19 ZAKAJ BIM BREZ SEMANTIKE NE MORE USTVARITI KAKOVOSTNEGA POPISA

BIM lahko zelo natančno določa geometrijske količine ustrezno modeliranih elementov. Kakovosten popis pa nastane šele, ko se geometrija poveže s pomenom, tehnologijo izvedbe in pravili stroke.

Ena največjih obljub BIM-a je bila, da bo iz kakovostnega digitalnega modela mogoče skoraj samodejno izdelati kakovosten popis del.

Pričakovanje je bilo razumljivo:

• objekt je digitalno modeliran;
• elementi imajo geometrijo in lastnosti;
• njihove dolžine, površine, volumne in število lahko izračunamo;
• podatke izvozimo v preglednico;
• količinam dodamo opise in cene;
• popis je izdelan.

V praksi se je pokazalo, da je zadnji del bistveno zahtevnejši.

BIM lahko hitro, konsistentno in ponovljivo izračuna geometrijske količine ustrezno modeliranih elementov. Ne more pa samo iz njihove geometrije zanesljivo ugotoviti:

• katera dela so potrebna za njihovo izvedbo;
• po kateri tehnologiji bodo izvedena;
• katere spremljajoče aktivnosti morajo biti vključene;
• kako se količina meri in obračuna;
• kako se delo razdeli med izvajalce;
• kaj je vključeno v pogodbeno ceno;
• katere zahteve mora vsebovati opis postavke.

Zato je osrednja ugotovitev:

Popis ni izpis elementov in količin iz modela. Popis je strokovno strukturiran opis del, dobav in spremljajočih obveznosti, ki v okviru celotne pogodbene dokumentacije opredeljuje izvedbeni in obračunski obseg.

BIM dobro določa geometrijo in količine ustrezno modeliranih elementov, kakovost popisa pa je odvisna še od semantike gradbene domene, tehnologije izvedbe, pravil merjenja, podatkovnih baz in strokovne recenzije.

BIM brez semantike gradbene domene lahko ustvari natančen seznam modeliranih elementov. Ne more pa sam ustvariti popolnega, strokovno pravilnega in pogodbeno uporabnega popisa del.

Pri tem moramo biti terminološko natančni.

Ne trdimo, da BIM-model ne more vsebovati semantičnih podatkov. Lahko vsebuje:

• tipe elementov;
• klasifikacije;
• lastnosti;
• materiale;
• oznake;
• povezave z drugimi elementi.

Vprašanje je, ali so ti podatki:

• vsebinsko pravilni;
• dovolj podrobni;
• standardizirani;
• razumljeni enako pri vseh udeležencih;
• povezani s tehnologijo izvedbe;
• povezani s pravili merjenja;
• pripravljeni za oblikovanje pogodbenega obsega.

Semantika ni lastnost programske datoteke. Semantika je dogovorjen strokovni pomen podatkov.

1. Kaj pomeni semantika gradbene domene

Geometrija pove:

• da element obstaja;
• kje je;
• kako velik je;
• kakšne oblike je;
• s katerimi elementi je prostorsko povezan.

Semantika pa določa:

• kaj element strokovno predstavlja;
• kateri gradbeni sistem sestavlja;
• kakšno funkcijo opravlja;
• iz katerih slojev ali delov je sestavljen;
• katere tehnične lastnosti ga opredeljujejo;
• kako je razvrščen;
• kako ga različni sistemi in udeleženci razumejo.

Tehnološki modeli, pravila merjenja in podatkovne povezave nato določijo, kako se ta gradnik prevede v dela, količine, normative in popisne postavke.

Primer oznake:

ZUNANJA STENA

je bistveno premalo za kakovosten popis.

Semantično popolnejši zapis mora razlikovati vsaj:

• nosilno ali nenosilno funkcijo;
• osnovni material;
• debelino;
• sestavo slojev;
• toplotne lastnosti;
• požarno odpornost;
• zvočne zahteve;
• površinsko obdelavo;
• način pritrjevanja;
• pogoje izvedbe;
• pravila merjenja.

Šele takšna opredelitev omogoča, da različni strokovnjaki pod izrazom razumejo isto rešitev.

