Informační modelování staveb (BIM): Revoluce ve stavebnictví a jeho implementace v České republice

Pojem BIM, do češtiny překládaný jako informační modelování staveb, a v posledních letech tak široce skloňovaný nejen v České republice, už získává jasnější kontury díky řadě analýz čerpajících nejen z teoretických předpokladů, ale dnes již i z konkrétních případových studií. Informační modelování budov (Building Information Modeling - BIM) představuje komplexní proces vytváření a správy dat o stavbě během celého jejího životního cyklu. V rámci BIM vzniká digitální vícerozměrný model stavby, který obsahuje všechny charakteristiky stavby a jejích prvků pro její návrh, provedení a provozování i vzájemné propojení těchto etap. Vzhledem k tomu, že v rámci organizace projektu má zavedení BIMu dopady do všech procesů, nelze jej chápat jako pouhý softwarový nástroj. Kvalitně zpracovaný digitální model stavby v přípravných fázích totiž umožní simulaci dalších fází projektu, od koncepce a plánování zdrojů, přes projektování a výstavbu, až po provoz budovy, a ve výsledku má usnadnit management budovy po celou dobu jejího životního cyklu.

Informační model stavby (IMS) a digitální dvojče

Informační model stavby (IMS) je základním pilířem metody BIM. Spojují se v něm všechny informace o stavbě během celého jejího životního cyklu. Má podobu strukturovaných i nestrukturovaných, vzájemně provázaných informací. Při využívání metody BIM bychom totiž v každém okamžiku životního cyklu stavby měli mít k dispozici co nejvěrnější kopii skutečné fyzické stavby ve virtuálním světě. V IMS jsou zahrnuty všechny relevantní informace o stavbě, patří do něj i dokumenty (ať již elektronické nebo digitální), záznamy o komunikaci, výsledky a průběhy digitalizovaných procesů a mnoho dalších informací, bez kterých by fyzická stavba nemohla nikdy vzniknout.

Podle fáze stavby rozlišujeme projektový informační model a provozní informační model. Informační model vytvořený v průběhu návrhové, výrobní a realizační (nebo modernizační) etapy projektu. Při předání díla je informační model projektu základem pro tzv. Asset model (AIM). Proto musí reprezentovat to, co bylo opravdu postaveno, nikoliv co bylo projektanty zamýšleno. Informační model podporující údržbu, správu a provoz stavby, což je nejdelší a nejnákladnější fáze jejího životního cyklu. Slouží jako neustále aktualizovaný depozitář pro veškeré informace o stavbě důležitých pro její správu (facility management). Změny v projektovém informačním modelu ovlivňují v určitých bodech (předání stavby, příprava renovace) provozní informační model a naopak.

IMS tak může sloužit jako základ pro tzv. digitální dvojče. Vztah mezi digitálním a fyzickým dvojčetem musí být oboustranný a dlouhodobě udržovaný. Každá změna u fyzické stavby se musí promítnout do její digitální podoby, a naopak. To se liší od IMS skutečnou vzájemnou komunikací a změnou okamžitého stavu ve specifikovaných okamžicích. Lze ho však také využívat pro různé simulace a tím ovlivnění chování fyzické stavby. Dílčími součástmi informačního modelu stavby jsou digitální modely stavby (DIMS).

Společné datové prostředí (CDE)

Digitalizovat procesy znamená převést všechny v současnosti běžně prováděné činnosti do digitální formy - může jít například o předávání a odsouhlasování, změnové řízení, vzorkování nebo třeba zpracování návrhů a žádostí o změnu. Do prostředí informačního modelu by se měla přenést také veškerá komunikace tak, aby o každém kroku existoval digitální záznam a informace bylo možné skutečně sdílet a přehledně vyhledávat. Proto je obvykle kompletní IMS postupně ukládán a sdílen pomocí společného datového prostředí (CDE). Podstatným rozdílem mezi standardním úložištěm a CDE je pak právě možnost stanovovat schvalovací procesy. Zásadním přínosem IMS je totiž možnost sdílení propojených informací o dokumentech, procesech a s tím vším spojené komunikace. Jen tak je možné přijímat kvalifikovaná rozhodnutí podle aktuálních a ověřených informací (vždy je známo kdo a kdy informaci poskytl). A včetně záznamu toho, kdo je vytvořil, editoval, nebo schválil. Snižuje se riziko nedorozumění a chyb, tedy situace, kdy někdo zapomene požadovanou změnu zanést do dokumentace či o změně informovat všechny zainteresované.

