Reklama
Reklama
 
 
 
Przyszłość symulacji w Polsce Email
Ocena użytkowników: / 0
SłabyŚwietny 
Data dodania: 30.08.2017

Druga część rozmowy z Piotrem Bartkiewiczem, wykładowcą Politechniki Warszawskiej specjalistą w zakresie oprogramowania inżynierskiego oraz wdrażania systemów komputerowego projektowania

 

 

2017 6 28 1

Piotr Bartkiewicz

 

 

Rozwój rynku symulacji to przesuwanie akcentów w projektowaniu – z wymiarowania na prognozowanie, z energii na zrównoważenie i użytkownika… Co dalej? Jaki będzie kierunek rozwoju symulacji?

 

Piotr Bartkiewicz: Na pewno zmniejszenie kosztów, podniesienie jakości i zmniejszenie ryzyka. Jeśli połączymy modelowanie budynku z BIM’em, okaże się, że w wyniku owej synergii otrzymamy mądrzej i lepiej zaprojektowane budynki, przy zmniejszonym ryzyku. Owo ryzyko wydaje się być bardzo ważne. Wiodącym przykładem wdrożeń BIM’u jest właśnie pełniejsza kontrola nad błędami (np. kolizjami) w budynku. Podobnie wspomniane uprzednio narzędzia CFD, które są obecnie wykorzystywane głównie jako narzędzie do modelowania pożarów i ich skutków. Ale przy pomocy narzędzi CFD można modelować całą termikę i wyjść poza bezpieczeństwo pożarowe – np. mamy w Polsce budynki, gdzie CFD wykorzystano, by ocenić przepływy powietrza (rozdział powietrza w budynkach wielokubaturowych). Dzięki nim analizowano także spełnienie podwyższonych cech użytkowych budynku np. parametrów komfortu termicznego, akustycznego czy wizualnego (wykorzystanie światła dziennego).

 

Wyraźnie widać też, że producenci oprogramowania zaczynają uzupełniać ofertę swoich produktów o narzędzia do symulacji. W samych programach do doboru urządzeń coraz częściej zaszyte są procedury symulacyjne. Podejrzewam, że w najbliższej przyszłości projektant korzystający z systemów do projektowania otrzyma możliwość wykonywania symulacji, modelowania zjawisk termicznych lub akustycznych oraz parametrów komfortu. Jeśli udałoby się doprowadzić do stanu, w którym już na etapie projektu prowadzilibyśmy proces projektowania z wykorzystaniem większej uporządkowanej informacji o budynku – czyli realizowalibyśmy prawdziwe założenia BIM – to aż prosi się, aby wykorzystać posiadaną informację i na jej bazie włączyć na stałe narzędzia symulacyjne do wspomagania projektowania. Oczywiście implementacja zaawansowanych symulacji do prawdziwego projektowania, która w warunkach laboratoryjnych działa świetnie, jest w praktyce procesem złożonym, a w drodze do jej realizacji jesteśmy dopiero na początku. 

 

 


 Wyraźnie widać też, że producenci oprogramowania zaczynają uzupełniać ofertę swoich produktów o narzędzia do symulacji


 

 

Mówimy o zjawiskach, które zmuszają do stosowania symulacji, o świadomości inwestora… a i tak wiadomo, że kluczowym elementem decyzji są koszty. Jakie obciążenie stanowi koszt symulacji w projekcie?

 

PB: To zależy, co jest kosztem referencyjnym – jeśli tradycyjny projekt, to wiadomo, że stworzenie dodatkowego modelu podwyższy koszt. Natomiast jeśli ktoś już pracuje w oparciu o model – niekoniecznie pojmowany w sensie BIMowskim – może to być np. opis geometrii, stworzony np. na cele uzyskania punktów w systemie certyfikacji to jest ten koszt już znaczenie mniejszy. Należy zauważyć, iż opracowywanie modeli stopniowo wchodzi do praktyki projektowania, co dodatkowo oswaja inwestora z koniecznością zwiększenia zakresu projektu.

