Facebook

BIM – Standardy w praktyce

Z:A 72

KATEGORIA: Temat wydania

Umiejętne wprowadzenie informacji do środowiska projektowego pozwala na znaczne usprawnienie zarówno projektowania, jak i samej realizacji inwestycji. Niewłaściwe korzystanie z dość skomplikowanego oprogramowania BIM może wydłużyć ten proces i w efekcie dać niedoskonałą dokumentację. Dlatego tak ważna jest w tym zakresie standaryzacja.

BIM zagościł w Polsce na dobre i coraz więcej pracowni w mniejszym lub większym stopniu opiera swoją pracę na tej technologii. Na rynku budowlanym panuje jednak duży chaos związany z jej wykorzystaniem. Praktycznie każda firma projektowa, wykonawcza czy każdy inwestor tworzą własne standardy pracy w tym wymiarze, mając nierzadko rozbieżne, nie zawsze właściwe, wyobrażenie, jak powinny one wyglądać dla realizowanych przez te podmioty projektów. Zazwyczaj to firmy budowlane narzucają projektantom sposób parametryzacji, a inwestorzy często nie wiedzą, o co właściwie w BIM-ie chodzi, i co – gorsza – nie zdają sobie sprawy z tego, że to właśnie oni najwięcej na nim zyskują. Poza tym część pracowni wciąż używa tego narzędzia jedynie do tworzenia modeli potrzebnych do wykonania wizualizacji i nie wykorzystuje potencjału posiadanego oprogramowania. 

Standardy BIM na świecie

W krajach, gdzie metodyka BIM występuje na szerszą skalę i jest traktowana jako proces zarządzania informacją o budynku, a nie jedynie jako narzędzie do modelowania, można zaobserwować różne strategie wdrażania zasad normujących relacje między uczestnikami tego procesu i sam jego przebieg. Często występującą metodą jest opracowanie oficjalnego dokumentu – tzw. podręcznika/przewodnika BIM dla danej inwestycji. Oczywiście bardziej dojrzałym podejściem, jakie występuje np. w Wielkiej Brytanii, jest wprowadzenie odpowiedniej legislacji, czyli standaryzacji poprzez z góry narzucone normy i zapisy prawa. Można wymienić kilka krajów, które podjęły próbę wdrażania BIM-u na różnych poziomach zaawansowania, i ich działania. Są to:

  1. Finlandia
    Podręcznik CO-BIM (Common National Requirements for Building Information Modeling) – oficjalne opracowanie na szczeblu centralnym, będące zbiorem wytycznych i zaleceń odnoszących się do wykorzystania BIM-u na wszystkich etapach procesu projektowego i w późniejszym zarządzaniu budynkiem.
  2. USA
    The National BIM Standard (NBIMS) – zbiór dobrych praktyk, brak tu norm na szczeblu krajowym, działania oparte są na zasadzie tworzenia wytycznych BIM dla inwestycji.
  3. Norwegia
    Framework for building information modeling guidance – norma regulująca przebieg procesu inwestycyjnego oraz poradnik modelowania.
  4. Wielka Brytania
    Government Construction Strategy – dokument strategiczny dot. zamówień publicznych; RIBA (Royal Institut of British Architects) Work Stages. Powstała tu ponadto grupa EU BIM Task Group, mająca na celu ujednolicenie i koordynację działań związanych z wdrażaniem metodyki BIM prowadzonych przez kraje Unii Europejskiej. Doprowadziła ona do stworzenia podręcznika przeznaczonego dla reprezentantów sektora publicznego.

Czas najwyższy pójść śladami innych krajów i stworzyć własne standardy, aby projektanci, wykonawcy i inwestorzy mogli sprawnie współpracować.

Cardiff Ice Arena, proj. Scott Brownrigg, w ramach opracowywania standardów BIM w Wielkiej Brytanii obiekt przenalizowano pod kątem możliwości zastosowania BIM-u do planowania rozbiórki, wykorzystania materiałów pochodzących z utylizacji oraz zmniejszenia ilości odpadów generowanych podczas budowy, fot. Ben Salter.

