ArchiCAD zählt zu den weltweit erfolgreichsten CAD-Programmen im Architektur- und Ingenieurbereich. Die Herstellerfirma Graphisoft wirbt hierbei mit der Idee des "Virtuellen Gebäudes" und der Möglichkeit "Publish The Virtual Building". ArchiCAD ist auf konsequentes dreidimensionales Konstruieren ausgelegt. Es speichert neben den reinen Geometriedaten auch Massen, Materialeigenschaften, Stücklisten, Identnummern und Bauteilpreise in der PLN-Datei. Diese Zusatzdaten können zur anschließenden Nutzung in ArchiFM, der Facility Management Anwendung von Graphisoft, übertragen werden.
Die Konstruktion des "Virtuellen Gebäudes" integriert bei ArchiCAD drei Zielstellungen:

• Konstruktionsmodell (Ziel: Ausführungsplanung)
• FM-Modell (Ziel: Facility Management)
• Visualisierungsmodell (Ziel: Visualisierung und Animation)

Schon bei der Erstellung des Gebäudemodelles sollte auf die spätere Zielstellung geachtet werden. Sind z.B. lediglich Ausführungszeichnungen und Baukosten gefordert, so ist es unnötig auf eine korrekte Texturierung der Oberflächen zu achten. Ausgangspunkt, sowohl für das Facility Management als auch für realitätsnahe Visualisierungen, ist immer ein korrektes Konstruktionsmodell. Im Rahmen der Planungen für das IZB Leipzig wurde ein Gebäudemodell für den Einsatz als Konstruktionsmodell und als Visualisierungsmodell erzeugt, die Eingabe von Preisen u.ä. für ein FM-Modell wurde nicht beachtet. Die Grundrisse, Schnitte und Ansichten der Ausführungsplanung wurden mittels des 3D-Konstruktionsmodelles automatisch durch ArchiCAD generiert, die abschließende Feinbearbeitung der 2D-Zeichnungen erfolgte nach dem DWG-Export mit AutoCAD.
Nachfolgend kann nicht der gesamte Konstruktionsprozess mit ArchiCAD beschrieben werden, vielmehr soll hier auf Problempunkte und deren Lösungsansätze eingegangen werden.

Abbildung 4.3a: Optionen der Funktion Schwerkraft (Screenshot ArchiCAD 6.5)

Eines der Probleme des dreidimensionalen Konstruierens ist das permanente Kontrollieren von Höhenangaben. Da meist im Grundrissfenster gearbeitet wird, müssen die Werte der Z-Achse numerisch eingegeben werden. Eine visuelle Kontrolle dieser Eingaben würde einen Wechsel in das 3D-Fenster erfordern. ArchiCAD bietet zu diesem Zweck eine Funktion "Schwerkraft" an. Gewählte Objekte werden automatisch auf die Höhe der gewählten Oberfläche platziert, vor allem bei mehrgeschossigen Gebäuden erspart diese Funktion das Suchen von Objekten mit versehentlich falsch eingegebenen Höhen.

ArchiCAD verwendet in der Objektbibliothek sowohl 2D- als auch 3D-Objekte. Die korrekte Auswahl ist vor allem für Visualisierungszwecke wichtig. Sehen im Grundrissmodus beide Objekte (z.B. eine Tür) noch identisch aus, so stellt sich im 3D-Modus die Wahl einer Tür häufig als unzureichendes 2D-Bibliothekselement heraus.

Die Konstruktion des IZB-Hauptgebäudes gestaltete sich durch dessen gekrümmte Form als schwierig. Die Längswände stehen lediglich segmentweise parallel und sind untereinander jeweils um 177 Grad angwinkelt. Da auch die Querwände diesem Prinzip folgen, sind nahezu keine Wände zueinander rechtwinklig . Zur Konstruktion im CAD mußten demzufolge segmentweise lokal gedrehte Koordinatensysteme angelegt werden. Für alle weiteren Bauteile und Objekte wurden die äußeren Längswände als Bezugswinkel verwendet.

Das einzelne Dachelement wurde zwölfmal kopiert, segmentweise verschoben und parallel zur jeweiligen Längswand gedreht. Bei den Giebelwänden konnte anschließend die gewünschte Funktion "An Dach anpassen" ausgeführt werden (siehe Abbildung 4.3d).
Die Konstruktion des Daches mit dem Dachmodus bringt einen weiteren Vorteil; die Ober- und Unterseite konnte nun mit unterschiedlichen Texturen belegt werden. Bei Verwendung des Tonnendach-Bibliothekselementes wäre dies nicht möglich gewesen. Für die Brettschichtholzträger der Dachkonstruktion fanden angepaßte Bibliothekselemente Verwendung, die Unterspannungen wurden mit gedrehten Rohrelementen realisiert.

Trotz der Probleme ist das Dach letzendlich gelungen, die Überschneidungen der einzelnen Dachsegmente sind für eine Visualisierung unproblematisch. Für die Zielstellung des Facility Management hätten sie jedoch in diesen Bereichen zu doppelt berechneten Massen geführt.

Die Projektarbeit beschränkte sich nicht nur auf das IZB-Hauptgebäude, vielmehr sollte das nahe Umfeld bis zu den Grundstücksgrenzen neugestaltet werden.

Abbildung 4.3e: Digitales Geländemodell des Sees (Screenshot ArchiCAD 6.5)

Begonnen wurde mit dem digitalen Geländemodell, es besteht aus einer Art Gitternetz einzelner Punkte. Die Zwischenräume dieser Punkte füllt ArchiCAD automatisch mit Flächen. Durch Ändern der Z-Koordinate von Punkten lassen sich Höhenunterschiede realisieren, durch die Aneinaderkettung mehrerer Punkte gleicher Z-Werte entstehen Höhenlinien.
Das Geländemodul fand bei der Erstellung des Sees Verwendung. Die Wasseroberfläche wurde um 10 cm gegenüber der Geländehöhe abgesenkt, der Seegrund um 80 cm. Die Böschungen wurden durch Auswahl von zwei gerundeten Polylinien durch ArchiCAD automatisch generiert.

Bei dem Umgang mit Lichtquellen sind im ArchiCAD 6.5 einige Punkte zu beachten. So werden Lichtquellen nur exportiert, wenn sie zum Zeitpukt des Exportierens im Fenster für fotorealistische Einstellungen eingestellt sind (Karteikarte Effekte, Lichtquellen). Beim Exportieren entstehen Fehler, z.B. aus einer Lichtquelle im ArchiCAD werden nach dem Importieren im Art*lantis gleich drei Lichtquellen. Dies ist umso ärgerlicher, da so die maximale Lichtquellenanzahl von 128 Stück wesentlich schneller erreicht wird, alle überzähligen werden beim Export ohne Nachfrage gelöscht.