 

Nadzieją na zmianę podejścia jest to, że projektowanie z wykorzystaniem dobrze wdrożonych technologii BIM może być szybsze, a więc z punktu widzenia inwestora tańsze. W tym wypadku, mając uporządkowaną informację o budynku i systemach, zrobienie symulacji to znacząco prostsze działanie. Mamy bowiem dość spore oszczędności na etapie tworzenia modelu geometrycznego i instalacyjnego budynku. Ale na wdrożenie narzędzi BIM’owych tak, by dane biuro czy projektant korzystali na tyle sprawnie, by rzeczywiście wykonywać projekt szybciej i taniej, potrzeba kilku lat. To niestety kosztuje. Przestawienie się na nowe narzędzia jest zwykle czaso- i kosztochłonne. Warto jednak przypomnieć, że kiedyś podobnie wyglądało przejście z narzędzi analogowych na cyfrowe – rysowanie w pierwszych CAD’ach okazywało się niejednokrotnie wolniejsze niż kreślenie na desce etc. W przypadku, gdy technologia osiąga już pewien poziom wdrożenia, a użytkownik pracuje płynniej, korzystając z dostępnych wokół elementów wspomagających (biblioteki, rodziny) całość zaczyna się opłacać. A i moment, w którym inwestorzy zaczną wymagać stosowania danych technik szybko się zbliża − staje się to standardem. Są kraje, które niniejszą transformację już zrobiły, tam BIM stał się standardem i nie ma już wobec niego alternatywy, na dodatek procesy wdrożeniowe są na tyle mądrze prowadzone, że można projekty BIM’owe wykonywać w porównywalnych do tradycyjnych cenach – jeśli nie taniej. I podobnie jak było z CAD’em wprowadzenie kolejnych wariantów, analiz, symulacji staje się znacznie prostsze.

 

 


 Nadzieją na zmianę podejścia jest to, że projektowanie z wykorzystaniem dobrze wdrożonych technologii BIM może być szybsze, a więc z punktu widzenia inwestora tańsze


 

 

Ale czy to znaczy, że polscy projektanci nie radzą sobie z takim podejściem do projektowania?

 

PB: Wręcz przeciwnie! Wysoko oceniam poziom przygotowania naszych architektów i inżynierów. Polskie biura w zakresie najbardziej złożonych symulacji od lat uczestniczą w projektach międzynarodowych. Potrafimy robić projekty na najwyższym światowym poziomie. Nie ma różnic technicznych między Polską a światem – stosujemy do symulowania te same narzędzia, które są stosowane powszechnie na świecie.

 

Problem polega tylko na tym, że łatwo robić takie projekty, do tego jeszcze konkurując z biurami międzynarodowymi, kiedy inwestor stawia wysokie wymagania i jest w stanie za to zapłacić. Kiedy wymagania inwestora ograniczają się jedynie do spełnienia przepisów, to mamy lokalny problem – nie na poziomie chęci czy możliwości intelektualnych lub technicznych projektantów ani nawet nie na poziomie narzędzi, bo w Polsce adaptujemy się i uczymy bardzo szybko, i w sprzyjających warunkach procesu inwestycyjnego bardzo sprawnie moglibyśmy przenieść projektowanie na wyższy szczebel. Nie mamy „tylko” wymuszenia ze strony inwestorów i państwa. Łatwo mówić o modelowaniu na wybranym poziomie, gdy bierzemy pod uwagę wybrane grupy budynków będących liderami, ale tu chodzi o to, by podejście oparte o modelowanie zaczęło się rozprzestrzeniać i żeby korzystał z niego nawet przeciętny inwestor. Mamy w Polsce budynki na światowym poziomie – znakomicie, tylko to wciąż nie jest standard. Liczymy na to, że te pierwsze jaskółki – kilkaset budynków – skłonią kolejnych inwestorów, by powiedzieli „ja też tak chcę”.

 

I kwestia najważniejsza – koszty. Wdrożenie bardziej zaawansowanych technik projektowania wymaga lepszych narzędzi, oprogramowania, komputerów. Do tego podniesienia wiedzy i umiejętności. A na bazie tego wszystkiego jeszcze najważniejsze – wdrożenie, które w tym przypadku może odbywać się latami. To wszystko generuje znaczące koszty, trudne do poniesienia w polskich realiach projektowania, w tym przede wszystkim aktualnej wyceny projektów.

