelzuglisten ausgewertet.
Kabelmanager nach Berechnung
Die Planung war weitgehenst vom Fachplaner vorgegeben. Durch einfaches "Linienzeichnen" und anschließender Parametrisierung war es möglich schnell die zusätzlichen Trassen zu konstruieren und bestehende Trassen zu ändern. elcoCAD generiert automatisch die notwendigen Formteile. Für Abstimmarbeiten (Kollisionsprüfungen) bestünde sogar die Möglichkeit die Trassen in 3D generieren zu lassen. Über eine definierte Schnittstelle können dann diese Elemente an die HKLS-Planung übergeben werden. Dort können diese Trassen an die bestehende Planung angepasst und wieder an elcoCAD zurück gegeben werden. So wird sichergestellt, dass in der Zeichnung immer die tatsächlichen Trassengrößen mit ihrer richtigen Lage und vor allem kollisionsfrei eingezeichnet sind.
Um die Massen der Ausführungsplanung mit den Massen des Auftrags-LV´s vergleichen zu können, wurden die in der Zeichnung platzierten Symbole mit dem LV verknüpft. Dazu wurde das Auftrags-LV per GAEB in das Produkt QuantiSoft eingelesen. Mit dem Verknüpfungs-Manager erfolgte die Verknüpfung. Selbstverständlich musste nun nicht für jeden Plan bzw. Teilplan die Verknüpfung kpl. neu erstellt werden. Mit der Funktion "Kopieren aus Projekt" konnte eine einmal zugewiesene LV-Position in andere Pläne übernommen werden. So war es möglich insgesamt xxx Symbole in einem kurzen Zeitraum kpl. auszuwerten.
Um auf der Baustelle ein flüssiges Arbeiten zu gewährleisten und gleichzeitig kontrollieren zu können ob auch alle notwendigen Kabel und Leitungen gezogen wurden, wurden für die Werkplanung Kabelzuglisten gefordert. Das händige Erstellen dieser Listen wäre in dem gesteckten Zeitrahmen ohne ein entsprechend hohen Kostenaufwand (Personal) gar nicht möglich gewesen. Außerdem könnte niemand sicherstellen, dass auch wirklich jede einzelne Strecke erfasst worden wäre. Hier konnte nur mit einem automatischen Generierung der Listen gewährleistet werden, dass auch wirklich alle Kabelstrecken ausgewertet werden. Die generierten Kabelzuglisten zeigen für jede Kabelstrecke die exakten Verbindungen. Dazu wird in der CAD an jedes Symbol eine sog. Kabelzugadresse geschrieben. Durch diese Adresse sind die Elemente jederzeit eindeutig zu identifizieren. Zusätzlich erhält der Monteur ein Vorgabe für das Aufmaß, da die Kabellängen zwischen den einzelnen Elementen mit ausgegeben werden.
Bei den gewünschten Gerätelisten verhält es sich ebenso. Hier wurde für jeden Stromkreis bzw. Linie aufgelistet welche Geräte (Schalter, Steckdosen, Leuchten, Brandmelder etc.) in welchem Raum angeschlossen sind. Zusätzlich eine Gesamtzusammenstellung pro Stromkreis/Linie.
Zum Schluss wurden die Schemata für die verschiedenen Verkabelungssysteme automatisch aus den Installationsplänen generiert.
Insgesamt wurden so für die Elektroinstallation etwa 31 Zeichnungsdateien mit 57 Plänen verarbeitet. Ohne die notwendigen Kopien kamen ca. 80m² Planfläche zusammen. Die gesamte Abwicklung von Auftragserteilung bis Übergabe an den Kunden betrug ca. 6 Monate. Nach Aussage von Hr. Gephard, Leiter techn. Büro und Hr. Viertlmayr, Projektleiter bei is wäre es bei der Fülle von Änderungen während der Bauphase und bei den technischen Anforderungen an die Ausgaben ohne das System elcoCAD gar nicht möglich gewesen diesen Auftrag zur Kundenzufriedenheit durchzuführen.
Gerade bei Bauvorhaben dieser Größenordung ist es unabdingbar, dass die verwendete Software das Ändern von Plänen einfach und komfortabel ermöglicht. Die notwendigen Kontrollausgaben wie Kabelzuglisten, Massenauswertungen etc. müssen sich automatisch aus den CAD-Daten generieren lassen ohne dass dazu Verknüpfungen neu erstellt werden müssen oder sonstige Anpassungen notwendig wären. Gerade im Hinblick auf den Facility-Management-Bereich ist es für ein professionelles CAD/CAE-Werkzeug unerlässlich, dass unabhängig von eigenen CAD-Standards arbeitet.
Die Firma Hannappel SOFTWARE GmbH stellt ihr System auf der light+building, Frankfurt, Halle 8, K78 und auf der Cebit, Hannover, Halle 011, G58 aus.
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