Stěžejním tématem této práce je analýza možností propojení cenových soustav pro tvorbu stavebních rozpočtů a software pro technické kreslení, ve kterých se vytváří modely BIM, za účelem dosažení automatizace oceňování BIM modelů stavebních objektů.
BIM: Základy a principy
Zastřešujícím tématem je BIM (Building Information Model - Informační model budovy). Jsou tedy řešeny základy a principy této metody, její zásadní aspekty a současná implementace v rámci České republiky. O BIMu hučí internet, do BIMu investují velcí IT hráči, ale co je hlavní, po BIM nástrojích začali sahat ti, bez kterých to nepůjde: architekti a stavební projektanti.
BIM je v datové formě reprezentovaný informační model reálného a funkčního stavebního objektu. Model obsahuje vlastnosti objektu, které jsou potřebné pro jeho návrh, výstavbu a samotnou provozu.
Hlavní část informačního modelu vytváří architekt. Svou kreativitou vytvoří 3D model, jehož 3D geometrii spolu s jeho základními informacemi posune dále projektantovi stavební části, pokud nevykonává obě profese sám. Projektant doplňuje databázi o další vlastnosti jednotlivých objektů a detailů, o jejich konstrukční řešení a řešení kolizí. Projektant zároveň zodpovídá za projektovou dokumentaci, která se ve většině BIM aplikací generuje z 3D modelu automaticky. Z hotového BIM modelu se následně připravují TZB projekty, statika, strukturální analýza, energetická analýza stavby, řízení specifikací jakož i rozpočet stavby. Zhotovitel stavby dostává do rukou aktuální dokumentaci, kterou průběžně doplňuje o skutečně použité materiály, konstrukční prvky a případné změny. Takto se BIM model aktualizuje na reálný stav pro další použití, například pro správu budovy.
Toto vše se děje v prostředí počítačových aplikací. Tyto aplikace samy o sobě nejsou BIMem, tyto aplikace byly pouze pro BIM vyvinuty. BIM totiž není pouze datová struktura nebo počítačový program. BIM je proces, systém organizace práce a datové interoperability, BIM je způsob myšlení.
Čtěte také: Jak namontovat ukončovací lišty
Klasická tvorba výkazu výměr a její nedostatky
Tvorba rozpočtu stavebního díla sestává ze dvou hlavních činností: tvorba výkazu výměr a oceňování. Před samotnou tvorbou rozpočtu si rozpočtář zkompletuje všechny projekční podklady získané od architekta, tj. výkresovou dokumentaci, technickou zprávu, statiku, tabulky rozměrů a další. Z těchto podkladů se následně snaží vytvořit výkaz výměr.
Nejrozšířenější formou projekční výkresové dokumentace je papírová forma nebo elektronická PDF. Tedy logicky nejrozšířenějším způsobem tvorby výkazu výměr je manuální měření a "odečítání" rozměrů jednotlivých objektů a figur z výkresu a jejich následné vkládání do rozpočtového systému. Tento způsob je pracný a je potenciálním zdrojem lidských chyb. Navíc všechny nepřesnosti, které se vyskytují v originálních výkresech, se přenášejí dále do tvorby ceny.
Počet architektů, využívajících při své tvorbě architektonické CAD BIM aplikace, stoupá. Vzniká tak technická a organizační infrastruktura s předpoklady pro efektivnější způsob tvorby výkazů výměr a stavebních rozpočtů - pomocí BIM modelu.
BIM rozpočtování a automatizace oceňování
V BIM modelu stěna "ví", že je stěnou, tj. stavební konstrukcí vyrobenou z reálných materiálů a model "ví", jak ovlivňuje ostatní části stavby. BIM model zná své objekty, tj. konstrukce, materiály a výrobky, zná jejich rozměry i množství a bez problémů dokáže uchovávat i informace o jejich cenách. Je tedy přirozené očekávat, že cenu stavby umí vygenerovat BIM manažer už v rámci CAD BIM softwaru. Není to však tak jednoduché, ani ne tak z hlediska technického, ale spíše z hlediska organizačního a manažerského. Problematické je zabezpečení aktuálnosti cen materiálů, výrobků a konstrukcí, jakož i cen za jejich montáž. Téma odhadu ceny stavby přímo uvnitř BIM modelu je zatím na úrovni snů a vizí. Na druhé straně informační propojení BIM modelu s automatizovanou tvorbou výkazu výměr je na programu dne.