 

 


 Wysoko oceniam poziom przygotowania naszych architektów i inżynierów. Polskie biura w zakresie najbardziej złożonych symulacji od lat uczestniczą w projektach międzynarodowych. Potrafimy robić projekty na najwyższym światowym poziomie


 

 

Jak dobre są modele i symulacje wykonywane w polskich warunkach?

 

PB: Mamy tu styk dwóch światów. Gdybym miał wystąpić jako przedstawiciel świata nauki, potrafiłbym wskazać w znaczącej liczbie symulacji, że wprowadzono zbyt daleko idące uproszczenia i przedstawiony opis nie będzie w pełni odpowiadał złożonym zjawiskom, jakie występują w budynku. Ale gdybym miał spojrzeć na symulacje jako osoba zanurzona w rzeczywisty proces inwestycyjny, powiedziałbym, że skupianie się na wszystkich drobiazgach po prostu nie ma sensu, bo ich wpływ na końcowy efekt często jest nieznaczny. Co więcej, w wielu przypadkach nie mamy precyzyjnych danych pozwalających zasilić precyzyjne algorytmy. Doskonałym przykładem jest modelowanie wykorzystania projektowanej przestrzeni biurowej, która do momentu aranżacji (fit-out’ów) jest nieznana. I tu włącza się świadomość projektantów, którzy potrafią wyważyć oba podejścia – spojrzeć na projektowany budynek i wskazać te aspekty, które będą miały duży wpływ na efekt końcowy, przy poszanowaniu uproszczeń, które dotyczą zagadnień o mniejszym znaczeniu. Wracając do przytoczonego przykładu budynków biurowych: posiadamy narzędzia, które opisują zjawiska w sposób uznawany akademicko za prawidłowy – np. dla przegród zewnętrznych potrafimy zasymulować dynamikę przegrody i przedstawić, jak będzie ona uczestniczyła w pełnym bilansie cieplnym pomieszczenia, co się będzie działo wewnątrz, jaka będzie temperatura w każdej jej warstwie, łącznie z kilkumilimetrową warstwą tynku. Tyle, że jako projektant, widząc przegrodę zewnętrzną, która będzie przekazywała zyski ciepła na poziomie kilkunastu czy kilkudziesięciu watów, a jednocześnie nie wiedząc, ile osób będzie w budynku i nie mogąc opisać równie szczegółowo rzeczywistego funkcjonowania budynku – pytam, czy potrzebuję tego całego ogromnego mechanizmu symulacyjnego i wchodzenia w detal? Dlatego właśnie nie mam – podnoszonych czasem w różnych dyskusjach o oprogramowaniu – obaw, że programy zaczną same projektować budynki. Zawsze będzie potrzebny projektant, który traktuje program symulacyjny jako narzędzie i cały czas filtruje otrzymywane wyniki przez swoją wiedzę i doświadczenie.

 

Warto mieć na uwadze, że narzędzia symulacyjne w środowisku akademickim rozwijają się w sposób wręcz kosmiczny – próbujemy i coraz lepiej umiemy opisywać kolejne zjawiska z coraz większą dokładnością. Tylko, że potem warto byłoby to przenieść na poziom inżynierski.

 

I tutaj pojawia się problem dokładności opisu modeli. Z takim zagadnieniem spotykamy się w przypadku korzystania z systemów BIM. Załóżmy, że wszystko w budynku zaprojektowałem na dużym poziomie szczegółowości, z dokładnością do każdej śrubki. Jeśli sięgnę po program symulacyjny… to przeniesienie całego modelu, z każdym detalem inżynierskim, do programu symulacyjnego sprawia, że podczas obliczeń program próbuje modelować przepływ ciepła w każdym elemencie − dochodzimy tym samym do absurdalnego poziomu komplikacji, czasu symulacji i generalnie gubimy sens symulacji.

 

Jest to zresztą jeden z wiodących tematów w aktualnych dyskusjach międzynarodowych – jak upraszczać modele BIM bez wyraźnej szkody dla jakości symulacji. Problem nie tkwi więc w dokładności, a w dopasowaniu klasy i szczegółowości rozwiązania do zjawiska, które chcemy opisać.