Standardy BIM w Polsce

Z początkiem 2019 roku weszła w życie norma PN-EN ISO 19650, która w pewnym stopniu odpowiada na potrzeby standaryzacji. Ewoluowała ona niejako ze standardów brytyjskich BS 1192. Docelowo ma się składać z kilku części, mających odzwierciedlenie w etapach „życia” obiektu:

  1. część I – Koncepcje i zasady (EN ISO 19650-1:2018) – Organizacja i digitalizacja informacji o budynkach i budowlach, w tym modelowanie informacji o budynku (BIM) – Zarządzanie informacjami za pomocą modelowania informacji o budynku;
  2. część II – Realizacja projektu (EN ISO 19650-2:2018) – Organizacja i digitalizacja informacji o budynkach i budowlach, w tym modelowanie informacji o budynku (BIM) – Zarządzanie informacjami za pomocą modelowania informacji o budynku;
  3. część III – Operational phase of assets (Faza operacyjna aktywów);
  4. część IV – Information exchange (Wymiana informacji);
  5. część V – Security-minded approach to information management (Bezpieczne podejście do zarządzania informacjami).

Części I i II zostały już przyjęte przez PKN na początku 2019 roku, III, IV i V są w trakcie opracowywania przez International Organization for Standardization (ISO).

Norma EN ISO 19650 jest napisana w języku angielskim (nawet części przyjęte przez PKN!). Pomijając fakt, że dla części polskich architektów może stanowić poważną barierę, jest dosyć zawiła i trudna do zrozumienia nawet dla osób z bardzo dobrą znajomością tego języka. Obowiązujące w Polsce części rekomendują zasady przeprowadzania procesu inwestycyjnego w sektorze budownictwa oraz sposób zarządzania informacjami za pomocą narzędzi BIM przez cały cykl życia obiektu. Proces budowlany ma w świetle normy opierać się na płynnej wymianie informacji pomiędzy wszystkimi uczestnikami projektu, tj. m.in. zamawiającym, wykonawcą oraz projektantami. Standaryzacja procedur oraz dokumentów, takich jak: EIR (określający wymagania zamawiającego od wszystkich uczestników projektu), BEP (plan, który jest odpowiedzią na żądania zamawiającego zawarte w EIR) czy OIR (określający jaka informacja, kiedy, jak i dla kogo będzie wytworzona i dostarczona), sprawia, że zasady współpracy oraz role i zadania poszczególnych uczestników procesu projektowego są bardzo klarownie określone, także w czasie. Norma ISO 19650 nie daje jednak żadnych wytycznych, które można by odnieść do standaryzacji pracy projektantów przy wykorzystaniu oprogramowania wspierającego modelowanie informacji o budynku.

BIM Standard PL

Aby wyjść naprzeciw potrzebom uczestników procesu projektowego, przy okazji podpisania Deklaracji BIM Standard PL w siedzibie Polskiego Związku Pracodawców Budownictwa w Warszawie, została powołana grupa ekspertów, mająca – m.in. w oparciu o normę ISO 19650 – stworzyć polski standard BIM. Dokument BIM Standard PL, którego wydanie zaplanowane jest na rok 2020, ma być nie tyle spolszczoną wersją obowiązującej normy, ile wyciągiem z niej, zawierającym najważniejsze informacje wzbogacone o wskazówki dotyczące dobrych praktyk związanych ze środowiskiem BIM. Izba Architektów RP oficjalnie uczestniczy w tym programie. Dokument ten będzie pierwszym etapem standaryzowania procesów BIM w Polsce. Będzie odnosił się do relacji projektant – wykonawca – inwestor i tworzył wspólny język dla uczestników inwestycji. Da zamawiającemu jasną informację na temat tego, czego tak naprawdę może on oczekiwać od projektantów i wykonawców, jakie dane powinien zawierać model BIM z punktu widzenia jego potrzeb na etapach: projektowania, realizacji inwestycji i eksploatacji budynku. Sprecyzowanie potrzeb inwestora umożliwi sprawne stworzenie BEP (BIM Execution Plan), który jest nie tylko podstawą porozumienia się z projektantem przed rozpoczęciem procesu projektowego, lecz także podstawą do stworzenia odpowiedniej oferty.

