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Title
Entwicklung internationaler einheitlicher Datenstrukturen für Planung, Errichtung und Betrieb von Infrastrukturprojekten : mit der Schwerpunktsetzung auf Straßentunnel / vorgelegt von: Björn Silberbauer
Additional Titles
Development of international consistent data structures for the planning, construction and operation of infrastructure projects with the main focus on road tunnels
AuthorSilberbauer, Björn Robert
Thesis advisorAberger, Elisabeth
Published2018
Descriptionx, 116 Seiten
Institutional NoteWien, FH Campus Wien, Masterarb., 2018
Date of SubmissionJuly 2018
LanguageGerman
Document typeMaster Thesis
Keywords (DE)Auflistung der gültigen Typenvarianten / BIM / Datenformat / Ebenen / Eigenschaftensets / herstellerneutral / IFC / Information / Klasse / Koordinationsmodell / Lebenszyklus / objektbasiert / Open BIM / Schnittstelle / Software / Typ
Keywords (EN)Type Enum / BIM / data format / Layers / Porperty Sets / non-proprietary / IFC / Information / Entity / coordination model / life cycle / object-based / Open BIM / interface / Software / Type
Keywords (GND)Infrastruktur / Straßentunnel
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Abstract (German)

Der Fokus der vorliegenden Arbeit liegt auf der Entwicklung der internationalen Industry Foundation Classes (kurz: IFC)-Datenstrukturen auf Grundlage der ISO 16739:2013 für die Planung, Errichtung und den Betrieb von Infrastrukturbauwerken, mit Schwerpunktsetzung auf die Anforderungen der Straßentunnel. Die Entwicklung derartiger Datenstrukturen ist erforderlich, da das aktuell gültige Schema der IFC derzeit im Wesentlichen die Anforderungen des Hochbaus berücksichtigt und nur vereinzelt die Anforderungen der Verkehrsinfrastrukturbauwerke abgedeckt werden. Die diesbezügliche Vervollständigung der IFC-Datenstrukturen stellt eine bedeutende Komplettierung und Weiterentwicklung dar.

Die Grundlagenanalyse dieser Arbeit zum Thema Building Information Modeling (kurz: BIM), mit Schwerpunktsetzung auf aktuell gültige IFC-Datenstrukturen verdeutlicht, dass IFC die Basis für eine einheitliche Datenstruktur darstellt. Deshalb ist es wesentlich, dass die im Zuge dieser Masterarbeit erstellten Datenstrukturen ins IFC-Schema eingegliedert werden. IFC stellt ein allgemeines Datenschema dar, das einen Austausch von Daten zwischen verschiedenen proprietären Software-Anwendungen ermöglicht. Mit Hilfe der Industry Foundation Classes können die Daten unabhängig von neuen Softwareversionen für den gesamten Lebenszyklus verwendet werden, was wiederum zentral für die zukünftige Verwendung der vorhandenen Daten ist. Außerdem arbeitet die Organisation buildingSMART kontinuierlich an der Erweiterung und Aktualisierung des IFC-Schemas beziehungsweise der Datenbanken.

Im Zuge dieser Arbeit werden für die neuen bzw. erweiterten Disziplinen Road, StructuralElements, SubsidiaryFacility und Tunneling, inklusive der verschiedenen Klassen und Typen, Datenstrukturen erstellt. Zur leichteren Anwendung werden die Bezeichnungen der Typen sowohl in Englisch als auch in Deutsch verfasst. Es wird aufgezeigt, wie die Strukturierung dieser neuen bzw. erweiterten Disziplinen, Klassen und Typen aussehen kann, um alle Elemente eines Straßentunnels einheitlich abbilden zu können. Besonderes Augenmerk wurde darauf gelegt, dass die Strukturierung und die Beziehungen der Klassen untereinander bestmöglich schlüssig und simpel sind. Zur besseren Veranschaulichung der Datenstrukturen wurde eine Vielzahl an Abbildungen erstellt. Des Weiteren wird aufgezeigt, dass die erstellten Datenstrukturen in der Lage sind, alle Elemente eines Straßentunnelmodells, das im Zuge eines konkreten Projektes erstellt wurde, abzubilden. Zuletzt werden die erforderlichen Schritte zur Erstellung eines Koordinationsmodelles und der Ablauf einer Kollisionsprüfung erläutert.

Als Ausblick werden einige notwendige Weiterentwicklungen zusammengefasst, die notwendig sind, um die Entwicklung von IFC für den Infrastrukturbereich voranzutreiben. Dies ist wiederum notwendig um die Vorteile von BIM in allen Bereichen des Bauwesens über den gesamten Lebenszyklus hinweg nutzen zu können.

Abstract (English)

The focus of this thesis is the development of the International Industry Foundation Classes (IFC) data structures based on ISO 16739:2013 for the planning, construction and operation of infrastructure structures, focusing on the requirements of road tunnels. The development of such data structures is necessary because the currently valid IFC scheme currently essentially takes into account the requirements of building construction and only occasionally covers the requirements of transport infrastructure. The completion of the IFC data structures represents a significant completion and further development.

The fundamental analysis of this work on Building Information Modeling (BIM), focusing on currently valid IFC data structures, shows that IFC is the basis for a consistent data structure. Therefore, it is essential that the data structures created in the course of this master Thesis be incorporated into the IFC Scheme. IFC is a general data schema that allows data to be exchanged between different proprietary software applications. With the help of the Industry Foundation Classes, the data can be used independently of new software versions for the entire lifecycle, which in turn is central to the future use of existing data. In addition, the buildingSMART organization is continuously working on the extension and updating of the IFC-Schema or rather the databases.

In the course of this work data structures will be created for the new or rather extended disciplines Road, StructuralElements, SubsidiaryFacility and Tunneling, including the different classes and types. For ease of use, the names of the types are written in both English and German. It shows how the structuring of these new or extended disciplines, classes and types can look like in order to be able to represent all elements of a road tunnel consistently. Particular attention was paid to ensuring that the structuring and relationships of the classes among each other are as coherent and simple as possible. To better illustrate the data structures, a large number of images has been created. Furthermore, it is shown that the created data structures are able to map all elements of a road tunnel model, which was created in the course of a concrete project. Finally, the necessary steps for creating a coordination model and the procedure for a collision check are explained.

The outlook summarizes some of the necessary advancements needed to drive the development of IFC for infrastructure. This, in turn, is necessary to exploit the benefits of BIM in all aspects of civil engineering throughout its lifecycle.