BIM není profese, měl by ho umět každý projektant

Jak vypadá BIM v praxi projektantů a zadavatelů veřejných zakázek.

Veřejní zadavatelé kladou na projektový informační model stavby (PIM) konkrétní požadavky, které musí splňovat projektanti, tedy autorizované osoby registrované u České komory autorizovaných inženýrů a techniků (ČKAIT). Zkušenosti z praxe v České republice i ze zahraničí potvrzují, že klíčem k úspěchu je důsledná aplikace principů openBIM.

Sdílení 3D modelů (DiMS) v otevřených formátech (*.IFC, *.LandXML) ve společném datovém prostředí (CDE) umožňuje efektivní koordinaci mezi různými týmy a významně snižuje riziko nedorozumění a chyb v projektu. Kromě toho musejí být hlavní inženýr projektu (HIP) a projektový manažer schopni efektivně komunikovat prostřednictvím CDE. Z pohledu nás, projektantů a členů ČKAIT, představuje BIM jen další důležitou dovednost, nikoli samostatnou profesi. Klíčovým faktorem úspěchu je dobrý projektant.

Zkušenosti z BIM projektů v dopravní infrastruktuře z pohledu dodavatele projektové dokumentace

Přestože BIM má potenciál pomoci všem účastníkům projektu, v České republice je často vnímán jako byrokratická zátěž a mrhání financemi. Zatímco stavby založené na 3D modelu v otevřeném formátu *.IFC (DiMS) jsou v zahraničí realitou, v ČR jsou stále fantazií. O digitálním stavebním řízení založeném na modelech v otevřeném formátu *.IFC neexistují žádné relevantní zmínky a považujeme za úspěch poslání dokumentace ke stavebnímu řízení v *.PDF. Zadavatelé mohou požadovat pouze otevřené formáty, jako jsou *.IFC, *.LandXML a *.PDF, požadavky na konkrétní nativní formáty a konkrétní software produkty jsou nepřípustně diskriminační v rámci veřejných zakázek. Jako problematickou vidíme i nedostupnost hodnotících zpráv z pilotních projektů BIM pro širokou odbornou veřejnost.

Současné zobrazení dílčích DiMS  v IFC v CDE Trimble Connect ilustruje princip federovaného modelu.

Kvalita díla se odvíjí od kvality zadání

Kvalita výsledného díla úzce souvisí s kvalitou zadání. Pokud zadavatel neví, proč něco požaduje nebo jak to využije, nemá to vyžadovat. Tento princip je v souladu s normou ČSN EN ISO 19650-1 (3.3.16) LOIN (ÚIP) – Level Of Information Need – Úroveň informačních potřeb. Tento přístup je důležitý jak v mikro měřítku (rozsah atributů modelu či informačního kontejneru DiMS), tak v makro měřítku, kde například pasportizace objektu může proběhnout i bez použití BIM.

Každý požadavek musí mít jasné zdůvodnění a definovaný účel využití, což zajišťuje, že jak zadavatel, tak dodavatel budou s požadavky souznít. Úroveň informačních potřeb (ÚIP) a účely užití musí veřejný zadavatel stanovovat podle svých konkrétních potřeb, nikoli státními nařízeními. Stát by měl definovat ÚIP a účely užití pouze pro své potřeby, především pro potřeby stavebního povolení a územního rozhodnutí.

Zadavatel má vytvořit soubory ve formátu *.IDS podle standardu buildingSMART International IDS (Information Delivery Specification) pro jednoznačné zadání a validaci IFC dat. Výhoda validace dat na základě otevřeného standardu buildingSMART International je v její transparentnosti a nezávislé ověřitelnosti pro všechny účastníky projektu.

Datový standard stavby vzniká specifikací úrovně informačních potřeb konkrétního veřejného zadavatele z Datového slovníku stavby pomocí IDS – Information Delivery Specification.

Součástí datového standardu, který zadavatel předá, musí být klasifikace využívající typový aspekt klasifikačního systému. Požadavky na informace v DiMS nebudou zahrnovat jednotlivé cenové soustavy ani další klasifikace.

