raumbuch hero

Der Architekt Peter Neufert war einer der Vorreiter für das Normierungswesen im Baubereich. Die Bauentwurfslehre gilt seit der Erstveröffentlichung 1936 bis heute als ein international anerkanntes Standardwerk, wenn es um normative Gestaltungsrichtlinien, Bemessungsformate und Arbeitsprozesse geht. Das Nachschlagewerk und die Lehre Neuferts können als ein Initialpunkt für die Standardisierung im Bauwesen angesehen werden. So ist es nicht erstaunlich, als Werkzeug der Bauausführung die Strukturvorgabe für ein Raumbuch zu finden, die „[...] tabellarisch vollständige Angaben über Größen (z.B. Länge, Breite, Höhe, Fläche, Volumen des Raumes oder Raumteils, etc.), Materialien (z.B. Wandbeläge, Bodenbeläge, etc.), Ausstattung (z.B. Heizungs-, Lüftungs-, Sanitär-, Elektroinstallation, etc.)“ enthält.

Der VDI-Entwurf 6070 zu Blatt 1 „Raumbuch – Allgemeine Anforderungen und Grundlagen“ greift diesen Ansatz auf und macht Vorschläge für eine detaillierte Gliederungsstruktur, um Daten von Gebäudeobjekten gemäß ihren räumlich-geometrischen, funktionalen (nutzungsabhängigen) und technisch-organisatorischen (anlagen- und betriebstechnischen) Ausprägungen in standardisierter Form zu erfassen. Wie eine solche vereinfachte Gliederungsstruktur in Bezug auf räumliche Zeichnungsobjekte und die vorhandenen Klassifizierungssysteme eines CAD-Systems interpretiert werden kann, illustriert Abbildung 1 am Beispiel von Revit. Sprachlich bedient sich die VDI aus dem Baukasten des Informationsmanagements. Das ist nachvollziehbar, denkt man an die digitale und automatisierte Verarbeitung von Raumbuchdaten und die dafür notwendigen Voraussetzungen – auch für eine Datenintegration in ein Datenbankmanagementsystem. Es wird daher allgemein von der Attributierung von Informationsobjekten oder von Entitäten gesprochen. Damit gemeint ist die strukturierte Informationszusammenstellung von z. B. Merkmalen eines geometrischen Raumobjekts (Ebene, Raum etc.), gegliedert nach technischen oder funktionalen Eigenschaften und Ausstattungsgegenständen.



Anwendungsspezifische Schemadateien

Dem AVA-Anwender dürften die GAEB-spezifischen Objekt- oder Raumbuchdatenstrukturen einer .p61- oder XML-basierten .x61-Datei bekannt sein (.x61-Datei: beta-Version mit der Möglichkeit der IFC-Bauteilreferenzierung). Diese sind dafür gedacht, räumliche Strukturobjekte eines Gebäudes (Raum, Geschoss) mit deren Flächen- und Rauminhalten nach DIN 277 zu beschreiben, um sie mit Teilleistungen im Leistungsbeschrieb zu verknüpfen. Auch für CAFM-Anwendungen gibt es vielfach vordefinierte Schemata, die bspw. die Verknüpfung mit Grafikformaten für die Dokumentation erlauben. Bislang konnte sich allerdings – außer den bekannten IFC-Klassenstrukturen – kein einheitlicher (Daten- bzw. Datenstruktur-) Standard anwendungsübergreifend durchsetzen, der im Sinne von BIM einen kollaborativen Datenaustausch ermöglicht bzw. auch phasenübergreifend nutzbar ist.


