DOPADY VYUŽÍVÁNÍ METODY BIM A DIGITALIZACE STAVEBNICTVÍ



1.  Společnost 4.0
Společnost 4.0 přetváří celé hodnotové řetězce a propojení zákazník výrobce-dodavatel, proto je nutné již v této fázi začít širokou debatu na národní úrovni, a to se všemi zainteresovanými stranami – soukromými společnostmi, odbory a svazy zaměstnavatelů, akademickou sférou a státem. Pouze tak může být Česká republika připravena na společenské změny, které budou souviset s aktivitami 4.0. Do budoucna očekáváme ještě větší propojení průmyslu, služeb, vědy a výzkumu a inovací a nových technologií. Přestože se tyto aktivity ještě nacházejí na samém počátku, skrývá se v nich obrovský potenciál jak pro jednotlivce, tak pro celou ekonomiku a její konkurenceschopnost.
Vláda dne 15. února 2017 schválila ustanovení Aliance Společnost 4.0. Jejím hlavním úkolem bude zajistit koordinaci agend spojených se čtvrtou průmyslovou revolucí, která přináší změny nejen v oblasti technologického rozvoje, ale rovněž i v dalších oblastech společnosti jako jsou trh práce nebo vzdělávání. Nedílnou součástí Společnosti 4.0 a Průmyslu 4.0  je  Stavebnictví 4.0.

2.    Stavebnictví 4.0

Stavebnictví je důležitým sektorem hospodářství, který výrazně přispívá k jeho konkurenceschopnosti a pozitivně ovlivňuje ekonomický i sociální rozvoj celé společnosti. Svými jednotlivými vzájemně propojenými činnostmi zasahuje stavebnictví v České republice do působnosti mnoha rezortů a nelze jej dnes proto striktně podřadit pod jeden rezort. Nezbytná je vzájemná koordinace těchto činností.
Stavebnictví produkuje stavebně technologická díla s dlouhodobou životností a tím vytváří podmínky pro rozvoj ostatních sektorů. Přesto se ve srovnání s některými jinými sektory v oblasti digitalizace a využívání informačních technologií zatím rozvíjí pomaleji.
Digitalizace stavebnictví zahrnuje nejen celý proces výstavby a jeho jednotlivých fází (např. územní, investorská a projektová příprava stavby a její realizace), ale i vazbu na další oblasti jako je národní infrastruktura pro prostorové informace, katastr nemovitostí, elektronizace povolovacích procesů staveb atd. Základem při digitalizaci stavebnictví je metoda informačního modelování staveb (tzv. metoda BIM). Metoda BIM je proces vytváření, užití a správy dat o stavbě během jejího životního cyklu. Dochází tak k propojení přípravy, provádění a provozování stavby do jednoho komplexního digitálního systému.
Digitalizace stavebnictví bude jedním z klíčových témat materiálu Iniciativa Stavebnictví 4.0, na jehož přípravě se podílí MPO a ostatní oborové organizace. Iniciativa Stavebnictví 4.0 bude úzce provázána rovněž s tématem odborného vzdělávání současných i budoucích pracovníků ve stavebnictví.

