Vypracovali unikátny 4D BIM projekt a vyhrali medzinárodnú súťaž

23. júl. 2017 • Stavebné inžinierstvo

Vypracovali unikátny 4D BIM projekt a vyhrali medzinárodnú súťaž

Minulý rok mali finálové umiestnenie, tento rok sa stali absolútnou špičkou so ziskom prvého miesta. Také niečo sa udialo na 4. ročníku medzinárodnej súťaže v 4D BIM plánovaní výstavby Synchro University Challenge, pričom výnimočný úspech sa podaril študentom z Katedry technológie stavieb Stavebnej fakulty Slovenskej technickej univerzity v Bratislave, menovite Pavlovi Mayerovi a Dávidovi Sándorovi pod vedením Tomáša Funtíka. Slovenský tím tak porazil ďalších 100 súťažiacich študentov v 21 tímoch zo 14 univerzít sveta.

Cieľom súťaže, ktorú už štvrtý rok organizuje softvérová firma Synchro Software, bolo využitie softvéru na vyriešenie ľubovoľnej problematiky z oblasti výstavby, s ktorou sa stretávajú realizátori na stavbách. Študenti sa zamerali na zlepšenie bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci.

„Súťaže sme sa zúčastnili aj minulý rok, kedy všetci prihlásení riešili plánovanie výstavby rovnakej zadanej stavby a hodnotila sa podrobnosť vypracovania časového plánu a množstvo použitých funkcií softvéru vo videosimulácii výstavby. Tento rok sa podmienky zmenili a každý tím mal riešiť ľubovoľnú problematiku zo stavebnej realizácie na ľubovoľnej stavbe. Zhodou okolností som na diplomovú prácu riešil problematiku BOZP (Bezpečnosť a ochrana zdravia pri práci) v BIM (Building Information Modeling) a Dávid využitie virtuálnej reality vo výstavbe,“ uvádza Ing. Pavol Mayer.

Obaja mali tieto témy už čiastočne rozpracované, a tak sa rozhodli vytvoriť 4D BIM plán výstavby aj s bezpečnostnými prvkami. „V prvom rade sme teda simuláciu výstavby chceli využiť na zvýšenie bezpečnosti na stavbe práve vymodelovaním prvkov, akými sú zábradlia, betonárske plošiny či iné prvky, a ich vizualizáciou v procese budovania hrubej stavby. Takáto vizualizácia značne napomôže pri príprave realizácie, eliminuje technologické a projekčné nedostatky a tiež chyby spôsobené ľudským faktorom, akými sú zabudnutia či pochybenia,“ pokračuje člen víťazného tímu. 

Ďalším cieľom bolo využitie finančného 5D BIM parametra. Ing. Pavol Mayer uvádza, že jednotlivým prvkom je totiž možné priradiť cenu za prenájom či prácu montáže, demontáže a pod. „Vďaka týmto informáciám získa realizačná firma veľmi presný informačný model stavby, ktorý môže použiť nielen počas výstavby, ale už v príprave ponukového rozpočtu. Pri diskusii o výbere problematiky vhodnej do súťaže sme sa stále vracali k virtuálnej a zmiešanej realite. Tieto technológie zažili v poslednom období vo svete obrovský vývoj v rôznych oblastiach a výnimkou nie je ani stavebníctvo. Na internete sme našli nejaké pokusy o využitie vo výstavbe, avšak bolo ich pomerne málo a veľa z nich je ešte stále vo forme vývoja, konceptu alebo sú jednoducho príliš drahé. Napadlo nám, že by bolo skvelé nasadiť si okuliare a ocitnúť sa priamo na stavbe, na konkrétnom podlaží, pri konkrétnej konštrukcii, ktorá by sa budovala. Navyše v prípade, že by táto simulácia obsahovala bezpečnostné prvky, boli by sme pravdepodobne úplne prvými, ktorí virtuálnu realitu a 4D BIM prepojili do takej miery. Na začiatku sme ani veľmi nevedeli, kde začať, vedeli sme len, že by niečo podobné teoreticky bolo možné pomocou rôznych softvérov, ktoré sme sa ešte len učili ovládať formou videonávodov na YouTube.com.“

Študenti rozpracovali aj využitie simulácie v zmiešanej realite. „Bohužiaľ v tej je momentálne možné iba statické pozorovanie modelu a nie jeho rast (budovanie/stavanie). Aj napriek tomu je to veľmi dobrá vizualizačná pomôcka,“ uvádza Ing. Pavol Mayer.

ukážka

Synchro softvér umožňuje modelovať priebeh výstavby v čase a študenti sa teda rozhodli do modelu hrubej stavby naprojektovať aj bezpečnostné prvky ako napríklad zábradlia, či pracovné plošiny. Ďalším krokom bolo vytvorenie harmonogramu výstavby, kde sa nesmelo zabudnúť na postupnosť osádzania a odstraňovania jednotlivých bezpečnostných prvkov. Do modelu vložili navyše cenu práce jednotlivých činností a vytvorili tak  naozaj veľmi presnú simuláciu výstavby. Manažér stavby vie s takouto pomôckou presne odhadnúť, ktoré konštrukcie sa budú v konkrétny deň stavať, ktorá firma ich vyhotovila a koľko daná práca či materiál stáli. Model tak pomôže včas odhaliť a odstrániť riziká projektu. 

