Požární bezpečnost v BIM aneb když požární bezpečnost dostane digitální strukturu

V rámci životního cyklu budovy při využití metody BIM vstupuje do hry celá řada různých aktérů, kteří hrají různé role napříč jednotlivými milníky fází projektu. Tento článek se zaměřuje na oblast požární bezpečnosti staveb s praktickými postřehy z projektové praxe. Proces je popsán zjednodušeně, s důrazem na vzájemné vazby mezi aktéry a účely užití dat. Důraz bude kladen na význam koordinace, strukturovaného datového prostředí a především na digitalizaci a automatizaci agendy požární bezpečnosti.

ZADAVATEL: PRVNÍ ČLÁNEK DIGITÁLNÍHO ŘETĚZCE

Efektivní využití metody BIM začíná u zadavatele projektu. Ten by měl mít jasno, jaké přínosy očekává, jaké informace bude v průběhu životního cyklu budovy potřebovat a jak s nimi následně pracovat. Svoje očekávání definuje v rámci svých požadavků na úroveň informačních potřeb (ÚIP), které by měly reflektovat principy a pravidla z normy ČSN EN ISO 19650. Zadavatel by měl ve svých požadavcích zohlednit, jaké informace z pohledu budoucího provozu a správy budovy využije facility manager a jak s nimi bude pracovat. Klíčová je v tomto ohledu specifikace požadavků na požární bezpečnost, tedy určení, jaké informace z oblasti požární bezpečnosti bude v průběhu návrhu, výstavby i provozu požadovat.

Pokud je zadání kvalitně a jednoznačně formulované, umožňuje to všem dalším aktérům přistoupit ke své části práce systematicky, bez nutnosti pozdějších úprav a nejasností. Málo specifikované zadání může z důvodu nejistoty pracnosti způsobit větší finanční rezervy v cenových nabídkách subdodavatelů. Zadavatel tak fakticky udává tón celému projektu – a jeho přístup ovlivní i to, zda bude výsledný model pouze „hezky vypadat“, nebo bude mít i funkční hodnotu. Zvláště v oblasti požární bezpečnosti je potřeba, aby byly požadavky přenášeny ve strukturované podobě, pokud možno v otevřeném datovém formátu, jako je například IFC (Industry Foundation Classes).

GENERÁLNÍ PROJEKTANT: ZPROSTŘEDKOVATEL MEZI VIZÍ A REALITOU

Generální projektant je odpovědný za technické uchopení požadavků zadavatele a jejich implementaci v rámci projektových týmů. V dokumentu BEP (BIM Execution Plan) definuje, jak budou informace sdíleny, koordinovány a předávány. Pro sdílení dat se využívá společného datového prostředí neboli CDE (Common Data Environment), kde se soustřeďují strojově čitelná data včetně formátu IFC.

Projektant má tak možnost efektivně koordinovat informace od jednotlivých profesí, eliminovat kolize a zajišťovat kvalitní podklady pro rozpočtáře, zhotovitele i správce budovy. Významně tím snižuje riziko opomenutí požadavků na požárně-dělicí konstrukce, požární uzávěry a požární ucpávky, které často bývají zanedbané při nekoordinovaném postupu. Součástí BEP by mělo být i jasné určení způsobu komunikace a validace požadavků PBŘ a PBZ v rámci projektové dokumentace a modelu.

OSTATNÍ PROFESE: ZAPOJENÍ DO DIGITÁLNÍHO DIALOGU

Architekt, statik, profesisté TZB a další členové projekčního týmu tvoří své vlastní digitální modely stavby (DiMS), které jsou pravidelně synchronizovány a sdíleny v CDE. Tato spolupráce je klíčová pro eliminaci chyb a efektivní koordinaci požadavků napříč profesemi. Každý je zodpovědný za informace o své profesi a pracuje přitom se svým vlastním modelem – ty jsou však na úrovni CDE propojeny a je umožněno sdružené zobrazení jednotlivých modelů různých disciplín dohromady s možností vkládání připomínek a komentářů. Pokud je potřeba evidence negrafických informací mimo geometrické prvky v dílčích DiMS, je možné data uchovávat na CDE v jiné strukturované digitální podobě.

V případě požární bezpečnosti je důležité, aby požadavky PBŘ byly pro ostatní profese přehledné a strojově čitelné. Zástupné prvky, popisné parametry a další nástroje zajišťují, že architekt ví, kam má umístit požární uzávěr, statik zná požadavky na požární odolnost stropní desky a TZB profese vědí, kde nesmí vést potrubí bez požární ucpávky, izolace potrubí či požární klapky. Z toho těží kvalita celé dokumentace.

