Standaryzacja dokumentacji w budownictwie

Sporządzanie dokumentacji z wykorzystaniem komputerów stało się powszechną praktyką w budownictwie. Przyjęcie standardów w takiej dokumentacji ułatwiłoby pracę projektantom.

Dokumentacja wykonana przy użyciu oprogramowania CAD jest  w budownictwie nie tylko zbiorem rysunków kreślarskich opisujących obiekt, ale przede wszystkim – cyfrowym modelem obiektu. Z takiego modelu możemy w pełni skorzystać tylko wtedy, gdy znamy zasady (standardy) jego tworzenia. Inaczej mówiąc, dokumentację  przygotowaną w programie CAD można łatwo  wykorzystać w innych etapach procesu projektowego i inwestycyjnego, jeśli została ona wykonana zgodnie z przyjętymi i znanymi zasadami. Brak nowoczesnych norm dotyczących projektowania z wykorzystaniem komputera poważnie je utrudnia, wydłuża i niepotrzebnie podraża.

W poniższej pracy analizujemy normy obecnie obowiązujące w budownictwie oraz inne akty prawne związane z normalizacją i proponujemy podjęcie działań wprowadzających odpowiednie standardy. Przyjęcie standardów dokumentacji ułatwi pracę zespołów projektowych i wykonawców projektów, a dodatkowo przybliży też możliwość uzyskiwania pozwolenia na budowę drogą elektroniczną.
Dlaczego standardy?
Zasady dotyczące wszelkiej dokumentacji sporządzanej tradycyjnie, czyli na papierze, mają wieloletnią tradycję, są ustalone i opublikowane w Polskich Normach. Części tych zasad nie można jednak przenieść wprost na proces tworzenia dokumentacji w formie elektronicznej. Poza tym dokumentacja sporządzana na komputerze pozwala na stosowanie wielu opcji niedostępnych w trakcie kreślenia tradycyjnego, np. warstw (pojęcie z grafiki komputerowej), kolorów, odczytywania wymiarów wprost z modelu obiektu. Dokumentacja przygotowana w systemie CAD zawiera znacznie więcej informacji niż zwykły kreślarski rysunek. Jednak brak standardów tworzenia dokumentacji elektronicznej w praktyce uniemożliwia automatyczne wykorzystanie tych informacji.
Z doświadczenia autorów wynika, że duża część dokumentacji tworzona jest niezgodnie z elementarnymi zasadami rysunku komputerowego i bez wykorzystania możliwości współczesnych narzędzi wspomagających proces projektowania. Powszechne jest modelowanie nieprecyzyjne, na małej liczbie warstw, w dowolnej skali. Standardy powinny wyeliminować te błędy.

Inny ważny problem wynikający z braku standardów wiąże się z wymianą (przekazywaniem) dokumentacji elektronicznej. Gdy nad projektem pracuje kilka zespołów, w wymienianej pomiędzy nimi dokumentacji elektronicznej pojawiają się różnice w stylach linii i tekstu, kolorach, nazwach warstw, formach wydruków. Nanoszenie poprawek przez jeden zespół/wykonawcę wymaga rozszyfrowania zasad, wg których inny zespół/zespół projektowy stworzył dokumentację (model). Szybkie wydrukowanie pliku jest najczęściej niemożliwe, ponieważ nie wiadomo, jaka jest konfiguracja wydruku. Jeżeli nie ma uzgodnionych standardów, tracimy czas, dostosowując plik do własnych ustawień.

Wymiana dokumentacji sporządzanej elektronicznie w formie wydruku jest oczywiście anachronizmem. Taka forma przekazywania dokumentacji – niestety powszechnie stosowana – to sprowadzenie systemu CAD do roli elektronicznej deski kreślarskiej. Jest to kolejny argument za opracowaniem standardów.

Przegląd norm i przepisów
Publikowane współcześnie w Polsce normy i przepisy standaryzujące projektowanie nie obejmują dokumentacji wykonanej za pomocą komputera. W obowiązujących normach czy innych aktach prawnych nie znajdziemy więc odpowiedzi na pytanie, jak powinna wyglądać dokumentacja projektowa, jak powinna być tworzona, udostępniana i archiwizowana.