3.  BIM – Building Information Modelling

Metoda BIM je součástí digitalizace stavebního sektoru. BIM kombinuje využití počítačového modelování 3D s informacemi o stavbách za účelem zlepšení spolupráce, koordinace a procesu rozhodování při výstavbě a jejich provozování. Pro veřejného zadavatele to znamená, že budou k dispozici přesnější podklady k zadání stavby, za stejný nebo i nižší obnos veřejných financí bude postaveno a udržováno více staveb, riziko překročení nákladů na projekty zejména veřejné infrastruktury bude nižší, zvýší se transparentnost projektů a více se budou zapojovat zúčastněné strany. Zavádění metody BIM bude pro stavebnictví velkým přínosem.
BIM umožňuje vyšší úroveň spolupráce mezi jednotlivými účastníky výstavby. Předpokládá se, že BIM se ve světě stane běžným způsobem dodávání projektů veřejné infrastruktury a veřejných zakázek ve stavebnictví obecně.
Stavebnictví je jedním z nejméně digitalizovaných odvětví. V procesu výstavby se vyskytují nedostatky týkající se míry spolupráce, špatné správy informací a nedostatečných investic do technologií, výzkumu a vývoje. Tyto nedostatky mohou vést k překročení výdajů, opožděným dodávkám a dodatečným změnám projektu.
V roce 2014 Evropská unie uznala užitečnost BIM pro veřejný sektor, Směrnice 2014/24/EU, o zadávání veřejných zakázek umožnila zadavatelům v celé Evropě, aby mohli při zadávání veřejných zakázek požadovat použití BIM.  Toto je umožněno i v ČR od 1. 10. 2016 zákonem č. 134/2016 Sb., o zadávání veřejných zakázek.
Zkratka BIM se používá teprve od roku 2002. BIM (Building Information Modelling) neboli informační modelování staveb je proces vytváření, užití a správy dat o stavbě během jejího životního cyklu. Jde tedy především o řízení informací o stavbě. “B” ze zkratky BIM se neomezuje pouze na budovy, ale obecně stavbu a také stavební proces. Informační modelování jako metoda práce je obecně použitelné na jakoukoli stavbu. Uplatní se nejen v segmentu pozemních staveb, ale také třeba v dopravním stavitelství, vodohospodářství i v inženýrském stavitelství obecně.
BIM je databází informací, která může zahrnovat kompletní data od prvotního návrhu, přes výstavbu, správu budovy a případné rekonstrukce až po její demolici, včetně ekologické likvidace stavby a uvedení prostoru do původního stavu. Tedy veškeré informace využitelné během celého životního cyklu stavby. Do této databáze přispívají svým dílem všichni účastníci stavebního procesu. Pro dosažení maximálního přínosu při použití metody BIM by žádná ze stran zainteresovaných v životním cyklu stavby neměla odmítat používat model BIM a měla by do něj vkládat aktuální informace. Zásadní výhodou tohoto principu spolupráce a přístupu k informacím o stavbě je spolupráce bez ztráty dat a zachování přístupu k jejich aktuální verzi. To neznamená, že musí do modelu všichni vložit všechny své vědomosti a data. Měli by ale sdílet informace, které jsou užitečné pro ostatní účastníky.
Parametry jednotlivých prvků, z nichž je 3D model složen, mohou obsahovat konstrukční, materiálové a užitné vlastnosti, pozice v harmonogramu výstavby, harmonogram kontrol a výměn, investiční a provozní náklady a další. Tímto způsobem lze vytvořit model skutečného objektu, který slouží nejenom při přípravě a výstavbě, ale rovněž při správě a analýzách.
Technickým srdcem celé metody BIM je společné datové prostředí (CDE), které v sobě zahrnuje všechny informace. Tedy nejen 3D model a jeho data, ale i všechny další dokumenty, komunikaci mezi účastníky projektu a jejich procesy v jednotlivých fázích životního cyklu stavby.

 

3.a  Využití a přínosy pro účastníky procesu

Investor (Stavebník)
- možnost kontroly projektu ve všech jeho fázích
- rychlejší zapracování požadavků a změn
- informace zásadní pro rozhodování jsou k dispozici v dřívějších fázích
- snadnější komunikace s ostatními účastníky

Architekt
-snadnější modifikace návrhu na základě požadavků klienta, statika atd.
- snadnější vytváření variant
-rychlé vizualizace (není třeba znovu vytvářet 3D model)
- rychlá odezva od statika ohledně možností konstrukce
-rychlé energetické analýzy

Projektant stavební části
- snadnější komunikace s architektem (hlavním projektantem) nad jedním modelem
- snadnější zapracování změn
- snadnější komunikace s klientem

Projektant TZB (technologické části)

- snadnější komunikace s architektem (hlavním projektantem), statikem a projektantem stavební části nad jedním modelem
- snadnější zapracování změn
- snadnější komunikace s klientem
- úspora při vytváření analytického modelu
- možnost variantního řešení

Statik
- snadnější komunikace s architektem (hlavním projektantem) a projektantem stavební části nad jedním modelem
- snadnější zapracování změn - snadnější komunikace s klientem
- úspora při vytváření analytického modelu

Technický a autorský dozor

- snadnější kontrola skutečného stavu podle modelu BIM
 - snadnější komunikace s ostatními účastníky
- lepší možnost zaznamenání požadavků na úpravy a změny

