V poslední době se stále více hovoří o metodě Building Information Modeling (BIM). Není to náhodou, neboť digitální ekonomika již dnes proměňuje svět kolem nás. Ačkoli je stavebnictví tradičně velmi konzervativním oborem, ani jemu se digitalizace nevyhne. Dnes už nemůžeme stát na místě a uvažovat, jestli se cestou k digitalizaci vydat. Stranou nemůže zůstat ani veřejná správa, i ona bude čelit tlaku na snižování nákladů a vyšší efektivitu práce.
Co je BIM?
BIM je zkratka anglického termínu Building Information Modeling nebo také Building Information Management. Do češtiny jej překládáme nejčastěji jako Informační model budovy nebo digitální model stavby. Jedná se o moderní, inteligentní proces pro tvorbu a správu projektů založený na modelu. BIM je organizovaný přístup ke sběru a využití informací napříč projektem.
Původně se využívání metody BIM vázalo spíše na projekční část životního cyklu stavby, a proto se používala zkratka ve významu BIM (Building Information Modelling) neboli informační modelování staveb. Postupně se ale ukázalo, že správa informací hraje klíčovou roli - od prvotního stavebního záměru, přes výstavbu, správu a provoz až po demolici a odstranění stavby. Proto se význam zkratky BIM rozšířil na Building Information Management, což česky překládáme jako správa informací o stavbě. Tento termín používá i věcný záměr takzvaného zákona o BIM, který v květnu 2023 schválila Vláda ČR. Připravovaný zákon nese název: "O správě informací o stavbě a informačním modelu stavby a vystavěného prostředí".
Informační modelování jako metoda práce je obecně použitelné na jakoukoli stavbu. Písmeno B ve zkratce BIM představuje slovo building. To se nejčastěji překládá do češtiny jako budova. Ovšem building má více možností překladu. V angličtině neznamená pouze budovu, ale obecně stavbu a také stavební proces.
Práce metodou BIM znamená v podstatě vytváření otevřené strukturované databáze informací o stavbě. Všechny tyto informace jsou vzájemně provázány a tvoří Informační model stavby (IMS), který je sdílen v rámci Společného datového prostředí (CDE), právní rámec o výměně informací pak dává BIM Protokol. Klíčové je, že informace o stavbě jsou sdíleny a doplňovány po celý životní cyklus stavby.
Čtěte také: České stavební předpisy
Ač si to stále ještě mnoho lidí, dokonce i odborníků, myslí, BIM neznamená jen začít pracovat s počítačem nebo nechat projektanta či architekta vytvořit 3D model stavby. Abyste mohli začít pracovat metodou BIM, opravdu nestačí koupit si nějaký software a myslet si, že teď „to budete dělat v BIM“. Metoda BIM od základu mění způsoby práce. My totiž při návrhu stavby nevytváříme jen nějaký model stavby v počítači, my do digitálního prostředí přenášíme veškeré informace (elektronické dokumenty, ale i záznamy komunikace a procesů, změnu údajů nebo třeba záznam o úpravě nějakých parametrů a tak dále) v průběhu celého životního cyklu stavby. Mnohdy bývá za informační model budovy mylně považován samotný 3D model. Zde je potřeba si uvědomit, že BIM je ve své podstatě databáze informací o budově a 3D model je pouze jedním z mnoha možných způsobů reprezentace těchto informací.
Informační model stavby (IMS) nevznikne v počítači projektanta. Skládá se postupně z celé řady informací, které přibývají v jednotlivých fázích životního cyklu stavby. Ve virtuálním světě se model stavby skládá velmi podobně, jako v tom fyzickém. Jen místo cihel máme informace a místo spojovacích materiálů digitální nástroje. A podobně jako fyzická stavba, i ta virtuální se sesype, pokud některou z důležitých komponent vynecháte.
Pro vytvoření BIM modelu je často potřeba nejdříve vytvořit 3D model, například pomocí leteckého snímání a pozemního LIDARového snímání, které rychlostí cca 40 000 bodů za vteřinu nasbírají mračna bodů ve 3D. Z těchto mračen bodů se následně modeluje objekt ve 3D. Do tohoto modelu lze zadávat veškeré známé informace o stavbě, materiálu a mnoho dalšího a tvořit 3D informační model. Tento model pak slouží architektům, projektantům, stavebním firmám jako prvotní podklad pro jejich práci v BIM projektování.
