3D BIM model obsahující veškeré detaily (LOD500). Model s takovouto hloubkou detailů tvoří tzv. digitální dvojče reálné konstrukce. Samozřejmostí je možnost generování NC výrobních dat pro výrobu.
V článku je popsána metoda DfMA, která je kombinací dvou metod - Design for Manufacture a Design for Assembly. Jde tedy o návrh konstrukce zaměřený především na snadnou a rychlou výrobu i montáž. Výstavba konstrukcí mimo staveniště, nebo chcete-li prefabrikace, vyžaduje výrobní a montážní dokumentaci mnohem dříve než tradiční konstrukce. Projektování metodou BIM může tomuto procesu velice pomoci, protože model již obsahuje konstrukční detaily potřebné ve všech stupních projektu.
Potřeba urychlení výstavby se poprvé objevila po 2. světové válce. Nyní se tento trend začíná pomalu vracet, ovšem oproti minulosti lze využít mnohých výhod, které nabízí dostupné moderní technologie.
Nespornou výhodou modulové výstavby je její rychlost. V současnosti je tato přednost vidět především při výstavbě nemocničních zařízení, která slouží k boji s celosvětovou pandemií viru COVID 19. Příkladem může být výstavba nemocnice Leishenshan v čínském městě Wu-chan s kapacitou 1 600 lůžek, která byla postavena během pouhých osmi dní. Následující řádky osvětlí, jak může BIM model urychlit a zpřesnit celý proces realizace.
TYPY MODULÁRNÍ VÝSTAVBY A JEJICH VÝHODY
Obecně rozlišujeme dva druhy modulární výstavby: panelovou a objemovou. Panelové moduly jsou zpravidla realizovány ve formě rámů z ohýbaných ocelových profilů nebo dřevěných prvků, které jsou sestaveny na dílně a následně spojeny do prostorových celků až na staveništi. Objemové moduly jsou tvořeny ze stejného materiálu, ale oproti panelům jsou sestaveny předtím, než jsou odvezeny na staveniště. Oba typy modulů jsou zpravidla již z výroby opatřeny rozvody elektřiny, odpady, vodovodním rozvodem, okny, dveřmi a povrchovou úpravou. Objemové moduly mohou být navíc opatřeny kuchyní, kováním nebo dokonce zabudovaným nábytkem ještě předtím, než jsou odvezeny na staveniště.
Oba tyto modulární systémy mají své specifické výhody, ale jednu věc mají společnou. Celý proces (návrh, výroba, montáž) může být značně urychlen pokud použijeme pro návrh inteligentní software jako je například Tekla Structures. Takovéto nástroje umožňují vytvářet přesný konstrukční model obsahující veškeré potřebné detaily. BIM model nabitý informacemi zjednodušuje projekční proces, umožňuje minimalizovat nebo dokonce zabránit výskytu chyb a pomáhá koordinaci všech procesů na projektu.
Část odborníků může namítat, že tvorba 3D modelu pro modulární konstrukce má svá úskalí. Například tolerance rozměrů bývají velice přísné. Nutností je neustálá kontrola kolizí svarů a tolerancí jednotlivých profilů. Tekla Structures však disponuje nástroji, které dokážou odhalit kolize mezi materiálem, šroubovými spoji a také kolize se svary. Není proto nutné kontrolovat kolize vizuálně, což představuje další možnost výskytu chyb, a navíc je tento proces časově náročný. Otvory pro okna a dveře vyžadují speciální přípravu konstrukce ve formě paždíků, ztužujících sloupků a podobně. To vše má vliv na celkovou podobu modulu. V neposlední řadě jsou modulové systémy založeny na opakovatelnosti. Tento princip se pojí s časovou náročností zpracování projektové dokumentace – zejména pokud je dokumentace zpracovávána ve 2D formě. Díky automatizované tvorbě výkresové dokumentace a také výkazů nabízí Tekla urychlení procesu a snížení chybovosti.