 

Abstrakt formuliert, stellt ein Raumbuch eine Teilmenge von Daten dar, oftmals als „Datenschnitt“ bezeichnet, der mittels vordefinierter Datenoperationen und nach zu bestimmenden Gliederungskriterien eine Teilsicht auf die gesammelten Informationen (Merkmale und Entitäten) eines Planungs- oder Bewirtschaftungsobjekts für den Anwender erlaubt. Solche Teilsichten sind vergleichbar mit der Datenzusammenstellung für ein einzelnes oder mehrere Raumblätter. Das Konzept korrespondiert mit der Model View Definition (MVD) für ein IFC-Schema, das eine bestimmte Teilmenge zur Gruppierung von Informationen festlegt. Um Raumbuchdaten zu diesem Zweck systematisiert erheben, auswerten und darstellen zu können, sind maschinenlesbare Datenstrukturen bzw. verbindliche Regeln die Voraussetzung. An dieser Stelle knüpft der VDI-Entwurf an. Der Vorteil von systematisierten Datenmodellen, wie sie der VDI-Entwurf für Raumbücher über alle Lebenszyklusphasen hinweg vorsieht, ist die flexible, d. h. zweckgebundene Informationsbereitstellung. Denn die Datenmenge vergrößert sich zwangsläufig, wenn Planungsinformationen BIM-gerecht kollaborativ geteilt und genutzt werden sollen. Nicht alle Daten sind aber zu jedem Zeitpunkt oder für alle Projektbeteiligten gleichermaßen relevant:

Aus dem Anwenderkreis und den Einsatzbereichen leiten sich für die Leistungs- oder Lebenszyklusphasen eines Gebäudes häufig sehr spezifische Anforderungen ab, was im Umkehrschluss Auswirkungen auf die inhaltliche Informationsdichte, die Darstellung und den Umfang von Raumbuchblättern und Raumbüchern hat. Die Informationen für die Raumpflege bei der Gebäudebewirtschaftung sind notwendigerweise andere als solche, die bei Inbetriebnahme der Lüftungstechnik relevant sind. Datenbanksysteme – und mit Einschränkung auch Tabellenkalkulationsprogramme – sind dafür geeignet, beliebig große Datenmengen durch entsprechende Operationen (Filtern, Sortieren, Aggregieren) adressatengerecht auf den jeweiligen Anwenderkreis zuzuschneiden. Der Nutzer bzw. Raumbuchanwender sieht nur das, was er soll und muss (vgl. Abb. 2).
 



Raumbuch und -blatt in der Bauentwurfslehre

Diese ausgefüllten Vordrucke geben eindringlicher und übersichtlicher als alle Baubeschreibungen eine klare Auskunft über den Bau zur Benutzung für das Veranschlagungsbüro, den Bauführer und zu dauernder Handhabe für das Bauatelier selbst. Störende Rückfragen mit oft falschen Auskünften fallen so gut wie ganz fort, die dadurch gewonnene Zeit hebt die kleine Mühe für die einmalige Aufstellung des Raumbuchs reichlich auf. [...] Die Blätter werden auf dem Laufenden gehalten und schließlich gebunden. Nach Schluss der Bauarbeiten ist das Raumbuch die Grundlage für die Abrechnungsarbeiten [...]. Später ist es für den scharfsehenden Fachmann eine wahre Chronik des Bauens selbst.

Neufert, Peter: Bauentwurfslehre. Grundlagen, Normen, Vorschriften über Anlage, Bau, Gestaltung, Raumbedarf, Raumbeziehungen, Maße für Gebäude, Räume, Einrichtungen, Geräte mit dem Menschen als Maß und Ziel. 33. Auflage, 1992, Wiesbaden (Vieweg+Teubner Verlag).


Bedarfs- und Systemplanung – Raumprogramm und Raumbuch
Im Zusammenhang eines Raumbuchs fällt häufig der Begriff des Raum- bzw. Flächen- oder Funktionsprogramms. Auch wenn die Begriffe Raumprogramm und Raumbuch häufig simultan verwendet werden, sind diese in getrennten Leistungssphären zu erbringen (vgl. Abb. 2). Der Unterschied soll hinsichtlich der zu erbringenden Planungsleistung zum besseren Verständnis kurz erläutert werden:

