Dosažené výsledky projektu STD 4.0

Software pro podporu zavedení VR/AR do procesu přípravy projektové dokumentace stavby

Technologie virtuální (VR) nebo rozšířené reality (AR) umožňuje informace obsažené v projektové dokumentaci technikům, vlastníkům, uživatelům a provozovatelům zprostředkovat formou prostorových vizualizací. Klíčové je, aby tato prostorové vizualizace co nejvíce odpovídala stavu během realizace a finálnímu stavu. Tedy simulace byla tzv. fotorealistická a model odpovídal technické dokumentaci včetně časových návazností. Přitom výkresy projektové dokumentace jsou jen výstupem z informačních modelů stavby (BIM modelů), které jsou k těmto projektům k dispozici. Jedná se o strukturovaná data, s důrazem na projekční, realizační a provozní fázi projektu. Na využití těchto dat pro prostorové fotorealistické simulace je potřeba pracovat tak, aby se příprava modelu a virtuální scény co nejvíce integrovala do samotného procesu přípravy projektové dokumentace a také aby bylo dosaženo vizuálního efektu odpovídajícímu reálnému prostředí.

Pro efektivní zpracování, přípravu 3D dat a jejich automatizovanou konverzi do formátu vhodného pro VR/AR prezentaci bylo vytvořeno SW řešení umožňující pomocí pluginů a scriptů provést optimalizaci dat a jejich integraci do BIM nástroje REVIT. Detailní popis včetně metodiky naleznete na stránkách CXI TUL.

Autoři: J. Kočí, D. Krčmařík, L.Janďurová, M.Zdvyhal. Software byl vytvořen na TUL v Liberci, Ústavu pro nanomateriály a pokročilé technologie.

Metodika přípravy modelů a materiálů pro simulační prostředí VR/AR

Metodika se zabývá problematikou optimalizace a konverze komplexních BIM dat a procesy přípravy, transformace a vizualizace těchto dat pokročilými metodami zobrazování. Cílem projektu je zejména popsání a zdokumentování procesu optimalizace a vysvětlení problematických bodů v přípravě dat pro renderování v reálném čase. Přestože jsou moderní softwary navrhovány tak, aby technologické procesy co nejvíce zautomatizovaly, klíčové manuální kroky a strategická rozhodnutí jsou stále na straně uživatele. Primárním zdrojem prostředků, který je vždy na začátku konstantní, je dostupný nebo cílový hardware, který hodláme použít. Od hardwarových požadavků se následně odvíjí softwarové požadavky a vhodná míra optimalizace, za účelem dosažení konkrétního výsledku (fotorealistický výstup, gamifikace, imersivní zážitek apod.). Optimalizačních metod existuje poměrně velké množství a každá řeší jinou problematiku procesu renderování obrazu, což je samo o obě složitý výpočetní mechanismus. Je tedy na uživateli, které metody optimalizace zvolí, aby byl proces efektivní a výsledek se co nejvíce blížil očekávání. Klíčová je i míra jednotlivých typů optimalizace a celkové vyvážení prostředků mezi dostupným hardwarem a výslednou vizuální kvalitou.

Knihovna pro rozpoznávání základních stavebních prvků (sloup, deska, stěna) v mračnu bodů

3D laserové skenování je pohodlná a dostupná technologie pro dokumentaci stávající infrastruktury včetně budov. Výstupem je množina datových bodů v prostoru, tzv. mračna bodů. Pro efektivní digitální zpracování je třeba je převést tato data do digitální vektorové reprezentace, ideálně přímo ve formátu BIM. Cílem PointCloud2BIM je do velké míry automatizovat tuto transformaci poskytnutím sady nástrojů a algoritmů pro tento účel.

Autoři: E. Dvořáková, B. Patzák, D. Rypl, J. Voříšek. Software byl vytvořen na ČVUT v Praze, Fakultě stavební, katedře mechaniky.

Asistovaná detekce základních prvků BIM modelu z mračna dat (software)

3D laserové skenování je pohodlná a dostupná technologie pro dokumentaci stávající infrastruktury včetně budov. Výstupem je množina datových bodů v prostoru, tzv. mračna bodů. Pro efektivní digitální zpracování je třeba převést tato data do digitální vektorové reprezentace, ideálně přímo ve formátu BIM. PointCloud2BIM-UI je uživatelské rozhraní ke knihovně PointCloud2BIM umožňující automatizovat do velké míry tuto transformaci poskytnutím uživatelsky přívětivého přístupu k sadě nástrojů a algoritmů v této knihovně.

