BIM w cyklu życia mostów - ebook
BIM w cyklu życia mostów - ebook
Wielu inżynierów utożsamia BIM wyłącznie z rozwinięciem technik CAD do trzeciego wymiaru i atrakcyjnymi wizualizacjami architektów, które w praktyce faktycznie mają ograniczoną przydatność przy opisywaniu prętów zbrojeniowych i spoin albo nadzorowaniu brygad robotników na budowie. Tymczasem doświadczenia krajów, które mają najwyższy poziom implementacji BIM, pokazują, że ta metodyka jest pierwszym i koniecznym krokiem w kierunku cyfryzacji procesów budowlanych, a w dalszych etapach również automatyzacji i robotyzacji całej branży. Tego rozwoju nie da się już zatrzymać.
Niniejsza publikacja porusza zagadnienia związane z projektowaniem, budową i zarządzaniem obiektami mostowymi w kontekście metodyki BIM. Przedstawiono w niej obiektowe podejście do modelowania mostów, które w przyszłości będzie polegać m.in. na tworzeniu ich cyfrowych bliźniaków (digital twins). Autor prowadzi czytelnika przez kolejne etapy cyklu życia mostów, pokazując, jak ich wirtualne modele i powiązane z nimi cyfrowe technologie będą wpływać na procesy planowania, realizacji i utrzymania mostów. Książka zilustrowana została wieloma praktycznymi przykładami, które pochodzą z inżynierskiej i naukowo-badawczej aktywności autora oraz jego zespołu.
Kategoria: | Inżynieria i technika |
Zabezpieczenie: |
Watermark
|
ISBN: | 978-83-01-21369-5 |
Rozmiar pliku: | 30 MB |
FRAGMENT KSIĄŻKI
Skrót BIM w ostatnich latach stał się jednym z najczęściej używanych zwrotów branży budowlanej na całym świecie. Dla jednych jest Świętym Graalem, który ma cudownie poprawić coraz gorsze wskaźniki produktywności tego sektora, gdyż nie wytrzymuje on już konkurencji z produkcją przemysłową. Dla innych jest pewną mrzonką i zwykłą ekstrawagancją, w której jacyś maniacy gier komputerowych chcieliby wprowadzić do tradycyjnych projektów budowlanych swoje trójwymiarowe modele i animacje.
Większość z nas słyszała zapewne o rozwinięciu BIM jako Building Information Modeling lub Management, czyli o modelowaniu lub zarządzaniu informacją o budowli. Ale na przykład funkcjonuje też rozwinięcie skrótu jako Better Information Management, czyli po prostu: lepsze zarządzanie informacją. Zostało ono sprytnie wykorzystane przez organizacje odpowiedzialne za infrastrukturę drogową, które w stosowanych u siebie systemach zarządzania również zaczynają adaptować elementy metodyki BIM. Wielu inżynierów w dalszym ciągu utożsamia BIM tylko z rozwinięciem technik CAD do trzeciego wymiaru i atrakcyjnymi wizualizacjami architektów, które faktycznie mają ograniczoną przydatność przy opisywaniu prętów zbrojeniowych i spoin albo nadzorowaniu brygad robotników na budowie. Tymczasem doświadczenia krajów, które mają najwyższy poziom implementacji BIM pokazują, że ta metodyka jest pierwszym i koniecznym krokiem w kierunku cyfryzacji, a w dalszych etapach również automatyzacji i robotyzacji branży budowlanej. Tego rozwoju nie da się już zatrzymać.
Te wszystkie nieporozumienia wokół BIM oraz pilna potrzeba budowania świadomości w krajowym środowisku osób odpowiedzialnych za rozwój i utrzymanie obiektów mostowych skłoniły mnie do studiów nad możliwościami wykorzystania tej metodyki również w inżynierii mostowej. Zaowocowały one najpierw serią wykładów na temat BIM, które wygłaszane były na wielu konferencjach i uczelniach w kraju i na całym świecie (Australia, Czechy, Niemcy, Rosja, Szwajcaria), a ostatecznie zakończyły się publikacją tej monografii. Obserwacja przemian w sektorze budownictwa najbardziej rozwiniętych krajów świata nie pozostawia wątpliwości co do potrzeby cyfryzacji procesów projektowania, prowadzenia budowy oraz zarządzania rosnącymi zasobami infrastruktury mostowej, które podlegają ciągłej degradacji.
