Aktualizace Koncepce BIM: Od modelování ke správě informací

Moderní technologie přinesly rozvoj tvorby, zpracování a sdílení informací v míře, která byla ještě před pár desítkami let nepředstavitelná. Žádný obor ani odvětví lidské činnosti nebyl tohoto rozvoje ušetřen a stavebnictví včetně péče o stavby i vystavěné prostředí není výjimkou, přestože je populární poukazovat na pomalejší tempo jeho digitalizace. Přitom se u nás v souvisejících agendách začala výpočetní technika uplatňovat již od sedmdesátých let minulého století, například v oblastech územního rozvoje nebo plánování a řízení výstavby.

Rozmach přinesly osobní počítače a dostupnost programového vybavení pro projektování nebo rozpočtování, geodézii nebo kartografii až po ekonomické agendy nebo projektové řízení. Tradiční postupy lze realizovat efektivněji a rychleji, vzrostla produktivita především při přípravě staveb. K plnému využíti potenciálu digitalizace ovšem tradiční postupy nevedou ani ve stavebnictví. Zásadní změnu, opět především v oblasti přípravy staveb, přinesla až metoda informačního modelování staveb (BIM, z anglického Building Information Modelling), která již v soukromém sektoru tradiční postupy úspěšně nahrazuje.

Moderní veřejný sektor však nezůstal stranou, přestože jsou změny jeho postupů obtížnější. Trend digitalizace veřejné správy neopominul ani stavebnictví a péči o stavby a vystavěné prostředí, neboť představují významnou část národních hospodářství a podmiňují rozvoj dalších segmentů. U nás byl tento proces zahájen již před deseti lety díky porozumění mezi veřejným a soukromým sektorem, bez jejichž spolupráce změny nelze úspěšně realizovat. I s využitím zahraničních poznatků a zkušeností byla v gesci Ministerstva průmyslu a obchodu vytvořena a v roce 2017 vládou schválena Koncepce zavádění metody BIM v České republice (dále též Koncepce BIM) na období do roku 2027.

Uplatňování původního konceptu metody BIM v reálných podmínkách stavební praxe vyvolala potřebu širší standardizace v mezinárodním měřítku. Ta přinesla rozšíření tohoto konceptu v několika směrech – vedle oblasti přípravy staveb i na jejich realizaci a následující správu a údržbu a v té souvislosti i na využívání úplného spektra druhů informací, které jsou v rámci celého životního cyklu stavby požadovány. Výsledný soubor norem je označen jako „Organizace a digitalizace informací o budovách a inženýrských stavbách včetně informačního modelování staveb (BIM) – Management informací s využitím informačního modelování staveb“ (ČSN EN ISO 19650).

Tato standardizace se záhy stala východiskem pro přípravu národních strategií zavádění BIM v řadě zemí a u nás jedním z důvodů aktualizovat původní Koncepci BIM v poločase její implementace rozhodnutím vlády z konce roku 2022. Dále bylo třeba zohlednit dosavadní poznatky a zkušenosti z pilotních projektů, ale i z přípravy věcného záměru zákona ukotvujícího využívání metody BIM pro určené veřejné stavební zakázky. Jeho návrh je nyní dokončován i v souladu s aktualizovanou Koncepcí BIM. Dalším důvodem aktualizace bylo přijetí strategie Digitální Česko zaměřené i na prostorové informace, včetně záměru využít informační modely staveb pro podporu agend veřejné správy a dalších subjektů a ve výsledku pro digitalizaci vystavěného prostředí.

Management informací s využitím informačního modelování staveb

Pro efektivní přípravu, realizaci a provoz a užívání staveb je zásadní spolupráce mezi účastníky zapojenými do stavebních projektů a do správy staveb, která je podmíněna efektivní komunikací na základě opětovného používání a sdílení informací při omezení rizika jejich ztrát, rozporů nebo dezinterpretace. Soubor technických norem ČSN EN ISO 19650 uvádí pro všechny účastníky doporučení pro systém správy informací včetně jejich vyměňování, zaznamenávání, spravování verzí a organizování, která platí pro celý životní cyklus jakékoliv stavby.

Digitalizace je obecně podmíněna stanovením standardů a management informací s využitím informačního modelování staveb vychází především z technických norem. Ty jsou vzhledem k zaměření na více technických oborů harmonizovány, na rozdíl od právních předpisů. Proto je zřejmý rozdíl mezi pojmy v právních předpisech a v technických normách a pro účely digitalizace stavebnictví je nutné provést určitou harmonizaci jak na úrovni vlastních předpisů, tak používané terminologie, včetně jasného vysvětlení použitého kontextu.

Aktualizace Koncepce BIM uvádí přehled významných pojmů spojených s managementem informací vycházejících především z mezinárodních standardů. Informační modely staveb jsou strukturované zdroje informací potřebných pro rozhodování v průběhu celého životního cyklu staveb tvořících vystavěné prostředí. Informační modely mohou obsahovat strukturované a nestrukturované informace. Příklady strukturovaných informací zahrnují geometrické modely, tabulky a databáze. Příklady nestrukturovaných informací zahrnují dokumenty, videoklipy a zvukové záznamy.