Semantika spremeni geometrijski element v strokovno razumljiv gradnik objekta.

Toda tudi to še ni nujno dovolj za popis. Gradnik objekta moramo nato prevesti v dela, dobave in spremljajoče obveznosti, potrebne za njegovo izvedbo.

2. BIM-element ni enak postavki popisa

To je morda najpomembnejša razlika celotnega članka.

BIM-model je praviloma strukturiran okoli objektov in elementov:

• zid;
• plošča;
• vrata;
• okno;
• cev;
• kanal;
• črpalka;
• svetilka.

Popis pa je strukturiran okoli pogodbenih del in dobav:

• izdelava opaža;
• dobava in vgradnja armature;
• betoniranje;
• izdelava prebojev;
• zaščita površine;
• dobava opreme;
• montaža;
• priključitev;
• preizkus;
• zagon.

To nista isti strukturi.

Primer armiranobetonske stene

V BIM-modelu je lahko prikazan en element:

armiranobetonska stena debeline 30 cm.

V popisu pa lahko isti element povzroči več postavk:

Nekatere od teh vsebin so lahko modelirane. Druge niso.

Model lahko pozna volumen betona, ne more pa brez dodatnih pravil samodejno vedeti:

• ali se opaž obračuna po eni ali obeh straneh;
• kako se obravnavajo odprtine;
• ali je zahtevana kakovost vidnega betona;
• ali so sidra vključena v drugo postavko;
• ali je črpanje zajeto v ceni;
• kako se obravnava delo na višini;
• kdo zagotavlja začasno podpiranje;
• katere preiskave so pogodbena obveznost.

Zato velja:

En modelirani element lahko ustvari več postavk popisa. Ena postavka popisa pa lahko združuje veliko modeliranih elementov.

Razmerje med BIM-elementom in postavko popisa zato pogosto ni 1 : 1.

3. Količina elementa ni enaka količini dela

Tudi kadar je geometrija pravilna, izračunana modelna količina ni nujno neposredno uporabna kot popisna ali obračunska količina.

Model lahko določi:

• bruto površino stene;
• neto površino po odštetju vseh odprtin;
• volumen elementa;
• dolžino cevi med geometrijskimi točkami;
• število vstavljenih elementov.

Popis pa lahko uporablja pravila, po katerih:

• se manjše odprtine ne odštevajo;
• se špalete obračunajo posebej;
• se upoštevajo dodatki za preklop ali odpad;
• se cev meri po osi z dodatki za spojne elemente;
• se izolacija meri po razviti površini;
• se nekateri pomožni elementi vključijo v enotno ceno;
• se določene količine obračunajo po kosu, kompletu ali funkcionalni enoti.

Zato moramo razlikovati več stopenj:

1. modelna količina – izračunana iz BIM-modela;
2. popisna količina – pripravljena po dogovorjenih pravilih merjenja za razpis oziroma pogodbo;
3. izmerjena količina – ugotovljena med izvedbo in evidentirana v knjigi obračunskih izmer;
4. potrjena obračunska količina – količina, ki jo nadzor oziroma druga pristojna oseba potrdi za obračun.

Prehod lahko prikažemo kot zaporedje:

1. modelna količina;
2. uporaba pravil merjenja in strokovnih korekcij;
3. popisna količina;
4. izmera dejanske izvedbe;
5. potrjena obračunska količina.

Na razliko med produktnimi količinami in količinami, dopolnjenimi s pravili stroke, dodatki in odbitki, je opozarjala že predstavitev Biznis & trendi v gradbeništvu (17. in 18. april 2018, GH Bernardin, Portorož). V njej je bilo poudarjeno tudi, da je izdelava popisa bistveno zahtevnejša od avtomatiziranega izračuna produktnih količin.

Kirurško natančna geometrija še ne zagotavlja pravilne popisne ali obračunske količine.

4. Model ne vsebuje celotne gradnje

BIM-model praviloma opisuje predvsem trajni rezultat gradnje, razen kadar so drugi procesi in začasna stanja posebej vključeni v namen modeliranja.

Popis pa mora zajeti vse, kar je potrebno, da ta rezultat nastane.

