BIM – klady a zápory ve vztahu k efektivní komunikaci

Co je to ten BIM?

BIM je zkratkou a synonymem pro informační modelování staveb (Building Information Modelling) nebo Management informací o stavbě (Building Information Management). BIM v sobě zahrnuje proces vytváření, užití a správy dat o stavbě během celého jejího životního cyklu. Takto zní definice. Tento digitální informační model si můžeme v podstatě představit jako „digitální dvojče“ skutečné stavby. Funguje jako otevřená databáze informací o objektu, která slouží k plánování, výstavbě a též k efektivní správě a provozu stavby po dobu její životnosti. Je třeba si uvědomit, že BIM je nutné vnímat nejen jako model, čili určitou formu databáze, ale především jako proces, který využívá modelu za účelem výměny a sdílení informací, a též jejich správy. Často je za BIM chybně označován pouze 3D model, avšak tento je pouze jedním z mnoha možných částí BIM (Obrázek 1). Další součásti společného datového prostředí (CDE; Common Data Environment) jsou komunikace, dokumenty a procesy [1; 2; 3].

Obrázek 1. Jednotlivé součásti BIM

Jak probíhá celý proces za pomoci BIM

Každý model obsahuje grafická a negrafická data. Pod grafickými daty si můžeme představit např. 3D model a z něj generované výkresy. Negrafická data jsou pak informace navázané na grafická data a dále také dokumenty související se stavbou, jako např. harmonogramy, stavební deníky, výstupy z kontrolních dnů, rozpočty atd. Všechna tato data jsou uložena ve Společném datovém prostředí (CDE), ke kterému mají všichni účastníci procesu stavby přístup. Předpokladem pro efektivní komunikaci je proto sdílené úložiště integrující komunikaci a procesy, nejčastěji ve formě cloudového řešení. Celý projekt se tak v prvních několika fázích zpracování dokumentace urychlí a zefektivní se informační toky, přičemž nebude docházet k informačnímu šumu.

Stavebník přijde s myšlenkou projektu, kterou zadá architektovi či projektantovi, jenž vypracuje projekt. Projekt je zpracován s využitím principů BIM, které umožňují již v raných fázích vyjasnit nedorozumění, např. v rámci prostorové koordinace ve 3D nebo při průběžné koordinaci s ostatními profesemi. Stavebník, který se běžně neorientuje v detailech technických výkresů odborných profesí může skrze sdílený model získat jasnější představu o svém záměru a požádat o změny ještě ve fázi, kdy nebudou mít výrazný dopad na náklady.

Po dokončení projekční části následuje výstavba, kdy se dle harmonogramu prací provádí průběžné kontroly, zápisy a např. vzorkování materiálů na stavbě. Tímto způsobem je kontrolována celá výstavba všech souvisejících objektů, přičemž další výhodou je možnost vzdálené kontroly a rychlé uvedení do kontextu ještě před kontrolními dny. Po dokončení stavebního díla je stále k dispozici model s potřebnými kontrolami, ať již to jsou kontroly hasičských zařízení, vodovodu, kanalizace nebo provozních příslušenství [4].

Veškerá komunikace se odehrává nad modelem vyhotoveným v předchozí fázi a ten se upravuje a doplňuje v návaznosti na skutečné provedení stavby a současně jsou evidovány komunikace a klíčová rozhodnutí, které lze navázat i na prvky modelu. Vše se odehrává ideálně ve společném datovém prostředí (CDE), kde mají přehled o prováděných změnách všichni zúčastnění v projektu. Výhodou je, že takto vytvořená a aktualizovaná data skutečného provedení stavby, tj. digitálního dvojčete, mohou sloužit jako podklad pro generování metodik a plánů pro efektivní správu a údržbu stavebních objektů.

Jaké jsou hlavní výhody efektivní komunikace v BIM

Jelikož projektové dokumentace jsou velmi komplexní, ve většině případů je důležitá komunikace mezi jednotlivými řešiteli. Jak již bylo řečeno dříve, hlavní výhodou je zrychlení celého procesu zejména díky řízenému toku informací, které lze soustředit na jedno místo. Uveďme si dva příklady, jak probíhá klasický proces projekce a výstavby, tedy mimo BIM.