Čtěte také: Zakládání staveb: Nové normy a technologie

Přínosy a vývoj BIM ve světě a ČR

Mezi přednostmi BIM se obvykle uvádí snížení nákladů celého stavebního projektu. Od prvních počátků uplatnění BIM ve stavebnictví spadajících do prvních let tohoto století si tato metoda razí úspěšnou aplikační cestu zeměmi celého světa. Podle globální studie o stavu BIM publikované irskou Construction IT Alliance v únoru 2017 se informační modelování staveb nejdéle zavádí ve skandinávských zemích, především ve Finsku, kde byla již v roce 2001 zahájena práce na nastavení pravidel a na prvních pilotních projektech a od roku 2007 je BIM povinný pro FM budov státní správy. USA zaznamenávají výrazný nárůst využití informačního modelování na stavebních projektech z 28 % na 71 % mezi lety 2007 a 2012, Austrálie hlásí 77 % v roce 2016, a UAE zavádí BIM povinně od roku 2013. Požadavky na zavedení BIMu byly formulovány ve dvanáctém národním pětiletém plánu rozvoje čínské ekonomiky pro roky 2011-2015.

BIM v České republice

Přesto, situace v České republice není zdaleka tak bezútěšná, jak by se na první pohled mohlo zdát. V Evropě patří k jejím průkopníkům skandinávské státy a Velká Británie. V České republice nacházel BIM uplatnění nejdříve u jednotlivých stavebních projektů v komerční sféře. V roce 2011 vznikla nevládní organizace Odborná rada pro BIM, z. s., jako platforma pro popularizaci, propagaci, standardizaci a rozvoj nástrojů BIM v ČR. Do současně platného zákona o zadávání veřejných zakázek prosadila Odborná rada pro BIM možnost použít informační modelování staveb veřejnými zadavateli v soutěžních podmínkách. Stala se také jedním z iniciátorů zpracování Koncepce zavádění metody BIM v České republice, kterou schválila vláda v roce 2017. Odborná rada pro BIM byla založena již 12. 5. 2011 a ve svých stanovách jasně uvádí, že jejím hlavním účelem je „popularizace, standardizace, rozvoj možností a uplatnění metodiky BIM v České republice.“ Dále, 2. listopadu 2016 vyzvala Rada vlády Ministerstvo průmyslu a obchodu k přijetí opatření zaměřených na postupné začleňování BIMu do stavebních procesů, s cílem snížení provozních a pořizovacích nákladů veřejných zakázek. „Pro zadavatele z veřejného sektoru to znamená, že výstavba a správa budov by měla být efektivnější, riziko překročení nákladů na projekty, zejména veřejné infrastruktury, nižší, a transparentnost využívání veřejných finančních prostředků, vyšší.“ Připravená Koncepce zavádění metodiky BIM v České republice formuluje strategie určující směr pro zavedení BIMu v horizontu deseti let. Ministr průmyslu a obchodu tuto koncepci předložil ke schválení, a vláda České republiky ji schválila na svém zasedání dne 25. Plán postupného zavádění BIM v ČR je prezentován prostřednictvím 38 úkolů rozdělených do sedmi tematických skupin. Kromě toho plán předpokládá průběžné zavádění a tvorbu norem a terminologie, kterým byla pověřena nově vzniklá Česká agentura pro standardizaci, státní příspěvková organizace při ÚNMZ. Od září 2019 vstoupí v platnost nový rámcový vzdělávací program vytvořený ve spolupráci s Národním ústavem pro vzděláváni, který začleňuje BIM do studijních osnov středních a vysokých škol. V rámci programu Digitální Česko je připraveno vzdělávání zaměstnanců státní správy obecních a krajských stavebních úřadů, a popularizace BIMu mezi úředníky. Na stránkách informačního systému uvádění výrobků na trh již můžete připomínkovat první verzi Česko-anglického výkladového slovníku pro Building Information Modelling, probíhají pilotní projekty pro dopravní i pozemní stavby, připravují se smluvní i datové standardy pro použití BIM, definuje se výklad LOD, LOI i nově vzniklý termín LOIN (level of information needed). Ve spolupráci s vysokými školami probíhá rešerše klasifikačních systémů a jeho následný výběr. Vedle významného přispění Odborné rady pro BIM byli ke spolupráci na vytváření standardů přizváni i zástupci ČKLOP. Dne 3. října 2018 vláda vyjádřila podporu Vládnímu programu digitalizace České republiky 2018+. Postupné zavádění jednotlivých kroků ukáže, jaká bude podpora digitalizace v praxi. Autor: Ing. Lucie M. Tento článek je součástí obsahu Ročenky ČKLOP 2018.

