Projektování zdravotně technických instalací a přechod na BIM [1]

Autor poskytuje čtenáři pohled na současný technologický pokrok v oblasti projektové výstavby budov. Je zcela zřejmé, že softwarová podpora projektů velmi často ubírá na kvalitě samotného díla. Projektanti čím dál více spoléhají na techniku a nikoli na své znalosti. Velmi často je navíc upřednostněna kvantita nad kvalitou a ne zřídka projektant nehledá, nebo nechce hledat, optimální řešení navrženého řešení dodavatele zdroje tepla, či jiné technologie. Důsledkem toho je pak snaha o jakékoli energeticky efektivní řešení (ve smyslu zákona č. 406/2000 Sb. a také požadavků legislativy EU) prakticky marná. BIM je metoda, která zajišťuje zcela jistě technologický pokrok. Jedná se o špičkový nástroj k modelování celého technického vybavení budovy. Je ale nutné si uvědomit jaké znalosti musí mít specialista BIM a specialista TZB. Měl jsem možnost absolvovat šestiměsíční školení modelování v BIM, a pokud porovnám požadavky na znalosti pro po­užívání BIM metody a projektování systémů TZB, lze konstatovat, že jsou téměř totožné. V současnosti proto velmi často dochází k tomu, že projektant navrhuje a kreslič kreslí. Jinými slovy existují dva zaměstnanci, přičemž ten co kreslí je zcela nepopiratelně odborník na BIM, ale velmi často nechápe podstatu řešení, které právě digitalizuje.

Recenzent: Roman Vavřička

Moto: „…Automatika nás dovede ukolébat. Její chyby snadno přehlédneme, počítačům důvěřujeme nadměrně. Dovednosti z dob, kdy se věci dělali „ručně“, postupně mizí. Stejně jako mladí Inuité už neznají svůj kraj tak dobře jako jejich otcové. Jeden z hlavních argumentů zastánců automatizace a počítačového průmyslu lze formulovat takto: Když si lidé uvolní ruce od rutinních činností, budou se moci důkladněji věnovat výjimkám, nestandardním a krizovým stavům. Každodenní zkušenosti však napovídají, že takhle to nefunguje. Automatizace rutinních činností způsobuje, že zkušené pracovníky nahrazují nezkušení a levnější, kteří sice dovedou mačkat knoflíky, ale řešit nestandardní situace neumí. I když ti zkušení na svých místech zůstanou, vyjdou ze cviku...“. [2]

Politická elita připravila v Evropě, a následně i u nás připravuje, záchranu stavebnictví v podobě systému BIM. Zprávy objevující se v médiích předkládají příští podobu řešení staveb. Všechny výrobky, ze kterých se stavba skládá, včetně zaměření území se všemi potřebnými podrobnostmi, budou v úložištích dat (cloudech). Software a roboti prý sestaví budovu, budou ji snad i provozovat a udržovat. Lidí nebude třeba, zůstanou jen „ajťáci“, kteří ten software, 3D tisk a roboty budou opravovat, aniž budou mít podrobné znalosti a zkušenosti v jednotlivých profesích. Vize odstranění papírové formy pro povolování, provádění a archivaci skutečného provedení stavby je v současné době mimo úroveň znalostí účastníků výstavby. Automatizovaná správa budov má mít k dispozici operativní software pro správu a údržbu budovy po celou dobu její životnosti a její zaměstnanci budou umět správně software využívat.

Přiznám se ke svému názoru, že takový svět není blízký mému pohledu na vývoj profese v dohledné budoucnosti přesto, že už v současné době existuje software, který umožňuje projektování stavby a profese ZTI ve 3D [3, 4]. Prostorové řešení rozvodů je podpořeno hydraulickými výpočty, návrhem tloušťky izolací a dalšími informacemi. Problém je v tom, že převážná většina stavebních podkladů není ve 3D zpracována a výstup v listinné podobě musí být převeden do 2D.

Projektování profesí se v rámci přípravy stavby v ČR už dlouhou dobu stává nechtěnou a špatně honorovanou činností. Menší stavby soukromých stavebníků se bez projektové dokumentace profesí provádí naprosto běžně. Chybí dokumentace skutečného provedení nebo fotografie průběhu vedení před zazděním. Majitel za pár let není schopen zjistit, kde jaké instalace jsou položeny a klidně pak provrtá plastové potrubí při obyčejném zavěšování obrázků.

