III.
Význam metody BIM (Building Information Modelling) pro stavební praxi v České republice a návrh dalšího postupu pro její zavedení
1. Úvod Programové prohlášení vlády ČR, zahrnující řadu rozvojových a proinvestičních opatření, je zaměřeno na hospodářský růst, jehož nositelem je zejména investiční rozvoj a účelné využívání vytvořených hmotných statků. Nástrojem tohoto rozvoje je mimo jiné stavebnictví, které vytváří rozhodující podmínky a fyzické prostředí pro rozvoj většiny dalších činností. Prostřednictvím stavebnictví a podporovaných investic mohou stát, regiony i obce stimulovat dynamiku svého ekonomického rozvoje a růst zaměstnanosti. Podporou stavebnictví a promyšleným, efektivním a koordinovaným investičním programem tak může dojít k obnově podmínek vhodných pro hospodářský růst ČR. Stavebnictví a investiční výstavba tvoří uspořádaný jednolitý proces členěný do množství navazujících závislých, propojených a koordinovaných činností, vyžadujících komplexní systémový přístup. Při tomto procesu je nutno sladit zájmy soukromé a veřejné s příslušnými zákony, proto je zásadní, aby tato oblast byla na úrovni státní správy jednotně a cílevědomě usměrňována a tvořila vzájemně provázaný ucelený funkční systém. Stavebnictví vytváří díla dlouhodobé životnosti a užitné hodnoty. Životní cyklus staveb se člení do několika fází. V přípravné fázi se stavební záměr umisťuje v území, technicky upřesňuje, stavebně povoluje a přitom vzniká architektonický, technický a ekonomický model stavby. V realizační fázi ve zvolené lokalitě probíhá vlastní výstavba unikátní stavby s využitím různých materiálů, výrobků a technologií, které jsou výstupem příslušných průmyslových odvětví. Provozní fáze zahrnuje dlouhodobé užívání dokončené stavby, jehož nedílnou součástí je řízení energetických procesů (osvětlení, vytápění, větrání, spotřeba vody atd.). Stavbu je nutné udržovat a během jejího provozu několikrát rekonstruovat a modernizovat. Konečnou fází je likvidace stavby, při níž je snahou recyklovat co největší množství materiálů ve stavbě použitých. Je tedy nutné zajímat se nejen o počáteční investici do výstavby, ale klást důraz na náklady celého životního cyklu. Přitom lze konstatovat, že na období užívání stavby připadá 3/4 celkových nákladů v období živostnosti stavby a z toho 1/3 tvoří náklady na správu a údržbu. Proto je třeba zajistit, aby stavby byly levně a efektivně provozovány při maximalizaci účelného využití užitné hodnoty, minimalizaci emisí, spotřeby energií, produkce stavebního odpadu, apod. Pro úspěšnou realizaci stavby je podstatné strukturování stavby do jednotlivých částí, včetně definování jejich klasifikace, třídění a popisu. Základním vstupem rozhodovacího i řídícího procesu jsou informace, které se týkají stavby jako celku nebo některých jejích dílů. Bez kvalitních a včasných informací nelze učinit správné rozhodnutí. Informace o určitém jevu
1/7
či dílu stavby se v průběhu jejího životního cyklu vyvíjí a mění, proto je nezbytné, aby byly včleněny do důsledně strukturovaného systému umožňujícího monitorování vývoje stavby v čase, optimalizaci technickoekonomických charakteristik stavby během její životnosti, permanentní aktualizaci informací a jejich okamžité generování. Všechny tyto procesy lze jednotně a efektivně řídit s využitím BIM (Building Information Modelling neboli informačního modelování staveb), který prezentuje pokrok ve stavebnictví a je ideálním společným IT komunikačním nástrojem jak pro všechny účastníky stavebního procesu, tak i pro návazné provozovatele. BIM, stejně jako národní iniciativa Průmysl 4.0 podporovaná Ministerstvem průmyslu a obchodu (dále jen "MPO"), je revoluční nadrezortní záležitostí. Pro stavebnictví je v současné době prioritní právě digitalizace a zavádění nových vědecko-technických poznatků do praxe. Digitalizace přináší řadu výzev,
ale
zejména
jedinečnou
příležitost
