BIM v praxi

Tato stránka je pouze pro čtení. Můžete si pouze prohlédnout zdrojový kód, ale ne ho měnit. Zeptejte se správce, pokud si myslíte, že něco není v pořádku.
====== 3D projektovanie ======

Do stavebného projektovania  preniká skratka BIM (informačný model budovy) je to nový spôsob práce  v projektovaní stavieb. Informačný model budovy má svoj základ v 3D  projektovaní - modelovaní. Bez neho BIM neexistuje. 3D projektovanie-modelovanie je možné pomocou rôznych  programov sú dokonalejšie menej dokonalé  komplexné, alebo len úzko profesné. Dochádza k postupnej zmene pri projektovaní. Osobne mi to pripomína 90-te roky minulého storočia. Vtedy som poznal len PP (pentelka+pantograf) projektantov a ovládali svoju profesiu dobre. Architekt - šmírak  - tuška  -  kreslička  - pero -  cyklostyl - profesista- šmírak....  bol vtedy štandardný tým- schéma práce. Nedokonalosti a chyby boli  ešte častejšie ako teraz. Práve vtedy  vznikali normy, ktoré do dnešných dní určujú ako a čo sa má zobrazovať. Veta :"Podľa normy" sa stala svätým grálom komunity projektantov.

V 80-tych rokoch nastupuje Autocad. V bývalej ČSSR som sa stretol v 1987 s verziou 2.0 a následne R7. Reakcie na tento program boli veľmi podobné  tým dnešným na 3D programy. Projektanti "PP" boli výrazne rýchlejší a ekonomicky  efektívnejší ale  aj tak o svoje miesto v  projektantskej komunite prišli. Nahradili ich projektanti v Autocade "DWG projektanti" z kresličiek sú dôchodkyne a o nové nie je záujem, pauzovací papier je umelecký artikel. Autocad je v prenesenom zmysle len pantograf aplikovaný do kurzoru myši, systém vrstiev je len obdoba starého "presvecovanie výkresov" preto sa aj všetky normy typy čiar a celá formálna stránka projektovania   preniesla na monitory počítačov. Je tu ďalšia generácia  projektantov, ktorý majú naučený a zažitý spôsob myslenia, videnia a grafického vyjadrovania. 3D program na prenos do 2D majú v hlave. V rámci nášho geografického priestoru sú najdominantnejšie  tieto  3D projekčné programy:

- Allplan Nemetschek
- ArchiCad  Graphisoft
- REVIT Autodesk

V ponuke sú rôzne BIM programy ako npr. DDS CAD, ale tieto neumožňujú on-line zdieľanie tkzv. hlavného/centrálneho súboru stavby vytvoreného architektom lokálne, alebo vzdialené. Sú to
rozšírené a upravené pôvodné 2D programy v súčasnosti použiteľné s výmenným formátom IFC.
Ale na začatie s 3D projektovaním dobré, nakoľko rešpektujú a obsahujú všetky značky a symboly používané v 2D projektovaní takže prechod z 2D na 3D je prijateľnejší.Malá časť architektov a stavených ing. začala 3D programy umožňujúcich on-line zdielanie používať v praxi, nie je to dokonalé často používajú kombinácia 3D/2D, ale začali. V profesiách je to ale úplne na začiatku aké sú najčastejšie uvádzané dôvody DWG profesných projektantov proti 3D programov:

- nezobrazujú  2D výkresy, rezy a pohľady  podľa  platných noriem
- grafický výstup je  nutné prenášať do iných 2D programov a dopracovať
- nedisponujú dostatočnými 3D databázami domácich stavebných a profesných produktov
- nedisponuje databázami národných profesných schematických značiek, označení, popiskov
- nie sú v nich zapracované národne normy a lokálne  zaužívané projektové štandardy
- podľa 3D "obrázkov" sa nedá realizovať  stavebná a profesná výroba
- realizácia výrobnej dokumentácie je náročná a je ju nutné dorábať v 2D programoch
- sú  náročné na zvládnutie a ovládanie vyžadujú komplikované nastavovanie
- jazyková lokalizácia nepoužíva  zaužívanú odbornú terminológiu
- v porovnaní s 2D programami sú niekoľkonásobne drahšie a bez okamžitej pridanej  hodnoty
- vyžadujú systémové a databázové vedomosti pri ovládaní počítačov a sietí
- majú vysoké nároky na hardware a predražujú nákupy techniky a technológie
- sú len pre veľké projekčné spoločnosti, ktoré si môžu dovoliť IT technikov
- pre malé kancelárie a samostatných projektantov sú neekonomické
- nie sú objednávky na 3D projekty

Nebudem rozpisovať  obdobné dôvody, ktorými podobne argumentovala predchádzajúca
generácia "PP projektantov". Fakty sú jednoznačné, pentelkou a pantografom sa dnes
neprojektuje.