Med pomembnimi vsebinami, ki pogosto niso neposredno modelirane, so:

• pripravljalna dela;
• začasne konstrukcije;
• dostopi in delovni odri;
• zaščita obstoječih delov;
• organizacija gradbišča;
• začasne prestavitve;
• črpanje vode;
• rušitve in odstranitve;
• transporti;
• odvoz in ravnanje z odpadki;
• preiskave, meritve in preizkusi;
• nastavitve in zagoni;
• dokumentacija;
• usposabljanje uporabnika;
• čiščenje;
• vzpostavitev prvotnega stanja.

Model lahko zelo natančno prikaže končni cevovod.

Ne prikaže pa nujno:

• začasne prekinitve obratovanja;
• demontaže starega sistema;
• začasnega prevezovanja;
• tlačnega preizkusa;
• izpiranja;
• dezinfekcije;
• hidravličnega uravnoteženja;
• zagona;
• izdelave dokazil.

Vse to je lahko del pogodbenega obsega.

BIM opisuje predvsem, kaj bo obstajalo. Popis mora opisati tudi, kaj je treba storiti, da bo to lahko obstajalo.

To je jedro razlike med produktnim modelom in projektno-tehnološkim modelom.

5. Popis mora upoštevati tehnologijo in pogoje izvedbe

Dva geometrijsko enaka elementa se lahko izvedeta po popolnoma različnih tehnologijah.

Ista plošča je lahko:

• betonirana na mestu;
• izdelana iz montažnih elementov;
• sestavljena iz polmontažnih plošč in nadbetona;
• izvedena po posebnem zaporedju zaradi omejitev gradbišča.

Isti zemeljski izkop je lahko izveden:

• v odprti gradbeni jami;
• ob varovanju brežin;
• z zagatnicami;
• ob črpanju podtalnice;
• v fazah;
• pod prometom;
• v omejenem urbanem prostoru.

Geometrijska količina je lahko enaka.

Različni pa so:

• potrebni viri;
• produktivnost;
• začasna dela;
• varnostni ukrepi;
• transporti;
• čas;
• stroški;
• negotovosti;
• pogodbeni pogoji.

Zato popis ni samo opis proizvoda oziroma končnega elementa.

V potrebnem obsegu mora opredeliti tehnološke pogoje, začasna dela, omejitve in druge okoliščine, ki vplivajo na obseg, kakovost, merjenje in ceno. Pri tem ne sme neupravičeno posegati v organizacijo in način izvedbe, kadar sta ta v odgovornosti izvajalca.

BIM pozna obliko objekta. Kakovosten popis mora razumeti tudi pogoje in tehnologijo njegovega nastajanja.

6. Popis ima tudi pogodbeno in ekonomsko funkcijo

Popis ima drugačno funkcijo kot BIM-model.

Model je predvsem tehnični informacijski vir o objektu.

Popis pa je praviloma tudi podlaga za:

• pripravo ponudbe;
• primerjavo ponudnikov;
• kalkulacijo;
• pogodbeno opredelitev izvedbenega in obračunskega obsega;
• razdelitev del;
• naročanje;
• obračun izvedenih količin;
• spremembe;
• zahtevke;
• končni obračun.

Zato mora biti postavka popisa:

• strokovno pravilna;
• dovolj jasna;
• merljiva;
• cenovno opredeljiva;
• primerljiva med ponudniki;
• pogodbeno razmejena;
• uporabna v izvedbi in obračunu.

Modelni element nima nujno vseh teh značilnosti.

Na primer oznaka:

Toplotna izolacija, 150 mm

je lahko dovolj za določeno modelno kontrolo.

Za ponudbo pa manjkajo najmanj:

• vrsta in zahtevane lastnosti materiala;
• mesto uporabe;
• podlaga;
• način pritrjevanja;
• vključeni pomožni materiali;
• zaključki in detajli;
• pravilo merjenja;
• zahteve glede dokazil.

Kakovosten popis ne opisuje samo tehničnega elementa. V okviru pogodbene dokumentacije pomaga jasno razmejiti izvedbeni in obračunski obseg.