Stavby financované z veřejných zdrojů sice musí dokumentaci mít, ale v dokumentaci pro výběrové řízení se nesmí uvádět konkrétní výrobky. Projektant je přesto odpovědný za správnou funkci stavby dokonce i navzdory špatnému provozování zařízení. Autorský dozor profese se nedá vykonávat, většinou jej nikdo nechce zaplatit.

Legislativa a ceny projektové dokumentace nejsou pro důsledné vy­užití BIM nastaveny. Bude třeba vyřešit řadu otázek:

• kdo bude udržovat a platit úložiště dat (projektant, dodavatel stavby, majitel objektu, developer (develupič) [5] nebo uživatel),
• kdo umožní navýšení ceny projektových prací,
• kdo a kdy rozhodne o archivování dosaženého stavu v projektování a provádění stavby,
• jak a kdo bude do softwaru a dat zasahovat během životnosti stavby,
• jak a kdo bude zajišťovat ochranu proti hackerům.

Používání softwaru pro navrhování staveb se ve větším rozsahu datuje od poloviny devadesátých let minulého století. Zakázky, které byly archivovány na nosičích dat do konce minulého století, nelze na současných počítačích využít, protože už nemají mechaniku, která se tehdy používala.

Vývoj v legislativě i v IT oblasti jde rychle dopředu a původní aplikace zastarávají. M. Bauer, ředitel IT odboru v ČSSZ, říká [6]: „Hrozí vážný provozní problém i kolaps daných systémů. Minimálně se budou množit chyby a nefunkčnosti…“

Soubory uložené v úložištích dat budou možná dosažitelné i za 50 let včetně softwaru. Výběr servisní organizace, která se bude po dobu životnosti stavby podílet na správě dat, je v ČR neskutečně složitý. Následně může vzniknout problém v tom, co se bude dít s daty v okamžiku bankrotu servisní služby. Jako příklad lze uvést současný bankrot jedné z protežovaných firem, která v ČR zajišťovala provoz systému elektronické evidence tržeb¹⁾.

Firmy, které propagují metodu BIM, uvádějí jako výhodu možnost současné práce na řešeném souboru dat, respektive možnost úprav dokumentace během celého procesu výstavby. Autorská práva se zatím neřeší. Uzavření procesu projektování jako podklad pro případné soudní pře při haváriích staveb zatím není nikde zmíněno. Během výstavby se mají průběžně upravovat změny provedení tak, aby vznikl model budovy pro její řízení po dobu životnosti stavby.

Proslýchá se, že nový stavební zákon nebude požadovat pro stavební řízení návrh TZB. Kdo bude určovat velikost strojoven a způsob vedení jednotlivých rozvodů? Řešení technického vybavení stavby se zřejmě přenese do realizační dokumentace včetně návrhů prostorového řešení potrubí a velikostí strojoven. Zkušenosti ukazují, že předpokládané náklady staveb se běžně několikanásobně překračují (např. opera v Sydney, opera v Hamburku, letiště Berlín, tunelový komplex Blanka v Praze atd.).

Už dnes se projektanti profesí během práce na zakázce nepotkávají, posílají si soubory e-mailem. Chybí vůle a čas daný soubor otevřít, případně vytisknout a následně zkoordinovat. Systém výrobních výborů (porad nad rozpracovanou dokumentací) se prakticky odboural, včetně funkce hlavních inženýrů projektu. Snad bude nový software tak chytrý, že sám opraví kolizní body a projektant nebude muset zasahovat.

Řešení rozvodů vody v podlaze bytů (bez možnosti odkalení) a s uzávěry v bytech, jako je na obr. 1, se budou objevovat stále častěji. Regulační uzávěr cirkulace je dokonce umístěn v bytě v nejvyšším podlaží (obr. 2). Regulační uzávěr na nejvzdálenější stoupačce je naprosto zbytečný. Cirkulační čerpadlo bylo navrženo velmi rozšířenou metodou pokus omyl. Teprve osazením většího cirkulačního čerpadla se dosáhla požadovaná teplota vody u koncového spotřebitele.