1. Nejdříve musí přijít stavebník s myšlenkou projektu a nechat zpracovat všechny potřebné stupně projektové dokumentace, tj. projektu stavby. V okamžiku, kdy je zpracována projektová dokumentace, přichází na řadu realizace stavby. V rámci zpracování projektu jsou zpracovány i výkaz, výměr a položkový rozpočet, které jsou pak použity pro výběr dodavatele stavby.
   Během zhotovení stavby však obvykle dochází k řadě změn v projektu, přicházejí problémy ať již z hlediska změn podmínek, změny materiálů, procesu výstavby nebo z hlediska chyb či nepřesností v projektu. Řešení těchto problémů zabere většinou spoustu času, protože se řeší např. jak danou věc opravit, kolik bude to stát, jak upravit rozpočet, kde je třeba v projektové dokumentaci provést úpravu atd. Takže konflikty se řeší ad hoc až jako následky předchozích pochybení a bez vzájemných souvislostí. Řada těchto problémů vzniká i díky vzájemným nedorozuměním v komunikaci mezi zúčastněnými aktéry, což průběh projektu zpomaluje a prodražuje.
2. Dalším příkladem je projekce TZB, která dostává informace v podobě „slepé matrice“ od hlavního projektanta. Kvůli neúplným a v některých případech chybným informacím dochází k neporozumění a následným chybám v projektu. V těchto případech je hlavní projektant pod velkým tlakem. Elektronická komunikace a posílání souborů přes e-maily je ve většině případů vyčerpávající a může dojít ke komunikačnímu šumu, což má za následek znehodnocení veškeré dosavadní práce. Takové řešení není dostačující a nedochází ke zpětné kontrole, např.při křížení kanalizačního potrubí se vzduchotechnickými rozvody.

Vzájemná komunikace mezi všemi zúčastněnými přes informační model budovy pomáhá předcházet různým nedorozuměním, chybám při výrobě a zhotovení. Dále také napomáhá k transparentnosti při stanovení nákladů na výstavbu a budoucí provoz stavby. Model dále napomáhá při procesu výstavby, kdy umožňuje pružně reagovat na změny v průběhu tohoto procesu nebo je vítaným zdrojem dat při revitalizaci a adaptaci staveb. V budoucnu se v rámci digitalizace stavebního řízení uvažuje i o využití BIM v rámci schvalovacího procesu stavebních řízení, což by mělo napomoci ke zjednodušení a zrychlení celého procesu schvalování.

Jaké mohou být problémy s přechodem na BIM

Vše zní na první pohled až moc hezky, využití BIM má však i svá úskalí. Přechod na BIM je některými označován jako revoluce, avšak je to spíše evoluce, kdy podobně jako se přecházelo z rýsování na prknech na 2D kreslení v systémech CAD, se nyní postupně přechází na BIM, který krom 2D integruje i 3D. Dnes již řada stavebních projektantů zmíněnou „evolucí“ prošla a i projektanti ostatních profesí se postupně adaptují tento způsob práce. Pro minimalizaci problémů v souvislosti se zavedením BIM do organizace nebo na projektu lze využít zveřejňovaných sdílených zkušeností a analýz. Literatura [5] nabízí přehled problémů, se kterými se můžeme setkat při počátku projektování v programech využívajících BIM. Problémy jsou rozděleny do kategorií, které mohou ovlivnit výslednou spolupráci (1) lidí, (2) procesů a (3) zpracování dat v BIM.