Systématic posouvá tento proces do praktického a vykonatelného řešení. Hlavní princip této spolupráce lze vyjádřit jednoduchou schématem: BIM model dodá výměry, rozpočtový systém dodá ceny. Použitím BIM systému se přímo ze základního modelu generují do rozpočtového systému rozměrové informace, reprezentující hodnoty výměr. Tyto informace jsou vždy konzistentní s originálním projektem. Když dojde ke změně projektu, například projektant navrhne menší okno, změna se okamžitě promítne do všech souvisejících projekčních dokumentů a tedy i do výměr, výpočtů a rozměrů, které jsou určeny pro rozpočtový systém. BIM model poskytuje přesné výkazy výměr, a tedy cenové odhady je možné vygenerovat už v počátečních fázích projektu, což umožňuje korigovat celkové náklady.
Čtěte také: Nezbytný nástroj pro beton
IFC standard pro výměnu dat
Základem informačního propojení programového systému Kalkulus s BIM modelem je norma ISO 16739:2013 - Industry Foundation Classes (IFC) for data sharing in the construction and facility management industries. IFC je formát pro sdílení a výměnu dat ve stavebním průmyslu a v souvisejících odvětvích. Je vyvíjen a aktualizován organizací BuildingSMART jako "datový BIM standard". Vytváří technickou a organizační platformu pro vzájemnou výměnu dat a informací mezi softwarovými aplikacemi zapojenými do BIM procesu.
Díky této standardizované interoperabilitě lze BIM považovat za tzv. federalizovaný model, ve kterém architekt může používat ArchiCAD, projektant Autodesk Revit a dodavatel stavby Allplan. Každý z těchto systémů v sobě obsahuje funkci Export do IFC souboru.
Rozpočtový program Kalkulus na druhé straně musí obsahovat funkci Import ze souboru IFC. Tato funkce načte IFC soubor a metodou syntaktické analýzy rozpozná elementy týkající se rozměrů příslušných objektů modelu, zpracuje je a uloží je do databáze rozpočtového programu pro další použití při tvorbě výkazu výměr. Rozpočtář si tedy nemusí kupovat cenově náročné CAD BIM aplikace a přitom může být platným členem BIM týmu.
Proces spolupráce BIM modelu a rozpočtového programu Kalkulus
Na začátku BIM procesu stojí architekt. Architekt vytvoří projekt v BIM CAD aplikaci a následně z BIM modelu vyexportuje IFC soubor. Architekt poskytne IFC soubor rozpočtáři, aby výměry obsažené v BIM modelu nacenil. Rozpočtář načte IFC soubor v rozpočtovém programu Kalkulus. Program vykoná všechny potřebné úlohy a poskytne uživateli rozměrové informace v příslušném tvaru a v příslušném okně. Úroveň seskupení objektů do větších celků, identifikace objektů, případně jejich klasifikace závisí od zkušenosti architekta nebo od metodických pokynů.
Při tvorbě rozpočtu stavby představuje čas potřebný na kvantifikaci výměr cca 50-80 % celkového času. Úsporu času můžeme tedy považovat za hlavní výhodu odhadování ceny stavby na základě spolupráce BIM modelu a rozpočtového systému. Eliminace lidských chyb, které vznikají při manuálních měřeních rozměrů a výměr z výkresů, je taktéž významná.
Čtěte také: Dilatační spáry v betonu
Automatizací únavné práce rozpočtáře při kvantifikaci výměr je možné jeho ušetřenou kapacitu využít na činnosti s vyšší hodnotou, např. na vytváření alternativních technologických řešení z hlediska ceny, na cenové kalkulace, na tvorbu finančních plánů, datových analýz, atd.