Úkoly a doporučení pro implementaci BIM v ČR

Stát se rozhodl aktivně zapojit do implementace BIM, což je bezesporu pozitivní krok. Nicméně proces zavádění se bohužel prodlužuje a mnoho věcí zůstává nejasných a nedokončených.

Hlavním doporučením je, aby zadavatel soutěžil své společné datové prostředí (CDE) jako samostatnou zakázku a nespojoval jej s dodávkou projektové dokumentace do jedné BIM zakázky.
Dále není zřejmé, proč zadavatel požaduje metadata a odkazy z modelu na dokumentaci, když CDE poskytuje dodavatel a metadata a provázání jsou nepřenositelná.

Pokud zadavatel požaduje klasifikaci CCI, nyní známou jako RDS (Reference Designation System), musí ji sám dodat, včetně identifikace a referenčního označování. Současná implementace CCI nebo RDS je neúčinná, protože stejné informace (např. stěna je stěna) jsou již obsaženy v IFC.

Názvy vlastností (atributů) v modelu DiMS ve formátu *.IFC musí být dle ISO 16739 uvedeny v angličtině, zatímco hodnoty vlastností (atributů) jsou v češtině.

Názvy vlastností v angličtině plní úlohu jednoznačných identifikátorů. Jejich překlad ničí mezinárodní kompatibilitu výstupů projektantů.

Informační kontejner je fyzický soubor, například *.IFC, *.PDF nebo *.ZIP, a jednotlivé informační kontejnery tvořící IMS jsou samostatně předatelné a nejsou vzájemně propojené.

Všechny objekty dílčích modelů DiMS ve formátu *.IFC budou umístěny v souřadném systému EPSG:5514, tj. záporném S-JTSK, a ve výškovém systému Bpv, oba systémy definované v nařízení vlády 159/2023 Sb.

Proč je BIM v ČR neefektivní

Nadměrné požadavky na úroveň informačních potřeb (ÚIP) často neodpovídají fázi projektu, což může vést ke komplikacím. Nadměrné požadavky jsou často vztaženy k nesprávnému informačnímu modelu stavby, přičemž CDE slouží pro PIM a CAFM pro AIM. V mnoha případech je efektivnější spravovat informace v databázi nad modelem DiMS, namísto jejich fyzického zapisování přímo do DiMS, což je typické pro AIM.

Je třeba vyvrátit mýtus o celé stavbě v jednom DiMS souboru ve formátu *.IFC. Volba softwarových nástrojů, postupů tvorby projektu a dělení na jednotlivé dílčí modely DiMS ve formátu *.IFC je v kompetenci dodavatele. Digitální model stavby se skládá z jednotlivých dílčích DiMS a současným zobrazením těchto dílčích DiMS v CDE vzniká sdružený model (DiMS), takzvaný princip federovaného modelu.

Na mezinárodní úrovni se standardně rozlišuje profesní model, dílčí model (SO/PS) a koordinační model. Pouze dílčí model je soubor v otevřeném formátu *.IFC. Profesní a koordinační modely představují „databázový“ pohled na současné zobrazení souborů dílčích modelů v CDE, což je princip sdruženého (federovaného) modelu. Například německé Ministerstvo pro digitální záležitosti a dopravu používá tuto metodu.

Slepá víra v metodiky a normy ISO 19650 často vede k duplicitním, zbytečně obsáhlým a matoucím přístupům, které jsou částečně technicky nerealizovatelné a často zastaralé. Norma by neměla být považována za návod.

Jeden Datový standard staveb pro vše je zavádějící, jelikož stát se zaměřil na taxativní výčet elementů, vlastností atd., ale opomíjí jednotnou strukturu dat využívající standardy buildingSMART International, jako jsou IDS, UCM, bSDD a samozřejmě IFC.

Zbytečné duplikování rolí je další výzvou. BIM by měl být považován za osvojitelnou dovednost pro zadavatele i dodavatele, nikoli za samostatnou profesi. Klíčem je být dobrým zadavatelem a dobrým projektantem. Ideálně má odpovědný projektant být i tvůrcem svého DiMS. Celkový BIM koordinátor dodavatele má mít autorizaci ČKAIT dle hlavní profese na projektu, kterou určují stavební náklady. V budoucnu má být hlavní inženýr projektu (HIP) zároveň BIM koordinátorem celého projektu.