7. Kaj mora kakovosten digitalni popis zagotavljati

Kakovost popisa ni odvisna samo od natančnosti količin.

Presojati jo moramo najmanj po šestih merilih.

Popolnost

Ali so zajeta vsa potrebna dela, dobave, preizkusi in spremljajoče aktivnosti?

Pravilnost

Ali so opisi skladni s projektno rešitvijo, predpisi, standardi in pravili stroke?

Nedvoumnost

Ali različni ponudniki razumejo vsebino postavke na primerljiv način?

Merljivost

Ali je jasno določeno, kaj se meri, s katero enoto in po katerem pravilu?

Povezljivost

Ali se lahko postavka poveže z:

• BIM-elementom;
• projektno dokumentacijo;
• klasifikacijo;
• kalkulacijo;
• terminsko aktivnostjo;
• materialom ali proizvodom;
• situacijo;
• spremembo?

Sledljivost

Ali so razvidni izvor postavke, uporabljena projektna podlaga, verzija, status, spremembe in povezane odločitve?

Natančen model lahko izboljša nekatera od teh meril.

Sam po sebi pa ne zagotovi vseh.

Popis z natančnimi količinami je lahko še vedno vsebinsko nepopoln, pogodbeno dvoumen in stroškovno neuporaben.

8. Standardiziran opis je korak naprej, vendar še ni nujno polna semantika

Katalogi standardiziranih opisov, kot je SODMOS – Standardizirani opisi del, materialov in opreme za stavbe, izboljšujejo izhodišče:

• zmanjšujejo poljubno pisanje;
• uvajajo bolj enotno terminologijo;
• ponujajo strokovno pripravljene formulacije;
• povečujejo primerljivost popisov.

To je pomembno in boljše od popolnoma nestrukturiranega pristopa.

Če katalog standardiziranih opisov hrani predvsem končna besedila, izboljša enotnost zapisov, ne zagotovi pa še celotne semantične strukture.

Tak opis je težje:

• prilagajati številnim kombinacijam lastnosti;
• povezovati z BIM-parametri;
• povezovati z normativi in viri;
• razčleniti za potrebe kalkulacije;
• preslikovati na proizvode;
• strojno primerjati;
• uporabljati za avtomatizirano kontrolo;
• sproti razvijati ob novih tehnologijah.

Če pa katalog poleg besedila vsebuje tudi klasifikacije, parametre, pravila in podatkovne povezave, lahko postane pomemben del semantičnega sloja.

Ključna razlika je med:

Standardiziran tekst poenoti zapis. Parametrični model standardizira pomen.

9. Parametrični wizardi kot most med BIM-modelom in popisom

Parametrični wizardi oziroma strukturirani koraki za določanje lastnosti postavke omogočajo, da popisna postavka ne nastane kot prost ročni stavek.

Projektant ali drug strokovnjak sistematično določi:

1. vrsto dela;
2. gradbeni sistem ali element;
3. material;
4. ključne dimenzije;
5. tehnične lastnosti;
6. način izvedbe;
7. posebne pogoje;
8. vključena in izključena dela;
9. pravilo merjenja;
10. zahtevana dokazila in kontrole.

Rezultat ni samo opis.

Nastane strukturiran zapis, iz katerega lahko sistem izdela:

• besedilo postavke;
• klasifikacijo;
• nabor parametrov;
• povezavo z BIM-elementom;
• povezavo z normativom;
• povezavo s kalkulativnimi viri;
• povezavo z materiali in proizvodi;
• pravilo za izračun količine;
• podatke za AI-obdelavo.

To je bistveno primernejša arhitektura za povezovanje z BIM-modelom, saj se lahko BIM-lastnosti preslikajo na posamezne parametre, manjkajoče podatke pa sistem jasno prepozna.

Primer zunanje stene

1. BIM-element: zunanja stena;
2. modelni podatki: debelina, material, lokacija in požarna odpornost;
3. wizard doda: sestavo, način izvedbe, obdelavo, pravila merjenja, vključena dela in pogodbene zahteve;
4. rezultat: strukturirana in strokovno popolna postavka popisa.