 

 


Zawsze będzie potrzebny projektant, który traktuje program symulacyjny jako narzędzie i cały czas filtruje otrzymywane wyniki przez swoją wiedzę i doświadczenie


 

 

Polscy projektanci potrafią dopasowywać klasę szczegółowości do konkretnego zadania?

 

PB: Absolutnie tak! Polscy projektanci potrafią w bardzo umiejętny i w pełni świadomy sposób optymalizować proces projektowy. Powiedzmy, że mamy pięć świetnych, coraz bardziej precyzyjnych metod obliczania jakiegoś wskaźnika, ale jeśli projektant wie z doświadczenia, że wpływ akurat tego elementu na funkcjonowanie budynku jest znikomy, świadomie decyduje, że nie chce go brać pod uwagę, bo będzie to np. spowolniało i wydłużało obliczenia. Weźmy także pod uwagę, że często po prostu… nie mamy odpowiednio szczegółowych danych do wpisania.

 

Jeśli nie wiadomo, jak będzie zaaranżowana przestrzeń, kto i w jaki sposób będzie ją docelowo wynajmował – wówczas liczenie strumienia konwekcyjnego od lampki, która stoi na biurku w konkretnym miejscu, nie ma najmniejszego sensu. W pewnym momencie świadomie przechodzimy na projektowanie na bazie współczynników, by móc zaprojektować system, który sprosta zmieniającym się wymaganiom najemców. Ważniejsze będzie wówczas zasymulowanie elastyczności tego systemu, niż precyzja danych wejściowych. Symulacje skupiają się na funkcjonowaniu budynku w różnych warunkach i zdolności dopasowania się do nich systemów, a nie na wyznaczaniu do drugiego miejsca po przecinku zysków ciepła od urządzeń – o których nie wiemy zbyt wiele. W takim przypadku symulacje mogą wspomóc nas w ocenie, czy w warunkach, gdy różne części budynku będą eksploatowane inaczej niż zakładaliśmy, system nadal będzie zapewniał spełnienie zakładanych wymagań, i czy nadal będzie pracował optymalnie. Symulacja pozwala też diagnozować ewentualne przyszłe problemy, zwrócić uwagę na to, czy system przejmie większe obciążenia, a jeśli nie – to dlaczego? Może mała zmiana projektowa pozwoli tego uniknąć? Znalezienie odpowiedzi na owe pytania może ułatwić przeprowadzenie modelowania dla różnych warunków skrajnych. Dodatkowo symulacja pozwala także ocenić, jak będzie działał system w nieuwzględnianych na etapie wymiarowania warunkach – szczególnie w okresach przejściowych – co może decydować o zastosowaniu technik wykorzystujących OZE, odzysków ciepła, free-cooling, a pośrednio wpływać na zużycie energii w budynku.

 

Wchodzimy tutaj także w zagadnienia zaangażowania i zaufania na linii inwestor-projektant. Jeśli inwestor ma zaufanie do projektanta, to nie tylko uważnie słucha jego rozwiązań, ale także ze wszystkich obiektów, które do tej pory zrealizował, wyciąga wnioski, ucząc się na doświadczeniach z własnych inwestycji. Taki inwestor staje się cennym partnerem w procesie projektowym.

 

 


 Jeśli nie wiadomo, jak będzie zaaranżowana przestrzeń, kto i w jaki sposób będzie ją docelowo wynajmował – wówczas liczenie strumienia konwekcyjnego od lampki, która stoi na biurku w konkretnym miejscu, nie ma najmniejszego sensu


 

 

Czy to już jest trend?

