BIM softwarů splňující požadavky pro mostní konstrukce není mnoho
Ondřej Janota
projektant mostů a inženýrských staveb AFRY CZ s.r.o.
Vaše společnost AFRY je moderní projektová, inženýrská a konzultační firma. Jak dlouho již pracujete pro AFRY a v jakém oddělení?
V rámci koncernu firem ÅF jsem začal působit již během závěru studia na ČVUT v Praze, tedy před 5 lety. Do oddělení mostních a tunelových staveb jsem přišel před 3 lety. Na začátku letošního roku došlo k fúzi našich společností ÅF a PÖYRY. Vznikla nová mezinárodní společnost AFRY. Spolu s ní i česká firma AFRY CZ.
Řeší Vaše oddělení Mosty a Tunely Koncepci BIM 2022, která spočívá ve využívání digitálních technologií při přípravě, realizaci a provozování staveb realizovaných jako veřejné zakázky?
Touto koncepcí se pochopitelně zabýváme již několik let. Původně zde byla snaha řešit koncept přechodu na BIM především na celofiremní úrovni, tedy společně pro všechna odvětví dopravní divize. Postupně jsme ale zjistili, že požadavky jednotlivých profesí a jejich možné softwarové portfolio je natolik odlišné, že je potřebné řešit softwarové vybavení už na úrovni jednotlivých profesí a oddělení. Samozřejmě za současné koordinace napříč společností. Tak můžeme obstát v koncepci BIM pro celý životní cyklus projektu. V posledních dvou letech jsme se tak na vybraných úkolech seznámili s několika softwary, které v koncepci BIM 2022 operují a momentálně jsme před definitivním rozhodnutím o výběru těch nejvhodnějších pro naši firmu a pro naše projektové portfolio. Je zřejmé, že návrh mostních objektů je specifičtější, než je tomu například u pozemních staveb a ke každému projektu je třeba přistupovat individuálně.
Cítíte se připraveni na tuto změnu?
S veškerým respektem si troufám říci, že zásadní postupy a odlišnosti od těch tradičních známe. Na druhou stranu je potřeba vnímat, že dopravních projektů řešených v BIM v ČR je stále velmi málo. Dřívější pilotní projekty, se kterými jsem se mohl setkat, byly buď zhotoveny na úrovni jednotlivých firem nebo se nejednalo přímo o BIM. Je tedy složité BIM správně definovat. Do celého procesu přípravy, realizace a provozování staveb vstupuje mnoho subjektů, každý má nepochybně jiné nároky a jiné požadavky na podobu BIM v dopravních stavbách. Klíčové pro celý obor bude, aby se co nejvíce subjektů do pilotních projektů aktivně zapojilo.
Jakými úskalími při přípravě na tuto změnu procházíte?
Pro nás jde zejména o vytvoření modelu stavby/konstrukce v prostředí, které umožní následné vytvoření finálního BIM modelu a přístup ostatních subjektů do tohoto modelu. Liniové stavby obecně nejsou složité na koordinaci jednotlivých profesí, ale spíše z hlediska jejich geometrie. U dopravních staveb je například výrazná práce s terénem, podložím nebo hraje důležitou roli postup výstavby. Podklady pro projekt nejsou vždy dostatečné a vhodné pro použití v BIM modelu. Největší úskalí u mostních konstrukcí je vytvořit správně celou konstrukci, aby se co nejvíce podobala realitě a zároveň byla pro daný software snesitelná. Tento problém je již řešitelný. Pohybujeme se ale v českém prostředí a nepředpokládám, že by vytvoření finálního BIM modelu bylo postačující pro odevzdání projektu a například získání stavebního povolení. Minimálně tak v začátcích přechodu na BIM bude potřebné vytvoření klasických výkresů. Ve vytváření výkresů spočívá druhý problém. Málokterý software umožňuje vytvoření výkresů z jednotlivých modelů dle zažitých zvyků a představ.
Za poslední roky jsme vyzkoušeli více softwarů abychom znali jejich výhody i slabé stránky. Prakticky žádný nesplňoval všechny naše představy. Z těch, které nám prošly rukama se momentálně soustředíme na ty, které nám nejvíce vyhovovaly a hledáme kombinaci, která bude pro naší práci efektivní.
Museli jste projít kolečkem při výběru softwaru, ve kterém budete projekty mostů zpracovávat?
Ano v rámci přípravy na BIM 2022 jsme testovali více potencionálních softwarů.
Myslíte, že česká mentalita projektantů a architektů přechod na BIM projektování zvládne bez problémů?
Myslím, že to bude podobné jako v případě přechodu předešlé generace projektantů od rýsovacích prken k 2D softwarům. Nakonec to zvládneme všichni. Je zároveň potřebné, aby BIM implementovali vedle projektantů a zhotovitelů i ostatní účastníci stavebního procesu včetně úřadů. Až pak bude možné plně využít všechny výhody tohoto systému.