Wizard ne nadomešča projektanta. Projektantovo znanje spremeni v ponovljiv in preverljiv proces.

10. Pot od BIM-modela do digitalnega popisa

Celovita arhitektura ni:

1. BIM-model;
2. izvoz količin;
3. popis.

Primernejši proces je:

1. projektna rešitev;
2. BIM-model objekta;
3. klasifikacije in lastnosti;
4. semantika gradbene domene;
5. tehnologija in pravila merjenja;
6. wizardi in podatkovne baze;
7. AI-podprt predlog popisa;
8. strokovna recenzija;
9. digitalni popis.

Vsaka raven rešuje drug problem:

• projektna rešitev določi, kaj želimo zgraditi;
• BIM-model predstavi in strukturira elemente, geometrijo, lastnosti ter odnose;
• klasifikacije določijo identiteto in razvrstitev;
• semantika določi strokovni pomen;
• tehnologija določi potrebne aktivnosti in pogoje izvedbe;
• pravila merjenja pretvorijo modelne v popisne količine;
• podatkovne baze povežejo postavke z normativi, viri in cenami;
• AI pomaga pri pripravi, povezovanju in kontroli;
• pristojni projektant oziroma drug odgovorni strokovnjak preveri in prevzame odgovornost za končni rezultat.

11. Vloga umetne inteligence

AI lahko bistveno spremeni pripravo popisov.

Iz modela, načrtov, tehničnih poročil in podatkovnih baz lahko:

• prepozna elemente in sisteme;
• predlaga klasifikacijo;
• poišče primerljive standardne postavke;
• predlaga strukturirane opise postavk;
• poveže elemente s postavkami;
• zazna manjkajoče lastnosti;
• opozori na dela, ki niso modelirana;
• primerja popis s projektno dokumentacijo;
• išče podvajanja in neskladja;
• predlaga normative in kalkulativne vire za strokovno preveritev.

Toda AI brez kakovostne semantike rešuje isti problem kot človek pri slabem popisu: poskuša ugibati pomen iz neenotnih besedil.

Če izraz:

izolacija

v enem projektu pomeni toplotno izolacijo fasade, v drugem izolacijo cevovoda, v tretjem hidroizolacijo, AI potrebuje dodatni kontekst.

Če pa ima podatek:

• klasifikacijo;
• gradnik;
• material;
• lastnosti;
• lokacijo;
• funkcijo;
• enoto mere;
• povezavo z modelom;

lahko deluje bistveno zanesljiveje.

AI ne odpravi potrebe po semantiki. Zaradi AI postane kakovost semantike še pomembnejša.

12. Kako se spremeni vloga projektanta

Danes priprava popisa pogosto pomeni veliko ročnega dela:

• iskanje starih postavk;
• kopiranje opisov;
• popravljanje dimenzij in materialov;
• ročno prepisovanje količin;
• primerjanje modela in preglednic;
• odkrivanje manjkajočih del;
• popravljanje neusklajenih opisov.

V prihodnjem procesu lahko več rutinskega dela podprejo ali avtomatizirajo:

• BIM-orodja;
• parametrični wizardi;
• podatkovne baze;
• avtomatizirana pravila;
• AI.

Projektantova dodana vrednost se s tem ne zmanjša. Premakne se na pomembnejšo raven:

• pravilnost projektne rešitve;
• strokovna semantika;
• izbor oziroma opredelitev tehnologije, kadar je to njegova odgovornost;
• popolnost izvedbenega in obračunskega obsega;
• kontrola količin;
• recenzija predlaganih postavk;
• odgovornost za končni popis.

To ne pomeni, da projektant ne bo več sodeloval pri izdelavi popisa.

Pomeni, da bo manj časa porabil za mehansko pisanje in več za presojo.

Projektant prihodnosti ne bo ustvarjal največje vrednosti s pisanjem tisočev stavkov. Ustvarjal jo bo z odgovornostjo, da ti stavki pravilno in popolno opisujejo gradnjo.

13. Semantika omogoči povezavo skozi celotno izvedbeno verigo

Kakovosten digitalni popis ni namenjen samo projektantu in naročniku.