k zajištění
dlouhodobé
konkurenceschopnosti ČR v globálním konkurenčním prostředí. V nejrozvinutějších světových ekonomikách již tato přeměna započala a je vedena snahou o udržení prvenství a posílení pozice států na mezinárodní úrovni. 2. BIM BIM představuje komplexní proces vytváření a správy dat o stavbě během celého jejího životního cyklu. Dochází k propojení přípravy, provádění a provozování stavby do jednoho komplexního digitálního systému (informačního modelu stavby = "BIM model"), který se vyznačuje přesností, konzistencí, koordinací a synchronizací. Umožní zejména zvýšení kvality a přípravy realizace staveb včetně hmotných, časových i finančních úspor při výstavbě, dále ekonomičtější a efektivnější péči o stavby, snadnější údržbu, úsporu nákladů zejména ve fázi správy budovy, využití pro systém monitoringu staveb veřejných subjektů aj. Pomocí metody BIM je možné navrhnout zcela novou stavbu nebo pasportizovat stávající a převést ji na BIM model. Tento systém se od klasického navrhování staveb liší v mnoha ohledech. Jedním z podstatných rozdílů je posun od tradičního způsobu práce k 3D modelování a cílené práci s informacemi, kdy se současně vytváří model i výkresy. Již ve fázi zpracování stavební dokumentace je BIM mnohem výkonnější. V systému je hned na počátku zpracován model stavby, jsou definovány potřebné detaily, skladby stěn, rozměry oken a podobně. BIM systém umožňuje provádět různé analýzy (energetická náročnost) či počítačové simulace chování objektu v různých situacích. Uplatnění BIM vyžaduje užší spolupráci mezi všemi zúčastněnými subjekty, což znamená nový rozměr spolupráce ve stavebnictví. BIM se dotýká všech účastníků procesu a vyžaduje od nich osvojení nových dovedností a schopností, zejména v oblasti komunikace a sdílení dat. Z databáze informací o stavbě si každý účastník procesu vezme jen ty informace, které potřebuje. Pro správné fungování BIM a maximální využití jeho možností jsou proto klíčové koordinační procesy (výměna dat, detekce kolizí, úpravy modelů a 2/7
parametrů aj.), které umožní dosažení spolupráce a koordinace na mnohem vyšší úrovni než při klasickém průběhu návrhu stavby.
Stavebnictví je jedním z klíčových odvětví hospodářství a má rezervy zejména v oblasti digitalizace. Je to dáno především tím, že výstavba a stavebnictví je proces značně komplikovaný, např. oproti průmyslové sériové výrobě je poměrně složitější. Každá stavba je individuální akce a ovlivňuje ji řada vnějších faktorů. Kromě jiného se stavebnictví v současnosti vyznačuje problémem s přenosem informací, zejména mezi etapami návrhu a zhotovení stavby a její následnou správou a údržbou, což vede ke zvyšování nákladů. 3. Přínosy používání metody BIM BIM je možností, jak lépe definovat požadavky na výslednou stavbu, transparentně elektronicky kontrolovat průběh stavby v jejích jednotlivých fázích, snadněji zhotovovat nezávislé posudky, minimalizovat vícenáklady při provádění staveb a zajistit lepší dostupnost podkladů a ekonomičtější provoz státem spravovaného majetku. Všeobecně návrh stavby zpracovaný formou BIM modelu umožňuje zvýšení efektivity stavební výroby, kvalifikované a transparentní zadávání a hodnocení veřejných zakázek, zvýšení kvality projektové dokumentace, snížení chybovosti a odstraňování kolizí jednotlivých profesí, úsporu stavebních materiálů a snížení stavební pracnosti, zajištění dostupnosti relevantních informací o stavbě a v nich použitých stavebních výrobcích, zefektivnění správy dat a sjednocení datové základny, zvýšení bezpečnosti a životnosti staveb, zefektivnění řízení projektu, plnění požadavků na snižování energetické náročnosti budov. Očekávaným přínosem je také modernizace a inovace postupů při procesu evidence a standardizace agendy staveb v oblasti veřejné správy, příprava podmínek pro budoucí digitalizaci agend povolovacích procesů staveb a zlepšení komunikace mezi veřejnou