POUŽITÍ MODERNÍCH BIM PROJEKČNÍCH NÁSTROJŮ
Modulární výstavba má zcela jistě i svá úskalí, ale aplikací inovativního BIM programu v procesu projektu, výroby i montáže je možné tyto problémy minimalizovat nebo dokonce úplně eliminovat. Tekla Structures byla navržena právě za tímto účelem. Zjednodušuje a automatizuje procesy napříč všemi etapami projektu.
Pro usnadnění práce disponuje software Tekla sérií komponentů, které slouží pro efektivní vytváření konstrukce panelů za pomoci ocelových ohýbaných profilů nebo dřevěných prvků. Tyto komponenty umožňují vytvářet přímé i obloukové panely nebo panely s proměnnou výškou. Při návrhu komponent oken nebo dveří software automaticky vygeneruje všechny prvky kolem takto vzniklých otvorů – včetně všech navazujících přípojů. Další sada pak umožňuje vytvářet opláštění nově vzniklého rámu. Všechny tyto komponenty jsou dostupné v on-line knihovně Tekla Warehouse.
Model obsahující konstrukci včetně všech detailů a výkresů je možné uchovat pro pozdější použití a případnou potřebu tvorby dalších totožných nebo podobných panelů. Drobnou úpravou geometrie mohou vzniknout zcela nové panely, pro které Tekla dokáže vytvořit, respektive „naklonovat“ nové výkresy na základě již hotových podkladů. Díky automatizovanému generování výrobních výkresů a výkazů materiálů jsou změny výrobní dokumentace otázkou několika okamžiků. Tento proces šetří čas a energii, které by jinak byly vynaloženy na zpracování nové nebo upravené dokumentace – především dokumentace tvořené 2D formou.
Tekla Structures umožňuje zpracovávat multi-materiálové modely všech typů konstrukcí.
Moduly proto mohou obsahovat veškeré prvky, které jsou potřeba – od základní nosné konstrukce rámů přes opláštění, izolaci, rozvody všech instalací a mnoho dalších. Není proto potřeba (při zhotovení takto komplexních konstrukcí) přecházet do jiných programů, což opět šetří čas. Mnohem důležitější je ovšem kontinuální práce na modelu a z toho vyplývající konzistence celého modelu a všech jeho částí.
BIM JE PŘEDEVŠÍM O SPOLUPRÁCI A SDÍLENÍ INFORMACÍ
Kvalitní BIM model umožňuje efektivní spolupráci všech zúčastněných stran na projektu, výrobě i montáži. To má za výsledek kvalitní práci, pochopení požadovaného výstupu všemi stranami, kteří na projektu pracují, a v neposlední řadě také dokončení v požadovaném termínu. Vývojářský tým Tekla Structures rozumí potřebám zpracování modulových konstrukcí a neustále zlepšuje své nástroje pro ještě lepší výsledky. Tekla Structures umožňuje vytvářet konstrukční model, obsahující detaily s maximální přesností LOD 500 (Level of Details), a vytvořit tzv. digitální dvojče konstrukce.
Další nástroje jsou vhodné pro plánování výroby, logistiky a montáže ještě předtím, než je vyrobena jakákoli část budoucí konstrukce. S efektivní spoluprací na projektu souvisí napojení projekčního softwaru na CDE platformu. CDE (Common Data Environment) umožňuje všem uživatelům přístup k relevantním a především aktuálním informacím o projektu. Přístup k informacím je ovlivněn oprávněním, které mají jednotliví uživatelé přiděleny a díky kterému se dostanou pouze k datům relevantním pro jejich práci.
Kvalitní CDE platformy umožňují zaznamenávat veškerou historii všech dat, které se v projektu objeví, umožňují také komunikaci jednotlivých uživatelů spojenou s daty, vytváření revizí a nabízí mnoho dalších funkcí. Mezi ně patří možnost vkládání uživatelských atributů objektům modelu, vytváření výkazů a výpisů na základě 3D modelu a mnoho dalších funkcí. Trimble Connect se řadí mezi kvalitní CDE nástroje a proto disponuje všemi těmito funkcemi. Tekla Structures a Trimble Connect jsou velice úzce propojeny a umožňují využívat veškeré výhody projekční i zmíněné CDE platformy.
Ing. David Neužil
Construsoft s. r. o.