Prečo 3D, 4D,5D...? (3D-projekt, 4D-projekt + rozpočet, 5D-projeket + rozpočet+časová os  realizácie stavby)

Je to normálny vývoj a progres v tejto oblasti projektovania. Môžeme si vymyslieť ešte veľa iných dôvodov okrem uvedených v predchádzajúcom texte , ale v budúcnosti neobstoja. 3D projektovanie aj keď zatiaľ nie je tak rozšírené a populárne prináša do stavebnej výroby novú kvalitu a perspetívu. Aké sú hlavné problémy, ktoré je potrebné zvládnuť pri prechode na 3D projektovanie-modelovanie.

==== 1. Zmena technického myslenia a projektanskej predstavivosti ====


Táto zmena je veľmi náročná. Už od študentských rokov si každý budúci technik osvojuje súčasné spôsoby zobrazovania-premietania do 2D. Pri 3D projektovaní je to najväčšia prekážka.Tam sa priamo kreslia 3D objekty s ktorých sa stavia budúca stavba. S určitou nadsádzkou túto činnosť môžeme nazvať , staviteľstvo vo virtuálnom 3D priestore. Tento spôsob práca nejako nesúvisí s 2D. Myslieť v 3D objektoch je dosť podobné mysleniu remeselných profesií. Každý predmet v rukách remeselník je objekt, ako sa tento premieta do 2D roviny je nepodstatné. Je nevyhnutné úplne odísť z obmedzujúceho sveta 2D zobrazovania. Ak chcem projektovať v 3D musím myslieť v 3D a nie sa stále zamýšľať a predstavovať si ako to bude vyzerať v 2D a podľa normy. Pripomeniem dialóg z filmu MATRIX kde hlavný protagonista jednoznačne konštatuje: "Musíš oslobodiť svoju myseľ" . Rovnaká náročná adaptácia čaká každého kto sa rozhodne projektovať v 3D

====  2. Akceptovanie súčasných nedokonalých zobrazovacích zariadení a ich obmedzení. ====


 Keď už konečne myslíme v 3D máme zatiaľ pred sebou monitor 2D, ktorý vyvoláva ilúziu 3D. Je to  akoby 3D oko do virtuálnej stavby. Problémy tohto 3D oka veľmi sťažujú projektantskú prácu. Stále je potrebné myslieť na ktorom som poschodí (aktívnej rovine), čo je zobrazené  čo dočasne skryté, čo je už za a čo pred zobrazovacou rovinou. Sú to dlhé hodiny si osvojenia praktického pohybu vo virtuálnom priestore. Pomáha štvor-oknové zobrazenie (nárys, pôdorys, bokorys, 3D) ale aj na to si treba zvyknúť. Pohyb kurzora nie je ako v 2D, že je presne na daných súradniciach v 3D je dôležité na akej rovine je 3D objekt umiestnený. V začiatkoch projektant často nechápe prečo sa čokoľvek nezobrazuje, alebo prečo sa to zobrazuje úplne inak ako zamýšľal. Virtuálny 3D priestor nemá obmedzenia fyzického sveta presun z 20. poschodia   do  prízemia je okamžitý rovnako aj v ďalších X,Y smeroch. V začiatkoch sa často stáve že  chcem umiestniť   3D objekt, ale neumyselne som sa posunul mimo celý stavbu a na nesprávnu rovinu -  podlažie. Osobne očakávam v budúcnosti priestorové 3D zobrazovacie zariadenia. Úvodná predstava je povedzme 0,5 m3 kocka v ktorej je trvalé zobrazenie 3D a pozerať sa dá zo všetkých strán obdoba  súčasných hologramov . Takáto techologická novinka by úplne odstránila popisované obmedzenia a nedokonalosti. Určite sa dočkáme. Súčasné 3D okuliare nie sú riešením tohoto problému. Projektovanie so zobrazovacím zariadením na hlave je dlhodobo nemožné.