správou a účastníky stavebního procesu. Příspěvek k elektronizaci veřejných zakázek a podpora e-Governmentu (informace z BIM modelu lze využít také pro systémy prostorových dat pro veřejnou správu) jsou pak přirozeným důsledkem používání BIM, stejně jako podpora udržitelného růstu a inovací či upřednostnění kvality namísto ceny a elektronizace. Úspora díky použití metody BIM, dle průzkumů provedených v zahraničí, činí 20 % z celkových nákladů za celý životní cyklus stavby. Mimo jiné investor používající BIM získá kontrolu ve všech fázích projektu (zvýšení transparentnosti), kvalitně zpracovaný model (má kladný vliv na rozhodování a řízení změn – přesnější kalkulace investičních i provozních nákladů), dojde ke snížení rizik spojených s přenosem informací (a tím i času a nákladů) a provázání projekční a stavební činnosti s provozováním a správou majetku (od návrhu až po demolici). 3/7
Jak je výše uvedeno, BIM přináší největší úspory při správě majetku. S ohledem na skutečnost, že většina nákladů životního cyklu stavby spadá až do období jejího užívání, schopnost snížit náklady na provoz stavby je, kromě pozitivních vlivů na investiční fázi, velice silným argumentem, proč systém BIM používat. Vlastníka a dlouhodobého uživatele stavby zajímají nejen provozní náklady, ale také kvalita, trvanlivost, snadná údržba a energetická efektivnost provozu objektu. BIM model se stává bohatým zdrojem informací pro Facility Management a pro provozní fázi projektu, protože data mají společný formát a v modelu jsou jednotně ukládány informace o všech zařízeních/částech stavby (záruční listy, návody použití, atd.). pravidelných
oprav,
revizí
či
Systém dokáže upozornit na aktuální termíny kontrol
u každého
objektu,
včetně
umístění
technologického uzlu. Nutná je však informovanost a vzdělávání těch, kteří mohou data z BIM modelu nejlépe využít. Výhodou je, že s informačním modelem stavby lze na navrhované stavbě simulovat různé situace, pracovat s variantami a docílit tak ve výsledku optimalizovaného návrhu, který bude navržen v duchu zásad šetrného stavebnictví. Využívání metody BIM pro výstavbu nových či provoz stávajících staveb tak napomáhá docílit vysokých úspor z hlediska energií i stavebních materiálů a snížit ekologický dopad stavby na životní prostředí. Vyžadovat použití zvláštních elektronických nástrojů, jako jsou elektronické grafické programy pro stavební informace a obdobné nástroje včetně nástrojů informačního modelování
staveb
již
umožňuje
směrnice
Evropského
Parlamentu
a
Rady
č. 2014/24/EU, o zadávání veřejných zakázek. Tato směrnice je navázána na Strategii Evropa 2020, kde jsou výzkum a inovace identifikovány jako hlavní hybné síly budoucího růstu Evropy. Do českého právního prostředí je směrnice implementována novým zákonem č. 134/2016 Sb., o zadávání veřejných zakázek, který nabude účinnosti dnem 1. 10. 2016. Ve směrnici je doslova zdůrazněno, že by měla být upřednostňována inovativní řešení s důrazem na náklady na celý životní cyklus stavby, její výkonnost a funkci. Zavedením BIM do procesu výstavby se nastartují inovační procesy nejenom ve stavebnictví, ale rovněž v navazujících průmyslových a technologických oborech. Umožněním využívání metody BIM dojde k souladu s
mezinárodními standardy při zadávání veřejných zakázek
a harmonizaci s obdobnými postupy zaváděnými v Evropě a ostatních zemích. 4. BIM v Evropě a ve světě Vlády z celého světa si uvědomily výhody používání BIMu, zvláště pak pro velké stavby financované z veřejných prostředků, a začaly se zavazovat k jeho používání pro tyto projekty. Hlavní motivací států pro zpracování staveb formou BIM modelu je jeho využití při správě veřejného majetku a také širší možnosti posuzování návrhů při snaze o snižování uhlíkových emisí a celkové zlepšení udržitelnosti ve výstavbě. Dalším impulsem byla výše uvedená směrnice Evropského Parlamentu a Rady 2014/24/EU.