In der Phase der Vorprojektierung oder Grundlagenermittlung leitet sich der Flächen- und Raumbedarf, wie er als Teil der Bedarfsplanung nach DIN 18205 „Bedarfsplanung im Bauwesen“ (2016) über ein Raum- oder Flächenprogramm gefordert ist, aus der geplanten Nutzung und der funktionalen Struktur von raumspezifischen Funktionsbereichen ab. Flächen- und Funktionsprogramm bilden damit die Vorermittlungen zum Raumbuch. Übersetzt in die Systematik der DIN 277 „Grundflächen und Rauminhalte im Hochbau“ (2021) bedeutet dies für ein Flächenprogramm die Abgrenzung von Nutzungsflächen zu Verkehrs- und Technikflächen (NUFs  VF, TF). Im Leistungsbild nach HOAI entspricht die flächenmäßige Bedarfsermittlung der Leistungsphase 1.



DIN 18205: Bedarfsplanung im Bauwesen (2016)

Flächenprogramm: Zusammenstellung des quantitativen 
Flächenbedarfs als Mengenangabe differenziert nach Nutzungen.

Funktionsprogramm: Abstrakte Darstellung des qualitativen Bedarfs von oder zwischen Funktionseinheiten, ggf. in unterschiedlichen Differenzierungsstufen.


 

Erst mit fortschreitender Planung erfolgt anhand der raumbezogenen Bedarfsermittlung die Weiterentwicklung zum eigentlichen Raumbuch. Der Begriff des Raumbuchs, wie er sich in der Bau- und Konstruktionslehre herausgebildet hat, versteht darunter überwiegend eine Sammlung von Raumblättern in einem (digitalen) Dokument, das mindestens raumspezifische Informationen zur Nutzung, dem beweglichen und unbeweglichen Inventar und zur technischen Ausstattung für die Entwurfsphasen bereitstellt. Aus Sicht des Bauherren und Hochbauplaners ist der Raum damit die kleinste zu planende Nutzungseinheit eines Gebäudes. Die Raumbuchpflege durch die TGA-Fachplanung gilt nach gültiger HOAI bereits als besondere Leistung (LPh 2 und 3) und verlangt in der Regel einen technischen Detailgrad, der bspw. auch Automatisierungsaufgaben oder Bemessungswerte der technischen Infrastruktur unter Umständen bis auf Raumsegmentebene referenziert (Raum-Soll-Temperaturen, Heiz- und Kühllasten, Mindestluftwechsel). Der Fachplaner erstellt mit dem technischen Planungsraumbuch im Idealfall einen   abgestimmten Zielkatalog – nicht selten als Pflichten- und Lastenheft deklariert –, der zum Zeitpunkt der Abnahme und Inbetriebnahme der Zielkontrolle dient (Soll-Ist-Abgleich).

Wie die Umsetzung einer räumlichen-funktionalen Gliederungsstruktur nun über ein Flächen- bzw. Raumprogramm in der Phase der Grundlagenermittlung mit LINEAR-Funktionalitäten den Planungsprozess in Revit sinnvoll ergänzen kann, welche Anwendungsmöglichkeiten die Bauteilliste als Raumbuch in der Vor- und Entwurfsplanung besitzt und welche Hilfsmittel für die Visualisierung sowie spätere Datenauswertung eingesetzt werden können, soll im Folgenden an 2 Beispielen für ein Bürogebäude veranschaulicht werden. 

Anwendungsbeispiel Raumprogramm – Nutzungsflächen
Bislang war es in Revit nicht einfach möglich, nutzerspezifische Strukturobjekte zu definieren. MEP-Räume konnten nur unter raumklimatischen Gesichtspunkten nach Zonen zusammengefasst werden. Ab der LINEAR-Version 23.0 kann der Nutzer zukünftig analog zur bestehenden Zonierungsfunktionalität die strukturelle Gruppierung von Räumen nach eigenen Parameterschlüsseln vornehmen und eigene Gebäudebereiche oder übergeordnete Zonengruppen festlegen (vgl. Tab. 1).