Autoři: E. Dvořáková, B. Patzák, D. Rypl, J. Voříšek. Software byl vytvořen na ČVUT v Praze, Fakultě stavební, katedře mechaniky.

Ověřená technologie pro určování maximálních výšek nenosných dělících stěn a šachtových stěn na bázi sádrokartonu v podmínkách ČR

Sádrokarton se stále více používá k realizaci vysokých stěn a příček. V praxi je mezní výška 4 m, pro návrh vyšších konstrukcí je zapotřebí složitější statické posouzení. Návrh a posouzení vysoké stěny v České republice se řídí Eurokódem, konkrétně ČSN EN 1991-1-1 a ČSN EN 1991-1-4. Problém je v tom, že tato metodika nebere v úvahu některé důležité parametry, jako je účinek vibrací a tlaku (v Eurokódu je uvažováno pouze liniové zatížení). Tyto parametry však zohledňuje německá norma DIN 4103-1. Dalším rozdílem mezi těmito metodikami je, že Eurokód nepředepisuje individuální posouzení pro stěny vyšší než 12 m. Je proto nutné doplnit v České republice teoretické základy a nedostatek základního výzkumu parametrů nezbytných pro příslušné posouzení. Jedním z takových parametrů je ohybová tuhost stěny. Cílem tohoto projektu je porovnat obě metodiky s ohledem na maximální bezpečnost staveb a vytvořit optimalizovaný experimentálně ověřený výpočetní nástroj pro návrh a posouzení.

Proto byl na základě používaných standardizovaných postupů pro určování maximálních výšek nenosných dělících stěn v podmínkách České republiky a Evropy vytvořen vlastní výpočetní program v prostředí MS Excel. Vybrané parametry byly ověřeny experimentálně. Výpočet (návrh a posouzení) byl porovnán s německým programem společnosti KNAUF Praha, spol. s r.o.. Výsledkem je optimalizované doporučení a návrh metodiky, které bude sloužit jako nástroj pro návrh a posouzení daných konstrukcí, které ověřuje technologii výstavby vysokých stěn v suché výstavbě. Výsledek byl aplikován na reálné stavbě.

Autoři:          

• Ing. Miroslav Nyč – Knauf Praha, spol. s r.o.

• Doc. Ing. Petr Fajman, CSc. – FSv ČVUT v Praze

• prof. Ing. Zdeněk Bittnar, DrSc. - FSv ČVUT v Praze

• Ing. Ondřej Zobal, Ph.D. – FSv ČVUT v Praze

Funkční vzorek pokročilé lehké konstrukce s akustickými vlastnostmi

Pokročilá lehká konstrukce akustické příčky s použitím nově vyvinuté speciální sádrokartonové (dále SDK) desky KNAUF Blue Akustik, která má výrazně nižší objemovou hmotnost oproti stávajícím řešením jak v oblasti SDK, tak i konvenčních skladeb, dosahuje stejných nebo lepších hodnot sledovaných akustických parametrů. Laboratorními akustickými zkouškami bylo prokázáno, že optimalizovaná skladba lehké SDK příčky s oboustranným dvojitým obložením novým typem akustických desek KNAUF Blue Akustik dosahuje vysoké neprůzvučnosti (Rw = 61 dB). Z hlediska vážené neprůzvučnosti se jedná o ekvivalent železobetonové stěny tloušťky přibližně 230 mm.

Autoři:      

• Ing. Miroslav Nyč – Knauf Praha, spol. s r.o.

• Ing. Jiří Nováček, Ph.D. – UCEEB v Buštěhradě

• prof. Ing. Zdeněk Bittnar, DrSc. - FSv ČVUT v Praze

• Ing. Ondřej Zobal, Ph.D. – FSv ČVUT v Praze

Kontaktní osoba projektu

prof. Ing. Zdeněk Bittnar, DrSc.

současní PARTNEŘI PROJEKTU

bývalý partner projektu