4/7
Mezi první evropské státy, které začali BIM aktivně využívat a podporovat již před několika lety, patří Finsko, Norsko, Holandsko a Dánsko. Ve Velké Británii vláda definovala BIM výstupy jako povinnou součást zadávání veřejných zakázek od roku 2016 u všech typů veřejných budov a infrastruktury (zdroj: http://bim-level2.org/en/faqs/). Ve Francii bude BIM model požadován při zadávání veřejných zakázek od roku 2017. Ve Španělsku bude povinné používání BIM pro veřejné stavební projekty od prosince 2018 a pro infrastrukturní projekty od července 2019. V Německu je použití BIM zatím na úrovni pilotních projektů, které BIM nástroje využívají. V této zemi se zaměřují také na infrastrukturní projekty. V řadě skandinávských zemí jsou budovány databáze stavebních výrobků jako nezbytný předpoklad jednotného národního systému. Ve světovém měřítku je průkopníkem Singapur a to zejména ve vývoji nástrojů pro automatickou kontrolu modelů pro stavební povolení. V USA se metodika pro BIM prosazuje zejména v souvislosti se snahou snižovat celkové náklady po celou dobu životního cyklu budovy. V Austrálii je BIM považován za nástroj napomáhající snižování emisí a ochraně životního prostředí. V Číně zavádí metodu BIM zejména kvůli využití BIM modelů pro hodnocení dopadů na životní prostředí. BIM je celosvětovým trendem, který se v různých státech nachází v různém stádiu zavedení. V Evropě je vývoj v oblasti BIM koordinován pracovní skupinou EU BIM Task Group, jejímž cílem je vytvoření pravidel/pokynů pro digitalizaci veřejných zakázek a pro jejich následnou implementace na národní úrovni. V oblasti technické normalizace EU se připravuje využití mezinárodních norem ISO, např. ISO 16739 specifikující formát pro výměnu dat, ISO 12006 pro klasifikaci informací o stavbě, a další. Při zavádění BIMu v ČR se předpokládá využití všech poznatků z obdobných procesů probíhajících v rámci Evropy, čímž bude možno jednodušeji provázat stavební projekty veřejných zadavatelů s těmito zeměmi na mezinárodní úrovni. 5. Současný stav zavádění BIM v ČR V počáteční fázi se o metodě BIM v ČR hovořilo spíše v souvislosti s 3D modelováním, nikoli s používáním a předáváním BIM dat během celého životního cyklu stavby. V současné době se v ČR již vyskytují projekty (např. administrativní budova Riverview na Smíchovském nábřeží, Corso Court Karlín, rekonstrukce automatizované telefonní ústředny v Dejvicích, MŠ ve Strašnicích, R4 Skalka - křižovatka II/118, moderní administrativní budova Aviatica v areálu bývalé Waltrovky, atd.), u kterých je uváděno, že byly zpracovány s využitím metody BIM, ve většině případů se však jedná o oddělené etapy stavebního procesu a metoda BIM byla použita jen v částech tohoto procesu. Vzhledem k tomu, že nejsou definována jednotná pravidla a postupy na celostátní úrovni, účastnící každého projektu si musí pro každý projekt samostatně a nezávisle na sobě dohodnout pravidla vlastní. Pro společné porozumění je zásadní klasifikace jednotlivých stavebních prvků. V ČR neexistuje jednotná klasifikace, která by se používala napříč celým stavebním procesem. Pro rozšíření využívání metodiky BIM v podmínkách ČR také chybí definice základních standardů. Existují sice již 5/7
mezinárodní ISO normy, které byly převzaty do soustavy ČSN, je ovšem nutné je implementovat do národního prostředí. Rozdílná úroveň znalostí problematiky BIM, absence standardů, klasifikace stavebních prvků, pravidel používání, ale i rozdílné představy o tom, co si lze představit pod metodou BIM, je v současné době překážkou bránící jejímu širšímu uplatnění v praxi. Vzhledem k rozsahu majetku spravovaného státem, by bylo také pro státní správu velmi výhodné, kdyby vyžadovala informace o svých stavbách v digitální podobě ve formě informačního modelu stavby. O jednotnou metodiku BIM v ČR již projevily zájem nejen projekční firmy, ale i zástupci veřejné správy. Např. NKÚ zamýšlí postavit v BIM novou budovu, Karlova Univerzita by ráda využila BIM pro správu svých budov, město Třinec má v plánu v BIM postavit novou tělocvičnu a postupem času pasportizovat všechny budovy ve svém majetku, protože správa budov v BIM je ekonomičtější, efektivnější a přehlednější. Podporu zavádění metodiky BIM vyjádřil i Úřad pro zastupování státu