Pandémia preverí stav digitalizácie stavebníctva

Pandémia COVID – 19 viac známa ako koronavírus, zasiahla našu spoločnosť ako blesk z jasného neba. Odvetvie stavebného priemyslu tak nebude jediné, ktoré prejde v týchto mesiacoch tvrdou skúškou, ktorá však okrem iného preverí aj stav digitalizácie sektora.

Už dlhšie je známe, že stavebníctvo je jedným z najmenej digitalizovaných odvetví a stále sa pohybuje na rozhraní analógového a digitálneho sveta. Stavebný priemysel je pritom s podielom cca 10% na hrubom domácom produkte (HDP) EU kľúčovým odvetvím a jedným z najväčších v Európe.

Treba otvorene povedať, že nie všetci vítajú digitalizáciu. Rast digitalizácie je častokrát spájaný s redukciou pracovných miest, resp. nahradením ľudskej práce strojom, či počítačom a teda by sa dal vyjadriť na strane zamestnancov určitou obavou zo straty zamestnania, alebo znížením príležitostí na prácu.

Bariér je možné vymenovať viac (Sategna et al., Digitalising the Construction Sector, Committee for European Construction Equipment, 2019), ale synonymom digitalizácie by mali stať pojmy ako sú zvýšená produktivita a efektivita, udržateľnosť, zvýšená bezpečnosť, či úspora finančných zdrojov. Práve produktivita stavebníctva je najväčšou príležitosťou a kľúčovým faktorom.

Zvýšenie produktivity vo svojej podstate znamená, že zákazníkom s rovnakými alebo menšími zdrojmi sa môže poskytnúť vyššia hodnota, čo sa prejaví vyššou kvalitou stavebných prác v kombinácii s nižšími nákladmi pre investorov, vyššou ziskovosťou pre zhotoviteľov a vyššími mzdami pre pracovníkov. Za posledných 20 rokov však predstavoval nárast produktivity len 1%. (Reinventing Construction: A Route to Higher Productivity, McKinsey Global Institute, 2017)

BIM umožňuje efektívne narábať s informáciami

BIM – skratka z anglického výrazu Building Information Model, resp. Modeling sa do slovenčiny prekladá ako Informačný model, resp. informačné modelovanie stavieb. Nejedná sa teda len o budovy, ale o akúkoľvek stavbu vrátane železníc, mostov, tunelov, diaľnic, atď…

Virtuálny model stavby, ktorý je od začiatku správne napĺňaný informáciami, je základným predpokladom pre ďalšie použitie v nasledujúcich fázach projektu. Pristupovanie k takýmto dátam je jednoduché a ich opätovné využitie je efektívnejšie, čím sa eliminuje množstvo neproduktívneho času.

V tradičnom prístupe založenom na CAD (angl. Computer Aided Design) nie je možné prácu automatizovať a z pohľadu dodávateľa, či inštitúcie, ktorá má dokumentáciu naštudovať, tvorí podstatu práce analýza projektu a prácne získavanie podkladov k jednotlivým parametrom a fyzikálnym vlastnostiam materiálov, resp. prvkov.

Podobná situácia je v oblasti vypracovávania posudkov a analýz zameraných napríklad na energetické hodnotenie budov, kde je dnes nutné vykonať množstvo manuálnych operácií v súvislosti so získaním technických údajov, špecifikácií a parametrov jednotlivých prvkov a konštrukcií.

Značnú časť práce teda z hľadiska hodnotenia požadovanej kvalifikácie pre takéto úkony môžeme jednoznačne označiť ako neproduktívny čas a zo zahraničných štúdií vyplýva, že v určitých prípadoch, až 90% tvorí čas strávený štúdiom projektu a hľadaním podkladov a len 10% tvorí vypracovanie samotnej vlastnej činnosti, napríklad posudku. S nástupom informačného modelovania stavieb je jednoznačne možné eliminovať manuálnu prácu a prispieť tak k nielen k zvýšeniu efektivity celého procesu, ale aj dostať k presnejším podkladom pre odborné rozhodnutia.

V projekte dnes nájdete množstvo informácií o stavbe, ktoré však zvyčajne nie sú vhodne prepojiteľné so skutočnou budovou, čo znemožňuje ich ďalšie využitie. Naproti tomu, s informačným modelom máte možnosť získať komplexný pohľad nielen na všetky časti budovy, vrátane vlastností jej konštrukcií a systémov. Navyše vhodne naplnený model môžeme využiť ako zdroj informácií pre rozsiahle analýzy a posúdenia variantného riešenia v skorších fázach, ako je dnes bežné.

