Projekt Oblastní nemocnice Náchod ukázal využití BIM při výstavbě

Pondělí, 2. Březen 2020 - 0:00
| Napsal:

Základem moderní výstavby je BIM (Building Information Modeling). Mnoho projektantů pracuje ve 3D, ale to stále není BIM v pravém slova smyslu. Někteří využívají i databázové informace, málo komu však BIM slouží k vlastní výstavbě a ještě méně k provozování budovy prostřednictvím grafické databáze. Na příkladu Oblastní nemocnice Náchod lze ukázat zpracování BIM projektu pro účely stavby, zvláště v části technického zařízení budov.

Oblastní nemocnice Náchod - vizualizace areálu
Fotoalbum: 

Stavba nemocnice započala v roce 2018 podle dokumentace z roku 2015. První krůčky projektu probíhaly pod taktovkou ateliéru OBERMEYER HELIKA a.s., finální podoba optimalizovaná podle aktuálních potřeb byla dokončena ateliérem JIKA-CZ s.r.o.

Obnova nemocnice spočívala ve výstavbě nových pavilonů. Projektanti navrhli konstrukční systém beztrámového velkorozponového skeletu.

Proces zpracování projektové dokumentace

V letech 2014-2015 byl vytvořen v rámci příprav projektové dokumentace BIM model pavilonů K a J. Pavilon K představuje komplementární budovu, sdružuje v sobě všechny části intenzivní medicíny. Náplní pavilonu J jsou lůžková oddělení pro různé obory, takže jeho projekční i dodavatelské řešení bylo s ohledem na dispozici významně snazší úlohou. Vlastní dům je vybaven moderními technologiemi. Jedním z jednodušších prvků jsou rozvody kanalizace, která je řešena jako oddílná, splašková a dešťová. Zde se navíc vyskytuje i kanalizace infekční. Po objektu je standardně rozvedena studená a teplá voda. Systém přípravy teplé užitkové vody je vybaven zařízením pro likvidaci legionely. Vyskytuje se zde demineralizovaná voda a ultra čistá voda. Z vody se navíc vyrábí sterilní pára.

Dům větrá inteligentně, ale také udržuje ve vybraných prostorech přetlak v třídě čistoty ISO5 a ISO7.

Atypické je provedení silnoproudých instalací, které bylo nutné navrhnout dle ČSN 33 2000-7-710 ve více druzích. MDO (málo důležité obvody), DO (důležité obvody), ZIS (zdravotnická izolovaná soustava) a VDO (velmi důležité obvody). Celá budovu a její provoz napojili projektanti na slaboproudé rozvody včetně integrace sytému řízení budovy přes velín. Ovládací software koncipovali tak, aby bylo možné budovy ovládat z mobilu či tabletu v různých stupních přístupu. Současně zde autoři návrhu zachovali i tradiční potrubní poštu ve dvou průměrech, užší pro transport léků a jiných běžných materiálů a širší pro transport sterilních nástrojů a krevních přípravků.

Rozšíření stavebního BIM modelu o část technického zařízení budov

Po zahájení stavebních prací jsme započali v ateliéru připravovat rozšíření stavebního BIM modelu o část technického zařízení budov pro dodavatele stavby.

Původní výkresová dokumentace TZB byla, na rozdíl od stavební části, zpracována jen ve 2D formátu bez databázových informací. Vznikla zde tak dvojitá práce, než kdyby se stavba přímo řešila v BIM software. To bylo způsobeno různou datací vzniku příslušné dokumentace. Ideální řešení by samozřejmě představovalo vytvoření detailního BIM modelu pro všechny části již v samotném počátku projektu.

Projektanti začali tvorbou BIM modelu vzduchotechniky, v němž byly vymodelovány rozvody včetně izolací a specifikovány vlastnosti prvků v materiálových informacích. Vzduchotechnické jednotky a koncové prvky byly přidány jako knihovní prvky získané přímo od výrobců zařízení.

V dalším kroku zanesli projektanti do modelu podrobné řešení elektroinstalace včetně systému měření a regulace, dále zakreslili rozvody vysokého napětí a páteřní rozvody. Ty představují kabely o velkých průměrech a také poloměrech otáčení, takže je nutné s nimi v prostorové koordinaci počítat.