 

PB: I tak i nie, a zależy to od rodzaju i kategorii budynku. Przykładem doskonale wyedukowanej branży jest przemysł, gdzie budynek stanowi obudowę dokładnie zaprojektowanego procesu produkcyjnego i inwestor nie tylko ma skonkretyzowane wymagania, ale i mocno bierze pod uwagę znaczenie ryzyka przestoju swego biznesu. W tym momencie projektant nie tylko dostaje od inwestora dane, ale też z nim rozmawia i taka rozmowa bardzo przypomina… symulację. Projektant przedstawia propozycję, a inwestor – który doskonale zna proces technologiczny – może odwołać się do wcześniejszych doświadczeń, mówiąc co działa, co nie działa i na jakie detale (np. ryzyko wykroplenia) projektant powinien zwrócić uwagę. Ale to bardzo specyficzna grupa. Projektowanie np. budynków komercyjnych to duży rozrzut oczekiwań i podejścia inwestorów. Część inwestorów wykorzystuje najlepsze narzędzia, część zadowala się typowym, znanym procesem projektowania. Rozdźwięk ten jest jeszcze większy w przypadku budynków mieszkalnych. Jeśli inwestor próbuje realizować budynki w wyższym standardzie, w tym energetycznym np. budynku pasywnego czy zeroenergetycznego, to rozmowa schodzi do wspomnianych szczegółów. W tym zakresie podejmuje się analizy, symulacje i modelowanie szczegółowe, gdyż każde odstępstwo, także w fazie wykonawstwa, może przekreślić postawiony ambitny cel. Jednak w typowym polskim procesie inwestycyjnym dla budownictwa mieszkaniowego czasy racjonalnego wykorzystania symulacji wydają się jeszcze przed nami.

 

 

Na jakim jesteśmy etapie z symulacjami jako cała branża i co jest w tej chwili największym wyzwaniem?

 

PB: Na pewno widać ogromny postęp i drogę rozwoju w określonym kierunku – aż chciałoby się, żeby to szło szybciej. Znakomita większość polskich projektantów chciałaby i mogłaby zastosować bardziej zaawansowane narzędzia. Jest coś takiego w polskim charakterze, że jesteśmy rzutcy i potrafimy się dopasować do zmieniających się warunków, nawet jeśli pod względem uporządkowania proceduralnego wypadamy słabiej niż nasi „zachodni” koledzy.

 

Rolą nas wszystkich jest edukować inwestorów i pokazywać, jakie rozwiązania się sprawdziły – i to w warunkach polskich, bo dla polskich inwestorów argument, że coś sprawdza się na świecie, nie zawsze jest wartościowy – kwitują go często hasłem: „są bogaci, to u nich działa”.

 

Możliwości wykorzystania nowych metod symulacji są ogromne, w budownictwie jednak nie fascynacja narzędziem ma decydujące znaczenie, gdyż to wiedza i doświadczenie projektanta pozostaje elementem nadrzędnym. Bardzo ważnym elementem, nadal niewykorzystywanym przez inwestorów jest analiza przedprojektowa, czyli rzeczowa rozmowa projektanta z inwestorem o jego oczekiwaniach i założeniach do projektu. Cenne wydaje się dla wszystkich stron podjęcie świadomych wyborów przez inwestora jeszcze przed rozpoczęciem procesu projektowego. Jeśli bowiem zapytać nieświadomego inwestora, czy chciałby mieć w pomieszczeniach biurowych kontrolę wilgotności przez cały rok, prawie zawsze powie, że tak, nie do końca zdając sobie sprawę, z jakimi nakładami i późniejszymi kosztami eksploatacyjnymi się to wiąże. Łatwiejszym wydaje się zatem rozwiązanie tego zagadnienia na początku, niż wprowadzanie na późniejszym etapie zmian w momencie, gdy inwestor dowie się o kosztach i zmieni zdanie. Także na tym etapie symulacje wydają się cenne, gdyż pozwalają pokazać niektóre zjawiska w sposób znacznie prostszy i przede wszystkim konkretny.

 

 


Cenne wydaje się dla wszystkich stron podjęcie świadomych wyborów przez inwestora jeszcze przed rozpoczęciem procesu projektowego


 

 

Wracając zaś do wyzwań. Przy znajomości realiów rynku inwestycyjnego i poziomie wyceny prac projektowych, sztuką staje się zatem takie wdrożenie i dopasowanie narzędzi nowoczesnego projektowania, aby jak najszybciej przejść przez etap wdrożeniowy i poprzez efektywne ich wykorzystanie rzeczywiście zmniejszyć koszt opracowania dokumentacji. Połączenie tego procesu z modelowaniem i symulacjami pozwala wtedy znacznie łatwiej podnieść jej jakość i zakres. Zaś prawdziwym wyzwaniem jest znaleźć inwestora, który to doceni i to nie tylko na poziomie merytorycznym.