Představa původní Koncepce o využívání metody BIM se orientovala pouze na část označenou nyní jako model stavby (DiMS), zjednodušeně též jako 3D nebo BIM-­ model. Podle dnešního stavu znalostí se celý informační model stavby (tedy souhrn všech požadovaných informací o stavbě) skládá ze tří základních druhů informací, kterými jsou:

– geometrické informace, definované jako popis podrobnosti a rozsahu informací, které lze vyjádřit s použitím tvaru, velikosti, počtu rozměrů a umístění;

– alfanumerické informace, definované jaké popis podrobnosti a rozsahu informací, které lze vyjádřit s použitím znaků, číslic a značek nebo tokenů, jako jsou matematické znaky a interpunkční znaménka;

– dokumentace, definovaná jako soubor dokumentů vztahujících se k danému předmětu.

Vzhledem k uvedení požadovaných alfanumerických informací v modelu stavby DiMS je nutná jejich přesnější specifikace podle účelu užití. To vede k potřebě sestavení datového standardu stavby pro nastavení jednotných pravidel tak, aby všichni účastníci vzájemně rozuměli požadavkům na vstupy i výstupy jejich práce. Společným východiskem je požadovaná úroveň informačních potřeb, při jejímž specifikování je třeba zohlednit následující předpoklady:

– účely užití předávaných informací;

– milníky pro předání informací týkající se předání konkrétních informací;

– aktéři, kteří budou vyžadovat informace, a aktéři, kteří budou informace předávat;

– stavební předměty organizované v jedné nebo ve více strukturách členění.

Základem je vytvoření tzv. datového slovníku, tj. databáze typů souborů staveb, stavebních entit, systémů, prostor a zón, stavebních prvků a konstrukcí a prvků technických zařízení budov, souhrnně nazývaných jako tzv. „stavební předměty“, a vlastností, které je smysluplné o těchto stavebních předmětech evidovat, resp. jejichž hodnoty je potřeba znát v průběhu alespoň jedné z fází životního cyklu onoho typu stavebního předmětu.

Informační model stavby je fakticky množinou informačních kontejnerů tvořených společně strukturovaně uloženými strukturovanými i nestrukturovanými daty a metadaty v jednom počítačovém souboru včetně podadresářů a souborů s informacemi. K ukládání těchto informačních kontejnerů slouží tzv. společné datové prostředí (CDE – Common Data Environment). Jedná se o dohodnutý zdroj informací pro uchovávání, spravování a šíření informačních kontejnerů prostřednictvím řízeného procesu. Princip společné práce založené na informačních kontejnerech spočívá zejména v tom, že autoři v každém z kontejnerů vytvářejí informace které spravují a kontrolují. Jako zdroje pro svou práci používají pouze schválené informace od ostatních prostřednictvím jimi spravovaných informačních kontejnerů.

Vize, globální cíle a strategické oblasti

Tvorba Aktualizace Koncepce BIM jako základního koncepčního materiálu střednědobého charakteru vycházela z metodiky přípravy veřejných strategií včetně stanovení základního rámce od vize, globálních cílů a strategických oblastí až po implementační plán. Aktualizaci Koncepce BIM zpracovalo Ministerstvo průmyslu a obchodu za podpory ostatních členů vlády a předsedy Českého úřadu zeměměřického a katastrálního, ve spolupráci s Českou agenturou pro standardizaci a odbornými a zájmovými organizacemi a komorami – Odbornou radou pro BIM (czBIM), Českou komorou autorizovaných inženýrů a techniků činných ve výstavbě (ČKAIT), Českou komorou architektů (ČKA) a Svazem podnikatelů ve stavebnictví ČR (SPS). Vizí Koncepce BIM je využití standardizace managementu a modelování informací o stavbách a vystavěném prostředí pro digitalizaci souvisejících postupů.

Širší souvislosti pak vyjadřují její globální cíle (GC):

GC1 – Optimální správa a rozvoj vystavěného prostředí;

GC2 – Efektivní příprava a realizace strategických investic;

GC3 – Produktivní stavebnictví a jeho dodavatelský řetězec;

GC4 – Účinná správa a údržba budov a infrastruktury;

GC5 – Racionální odpovědi na nové výzvy a požadavky;

GC6 – Moderní a dostupné služby pro občany a podnikatele.

Vzhledem k zaměření na podporu managementu informací v celém životním cyklu staveb a jejich využití v dalších agendách veřejné správy i soukromého sektoru Aktualizace Koncepce vymezuje tři následující strategické oblasti (SO):

SO1 – Management informací pro ­optimalizaci přípravy a provádění staveb

V rámci této oblasti se opatření zaměřují na stanovení potřebných informací a jejich správu ve fázi přípravy záměru, navrhování a provádění staveb. Součástí této oblasti je i povolování staveb nebo výběr zhotovitelů. Tato fáze je ukončena kolaudací a předáním staveb do užívání.