ČKAIT věnuje pozornost metodě BIM od roku 2012, kdy v časopisech Komory byly publikovány první vysvětlující články na toto téma. Od základních obecných informací přecházela témata článků na příklady stavebních projektů navrhovaných pomocí metody BIM a zkušenosti prvních projektantů pracujících s touto metodou. Postupně se BIM stal také předmětem seminářů a webinářů ČKAIT.

Digitalizace stavebnictví a výzvy nového stavebního zákona

Na nezbytnosti digitalizace stavebnictví se politici i odborníci shodnou. Projektanti očekávají, že již nebudou muset tisknout a kompletovat několik úplných projektových dokumentací a nebudou je muset odevzdávat v podatelnách příslušných úřadů a orgánů. Dokumentace se bude na portále stavebníka odevzdávat v uzavřeném formátu .pdf (2D) a .ifc (3D). Používání datové schránky a elektronického autorizačního razítka usnadní a urychlí autorizovaným osobám komunikaci se státní správou a s účastníky výstavby. Autorizovaní inženýři, technici a další profese obecně velmi vítají ústup od tištěných výkresů. Vyzdvihují rovněž přednosti informačního modelování staveb (BIM) - nového, komplexního přístupu ke stavbám. Zároveň však odborná veřejnost upozorňuje na to, že digitalizace stavebního řízení se netýká jen projektantů, ale zasáhne do života všech občanů České republiky. Digitalizovaná státní správa je nervovým systémem budoucí společnosti.

Reforma stavebních úřadů

Vláda premiéra Babiše přijala nový stavební zákon, který mimo jiné zavádí centrální stavební správu. Návrh novely stavebního zákona předpokládá zrušení zhruba 600 stavebních úřadů, které dnes působí v rámci příslušných radnic, a vznik nového Úřadu rozvoje území ČR. Ten má mít sídlo v Praze a rozpadat se na krajské úřady rozvoje území kraje s územními pracovišti, která mohou být zřízena i v obcích, je-li to potřebné. Přechod úředníků a archivů by se měl uskutečnit od 1. července příštího roku.

Čtěte také: Zjistěte vše o suchých stavbách

Existuje ovšem neurčitý plán, že do nové instituce nastoupí pracovníci ze současných stavebních úřadů ve městech, problém je však v tom, že se jim nemusí chtít. O tom, jak to je vážné, svědčí průzkum, který mezi 1100 pracovníky provedl Odborový svaz státních orgánů a organizací, jehož výsledky odboráři označili za alarmující. Pouze 33 procent současných obecních zaměstnanců, kteří mají stavební řízení na starost, je připraveno přejít do služeb státního Úřadu rozvoje území. Dalších 27 procent dotázaných zůstane na obci, kde převezmou jinou funkci. Zbylí experti, tedy 40 procent, odejdou při plánované změně raději do penze, anebo si budou hledat práci v soukromém sektoru. Logicky tím vzniká obava, že stavební řízení podle nového mustru nebude mít kdo dělat. Slovy autora průzkumu Pavla Bednáře „se pak celý systém stavebních řízení může zhroutit jako domeček z karet“.

