Druhý díl seriálu BIM: Projektování, výstavba, správa Petr Vaněk Ve druhém díle seriálu o metodice BIM se podrobněji podíváme na fázi realizace stavby. Co konkrétně BIM přináší do výstavbového procesu a jak lze s informačním modelem pracovat přímo na staveništi? Jaké klade BIM požadavky na stavební firmu a její zaměstnance? V závěru článku se podíváme i na další zkratky a pojmy, které díky metodě BIM nutně rozšíří do budoucna slovní zásobu všech účastníků stavebního řetězce.
BIM na stavbě Informační model stavby představuje pro zhotovitele diametrálně odlišný přístup k informacím o budově, kterou je potřeba nově postavit či zrekonstruovat. Ještě před samotným zahájením výstavbového procesu má zhotovitel díky metodě BIM k dispozici tzv. digitální dvojče stavby. To přináší zhotoviteli zásadní informace, které by měly eliminovat případné chyby během výstavby či vícepráce. Díky digitálnímu dvojčeti – virtuální stavbě – může zhotovitel zodpovědně nacenit zhotovení stavebního díla. Jak ukazuje graf od Patricka MacLeamyho (obr. 1), schopnost ovlivnit náklady a výkonost stavby s přibývajícím časem klesá [1]. Náklady na změny v návrhu [2] se s přibývajícím časem naopak výrazně zvedají. Graf dále ukazuje, že metoda BIM [4] se oproti klasickému postupu tvorby dokumentace stavby [3] snaží soustředit úsilí do prvních fází (prvotního a detailního návrhu).
BIM během provádění stavby
celkový čas 2D CAD
AD 2D C
spotřebovaný čas
Během provádění stavby plynou výhody z nasazení metody BIM jak zhotoviteli, tak i dalším účastníkům stavebního řetězce, ať jsou jimi subdodavatelé generálního dodavatele stavby, ale i autoři návrhu, architekti a projektanti, kteří v roli autorského dozoru dohlížejí na správnost realizace díla dle projektu. Výhody použití metodiky BIM pro architekty a projektanty (ve fázi realizace)
››Možnost lepšího plánování provádění stavby; díky menšímu výskytu kolizí se ušetří jak finanční, tak časové prostředky; ››možnost návrhu prefabrikovaných dílů, což nutně neznamená použití typových prvků, ale spíše lepší plánování způsobu výroby a montáže jak typových, tak atypických prvků; ››při využití konstrukčního softwaru i zrychlení montáže, zlepšení plánování, využití 4D a 5D údajů a snížení chybovosti; ››snížení RFI (požadavku na informaci – Request for Information) a vylepšení komunikace mezi projektanty; ››možnost evidence skutečných nákladů stavby pomocí skenování (kódy); ››zlepšení plánování času a nákladů – snížení chybovosti; ››usnadnění provádění kontroly (plán vs. skutečnost); ››změnové listy, kontrolní rozpočty, skutečný stav. Výhody použití metodiky BIM pro zhotovitele stavby Pro zhotovitele představuje BIM především aktuální a spolehlivou dokumentaci stavebního projektu. Z hlediska toku informací je na jedné straně uživatelem modelu, ale zároveň je jeho důležitým spoluautorem, protože model aktualizuje podle skutečného stavu a skutečných výrobků, které jsou na stavbě použity. V tomto směru je role zhotovitele zcela zásadní, pokud má být model dále použit pro správu a údržbu nemovitosti. Hlavní výhody BIM pro zhotovitele stavby tedy spočívají v tomto: ››zhotovitel přebírá kvalitní a celistvou dokumentaci, která je prostá kolizí, takže nedochází k tolika problémům způsobeným chybami v projektu a nesouladem mezi projektovou dokumentací z jednotlivých odborností; ››změny v projektu během zhotovování jsou správně promítnuty do celé dokumentace, takže nedochází k následným problémům při opomenutí některých souvislostí v ní; ››realizace stavby se snáze řídí a kontroluje, protože dostupné informace mají jasnou strukturu; ››dostupné nástroje umožňují navázat plán realizace stavby na model; do této fáze patří i návrh částí, které mohou být zhotoveny prefabrikací; pozor ovšem, toto slovo neplést s unifikací – i prefabrikát může být zcela jedinečný a může ušetřit jak čas na stavbě, tak snížit vlivy nepříznivého počasí. Hlavními nároky na zhotovitele jsou: ››schopnost pracovat s 3D modelem; ››zajištění dostupnosti informací z modelu přímo na stavbě.