Beispielhafter Prozessablauf – Raumprogramm und Raumbuch für ein Lüftungskonzept

1. Grundlagenermittlung: Schematische Funktions-Raumzuordnung (Flächen- und Funktionsprogramm, vgl. Tab. 1)

  • Räumliche Strukturierung: Ermittlung lufttechnisch zu behandelnder Funktionsflächen (Flächen-Funktionsbezug: NUF, VF <--> versorgende TF, vgl. Abb. 3)

2. Vorplanung: Aufbau Fachmodell Lüftung und Zuweisung von MEP-Räumen, d. h., Raumtypeinstellungen überprüfen -> ggf. Anpassung der Belegungsdichte (Fläche pro Person) in Abhängigkeit von Bauherrenvorgaben, Arbeitsstättenverordnung etc. (vgl. Abb. 4)

  • Funktionale Strukturierung: Schlüssellisten für Bedarfs-Kategorien nach DIN EN 16798-1 erstellen (vgl. Abb. 5).
  • Technische Strukturierung: MEP-Raumliste erstellen -> Raumgliederung nach Lüftungssystemen -> Zuweisung lufttechnischer Versorgungsbereiche zu Räumen (vgl. Abb. 6) .

   
 ->Bedarfs-Raumbuch aus MEP-Raumliste zusammenstellen: Ermittlung der Bedarfswerte nach DIN 16798-1 als Summe aus belegungs- und raumflächenabhängigen Außenluftvolumenströmen
 -> Excel-Export zur Ergebnisdarstellung (vgl. Abb. 7).


 

Standen dem Nutzer vormals nur zonenabhängige Gliederungsmöglichkeiten zur Verfügung, kann er zukünftig anhand von Textparametern, Schlüsselparametern (aus Schlüssellisten) und den LINEAR-spezifischen Parametern (z. B. die Kombination Wohnungsnummer/-name) für die Übernahme nach LINEAR Building unterschiedliche Gliederungstiefen auf MEP-Raumebene ergänzen. Über den neuen Konfigurationsdialog „Bereichstypen konfigurieren“ werden diese ausgewählt und damit in das Drop-down-Menü übernommen, das zur Einstellung der Gliederungsansicht dient.

Im Sinne eines Raum- oder Flächenprogramms kann auf diese Weise die strukturelle Zuordnung nach Nutzungsflächen der DIN 277 oder nach Vermietungsflächen direkt über die Zonierungsfunktionalität in Revit parametergesteuert vorgenommen und über das Anlegen eines Farbschemas visualisiert werden (vgl. Tab. 1 und Abb. 3). 

Anwendungsbeispiel Raumbuch – Lüftungskonzept und Bedarfsermittlung
Die Entwicklung eines Lüftungskonzepts stützt sich in der Regel auf die Entwurfsplanung. Die Gliederungstiefe von Räumen nach Nutzflächen, wie im Flächen- und Funktionsprogramm vorab beschrieben, bildet die Mindestvoraussetzung, um Zuluft- bzw. Versorgungsbereiche identifizieren zu können und MEP-Räume zu platzieren. In der Vorplanung ist es dabei noch unerheblich, ob ein MEP-Raum einen Bereich oder eine Nutzungseinheit im Modell abbildet oder bereits als Raumeinheit verstanden wird, solange gleichartige Nutzflächen und Konditionierungsbereiche für die Bedarfsermittlung korrekt parametrisiert sind.



Normative Hinweise

Aus den Anforderungen nach DIN 16798-1 an die Raumluftqualität resultieren durch den Anteil baulicher Emissionen unter Umständen höhere Mindestaußenluftvolumenströme, die in der Folge zu einem höheren Lüftungswärmeaustausch über die Gebäudehülle führen, als für die Deckung des Lüftungswärmebedarfs (inkl. zu erwartender Infiltration) notwendig wäre. Hybride Konzepte aus Fenster- und maschineller Lüftung, die im besten Fall mit einer CO2-gestützten Lüftungssteuerung und hohem Energierückgewinnungsgrad kombiniert werden, sind daher als optimierte Lösung zu empfehlen. Den Sachverhalt verdeutlichen die Berechnungsergebnisse des Revit-Beispiels (vgl. Abb. 6), das die Vorgaben des Referenzgebäudes gemäß GEG bereits berücksichtigt (DIN 16798-1, Tabelle B.7, Kategorie II „nicht-schadstoffarmes Gebäude“): Nach den technischen Regeln für Arbeitsstätten ASR A1.2 sind pro Arbeitsplatz 12-15 m² an Raumfläche vorgesehen. Für ein 3-Personen-Büro mit 37 m² Nutzfläche errechnet sich aus biologischen und gebäudeabhängigen Emissionen damit ein Gesamtbedarf von 69-86 m³/h pro Person:

  • „Minimalbedarf“: 69 m³/h pro Person (DIN 16798-1, Tabelle B.6 -> Kategorie IV, 2,5 l/s)
  • Bedarfserwartung unter Berücksichtigung der Arbeitsstättenrichtlinie ASR A3.6: 86 m³/h pro Person (DIN 16798-1, Tabelle B.6 -> Kategorie II, 7,0 l/s)

Der Wert für Kategorie IV ist bereits um den Faktor 2,3 höher als der hygienische Mindestwert für den Gesamt-Außenluftvolumenstrom, den die DIN 1946-6 (vgl. Tab. 5) an Wohn- und Aufenthaltsräume stellt. Dieser liegt bei 30 m³/h pro Person.

Biologische Emissionen bezogen auf die CO2-Konzentration: Der personenbezogene Bedarfswert zur Einhaltung des CO2-Grenzwerts der „Pettenkoferzahl“ von 1 000 ppm bei sitzender Bürotätigkeit beträgt ebenfalls rund 30 m³/(h  Pers) bzw. 8 l/(s  Pers)  
(vgl. DGUV, Tabelle 2 und ASR A3.6). Der personenbezogene Bedarfswert von 7 l/s nach Kategorie II (DIN 16798-1, Tabelle B.6) ist etwas geringer.

Bauliche Emissionen: Für die Kategorien „sehr schadstoffarmer“ und „schadstoffarmer“ Gebäude sind nach DIN 16798-1 baurechtliche Nachweise bzw. Prüfmessungen (Formaldehyd, VOC etc.) erforderlich, damit der gebäudebezogene Mindestwert in der Bedarfsberechnung niedriger angesetzt werden darf. Im Gegensatz zur Normenreihe der DIN 16798 wird der bauliche Schadstoffeintrag in der DIN 1946-6 (Wohngebäude) bei der Berechnung ausdrücklich nicht berücksichtigt.

Weiterführende Literatur:

  • DGUV, Fachbereich AKTUELL: Möglichkeiten zur Bewertung der Lüftung anhand der CO2-Konzentration (www.publikationen.dguv.de/widgets/pdf/download/article/3985)
  • Technische Regeln für Arbeitsstätten ASR A1.2: Raumabmessungen und Bewegungsflächen (www.baua.de/DE/Angebote/Rechtstexte-und-Technische-Regeln/Regelwerk/ASR/pdf/ASR-A1-2.pdf?__blob=publicationFile)
  • Technische Regeln für Arbeitsstätten, ASR A3.6: Lüftung (www.baua.de/DE/Angebote/Rechtstexte-und-Technische-Regeln/Regelwerk/ASR/pdf/ASR-A3-6.pdf?__blob=publicationFile)
  • DIN 1946-6: Raumlufttechnik - Teil 6: Lüftung von Wohnungen - Allgemeine Anforderungen, Anforderungen an die Auslegung, Ausführung, Inbetriebnahme und Übergabe sowie Instandhaltung (2019)

 

Nach der DIN 16798-1 ist der außenluftbezogene Mindestluftwechsel/Volumenstrom als emmissionsabhängiger Bedarfswert abhängig von der geforderten Luftqualität über die zu erwartende Schadstoffbelastung zu bestimmen. Im berechneten Beispiel kommt das Tabellenverfahren „Verfahren 1“ nach DIN 16798-1 zur Anwendung („Energetische Bewertung von Gebäuden - Lüftung von Gebäuden - Teil 1: Eingangsparameter für das Innenraumklima zur Auslegung und Bewertung der Energieeffizienz von Gebäuden bezüglich Raumluftqualität, Temperatur, Licht und Akustik“ (2021)). Mit der Festlegung des personen- und gebäudeabhängigen Auslegungs-Außenluftvolumenstroms ist über das Raumvolumen und die Personenbelegung der Bedarfsvolumenstrom für ein Anlagenkonzept zu bestimmen.