V minulosti boli výhody BIM prezentované a orientované predovšetkým na projektantov. Ale dnes je stále jasnejšie, že výhody a úspory nákladov dosiahnuté počas výstavby a najmä prevádzky sú podstatnejšie. Spolu s technologickým pokrokom v oblasti IT, bude integrácia do stavebníctva bez pochýb rýchlo napredovať. Na to, aby sme však mohli čerpať všetky výhody naplno, je nevyhnutné, aby si za účelom integrácie a hladkého prenosu informácií v životnom cykle budovy osvojili koncept BIM všetci, ktorí akoukoľvek mierou vstupujú do procesu návrhu, realizácie a správy majetku.

BIM nie je len geometria

V praxi väčšina zúčastnených strán rieši BIM z hľadiska geometrie. Odhaduje sa pritom, že geometrická, resp. grafická reprezentácia stavby predstavuje iba 5% informácií o projekte.

Negrafické dáta sú priamo prepojené (asociované) s grafickým modelom, resp. sú referenčne spojené s konkrétnym prvkom stavby. BIM umožňuje ku každému prvku stavby priradiť určité informácie o fyzických a funkčných vlastnostiach ako parametre, niekedy označované aj ako atribúty. Výhodou je, že takto usporiadané dáta sa ľahko vyhľadávajú a extrahujú a prispievajú k efektívnemu prístupu k informáciám.

Napĺňanie parametrov pri jednotlivých prvkoch je dnes nedostatočné a zatiaľ, žiaľ zväčša nekoordinované. Vyplýva to z nízkej pripravenosti zadávateľa stanoviť požiadavku na negrafické údaje – informácie a formulovať tak správne úroveň potreby informácií v rámci zadania v dokumente, ktorý sa v zmysle normy STN EN ISO 19650-1 označuje Požiadavky na výmenu informácií (angl. Exchange Information Requirement – EIR), či následne v Vykonávacom pláne BIM (angl. BIM Execution Plan – BEP).

BIM ako nástroj digitalizácie

Implementácia BIM do stavebníctva jednoznačne predstavuje moment digitalizácie a v rámci globálneho infraštrukturálneho trhu do roku 2025 prinesie 13 – 21% úspor v projekčnej a realizačnej fáze a 10 – 17% pri prevádzke a údržbe. (Handbook for the introduction of Building Information Modelling by the European Public Sector, EU BIM Task group, 2017), (Digital in Engineering and Construction: The Transformative Power of Building Information Modeling, BCG – The Boston Consulting Group, 2016)

Na dosiahnutie týchto cieľov a úspor je však nutné vo väčšej miere integrovať digitálne nástroje, akým je práve BIM. Zo štúdie Európskej komisie vyplývajú zistenia, že v tejto oblasti boli najúspešnejšie krajiny, ktoré integrovali požiadavky na BIM do svojich právnych predpisov v oblasti verejného obstarávania a tiež, že zásahy verejného sektora zamerané na podporu vykonávania BIM sú účinnejšie, ak sú zosúladené s iniciatívami súkromného sektora. (European Construction Sector Observatory , BIM in the EU Construction sector, 2019)

Potenciál pre zmenu bude definovať aj regulačné prostredie a za účelom podpory rastu produktivity môžu regulačné orgány nariadiť použitie BIM na zvýšenie transparentnosti a spolupráce v celom odvetví; pretvárať predpisy na podporu produktivity; vytvoriť transparentnosť nákladov v celom stavebnom priemysle; zverejňovať údaje o výkonnosti dodávateľov; a zvážiť zásahy do práce s cieľom zabezpečiť rozvoj zručností namiesto silného spoliehania sa na lacnú prechodnú pracovnú silu migrantov. (Reinventing Construction: A Route to Higher Productivity, McKinsey Global Institute, 2017)

Podľa štatistiky BIM asociácie Slovensko, celková miera využívania BIM na Slovensku za rok 2019 predstavuje 17%. V pozemnom staviteľstve dnes aktívne využíva BIM na rôznej úrovni vyspelosti až 23% trhu. Pre porovnanie, v oblasti inžinierskych stavieb je to len 6%. Prognóza vývoja implementácie BIM je však sľubná.

V horizonte 5 rokov plánuje využívať BIM pri výkone svojej činnosti takmer 60% respondentov, čo hodnotíme ako veľmi ambiciózne. Každopádne sa bude nutné touto témou zaoberať a podľa nášho názoru by mal štát proaktívne pristupovať k podpore rámcového usmernenia témy informačného modelovania stavieb a mohol by tak prispieť k podpore rozvoja digitalizácie stavebného priemyslu.