Jak zavést BIM na stavbě
1 Křivky účinnosti, nákladů a vydaného úsilí v jednotlivých fázích návrhu a realizace stavby; zdroj: Patrick MacLeamy, AIA/HOK.
Jak začít využívat BIM metodu na stavbě? Základním předpokladem je zcela jistě informační model stavby vytvořený projektanty. Na začátku je potřeba si uvědomit, že celkový model se skládá z dílčích modelů, za kterou nesou odpovědnost projektanti jednotlivých částí stavby, protože realizační firma či, chcete-li, zhotovitel stavby jsou v první řadě „pouze“ uživatelé modelu, nikoli jeho tvůrci. Zhotovitel se tak musí v první fázi naučit s modelem pracovat, aktivně jej využívat, umět se v něm pohybovat, dokázat v něm číst, filtrovat informace, komentovat či sdílet poznámky. Pokud toto zvládne, udělal zásadní krok na cestě k BIM. K tomu, aby zhotovitel mohl začít pracovat s informačním modelem stavby,
116
ERA21 #04 2018 Města dopravy
BIM
BIM potřebuje 50–80 % celkového času 2D CAD
studie
další stupně dokumentace
koordinace
potřebuje ze začátku pouze ochotu a nadšení učit se novým věcem. Vyzkoušet si práci s informačním modelem lze bez větších nákladů za pomoci prohlížeček modelů v souborovém formátu IFC. K dispozici jich je celá řada a některé z nich jsou k dispozici zdarma. Za vyzkoušení určitě stojí Tekla BIMsight, Solibri Model Viewer nebo BIMVision. Kompletní přehled více než třiceti prohlížeček IFC modelů naleznete na stránkách aliance buildingSMART. Zde rovněž zhotovitel může najít vhodný software (v kategorii Construction Management) pro další „vytěžení“ IFC modelu. Po základním třetím rozměru (3D) se jedná o další rozměry informačního modelu, které znamenají pro zhotovitele vyšší úroveň práce s informačním modelem. Tyto softwarové nástroje dokážou využít 3D model pro virtuální naplánování výstavby v čase (4D) za předpokládaných finančních prostředků (5D).
Závěrem Lze říci, že základním předpokladem pro zavedení BIM na straně zhotovitele je existence informačního modelu stavby na úrovni projektu. Tento předpoklad se stane do budoucna standardem. Informační model stavby bude běžně k dispozici při realizaci staveb rozmanitých měřítek i účelů. Pokud metodou BIM nyní začínají s oblibou pracovat velké stavební firmy, do budoucna lze předpokládat, že si ji oblíbí i střední a malé firmy včetně jejich subdodavatelů. V samotném závěru je opět potřeba zopakovat, stejně jako v prvním díle, že vlastní zkušenosti jsou tím nejlepším, co může kohokoli posunout v cestě za plnohodnotným BIM. Zhotovitele staveb nevyjímaje! Lidský faktor přitom bude hrát stále svoji důležitou roli. Na dobu, kdy se na našich stavbách budou standardně pohybovat roboti, si ještě nějakou dobu počkáme. Nacházíme se na prahu vzrušující doby – digitalizace stavebnictví, Stavebnictví 4.0. Petr Vaněk (*1974, Praha) absolvoval v roce 2000 Fakultu architektury ČVUT v Praze. Po ukončení studií spoluzaložil architektonický ateliér ARCHPLAN, kde aktivně působil na pozici architekta do roku 2007. Mezitím v roce 2002 inicioval spuštění internetového deníku www.e-architekt.cz (později od roku 2009 vycházející jako www.EARCH.cz), který vede doposud. V letech 2004–2009 organizoval na FA ČVUT v Praze sérii přednášek a workshopů Digitální architekt. Společně s týmem EARCH.cz zorganizoval celou řadu dalších přednášek, zejména zahraničních architektů, mezinárodních odborných konferencí a workshopů. V letech 2009–2010 působil jako externí pedagog na Katedře architektury FSv ČVUT v Praze. V květnu 2011 stál u založení občanského sdružení Odborná rada pro BIM, jehož je v současnosti předsedou.
