Aktualna pozycja: Start
Artykuły Przeglądu Technicznego - Innowacje

Jeszcze nie wszyscy projektanci słyszeli o systemie BIM. Bardzo niewielu w Polsce zdążyło go zastosować. Ale od kwietnia 2016 r. może stać się powszechną praktyką i zrewolucjonizować projektowanie inżynierskie oraz tryb realizacji inwestycji.

Najnowsza Dyrektywa 2014/24/UE o zamówieniach publicznych (weszła w życie 18 kwietnia b.r.) wydaje się być wiatrem w żagle entuzjastów BIM. Jednym z założeń Dyrektywy jest elektroniczna wymiana dokumentów między zamawiającym a wykonawcą, znaczne ułatwienie kontroli i analizy oferty oraz przebiegu samego przedsięwzięcia i jego skutków, tzn. całego czasu życia obiektu, jego eksploatacji i likwidacji. Implementacja Dyrektywy nie musi stanowić konkretnie o konieczności wprowadzenia tego systemu, ale spełnienie warunków bez BIM może się okazać niemożliwe.

MODEL ŻYWY
Czym jest ten BIM (Building Information Modelling – modelowanie informacji o budowli), skoro wiąże się z nim tak wielkie nadzieje? Jeżeli wyobrazimy sobie kompletny zasób informacji o projektowanym obiekcie w postaci cyfrowej i każda z informacji jest sprzężona zwrotnie z pozostałymi, to zmieniając jedną, natychmiast otrzymamy obraz konsekwencji tej zmiany dla całości. Możemy błyskawicznie wydobyć, sprawdzić i zmienić jakąś kategorię składowych tego zasobu. Możemy wprowadzić nowe elementy, dokonując natychmiast całościowych zmian. Możemy tworzyć po prostu całościowe modele informacyjne obiektu i analizować je pod dowolnym kątem. Jest to więc coś znacznie więcej niż cyfrowa dokumentacja 2D, więcej niż wirtualna wizualizacja 3D. Jest to wielowymiarowy, interaktywny model. Mówiąc w obrazowym uproszczeniu, oprócz trzech wymiarów geometrycznych obiektu jest też wymiar finansowy, technologiczny, organizacyjny, materiałowy, energetyczny, ekologiczny, czasowy itd. Taki model jest interdyscyplinarny i – co ważne – przystępny nie tylko dla fachowców. Jest przejrzysty; łatwo wyłapać w nim błędy, przewymiarowania, przeszacowania. Łatwiej zoptymalizować przebieg inwestycji. Nie jest to więc domena tylko projektantów, gdyż pozwala na rzeczową polemikę z projektem ze strony innych uczestników procesu inwestycyjnego. Sama idea BIM wywodzi się z przemysłu, przede wszystkim samochodowego, gdzie podobne praktyki funkcjonują od dawna. Systemy zarządzania jakością również narodziły się w przemyśle, przy powtarzalnej produkcji taśmowej, gdzie optymalizacja drobnych składników procesu technologicznego i organizacji daje w dłuższym czasie ogromne oszczędności. Definicje pojęć związanych z BIM według międzynarodowej organizacji zajmującej się promocją tego systemu BuildingSMART International:
Building Information Model jest to cyfrowy opis zjawisk fizycznych i funkcjonalnych właściwości budowli służący jako źródło wiedzy i wszelkich danych o obiekcie w pełni dostępny dla uczestników procesu inwestycyjnego i stanowiący niezawodną podstawę do podejmowania decyzji w trakcie cyklu funkcjonowania od pierwszej koncepcji obiektu do jego rozbiórki.
Building Information Modelling to proces twórczy generowania i wykorzystywania danych o budowli, jej projektowania, budowy i eksploatacji w trakcie pełnego cyklu funkcjonowania. Pozwala, by wszyscy uczestnicy inwestycji mieli dostęp do tych samych danych, w tym samym czasie przez interoperacyjność platform technologicznych. Building Information Management jest organizacją i kontrolą procesów inwestycyjnych poprzez wykorzystanie parametrów cyfrowego modelu budynku dla dokonywania wymiany informacji o składnikach aktywów w całym cyklu inwestowania. Korzyści wynikają ze scentralizowanej wymiany danych, wizualnej komunikacji poprzez obiekty trójwymiarowe, wczesnego rozpoznawania możliwości, zrównoważonego i efektywnego oraz interdyscyplinarnego i interakcyjnego projektowania, a także z kontroli w trakcie i na miejscu budowy, aktualizacji dokumentacji do stanu rzeczywistego. Efektywnie
rozwijane są składniki aktywów i model obiektu w cyklu inwestowania od pierwszej koncepcji do rozbiórki.