Współczesny proces projektowy daleko wykroczył poza ramy wytyczone przez akty normalizacyjne. Część używanych w normach pojęć nie ma żadnego zastosowania w procesie projektowania wspomaganego komputerem, a niektóre pomysły normalizacyjne  nie mają większego znaczenia.
{mospagebreak}
Norma PN-ISO 11442 „Obsługa skomputeryzowanej informacji technicznej” (por. [1]) zawiera wytyczne dotyczące bezpieczeństwa przy obsłudze informacji tworzonej podczas projektowania ze wspomaganiem komputerowym (CAD). Wyszczególnia zasady zapewniające bezpieczeństwo instalacji i działania środowiska pracy, a więc dotyczące zasilania energią elektryczną, wentylacji, chłodzenia urządzeń, magnetyzmu, środowiska elektrostatycznego, dostępu osób nieupoważnionych. Podaje też zasady  serwisu i konserwacji środowiska pracy, w tym zasady zachowania ciągłości pracy urządzeń oraz zasady tworzenia kopii zapasowych. Jednak już punkt: „Bezpieczeństwo systemów operacyjnych” nie zawiera treści. Punkt „Bezpieczeństwo systemów użytkowych” zawiera niezrozumiałą zasadę: „Zaleca się regularne sprawdzanie aktualnie użytkowanego programu przez porównanie z wersją, która była przewidziana do stosowania”. Punkt ustalający „Bezpieczeństwo przesyłu danych” zaleca: „dane muszą mieć określoną formę”.

 Do danych zawierających informację graficzną stosuje się
 co najmniej  jeden z następujących formatów danych:

.jpg (.jpeg)
Digital compression and coding of continuous-tone still images
Pliki typu .jpg (Joint Photographic Experts Group)
ISO
ISO 10918

.gif wersja 98a
Graphics Interchange Format
Pliki typu .gif
CompuServe Inc.
 

.tif (.tiff)
Tagged Image File Format
Pliki typu .tif
Adobe Systems Inc.
 

.png
Portable Network Graphics
Plik typu .png
ISO
ISO/IEC 15948:2003

.svg
Scalable Vector Graphics
Grafika wektorowa
W3C
 

Norma ta nie mówi nic o standardach tworzenia dokumentacji. W wielu punktach porusza ważne problemy związane z tworzeniem i bezpieczeństwem dokumentacji elektronicznej. Jednak wiele zaleceń jest już nieprzydatnych. Norma PN-ISO 11442 wymaga nowelizacji w części omawiającej zasady bezpieczeństwa. Wydaje się też, że właśnie w tej normie mogą znaleźć się także ogólne zasady dotyczące procesu projektowania wspomaganego komputerem.

Norma PN-EN ISO 13567 „Dokumentacja techniczna wyrobu. Organizacja i nadawanie nazw warstwom w systemie CAD” (por. [2]) to europejska próba  ujednolicenia dokumentacji CAD przez wprowadzenie stałych zasad nadawania nazw warstwom. Problem dosyć istotny, choć według nas nie najważniejszy. To, że pliki projektowe tworzone w ramach jednego projektu czy jednego biura powinny opierać się na określonym wzorcu, jest oczywiste. Wzorzec ten powinien obejmować nie tylko ustawienia nazw warstw, ale także używanych jednostek, stylów linii, stylów wymiarowania, stylów tekstów, kolorów. Na pewno poprawne jest zamieszczone w normie zalecenie: „…osoby zatrudnione przy projekcie powinny uzgodnić wybór warstw i kodów, jakie będą stosowane oraz sposób przekazywania danych między systemami”.

Naszym zdaniem należy jednak podjąć próbę standaryzacji dokumentacji w skali kraju i nie ograniczać jej tylko do ujednolicenia nazewnictwa warstw. Standardy dokumentacji CAD funkcjonują w wielu krajach.

Normy PN-EN ISO 128 „Rysunek techniczny – Zasady ogólne przedstawiania” część 20 „Wymagania podstawowe dotyczące linii”, część 21 „Linie w systemie CAD”, PN-ISO 128 „Rysunek techniczny – Zasady ogólne przedstawiania”, część 22 „Wymagania podstawowe i zastosowanie linii wskazujących i linii odniesienia”, część 23 „Linie na rysunkach budowlanych” (por. [3]) to podstawowe normy dotyczące dokumentacji technicznej. Określają dość ściśle pewne elementy (wymienione w tytułach) składające się na dokumentację techniczną, ale, niestety, nie poruszają zasad tworzenia dokumentacji w formie elektronicznej.

