Moderní nástroje pro projektování staveb: Využití CAD a BIM

V dnešní době se stavebnictví a architektura neobejdou bez pokročilých technologických nástrojů. Dva z nejvýznamnějších nástrojů, které zásadně usnadnily a zrychlily celý proces projektování a výstavby, jsou CAD a BIM. Jak fungují? Kde se s nimi setkáte? A jaké výhody do projektování staveb přináší?

Co je to CAD program?

CAD je zkratka pro Computer Aided Design, což je v překladu počítačem podporované navrhování. Jedná se o počítačový software, který odborníkům umožňuje vytvářet přesné technické výkresy a 3D modely staveb. Inženýři pracující s CAD používají namísto tradičního rýsovacího prkna pokročilé grafické programy. Na rozdíl od běžných grafických a modelovacích programů se však CAD zaměřuje na technické aspekty návrhu, jako jsou konstrukční prvky, interiérové detaily nebo inženýrské sítě.

Historie a vývoj CAD

Počítačem podporované projektování staveb se začalo rozvíjet v 60. letech 20. století. Vývoj CAD programů přímo souvisel s rozvojem hardwaru počítačů, proto byly první CAD programy poměrně jednoduché a zaměřovaly se především na základní 2D kreslení. S rozvojem výpočetní techniky se však CAD programy postupně zdokonalovaly a rozšířily své možnosti. Dnes jsou CAD systémy schopné vytvářet složité 3D modely, které lze dále upravovat, analyzovat a sdílet s ostatními členy týmu.

Využití CAD softwaru

CAD nachází široké využití v různých průmyslových odvětvích. CAD software využívají především projektanti domů, mostů, silnic a dalších stavebních projektů pro tvorbu a analýzu návrhů. Inženýři se na software spoléhají při navrhování složitých konstrukčních prvků, jako jsou ocelové rámy, trubky nebo ventilační systémy. V automobilovém průmyslu CAD slouží k návrhu a simulaci dílů vozidel, od karoserií po motory. CAD má své místo dokonce i v medicíně, kde se používá k návrhu ortopedických a protetických pomůcek.

Výhody CAD

Hlavní výhodou CAD je jeho schopnost zpracovávat složité návrhy s vysokou přesností. Modelování v CAD programech je tak přesné, že hotový model můžete rovnou poslat do 3D tiskárny. Projektanti mohou snadno provádět změny, kopírovat části návrhu a vytvářet jeho různé varianty, což šetří čas a zvyšuje kvalitu výsledného projektu. CAD také umožňuje snadnou integraci s dalšími systémy (BIM, CAM, ERP), což usnadňuje komunikaci mezi členy týmu a zajišťuje, že všichni pracují s aktuálními informacemi.

Nejrozšířenější CAD programy

Mezi nejrozšířenější CAD programy patří nepochybně AutoCAD, který je univerzálním nástrojem používaným v různých průmyslových odvětvích. AutoCAD dokáže vytvářet jak detailní 2D výkresy, tak precizní 3D modely. SketchUp, který zdarma nabízí technologický gigant Google, je oblíbený pro svou jednoduchost a intuitivní ovládání. Pro pokročilé 3D modelování a vizualizace se často využívá program Revit, který je úzce propojen s BIM technologiemi a umožňuje přímý přenos dat mezi CAD a BIM systémy.

Co to je BIM projektování?

Informační modelování budov, anglicky Builing Information Modeling (zkratka BIM), je způsob vytváření a správy dat o budově během jejího celého životního cyklu. Digitální 3D model vytvořený v BIM programu reprezentuje fyzickou stavbu, je tedy jejím digitálním dvojčetem. Tento model obsahuje všechny údaje o budově, včetně architektonických prvků, materiálů, inženýrských sítí nebo časového harmonogramu výstavby. Práce metodou BIM znamená v podstatě vytváření otevřené databáze informací o stavbě.

Jak BIM funguje?

BIM funguje jako centrální databáze, ve které jsou uloženy všechny informace o stavbě. Informační model budovy je dostupný všem odborníků, kteří na projektu pracují, což usnadňuje sdílení a aktualizaci dat. Model stavby obsahuje jak grafická data (2D i 3D), tak negrafická data o materiálech, inženýrských sítích, rozpočtech a stavební dokumentaci. Při použití metody BIM pracují architekt, inženýr i stavbyvedoucí s jedním modelem, do nějž zaznamenávají veškeré změny a úpravy. Díky tomu mají všechny strany přístup k nejaktuálnějším informacím.

Výhody metody BIM

Ve stavebnictví může být tvorba 2D výkresu nebo 3D modelu nedostatečná, protože ne vždy zahrnují všechny potřebné informace. Ideální je, aby byl celý životní cyklus budovy (návrh, stavba, provoz, demolice) doprovázen daty a informacemi, které jsou kdykoli přístupné všem zúčastněným stranám. V tomto ohledu se metoda BIM ukazuje jako velmi efektivní, protože umožňuje rychlé sdílení přesných informací mezi všemi zúčastněnými osobami. Metoda BIM navíc umožňuje různým účastníkům projektu současně pracovat na jednom sdíleném modelu, což usnadňuje jejich koordinaci a opravu chyb již ve fázi návrhu.

Využití BIM v praxi

BIM se používá v různých oborech, zejména ve stavebnictví, architektuře, inženýrství, dopravě a ve veřejném sektoru. Pomáhá při návrhu nových budov, rekonstrukcích, urbanistickém plánování a projektování dopravní či vodní infrastruktury.  Informační modelování budov je nepostradatelné zejména u velkých a složitých stavebních projektů, jako jsou obchodní centra, nemocnice nebo dopravní infrastruktura. Informační model budovy nachází uplatnění i po dokončení stavby, neboť slouží jako základní zdroj informací pro údržbu a opravy budov.

Vztah mezi CAD a BIM

CAD a BIM nejsou konkurenční technologie, ale spíše nástroje, které se vzájemně doplňují. CAD je tradiční nástroj zaměřený na vytváření detailních 2D a 3D výkresů, zatímco BIM zahrnuje nejen geometrické informace, ale i data o vlastnostech materiálů, stavebních procesech a životním cyklu budovy. CAD lze snadno importovat do BIM modelu. To umožnuje vytvořit detailní informační model, který je základem pro celý životní cyklus stavby. S rostoucími požadavky na udržitelnost, efektivitu a bezpečnost ve stavebnictví lze očekávat, že role CAD i BIM bude v budoucnu nadále posilovat.

Zdroje: Alza.cz, Archline.cz, BIM koncepce, GisOnline.cz, TZBinfo, Wikipedia.org

Sára Aiblová

Sára Aiblová je studentkou brněnské právnické fakulty. Kromě práva se zajímá o psychologii, kulturu a cestování. Baví ji prozkoumávat aktuální témata ze světa technologií či wellness a předávat je čtenářům.