ve věcech majetkových, který spravuje a provozuje Centrální registr administrativních budov (CRAB). Zájem o inovativní prvek ve stavebnictví je evidentní také z účasti zástupců obcí a krajů na konferencích zabývajících se tematikou BIM (BIMDay, BIM ve stavebnictví, seminář "Boj za kvalitu", atd.) a množící se dotazy různých subjektů, organizací a firem, jakým způsobem mohou podpořit zavedení BIM v ČR. 6. Návrh dalšího postupu při zavádění BIM v ČR Z předchozího textu vyplývá, že postupné zavádění metody BIM do stavební praxe v České republice je nezbytné. Problematika BIM je ve své podstatě průřezová mezirezortní záležitost, přičemž gesce za jednotlivé fáze životního cyklu staveb se dle zákona č. 2/1969 Sb., o zřízení ministerstev a jiných ústředních orgánů státní správy České republiky, ve znění pozdějších předpisů, týká řady ministerstev. Je však žádoucí, aby byla legislativní i nelegislativní opatření pro oblast problematiky BIM dostatečně meziresortně koordinována, tvořila ucelený a provázaný funkční systém, neměla za následek nadměrnou administrativní zátěž, vytvářela příznivé podnikatelské prostředí, ale zároveň aby byla účelně a systematicky zajištěna ochrana veřejných zájmů a požadavky trvale udržitelného rozvoje společnosti, s akcentem též na kvalitu ve výstavbě, vytváření podmínek pro výzkum a vývoj a jejich aplikaci v praxi, technické vzdělávání apod. BIM je kontinuální vícesektorový proces, v němž je dominantní stavební výroba a stavební výrobky. Do působnosti MPO spadají konkrétní oblasti, se kterými problematika BIM úzce souvisí (stavební výroba, stavební výrobky a hmoty, stavební suroviny, úspory energií, rozvoj techniky a technologií, atd.). Vazba na metodu BIM je také uvedena v aktuálně připravovaném zákoně o stavebních výrobcích a jejich použití do staveb, který bude pro
jednotlivé
výrobky
specifikovat
vlastnosti
povinně
deklarované
výrobcem
a hodnoty/úrovně/třídy těchto vlastností, požadované pro zabudování do staveb v ČR. Kromě toho je podřízenou organizací MPO Úřad pro technickou normalizaci, metrologii 6/7
a státní zkušebnictví a metodika/návody pro zavádění BIM mohou být vydány formou technických normalizačních informací (TNI). Z těchto důvodů začalo MPO, po dohodě se zástupci nevládní odborné sféry, působit jako zastřešující koordinátor ve věci zavádění BIM do praxe v České republice. Za účelem koordinace společných kroků v této oblasti vznikla počátkem roku 2015 pod vedením MPO Meziresortní expertní skupina pro BIM. Jejími členy jsou zástupci různých oblastí stavebnictví (ministerstva, VŠ, stavební firmy, projektování a oceňování staveb, atd.). Je zároveň nutno zdůraznit, že významnými partnery, jejichž spolupráce na problematice BIM je nezbytná, jsou některé další rezorty, zejména Ministerstvo pro místní rozvoj (MMR), Ministerstvo financí (MF) a Úřad pro zastupování státu ve věcech majetkových (ÚZSVM), a dále Ministerstvo dopravy (MD). MPO ve spolupráci s odbornou organizací CzBIM (po mnoha konzultacích se zástupci Ministerstva práce a sociálních věcí a Ministerstva vnitra) vypracovalo projektový záměr "Strategie zavedení metodiky informačního modelování staveb pro potřeby veřejných zadavatelů", obsahující činnosti nutné pro zavedení BIM do stavební praxe. Na základě doporučení MMR se MPO zaměřilo na získání finančních prostředků z Operačního programu Zaměstnanost, PO 4 – Efektivní veřejná správa. Stavem zavádění BIM v ČR se zabývala také Rada vlády pro stavebnictví České republiky na svém 2. zasedání dne 13. 10. 2015. Přijala usnesení, kterým uložila MPO průběžně sledovat vývoj v této oblasti a koordinovat a podporovat opatření směřující k uplatňování BIM v ČR. Současně Rada vlády doporučuje vládě ČR přijmout opatření směřující k postupnému zavádění metody BIM v ČR s cílem snížení provozních i investičních nákladů s důrazem na aplikaci při zadávání veřejných zakázek, a dále Rada vlády navrhuje vládě ČR stanovit gestora pro zavádění BIM do praxe v ČR, přičemž navrhuje jmenovat gestorem Ministerstvo průmyslu a obchodu. 7. Závěr Na tyto doporučení a návrh Rady vlády navazuje předložený materiál, který informuje vládu ČR o zásadním významu BIMu pro rozvoj hospodářství a konkurenceschopnosti ČR a navrhuje přijmout přiložený návrh usnesení.
7/7