4D a 5D BIM simulácie výstavby
Predstavte si, že by ste mali možnosť vidieť ako bude prebiehať výstavba vášho projektu na displeji vášho PC. Na čo si dať pozor? Je harmonogram správny? Ako bude prebiehať cashflow počas výstavby? A možno len chcete pripraviť nezabudnuteľnú prezentáciu pri výberovom konaní pre investora. Práve na to slúžia 4D BIM a 5D BIM simulácie výstavby, alebo hovorovo animácia výstavby.
Čo je 4D BIM ?
Čas sa v Informačnom modelovaní stavieb považuje za štvrtú dimenziu. Jednotlivé konštrukcie a elementy v 3D BIM modeli je možné pripojiť k činnostiam v harmonograme výstavby. Výsledkom bude simulácia výstavby – 4D BIM.
4D simulácie výstavby môžu obsahovať len zopár elementov a činností, ale môže ich byť aj stovky, či tisíce. Je v nich možné nastaviť rôzne farby, efekty výstavby, alebo búrania, prelety cez stavbu a rôzne náhľady, ba až vizualizácie, ktoré je ťažké rozoznať od reality.
Čo je 5D BIM ?
Piatou dimenziu (5D) v BIM sú financie. K jednotlivým činnostiam v 4D BIM simulácii výstavby je možné pridať informácie o tom koľko budú stáť – cenu práce, materiálu, prenájmu a pod.
Na časovej osi je tak možné sledovať vývoj cien výstavby – finančnú simuláciu výstavby – 5D BIM.
Aký je postup vytvorenia 4D, alebo 5D BIM?
3D BIM model stavby a staveniska
Na vytvorenie BIM simulácie výstavby je nevyhnutný 3D BIM model. Ak ho nemáte, nevadí, vieme Vám ho pripraviť . Chcete mať v simulácii aj zariadenie staveniska? Pripravíme aj to.
Harmonogram výstavby
Pri príprave realizácie sa spracováva aj časový plán, alebo harmonogram výstavby. Môže ísť napríklad o Microsoft Project. Nemáte harmonogram? My vám ho sprcujeme.
4D BIM simulácia výstavby
V špecializovanom softvéri Vám pripravíme 4D BIM simuláciu výstavby. V prípade potreby si upravíme harmonogram podľa požiadaviek na podrobnosť simulácie a prípadné chyby, alebo nedostatky s Vami odkonzultujeme.
5D BIM simulácia výstavby
Na 5D BIM simuláciu od Vás budeme potrebovať informácie o cene stavebných prác. Ideálny je rozpočet, alebo aspoň zoznam činností a ich orientačná cena práce a cena materiálu.
Aké sú výhody 4D a 5D BIM simulácii výstavby?
Hlavnou výhodou 4D BIM a 5D BIM simulácii výstavby je to, že stavbu najskôr postavíte digitálne, resp. virtuálne a až potom začnete stavať naozaj. Vidíte ako bude realizácia prebiehať, ako bude rozdelená na zábery a či je časový odhad prác dostatočný. Vďaka tomu viete odhaliť problémy, pripraviť sa na viaceré situácie a vyskúšať si rôzne alternatívy a plány výstavby.
Harmonogram
4D BIM simulácie sú perfektnou kontrolou harmonogramu výstavby. Mnohokrát sa vďaka nim odhalí to, že jednotlivé činnosti sú naplánované nesprávne. Z klasického Ganttovho diagramu je niekedy náročné prečítať všetky vzájomné väzby, činnosti prebiehajúce v jednom čase pod. 4D BIM zobrazí v danom okamihu presne tie elementy, ktoré ste priradili danej činnosti. Často sa napríklad stáva, že nejaká konštrukcia lieta vo vzduchu a chybou môže byť práve to, že danú činnosť niekto naplánoval príliš skoro, ale v harmonograme si to nevšimol.
BIM model
Tak ako je možné nájsť chyby v harmonograme, je možné nájsť nedostatky aj v BIM modeli. Napríklad môžete ľahko odhaliť chýbajúce konštrukcie, ale najmä duplikáty – rovnaké prvky, ktoré sú vymodelované 2 a viac krát a na tom istom mieste, pretože ich priraďujete jednotlivým úlohám v časovom pláne.
Ďalej viete odhaliť chybne vymodelované konštrukcie – často ide o steny a stĺpy, ktoré sú vymodelované cez viaceré podlažia, alebo o stropné dosky a podlahy, ktoré majú byť rozkúskované na viaceré časti, ale sú vymodelované ako 1 element (napríklad prefabrikované balkónové dosky sú súčasťou monolitického stropu). Takéto chyby môžu mať vplyv nielen na 4D a 5D BIM simulácie, ale aj na výkazy výmer a prácu s CDE na stavbe.
Logistika
Na stavenisku sa často zariadeniu staveniska a logistike nepripisuje veľký význam a jeho plánovaniu sa nevenuje toľko času ako iným činnostiam. Pri zlom návrhu potom nie je neobvyklé sledovať časté manipulovanie a prekladanie s bunkoviskom, kontajnermi na odpad, koridormi pre chodcov a pod.
