Integrované projektování a výměna dat

• Foto

V poslední době se v odborných kruzích čím dál více skloňuje zkratka BIM (z angl. Building Information Modeling – Informační model budovy). Jedná se o proces vytváření a správy dat o budově během celého jejího životního cyklu – od architektonické studie, přes projekční práce, řízení stavby, její realizaci, následnou správu a užívání až po demolici stavby na konci její životnosti. V průběhu projekčních prací se vytváří společná databáze informací o budově. Jednotliví členové projekčního týmu z ní potřebná data získávají a zároveň do ní ukládají vlastní informace vztahující se k jejich pravomocem. Celý tento proces na úrovni projektu vede k optimalizaci a lepší koordinaci projektu. Veškerá data potom může investor použít ke kontrole financování během výstavby a informace následně najdou využití při správě nemovitosti.

V architektonické kanceláři FADW se pokoušíme systém Informačního modelu budovy intenzivně využívat. Zásadní problém v jeho aplikaci se ukazuje v malém rozšíření znalostí nástrojů pro zpracování BIM projektu mezi jednotlivými projektanty. Na této bázi se nám zatím daří spolupracovat pouze s inženýrskou kanceláří se zaměřením na statiku konstrukcí. Další překážkou, která vyvstala poté, co se nám podařilo přesvědčit statickou kancelář ke spolupráci, byla datová komunikace mezi námi. Při zpracování našich projektů, ať už se jedná o architektonické studie nebo dokumentace pro územní řízení či stavební povolení, používáme software založený na principu BIM. Díky tomuto nástroji neprodukujeme pouze 2D dokumentaci nebo 3D model, ale vytváříme komplexní databázi informací o stavbě. Na uložená data je posléze možné dle potřeby jednotlivých účastníků stavby nahlížet z různých poloh (2D dokumentace, vizualizace, tabulky, výkazy…). Databáze však často končí v naší kanceláři a dále se předávají pouze „primitivní informace“ jako 2D výkresy v digitální nebo papírové podobě, které dalším členům projekčního týmu nedokážou předat veškeré námi vytvořené informace, které projekt obsahuje. Mimo 2D dokumentace je možné předat i 3D model popisující prostorové vztahy, který ale trpí stejným neduhem. Z tohoto důvodu jsme se začali zabývat moderními možnostmi přenosu dat mezi jednotlivými BIM nástroji.

Řešení problému výměny datového modelu nám přinesl datový formát souboru *.IFC (z angl. The Industry Foundation Classes). Jedná se o otevřený souborový formát umožňující přenos dat na principech Informačního modelu budovy. Na jeho základě je možné lépe komunikovat mezi jednotlivými účastníky stavebního procesu a jejich BIM nástroji. Každý software popisuje konstrukční model odlišně dle požadavků příslušné profese. Například stavební inženýr pracuje s objemy, kterým dává vlastnosti stavebních konstrukcí. Naproti tomu statik pracuje se zjednodušeným modelem pomocí prutů a ploch. IFC formát jim dává možnost výměny dat mezi sebou, avšak aby toto spojení fungovalo, je nutné nastavit přesná pravidla komunikace mezi jednotlivými účastníky projekčního týmu.

Ateliéru FADW se podařilo moderní typ přenosu dat aplikovat na komunikaci s projektanty – statiky. Hned první projekt zpracovaný na principu BIM, potvrdil, že je to správná cesta. Pilotním projektem byla administrativní budova do pražské Libně. Objekt měl vzniknout na relativně malém pozemku nedaleko železnice. Parcela byla protkána stávajícími inženýrskými sítěmi a bylo na ní nutno vytvořit parkovací stání pro celý objekt. Byl vytvořen koncept budovy s volným parterem, který tyto vnější vlivy zohledňoval. Na pilířích byla umístěna mohutná příhradová konstrukce na výšku jednoho podlaží, která nesla šestipodlažní kvádr kancelářských ploch. Celý objekt byl ztužen železobetonovým komunikačním jádrem. Toto atypické řešení si vyžádalo zapojit projektanty – statiky „interaktivně“ již do prvních fází zpracování architektonické studie a díky IFC to bylo možné. Ateliérem zpracovaný model byl předán k posouzení, díky čemuž jsme měli od začátku jistotu, že koncept projektu se ubírá také ze statického hlediska správnou cestou. Kdybychom pracovali „tradičně“ a předali statikům pouze 2D výkresy, bylo by zpracování výpočtového modelu i vzhledem ke složité geometrii konstrukce náročné a v této fázi projektu, kdy docházelo i k jeho častým úpravám, by bylo prakticky nereálné. Díky BIMu mělo naše řešení od projektantů statiky velice rychlou odezvu a díky datovému modelu jsme mohli celou konstrukci optimalizovat již v počátcích návrhu. Na tomto pilotním projektu jsme vyzkoušeli možnosti moderní komunikace mezi profesemi a zároveň jsme začali s nastavováním pravidel pro tuto výměnu dat. Na dalších společných zakázkách jsme tento systém zdokonalovali.

Společné zkušenosti nám ukázaly cestu, jakou by bylo dobré v rámci projekčního týmu postupovat. Odhalily ale také hranice, kam až je možné v současnosti touto metodou jít. Vytvoření univerzálního modelu, který budou používat všichni účastníci životního cyklu budovy, je dnes prozatím nereálné. Jednotlivé BIM nástroje jsou si dosti vzdálené i s ohledem na požadavky jednotlivých profesí. Stavební inženýři například pracují s přesností na milimetry a jejich nástroje jim to umožňují, ale pro výpočtové modely je to málo. Představa, že architekt pošle statikovi model a ten jedním kliknutím myši provede výpočet bez jakékoli postprodukce, je v současné době rovněž lichá. Výměna modelů navzájem a automatická kontrola změn, které do projektu zanesou jednotliví účastníci – takzvaný ping‑pong dat, není prozatím také příliš funkční. Navzdory tomu je formát IFC neustále vyvíjen a tím v budoucnu jistě přinese zdokonalení stávajících vlastností a rovněž nové možnosti komunikace. I přes tyto nedostatky je zcela jistě Informační model budovy výrazným krokem kupředu v projekční  činnosti, obdobně jako byl před lety přechod od rýsovacího prkna ke CAD systémům.

Integrated Design and Data Exchange
BIM process is very complex and relates to all areas associated with construction. This article is dedicated to BIM from the perspective of design practice and focuses on (for example, cooperation of architect – structural designer) communication between different professions within the design team.

Autor

• Ing. arch. Johanis Viktor