V različnih fazah ga uporabljajo:

• naročnik;
• projektant;
• Inženir in nadzor;
• glavni izvajalec;
• podizvajalci;
• dobavitelji;
• proizvajalci;
• upravljavec.

Podatki pri tem ne potujejo samo v eni smeri. Med udeleženci se dopolnjujejo, preverjajo, potrjujejo in vračajo v nadaljnjo obdelavo.

Vsak udeleženec jih uporablja drugače:

• projektant z njimi opiše rešitev;
• naročnik opredeli izvedbeni in obračunski obseg;
• izvajalec pripravi kalkulacijo;
• podizvajalec oblikuje ponudbo;
• dobavitelj predlaga proizvod;
• nadzor preverja izvedene količine;
• Inženir obravnava spremembe v okviru svojih pristojnosti;
• naročnik spremlja stroške;
• upravljavec prevzame podatke, pomembne za uporabo objekta.

Če je popis samo besedilo, vsak udeleženec vsebino znova razlaga in prepisuje.

Če ima strukturirano semantiko, se lahko isti semantični identifikatorji in upravljane povezave uporabljajo za:

• ponudbo;
• kalkulacijo;
• nabavo;
• terminski plan;
• situacijo;
• spremembo;
• pokalkulacijo;
• učenje iz zaključenega projekta.

Semantika ni samo pomoč pri izdelavi popisa. Je pogoj za interoperabilnost celotne izvedbene verige.

14. BIM in popis se ne izključujeta – potrebujeta drug drugega

Iz članka ne sme nastati sklep, da BIM za popise ni uporaben.

Nasprotno.

BIM lahko bistveno izboljša:

• določanje količin ustrezno modeliranih elementov;
• lokacijsko razčlenitev;
• kontrolo popolnosti modeliranih vsebin;
• primerjavo različic modela in prostorsko razumevanje sprememb;
• primerjavo variant;
• povezavo postavke z elementom;
• preverjanje izvedenega stanja.

Primerjava različic modela pa še ni projektna revizijska sled spremembe. Za to mora biti BIM povezan z urejenim procesom upravljanja sprememb, odgovornostmi, odločitvami, stroški in roki.

Kakovosten rezultat nastane šele s povezavo:

• BIM: geometrija in elementi;
• semantika: pomen in klasifikacija;
• tehnologija: način in pogoji izvedbe;
• popis: izvedbeni in obračunski obseg v okviru pogodbene dokumentacije.

Najkrajše:

BIM opisuje objekt. Popis opisuje gradnjo. Semantika ju poveže.

MYTHBUSTERS

Ključne ugotovitve

1. BIM lahko zelo natančno določi geometrijo in količine ustrezno modeliranih elementov.
2. BIM-element in postavka popisa nista ista podatkovna enota: en element lahko zahteva več del, ena postavka pa združuje več elementov.
3. Modelna količina mora biti s pravili stroke pretvorjena v popisno količino, dejansko izvedene količine pa je treba izmeriti in potrditi za obračun.
4. Popis mora zajeti tudi začasna, spremljajoča, organizacijska in tehnološka dela, ki pogosto niso modelirana.
5. Kakovosten popis je strokovni opis izvedbenega in obračunskega obsega v okviru pogodbene dokumentacije, ne samo seznam elementov in količin.
6. Semantika gradbene domene povezuje BIM-elemente s klasifikacijami, tehnologijami, postavkami, normativi, materiali in pravili merjenja.
7. Parametrični wizardi predstavljajo kakovostnejšo osnovo za digitalizacijo kot samo zbirka vnaprej pripravljenih opisov, ker standardizirajo pomen in ne le besedila.
8. AI lahko pripravo popisa bistveno pospeši, vendar potrebuje strukturirano semantiko in strokovno recenzijo.
9. Vloga projektanta se premika od ročnega pisanja postavk k odgovornosti za pravilnost, popolnost in strokovno kakovost popisa.

Zaključna misel

BIM nam lahko zelo natančno pove, koliko ustrezno modeliranih elementov vsebuje objekt. Šele semantika gradbene domene pa pove, katera dela so potrebna ter kako jih opisati, meriti, kalkulirati in pogodbeno naročiti.