PROFESE PBŘ A PBZ: STRUKTUROVANÁ INFORMACE V BIM NAMÍSTO SLOHOVÝCH CVIČENÍ

Profese požárněbezpečnostního řešení (PBŘ) a požárněbezpečnostních zařízení (PBZ) by neměly v BIM chybět. Právě naopak. Požární bezpečnost je založena na složitých legislativních požadavcích a má významný vliv na provozuschopnost budovy. Pokud projektant PBŘ není zapojen do BIM procesu, dochází ke ztrátám informací a následným komplikacím při kolaudaci nebo provozování stavby.

Optimálním přístupem je tvorba samostatných DiMS pro dílčí profese pasivní a aktivní požární bezpečnosti. DiMS PBŘ (např. rozdělení do požárních úseků, požárně dělicí konstrukce, požární uzávěry a požární ucpávky) a DiMS jednotlivých PBZ (např. systémy SHZ, EPS, ZOKT). Tyto modely obsahují nejen grafické znázornění, ale především strojově čitelná data, která lze převést do ostatních modelů a automaticky validovat. Díky tomu se zajišťuje transparentnost a jednoznačné čitelné zadání pro ostatní profese.

Požadavky vkládané do modelu mají formu strukturovaných informací, nikoli rozsáhlých textových zpráv. Díky tomu je možné provádět automatické kontroly při změnách projektu. Model PBŘ tak přestává být jen podkladem pro kolaudaci – stává se pomocníkem v projektovém řízení.

ROZPOČTÁŘ: Z DAT K CENĚ

Strukturovaná data z PBŘ a PBZ modelů umožňují rozpočtáři v průběhu projektu sledovat a aktualizovat náklady. Zná-li orientační počty požárních ucpávek, požárních uzávěrů, přenosných hasicích přístrojů či komponent systémů PBZ, může okamžitě provést přepočet rozpočtu a připravit se na variantní řešení. V případě větších objektů lze díky propojení výkazů rozpočtáře s modelem sledovat i dopad změn na náklady v reálném čase.

Digitální model tak pomáhá rozpočtáři nejen sledovat objem a rozsah požárních prvků, ale také včas identifikovat místa, kde může dojít ke zvýšení nákladů – například vlivem dodatečného požadavku na SHZ v prostoru, který nebyl původně zvažován. Integrace profese požární bezpečnosti do modelu tedy zvyšuje kvalitu plánování i přesnost rozpočtu.

ZHOTOVITEL: „BEZKOLIZNÍ“ STAVBA

Ve fázi realizace pomáhá BIM eliminovat kolize, zjednodušit přípravu stavby a zajistit věcné plnění. Datově podchycené modely umožňují tvorbu výkazů výměr, tvorbu kusovníků pro montáž a objednávku materiálu. Veškeré změny lze dokumentovat v as-built modelu, který se po realizaci předává správci objektu. Díky tomu se zpřesňuje evidence skutečného provedení a snižují se náklady na následné rekonstrukce nebo pasportizaci.

Pro zhotovitele je navíc klíčové, že má přístup ke kompletní a aktuální dokumentaci včetně požadavků PBŘ. To mu umožňuje přesněji sledovat problematická místa, minimalizovat změny při montáži PBZ a včas řešit případné neshody či dotazy na správné řešení. Snižuje se tím množství stavebních úprav, víceprací i administrativních zádrhelů během stavby.

SPRÁVCE: DIGITÁLNÍ DVOJČE BUDOVY JAKO KLÍČ KE KONTROLE

Model s obsahem PBŘ a PBZ dat slouží jako databáze pro facility management. Odpadá tak potřeba informace dohledávat v šanonech, jelikož jsou v digitální formě, což mnohonásobně usnadňuje vyhledávání. Správce objektu má možnost evidovat pravidelné revize, kontroly provozuschopnosti a plánovat rekonstrukce. Systémy jako SHZ nebo EPS podléhají přísným zákonným kontrolám – model s validními daty tak představuje zásadní nástroj pro zajištění provozuschopnosti a souladu s legislativou.

Díky využití strukturovaných dat v evidenčních systémech, které využívají principy technologie CAFM (Computer-aided facility management), může správce snadno vyhledat např. všechna čidla EPS v konkrétním podlaží nebo si nechat zobrazit seznam komponent systému s nejbližším datem plánované revize. Tento přístup nejen šetří čas, ale i výrazně snižuje chybovost a zvyšuje provozní bezpečnost objektu. Digitální dvojče budovy se tak stává každodenním pracovním nástrojem správce.