Monografia ma charakter przekrojowy i interdyscyplinarny. Taka jest też specyfika metodyki BIM, w której znajdują się m.in. elementy systemów zarządzania i informatyki. A te rozwiązania i narzędzia przenikają niemal wszystkie dziedziny naszego życia, a nie tylko inżynierię lądową. Ich udział w przedsięwzięciach budowlanych będzie się tylko zwiększał, wymuszając jednocześnie na inżynierach mostowych ciągłe podnoszenie kompetencji i dostosowywanie się do nowych technologii. Widać to szczególnie teraz, w obliczu kryzysu, jaki spowodowała trwająca w trakcie pracy nad tą książką, epidemia. Właściwie z dnia na dzień okazało się, że projektanci nie mogą już przychodzić do swoich pracowni, a urzędnicy do swoich biur. Wszyscy muszą pracować zdalnie, korzystając z dostępu do internetu i rozwiązań chmurowych. Tymczasem takie założenia realizacji międzybranżowych projektów budowlanych są właśnie jednym z filarów metodyki BIM. W bardziej komfortowej sytuacji znalazły się więc podmioty, które zdążyły już wdrożyć u siebie niektóre z tych technik, a zwłaszcza współdzieloną platformę wymiany danych, gdzie mogą teraz kontynuować swoją pracę nad niedokończonymi projektami. Inni w pośpiechu próbują teraz nadrobić zaległości, co w obecnej sytuacji może być jeszcze większym wyzwaniem organizacyjnym.
Studia nad wykorzystaniem BIM w mostownictwie i opracowanie materiału do tej książki nie byłyby możliwe bez wsparcia grupy osób, które podzielały moje pasje i podejmowały się wspólnych działań i realizacji różnych projektów. Zarówno tych inżynierskich, w których powstawały modele BIM nowych obiektów mostowych, jak i badawczo-rozwojowych, podczas których wykonywane były rekonstrukcje 3D istniejących obiektów oraz badania nowych koncepcji parametryzacji modeli lub wykorzystania metodyki BIM w procesach zarządzania infrastrukturą mostową. Ta książka to również pokazanie w wielu miejscach potencjału, jaki tkwi w grupie doktorantów mostowych, którzy zdecydowali się na współpracę przy rozwijaniu metodyki BIM na potrzeby inżynierii mostowej.
Podziękowania należy zacząć od współpracowników z zespołu mostowego Politechniki Śląskiej, z którym autor jest związany już od 1990 roku. Przede wszystkim jest to prof. Jerzy Weseli, który od dawna inspiruje młodszych kolegów swoimi wizjonerskimi pomysłami. Jest dla mnie bardzo dużym autorytetem i wsparciem. To również dr Andrzej Radziecki ze swoją wyjątkową inżynierską rzetelnością i doświadczeniem oraz skrupulatnością, która pomogła wyeliminować z tekstu wiele merytorycznych i językowych niedoskonałości. Dziękuję doktorantom, którzy wykonali przy różnych okazjach wiele modeli różnych mostów i związanych z nimi grafik oraz algorytmów i zestawień, które znalazły się w tej książce. Szczególnie dotyczy to kolegów, których kolejno wymieniam: Marcin Jasiński, Kamil Korus, Tomasz Płaszczyk, Bartosz Wójcik i Mateusz Żarski. Kilka modeli i grafik powstało podczas realizacji studenckich projektów i prac dyplomowych, gdy na początku wspólnie ze studentami uczyliśmy się, jak modelować mosty narzędziami BIM.
Dużym wsparciem było również zaplecze osobowe spółki CADmost Projekt, którą od ponad ćwierć wieku prowadzę razem z moim wspólnikiem Adamem Silarskim. Pod koniec lat 90. wspólnie wprowadzaliśmy na rynek pierwszą wersję naszego programu BestCAD. Ten romantyczny czas programowania i innych działań, które być może dziś należałoby nazwać startupem, są już trudne do powtórzenia. Choć ówczesne wyzwania coś mi teraz przypominają. Wtedy uczyliśmy inżynierów, jak przesiąść się od deski kreślarskiej do komputera z systemem CAD. Daliśmy im więc narzędzie, które miało ułatwić ten proces. Po latach można powiedzieć, że się udało, a teraz czeka nas kolejne wyzwanie. Może nawet trudniejsze.