Kalkulant
- úspora času díky automaticky generovaným soupisům stavebních prací, dodávek a služeb a výkazům výměr
- neustálý přístup k aktuálním informacím – přesnější ocenění
- možnost rychlé tvorby nákladových variant pro rozhodování
- rychlá klasifikace jednotlivých stavebních prvků díky jejich snazší vizualizaci v modelu

Zhotovitel
- přístup k vždy aktuální dokumentaci
- snadnější komunikace s projektanty jednotlivých odborností nad jedním modelem
- kontrola dodržování časového a finančního plánu
- zmenšení počtu řešení kolizí zjištěných až při provádění stavby
- možnost přípravy prefabrikace
- snadnější a přehlednější rozpis dodávek a prací realizovaných podzhotoviteli, jejich koordinace a kontrola

Facility manager
- aktuální model budovy naplněný informacemi o jednotlivých stavebních výrobcích a prvcích včetně dodavatele a informací o jejich údržbě
- jednoduché vykazování stavebních výrobků a prvků, atd.
-možnost rozšíření modelu o specifická data pro FM

Státní správa
- všechny přínosy, které platí pro investora
- možnost automatické kontroly souladu návrhu s požadavky závazných předpisů (při použití validátorů modelu) - za stejný nebo i nižší obnos veřejných financí bude postaveno a udržováno více staveb
- snížení rizika překročení nákladů na projekty veřejných zakázek na stavební práce
- zvýšení transparentnosti projektů 
- možnost provádět energetické analýzy a prostřednictvím simulace energetické náročnosti stavby optimalizovat energetickou účinnost
- možnost propojení různých registrů pro lepší plánování infrastruktury
-možnost zlepšit kvalitu staveb díky validaci parametrů použitých stavebních materiálů, konstrukcí a výrobků již při návrhu stavby
- jednodušší a důvěryhodnější komunikace a prezentace záměrů při veřejných projednáních 

3.b  BIM a životní cyklus stavby
Životní cyklus stavebního díla je časové období od vzniku záměru přes návrh, realizaci a užívání až do likvidace. Zahrnuje 4 základní fáze – předinvestiční, investiční, provozní a likvidační.
 Oproti současnému způsobu zpracování dat o stavbě, kdy životnost dat většinou končí předáním tištěné dokumentace posledního revidovaného stupně projektové dokumentace, jsou data modelu BIM vhodná k dalšímu používání především pro provozní fázi stavby. Z datového modelu těží především provozovatelé stavby, neboť model obsahuje mimo jiné všechny důležité součásti stavby, včetně jejich konkrétní pozice a parametrů. Při důsledném a správném používání metody BIM může mít správce několika málo kroky k dispozici k vybranému zařízení například všechna data z procesu realizace a předávání k němu vztažená včetně způsobu jejich vypořádání. Data jsou tak dostupná po celý životní cyklus stavby v aktuální verzi a pro všechny zúčastněné. Facility management je tak může využívat nejen pro optimalizaci provozu, ale také pro včasné plánování oprav, kontrol a rekonstrukcí. 

3.c   BIM a Evropa
Problematikou zavádění BIM se zabývají i ostatní státy v Evropě.  Úroveň zavádění je různá, nejdále jsou ve Finsku, Norsku, Dánsku, Holandsku a Velké Británii. Na pilotní projekty jsou v současnosti zaměřeni v Německu, Francii a Španělsku. Při tvorbě této koncepce se vycházelo z dosavadních dobrých zkušeností těchto zemí.
U evropských zemí je patrná snaha kombinovat místní lokální podmínky a nové přístupy, zároveň je však zřejmá i snaha vzájemné komunikace a sdílení zkušeností. Proto na evropské úrovni vznikla EU BIM Task Group, která bude vytvářet doporučení na základě informací shromážděných z jednotlivých zemí. Konkrétní systém zavedení BIM však musí řešit každá země sama. ČR má v této skupině své zástupce.
Po provedeném srovnání různých přístupů lze konstatovat, že pro podmínky České republiky bude nejvhodnější cesta založená na prosazování BIM veřejným sektorem. Za plnění úkolů vyplývajících z této Koncepce budou odpovědné příslušné resorty MPO, které zajistí vzájemnou koordinaci a komunikaci mezi odpovědnými ministerstvy, odbornými institucemi a komerční sférou tak, aby se předešlo roztříštěnosti, neefektivní duplicitě činností a hlavně nejednoznačnosti potřebných dílčích kroků pro splnění celkového cíle.  