BIM Standard PL kompleksowo znormalizuje przebieg procesu inwestycyjnego, jak również podejście projektowe, które obecnie narzucane jest najczęściej według koncepcji poszczególnych firm wykonawczych. Biura projektowe zwykle mają wewnętrznie przyjęte standardy oparte najczęściej na szablonach plików wyjściowych, które zawierają szereg ustawień ujednolicających chociażby graficzną prezentację, nazewnictwo, poziom szczegółowości modelu oraz zasobu informacji w odniesieniu do etapu projektu. W przyjętych w Polsce normach brakuje tych wytycznych, co utrudnia współpracę pomiędzy biurami, a także korzystanie z komponentów firm zewnętrznych. Poza tym, mimo wszystkich zalet technologii BIM, w porównaniu z podejściem tradycyjnym, wciąż wyzwanie stanowi wymiana plików pomiędzy branżystami, korzystającymi przecież z różnego oprogramowania. Standaryzacja BIM ustali również wspólne nazewnictwo/kodowanie poszczególnych komponentów modelu, jak ma to miejsce np. w systemie Uniclass, jednakże dostosowane do polskich realiów.

Przed nami długa droga do cyfryzacji procesu inwestycyjnego, przeszkodą na niej nie jest tylko kwestia opracowania standardów BIM, będąca paradoksalnie łatwiejszą częścią pracy, która jeszcze przed nami. Najtrudniejszym etapem będzie ich wdrożenie i uświadomienie poszczególnym uczestnikom procesu, jakie są wymierne korzyści z pracy w środowisku BIM.

Przykładowe kwestie do ustandaryzowania w pracowni architektonicznej

Ideałem byłoby, aby całe zainteresowane BIM-em środowisko posługiwało się wspólnymi standardem i podręcznikiem. Dopóki one nie powstaną, pracownie projektowe muszą opracowywać własne manuale, z których wyciąg stanowi zwykle załącznik do umowy z inwestorem (o ile ten nie upiera się przy własnym standardzie). Podręcznik standaryzacyjny pracowni powinien przykładowo zawierać następujące kwestie:

  1. zasady ogólne pracy;
  2. ustawienia startowe;
  3. nazewnictwo (plików, metek pomieszczeń, elementów itp.);
  4. sposób udostępniania i backupu plików;
  5. bibliotekę materiałów i elementów;
  6. poziom szczegółowości modelu w poszczególnych fazach i branżach (LOD);
  7. strukturę modelu;
  8. organizację pracy:
     
    • checklisty i procedury,

    • sposób tworzenia opisów, specyfikacji, zestawień,

    • proces weryfikacji projektu,

    • proces koordynacji wielobranżowej,

    • czyszczenie projektu,

    • tworzenie skryptów,

    • zasady tworzenia i importowania elementów bibliotecznych,

    • standardy modelowania i tworzenia wizualizacji.

Powyższe zestawienie stanowi tylko przykład, każda z pracowni ma dowolność w kreowaniu swoich standardów, choćby w odniesieniu do wymagań technicznych i funkcjonalnych używanego oprogramowania. 

Marischal Square w Aberdeen – jeden z projektów pilotażowych zrealizowanych w ramach strategii wdrożenia BIM w Szkocji. Na jego przykładzie przeanalizowano możliwości zmniejszenia kosztów inwestycyjnych, fot. Niall Hastie Photography.

Jakie plusy wnosi (standaryzacja) BIM do procesu inwestycyjnego

BIM to dużo więcej niż cyfrowa makieta budynku, która pozwala stworzyć wizualizacje i ukazać inwestorowi to, czego nie może on sobie wyobrazić na podstawie rysunków 2D. Modelowanie informacji przestrzennych daje mnóstwo dodatkowych opcji.

