Komplexní model stavby z pohledu FM

Před autorem následující úvahy stojí nelehký úkol, aby se na omezeném prostoru podělil o své názory na (a už teď hledám, jak vymezit na co vlastně) informační modelování označované jako BIM z pohledu dalšího oboru, jehož pevné a přesné vymezení je diskutabilní. Přesto se o to pokusím bez toho, že bych se pokoušel vnášet jasno do definic, či se snažil najít své vlastní.

Autor těchto řádků se celou svou profesionální dráhu zabývá IT v kontextu výstavby. Výstavbou já rozumím všechny životní cykly stavby od ideového záměru, studie, studie proveditelnosti, umísťování a orientaci stavby, financování a všechny projekční fáze, analýzy a simulace prováděné s modelem, stavebně výrobní fáze, k fázi užívání (to je hlavním smyslem každé stavby), přes renovační a změnové fáze, až po fázi skončení stavby s recyklací použitých materiálů a uvedení místa stavby do původního stavu. Protože komplexní informační modelování používané pro všechny tyto fáze bývá nazýváno BIM, přidržíme se tohoto termínu. Myšlenka použít parametrické elementy „ke stavbě modelu“ není nová. Ve Spojených státech má delší než 40letou historii a i v České republice bychom mohli nalézt snahy po tvorbě elementů a jejich parametrizaci, provázenou popisnými technicko-hospodářskými daty o těchto elementech, již v letech 70.-80. Použití informačního modelu, tj. modelu, který zobrazuje objektivní realitu v různých fázích jejího vývoje ve strukturovaných a dalších datech, které lze zpracovávat různými automatizačními prostředky, poskytuje možnosti analyzovat model z různých hledisek (investice a náklady, časové plány, …), simulovat jeho chování v závislosti na změnách v modelu anebo jeho okolí a do modelu přidávat další datové struktury a algoritmy v průběhu jeho životního cyklu.

Hlavním motivem ke snaze prosazovat změny v tak konzervativním oboru jaký tvoří jednotliví partneři výstavby, kde zájmy různých partnerů jsou mnohdy disjunktní, je dlouhodobě stagnující produktivita práce ve výstavbě (v našem pojetí není výstavbou rozuměn pouze proces stavění, ale všechny procesy jej předcházející a následující). BIM je mnohými vnímaný jako právě ten nástroj, který sjednotí pohledy různých partnerů výstavby, odstraní všechny potřeby informačních transformací, neboť nabízí skladebný model parametrických prvků pro všechny účastníky výstavby. Odstraněním chyb v projektech, rozšířením modelu do výrobní fáze včetně zadání, vizualizace výroby (mimostaveništní), transportu a ukládání, včetně všech popisných dat zahrnujících historii materiálů, jejich fyzikálních, technických a ekonomických vlastností, prvků, elementů, prací, renovací, jejich nákladů a časových a technologických nároků, atd. získáváme podklady pro jejich analýzy z různých pohledů (nákladové, časové, schopnosti recyklace, zdravotní nezávadnosti, …) a na jejich základě volit varianty, které lépe splňují požadavky, anebo můžeme provádět simulace např. extrémních vnějších podmínek a ve virtuální realitě sledovat, jak si technologické a IT systémy v budově s těmito podmínkami poradí. Můžeme provádět simulace obsazenosti a sledovat, jaký vliv to bude mít na energetické spotřeby v budově. Na základě časového vývoje klíčových hybatelů výkonnosti (KPI), které charakterizují stav sledované budovy z pohledu vlastností, jež dané KPI sleduje, můžeme formulovat strategické cíle. Posouzením budoucí energetické spotřeby se změnami fyzikálních charakteristik prvků budovy lze nacházet takové varianty, které lépe odpovídají (anebo je dokonce přesahují) požadovaným cílům a v reálném čase lze také vyhodnocovat posuzované varianty z hlediska nákladů. Výpočet návratnosti daných opatření lze také provádět ve stejném čase a na základě modelů, které se velmi blíží budoucí objektivní realitě.

BIM, bohužel, není ani usazený pojem, ani metodika, která by se jednoznačně prosazovala v některé z částí výstavby, třebaže se o jejích zásadách a vlivu na produktivitu celého oboru hovoří již více než 30 let. Příkladem moderních termínů, které splývají a nemají ustálenou a všemi přijímanou definici, není jenom pojem BIM, ale také pojem Facility managementu. Každý si pod nimi představuje něco jiného a vymezení pojmů je závislé mj. i na jeho postavení v celém řetězci výstavby.

Protože pojem BIM se stal marketingovým nástrojem v boji producentů CAD systémů, setkáváme se s tímto pojmem nejčastěji v tomto kontextu. Mnohdy je dokonce BIM zaměňován za konkrétní softwarový produkt. I když i takto úzce pojatý BIM přináší svým uživatelům prospěch, je rezignace na jeho prosazení v rámci celé výstavby značnou ztrátou. Největší užitek z využívání této technologie by měl získat zadavatel projektu. Základní problém takto předkládaného pojetí já spatřuji v tom, že životní cyklus stavby velice často končí jejím zhotovením. Tak tomu není a podle mnoha významných názorů je právě ta opomenutá fáze stavby, tedy její užívání, právě fází nejdůležitější.

Tato fáze, která poskytuje výhody vizualizace a popisu historie stavby v jednotném informačním modelu, odrážejícím objektivní realitu po celou dobu životnosti stavby a pro všechny její účastníky, je závislá na týmové spolupráci dotčených profesí, zejména na spolupráci týmů. Tvorba týmů proto ztrácí své ohraničení a odborník na FM se stává členem architektonického týmu. Obvykle se fáze užívání nazývá Facility managementem. Ztotožňuje-li někdo BIM s jedním softwarovým řešením, anebo 3D projektováním, zdaleka nepostihuje celou šíři problematiky a výsledkem je menší část dostupného profitu.

Naproti tomu domnívat se, že všichni účastníci výstavby budou sdílet jednotné programové vybavení, je nereálné a nehospodárné. V mnoha projektových ateliérech se používá více než jedno BIM řešení. Domnívat se však, že budou sdílet týž anebo podobně vytvářený datový model, lze předpokládat.

BIM se obvykle člení na BIM 1.0, 2.0, 3.0 a 4.0 (viz Denis Nealey, 2010 AIA National Convention). Právě fáze navazující na 3D model umožňují provádět nad modelem analýzy (BIM 2.0) a simulace (BIM 3.0) a používat jej ve fázi užívání (BIM 4.0) s doplněním modelu o datové struktury význačné pro tuto fázi (např. nájemné). Analýzy a simulace umožňují energetické výpočty (stavební fyzika) a simulace, hodnocení trvale udržitelného rozvoje užívání budovy a počítat skóre pro certifikace zelených budov, kromě nákladových a časově plánovacích analýz. BIM není omezen na model pro běžné stavební profese, ale lze jej využít i pro strukturální výpočty, návrhy, zhotovení a užívání technologií souhrnně u nás nazývaných jako TZB.