V simulúcii výstavby viete rozmiestnenie a logistiku staveniska naplánovať lepšie. Môžete navrhnúť a naplánovať umiestnenie, dĺžku a opakovanosť výskytu jednotlivým mechanizmom ako sú vežové žeriavy, mobilné čerpadlá, ale aj pomocným a bezpečnostným prvkom ako napríklad lešenie a debnenie. Viete tak napríklad predísť obmedzeniu iných firiem pri dodávke a vykládke tovaru, alebo pri použití veľkého mobilného žeriavu.
Alternatívy
Vyskúšajte si ešte pred začiatkom výstavby, ako by vyzerali rôzne alternatívy postupu realizácie. Napríklad ako by sa zmenila situácia s použitím väčšieho počtu vežových žeriavov, alebo si vizualizujte postupnú, súbežnú a prúdovú metódu výstavby. Jednotlivé metódy majú svoje výhody a aj nevýhody a každá z nich ma iný vplyv na náklady, trvanie, logistiku, ale aj riziká výstavby. 5D BIM simulácie sú tou najvhodnejšou pomôckou pri takomto multikriteriálnom rozhodovaní o najvhodnejšom postupe realizácie.
Financie
V 5D BIM simulácii výstavby viete naplánovať vaše náklady, cashflow, zisk a ďalšie finančné ukazovatele, čím viete odhadnúť a preukázať potrebu externého financovania a fakturácie v konkrétnych termínoch výstavby. Vďaka 5D BIM viete tiež demonštrovať výber najvhodnejšej alternatívy z ekonomického hľadiska.
Riziká
Celkovo viete lepšie odhadnúť riziká a stavbu naplánovať oveľa precíznejšie, čím predíte rôznym prekvapeniam, zdržaniam, prestojom a technologickým chybám výstavby.
Simulácie výstavby do výberového konania
Súťažite o získanie zákazky na realizáciu? Odprezentujte investorovi okrem obyčajného harmonogramu aj simuláciu výstavby. Tú je možné pripraviť v rôznej podrobnosti. Takáto simulácia Vám pomôže nájsť chyby v harmonograme, alebo poukázať na nedostatky projektovej dokumentácie, riziká výstavby, logistiky a BOZP. Investorovi tak preukážete vyššiu pripravenosť, na ktorú máte dôkaz – simuláciu výstavby. Tú môže navyše ukázať aj svojim kolegom, nadriadeným, partnerom, alebo aj banke. V tendri na zhotoviteľa tak získate konkurenčnú výhodu.
Alternatívy
preukážte už v tendri, že ste premýšľali nad rôznymi alternatívami výstavby, ale vďaka 4D preukážete, že tá čo ponúkate je najvhodnejšia
Riziká
poukážte na rôzne riziká, ktoré z výstavby vyplývajú a upozornite na ne investora. Či už sa jedná o čas, financie, logistiku, alebo BOZP
Príprava
vďaka 4D simulácii sa dá preukázať, že váš harmonogram je realizovateľný, čím jasne preukážete najlepšiu pripravenosť na zákazku
Simulácie pred a počas výstavby
Tieto simulácie výstavby je potrebné spracovať podrobnejšie ako tie do výberového konania. Treba zohľadniť aktuálne skutočnosti a zmeny, napríklad posun začiatku výstavby, iné technológie výstavby, ktoré vyplývajú z návrhu investora, alebo technického dozoru, alebo zo zmeny projektu.
Dôraz sa už až tak nekladie na vizuálnu stránku simulácie, ale skôr na technologické postupy a správnosť harmonogramu. Z toho dôvodu je dôležité kvalitne pripraviť a premyslieť časový plán, ale aj BIM model.
BIM model
Ak investor už dopredu vie, že bude chcieť simuláciu výstavby, je veľmi vhodné a odporúčané to uviesť už v EIR, pretože ak projektant vie, že BIM model sa bude využívať na účel 4D a 5D simulácie výstavby, modelácia niektorých konštrukcií a elementov sa dá tomu prispôsobiť.
My odporúčame modelovať v čo najväčšej miere tak, ako sa aj v skutočnosti stavia a nevyužívať BIM model len na urýchlenie vytvárania výkresov. Ak je model takto vymodelovaný, kvalitnú 4D simuláciu sa dá vytvoriť jednoduchšie. Projektanti totiž často modelujú konštrukcie inak ako sa stavajú, lebo je to možno rýchlejšie, alebo si tak uľahčia zobrazenie na výkrese. Potom sa však stáva, že napríklad stena prechádza cez viaceré podlažia, čo síce nemá možno vplyv na výkaz výmer materiálu, nevidno to ani na výkrese, ale robí to problém pri 4D simulácii výstavby, pretože stena je vymodelovaná ako 1 element, ale vy potrebujete mať 2 elementy (steny), lebo každá stena sa realizuje v inom čase…
Ďalšou témou je geometrická podrobnosť modelu (aj Level of Detail, alebo Level of Development – LOD, alebo čiastočne aj Level of Information Needed). Príliš veľká podrobnosť – napríklad model výstuže od statika, môže byť pre 4D príliš detailný a nevhodný na praktické využitie. Väčšinou nie je potrebné vidieť realizáciu každého prútu výstuže železobetónového nosníka, alebo steny.
