Verwendung von Vectorworks bei der BIM-Modellierung BIM koordiniert U-Bahn-Grossprojekt in São Paulo

Ein grosses brasilianisches Baukonsortium nutzt Vectorworks für die BIM-Modellierung und 4D-Analyse von neuen U-Bahn-Stationen in der grössten Stadt Brasiliens.

Vectorworks für die Planung eines U-Bahn-Grossprojektes in Sao Paulo

Hochentwickelte Modellierfähigkeit und ausgezeichnete Funktionalität

Das Baukonsortium Heleno & Fonseca/TIISA setzt Vectorworks und die BIM (Building Information Modeling)-Technologie für die Planung der Arbeiten an mehreren U-Bahn-Stationen in Sao Paulo ein. Die Stationen Eucaliptos und Moema sind beide Teil des Ausbaus der Linie 5 in der Millionenstadt. Die neue U-Bahn-Linie wird die südlichen Vororte besser an das Stadtzentrum anbinden und täglich zehntausende Fahrgäste schneller befördern.

Für die Planung der Arbeiten und für die Erzeugung der BIM-Modelle der Stationen nutzten die Mitarbeiter des Baukonsortiums Vectorworks. CAD Technology, brasilianischer Distributor von Vectorworks, stellte dafür Know-how zur Verfügung.

Der Ingenieur Marcelo Tamega ist im Gesamtprojekt verantwortlich für Engineering und Planung und sagt zum Einsatz der CAD-Software: „Wir entschieden uns für Vectorworks aufgrund seiner hochentwickelten Modellierfähigkeiten und der ausgezeichneten Funktionalität, mit der Planungssoftware „Synchro“ über das IFC-Format Daten auszutauschen.“

Das BIM-Modell wurde mit Vectorworks aus den bestehenden Plänen, Ansichten und Einzeldokumenten erzeugt. Das 3D-Modell wurde auch für Schätzungen von Volumen und Flächen verschiedener Bauteile verwendet.

„Synchro Professional“ ist ein Programm der englischen Firma Synchro Software für Produktionsplanung, Disposition, Ressourcenmanagement und umfassende virtuelle 4D-Bau-Simulation. Über das IFC-Format werden Daten aus dem Vectorworks BIM-Modell mit der Planungssoftware Synchro ausgetauscht, um die Elemente des Modells auf einem Zeitplan mit den auszuführenden Arbeitsschritten in einem 4D-BIM-Modell zu verknüpfen.

Grossbaustelle der Eucaliptos-U-Bahn-Station.
Grossbaustelle der Eucaliptos-U-Bahn-Station.
Der Film zeigt die Visualisierung des Baufortschritts mit den einzelnen Projektphasen.
Der Film zeigt die Visualisierung des Baufortschritts mit den einzelnen Projektphasen.

„Die 4D-Analyse der BIM-Modelle der Stationen machte es möglich, verschiedene Szenarien durchzuspielen, um dann den Zeitplan anzupassen und die Verteilung der Aufgaben der am Bau der Linie 5 beteiligten Partner zu optimieren. Und alles in einer 3D-Darstellung,“ sagt Ing. Alan Hoffmann, Planungskoordinator des Baukonsortiums, zum Vorgehen bei einer 4D-BIM-Planung.

4D-BIM, ein Akronym für „4D Building Information Modeling“, bezieht sich auf die intelligente Verknüpfung der einzelnen 3D-CAD-Bauteile oder Baugruppen mit Zeit- oder Netzplan-Informationen. Die Verwendung des Begriffs „4D“ bezieht sich auf die vierte Dimension Zeit, d.h. 4D = 3D + Zeitplan. Dieser BIM-Ansatz hat ein sehr grosses Potenzial, um das Projekt-Management und die rechtzeitige Fertigstellung von grossen und komplexen Bauvorhaben zu optimieren. Deshalb wird er bei Grossprojekten wie Hochhäusern, Brücken, Autobahnen, Tunneln, Hospitälern, Kraftwerken etc. eingesetzt.

Die Baugrube der Eucaliptos-U-Bahn-Station.
Die Baugrube der Eucaliptos-U-Bahn-Station.
Ansatz des U-Bahn-Tunnels in der Eucaliptos-Station.
Ansatz des U-Bahn-Tunnels in der Eucaliptos-Station.

Für das Planungsteam waren die wichtigsten Vorteile der 4D-Analyse die höhere Geschwindigkeit und Genauigkeit bei der Erzeugung von Alternativen beim Bauablauf. Filme und Bilder wurden erzeugt, die als Informationsmaterial für die Produktions-, Sicherheits- und Qualitäts-Teams dienten. Die Flexibilität und Geschwindigkeit bei der Entscheidungsfindung mit einer Analyse verschiedener Szenarien waren deutlich höher. Ebenso konnten die Arbeiten bei externen Akteuren mit informativen und erklärenden Kurzfilmen präsentiert werden und die verschiedenen Phasen des Bauprojekts besser visualisiert werden.

Auftraggeber des Projekts ist die METRÔ – Companhia do Metropolitano de São Paulo. Die Stationen werden nach der Methode Cut-and-Cover oder offenen Bauweise erstellt. Dazu werden zuerst die Verbauwände nach unten getrieben und dann das Erdreich ausgehoben. Dann werden Wände, Pfeiler und Decken eingebaut und die Konstruktion verschwindet unter einer Strasse oder einem Platz. Beim Bau der Stationen wurden 87885 m³ Beton und über 9000 Tonnen Stahl verwendet. Das Volumen des Aushubs betrug 225730 m³, wobei die Moema-Station 25 m und die Eucaliptos-Station 29 m tief in den Boden reichen. Die U-Bahn-Tunnel werden nach der Neuen Österreichischen Tunnelbaumethode (NÖT) in Spritzbetonbauweise erstellt.

Modell der Moema-U-Bahn-Station.
Modell der Moema-U-Bahn-Station.

Heleno & Fonseca Construtécnica ist eine der grössten Baufirmen in Brasilien. Seit über einem halben Jahrhundert bestimmen José Fonseca und Waldemar Heleno das Gesicht des Landes mit. Sie haben Stadtautobahnen, Brücken, Flughäfen, Kläranlagen, Elektrizitätswerke und Viadukte geplant und auch repräsentative Gebäude wie das MASP, das Kunst-Museum von Sao Paulo.

Die TIISA – Triumph IESA Infrastructure S. A. nimmt die 54. Position in der Rangliste der Top 500 im Bausektor in Brasilien ein. Das Unternehmen ist spezialisiert auf Projekte im Infrastrukturbereich, wobei der Schwerpunkt auf den Segmenten Eisenbahn-Verkehr (Güter-und Personenverkehr), Wasserversorgung, Abwasserentsorgung und Flughäfen liegt.

Die Moema-Station wird 25 m tief in den Boden gegraben.
Die Moema-Station wird 25 m tief in den Boden gegraben.