BIM – Nové trendy v projektování

BIM (Building Information Modeling) je moderní metoda vytváření a správy dat o budově během celého životního cyklu – od projektu, realizace, provozu, rekonstrukce – až po ukončení provozu a odstranění. Informační modelování budov představuje v současné době novou vědní disciplínu i moderní komunikační platformu v oboru stavebnictví. Praktické využití BIM Prvotním úkolem BIMu je vytvořit jednotný 3D inteligentní model budovy obsahující velké množství dat. Kromě geometrických rozměrů se může jednat o detailní informace vztahující se k určitému produktu, informace o potřebných certifikátech a dokumentech, či různé provozně-technické informace. Tato data jsou následně využívána při dalších činnostech typicky uskutečňovaných během celého životního cyklu stavby. Jako příklad můžeme uvést koordinaci projektu, různé vizualizace či simulace nebo informace o nutnosti provést revizi elektrického zařízení. Výstupy z toho systému – souhrnná data – jsou využívána architekty, projektanty, investory, vlastníky budov, správci budov a mnohými dalšími. Typy výstupů se liší od typu investora a fáze zpracování projektu. Může se jednat např. o 3D modely budovy, technické zprávy, 2D výkresy, výkazy, popisy materiálů atp. Pro reálné nasazení metody BIM do praxe je nutné použít vhodný software. Od projekčního prkna k softwaru Podíváme-li se podrobněji na vývoj základních přístupů k projektování staveb, můžeme konstatovat, že období zhruba posledních dvaceti let se vyznačuje velkými technologickými změnami v této oblasti. Zjednodušené schéma vývoje je zachyceno na následujícím obrázku: Období ručního kreslení projektové dokumentace s použitím rýsovacího prkna je již dávnou minulostí. V současné době je již zcela nemyslitelné, aby projektant dodával své projekční výkresy zpracované ručně. Zde již neobstojí ani argument, že oskenováním ručně kresleného výkresu do formátu pdf dochází k jeho elektronizaci. Co znamenají zkratky CAD, CAM, CAE Nástupu výpočetní techniky do různých společenských a technických oblastí se nevyhnula ani oblast projektování a návrhu staveb. Vývoj softwarových produktů v této oblasti byl daný technologickými možnostmi dané doby a souvisel přímo s rozvojem hardwaru počítačů. Dá se říci, že masivnější nasazení výpočetní techniky do projektové praxe se datuje k přelomu 80. a 90. let dvacátého století. V dnešní době se ke konstrukčním a projekčním pracím používají převážně počítačové programy pracující na systému CAx. Zkratka CA (Computer Aided) znamená, že jde o počítačem podporované aplikace. Přičemž „x“ značí písmeno, které specifikuje konkrétní druh systému, resp. konkrétní oblast použití – například CAD, CAM, CAE apod. Konkrétně CAD (Computer Aided Design) představuje problematiku projektování s podporou počítače, CAE (Computer Aided Engineering) lze přeložit jako systémy pro podporu inženýrských činností (technické výpočty, analýzy atd.), CAM (Computer Aided Manufacturing) lze vyložit jako systémy pro počítačovou podporu výroby (např. pro CNC frézování). V praxi se běžně potkáváme s velkým množstvím CAD softwarových řešení. Jako příklad můžeme uvést např. produkt AutoCAD od firmy Autodesk, ArchiCAD od firmy Graphisoft, Microstation vyvíjený firmou Bentley, Allplan firmy Nemetschek nebo ZWCAD nabízený firmou TECHSOFT, v žádném případě se však nejedná o výčet uzavřený. Co se týče vlastních formátů grafických souborů, tak oblíbené jsou formáty dwg. Přičemž jako obecný výměnný datový formát pro tuto oblast velmi dobře poslouží formát dxf. Softwarové nástroje pro BIM Budoucnost projektování se ubírá a nadále bude ubírat cestou nasazení metodiky BIM. Mezi uznávané a nasazované softwarové produkty pro praktickou realizaci metodiky BIM patří produkty společnosti Autodesk – obzvláště pak program Revit. Tuto skutečnost dokreslují i následující dva grafy (zdrojová data jsou získána z celoevropského interního průzkumu firmy Wavin z let 2014 a 2015). Oba grafy představují odpovědi na otázku „Jaký SW produkt pro možnost přípravy projektu ve shodě s BIM koncepcí je pro respondenta nejvhodnější“. První graf prezentuje názory respondentů zastupující všechny oblasti stavebního projektování (architekt, statik, projektant stavební části a také projektanti různých profesí), druhý názory projektantů oboru TZB a ZTI. V prvním případě preferovalo program Revit více jak 50 % respondentů, pro druhou situaci bylo toto číslo ještě markantnější a s přehledem překročilo 90% hranici. Softwarové řešení CAD a BIM Jaké jsou charakteristické vlastnosti výše uvedených způsobů projektování? CAD řešení umožňuje snadnou správu projektu, pohodlnou archivaci, jednodušší provádění změn, efektivní sdílení dat a další možnosti. Tyto pokrokové možnosti se vztahují spíše na rutinní činnosti, ale způsob koncepčního myšlení oproti ručnímu kreslení na prkně zůstává nezměněn. Stejně jako v případě ručního kreslení je uživatel nucen veškeré čáry tahat pomocí myši, musí řešit obdobné problémy, např. viditelnost, ručně vyplňovat různé kusovníky a výkazy. Parametrizace změn zde není možná. Nelze použít ani různé vizualizace nebo simulace. Obecně lze tedy konstatovat, že CAD aplikace představují pouze „hezké kreslení“, ale co do myšlenkových pochodů zůstávají věrnou imitací přístupu „tužka-papír“. Zastánci 2D projektování tvrdí, že 2D koncepce projektování je a zůstane i v budoucnosti plně dostačující. Argumentem je relativní jednoduchost projektové dokumentace (co do výstupů) určitých profesí. Zastánci pokrokového přístupu vidí budoucnost v metodice BIM. V tomto případě je jasné, že BIM ve spojení s 2D prostě dělat nejde a je třeba přejít na 3D koncepci. Při výběru grafických a projekčních softwarů je třeba zvážit, zda postačí neparametrický software, tzn., že uvažované změny bude třeba provést několikrát a ručně, anebo raději využijeme možnosti parametrického softwaru, kdy lze změny provést pouze jednou v centrálním modelu a v ostatních částech se již automaticky promítnou. Zde je možné pocítit největší rozdíly v rámci CAD a BIM přístupu k projektování. V případě CAD projektování pracujeme s instancemi ve smyslu separovaných čar (ne vždy, pro případ využití určité knihovny budou zřejmě tyto čáry spojeny do tzv. bloku) a vše kreslíme „jakoby znovu na prkně“. Naopak v případě BIM pracujeme s modely reálných komponent (součástí), ze kterých je investice nakonec postavena. Přesněji řečeno nyní již nekreslíme, ale modelujeme finální stavbu. Výkresy a další projekční materiály jsou již následně generovány automaticky programem na základě našich požadavků (umístění pohledů a řezů do výkresu, řezové roviny atp.). Závěrem se nabízí otázka, jak dlouho ještě budou programy pro podporu 2D projektování dodávány a podporovány. Vzhledem k rychlému technologickému rozvoji se odhaduje kolem 5 až 10 let. Autor: Pavel Seidl, Technický poradce Organizace: WAVIN Ekoplastik s.r.o.