PROJEKTANT W IMPASIE
Technologia BIM narodziła się w XXI w. i została spopularyzowana w najwyżej rozwiniętych państwach (najszerzej w Wielkiej Brytanii, USA, Danii, Finlandii, Irlandii). Duże inwestycje publiczne zawierają tam w specyfikacjach przetargowych warunek stosowania standardu BIM przy projektowaniu oraz żądanie dostarczenia modelu w formacie IFC. Pozwolił na to szybki rozwój narzędzi projektowania komputerowego. Firmy softwarowe zaczęły się prześcigać w ofertach oprogramowania tego systemu; na szczęście dbają o to, by programy były kompatybilne na wspólnej płaszczyźnie języka IFC. Bodźcem zainteresowania ze strony projektantów była rosnąca złożoność obiektów budowlanych i pojawienie się koncepcji "inteligentnego budynku". Coraz trudniej panować na całością, pojawiają się kosztowne błędy w oddzielnych dokumentacjach architektury, konstrukcji czy instalacji. Wykonawcy tych części projektu mogą pracować niemal równolegle, kontaktując się w przestrzeni wirtualnej 3D, od razu uwzględniając zmiany. Oprogramowanie stwarza możliwość natychmiastowego opracowania np. projektu niezbędnej prefabrykacji betonowej.

TANIEJ I PRZEJRZYŚCIEJ
System jest korzystny przede wszystkim dla inwestora. Pomaga koordynować współpracę między nim a projektantem i wykonawcą, lepiej się z nimi porozumieć. Naniesione na modelu zmiany
koncepcyjne, wszelkie symulacje natychmiast znajdują odbicie w całej dokumentacji. Model obiektu niejako "żyje", pokazując się w otoczeniu, a niezgodności w projekcie są natychmiast wykrywane. W ten sposób faza projektowa nabiera znaczenia i staje się bardziej dynamiczna, a wszelkie aneksy i korekty są wprowadzane tylko na tyle, na ile są konieczne.

Potencjalny generalny wykonawca, przystępując do przetargu w Polsce otrzymuje dokumentację najczęściej bez szczegółowego przedmiaru robót. W przetargach publicznych przedmiar dostarczony przez inwestora najczęściej wymaga szczegółowego sprawdzenia. Przyjęcie założeń ilościowych inwestora "w ciemno" mogłoby być dla wykonawcy fatalne w skutkach. Ale na przygotowanie oferty jest bardzo mało czasu. I tu już swoje zalety wykazuje BIM, który znakomicie ułatwia prace przedmiarowe i kosztorysowe. Doświadczenia wykazują, że etap przedmiaru i jego sprawdzenia może być dla wykonawcy nawet o połowę tańszy. Podobny efekt wykonawca uzyskuje na etapie przygotowania produkcji i opracowania harmonogramu rzeczowo-finansowego. Na razie nie są to relatywnie wysokie kwoty. Najwięcej zyskuje się na etapie wykonawstwa, kiedy BIM wykazuje swoje zalety przy współpracy z podwykonawcami, przy zamówieniach i zakupach, w trakcie kontroli i fakturowania poszczególnych zadań celem przedstawienia inwestorowi, w trakcie pracy inspektorów nadzoru inwestorskiego oraz przy identyfikacji i zapobieganiu błędnym decyzjom wykonawczym. Tu oszczędność wynosi kilkanaście procent, mogą być to wielkości rzędu setek tysięcy, dziesiątek, a nawet setek milionów. Oszczędności czasowe występują oczywiście głównie na etapach przygotowawczych, w trakcie realizacji zagadnienia związane z projektem bardzo rzadko limitują czas. Zagraniczne analizy przebiegu inwestycji wykazują, że przeciętnie BIM pozwala zaoszczędzić 20-30% kosztów budowy. Przeciętnie roboty dodatkowe (także w inwestycjach w państwach Europy Zachodniej) kosztują inwestora do 20% całkowitej wartości kontraktu. Zastosowanie BIM-u ogranicza je przeciętnie do kilku procent. I to może być główna przyczyna niechęci wykonawcy do tego systemu. Szansa wrzucenia rosnących (także w wyniku ruchu cen) kosztów w dodatkowe roboty ucieka.