Dużym zadaniem i ciekawym przedsięwzięciem była realizacja projektu finansowanego ze środków Unii Europejskiej i Regionalnego Programu Operacyjnego dla województwa śląskiego. Tytuł projektu brzmiał „Wykorzystanie technologii BIM oraz poszerzonej rzeczywistości AR w planowaniu i inspekcji obiektów infrastruktury technicznej z użyciem mobilnej aplikacji InfraSmARt-Inspection” (projekt WNP-RPSL.01.02.00-24-0667/16-001-01). Te zagadnienia świetnie wpisują się w tematykę tej książki. Dlatego wiele wypracowanych w tym projekcie materiałów zostało tu wykorzystanych. Podziękowania składam programistom, Bartoszowi Bieniowi i Adamowi Wilkowi, ale przede wszystkim prof. Janowi Bieniowi z Politechniki Wrocławskiej. Jego koncepcje modelowania uszkodzeń obiektów mostowych oraz bogate doświadczenie z zakresu zarządzania infrastrukturą mostową zostały szeroko wykorzystane, zarówno w projekcie, jak i w książce, po której przeczytaniu profesor podzielił się ze mną wieloma cennymi uwagami i komentarzami.
Chciałbym również złożyć podziękowania za pomoc i życzliwość, jaką uzyskałem od pracowników GDDKiA Oddział w Katowicach. Są to panowie: dyrektor Marek Niełacny, naczelnik wydziału mostów Stanisław Łukasik oraz oddziałowy inspektor mostowy Grzegorz Kopeć. Ich wsparcie było bardzo pomocne w pracach nad rozdz. 2 i 7, gdzie dominowały problemy związane z zarządzaniem obiektami mostowymi. Za podobne zaangażowanie dziękuję Dariuszowi Simonowi z Zarządu Dróg Miejskich w Gliwicach. Z podziwem patrzyłem również na zaangażowanie i determinację pracowników Oddziału GDDKiA w Krakowie, gdzie realizowany jest teraz pierwszy pilotażowy projekt drogowo-mostowy w Polsce. Będąc w zespole konsultantów tego nietypowego kontraktu, zajmowałem się częścią mostową, która akurat tutaj była wyjątkowo wąska. Dziękuję Magdalenie Karolak, Małgorzacie Stryczek i Robertowi Jakubiakowi za zarażenie profesjonalizmem i entuzjazmem. Nie inaczej jest w przypadku pracowników centrali GDDKiA, Tomasz Stańczak i Krzysztof Dudziński również udzielali mi wsparcia.
Pisząc o pierwszym projekcie pilotażowym w GDDKiA, nie sposób nie wspomnieć o zespole fundacji EccBIM, czyli Europejskim Centrum Certyfikacji BIM. To była dla mnie wielka przygoda oraz duża dawka twardej, praktycznej wiedzy na temat BIM i związanych z tą metodyką standardów i procesów. Dziękuję więc głównie prezesowi Dariuszowi Kaszni, który wniósł również wiele uwag do książki, ale też dla pozostałych współpracujących ze mną osób: prof. Januszowi Bochatkiewiczowi z Politechniki Lubelskiej, dr. Jackowi Magierze z Politechniki Krakowskiej, prof. Tomaszowi Owerko z Akademii Górniczo-Hutniczej, Piotrowi Dudkowi ze Stowarzyszenia Techników Polskich w Wielkiej Brytanii, Maciejowi Kindlerowi, który (tak jak Piotr Dudek) pracował w tym czasie na kilku najważniejszych w Wielkiej Brytanii infrastrukturalnych kontraktach wykorzystujących metodykę BIM oraz oczywiście sekretarzowi generalnemu PZITB Wiktorowi Piwkowskiemu, którego od lat podziwiam za wyjątkową skuteczność i aktywność w promocji metodyki BIM w Polsce, ale też za znacznie wcześniejsze dokonania, gdy tworzył pierwszy w krajach postkomunistycznych oddział firmy Peri. Dziękuję również Jarosławowi Szczepankowi z firmy Fluor SA w Gliwicach.
Szczególne podziękowania adresuję do recenzentów tej książki: prof. Jerzego Weselego i prof. Adama Glemy z Politechniki Poznańskiej, których cenne uwagi miały wpływ na ostateczny kształt monografii i jej treść.
Za wsparcie i wyrozumiałość podczas ostatnich kilku miesięcy intensywnej pracy nad książką dziękuję mojej rodzinie, a zwłaszcza mojej żonie Wioli – za przejęcie wielu codziennych obowiązków, córce Magdzie – która angażowała się przy tworzeniu grafik, i synowi Wojtkowi – za pomoc w rozwiązywaniu komputerowych problemów.
Gliwice, 25 marca 2020 r.