Historie BIM modelování
Principy správy informací o stavbě jsou známy od roku 1974 a v posledním desetiletí se posunuly z teoretické roviny do běžné praxe. Děje se tak především díky potenciálu práce s takzvaným Informačním modelem stavby (IMS), které přináší úspory, snižování rizik, použití efektivních technologií a systémů řízení založených na analýze dat. Zkratka BIM se používá obecněji teprve od roku 2002. V roce 2002 představil Autodesk, jeden z předních výrobců CAD softwarů, název "Building Information Modeling" a začal prosazovat koncept digitálního modelování výstavby.
BIM je metoda, nikoli počítačový program
Abyste mohli začít pracovat metodou BIM, nestačí koupit jen nějaký vhodný software. BIM znamená zásadní změnu způsobu práce s informacemi. Digitalizovat je potřeba nejen projektovou a další dokumentaci, ale i všechny postupy, pravidla, procesy a - co bude možná pro řadu lidí nejobtížnější - také veškerou komunikaci související se stavbou. V systému Building Information Modeling lze zachytit a zahrnout širokou škálu informací týkajících se budov a infrastruktury:
Čtěte také: Přečtěte si o historii 3e - Projektování Ekologických Staveb
- 3D Geometrie: Tato část zahrnuje detailní 3D model budovy nebo stavby a veškeré geometrické informace o budově, včetně tvaru, rozměrů a umístění místností či prvků.
- Architektonické detaily: Informace o vnitřním a vnějším designu budovy, včetně dispozice místností, fasády, okenních a dveřních otvorů a dalších architektonických prvků.
- Negrafické a doplňující informace: Jednotlivých prvků, tzv. parametry, mohou obsahovat konstrukční, materiálové a užitné vlastnosti, pozice v harmonogramu výstavby, harmonogram kontrol a výměn, investiční a provozní náklady a další.
Bez sdílení není BIM
Řízení výstavbového projektu metodou BIM se neobejde bez vytvoření informačního modelu stavby (IMS), jehož součástí je také digitální model stavby (DIMS). Ten je uložen ve společném datovém prostředí (CDE), stejně jako další informace související se stavbou tak, aby k němu mohli přistupovat všichni zainteresovaní. Ti všichni totiž musí mít možnost sdílet informace, a zároveň mít jistotu, že v každém okamžiku mají k dispozici jejich aktuální verzi.
Aby bylo možné informace efektivně sdílet, potřebujeme k tomu, aby všechny stavební profese mluvily stejným jazykem - to zajistí využívání společného klasifikačního systému (ten zajistí, že všichni budou stejné věci označovat stejně) a datový standard (díky němu budou data ukládána strukturovaně tak, aby je digitální nástroje jednotlivých profesí byly schopny přečíst).
Pro účinné využití metody BIM při projektování je nutné si mezi zúčastněnými správně definovat, v jakém standardu BIM vznikne projekt. Zpravidla je potřeba definovat podrobnost grafického modelu, stanovit si zásady tvorby modelu a také definovat, jaké negrafické informace je potřeba vkládat do modelu. Dohoda, která definuje standard projektu BIM, se nazývá zpravidla BIM Execution Plan (BEP).
Výhody BIM
Mnoho firem i jednotlivců stále vnímá metodu Building Information Modeling (BIM) jako složitou a drahou technologii, která přináší více komplikací než výhod. Tento pohled je však zastaralý. BIM nabízí praktické řešení nejen pro samotnou stavbu, ale také pro celý životní cyklus budovy.
Klíčovým přínosem je detailní digitální model, který pomáhá při plánování, návrhu, výstavbě i následné údržbě. Práce s BIM modely přináší mnoho výhod v oblasti návrhu, plánování a výstavby, protože umožňuje detailní digitální reprezentaci fyzických a funkčních vlastností budovy. Díky BIM mohou architekti, inženýři, dodavatelé i vlastníci zlepšit spolupráci mezi týmy, optimalizovat vizualizaci a zjednodušit pracovní postupy, což vede k vyšší efektivitě a úsporám nákladů.