Komunikácia s úradmi cez digitálnu dvojičku

Výsledný model má uľahčiť procesy projektovania, výstavby a prevádzky akéhokoľvek postaveného aktíva a tento model má byť spoľahlivým základom pre rozhodnutia, vyplýva to zo spomínanej normy STN EN ISO 19650-1.

Nie je to teda iba o modelovaní a samotnom projektovaní. BIM určitým spôsobom poskytuje formálny rámec pre to, ako majú jednotlivé organizácie definovať, vymieňať, zdieľať a uchovávať údaje o stavbách – čo im umožní maximalizovať výhody BIM zabezpečením toho, že správna osoba má správne informácie v správnom čase a v neposlednom rade – v správnom formáte. Z pohľadu verejného obstarávateľa môže BIM poskytnúť významné a efektívne výhody v oblasti zadávania a realizácie verejných prác a v neposlednom rade byť hybnou silou rastu a konkurencieschopnosti.

„BIM má najväčší zmysel za podmienky, že sa stáva spoločným jazykom všetkých zúčastnených strán na projekte a to od investora, projektantov, jednotlivé orgány štátnej správy, cez stavebnú firmu až po správcu.“ (Funtík a kol., Building Information Modeling, 2018)

Celý tento proces znie jednoducho, ale náklady na dosiahnutie tohto cieľa a jeho zložitosť by sa nemali podceňovať. Implementácia si vyžaduje systematický postup a najmä čas na dosiahnutie vedomostí a zručností pracovníkov, ktorí prichádzajú s informačným modelom do kontaktu, vrátane štátnej správy. Aká je pripravenosť na digitalizáciu stavebníctva?

Zdroj: The Digital Economy and Society Index (DESI), 2018

Slovensko dosiahlo v tejto oblasti Digitálne verejné služby značný pokrok a postúpilo z 24. na 20. miesto v rebríčku indexu DESI 2018, pričom dosiahlo zlepšenie takmer vo všetkých meraných kategóriách. V roku 2019 sme si o jedno miesto pohoršili, ale stále môžeme konštatovať, že v porovnaní s priemerom EÚ ťaháme za slabší koniec.

Z pohľadu občana, tzn. ako rýchlo je možné dostať sa k verejným informáciám a službám sme hodnotení ešte nižšie a môžeme si brať príklad zo severských krajín, ktoré sú už tradične najlepšie hodnotené (Fínsko, Švédsko, Holandsko a Dánsko).

V tejto oblasti má Vláda Slovenskej republiky pred sebou obrovskú príležitosť. Vo svojom Programovom vyhlásení na obdobie rokov 2020-2024 sa zaviazala k plnej digitalizácii stavebného konania najneskôr do novembra 2021. „Prioritou Vlády SR v oblasti výstavby bude aj za účasti odbornej verejnosti pripraviť a predložiť do Národnej rady SR v termíne najneskôr do októbra 2020 na schválenie nové stavebné predpisy zodpovedajúce potrebám 21. storočia so zreteľom na zjednodušenie a urýchlenie výstavby a v neposlednom rade nastolenia transparentnosti v tejto oblasti.“ (Programové vyhlásenie vlády Slovenskej republiky na obdobie rokov 2020 – 2024)

Je BIM riešením digitalizácie aj na Slovensku?

Mnohé krajiny naprieč svetom definovali prínosy BIM pre spoločnosť, medzi ktoré patria nielen zvýšená efektivita pri komunikácii, úspora financií, ale aj transparentnosť, upravili legislatívu za účelom implementácie BIM na národnej úrovni a požadujú BIM vo verejnom obstarávaní. Dokonca existuje niekoľko krajín, ktoré posunuli túto problematiku ďalej a integrujú BIM do procesu stavebných povolení. (World Summit On Digital Built Enviroment – WDBE 2020, BIM – Based Building Permit Process Automation).

Automatizácia procesu schvaľovania v stavebnom resp. územnom konaní na základe informačného modelu stavieb sa javí byť vhodným riešením v krajinách, ako sú Singapur, Estónsko, Fínsko, Nemecko, Holandsko, Veľká Británia, atď.