Mladí technológovia sa okrem toho pokúsili vytvoriť niečo, čo ešte pravdepodobne nikto pred nimi. „Položili sme si otázku, či by nebolo skvelé ocitnúť sa priamo na stavbe a vidieť jednotlivé konštrukcie a prvky rásť okolo nás,“ vysvetľuje Dávid Sándor. Výsledkom bola virtuálna a zmiešaná realita výstavby. „Veríme, že vďaka tomuto víťazstvu a jeho medializácii, sa nám podarí slovenské stavebníctvo trochu prebudiť a prispieť k jeho digitalizácii,“ hovorí Tomáš Funtík, viceprezident BIM asociácie Slovensko a pedagóg Stavebnej fakulty STU v Bratislave.

V čom vlastne spočíva unikátnosť víťazného projektu? Ako vysvetlil Ing. Pavol Mayer, doposiaľ realizačné firmy nevenujú veľkú pozornosť príprave zariadenia BOZP v BIM a na svete je len veľmi malé množstvo BIM modelov obsahujúcich bezpečnostné prvky. „Dovolím si tvrdiť, že v podrobnosti, množstve a rôznorodosti použitých prvkov, použití v 4D BIM a vo virtuálnej realite, patríme medzi prvých. Na trhu sú softvéry, ktoré umožňujú takýto návrh aj automaticky, ale tie sú značne obmedzené. Preto je nutné tieto prvky modelovať klasickým projekčným spôsobom, na čo väčšina firiem nemá čas a nemala ani podmienky. Podmienkami mám na mysli napríklad knižnice jednotlivých bezpečnostných prvkov. Dnes je už bežné, že projektant navštívi webovú stránku s BIM knižnicami rôznych výrobkov (napr. okien, nábytku, zábradlí a pod.) a to aj od skutočných výrobcov, ktoré potom umiestňuje do modelu budovy.“

ukážka /zmiešaná realita/

Bohužiaľ bezpečnostné prvky, ktoré študenti použili v projekte, bolo nutné vytvoriť, pretože žiadne knižnice neexistovali. „Myšlienkou bolo aj dokázať výrobcom bezpečnostných prvkov, že je potrebné, aby tvorili BIM knižnice svojich výrobkov, pretože realizátori ich potrebujú a momentálne ich k dispozícii nemajú a musia si ich vytvárať. Ďalšou výnimočnosťou je prepojenie 4D BIM simulácie s virtuálnou a zmiešanou realitou. Firma Synchro v súčasnosti spolupracuje s firmou Google na prepojení 4D simulácie s okuliarmi Google Glass za cieľom vytvorenia simulácie, ktorú bude možné sledovať v priestore pomocou týchto okuliarov (ide o zmiešanú, resp. rozšírenú realitu). Tie sú však pomerne drahé. My sme našli spôsob, akým sa dá využiť ich softvér aj s okuliarmi za pár eur a so smartfónom, ktorý má dnes už takmer každý. Zavedenie virtuálnej reality na stavby, by tak nemalo predstavovať výrazný problém,“ uvádza Ing. Pavol Mayer. 

Rozvoju BOZP a virtuálnej a zmiešanej reality v oblasti BIM a ich aplikácii v praxi sa plánuje venovať počas ďalšieho štúdia na Stavebnej fakulte. S Dávidom chcú ďalej rozvíjať aj 4D a 5D BIM plánovanie. „V prípade prijatia na doktorandské štúdium, plánujem rozpracovať náš projekt o ďalšie prvky a zjednodušiť proces ich modelovania. Spolu s Dávidom sa budeme snažiť spopulárniť 4D a 5D BIM plánovanie na Slovensku, pretože je potrebné, aby realizátori začali BIM využívať vo zvýšenej miere. Dnes bohužiaľ ešte stále nechápu, aké výhody im môže priniesť, resp. im neprehľadnosť, neporiadok a slabá príprava vyhovuje,“ priblížil úspešný študent.

