Jak modelovat stavbu od projektu až po provoz

BIM, téma v projekčních kruzích roky skloňované ve všech pádech, má velký, ale zatím nedostatečně využitý potenciál. Jak vypadá jeho praktická aplikace v segmentu budov a v pilotních projektech inženýrského stavitelství? Co můžeme očekávat do budoucna?

Jak modelovat stavbu od projektu až po provoz


BIM (Building Information Modeling) je inteligentní proces tvorby projektů založený na 3D modelu. BIM reprezentuje objekt fyzicky a funkčně. Je souborem informací různých SW, dostupný všem účastníkům projektu. Slouží architektům a projektantům (pod jejich rukama tento virtuální model vzniká), developerům i facility managementu. Postupně do něj přispívají svým dílem všichni, a vytváří tak databázi komplexních informací o stavbě – od jejího návrhu přes výstavbu, provoz, rekonstrukci po případnou demolici, likvidaci či uvedení prostor do původního stavu.

Informační model tak slouží po dobu celého životního cyklu stavby. Vzhledem k relativnímu mládí této metody je to ideální a zatím spíš teoretický případ. V ČR máme hojné zkušenosti s projektováním budov v BIM, menší pak s jejich výstavbou a najde se i pár společností, které BIM aktivně využívají ke správě.

Jedním z projektů, které mají šanci prožít celý svůj životní cyklus reálně i virtuálně, je administrativní budova Mercury v Praze investora Skanska Property Czech Republic.

„BIM aktivně využíváme a zpracování projektu v BIM je jednou z podmínek výběru architekta a generálního projektanta,“ říká project leader Skanska Property Jan Hes. Tím se pro projekt Mercury stala společnost Afry CZ, která je i jedním ze spoluautorů Datového standardu Státního fondu dopravní infrastruktury (SFDI) pro inženýrské stavby.

 

Přesun k BIM řešením ze strany projekčních firem i investorů má svá opodstatnění.

„Projektová dokumentace staré školy stojí na 2D výkresech – půdorysech, situacích, řezech atd. a různých textových doplňcích, jako jsou technické zprávy, výpočty, datové listy, různé specifikace aj. Protože se v čase vše rapidně mění, nebývá taková dokumentace úplná, tedy ani správná,“ uvádí Petr Zeman, vedoucí ateliéru architektury a pozemních staveb Afry CZ. BIM oproti tomu zajišťuje ucelenou databázi aktuálních informací a od začátku projektu zajišťuje efektivní komunikaci mezi všemi účastníky stavebního procesu.

Budoucnost patří „bezvýkresovým“ stavbám

Model může obsahovat i informace jako konstrukční, materiálové a technické parametry, harmonogram výstavby, investiční a provozní náklady či další dimenze.

„Standardní 3D zobrazení lze doplnit o čas (4D), náklady (5D), udržitelnost (6D) či provozní údaje stavby a jejího zařízení (7D) až do podoby tzv. n-D modelu,“ říká k využitelnosti BIM Ondřej Marek, hlavní projektant konzultační společnosti HC Logic, který informační model využívá v oblasti projektování technického zařízení budov.

„V BIM můžeme simulovat chování objektu, jeho vliv na životní prostředí, uhlíkovou stopu a energetickou náročnost stavby. Ideálně po dobu jejího celého životního cyklu,“ vysvětluje Marek.

Vzhledem k platné legislativě ovšem v ČR stále převládá ve schvalovacích procesech i na staveništích využití klasických 2D výkresů. Právě jejich tvorba a aktualizace jsou nejpracnější. Proto i v těchto případech projektanti preferují práci s BIM, ze kterého umějí výkresy vytvořit (negenerují se automaticky). Když pak dojde k úpravě projektu ve 3D, aktualizují se výstupy ve 2D.

BIM ale představuje základ pro tzv. bezvýkresové stavby.

„Stavba v takovém případě pracuje přímo s modely, a nikoli s 2D výkresy. Model je maximálně názorný a mezinárodní. Existuje sice stále potřeba obecných 2D výkresů, např. přehledů nebo informací vyžádaných klientem, ty jsou ale přiřazeny konkrétním objektům v modelu,“ vysvětluje Pavel Vlasák, BIM manažer Afry CZ. I vzhledem k české legislativě je to ale trend zatím hlavně na západ od nás.