PROMOTORZY
Wobec tak istotnych korzyści finansowych może wydawać się dziwne, że wielcy inwestorzy budowlani, zarówno publiczni, jak i prywatni, są mało zainteresowani tym tematem. Być może wynika to ze słabej orientacji w praktykach pojawiających się na rynku projektanckim. Inwestor na ogół uważa tryb sporządzenia projektu oraz późniejsze jego funkcjonowanie na budowie za problemy wewnętrzne projektanta i wykonawcy. Dlatego głównymi promotorami nowych technik projektowania są firmy opracowujące software projektancki oraz oferujące usługi projektowe na otwartym rynku. Właśnie: firmy, a nie po prostu architekci, szefowie zespołów odpowiedzialnych za projekt. Jest tak dlatego, że BIM wymaga doskonałej orientacji w metodach cyfrowego projektowania i niejako wymusza outsourcing usług projektowych, a więc jest wodą na młyn firm oferujących cyfrowe opracowania projektowe. Outsourcing jest też oczywisty dlatego, że kompletne oprogramowanie (poza darmowymi elementami OpenBIM) jest bardzo drogie. W warunkach polskich należy się liczyć z wydatkiem (w zależności od wersji) w granicach 10 tys. zł –100 tys. zł i większym. Ponadto opłaty licencyjne sięgają 4 tys. zł miesięcznie. Obecnie na polskim rynku działa kilkanaście firm oferujących to oprogramowanie. Jeżeli rynek ten się rozwinie, zapewne również oprogramowanie zacznie tanieć. Niewątpliwie jednak proces projektowania, a właściwie cała "warstwa" projektowa inwestycji w wyniku BIM staje się droższa. Ale nawet jeżeli koszt projektu wzrośnie kilkakrotnie, to i tak jest to niewiele znacząca kwota wobec nawet kilkunastu procent oszczędności na kosztach samej budowy.

Obecnie głównym promotorem tej technologii jest krakowski Klaster Technologii Informacyjnych w Budownictwie na prawach Stowarzyszenia, zrzeszający 8 firm projektanckich (biura architektoniczne, kontraktowe, kosztorysowe) oraz dwóch partnerów: Politechnikę Poznańską i Małopolskie Centrum Budownictwa Energooszczędnego. Pierwsze skrzypce w tej inicjatywie grają młodzi inżynierowie, m.in. Maciej Dejer i Andrzej Inglot. W firmach wykonawczych również pierwszymi sojusznikami BIM są młodzi inżynierowie. Dotychczas w Polsce zrealizowano w tym systemie kilkanaście dużych inwestycji, gdzie generalnym wykonawcą były duże firmy z własnym zapleczem projektowym i występowała sprzyjająca synergia między inwestorem, projektantem i wykonawcą. Nie wszędzie tak korzystna sytuacja ma miejsce.