Przykładowo już na etapie wczesnej koncepcji – dzięki modelowi istniejącego terenu i otaczającej zabudowy – można m.in. odpowiednio zaplanować lokalizację obiektu pod kątem umiejscowienia na działce, co pozwala na najkorzystniejsze zlokalizowanie „poziomu zero”, aby ograniczyć roboty ziemne do niezbędnego minimum. Optymalizacja gospodarowania masami ziemnymi na etapie prac przedprojektowych minimalizuje koszty, a odpowiednie pryzmowanie w trakcie budowy pozwala uniknąć przewozu, co również znacznie zmniejsza wydatki. Takie działania, ze względu na ograniczenie ciężkiego transportu, a co za tym idzie – emisji spalin, można śmiało zaklasyfikować jako proekologiczne. Model projektowanego budynku, działki, na której będzie on umiejscowiony, oraz jej otoczenia pozwala również na analizę nasłonecznienia i zacienienia sąsiednią zabudową, co jest ogromnym wsparciem w projektowaniu obiektów mieszkalnych oraz oświatowych. Na powyższych przykładach widać, jak za pomocą właściwego wykorzystania BIM-u można w dużym stopniu zracjonalizować prace i związane z nimi nakłady finansowe. Idąc dalej, wielobranżowy model przestrzenny, będący cyfrowym odpowiednikiem fizycznego, jeszcze niezrealizowanego budynku, wraz z wszystkimi kluczowymi instalacjami, dzięki bardzo precyzyjnym zestawieniom materiałów i elementów umożliwia dynamiczną kontrolę ich liczby, a co za tym idzie – optymalizowanie szacunkowych kosztów budowy obiektu na etapie projektowym. Trójwymiarowe odzwierciedlenie instalacji sprawia, że można praktycznie do zera zminimalizować prawdopodobieństwo kolizji międzybranżowych, takich jak błędy w otworowaniu konstrukcji czy krzyżowanie się instalacji w przestrzeniach technicznych, co znacznie usprawnia realizację inwestycji i wprowadza realne oszczędności na etapie budowy. Kolejną zaletą jest możliwość sprefabrykowania poszczególnych części, począwszy od figur zbrojeniowych przez całe elementy konstrukcyjne, ślusarkę okienną po elementy wentylacji mechanicznej, takie jak kanały i kształtki. Prefabrykacja wewnętrznych instalacji powoduje, że budowa zaczyna wyglądać jak składanie klocków, co daje jeszcze większą pewność, że nie pojawią się niespodziewane trudności spowodowane błędami w realizacji poszczególnych komponentów na miejscu według rysunków 2D.

Jeżeli odpowiednio przygotowany i skoordynowany model obiektu wykonany na zlecenie inwestora udostępnimy firmom wykonawczym, te na jego podstawie precyzyjnie skosztorysują i stworzą harmonogram. To usprawni proces wznoszenia obiektu i organizację placu budowy tak, aby na etapie realizacji inwestycji nie pojawiły się kolejne niespodzianki, których następstwem byłyby dodatkowe roboty oraz przestoje, powodujące nieplanowane przez zamawiającego wydatki. Dlatego to właśnie on najwięcej zaoszczędzi na realizacji, a także eksploatacji budynku.

Duże firmy deweloperskie są świadome tych korzyści i coraz częściej sięgają po projekty wykonane w technologii BIM, czasem nawet określają, w jakich konkretnych programach mają zostać one wykonane. Przekonanie mniejszych jest więc jedynie kwestią czasu. Wymaganie przez inwestorów modeli BIM projektowanych obiektów, nie tylko na etapie projektowym, lecz także realizacyjnym, wymusi na firmach wykonawczych wdrożenie tej technologii na budowach, zresztą z wielką korzyścią również dla nich.

Posiadany przez inwestora lub zarządcę nieruchomości kompletny powykonawczy model BIM jest ogromną bazą informacji na temat budynku i zawartych w nim elementów, takich jak: dokładna lokalizacja, data montażu, terminy serwisowania oraz parametry pracy. Zawiera on dokładny przebieg i przekroje większości instalacji, co daje ogromne korzyści przy ewentualnych remontach i przebudowach, a w przypadku budynków z powierzchnią na wynajem, takich jak centra handlowe czy biurowce, umożliwia łatwą adaptację do potrzeb kolejnych najemców. Integracja takiego modelu z systemem zarządzania budynkiem (BMS) za pomocą dodatkowych czujników w instalacjach obiektu umożliwia jeszcze sprawniejsze i precyzyjniejsze administrowanie budynkiem, a co za tym idzie – optymalizację pracy instalacji oraz zapotrzebowania na energię.

BIM a procedury administracyjne

Ciekawą możliwością jest wykorzystywanie BIM-u w przyszłości do uzyskiwania decyzji administracyjnych związanych z planowaniem przestrzennym i inwestycjami (np. pozwolenia na budowę). Już dziś jest technicznie możliwe usprawnienie tych procesów za pomocą standaryzacji BIM. Kiedy uporządkujemy i ujednolicimy język parametryzacji, będzie można stworzyć narzędzie, które na bazie informacji przestrzennych dotyczących zapisów planów miejscowych, decyzji WZiZT, a także parametrów sąsiedniej zabudowy (taki system informacji przestrzennej jest w Polsce wykorzystywany np. w Poznaniu), prawie automatycznie zweryfikuje model projektowanego budynku wraz z zagospodarowaniem terenu dostarczany z wnioskiem o pozwolenie na budowę pod kątem zgodności z wytycznymi. Takie rozwiązanie mogłoby znacznie usprawnić proces jego uzyskiwania.

