Funktionen von CAD für die Baustelle
Bauunternehmen nutzen auf der Baustelle CAD-Applikationen, welche in den letzten Jahren die Planungsarbeit entscheidend verändert haben. Die Änderungen zeigen sich schon ab der Entwurfsplanung. Durch die dreidimensionalen CAD-Planungswerkzeuge, deren Software auch per App zur Verfügung steht, können die Ausführenden auf der Baustelle schon vor dem Baubeginn das fertige Bauwerk in seiner virtuellen Gesamtheit betrachten und bewerten. Die Planer legen die Details per CAD-Technologie a priori so exakt fest, dass sich Planungs- und Ausführungsfehler weitestgehend vermeiden lassen.
Genauigkeit durch die CAD-Planung
Die CAD-Planung erfolgt als Makro- und Mikroplanung. Diese Pläne unterscheiden sich voneinander durch ihren Genauigkeitsgrad. Im Rahmen der CAD-Anwendung unterscheidet sich das Erstellen von Makro-und Mikroplänen nur geringfügig, weil die Software über eine Skalierung verfügt, mit welcher sie den Zeichnungsmaßstab nicht beim Zeichnen zuweist, sondern erst beim Definieren des Ausgabeformates. Bauunternehmen finden beide Planungsvorgaben in einer App vor. Die Mikroplanung betrifft Einrichtungen im Gebäude sowie ihre räumliche Zuordnung. Letztere erfolgt in zweidimensionalen, voneinander getrennten zeichnerischen Darstellungen. Die Ausführenden sehen eine Draufsicht und den Schnitt zu den Objekten.
CAD-Elemente einer virtuellen Baustelleneinrichtung
Auch die Planung der Baustelle lässt sich per CAD-Software simulieren. Hierfür müssen die wesentlichen Informationen zur realen Baustelle im Computer virtuell abgebildet werden. Die Planer wenden dabei standardisierte REFA-Symbole an. Die Einrichtungsplanung der Baustelle betrifft beispielsweise den Kraneinsatzplan. Kräne sind die bedeutendsten Transportmittel auf jeder Baustelle beim Hoch- und Industriebau. Für die Baustelleneinrichtung nutzt man überwiegend Turmdreh- und Fahrzeugkrane. Sie gewährleisten den optimierten Transport von Baustoffen, weshalb die Wahl des Krantyps entscheidend ist. Sie erfolgt anhand der maximal nötigen Hubleistung in Tonnen und anhand der Aufstellmöglichkeiten von Kranen. Formeln für die Kranparameter lassen sich in die CAD-Software überführen, um die Aufstellung und den Einsatz der Transportmittel visuell darzustellen. Neben der nummerischen Berechnung werden auch Nomogramme für die Berechnung der Dimensionierung verwendet. Die strategische Positionierung von Kranen auf der Baustelle ergibt sich aus Mindestabständen zu Gebäuden, den Kriterien für die Fahrbereiche, der Höhenentwicklung des Krans und den Standortbedingungen. Sicherheitsabstände sind ebenfalls festzulegen.
Erweiterungsmöglichkeiten der CAD-Anwendungen
Die Planungssituation stellt sich in der Baupraxis aus unterschiedlichen Perspektiven dar. In der Entwurfsplanung verwendet man vermehrt räumliche Planungswerkzeuge, in der Ausführungsplanung wiederum vorrangig 2D-Technologien. Für beide Bereiche hat sich die Verwendung von CAD-Systemen inzwischen als Standard durchgesetzt. Sie bieten drei wesentliche Vorteile:
- #1 einfache Reproduzierbarkeit
- #2 schnelle Änderungsmöglichkeiten
- #3 einfache Diskussion von Alternativen
Sollten CAD-Pläne auf Papier benötigt werden, lassen sie sich schnell über Plotter (Großformatdrucker) ausgeben, was die Arbeitsabläufe erleichtert. Die bisherigen 2D-Planungswerkzeuge werden inzwischen sukzessive per CAD in 3D-Planungen überführt, welche die räumliche Planung erleichtern.
CAD-basierte Planung der Prozessvorbereitung
Die Arbeits- bzw. Prozessvorbereitung erfolgte bisher mit 2D-Programmen wie AutoCAD Version 2002 von Autodesk. Der Ablauf sah so aus, dass die Baustelle mit Linien, Flächen und Schraffuren als zweidimensionaler Plan mit dem CAD-Programm erzeugt wurde. Daraus leitete der Arbeitsvorbereiter das Konzept für technische Anforderungen und die Verfahrenstechnologie ab. Die zweidimensionale Planung hat allerdings den Nachteil, dass sie nur Teile richtig darstellen kann. Draufsicht und Schnitt sind durch ihre unabhängige Erstellung inkonsistent. Inzwischen gibt es Module für die 3D-CAD-Planung, die bestimmte frühere Fehlerquellen aufheben.