Tuto metodu používají zhotovitelé předávacích stanic, které nezajímá rozsah rozvodů vody ani od profese ZTI navržený potrubní materiál. Výměník je navržen nerezový, pájený čistou mědí (obr. 3).

V rozvodech TV je používáno pro páteřní rozvody ocelové pozinkované potrubí nebo aspoň tvarovky z temperované litiny. Norma [8] to sice zakazuje, ale setrvačnost v myšlení všech účastníků výstavby stále přesvědčivě poukazuje na pověru, že dříve důlková koroze v ocelovém pozinkovaném potrubí nebyla. Mnoho tisíc „cípantů“ (obr. 4, 5) masově vyráběných a montovaných na potrubí svědčí o opaku.

Účastníci výstavby se většinou nezajímají nejen o kvalitu vody dodávané z veřejných vodovodů, ale dokonce ani o kvalitu vody z místního zdroje. Někteří zřizovatelé (převážně zřizovatelé zdravotnických zařízení nebo hotelů) požadují snížení mikrobiologického rizika v rozvodech vody dodatečně bez vazby na použitý materiál vnitřního vodovodu [9, 10]. Naše společnost nevěnuje ani pozornost, ani granty na výzkum vztahu kvality vody, materiálu potrubí a návrhu řešení vnitřního vodovodu. To by bylo pro profese TZB důležitější než celý BIM. Jsme nepoučitelní – společenství vlastníků jednotek v domě rozhodne v rámci reklamace nahradit po dvou letech proděravěné rozvody vody z ocelového pozinkovaného potrubí zase ocelovým pozinkovaným potrubím!

Zelení ekoteroristé požadují šetření energií. Dnes už převyšuje potřeba energie pro ohřívání vody několikanásobně potřebu energií na vytápění a úpravu vnitřního prostředí stavby. Tepelnou izolaci potrubí vnitřního vodovodu a její provedení nikdo nekontroluje (viz obr. 2).

Návrh soustavy TV se provádí „od oka“. Světlost cirkulačního potrubí se navrhuje metodou „o stupeň menší“. Tloušťka tepelné izolace potrubí vnitřního vodovodu se odhaduje, resp. tvarovky se neizolují vůbec. Do provedených systémů rozvodů TV postupně vkládají cirkulační čerpadla tak dlouho, až se dosáhne požadovaná teplota u koncového uživatele. Příkon čerpadla je až o 100 % vyšší, než by odpovídalo výpočtem určeným hodnotám [8].

Výše uvedený text uvádí část problémů současné úrovně znalostí a praxe v projektování ZTI. Předpokládám, že projektování ve 3D a v soustavě BIM situaci nezlepší, naopak. Navíc jsou dnes ceny dokumentace profesí na tak nízké úrovni, že se projektant není schopen v daném čase vypracováním kvalitní dokumentace uživit.

Existují programy [3, 4], které umožňují řešit rozvody potrubí a návazná zařízení vnitřního vodovodu ve 3D včetně potřebných výpočtů. Současná úroveň softwaru však má své limity. Jakékoli nestandardní řešení vyžaduje „ruční“ zásah do řešení nebo dokonce do struktury programu. Dosud se nedaří propojení s ostatními profesemi. Výstupem je zatím vždy papírová forma dokumentace ve 2D.

Rozesílání dokumentace (resp. odkaz na virtuální úložiště) všem úřadům a institucím po světové síti je mimo reálné možnosti jejich pracovníků. V oblasti IT mají většinou nižší znalosti, než jsou znalosti projektantů.

Čtenář, který je zvyklý pracovat na monitorech rozměrů 400 x 300 mm a je schopen snadno přecházet od celkového pohledu na detaily řešení ví, jak snadno se přehlédne chyba v řešení. Má celou stavbu „v hlavě“ a přesto vynechá čáru nebo nápis.

Archivace souborů v oddálených úložištích bude vyžadovat nejen změnu zákonů, ale také změnu kvalifikace a myšlení schvalovacích orgánů.

Na úrovni parlamentu se diskutuje o tom, že podklady pro stavební řízení mají být bez podrobností technického vybavení budov. Takový postup je zcela v rozporu s metodou BIM, která předpokládá vkládání všech výrobků z knihovny výrobků. Pravděpodobně se předpokládá, že architekt navrhne budovu bez profesí. Realizační firmy následně zajistí kompletní dokumentaci profesí, doplní a dodrží odhadovanou cenu stavby.