Nemocnice náchod - TZBRozvody TZB byly doplněny do stavebního BIM modelu.

Významnou a nemalou položkou tvořily rozvody tepla a chladu. Zde byli autoři nuceni si pro řadu prvků vytvořit vlastní knihovny.

Model spolu se všemi daty vznikal kompletně v jednom nativním datovém formátu v software ARCHICAD. Na datovém modelu pracovalo více osob současně, a to díky prostředí BIM CLOUD, které běží jako serverová aplikace. Modelová a výkresová data jsou sdružena v jednom datovém souboru od všech členů týmu, technologie BIM CLOUD umožnila kontrolu a koordinaci v reálném čase, tj. jednotliví členové týmu viděli v daných časových úsecích přírůstky BIM modelu ostatních a případně dokázali operativně reagovat na drobné kolize.

BIM model TZB a původní BIM model stavby tvoří nyní jeden datový soubor, umožňující export do formátu IFC nebo např. do BIMx. Takový datový model však s sebou nese i negativa, kterými jsou velikost souboru, vytížení sítě a vlastního BIM CLOUDu. Tvorba modelu probíhala na grafických stanicích s procesovým jádrem i7 případně XEON a na grafických kartách QUADRO. Velký objem přenesených dat při průběžném ukládání souboru plně vytěžoval síť, která běží na optice SFP+ s přenosovou rychlostí 10 Gbps, ale při průběžné tvorbě BIM modelu se nejslabším článkem stalo diskové pole serveru, na kterém běžel vlastní BIM CLOUD. Pro plynulost tvorby muselo dojít k úpravě serveru na technologii SSD s rozhraním NVMe.

BIM ve fázi realizace

S hotovým BIM modelem od projektanta je nutné dále specificky pracovat v přípravě stavby a při realizaci. Pozitivní zkušeností při výstavbě přinesly rozvody silnoproudu, slaboproudu a měření regulace. Ukázalo se fektivní využití IFC formátu z BIM modelu. Dále se budeme snažit optimalizovat jejich využití IFC při integraci do systému řízení budovy a navazujících aplikací.

Při další aplikaci BIM modelů bohužel narážíme na celkovou nepřipravenost IT infrastruktury dodavatelů. Je nutné říci, že primárním problémem je připojení ke CLOUDu projektanta, kde jsou udržována aktuální data. Stavba, a poté i užívání, je velmi živý organismus. Při tvorbě se mnohé drobně mění podle aktuálních časových a personálních možností dodavatelů a tyto změny jsou průběžně projektantem zanášeny do modelu. CLOUD projektanta informuje uživatele, co a kdy se jakým způsobem změnilo. Neznalost problematiky BIM a potřeby pracovat ve sdíleném CLOUD prostředí a nechuť řady účastníků něco měnit velmi znesnadňuje efektivní využití pozitivních přínosů této metodiky. U dodavatelů staveb v převážné míře chybí vybavení pro užívání BIM modelu a to hlavně na softwarové úrovni Proto je u nich oblíben export „obyčejného“ PDF. Z vlastního BIM modelu tedy výsledně exportujeme výkresové zobrazení řešené problematiky formou katalogu koordinačních detailů technického zařízení budov. Podobná situace je i u technického dozoru stavby. Je preferována klasická dokumentace, i když v exportním provedení PDF či DWG.

Nemocnice náchod - TZBCelkový náhled na všechna TZB

Závěr

Stavba oblastní nemocnice Náchod je velkým investičním celkem Královéhradeckého kraje a je jednou z prvních velkých zdravotnických staveb období 2020-2030. Projekt této stavby je komplexně vytvořen technologií BIM, jež je ve státním sektoru ojedinělá i s o hledem na typ stavby. V soukromém sektoru velkých investičních celků naštěstí začíná být standardem (zvláště u nájemních kancelářských budov). Potenciál BIM modelu zde využívá především projektant, drobnou částí i dodavatel stavby. Budoucnost ukáže, jak se této příležitosti chopí investor či uživatel.