BIM modelář bez vzdělání v oboru je překonaný postup, který je zdrojem chyb a komplikuje projekt.

Odpovědnosti a rizika jednotlivých účastníků BIM projektu

V rámci BIM projektů jsou odpovědnosti a rizika rozděleny mezi jednotlivé účastníky, což zásadně ovlivňuje průběh a úspěch celého projektu. Zadavatel (investor) nese primárně finanční odpovědnost. I když tato odpovědnost může být značná, není zdaleka jedinou. Dodavatel (projektant) má kromě finanční odpovědnosti často také trestněprávní odpovědnost, což klade vysoké nároky na jeho práci a dodržování platné legislativy. Interní a externí konzultanti obvykle nenesou žádnou odpovědnost, což může vést k nerovnoměrnému rozložení rizik a odpovědností mezi účastníky projektu.

Nerovnoměrné rozložení odpovědností má negativní dopad na celý projekt, jelikož neodpovědné osoby nesmí nutit autorizované osoby k činnostem, které zjevně porušují platnou legislativu. Princip z pozice síly „já platím, ty posloucháš“ je v tomto kontextu nepřípustný.

Klíčem k úspěchu je efektivní komunikace. Dvoustranná komunikace mezi zadavatelem a dodavatelem je vždy efektivnější než třístranná komunikace, která může vést ke zkreslení informací a zbytečným nedorozuměním.

Dělení informačního modelu stavby (IMS) na Projektový informační model stavby (PIM) a Informační model aktiva (AIM) má význam nejen z hlediska struktury projektu, ale i v souvislosti s rozsahem odpovědnosti autorizovaných osob ČKAIT. Autorizované osoby ČKAIT nesou odpovědnost za PIM, což zahrnuje detailní projektovou dokumentaci a koordinaci. Facility nebo asset manager je odpovědný za AIM, jenž zahrnuje dlouhodobou správu a údržbu aktiva. Rozpočtář je zodpovědný za informační kontejner rozpočtu. Stavební realizační firma pak nese odpovědnost za informační kontejnery BIM 4D a BIM 5D, které se zaměřují na časové plánování a nákladové řízení.

Obloukové nadjezdy na stavbě D3 Třebonín – Kaplice nádraží v CDE Trimble Connect.

PŘÍKLADY K NÁSLEDOVÁNÍ

Stavba založená na modelu nebo také bezvýkresová stavba

Projekt (stavba) bez výkresů je proces, který je vytvořen pouze na základě souborů IFC. Znamená to, že existují pouze informace z 3D modelu, které jsou dostatečné a připravené k použití na staveništi. Samozřejmě existuje potřeba obecných 2D výkresů jako přehledu nebo obecných informací, které klienti vyžadují, ale ty jsou přiřazeny pouze konkrétním objektům v modelu. Pokud existují rozdíly mezi 2D a 3D, platí hodnota pocházející vždy pouze z modelu.

Pokud je stavba založená na modelu, nikoli výkresech, pak modely v CDE v otevřeném formátu *.IFC se používají nejen pro stavbu, vytyčení, soubory pro ohýbací stroje či jako zdroj informací pro všechny pracovníky na stavbě, ale i pro všechny inspekční prohlídky veřejného zadavatele. Například v AFRY CZ a AQUA PROCON jsou projektanti na bezvýkresovou stavbu připraveni. Důkazem je realizace obloukových nadjezdů na stavbě D3 Třebonín – Kaplice nádraží.

Vnímáme, že bezvýkresová stavba je správná cesta k efektivitě a mezinárodní spolupráci. Proč degradovat modely do 2D výkresů? Jeden obrázek řekne víc než 1 000 slov a jeden model víc než 1 000 obrázků.

Pořádek dělá přátele aneb bez úklidu o BIM nepřemýšlejte

Co se s prvními BIM projekty ukázalo zcela zřetelně, je nutnost dodržování základních pracovních návyků. Není to samozřejmě nový nebo převratný objev, vždycky bylo efektivní dodržovat pravidla a postupy, ale při snaze o automatizaci je to zcela nezbytné. Existuje mnoho nástrojů, které mohou práci usnadnit a opakované činnosti udělat za nás, potřebují ale stále stejné vstupy. Pokud každá profese, nebo dokonce každý projektant má odlišné dílčí výsledky v různých formátech a není schopen dodat výstup v otevřeném formátu *.IFC, mrháme čas i energii nás všech.