víťazné ocenenieZ prvého miesta v medzinárodnej súťaži v 4D BIM plánovaní výstavby Synchro University Challenge sa nesmierne teší. „Víťazstvo bolo pre nás prekvapujúce, pretože sme neočakávali, že by 1. miesto dali chlapcom z malej krajiny z východnej Európy, o ktorej väčšina netuší ani, že existuje, alebo si ju prinajlepšom mýli s Československom alebo Slovinskom. Sme však radi, že to dopadlo takto a porazili sme ostatné svetové univerzity. Venovali sme tomu veľa času a energie a veľmi nás teší, že to ocenila aj odborná verejnosť v zahraničí a na Slovensku. Je to dôkaz toho, že na Slovensku je ešte stále veľa šikovných a pracovitých ľudí. Smutnejšie je, že z rôznych dôvodov a stále častejšie musia svoje uplatnenie hľadať v zahraničí,“ uzavrel Ing. Pavol Mayer.

Kým v zahraničí pojem digitalizácia stavebníctva už nie je novým a na základe vládnych nariadení sa rozvíja na princípoch štvrtej priemyselnej revolúcie tzv. iniciatívy Industry 4.0 (napr. v ČR Iniciatíva Stavebnictví 4.0, alebo v Nemecku Planen-Bauen 4.0), na Slovensku sú tak priekopníkmi digitalizácie na svetovej úrovni zatiaľ najmä budúci stavební inžinieri.


víťazi

 

Informácie a foto poskytli: Ing. Pavol Mayer a Andrea Settey Hajdúchová, manažérka pre komunikáciu Slovenskej technickej univerzity v Bratislave

Spracovala: Slávka Habrmanová, NCP VaT pri CVTI SR

Uverejnila: VČ

 

Building Information Modeling – BIM

BIM je nástroj a technológia, často mylne považovaná za softvér, ktorej názov vychádza zo skratky anglického názvu: Building Information Modeling, teda ide o Informačné modelovanie stavieb. Ako už z názvu vyplýva, ide o model stavebného objektu, ktorý obsahuje informácie. Ponúka takmer absolútnu kontrolu nad projektom a eliminuje chybovosť v projekčnej činnosti. Projektant sa už nevyjadruje čiarami, ale stavia budovu vo virtuálnom prostredí, z materiálov a komponentov, ktoré majú reálne fyzikálne, mechanické, energetické a ostatné vlastnosti, takže BIM model overuje funkčnosť v budúcnosti budovaného objektu ešte pred samotnou výstavbou, čím šetrí čas a financie investora.

Synchro Software

Synchro PRO je 4D BIM softvér, v ktorom je možné vytvárať harmonogramy (al. časové plány) výstavby 3D BIM modelov. Prepojením časového plánu s 3D BIM modelom budovy je možné vytvárať simulácie výstavby, ktoré sa dajú využiť v príprave výstavby a počas jej realizácie. Ak sa do tohto modelu vložia informácie o cene práce, prenájmu či materiálu (5D BIM), stane sa výraznou pomôckou pri rozpočtovaní, plánovaní a kontrole výdavkov.

BIM asociácia Slovensko (BIMaS) je od roku 2013 prvou a jedinou odbornou organizáciou venujúcou sa problematike informačného modelu stavieb na Slovensku. BIMaS je zameraná na systematické uplatňovanie technológie  BIM  do odbornej praxe na úrovni všetkých účastníkov projekčného a stavebného procesu v rámci celého životného cyklu budovy. Hlavná náplň občianskeho združenia je propagácia, vzdelávanie, popularizácia a rozvoj možnosti uplatnenia virtuálnej výstavby na Slovensku. Organizuje školenia, prednášky, konferencie a tematicky zamerané semináre, ktoré sa venujú problematike BIM.

Katedra technológie stavieb Stavebnej fakulty STU v Bratislave

Katedra rozvíja vedný odbor „technológia stavieb“ ako komplexnú disciplínu, ktorej hlavnými súčasťami sú mechanizácia stavebných procesov, technológia stavebných procesov, stavebno-technologické projektovanie, projektový manažment, realizácia stavieb, technológie rekonštrukcií budov a TZB, údržba budov a facility management, manažérstvo kvality, ochrana životného prostredia, bezpečnosť a ochrana zdravia pri práci, recyklácia stavebných materiálov, patológia stavieb, náklady a ceny a pod.

Hore
Publikácie Veda v CENTRE
TVT 2019
QUARK
Bratislavská vedecká cukráreň
Aurelium - centrum vedy
TVT 2019
Veda v Centre
Prechod VK na VND - jeseň
kúpa časopisov jún 2016
TAG Slovenská veda
banner záhrady
Extrapolácie 2019
Zaujímavosti vo vede
Chemik a ekonóm Antoine-Laurent de Lavoisier vo svojej knihe Základy chémie vymenoval 33 prvkov.
Zistite viac