PYROBIM: PRAKTICKÝ NÁSTROJ PRO DIGITÁLNÍ POŽÁRNÍ BEZPEČNOST

Komplexní řešení pro požární bezpečnost v BIMu přináší aplikace pyroBIM. Tento produkt představuje ucelený systém nástrojů pro efektivní práci s požární bezpečností v digitálním prostředí na platformě Revit od společnosti Autodesk. Produkt umožňuje výstupy převádět do otevřených datových formátů, a tak jsou kompatibilní napříč různými platformami.

Obsahuje:

• šablonu pro založení PBŘ modelu s přednastavenými parametry,
• knihovnu BIM komponent požárních uzávěrů, ucpávek, hydrantů a dalších prvků,
• doplněk pro Revit, který umožňuje automatické výpočty a posouzení podle norem požárního kodexu řady ČSN 73 08XX,
• grafické nástroje pro vizualizaci požadavků v modelu,
• analytické nástroje pro zpracování výkazů a audit změn.

Pomocí pyroBIM lze provést následující klíčové činnosti:

Rozdělení objektu do požárních úseků

Pomocí nástroje je projektant schopný na základě připojených modelů ostatních profesí vytvořit rozdělení objektu do požárních úseků. Pro jednotlivé prostory, které zastupují místnosti, lze následně určit druh provozu a další vstupní parametry.

Výpočet požárního rizika a stupně požární bezpečnosti

Na základě definovaných provozů a dalších vstupních parametrů se automaticky určí hodnota požárního rizika a následně i stupeň požární bezpečnosti. Tento výpočet je proveden v souladu s českými normami a výstup přehledně zobrazen ve formě tabulek a grafických značek přímo v modelu.

Automatizované posouzení požárně dělicích konstrukcí a požárních uzávěrů

Doplněk automaticky posoudí požární odolnost všech konstrukcí a požárních uzávěrů, které oddělují jednotlivé úseky. Výsledkem je seznam prvků s požadavkem na jejich požární odolnost (např. EI 30, EI 60 apod.). Tyto informace lze přenést zpět do modelu stavaře.

Přenos informací mezi modely profesí

Požadavky vzniklé z výpočtů lze přenášet pomocí zástupných prvků nebo datových vazeb zpět do stavařského modelu. Tím se zajišťuje, že požadavky PBŘ jsou zohledněny přímo v návrhu a propíší se tak do tabulek, které jsou součástí dokumentace (jako je například tabulka specifikace dveří apod.).

Automatická detekce změn a jejich validace

Při každé nové aktualizaci modelu je možné spustit kontrolu změn. Nástroj upozorní na změny, které ovlivňují požární bezpečnost (např. přesun dveří, změna dispozic). Projektant tak ihned ví, co má znovu přepočítat nebo posoudit.

Výpočet požárně nebezpečného prostoru

Pomocí vestavěného algoritmu lze automaticky generovat grafické znázornění požárně nebezpečných prostorů od požárně otevřených ploch a stanovit tak bezpečné odstupové vzdálenosti pro zamezení šíření požáru nebo ohrožení evakuovaných osob.

Výpočet obsazení osobami a evakuace

Po definici základních dat se provede výpočet obsazení objektu osobami, délky únikových cest a celkové doby evakuace. Výsledky slouží jako podklad pro dimenzování únikových cest a posouzení kritických míst evakuace.

Automatické generování požadavků na požární ucpávky

Na základě průchodů instalací skrze požárně dělicí konstrukce dokáže nástroj automaticky určit, kde má být umístěna požární ucpávka a jakou má mít požární odolnost. Tyto informace lze exportovat do výkazu a použít pro kontrolu při realizaci nebo jako podklad pro kontroly a revize při správě objektu.

ZÁVĚR: MODEL, KTERÝ CHRÁNÍ

Požární bezpečnost je příliš důležitá na to, aby zůstala mimo BIM. Zapojení PBŘ a PBZ do BIM modelu přináší věcný obsah, předchází chybám a usnadňuje život všem aktérům: od projektanta po správce. Osvěta u zadavatelů, samostatný PBŘ model, algoritmizace požadavků a využití nástrojů jako pyroBIM představují cestu k bezpečnější a efektivnější budoucnosti stavebnictví.