SO2 – Podpora digitalizace správy a údržby pro efektivní užívání a provoz staveb

Opatření v této oblasti se zaměřují na stanovení požadavků na informace, které vychází z výstupů strategické oblasti SO1 a vytváří základ pro využití managementu informací ve fázi užívání a provozování staveb.

SO3 – Podpora digitalizace agend souvisejících se stavbami a s vystavěným prostředím

Tato oblast zahrnuje opatření zaměřená na využívání informací o stavbách v dalších agendách veřejné správy a soukromé sféry prostřednictvím systémů a procesů eGovernmentu ČR s využitím národní infrastruktury pro prostorové informace.

Implementační plán

Nadcházející realizace Aktualizace Koncepce je stanovena Implementačním plánem, jehož konkrétní opatření jsou ve struktuře strategických oblastí přiřazena k následujícím deseti strategickým cílům:

SC1 – Vytvoření právního prostředí

Vytvoření právního prostředí je jedním z klíčových cílů Koncepce BIM od počátku její implementace. Je realizován návrhem zákona o správě informací o stavbě, informačních modelech stavby a vystavěného prostředí (zákon o BIM).

SC2 – Zavedení systému vzdělávání, podpora dalšího vzdělávání a osvěta

Rozvoj vzdělávání a osvěty je nezbytným předpokladem pro digitální transformace v libovolné oblasti a pro stavebnictví to vzhledem ke stavu jeho digitalizace platí dvojnásob.

SC3 – Zavádění standardů, technických norem, terminologie a ontologie

Mezinárodně i v českém prostředí patří standardizace k hlavním cílům při zavádění managementu informací. Vedle dosavadního pokročilého stavu současně stále dochází k rozvoji mezinárodní standardizace včetně přijímání dalších technických norem s potřebou jejich lokalizace a implementace.

SC4 – Vytvoření a zajištění podpory rozvoje a využívání datového standardu stavby

Datová standardizace je nezbytná pro zajištění interoperability informací a dat, informačních systémů nebo konkrétních aplikací a nástrojů až po procesy a jejich řízení. Zavedení datového standardu stavby vychází ze základního postupu managementu informací, vytváření požadavků na informace a výměnu informací v digitální formě.

SC5 – Vytvoření a zavedení standardizovaných metodik

Metodiky vytvářené a publikované v rámci implementace Koncepce jsou zaměřeny na podporu zavádění managementu informací především v organizacích veřejných zadavatelů, ale jejich využití není omezeno.

SC6 – Zajištění vazby BIM a DSŘ včetně dokumentace a povolování staveb

Při rozložení kompetencí v oblasti stavebnictví v rámci několika resortů je třeba zajistit vzájemnou koordinaci a spolupráci i v oblasti digitalizace tohoto odvětví. Konkrétně v klíčové etapě povolování staveb je cílem zajištění vazby BIM s digitalizací stavebního řízení včetně vazby souvisejících prováděcích předpisů ke stavebnímu zákonu a zákonu o BIM. Zásadní je pak jednoznačné stanovení vztahu a postupů přípravy projektové dokumentace s využitím postupů metody BIM.

SC7 – Zajištění vazby BIM a NIPI

Postupující realizace národní infrastruktury pro prostorové informace zahrnuje i využití dat a informací vznikajících v souvislosti s uplatněním BIM včetně zpřístupnění prostorových informací veřejné správy pro zvýšení efektivity přípravy staveb.

SC8 – Ověřování standardů a metodik v rámci pilotních projektů

Jedinou praktickou cestou k ověření předpisovaných standardů a metodik je jejich vyzkoušení v rámci reálných procesů a postupů, tedy prostřednictvím pilotních projektů.

SC9 – Podpora výzkumu, vývoje a inovací, mezinárodní spolupráce a financování

Tento cíl je zaměřen na ověření možností podpory pro výzkumné, vývojové a inovační aktivity. Podpora mezinárodní spolupráce pak zajistí jak získání dalších zkušeností, tak i možnost sdílení našich poznatků a ovlivnění aktivit, které ve výsledku mají dopad i na naše úsilí. Na usnadnění financování je zaměřeno opatření pro monitorování a návrhy způsobů financování zavádění BIM.

SC10 – Tvorba základního modelu ­vystavěného prostředí

Standardizace modelování informací o vystavěném prostředí jako součásti služeb eGovernmentu bude realizována s využitím informačního modelu vystavěného prostředí sestávajícího ze základního modelu vystavěného prostředí a jeho doplňků.

Implementační plán tak obsahuje konkrétní rozpis opatření s uvedením jednotlivých gestorů, spolupracujících subjektů a termínů plnění a je přílohou uvedeného usnesení vlády. Celý dokument Aktualizace Koncepce BIM včetně Implementačního plánu je zveřejněn na webových stránkách Ministerstva průmyslu a obchodu. Jednotlivá opatření obsažená v Implementačním plánu budou v následujícím období rozpracována do karet opatření, k jejichž přípravě budou přizvány zainteresované subjekty včetně nevládních organizací činných ve výstavbě.