Odmenou za zvládnutie 3D projektovania je odstránenie všetkých kolízií, prienikov nedokonalostí, medzier....atd. Možnosť rýchlo vytvoriť akýkoľvek 3D pohľad, jeho 3D rozklad, 3D detail normatívny formalizmus súčasného kreslenia úplne stráca zmysel. Vedľa pracovného 2D pohľadu, ktorý má úplne rovnaký zmysel ako reálny pohľad na akýkoľvek objekt môžem umiestniť viacero 3D doplňujúcich pohľadov, ktoré dokonale informujú ako daný objekt vyzerá. Potom tak v súčasnosti dôležitá čiarkovaná, či bodkočiarkovaná čiara (podľa normy) je úplne nevýznamná a v podstate nepotrebná, jednoducho ani za skutočnú stenu nie je vidieť. BIM štandardy má už väčšina krajín včetne ČR. Je len otázka času kedy budú tieto pravidlá oficiálne schválené a povýšené na normu. EU zašla ďalej, a požaduje aby každá verejná zakázka od roku 2016 bola projektovaná v 3D.

==== 3. Pochopenie 3D databázového systému a využívanie  jeho vlastností. ====


Ak vyprojektujeme  stavbu v 3D jej matematický obraz je uložený v súbore ako  trojrozmerná indexovaná matica. Táto súborová databáza je základom stavebného informačného modelu BIM. Nepozná jediné správne riešenie, pozná len nesprávne riešenia (zle matematicky formulované otázky)  a prakticky neobmedzené množstvo možných riešení - výstupov.  Ak projektant pochopí možnosti  princíp a vzťahy v tejto databáze umožní mu to veľké množstvo výstupov, tabuliek, podkladov, prepojenia na rôzne ďalšie systémy a oblasti ktorých sa stavebná výroba dotýka npr.

- stavebné materiály
- cenové ponuky
- celkové náklady
- výberové konania  na základe podkladov z 3D projektu
- ekonomika prevádzky budovy
- údržba a životný cyklus systémov v budove
- ekonomika vykurovania/chladenia
- zónovanie budovy podľa dostupnosti
- požiarna ochrana

Výstupy a možnosti s tejto databázy sú veľmi zaujímavé a atraktívne aj  pre prevádzkovateľa, užívateľa stavby. Tak 3D nepotrebuje len investor, ale aj užívateľ. Môžeme ekonomicky dielo- 3D projekt opätovne zhodnotiť.  Veľkým príkladom sú nám bývalí  bankári, ekonómovia účtovníci, pokladníčky, ktorý veľmi rýchlo opustili  papierové  kartotéky a účtovné knihy a  dnes využívajú obrovské databázy a servrové zdieľanie  vlastnej práce.

==== 4. Možnosti sieťovej spolupráce ====

Túto možnosť ponúkajú aj súčasné 2D programy, textové a tabuľkové programy...atd. Problém je, že pri 2D programy nie sú plne parametrické,  rôznymi typmi čiar zobrazujú neviditeľné hrany, rezy...atd. Ak je vyvolaná zmena na rozmer, posun steny, podlažia, TZB zariadenia...atd. 2D program ju vie  posunúť, ale nevie  zmeniť čiarkovanú čiaru  na plnú tenkú, lebo objekt už npr. vidno. Bez tohto rozlišovania 2D zobrazovanie zlyháva.

Centrálny súbor  výkresu je možné zdieľať  v rámci jednej profesie alebo medzi všetkými potrebnými
profesiami. V 3D modeli je možnosť posunu celých poschodí, rozvodov zariaďovacích predmetov.
Tato zmena sa okamžite prejavuje na všetkých dokumentoch t.j. aj výkresoch. Architekt má okamžitú
spätnú väzbu ako profesia zasahuje do jeho diela. Medziodborová spolupráca je veľká možnosť pre profesistov, výkresy plné symbolov a značiek sa zmenia na reálne zobrazenia všetkých rozvodov. Prepojenosť na výrobnú dokumentáciu sa už  v programoch objavuje a je len otázkou času, že podklady z 3D modelu budú podkladom pre výrobné CNC stroje. Komunikácia samozrejme  sieťová. To že zatiaľ nejestuje žiadna realizačná firma je len preto, lebo nejestvujú 3D projekty v dostatočnom množste. Nie je požiadavka.