Stejně tak myšlenka „jednoho zdroje pravdy“ by neměla být nová a překvapivá. Je přece jasné, že nutně potřebujeme vědět, odkud brát platná data. Od toho jsou zde CDE. V tomto směru může pomoci automatické verzování souborů, kdy při správném prolinkování automaticky všichni pracují s tím, s čím mají. Nicméně v kruhu se vracíme k nutnosti správného pojmenování souboru na začátku. Pokud tomu tak nebude, vyvolá to nutnost požádat všechny projektanty na projektu o změnu cesty k souboru, nebo alternativně budou všichni pracovat se souborem „Prvnipokusnejaktosnaddopadne008.*“

Nesmí se tolerovat zjednodušení BIM na 3D model. BIM zahrnuje všechny procesy – od předávání podkladů přes komunikaci nad modelem a předávání pokynů až ke kontrole a odevzdání. Můžeme mít skvěle nastavené vnitřní procesy, ale je nutné nachystat i komunikaci s okolím. To znamená mít požadované podklady včetně formátů a způsobu předání a výstupy nepřizpůsobovat konkrétní zakázce, ale držet se standardního výstupu „přeložit, mapovat“ dle požadavků konkrétního zadavatele.

Také je nutné vyhodnotit, co stojí za to automatizovat a co je efektivnější udělat bez velkého rozmýšlení. Narážíme rovněž na mnohá softwarová omezení a slepé uličky, ale jen díky nim dokážeme postupy optimalizovat a posouvat kupředu.

Obloukové nadjezdy na stavbě D3 Třebonín – Kaplice nádraží.

Budoucí výzvy BIM

Budoucnost BIM přináší řadu klíčových výzev, které je třeba řešit, aby byl tento přístup plně integrovaný a efektivní. Jednou z hlavních výzev je priorita informací v IFC modelech nad 2D dokumentací a nativními formáty. K dosažení tohoto cíle bude nutné upravit zákony a vyhlášky upravující územní a stavební řízení, aby bylo možné nahradit tradiční výkresy 3D modely ve formátu *.IFC. V případě rozdílu mezi 2D výkresy a IFC modely by měla být vždy považována správná hodnota za tu, která pochází z IFC modelu.

Další výzvou je zavedení digitálního stavebního řízení založeného na modelech v otevřených formátech *.IFC a *.LandXML. Tento krok vyžaduje důslednou aplikaci postupů openBIM, protože pouze openBIM umožňuje otevřenou a transparentní spolupráci mezi zadavatelem, projektantem a realizátorem na jakémkoli projektu, aniž by bylo nutné používat stejný software.

Je také nezbytné zavést poznatky z praxe do výuky a naopak, což by bylo ku prospěchu všech zúčastněných stran. Tento přístup nabízí značný prostor pro zlepšení. Rovněž je důležité jasně vymezit rozsah BIM výkonů pro jednotlivé stupně projektové dokumentace a činnosti zabezpečované autorizovanými osobami.

Zvýšení zastoupení aktivních projektantů při tvorbě metodik a státem požadovaných standardů je další klíčovou výzvou. Současné zastoupení autorizovaných osob ČKAIT v těchto procesech je téměř nulové, což je v přímém nepoměru k požadavkům kladeným na projektanty v rámci BIM. Větší zapojení těchto odborníků by mohlo přinést významné zlepšení a efektivnější implementaci BIM standardů a metodik.

Tyto kroky a změny jsou nezbytné pro plné využití potenciálu BIM a dosažení efektivní a transparentní spolupráce mezi všemi účastníky stavebních projektů.

Budoucnost projektování

V následujících letech se dá očekávat vývoj až převratný. Výsledky sice budou vypadat podobně, ale chytré firmy za nimi budou mít schováno mnohem méně nudného „tahání čar“ a mnohem víc „IT“ vychytávek, a díky tomu spokojenější projektanty. I my jsme připraveni nadále inovovat a automatizovat.

Ozvěte se nám na naše LinkedIn profily, kde najdete i řadu dalších praktických informací a videí.