Konieczność wprowadzenia standardów BIM

Aby wszystkie te udogodnienia były możliwe, ustandaryzowany powinien zostać cały proces. Dzięki temu projektanci poszczególnych branż będą wiedzieli, jak powinna wyglądać współpraca w BIM-ie oraz jakie informacje należy ująć w projekcie. Kolejnym krokiem jest uświadomienie inwestorowi i wykonawcy jak powinny wyglądać standardy pracy w tym środowisku i jakie korzyści mogą oni uzyskać z poprawnie wykonanego modelu. BIM to proces, w którym udział biorą: inwestor, projektant, wykonawca i – docelowo – zarządca nieruchomości. Włączenie poszczególnych stron na odpowiednim etapie inwestycji oraz wyjaśnienie, jakie mają „prawa i obowiązki”, umożliwia lepszą komunikację, zwiększa zaangażowanie oraz pozwala wspólnie dążyć do wyznaczonego celu. Ze względu na to złożoność procesu jego standaryzacja jest wymagana, a architekci powinni być propagatorami tych działań.

Tylko precyzyjne ustalenie oczekiwań inwestora na samym początku rozmów umożliwi stworzenie oferty na projekt i dodatkowe usługi związane z parametryzacją modelu, tak aby ilość zawartych w nim informacji nie była ani za mała, ani za duża – z punktu widzenia potrzeb zamawiającego. Dlatego ustalenia zawarte w BEP (BIM Execution Plan) są kluczowe i powinny stanowić załącznik do każdej umowy na projektowanie z użyciem technologii BIM.

Rola architektów we wdrażaniu standardów BIM

Naszą rolą jako architektów jest przekonanie władz kraju nie tylko do stworzenia odpowiednich przepisów i procedur, lecz także, co fundamentalne, do zrobienia tego w porozumieniu z odpowiednimi samorządami zawodowymi, bo to one najlepiej wiedzą, jak te regulacje powinny wyglądać, aby usprawnić cały proces. Obecnie, pomimo dysponowania modelem zawierającym wszystkie niezbędnie informacje o projektowanym budynku, musimy stworzyć papierową dokumentację zrozumiałą dla urzędnika, ponieważ nasze przepisy nie nadążają za rozwojem technologii, a urzędy nie dysponują odpowiednimi narzędziami. Standaryzacja będzie miała długi przebieg, jednak jest warta wprowadzenia dla wszystkich stron procesu inwestycyjnego. Należy rozpocząć od naszych działań jako projektantów. Kolejnym krokiem powinno być uświadomienie inwestorów, wykonawców i urzędów. Stworzenie standardu BIM musi być konsekwentne, oparte na doświadczeniu i dążeniu do wykluczenia możliwychdo popełnienia błędów. Standardy powinny jasno definiować prawa i obowiązki wszystkich stron. Możliwe, że wprowadzone w trakcie długoletniej praktyki projektowej wewnętrzne ustalenia pracowni będą wymagały weryfikacji i dostosowania do nowych realiów. Jednak nie można zamykać się na te zmiany. Odpowiednie usystematyzowanie i wprowadzenie standardów pracy w środowisku BIM na przestrzeni lat ma szansę udoskonalić proces inwestycyjny, a może nawet przyniesie wymierne korzyści jakościowe dla architektury i urbanistyki.

 

 

Maciej Zuber
Maciej Zuber
Architekt IARP

absolwent Politechniki Wrocławskiej, prezes SARP Oddział Bielsko-Biała, wiceprzewodniczący Okręgowej Komisji Rewizyjnej SLOIA RP, członek Zespołu autorskiego ekspertów opracowujących BIM Standard PL, zastępca przewodniczącego Zespołu problemowego ds. BIM przy KRIA RP, właściciel pracowni projektowej ARCHAS DESIGN

reklama

Warto przeczytać