 

 

Dziękujemy za rozmowę.

 

PB: Dziękuję

 

 

 

 

POLECAMY WYDANIA SPECJALNE

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2017

  • Pompy ciepła 2015

  • Pompy ciepła 2016

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2015

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2016

  • Pompy ciepła 2014

  • Pompy ciepła 2012

  • Pompy ciepła 2013

  • Termografia w podczerwieni 2009

  • Pompy ciepła 2010

Reklama

 

 

  02 ss2  omii   kig 134x45 left  

Katalog firm chłodnictwo, klimatyzacja, wentylacja

CHŁODNICTWO: Agregaty (chillery) chłodzone powietrzem, Agregaty (chillery) chłodzone wodą, Agregaty absorpcyjne, Agregaty skraplające, Aparatura kontrolno-pomiarowa, Chłodnice, Chłodnictwo w transporcie, Chłodziwa i nośniki ciepła, Czynniki chłodnicze, Dry-coolery, Drzwi chłodnicze (okucia, akcesoria), Elementy rozprężające, Filtry - osuszacze czynnika chłodniczego, Komory chłodnicze i zamrażalnicze, Kontenery chłodnicze, Maszyny do produkcji lodu (płatkarki, kostkarki), Materiały termoizolacyjne, Meble chłodnicze i zamrażalnicze, Monobloki chłodnicze, Odolejacze, separtory, Oleje sprężarkowe, Płyty warstwowe, Pompy cyrkulacyjne, Silniki, Siłowniki, Sprężarki chłodnicze, Tunele mroźnicze (kriogeniczne), Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Urządzenia rozmrażające, Wieże chłodnicze, Wyłączniki i przekaźniki czasowe, Wymienniki ciepła (parowacze, skraplacze), Wymienniki płytowe, Zasobniki chłodu, Zawory, Zespoły spręzarkowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

KLIMATYZACJA i WENTYLACJA: Aparatura kontrolno-pomiarowa, Aparaty grzewczo-wentylacyjne, Centrale klimatyzacyjne monoblokowe, Centrale klimatyzacyjne rooftop, Centrale klimatyzacyjne sekcyjne, Chłodnice/nagrzewnice kanałowe, Czerpnie i wyrzutnie, Filtry powietrza, Kanały wentylacyjne, Klapy ppoż. (oddymiające, odcinające), Klimakonwektory, Klimatyzacja samochodowa, Klimatyzatory kompaktowe (przenośne, okienne), Klimatyzatory split, Klimatytory multi splity, Kolektory słoneczne, Kratki, nawiewniki, dysze, Kurtyny powietrzne, Materiały termoizolacyjne, Nasady kominowe, wywietrzniki, Nawilżacze (parowe, zraszające, ultradźwiękowe, komory zraszania), Oczyszczacze powietrza, Odciągi miejscowe, Okapy kuchenne, Osuszacze powietrza, Pompy ciepła, Pompy cyrkulacyjne, Przepustnice, Rekuperatory i regeneratory do odzysku ciepła, Siłowniki, Stropy, belki chłodząco-grzejące, Systemy Super Multi, Szafy klimatyzacji precyzyjnej, Tłumiki hałasu, Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Wentylatory dachowe, Wentylatory oddymiające, przeciwwybuchowe, chemoodporne, Wentylatory osiowe, Wentylatory promieniowe, Wentylatory strumieniowe (oddymiające), Wymienniki gruntowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

MATERIAŁY, NARZĘDZIA, PRZYRZĄDY, AKCESORIA: Izolacje akustyczne, termiczne, Materiały i przyrządy lutownicze i spawalnicze, Materiały uszczelniające, Narzędzia, Rury, kształtki, akcesoria, Urzadzenia i środki czyszczące, Urządzenia do inspekcji i czyszczenia systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, Urządzenia do usuwania i napełniania instalacji chłodniczych; recyklingu czynników chłodniczych, Wibroizolacje, Zamocowania i tłumiki drgań.

INNE: Zrzeszenia i organizacje, Oprogramowanie komputerowe, Portale internetowe, Targi, wystawy, szkolenia.