REALIA I WYMOGI CZASU
W trakcie Międzynarodowej Konferencji "BIM dla Polski – szanse i zagrożenia" zorganizowanej w marcu w Londynie przez Stowarzyszenie Techników Polskich w Wielkiej Brytanii (przy współpracy ambasady RP), dokonano m.in. przeglądu najciekawszych przykładów brytyjskich projektów zrealizowanych metodą BIM. Institution of Civil Engineers (ICE) w Wielkiej Brytanii propaguje normę BS 1192: 2007 obejmującą zagadnienia BIM. Jednym z entuzjastów systemu jest przewodniczący Stowarzyszenia, znakomity inżynier praktyk Piotr Dudek. Jednym z głównych wątków konferencji były możliwości zastosowania w dużych inwestycjach publicznych w Polsce, zwłaszcza drogowych. Oczywiście istnieje bogate oprogramowanie dla projektów drogowo-autostradowych, systemy 3D i technika GIS (związana z cyfrową informacją o terenie). BIM raczej kojarzony jest z obiektami kubaturowymi, zamkniętymi. Jeden z problemów polega na tym, że kontrakty na drogi i autostrady dzielą inwestycję na odcinki, projekt nie jest więc zamkniętą całością; nie wiadomo, co się wydarzy na sąsiednich, jeszcze nie wykonanych odcinkach i jak to wpłynie na nasze przedsięwzięcie. Z tego i z kilku innych powodów BIM na miliardowych kontraktach drogowych nie był w Polsce dotąd stosowany. A szkoda; być może dałoby się uniknąć znanych perypetii, strat finansowych, opóźnień, kłopotów podwykonawców.

Dyskusje na innych forach biorą za temat relację między BIM a rozmaitymi okolicznościami inwestycji oraz wymaganiami energetycznymi czy ekologicznymi wobec budowli. Podkreśla się zwłaszcza korelację z zasadą zrównoważonego rozwoju w budownictwie. Jak wiadomo, zasada ta kładzie nacisk na funkcjonowanie inwestycji w czasie budowy, a potem podczas długiego okresu eksploatacji. Sprostanie czynnikom występującym w czasie eksploatacji poprzez konserwacje, remonty, korektę funkcji obiektu, jest jedną ze słabości tradycyjnego projektowania. Technologia BIM jest najlepszym narzędziem badania zgodności z zasadą zrównoważonego rozwoju w całym czasie życia obiektu. Budowla nie może być planowana na lata gwarancji, lecz na wiele dziesięcioleci po okresie gwarancyjnym. Wprowadzając do projektu BIM pewne parametry, natychmiast poznajemy stan obiektu, jego oddziaływanie środowiskowe, koszt jego eksploatacji np. po dwudziestu latach. To jest wartość, której nie sposób przecenić. Ale czy jest ona równie atrakcyjna dla dzisiejszych inwestorów, jak dla właścicieli, którzy przyjdą po nas?

Zygmunt Jazukiewicz

Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady w Sprawie Zamówień Publicznych z 26 lutego 2014 r.

Art. 22 pkt 4:
• W odniesieniu do zamówień publicznych na roboty budowlane i konkursów państwa członkowskie mogą wymagać zastosowania szczególnych narzędzi elektronicznych, takich jak narzędzia
elektronicznego modelowania danych budowlanych lub podobne
. W takich przypadkach instytucje zamawiające muszą zaoferować alternatywne środki dostępu zgodnie z ust. 5 do czasu, gdy takie narzędzia staną się ogólnie dostępne w rozumieniu ust. 1 akapit pierwszy zdanie drugie.
Publikacje informacji dotyczących zamówień w znacznym stopniu mogą ułatwić elektroniczne środki informacji i komunikacji; mogą one też poprawić skuteczność i przejrzystość procesu udzielania zamówień.
• Środki te powinny stać się standardowymi środkami komunikacji i wymiany informacji w postępowaniach o udzielanie zamówień, ponieważ znacząco zwiększają one możliwości udziału wykonawców w postępowaniach o udzielanie zamówień.
• W tym celu przekazywanie ogłoszeń w formie elektronicznej, elektroniczna dostępność dokumentów zamówienia oraz − po 30-miesięcznym okresie przejściowym − w pełni elektroniczna komunikacja oznaczająca komunikację za pomocą środków elektronicznych na wszystkich etapach postępowania, łącznie z przekazywaniem wniosków o dopuszczenie do udziału i w szczególności przekazywaniem ofert (elektroniczne składanie ofert), powinny być obowiązkowe.

Termin implementacji dyrektyw do porządków prawnych państw członkowskich UE upływa w ciągu 24 miesięcy od ich wejścia w życie.

 

 

 

 

 

 

Projekt centrum naukowo-technologicznego im. Francisa Cricka realizowany metodą BIM (Wielka Brytania)


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Projekt Abu Dhabi Capital Gate