Následující tabulka ukazuje příklad využití ArchiCADu pro výpočet stavebních prvků:
| Stavební prvek | Metoda výpočtu v ArchiCADu | Poznámky |
|---|---|---|
| Plocha vnitřních omítek | Seznam zón / Výpis prvků z menu rozpočet | Při použití interaktivních tabulek ArchiCAD plochu oken neodčítá. Při výpisu prvků pomocí menu rozpočet ano. |
| Plocha zdiva | Sendvičové konstrukce (např. Porotherm 30 P+D) | Doporučuje se vždy počítat větší z obou ploch. |
| Zateplené zdivo | Sendvičové konstrukce (cihla + polystyren) | Plocha polystyrenu se dopočítá z objemu s danou tloušťkou. |
| Objem tepelné izolace | Vlastnost stavebního materiálu | Platí pro sendvičové příčky. |
| Plocha SDK desek | Tabulka povrchových materiálů (ArchiCAD 19 a novější) | Pro dvojité vrstvy SDK na příčce. Složité profily mohou být problém. |
Praktické aspekty ArchiCADu pro tvorbu rozpočtů
Mnozí uživatelé se potýkají s výzvami při vytváření přesných výkazů výměr přímo v ArchiCADu. Pro plochy vnitřních omítek lze používat seznam zón. Při použití interaktivních tabulek mi ArchiCAD plochu oken neodčítá, ale při výpisu prvků pomocí menu rozpočet ano. Když chci i rozpočet, musím myslet na to, aby model byl v pořádku a aby i vůči rozpočtu byla zadaná konstrukce korektní. A interaktivní se i jednoduše definují.
Souhlasím, že lze získat v rozpočtech plno informací. Ale představoval bych si, aby hlavně jednoduše šly získat ty nejdůležitější. Kdyby třeba v dodávce s programem byly přednastaveny šablony pro výkaz zdiva, oken a dveří a podobně. Aby se nestalo, že polovina slov z dodaných šablon není přeložena nebo se nevejde do rámečku a podobně. Možná, že to lze vše upravit, ale pro mne je menu rozpočet strašně složité a uživatelsky nepřívětivé. Problém tabulek je v tom, že každý si je představuje jinak a nikdo nedokáže říci, jak by vlastně univerzální tabulka měla fungovat, vypadat a jaké údaje by měla vykazovat. A také jak by pak měly být vynášeny objekty, aby to pak fungovalo.
Zdivo se často tvoří pomocí sendvičových konstrukcí, např. stěna Porotherm 30 P+D tl. 30 cm, příčky Porotherm 11,5 P+D a třeba obvodové zdivo porotherm 30 cm + 10 cm tep. izolace. Plocha zdiva - položka rozpočtu - měla by to být asi vždy ta větší z obou, jde-li to tak zadat. Zateplené zdivo se kreslí jako sendvičové cihla+polystyren.
S komponenty je to složitější v tom, že musí být vlastnost a tu pomocí kritérií nebo přímým přiřazením přidat prvku. Podle toho, kde je komponent, musí být také přiřazen a tam vznikají trochu zmatky. Je dobré mít jen jeden systém a ten nekombinovat s jinými.
Některé věci jdou udělat použitím libovolného typu rozpočtu, některé jdou jen jedním z nich. Případ výpisu do tabulky - zdvojený sádrokarton na příčce vyplněný tepelnou izolací. Do tabulky je potřeba plochu SDK desek (ale SDK jsou ve dvou vrstvách) a objem tepelné izolace. Objem je schopen se dostat přes vlastnost stavebního materiálu, ale jak získat plochu vrstev sendviče? To by se zoufale hodilo v mnoha projektech. ArchiCAD 19 řeší tento problém pomocí tabulky povrchových materiálů, která umí počítat i plochy složitých profilů.
Pokud do rozpočtu zadávám rozměr dveří (orientačně se počítá cena z plochy), pak při zadání např. dveří s pevným bočním dílem toto nefunguje (protože je potřeba zadat plochu dveří + bočního dílu).
tags: #archicad #tvorba #rozpočtů #a #výkazů