Na účely 4D simulácie je potrebné model niekedy upraviť kvôli jednotlivým stavebným záberom. To je časté napríklad pri základovej doske. Projektant ju modeluje ako 1 element, čo je ako výstup od neho postačujúce a správne. Pri výstavbe sa ale doska možno nebude realizovať v jednom, ale X záberoch. Na to, aby sa to takto zobrazilo aj v simulácii výstavby je potrebné ju dodatočne rozdeliť.
Takéto úpravy za vás spravíme v našej spoločnosti. Vy nám len na stretnutí načrtnete ako si výstavbu predstavujete a plánujete a my už potrebné úpravy modelu urobíme do 4D modelu.
Harmonogram a podrobnosť 4D
Časový plán by mali spracovať manažéri a technici, ktorí budú stavbu riadiť. Zo strany klienta nie je dôležité ísť do príliš veľkého detailu, úplne postačuje ak uvediete základné míľniky a predstavu postupu výstavby, počet záberov a termíny dokončenia. Pri niektorých činnostiach je vhodný aj odhad ich trvania.
Následne pre vás pripravíme harmonogram, ktorý prepojíme s BIM modelom, čím vznikne 4D simulácia výstavby. V tej sa prejavia nedostatky plánovaného harmonogramu a rôzne časopriestorové kolízie, ktoré spoločne odkonzultujeme, odstránime a pripravíme simuláciu výstavby, podľa ktorej budú postupovať aj práce na stavbe.
Pri simulácii výstavby platí, že čím podrobnejšia má byť, tým podrobnejší musí byť aj harmonogram. Ak chceme v simulácii zobraziť ako sa postaví každý z 20 stĺpov na podlaží, tak potrebujeme pre každý minimálne jednu činnosť, čiže vo výsledku budeme mať 20 činností len pre realizáciu stĺpov na danom podlaží. Na túto podrobnosť, alebo aj „granularitu“ je potrebné myslieť pri zadávaní, pretože simulácia s vyššou granularitou sa bude spracovávať dlhšie.
Túto simuláciu tvoria 2 činnosti na podlaží: realizácia vertikálnych konštrukcií a realizácia horizontálnych konštrukcií. Ide o veľmi jednoduché a stručné zobrazenie realizácie železobetónových konštrukcií na stavebnom objekte.
Túto simuláciu tvorí 10 činnosti, pretože je aj 10 záberov na podlaží. Realizácia každého záberu je v simulácii znázornená samostatne. Ak by sme chceli znázorniť aj činnosti vystužovanie, debnenie a betonáž samostatne, potrebovali by sme vytvoriť 30 činností.
Zariadenie staveniska
Neoddeliteľnou súčasťou kvalitnej prípravy výstavby je aj premyslenie priestorovej organizácie výstavby. Jednotlivé prvky zariadenia staveniska ako sú žeriavy, skladové plochy, bunkovisko, staveniskové cesty a pod. sú tiež súčasťou kvalitnej 4D simulácie výstavby. Napríklad s každou betonážou je spojený výskyt domiešavačov, čerpadiel a žeriavov, ktoré je vhodné do simulácie vložiť, pretože tak viete odhaliť logistický, alebo bezpečnostný problém v určitom období výstavby.
Mayer Investments sa špecializuje aj na modeláciu zariadenia staveniska, pozri službu 3D BIM POV a Zariadenie staveniska.
Aktualizácia 4D
To, že harmonogram sa môže stať neuaktuálnym už po krátkom čase od začiatku výstavby je prirodzené. Dôležité je pravidelne ho aktualizovať a jednotlivé zmeny zaznamenávať.
Klientom ponúkame pravidelné aktualizovanie harmonogramov a teda aj 4D čo vie priniesť rôzne benefity – napríklad porovnávanie plánu s reálnym priebehom pomôže pri identifikácii problémov a tie sa zohľadnia v ďalšej etape, alebo projekte.
Vieme pripraviť tiež rôzne scenáre a alternatívy výstavby, čo pomôže pri výbere toho najvhodnejšieho, ale aj pri riešení meškania.
Prečo robiť 4D a 5D BIM s nami?
- Venujeme sa im od r. 2016
- Máme v tíme 2 násobného víťaza v medzinárodnej súťaži v 4D a 5D BIM
- Ovládame prácu v 3 najpoužívanejších 4D softvéroch
- Sme stavební inžinieri so skúsenosťami zo stavby
- Viaceré referencie zo slovenských stavieb