První vlaštovky BIM projektů inženýrských staveb

Informační model umožňuje tvořit a spravovat projekty jak v segmentu pozemních staveb, tak infrastruktury, jako jsou projekty dálnic, mostů, tunelů, vodního hospodářství aj. „V ČR začaly některé firmy s 3D modelováním budov kolem roku 2008. V oblasti infrastruktury nastal větší rozvoj o dost později,“ říká Vlasák. „Mosty a tunely bylo možné v BIM včetně 3D výztuže projektovat sice již kolem roku 2011, skutečné BIM pilotní projekty zadavatelů, jako je například Ředitelství silnic a dálnic, ale připravujeme až v posledních dvou až třech letech,“ dodává.

Není to vinou projektantů, ve srovnání se zahraničím je segment v plenkách zejména ze strany veřejné správy. Ta se ale snaží svět dohnat. Červnový Plán pro rozšíření využití digitálních metod a zavedení BIM pro dopravní infrastrukturu z pera Ministerstva dopravy ČR a SFDI uvádí, že usilují o rozšíření a využití digitálních metod ve stavbách dopravní infrastruktury a že již bylo zavedeno několik předpisů a metodik (některé v provizorních verzích). Protože lednovým usnesením vlády ČR bylo stanoveno, že u nadlimitních veřejných zakázek bude od července 2023 povinnost používat BIM v přípravě a realizaci staveb, doporučuje SFDI v letech 2021–2022 zvýšit množství pilotních BIM projektů.

Takovým pilotem je projekt ŘSD I/37 Žďár nad Sázavou, Jihlavská–Brněnská. Zpracovatelem projektové dokumentace je sdružení s názvem „Společnost SAS4 PP menší PK BIM“, ve kterém spolupracují firmy Sagasta, 4Roads, Satra a Afry CZ.

Projekt je aktuálně ve fázi zpracování dokumentace pro stavební povolení. Jde o část obchvatu města, jehož součástí je mj. vybudování nové okružní křižovatky.

„Abychom mohli říct, že projekt byl zpracován metodikou BIM, musí obsahovat BIM projektovou dokumentaci, 3D informační modely s použitím Datového standardu stavebnictví, BIM protokol a komunikaci pomocí společného datového prostředí (Common Data Environment, CDE),“ vyjmenovává Vlasák. Moderní CDE umožňuje účastníkům projektu sdílet data v reálném čase i formou webového rozhraní, tj. např. pro zadavatele bez nutnosti pořizovat si vlastní (drahé) licence projektových SW.

„Potřeba vytvořit velmi podrobný model stavby klade vyšší nároky na know-how a čas projektanta. Na druhou stranu ale očekáváme úsporu času např. díky využití BIM pro automatickou tvorbu soupisu prací,“ říká ke zkušenostem s pilotem ve Žďáru nad Sázavou Martin Hejl, hlavní inženýr projektu a vedoucí projektové kanceláře Afry CZ v Českých Budějovicích.

Přechod na BIM znamená pro všechny zúčastněné velkou změnu existujících procesů, významné náklady na zavedení nových technologií, dodatečné vzdělávání účastníků stavebního procesu atd. Jednoznačné plusy jsou ale ve zlepšení komunikace, kvality a transparentnosti, ale také třeba ve vyšší ochraně životního prostředí díky simulacím v etapě přípravy projektu.

Pokud se v budoucnu povede BIM využívat po celý životní cyklus stavby, přinese i celkové úspory nákladů a času.

„BIM spolu s virtuální realitou a změnou některých legislativních procesů pomůže vytvořit efektivnější společnost, ať už z pohledu udržitelnosti, hospodárnosti či rychlosti samotné výstavby,“ věří Petr Zeman. „A když to jde špatně už virtuálně ve 3D, nelze očekávat, že to půjde lépe v reálu na stavbě,“ s nadsázkou uzavírá výčet výhod informačního modelu Pavel Vlasák.

 Autorka je konzultantka společnosti HC Logic


Úvodní foto: Archiv autorky




Komentáře