Jak náročné je testovat více řešení a vybrat to správné BIM řešení, které bude pro Vás jako uživatele i pro samotnou firmu přínosné?
Musím říct, že bylo velmi zajímavé objevovat a zkoušet různé aplikace i postupy. Mě i mé kolegy baví hledat možnosti jak naši práci zefektivnit a zlepšit. Samotný výběr samozřejmě složitý je, protože rozhodnutí ovlivní naši práci v příštích letech. Je tedy potřeba jednotlivé řešení plnohodnotně poznat, vyhodnotit po stránce uživatelského komfortu, kvality výstupů, variability použití a jejich jednoduchosti. Nový software není jen nezanedbatelná finanční investice spočívající v jeho nákupu, ale je nutné provést i časovou investici v podobě vyčlenění lidí a času na naučení se software ovládat. Tuto investici vám v rámci projektu nikdo nevrátí.
Když jsme u toho, kolik řešení jste vyzkoušeli, kolik času Vám to zabralo a jaký byl výsledek?
Vyzkoušeli jsme několik softwarů. V každém softwaru jsme vymodelovali jednu až dvě mostní konstrukce, tudíž každému programu jsme se věnovali okolo tří až šesti měsíců. Následně proběhlo vyhodnocení pozitiv i negativ programu a jestli nám software vyhovuje či se budeme věnovat softwaru jinému. Také jsme chtěli vyzkoušet určité množství softwarů, abychom měli o jejich fungování přehled.
Je v Česku k dispozici mnoho programů, ve kterých dokážete projektovat kontrukční 3D modely mostů?
Zde je nutné rozlišovat mezi softwarem pro 3D modelování konstrukcí a softwarem pro BIM či vytvářením výkresů. Programů pro modelování 3D konstrukcí je zde dostatečné množství. Softwarů pro BIM u dopravních staveb splňující požadavky pro mostní konstrukce není mnoho. Jedná se například o Tekla Structures. Další problematika je propojení jednotlivých platforem, a to i v případě již několik let zaběhlých platforem.
Jaké jsou podle Vás výhody výše zmíněného programu?
Teklu jsme si vybrali jako software pro převedení 3D modelu na BIM model a vyztužování. Program je oproti ostatním zkoušeným softwarům výrazně komplexnější. Výhody především vidím v schopnosti pracovat se složitými nepolygonálními tvary a křivkami. Vyztužování jednotlivých prvků je velmi komplexní, což je v mostním stavitelství potřebné. Dále je zde dobrá práce s kontrolou kolizí jednotlivých prvků výztuže a generováním výkazu materiálu. V případě jednoho objektu by pak jednotlivé betonové dílce měly být velice snadno editovatelné a replikovatelné. To je pro nás pochopitelně přínosné a celý proces by se měl zjednodušit.
V čem vidíte výhody práce s BIM modelem?
Z hlediska projekční a inženýrské firmy vidím výhodu práce s BIM modelem zejména v přesnosti a kvalitě jednotlivých výstupů. Ať už jde o kontrolu kolizí či definice a vytyčování složitých a proměnných tvarů. Je možné dříve odhalit problémy/kolize, které v prostém 2D softwaru nemusejí být hned patrné (ať už se to týká samotného tvaru konstrukce nebo jejího vyztužení). Další podstatnou výhodou je výpočet objemů jednotlivých položek konstrukce, a to zejména v případě práce s terénem s vazbou do dalších částí projektu, jako je na příklad rozpočet.
Jaké výhody vidíte u mostních konstrukcí, které jsou zpracovávané ve 3D oproti těm ve 2D? Jsou i nějaké nevýhody?
Primární výhodou modelování ve 3D je eliminování problémů, které nemusejí být v ranných fázích projektu ve 2D hned viditelné. To může ohrozit celou koncepci projektu, včetně navazujících objektů, což je především v pozdější fázi velice nepříjemné. V pozdějších fázích se pak jedná o zkvalitnění výstupů v podání například vytyčení konstrukce, přesnější definici výkopových prací. Tato výhoda v sobě pochopitelně skrývá ekonomickou „nevýhodu“, že je třeba se nad problémem zamýšlet komplexněji už ve fázi definování dispozic mostního objektu, tedy v ranné fázi projektu, která často na takové postupy ekonomicky připravena není. Naše zkušenost ale jasně potvrzuje, že se tato nadstandardní časová investice v ranné fázi jednoznačně vrátí v dalších fázích v podobě menšího množství změn a zásadních korekcí, tedy významně může urychlit projektovou přípravu i projednání staveb.