1. Lidé bývají zdrojem důležitého druhu komplikací, které souvisejí se správným porozuměním a částečnou nebo úplnou znalostí práce pomocí metody BIM. Podle zkušeností ze stavební praxe jsou namístě také problémy v chování některých jedinců, kteří se chvástají nebo nedělají svou práci pořádně a tím narušují celý cyklus projekční činnosti. Nejdůležitějším aspektem a velkým problémem v projekčních firmách je důvěra v ostatní spolupracovníky, kdy se při práci kontroluje a nedůvěřuje kolegům. Tento aspekt však lze vyřešit pomocí jednoho či více pracovníků zodpovědných za kontrolu modelu (tzv. BIM koordinátorů) a propojení jednotlivých sub procesů.
2. Procesní problémy jsou hlavním důvodem ve zpoždění některých částí projektu. Díky aplikaci metody BIM lze informační šum de facto eliminovat během prvních měsíců spolupráce. Pokud se každý týden pravidelně projednávají jednotlivé problémy a myšlenky, které jsou potřeba zapracovat do projektu, je to ta nejlepší možnost spolupráce. Jde hlavně o sdílení informací mezi spolupracovníky, což se řeší firemním serverem s možností pracovat pouze na jednom projektu nebo jeho části a postupně implementovat jednotlivé změny do objektů. Problém je např. individuální práce s BIM objekty a jejich různá kvalita zpracování, kdy jednotlivé firmy mají vlastní zavedený systém, avšak pokud budou spolupracovat na větších projektech s více firmami, mohou zde nastat problémy v nestejnorodosti dat. Nejlepším řešením těchto problémů by byla celostátní veřejná databáze. Nicméně tato databáze by byla poměrně finančně nákladná při snaze pokrýt všechny dostupné BIM platformy na trhu.
3. Finálním třetím aspektem je zpracování ohromného množství dat. U středních a velkých projektů pracují inženýři s kvanty datových souborů, které musí být ukládány a nejlépe zálohovány na serverová úložiště firmy. Je tedy nutné propojení všech strojů a zařízení tak, aby pracovali jako jeden stroj a nedocházelo k případným ztrátám dat. S tím jde ruku v ruce datové a duševní vlastnictví, které se musí ve firemní politice projevit.

Problém s kompatibilitou napříč jednotlivými softwary?

Značný problém pro komunikaci a efektivitu práce může způsobit kompatibilita různých softwarových platforem, které budou projektanti využívat, nebo různé standardy práce. Vzájemnou neprovázanost platforem různých stran lze řešit částečně pomocí výměnných formátů. V současné době je sice podpora výměnných formátů ve stavebnictví běžným standardem, ovšem úroveň míry integrace může být různá a použití vyžaduje jisté kompetence a znalost na straně zpracovatele. To může mít za následek, že komunikace nad BIM modelem nemusí mít úplně hladký průběh. Zkušenost však říká, že i variabilita různých platforem je řešitelná. Jen je potřeba se na tuto eventualitu připravit a vše si řádně odzkoušet a nastavit vhodné procesy.

Další problém může vzniknout při konkrétním požadavku zadavatele na to, v jakém softwarovém nástroji má být BIM model vyhotoven. Tento požadavek vede k tomu, že by firma měla být schopna efektivně používat širokou škálu sw nástrojů. S tím souvisejí nároky na lidi, kteří tyto sw nástroje musí umět ovládat. To je mnohdy nereálné a je kontraproduktivní učit se práci v každém sw od začátku, nebo navíc paralelně pracovat v různých softwarech, ze kterých je podobný, ne-li stejný výstup.

Co se týče softwarové kompatibility, tak tu by si měli jednotliví vývojáři vyřešit mezi sebou a dle zvyšující se míry podpory výměnných formátů se tak i děje. Je v zájmu všech, aby jejich práce byla co nejvíce efektivní, nehledě na to, v jakém prostředí se pracuje. A pokud si bude člověk moci vybrat, spíše si zvolí sw, který bude lépe komunikovat s ostatními platformami než ten, který bude nekompatibilní a zbytečně složitý.

Problém s BIM napříč generacemi

Mladší generace, a pravděpodobně i generace po nás, budou v tomto systému tzv. „odkojeni“ a bude pro ně přirozené v něm pracovat. Naopak služebně starší generace se budou muset s BIM naučit pracovat. I zde může nastat problém v komunikaci, protože zběhlejší generace bude do BIM modelu vkládat veškeré záležitosti týkající se daného projektu a bude spoléhat, že další zúčastnění ze systému budou schopni získat potřebné informace. Adaptace na tuto metodu práce tak může být pro některé skupiny odborníků z praxe náročná, neboť vyžaduje v některých případech dobrou znalost IT technologií a naučit se používat řadu nových nástrojů.

Avšak ti méně zdatní v oblasti IT mohou mít s tímto problém a tak nemusí vše potřebné z informačního modelu stavby získat či naopak do něj vložit. Tento dovednostní rozdíl se pravděpodobně přesune i do komunikace, kdy generace plně využívající BIM bude komunikovat primárně přes nástroje jako CDE apod. Ti, kteří se se systémem tolik nesžijí, budou dále primárně využívat klasické komunikační prostředky jako telefon, e-mail či osobní kontakt.