Důležitým aspektem je otázka odpovědnosti. Dosud měla stavební řízení na starost samospráva. Sice šlo o takzvanou přenesenou působnost, stejně však agendu vyřizovali úředníci, kteří měli těsné kontakty s volenými radními a zastupiteli, a pochopitelně také s občany. Patřili prostě k obci, pro kterou pracovali a sledovali společný cíl, tedy její rozvoj. To se změní. Napříště budou odpovědni pražské centrále a v jejím zastoupení budou diktovat projekty, které mohou být se zdravým rozvojem obce v příkrém rozporu. Celý tento model centralizace stavebního řízení je neobvyklý nejen z pohledu polistopadových poměrů v Česku. Schvalování staveb patří v celé Evropě do agendy samospráv a dává to i rozum. O obci mají rozhodovat občané a jejich volení zástupci, experti ze stavebních úřadů jen zajišťují, aby vše probíhalo podle společného zákona. Tento systém - s určitým přerušením za dob socialistického Československa - funguje dodnes a není dokonalý jako žádná demokratická instituce. Nový model proti tomu sází na centrální autoritu státu, kterou budou prosazovat anonymní byrokrati z Prahy nebo krajských měst.

Územní plánování a veřejný zájem

Územní plán, který obec dělá, ve své podstatě vykonává v samostatné působnosti, rozhoduje o něm zastupitelstvo obce. Dnes, jak to máme naplánované, jak to nový zákon navrhuje, by se dělalo všechno na obecním úřadě. Je otázka, kdo za to bude zodpovědný. Také je tam otazník nad tím, když se nebudou vydávat závazná stanoviska. Je možné územní plán vydávat zrychleně při nepodstatných změnách - tak kdo bude posuzovat nepodstatné změny, jestli opravdu jsou nepodstatné, když se k tomu nebudou vyjadřovat dotčené orgány? To jsou velké otazníky.

Novostavby na okrajích vesnic a měst si žijí svým vlastním životem. „Obraz české krajiny nás začíná trápit.“ Řekl nám Josef Rusňák, vedoucí Správy Chráněné krajinné oblasti Železné hory. „Existuje sice územní plán, který reguluje například výškovou hladinu nebo koeficient zastavění, ale jakou si kdo postaví střechu a jaký bude mít střecha sklon, to už v územním plánu nenajdete.“ Starostové si ale mohou nechat vypracovat regulační plán. Regulační plán je jeden z druhů územně plánovací dokumentace. Některé osvícené samosprávy si zřizují institut městského architekta, který doporučí možnosti, jak zástavbu ve městě začlenit co nejjemnějším způsobem do té stávající.

Výstavba hromadného bydlení, tedy budov o celkové podlahové ploše nad 10 tisíc metrů čtverečních, má být nově ve veřejném zájmu. O nich také má rozhodovat přímo centrální úřad, buď v Praze nebo v kraji, ale ne místní úřady. To může urychlit výstavbu, ale je otázka, jaký mohou mít vliv potom občané, kteří tam bydlí, jestli se budou k tomu moci oni vyjadřovat. Podle mě jsou to takové ústupky, kdy budou nezávazná doporučení dotčených orgánů, možná. Tam se k tomu bude vyjadřovat úřad.

Čtěte také: Jak se změnila pravidla požární bezpečnosti staveb

Veřejný zájem je ten, že ne všechno má být zastavěno, že máme dbát na krajinný ráz, že zemědělský půdní fond je pro nás důležitý. Samozřejmě, bydlení je důležité také, ale měli bychom zemi spravovat i s ohledem na budoucí generace.

Moderní technologie a materiály ve stavebnictví

Moderní technologie se neuplatňují jen při navrhování domů, ale i v samotném stavebnictví. Vědci například hledají nové materiály anebo vyvíjejí možnosti 3D tisku domů. Určitě dojde k automatizaci rutinních procesů, nějaká robotizace, drony.