Predstavené pilotné, ale aj dnes už fungujúce riešenia, výrazným spôsobom napomáhajú jednak v komunikácií so stavebným úradom ale hlavne eliminujú zásah človeka – úradníka do procesu, čím zvyšujú rýchlosť a jednoznačnosť povoľovacieho procesu na základe informačného modelu stavby. Niektoré krajiny za týmto účelom museli prispôsobiť danú legislatívu nakoľko výklad zákonov bol pre „botov“ nejednoznačný. On totiž na konci potrebuje buď nulu, alebo jednotku. Bot je z tohto pohľadu robot, alebo jednoducho softvérová aplikácia, ktorá vykonáva predpísané manuálne opakujúce sa činnosti.

Základ samozrejme tvorí platný územný plán taktiež v digitálnej forme, ktorá je hodná 21. storočia. Projektant, ktorý pracuje na pripravovanej stavbe svoj model vloží na server stavebného úradu a model je následne skontrolovaný Botom, prípadne aplikáciou t.j. nie úradníkom, ktorá vyhodnotí jeho súlad s územným plánom resp. so všetkými premennými a pravidlami zadefinovanými napríklad pre riešenú parcelu.

Ak model spĺňa limity a premenné sú v súlade s podmienkami, softvér vygeneruje protokol, ktorý osvedčuje, že stavba je navrhnutá v súlade s normami (požiarna odolnosť, únikové trasy, atď.) a miestnymi regulatívmi (odstupové vzdialenosti, podlažnosť, index zastavanosti, atď..) a následne je podkladom pre povolenie stavby.

Tento opis je samozrejme zjednodušený, ale principiálne relevantný tomu, čo sa deje dnes v civilizovaných krajinách Európy okolo nás a v tomto čase. Je to taktiež vízia pre bezkontaktný a teda bezproblémový vzťah medzi investorom a samosprávou a dotknutými orgánmi v čase pandémie ale rozhodne aj po jej skončení. Ako sa ukázalo, tieto štátne aplikácie sa začali využívať v procese tvorby projektovej dokumentácie na priebežnú kontrolu voči regulatívom a v čase podania žiadosti tak boli projekty už bez vážnejších nedostatkov.

Test spôsobený pandémiou

Svet už zrejme po skončení pandémie COVID – 19 nebude taký, ako bol pred tým. To o čom sme sa niektorí iba rozprávali v čisto hypotetickej rovine sa teraz stáva skutočnosťou. Nie všetci môžu pracovať z domu, ale práve oblasť projektovej prípravy je v tomto špecifická. Situáciou posledných dní sme boli donútení otestovať pripravenosť na takúto on-line spoluprácu.

Domnievame sa, že projekčné kancelárie, ktoré si osvojili BIM lepšie reagujú na vzniknutú situáciu. Vďaka digitálnym technológiám ostávame online v spojení so svetom, s prácou, s projektami. BIM ukazuje svoje výhody a potenciál aj v týchto časoch. K virtuálnemu modelu pripravovanej stavby na diaľku pristupujú všetci účastníci projekčného procesu, vrátane investora, či dodávateľa stavby a naďalej pracujú s informáciami, ktoré sú pre nich relevantné.

Namiesto schôdzí a osobných rokovaní využívame videokonferencie. Využívame ich jednak pre externé ale aj pre interné aj komunikácie. Je namieste sa zamyslieť nad obdobím, ktoré príde po odznení nákazy. Mnohé z doteraz zaužívaných postupov sa pravdepodobne zmenia a mnohé stretnutia ostanú vo virtuálnom priestore.

BIM je prostriedkom komunikácie a napĺňa aj tento rozmer pravdepodobného vývoja charakteru biznisu, ktorý určuje trend pre projekčnú prax. Virtuálny model stavby, či digitálna dvojička budúcej, alebo už existujúcej stavby bude mať oveľa väčší význam a prostredníctvom modelu sa budú uskutočňovať dôležité rozhodnutia.

Vzdialenosť medzi účastníkmi ani pracovný priestor nášho reálneho sveta tieto rozhodnutia totiž neovplyvňujú. BIM je iba ďalším a prirodzeným stupienkom v evolúcií spôsobu našej práce, ktorú naplno prežívame v týchto dňoch. Jeho plné využitie v stavebníctve všeobecne nastane ihneď ako investori, developeri resp. vlastníci nehnuteľností a zástupcovia štátu pochopia, že BIM nie je nástroj projektanta ale je to predovšetkým ich nástroj na optimalizáciu procesov pri výstavbe a správe nehnuteľného majetku.

Pevne veríme, že táto doba už nie je ďaleko a po skončení pandémie si uvedomíme, že slovenské stavebníctvo potrebuje významnejšiu podporu digitalizácie.

Ing. arch. Michal Pasiar, PhD.
Ing. Tomáš Funtík, PhD.