Před sedmnácti lety uveřejnila ČKAIT výtah z některých článků z německých odborných časopisů. V jednom z nich poukazoval pracovník dolnosaského ministerstva hospodářství na v Německu ověřenou zkušenost, že 10 000 DM ušetřených na projektové dokumentaci má za následek ztrátu 100 000 DM při provádění stavby. [11]

Instalatérská firma rozhoduje o provádění zdravotně technických instalacích většinou na základě co nejnižší možné ceny. V podzemním podlaží (v garážích) navrhuje ocelové pozinkované potrubí pro TV přesto, že to česká norma zakazuje. Docházím k přesvědčení, že se tím do soustavy vnitřního vodovodu vkládá „kurvítko“, kterým si instalatéři zajišťují práci pro příští roky se sázkou na to, že potrubí přežije záruční dobu. Krátká životnost ocelového pozinkovaného potrubí a prodloužení záruční doby někdy vede k jeho výměně ještě v záruční době. Špatné provádění tepelné izolace potrubí odpovídá ledabylé kontrole provádění vnitřního vodovodu.

Stavebník je přesvědčen, že má nový dobře provedený bezúdržbový objekt. Každé zařízení vyžaduje údržbu a pravidelný servis. Objekty se přebírají a prodávají bez dokumentace skutečného provedení přesto, že vlastník nemovitosti má povinnost udržovat dokumentaci stavby včetně změn, ke kterým během života stavby došlo:

„…Dodavatel vnitřního vodovodu musí objednateli předat dokumentaci dodanou výrobci osazených zařízení a seznámit ho s provozem a údržbou těchto zařízení. Tato dokumentace a informace o provozu a údržbě zařízení musí být předány vlastníkovi nebo správci nemovitosti. O předání dokumentace se provede zápis...“ [8].

Zkušenosti posledních let ukazují, že se tato ustanovení normy nedodržují (obecný názor veřejnosti – normy nejsou závazné). Předávaná dokumentace skutečného provedení bývá většinou soubor promaštěných, počáraných a potrhaných výkresů. Umístění dokumentace do virtuálního úložiště ve formě BIM by někdy v budoucnosti mohlo tuto situaci zlepšit a pomoci při údržbě a opravách instalací.

Představa, že instalatér bude potrubí montovat podle tabletu a upravovat mastnou rukou skutečné provedení instalace někde ve virtuálním úložišti, je podle mne v říši snů pracovníků, kteří připravují BIM. Dokonce se v novinách píše: „…Řešením je stavebnictví 4.0, které začíná už u projektantů, již budou projektovat v takzvaném Bimu…umožňuje nejenom jednodušeji a kvalitněji stavět, ale také poté daleko snadněji a lépe provozovat budovy, které vzniknou. Jakmile bude takto nakreslený 3D projekt, do terénu už nepůjdou dělníci s lopatou a krumpáčem. Všeho se chopí technologické novinky…“ [12].

Taková informace zcela jistě nepřispěje k pochopení celého procesu výstavby. Možná bude projektant z kanceláře řídit robota na dálku…

Jedna z neřešených otázek při přechodu na stavebnictví podle BIMu je problematika provádění a zapisování zkoušek jednotlivých prvků a zařízení technického prostředí staveb [7, 13]. V současné době je i tak provedení zkoušek až za hranicí regulérnosti. Jako příklad je možno uvést účast, či vlastně ne­účast, odpovědného zástupce stavby a investora během celého průběhu tlakových zkoušek vodovodu a zkoušek těsnosti kanalizace. Zkouška se dodatečně podepíše v kanceláři stavby. Bude se takový papírový protokol skenovat a bude to vůbec legální?

1) Informace z tisku: „… tvrdili, že díky tomu nabízejí nejlepší zabezpečení dat a proto i nejspolehlivější systém. Ten veškeré informace neukládal na disk v pokladně, ale na internetové úložiště, které je po krachu společnosti nedostupné. Klienti EET One kteří se na to spoléhali a nedělali si zálohu, však po krachu o důležitá účetní data přišli. A to zpětně až do prosince, kdy se spustila první vlna elektronické evidence tržeb… Bez jakéhokoliv předchozího upozornění tato firma vypnula program. Proto se k nim klienti nemohou dostat…“ [7].