3.d   BIM a Česká republika
O metodě BIM se začalo v širším měřítku diskutovat v ČR v roce 2011. Impulsem byly aktivity inovativních projektových firem, které svůj rozvoj viděly v oblasti 3D, ale v té době bez dalšího přesahu směřujícího k použití dat v celém životním cyklu stavby+. O předávání BIM dat a jejich významu se zatím příliš nemluvilo.
V současné době se již vyskytují návrhy staveb, u kterých je uváděno, že byly zpracovány pomocí metody BIM. Navíc vzhledem k tomu, že nejsou definovány standardy na národní úrovni, musí si účastníci každého projektu dohodnout vlastní podmínky, což je v mnoha případech nad jejich odborné i časové možnosti. Vznikají tak datové celky, které mají odlišný obsah a strukturu dat a jejichž využití v dalších fází projektu je problematické. Od r. 2012 jsou postupně přejímány technické normy organizace ISO a CEN týkající se metody BIM, ale pro jejich aplikaci je potřeba vypracovat i příklady použití, resp. zpracovat jejich návaznost na současnou praxi.
Progresivní oblastí jsou výrobci stavebních materiálů. Zde probíhá živelná tvorba individuálních knihoven prvků. Někteří výrobci již takové knihovny a katalogy na svých stránkách uvádějí, většinou se však jedná pouze o částečná data a často určená jen pro vybrané SW nástroje. Předpokladem skutečného využití metody BIM v praxi je definice požadavků na vlastnosti stavebních výrobků a prvků pro tvorbu BIM modelu.
Důležitou otázkou, kterou je třeba dořešit, zůstává dostupnost standardů a nástrojů BIM pro všechny subjekty, které jsou účastníky celého stavebního procesu. Obecně platí, že standardy ve formě českých technických norem jsou dostupné za úplatu. Ostatní standardy vytvořené v rámci Koncepce budou veřejně dostupné zdarma. SW nástroje pro sestavení modelu BIM jsou dostupné za úplatu. Některé SW nástroje pro prohlížení modelu BIM jsou dostupné zdarma.

3.e   Závěr
Problematikou BIM se MPO začalo zabývat v roce 2014, téma se řešilo několikrát také na Radě vlády pro stavebnictví. Na podnět RVS bylo MPO v roce 2016 vládou jmenováno gestorem zavádění metody BIM v ČR a začalo tvořit Koncepci. Materiál vznikl ve spolupráci s MD a Odbornou radou pro BIM, byl projednán a připomínkován také členy Meziresortní expertní skupiny pro BIM. V rámci MPŘ přišlo asi 100 zásadních připomínek. Po jejich vypořádání byla dne 25. září 2017 Koncepce schválena vládou. V usnesení vlády č. 682, resp. v jeho příloze je do několika tematických oblastí rozděleno celkem 38 úkolů, za jejichž plnění zodpovídají jednotlivé resorty - gestoři.
Úkoly, které má na starosti MPO a týkají se zejména normativní části, bude MPO řešit ve spolupráci s ÚNMZ. ÚNMZ založilo začátkem října Českou agenturu pro standardizaci, která může být pověřena vypracováním dílčích úkolů Koncepce, a to pod gestorským řízením MPO. Aby nebyly vyloučeny všechny zainteresované organizace, navrhuje se zřídit 7. pracovní skupinu při RVS, která by se zabývala BIMem. Skupina bude složená z gestorských resortů, nevládních organizací, vysokých škol a MŽP.



 


 



Partnerské weby

Institut vzdělávání SPS | Národní soustava povolání | Národní soustava kvalifikací | Národní stavební centrum | Brněnské veletrhy a výstavy | Stavba roku | Časopis Stavebnictví | ÚRS | ČKAIT | SIA ČR - Rada výstavby | Sdružení pro výstavbu silnic | Portál českého stavebnictví | RTS,a.s.


Copyright ©  2018  Svaz podnikatelů ve stavebnictví - Všechna práva vyhrazena