V kontextu výše zmíněného je těžké si zcela představit, že některé skupiny odborníků z praxe budou plně využívat benefitů spojených se zavedením BIM. Příkladem může být např. využití virtuální reality a VR brýlí pro koordinaci projektu během výstavby, neboť pro využití je potřeba mít k těmto technologiím pozitivní vztah oproštěný od předsudků. Právě zde vnímáme největší úskalí při zavádění z pohledu BIM jako komunikačního nástroje. Je potřeba toto vnímat jako přechodné období, kdy nedůvěra k novým věcem je přirozená a klíčovou roli zde sehraje osvěta, rozvoj a vzdělávání.

Může tedy nastat nějaká chyba při komunikaci?

Určitě ano. Každý software je dobrý sluha, ale zlý pán. Pokud přestaneme komunikovat s ostatními účastníky projektu, nenastavíme si pravidla či nebudeme důslední, můžeme snadno ztratit přehled o změnách a udělat chybu. Nastává tak chyba v komunikaci. Této chybě by se dalo předejít, pokud by lidé o řadě věcí jednali, vše diskutovali a společně řešili. Může se tak například stát, že si stavebník během výstavby usmyslí, že chce místo klasických otočných dveří dveře posuvné. Projektant provede změnu v projektu a informuje výrobce dveří. Ti dovezou vyrobené dveře na stavbu, ale nebude tam na ně prostor, jelikož realizační firma nebyla o této změně informována a stavební otvor připravila pro původní typ dveřní výplně. Z toho plyne, že pro plnohodnotné využití BIM je vhodné začlenit do komunikace všechny účastníky na projektu od přípravy přes průběh výstavby. A to se ne vždy podaří.

Pomoci nám může přístup, který vystihuje heslo: „Důvěřuj, ale prověřuj“. Určitě by pro nás BIM neměl být černá skříňka, do které nevidíme. Každý uživatel by měl do jisté míry rozumět, co a proč v rámci BIM dělá. Lidé by se měli spoléhat i sami na sebe. Především by měli umět přijímat zodpovědnost za svá rozhodnutí a potřebné věci řešit i vzájemně mezi sebou efektivním stylem komunikace.

Další problémy v BIM

Ačkoli se BIM ve světě využívá již nějaký čas, pořád je považován za relativně mladou metodu, pro niž je potřeba ověřovat její potenciál na pilotních projektech a ze získaných zkušeností vycházet při tvorbě ať již interních či veřejných standardů, aby se vycizelovaly všechny nedokonalosti a problémy. Jedním z diskutovaných témat je např. BIM a autorská práva. Dále jsou to unifikované standardy pro BIM objekty, které by bylo možné aplikovat napříč různými softwarovými platformami a které nyní vznikají.

Jednoznačně velkým strašákem je celkový přechod na BIM. Firmy ve stavebnictví budou muset vynaložit úsilí pro adaptaci na BIM z pohledu znalostního, personálního i finančního. Pro mnohé může být těžko přijatelné adaptovat se na novou technologii a zažít si nové zvyky. Adaptace na BIM není levná záležitost, a proto je vhodné ji pečlivě naplánovat a postupovat plynule. Přechod na BIM totiž není pouze o nástrojích, ale zejména o lidech, zavedení změny a nastavení procesů. U řady menších firem se může adaptace na BIM jevit jako neakceptovatelná. Tyto však mohou mít v budoucnu problém s konkurenceschopností.

O přechodu a požadavku na BIM se u nás již nějakou dobu mluví, např. Ministerstvo průmyslu a obchodu vydalo v roce 2017 koncepci zavádění metody BIM v ČR. Představa je taková, že počínaje rokem 2023 a postupně v průběhu následujících přibližně 10 let zde bude BIM alespoň částečně fungovat a pro výstavbu nadlimitních staveb financovaných z veřejného rozpočtu bude použití BIM povinné [3]. Aktuálně poněkud brzdí rozvoj BIM v kontextu národního prostředí absence digitálního standardu, na kterém však již pracují odborné týmy pod hlavičkou České agentury pro standardizaci (ČAS) a aktuálně je k dispozici datový standard staveb pro stupeň dokumentace pro územní řízení a pro stavební řízení.