2 Pracovní prostředí nástroje Tekla BIMsight; základem je především virtuální prostředí realizované stavby: vlevo se nachází struktura modelů, ze kterých se stavba skládá, vpravo pak záložka pro řešení úkolů; ve spodní liště naleznete zachycené náhledy konkrétních míst v modelu; po kliknutí na ně vás nástroj přiblíží do konkrétní pozice včetně zapnutí/vypnutí v tu chvíli (ne)potřebných dílčích IFC modelů; zdroj: snímek obrazovky Tekla BIMsight.
118
BIM a další zkratky, termíny a pojmy Než naskočíte do vlaku zvaného BIM, ujasněte si také zkratky a pojmy se všemi spolupracujícími partnery. Pro jednoznačnou interpretaci pojmů a zkratek většinou převzatých z angličtiny je k dispozici volně přístupný výkladový slovník objasňující termíny související s problematikou BIM. Slovník je dostupný i v českém jazyce. Naleznete v něm více než 700 termínů, které přímo souvisejí s metodou práce BIM. Může být velmi cenným zdrojem informací pro zájemce, kteří se chtějí zorientovat v pojmech z oblasti informačního modelování staveb, a může také dobře posloužit jako sjednocující zdroj pro správnou interpretaci pojmů a zkratek, které rezonují během diskuzí při zavádění a používání principů informačního modelování staveb. Některé zásadní zkratky si objasníme v tomto článku, všechny ostatní naleznete on-line na adrese https://bimdictionary.com. BIM (Building Information Modelling) Informační modelování staveb (BIM) je sestava technologií, procesů a metod umožňující zainteresovaným subjektům ve spolupráci navrhovat, stavět a provozovat zařízení ve virtuálním prostředí. Užití termínu BIM v průběhu let ohromně vzrostlo a jedná se nyní o současný výklad digitální inovace napříč stavebním průmyslem. BEP (BIM Execution Plan) Plán realizace BIM (varianta BEP nebo také BIMxP) je vyvíjen dodavatelem standardně ještě před podpisem smlouvy na základě Požadavků zadavatele na informace (viz zkratka EIR). Definuje, jak budou provedeny aspekty informačního modelování a jak bude projekt realizován. Plán realizace BIM vyjasňuje role aktérů a jejich zodpovědnosti a specifikuje relevantní použité standardy a procedury. BEP shromažďuje nebo odkazuje na množství dalších dokumentů, jako jsou Hlavní plán pro předávání informací (MIDP) a Plán implementace projektu (PIP). BEP může být aktualizován i poté, co byla podepsána smlouva. CDE (Common Data Environment) Společné datové prostředí – jediný zdroj informací, který shromažďuje, udržuje a šíří důležité schválené dokumenty pro multidisciplinární týmy v řízeném procesu. Společné datové prostředí je standardně poskytováno skrze systém správy dokumentů, který zajišťuje sdílení dat/informací mezi účastníky projektu. Informace v rámci CDE musejí nést jeden z následujících čtyř znaků (nebo spočívat v jedné ze čtyř oblastí): rozpracovaný prostor, sdílený prostor, odsouhlasený prostor, archivační prostor. EIR (Employer’s Information Requirements) Požadavky zadavatele na informace – dokument(y) objasňující zadavatelovy požadavky na poptávané služby. Požadavky zadavatele na informace mohou obsahovat úrovně detailu pro modelování, požadavky na školení/kvalifikaci, systémy předpisů, výměnné formáty nebo jiné zadavatelem požadované procesy, standardy nebo protokoly. IFC (Industry Foundation Classes) IFC odkazuje na neutrální/otevřené specifikace (schématu) a neproprietárního formátu BIM souborů, vyvinutého společností buildingSMART. Stěžejní softwarové nástroje pro BIM podporují import a export souborů IFC (viz také oficiální mezinárodní norma ISO 16739). LOD (Level of Development) Úroveň podrobnosti – metrika BIM, jež určuje, jaké informace zahrnout do modelu ve fázích návrhu a výstavby. Je důležité zmínit, že zkratka LOD se může vztahovat k většímu množství různých termínů, definicím a číslovacím systémům dokonce i v rámci jedné země. LOI (Level of Information) Úroveň podrobnosti informací – popis negrafického obsahu prvků modelu v různých fázích/stadiích projektu. Úroveň podrobnosti informací je termín zaměnitelný s Úrovní detailu informací (Level of Information Detail).
ERA21 #04 2018 Města dopravy