Für das Vorgehen in Revit ist in einem ersten Schritt eine Bauteilliste mit räumlichen und technischen Strukturparametern auf Basis des Flächenprogramms aufzustellen (hellgraue Spalten, Abb. 6). In einem zweiten Schritt sind als Ergänzung zur MEP-Raumliste analog zu Tab. B.6 und Tab. B.7 der DIN 16798-1 2 Schlüssellisten mit Lüftungskategorien anzulegen, deren Parameter der MEP-Raumliste angefügt bzw. wertemäßig zugewiesen werden (grüne Spalten). Der erforderliche, außenluftbezogene Mindestvolumenstrom zum Ablüften von gebäude- und personenabhängigen Emissionen berechnet sich dann raumweise als summenmäßiges Produkt über die MEP-Raumfläche und die Personenanzahl im Raum (vgl. Abb. 5). Wichtig zu beachten: Über die MEP-Raumtypeinstellung ist die personenmäßige Flächenbelegung für die geplante Nutzung gegebenenfalls nach Planungsvorgabe anzupassen (vgl. Abb. 4).

Revit bietet begrenzte Filter-, Sortier- bzw. Aggregierungsfunktionen, die meist schnell ausgeschöpft und ungeeignet sind, um größere Datenmengen auszuwerten. Für eine bessere Darstellung und Auswertung in Diagrammform kann im Anschluss über den LINEAR-Export nach Excel die MEP-Raumliste bspw. als Pivot-Tabelle für eine Variantenanalyse weiterbearbeitet werden. In Abbildung 7 sind die Luftwechselanteile als Datenschnitt nutzflächenbezogen und anlagenscharf ausgewertet worden. 

Raumbuch und Informationsmanagement
Raumbücher gelten unbestritten bis heute als Instrument, um Ausbauqualitäten und Raumfunktionen in Schrift (und Bild) zu dokumentieren. Die digitale Umsetzung scheitert oftmals nicht an softwaretechnischen Möglichkeiten, sondern an der Frage, wie der Inhalt adressaten- und zweckgerecht verarbeitet und transportiert werden kann. Es gilt der Grundsatz: „Content without Context is useless“ (frei übersetzt: „Inhaltslose Information ist wertlos.“).
Da der Raumbuchanwender als Adressat entscheidet, ob eine Information inhaltlich relevant ist oder nicht, heißt es also, eine Datenansammlung entsprechend den geforderten Raumbuchinformationen aufzubereiten – sei es in Form einer Bauteilliste in Revit aus CAD-Sicht, einer Excel-Liste oder über eine Datenbankanwendung. Nicht die Datenmenge, sondern die Informationsspezifität ist ausschlaggebend. Im Sinne einer BIM-konformen Planung und Inbetriebnahme führt der Weg nicht daran vorbei, die Anforderungen an ein spezifisches Raumbuch für ein geregeltes Informationsmanagement klar zu definieren (Verantwortlichkeiten, Inhalt und Informationsbereitstellung, Datenschnittstellen, Softwarenutzung). Dabei unterstützen Gliederungsstrukturen, wie sie der VDI-Entwurf verfolgt und die sich anhand der gezeigten Beispiele auch Revit-konform integrieren lassen.
 


Die Mitwirkung an praxisorientierter Richtlinienarbeit wie der VDI 6070 „Raumbuch - Allgemeine Anforderungen und Grundlagen“ ist uns ein Anliegen, daher beteiligen wir uns aktiv. Bei Fragen zur praktischen Raumbuchanwendung sprechen Sie uns gerne an.

Mitglied im Richtlinienausschuss:
Christian Waluga
chw@linear.de

LINEAR buildingLABS – Workflow gemeinsam gestalten. 
www.buildinglabs.eu