Z vlastní zkušenosti víme, že přechod na BIM je běh na dlouhou trať. Některé podniky s ním teprve opatrně začínají, jiné jej odmítají. Změna je však nevyhnutelná a digitalizace probíhá nejen ve stavebnictví. Otázkou tedy není, zdali na BIM přejít či nikoliv, ale kdy a jak přechod na BIM realizovat.

Co bychom chtěli sdělit všem, kdo se budou této digitalizace účastnit

Náš pohled na BIM je z velké části pozitivní. Po překonání počátečních nedostatků a osvojení si této technologie projektanty bude celý proces zefektivněn. Dle našeho názoru přinese BIM také větší zodpovědnost projektantů, pokud jde o kvalitu odvedené práce. Určitě se užití této nové technologie nebráníme. BIM přináší do stavebnictví řadu nových prvků a možností a je potřeba být připraven tyto změny postupně „vstřebat“ a integrovat do běžného pracovního procesu.

Hlavní výhodu vidíme v propojenosti komunikace mezi všemi zúčastněnými, kdy mají všichni v potřebné míře přehled o tom, kde se co děje, co je potřeba udělat atd. Další výhody vidíme v automatizaci stavebních strojů, kdy se bude díky digitalizovaným výstupům z přípravné fáze moci pracovat s daleko menšími odchylkami. Nebo třeba v úplné samostatnosti zhotovitele stavby, jelikož se eliminuje míra dodatečných dotazů na zpracovatele projektu a řadu informací si budou moci navazující profese zjistit přímo z BIM modelu. Pomůže to odbourat nadbytečnou a neefektivní komunikaci, nedorozumění a urychlí se proces výstavby.

Hlavní nevýhody vidíme v možných chybách v komunikaci, které mohou vzniknout nevhodným nastavením procesu např. komunikace změn (tzv. change management), nebo v případě, že někteří z účastníků budou ignorovat standardy nastavené pro BIM (způsob komunikace a schvalování) a jednoduše budou postupovat dle toho, jak jsou zvyklí.

Všem těmto lidem, ať už jsou z mladší nebo starší generace, chceme popřát hodně štěstí a pevné nervy, protože začátky jsou vždy těžké. Jde jenom o to začít a vytrvat. Člověk se pořád učí novým věcem a je třeba jít s dobou. Nesporně chvíli potrvá než si všichni zažijeme vhodné postupy a odstraníme všechny problémy. Ve výsledku by však BIM mohl být velkým přínosem nejen pro samotné stavebnictví.

Zdroje

1. Co je BIM – czBIM. czBIM – czBIM [online]. Copyright © 2021 czBIM. [cit. 14.10.2021]. Dostupné z: https://www.czbim.org/info/co-je-bim/
2. What is BIM (Building Information Modelling)? | BIM Today. [online]. Copyright © Adjacent Digital Politics Ltd [cit. 17.10.2021]. Dostupné z: https://www.pbctoday.co.uk/news/bim-news/what-is-bim/40457/
3. Koncepce zavádění metody BIM v ČR schválena vládou | MPO. Ministerstvo průmyslu a obchodu [online]. Copyright © Copyright 2005 [cit. 17.10.2021]. Dostupné z:
   https://www.mpo.cz/cz/stavebnictvi-a-suroviny/bim/koncepce-zavadeni-metody-bim-v-crschvalena-vladou--232136/
4. SACKS, Rafael, Milan RADOSAVLJEVIC a Ronen BARAK. Requirements for building information modeling based lean production management systems for construction. Automation in Construction [online]. 2010, 19(5), 641-655 [cit. 2021-10-17]. ISSN 09265805. Dostupné z: https://doi.org/10.1016/j.autcon.2010.02.010
5. ALRESHIDI, Eissa, Monjur MOURSHED a Yacine REZGUI. Factors for effective BIM governance. Journal of Building Engineering [online]. 2017, 10, 89-101 [cit. 2021-10-17]. ISSN 23527102. Dostupné z:
   https://doi.org/10.1016/j.jobe.2017.02.006