Závěr

Pro zavedení BIM by se mělo:

• upravit legislativní podmínky navrhování, projednávání a archivaci dokumentace,
• zajistit zvýšení kvalifikace všech účastníků výstavby,
• zvýšit ceny přípravných a projektových prací,
• zajistit ochranu proti kybernetickým útokům,
• zajistit a hradit centrální úložiště dat (zejména zajistit ochranu před bankrotem),
• vytvořit systém pro ochranu autorských práv,
• nastavit systém zápisu protokolů zkoušek zařízení TPS.

Literatura

[1] Building Information Modelling (informační modelování staveb).
[2] KOUBSKÝ, P.: Jak nás stroje kazí. Lidové noviny. MAFRA, a. s. 27., 28. 6. 2015. ISSN 0862-5921. Dostupné z: <https://www.pressreader.com/czech- republic/lidove-noviny/20150627/ 281612419050663>.
[3] Program V721 Kreslení vnitřní kanalizace.
[4] Program V722 Kreslení vnitřního vodovodu.
[5] PUTNA, M. C.: Little Canyon. Lidové noviny. MAFRA, a. s. 11. 7. 2017. ISSN 0862-5921.
[6] VLKOVÁ, J.: Zakleté ministerské zakázky. MF DNES. MAFRA, a. s. 15. 7. 2017. ISSN 1210-1168. Dostupné z:  <https://www.mfdnes.cz/nahled.aspx?d =15.7.2017&n=MFD&e=PRAHA&id =6026849>.
[7] ŠVIHEL, P.: Říkali, že jsou vzorem pro Babiše. Ale teď připravili klienty o data k podnikání. Seznam Zprávy. Seznam.cz, a.s., 27. 7. 2017. Dostupné z:  <https://www.seznamzpravy.cz/clanek/ zakaznici-koncici-firmy-s-eet-poklad- nami-prisli-jsme-o-dulezita-byznysova-data-34872>.
[8] ČSN 75 5409. Vnitřní vodovody. 2013-2. ÚNMZ. Praha.
[9] ŽABIČKA, Z.: Vnitřní vodovod – návrh řešení a vady. Přednáška pro konferenci SANHYGA 2013.
[10] ŽABIČKA, Z.: Postupujeme dobře proti Legionelle? TZB Haustechnik, 2017, roč.: 25, č. 1. ISSN 1803-4802. Dostupné z: < https://www.asb-portal.cz/stavebnictvi/technicka-zarizeni-budov/zdravotni-technika/postupujeme-dobre-proti-legionelle>.
[11] Zprávy a informace ČKAIT, 2000, č. 2, str. 24. Informační centrum ČKAIT. ISSN 1804-7025; podle Deutsches Ingenieurblatt č. 12/99.
[12] OSOUCH, M.: Stavebnictví čeká digitální revoluce. Lidové noviny. MAFRA, a. s. 2. 5. 2017. ISSN 0862-5921. Dostupné z: < https://www.pressreader. com/czech-republic/lidove-noviny/ 20170502/281736974352353>.
[13] ČSN 75 6760. Vnitřní kanalizace. 2014-1 (změna Z1: 2015-10). ÚNMZ. Praha.

---

Sanitary installations designing and transition to BIM

The author provides reader with an insight into the current technological progress in the field of project construction of buildings. It is quite obvious that projects software support very often detracts from the quality of the work itself. Designers are increasingly relying on technology and not on their own knowledge. In addition, quantity is often given priority over quality, and it is not uncommon for a designer not to seek or want to seek the optimal solution for a proposed solution from a heat source supplier or other technology. As a result, the search for any energy-efficient solution is practically futile. BIM is a method that certainly ensures technological progress. It is a top tool for modeling the entire technical equipment of a building. However, it is necessary to realize what knowledge a BIM specialist and a HVAC specialist must have. Nowadays, it is very often the case that the designer designs and the draftsman draws. In other words, there are two employees, and the one who draws is undeniably a BIM expert, but very often does not understand the essence of the solution he is digitizing.

Keywords: building services, HVAC, sanitary installations, heating, ventilation, BIM, project documentation