Čtěte také: Projektování staveb s využitím geodezie
Přestože prvotní implementace vyžaduje určitou investici, dlouhodobé benefity převyšují počáteční náklady. Níže jsou shrnuty hlavní výhody BIM:
1. Zvýšená efektivita a úspora nákladů
- Snížení chyb a kolizí: Jednou z největších výhod BIM je jeho schopnost poskytovat detailní vizuální reprezentaci projektu. Nejdůležitější proces při použití informačního modelování je koordinace mezi jednotlivými profesemi. Jedině tak jsou případné kolize odhaleny již v době návrhu, a ne až během samotné realizace. To samo o sobě představuje podstatný přínos oproti běžnému způsobu práce, kdy je taková koordinace velmi komplikovaná.
- Automatizace procesů: BIM modely zvyšují efektivitu tím, že automatizují mnoho aspektů návrhu a výstavby. Umožňují přesné výpočty množství materiálů, spolehlivé plánování harmonogramu a přesné odhady nákladů, čímž se snižuje potřebný čas a úsilí při těchto úkolech.
- Rychlejší dodávky: Neefektivita tradičních 2D návrhových procesů (jako jsou ruční změny návrhu, výpočty a kontroly nebo dohledávání chybějících informací) je při použití metodiky BIM odstraněna. Pokročilý software pro BIM 3D modelování nabízí možnosti automatizace, například automatické generování výkazu výměr z 3D modelu, který se snadno aktualizuje podle změn návrhu. To výrazně zvyšuje efektivitu a dodávku projektu, což je další podstatný přínos BIM.
2. Lepší spolupráce a koordinace
- Sdílená platforma: BIM podporuje spolupracující prostředí, ve kterém mohou všichni zúčastnění v reálném čase přistupovat ke stejnému modelu a pracovat na něm. Tato sdílená platforma eliminuje informační bariéry a zajišťuje, že architekti, inženýři, dodavatelé i vlastníci jsou vždy na stejné vlně.
- Kompatibilní software: Používání softwaru BIM s rozhraními pro výměnu informací, jako jsou Industry Foundation Classes (IFC), umožňuje různým programům sdílet informace s optimálním zachováním dat.
- Předcházení chybám: Díky přesnému digitálnímu modelu lze lépe koordinovat projekt, předcházet chybám a optimalizovat návrh ještě před zahájením stavby.
3. Zlepšená vizualizace a plánování
- Detailní vizualizace: Naše BIM modely fasádních řešení vám umožňují vidět finální vzhled budovy ještě před zahájením výstavby nebo podrobně analyzovat klíčové prvky projektu v jeho průběhu. To umožňuje lepší plánování a přijímání rozhodnutí ve správný čas, protože můžete snadno identifikovat potenciální problémy a včas provést nezbytné úpravy.
- Simulace a analýzy: Na modelu lze rovněž provádět celou řadu simulací a analýz, např. statické případně dynamické chování objektu, vliv objektu na životní prostředí, energetická náročnost, certifikace staveb (BREEAM, LEED, SBToolCZ), velikost uhlíkové stopy, a to nejen při výstavbě, ale hlavně s ohledem na celý životní cyklus a další.
4. Udržitelnost a správa budov
- Udržitelné stavební postupy: BIM podporuje udržitelné stavební postupy tím, že umožňuje detailní analýzy energetické účinnosti a environmentálního dopadu budovy. Naše fasádní řešení jsou navržena s ohledem na udržitelnost a při integraci do BIM modelů přispívají k ekologičtějším a energeticky efektivnějším budovám.
- Efektivní správa a údržba: BIM modely jsou neocenitelným nástrojem pro správu a údržbu budov v průběhu jejich životního cyklu. Poskytují komplexní databázi informací o stavebních prvcích, což usnadňuje efektivní správu a údržbu objektů. Digitalizovaná dokumentace usnadňuje správu budovy, rychlejší řešení oprav a efektivní plánování údržby.