==== 5.  Prezentácia celého diela vo virtuálnom priestore. ====
3D projekt umožňuje virtuálnu prechádzku,  po celom budúcom objekte a jeho predstavenie  budúcemu zákazníkovi ale aj realizátorovi. Je možné predísť mnohým sklamaniam konfliktom, prerábkam a ďalším nepríjemnostiam, ktoré sú dôverne známe každému projektantovi.  Rovnako môžeme s veľmi malou chybou vypočítať aj konečnú cenu diela, prípadne zistiť, že na návrh nevieme zabezpečiť primeranú realizačnú firmu s potrebnými skúsenosťami, zároveň je možnosť aj realizačným firmám predstaviť  čo sa od nich požaduje. Prípadne  investor zistí že rozpočet ma na „Trabant“ ale jeho požiadavky prenesené do 3D modelu reprezentujú „BMW“  Pomocou 3D projektu vieme  realizovať v predstihu výberové konania  už počas získavania administratívnych povolení. Harmonogram stavby určenie kritických častí, potrebné množstvo pracovníkov v potrebných profesií.


Z uvedeného vyplýva že poukazovanie projektantskej komunity na nevýhody a nedostatky súčasného 3D projektovania je len skrývanie sa za neochotu


Zmeniť svoje myslenie a prístup k projektovanie
Neochota prejsť náročným obdobím štúdia 3D projektovania na úkor osobného a rodinného    času
Strach z ekonomických dopadov a zotrvačnosť pokračovať v zaužívaných spôsoboch

==== 6. Realizačné firmy ====

Súčasné 2D projektovanie nemá dobrú povesť u realizačných firiem, často sa vyjadrujú na adresu projektantov ironicky. Schematické výkresy, plné značiek, symbolov a chýb sú dostatočným dôvod
k tomuto prístupu. Pre firmy realizujúce TZB je často projektová dokumentácia  len na predbežné zorientovanie sa a vypracovanie cenovej ponuky. Inštalujú projektované zariadenia, ale  podľa vlastných postupov a predstáv. Papier ako materiál na ktorom je zobrazená projektová dokumentácia, nie je materiál úplne vhodný na dennodenné používanie pre majstrov stavebnej a profesnej výroby. Aj keď sa v tejto forme používa od čias staviteľov katedrál v stredoveku. Predpokladám, že aj tu zasiahne súčasná technológia a dostatočne mechanicky odolný tablet s 3D modelom a príslušnými 2D pohľadmi nahradí súčasnú papierovú dokumentáciu a bude sa používať priamo na stavbe s on-line prístupom na internet. Pracovné mobily a vysielačky sú súčasnou realitou stavieb.  Riešenie prípadných zmien vyvolaných investorom,  zmenu  materiálu bude možné riešiť v reálnom čase s projektantom a bez toho, aby musel byť fyzicky prítomný na stavbe. Realizačné firmy v USA a západnej EU už takéto riešenia v praxi používajú.

==== 7. Záver ====

Predpokladám, že všetci z komunity profesných projektantov, ktorí  sa neprispôsobia a neprejdú na 3D projektovanie budú postupne vytlačení z trhu práce. 2D projekčné programy ktoré v súčasnosti ovládajú nebudú schopné prečítať ponúkané súborové formáty 3D projektov. Architekti rovnako, ako v 90-tych rokoch postupne prejdu vďaka tlaku  investorov na 3D projekty a budú sa snažiť naplniť ich požiadavky . Investorov láka vždy  znižovanie nákladov, skracovanie  termínov a zvyšovanie účelnosti a kvality, to všetko 3D projektovanie  ponúka.   Pokusy o 3D tlač budov  prebiehajú, netvrdím že to bude o rok o dva, ale podkladom na takúto stavbu môže byť len 3D projekt. Ak na tieto projekty nebude dostatok schopných projektantov investori si ich objednajú v zahraničí. 3D projektovanie je už súčasnosť, ale hlavne blízka budúcnosť. To že je dnes v ňom veľa nedokonalosti a problémov je objektívna skutočnosť. To ale neznamená že čakaním na dokonalý 3D projekčný program  je to správne a pre každého projektanta perspektívne rozhodnutie. Pre aký konkrétny 3D projekčný program sa rozhodnúť je otázka potrieb, vlastností, požiadaviek konkrétneho projektanta. Výmenný IFC formát sa stále zdokonaľuje.

K často spomínanej ekonomike nákupu príslušného programu výrobcovia výrazne zmenili v tomto roku prístup a je možné si vybratý program prenajať na nevyhnutne nutnú dobu, ceny sú aspoň podľa mňa prijateľne od 60-300 €/mesiac. Rovnako aj na zvládnutie programov sú ponúkané až 3 ročné  študentské licencie, kde výrobca software detailne nezisťuje či ktokoľvek je alebo už nie je študent. Možností legálneho používania za účelom štúdia je viac. Zvládnuť 3D projekčný program nie je práca na mesiac-dva často to pri iných povinnostiach trvá aj rok.