Automatizace a robotizace

Robotizací si můžeme představit cokoliv, co dnes dělá člověk, ale mohl by to dělat nějaký stroj, třeba i software. Například povolovací procesy: Vezmete dokumentaci, nahrajete ji někam do systému - ten systém to schroustá pomocí nějakého digitálního robota a řekne: Ano, splnili jste všechny podmínky a můžeme ten dům povolit. Nemusíme čekat, až si to nějaký člověk přečte. Určitě se pod robotizací skrývá i nějaký fyzický robot někde na stavbě, například autonomní vozíky, které převážejí materiál na základě GPS souřadnic, nebo samonaváděcí drony. Tyto systémy už dneska běží a ta technologie se stává čím dál tím finančně dostupnější. Drony se používají například ke snímkování nebo zjišťování objemu přesunu zemní hmoty. Když děláte nějaké výkopy, museli jste dříve složitě geodeticky počítat, kolik máte na haldě materiálu.

Nové materiály

Každá stavba musí být z něčeho vyrobena. Mezi nadějné materiály budoucnosti patří kompozitní materiály, tedy materiály, které se skládají ze dvou a více složek. Kompozity jsou i na bázi dřeva - to znamená, že můžeme kombinovat třeba listnaté a jehličnaté dřevo. Tak si můžeme představit třeba nějaký trám, který by byl složený z více typů dřeva. Pokud si představíme vodorovný trám, a půjdeme od jeho spodního líce, tak v nejvíce namáhané spodní části toho trámu máme kvalitní dřevo, ale uprostřed už můžeme využít dřevo, které nemá tak dobré vlastnosti. Může to být rychle rostoucí dřevo. Tímto způsobem by se mohly ušetřit peníze bez ztráty kvality a bezpečnosti, a navíc by byl takový prvek lehčí. Můžeme takto kombinovat třeba zase dřevo, ale s betonem. Je to pár dní, kdy byl v Třebíči zprovozněn dřevobetonový most.

3D tisk ve stavebnictví

3D tisk ve stavebnictví má určitě budoucnost, ale tisk domů v České republice má před sebou ještě hodně dlouhou cestu. To je dáno především klimatickými podmínkami a stále drahým materiálem na 3D tisk. Avšak 3D tisk nějakých elementů a konstrukcí má potenciál v brzké době docela vysoký. V sousedních státech jako Německo a Rakousko už domy postavené jsou.

Historie a podpora BIM v ČKAIT

ČKAIT věnuje pozornost metodě BIM od roku 2012, kdy v časopisech Komory byly publikovány první vysvětlující články na toto téma. Od základních obecných informací přecházela témata článků na příklady stavebních projektů navrhovaných pomocí metody BIM a zkušenosti prvních projektantů pracujících s touto metodou. Postupně se BIM stal také předmětem seminářů a webinářů ČKAIT. Slavnostním předáním byl zahájen 21. Ing. Předseda ČKAIT předal čestná uznání celkem 28 autorizovaným osobám, které významně pomáhaly na jižní Moravě a Lounsku při odstraňování následků a řešení problémů způsobených živelní katastrofou. Letošní jednání přineslo řadu potřebných a strategických rozhodnutí. Komora zhodnotí své úspory nákupem dalších vhodných kancelářských prostor v Praze. Část naspořených peněz se také vynaloží na nezbytné úpravy hlavního sídla v Sokolské ulici. Odměna za práci autorizovaných osob pro Komoru se zvýší. Členské příspěvky zůstanou stejné.

Níže uvedená tabulka shrnuje zvolené členy výborů oblastí ČKAIT:

Do 12. ročníku soutěže Stavba roku Plzeňského kraje se přihlásilo čtyřicet staveb. Do letošního, již 19. ročníku se přihlásilo osmnáct staveb a rekonstrukcí. Hlavní titul získaly čtyři z nich - sportovní hala, obchvat, volnočasový areál a nová hradní expozice. Do již 19. ročníku soutěže Stavba roku Zlínského kraje se přihlásilo 43 staveb v sedmi kategoriích. Dokumentární filmy o stavbách, které získaly Cenu Inženýrské komory, začala ČKAIT natáčet v roce 2015.

tags: #rozhlas #informacni #modelovani #staveb #informace

Oblíbené příspěvky:

• bílé obklady Multi Margareta
• Kompletní průvodce odvodem spalin kondenzačních kotlů
• Průvodce výběrem fréz na omítky
• klíč k úspornému bydlení v Kroměříži
• Kompletní průvodce Cemix Silikonovou Omítkou