- Provoz a údržba: Po dokončení stavby slouží BIM model jako základní zdroj informací pro údržbu a opravy budov či staveb. Digitalizovat a převést do BIM modelu lze i stávající budovy, což přináší přesnou evidenci technických prvků, plánování údržby a jednodušší správu nemovitosti.
Fáze životního cyklu stavby s využitím BIM
Projektování, výstavba a správa. Tři zásadní etapy životního cyklu každé stavby. Tyto fáze však v každodenní praxi fungovaly a mnohdy stále ještě fungují příliš izolované jedna od druhé. To představuje ve výsledku ztrátu informací a neefektivitu během všech fází existence stavby. Metoda BIM si v tomto ohledu klade ambiciózní cíle.
Informační model stavby (IMS) si lze představit jako strukturovanou databázi informací, která může zahrnovat kompletní data od prvotního návrhu, přes výstavbu, správu budovy a případné změny dokončených staveb (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.
Čas se často označuje za tzv. čtvrtý rozměr modelu - 4D. Do procesu BIM v ideálním případě vstupují všechny zainteresované strany. V projekční fázi to jsou investor, architekt, projektant, oboroví specialisté (statik, rozpočtář, akustik, tepelný technik, energetik atd.), v dalších fázích se připojí zhotovitel, uživatel budovy, správce budovy atd. Je zřejmé, že pokud mají všechny tyto skupiny osob účinně spolupracovat na jednom projektu, je nutné dodržovat určitá pravidla spolupráce. Velmi důležité je sdílení informací.
Tabulka níže demonstruje, jak BIM ovlivňuje jednotlivé fáze:
| Fáze životního cyklu | Využití BIM | Přínosy |
|---|---|---|
| Plánování a návrh | Architekti a inženýři vytvářejí digitální model budovy, areálu či jiné stavby, který zahrnuje veškeré potřebné informace o designu, konstrukci a materiálech. | Díky přesnému digitálnímu modelu lze lépe koordinovat projekt, předcházet chybám a optimalizovat návrh ještě před zahájením stavby. |
| Výstavba | Stavební firmy mohou využít BIM pro vizualizaci a plánování prací, což vede ke zlepšení efektivity a snížení nákladů. Případy, kdy nelze stavbu provést podle projektu jsou zaznamenávány, komentovány a vzniká projekt skutečného provedení stavby. | BIM pomáhá řídit dodávky materiálu, harmonogramy prací i spolupráci mezi jednotlivými profesemi. |
| Provoz a údržba | Po dokončení stavby slouží BIM model jako základní zdroj informací pro údržbu a opravy budov či staveb. O budovu je potřeba se starat, péče o ní je tak nejzásadnější etapou fáze životního cyklu stavby. | Digitalizovaná dokumentace usnadňuje správu budovy, rychlejší řešení oprav a efektivní plánování údržby. |
Kdo stojí za rozvojem BIM
O podporu celého procesu definice a zavádění BIM se velmi zasloužilo sdružení buildingSMART International. Tato organizace spolupracuje s International Standards Organization (ISO), pro kterou zpracovává podklady a návrhy jednotlivých norem ISO pro metodiku BIM. Ve většině států regionální organizace spolupracují s vládami nebo profesními sdruženími na zpracování národních BIM manuálů, pořádají setkání a konference. S organizací buildingSMART souvisí i pojem openBIM. Hlavním cílem je snaha o sjednocení postupů a tím opět přispění ke zjednodušení komunikace. OpenBIM je univerzální přístup ke spolupráci při návrhu, realizaci a provozu budov založený na otevřených standardech a pracovních postupech.
BIM už není jen volbou pro technologické nadšence nebo velké korporace. Stává se běžným standardem, který pomáhá optimalizovat stavební procesy a snižovat náklady. Metoda BIM je jednou z nejslibnějších cest k digitální budoucnosti stavebnictví. Digitalizace přinese vyšší efektivitu práce i flexibilitu, a také větší transparentnost a snížení ceny.
tags: #co #je #bim #projektování #staveb #a