Natomiast PN-B-01025 „Rysunek budowlany. Oznaczenia graficzne na rysunkach architektoniczno-budowlanych” jest w części sprzeczna z normami zacytowanymi powyżej. Główną wadą tej normy jest to, że jest ona niemal wierną kopią ponad trzydziestoletniej normy.
{mospagebreak}
W porównaniu z normą z 1970 r. zmiany są nieznaczne:

wprowadzono definicje rysunków architektoniczno-budowlanych oraz oznaczeń stosowanych na tych rysunkach (oznaczenia dokładne, uproszczone, umowne),
zrezygnowano ze stopni dokładności oznaczeń,
oznaczenia graficzne ujednolicono z występującymi w Polskich Normach wprowadzających normy międzynarodowe i europejskie lub w znowelizowanych PN.

Norma PN-B-01025 zajmuje się jedynie formą kreślarską dokumentacji i w żadnym miejscu nie odnosi się do modelu cyfrowego obiektu. Szkoda, że przy wznowieniu tej normy nie pomyślano o jej dostosowaniu do projektowania wspomaganego komputerem i do normy PN-EN ISO 128.

W istniejących normach nie ma  ogólnych zasad obowiązujących przy tworzeniu elektronicznej dokumentacji projektowej, w tym rysunków, z wykorzystaniem CAD. Pojawiają się natomiast nieusystematyzowane, bardzo szczegółowe zasady dotyczące np. nazewnictwa warstw, linii przerywanej, odnośnika.

Konieczność wprowadzenia standardów w obsłudze informatycznej administracji publicznej uwzględniono w Rozporządzeniu Rady Ministrów z dnia 11 października 2005 r. w sprawie minimalnych wymagań dla systemów teleinformatycznych (por. [6]). Ustawa wyznacza standardy informatyczne zapewniające minimum kompatybilności między systemami używanymi przez podmioty publiczne. Możemy w niej przeczytać o standardach obowiązujących przy zapisie grafiki, będącej podstawą dokumentacji projektowej.

Pierwsze cztery formaty służą do zapisywania grafiki rastrowej, która ma ograniczone zastosowanie w sporządzaniu dokumentacji i przydaje się jedynie do zaprezentowania gotowego projektu (format .svg został przygotowany do prezentacji prostych grafik w Internecie i jest zbyt ubogi, żeby mógł być wykorzystany w systemach CAD).  Proponowane formaty grafiki rastrowej, dzięki wbudowanym algorytmom kompresji tworzą mniejsze pliki niż bezpośredni zapis w postaci pixel mapy (format .bmp). Należy jednak zwrócić uwagę, że np. format .jpg jest stratny, tzn. część informacji usuwa z obrazu. W przypadku dokumentacji technicznej nie możemy pozwolić sobie na takie ryzyko.

Systemy CAD pracują wykorzystując grafikę wektorową.
Uzupełnieniem powyższych formatów mógłby być format .pdf. Różne aplikacje CAD przystosowane są do tworzenia plików wydruku projektu w określonej skali w formacie .pdf. Dane w tym formacie mogą być przekazywane, przeglądane i publikowane np. w Internecie bez utraty jakości danych i skali rysunków. Plik .pdf jest mniejszy od plików zapisujących grafikę rastrową, zaś aplikacje do czytania danych w tym formacie są najczęściej bezpłatne.
Podstawowe zasady przygotowania dokumentacji CAD
Przed opracowaniem standardów należy przyjąć kilka podstawowych zasad, które muszą być spełnione  przy wykonywaniu każdej dokumentacji CAD. Naszym zdaniem są to następujące zasady:

model wykonujemy w skali 1:1, wykorzystując technikę modelowania precyzyjnego,
elementy projektu umieszczamy na różnych warstwach, które ściśle określają styl, kolor i grubość stosowanych linii,
wykorzystujemy pliki referencyjne, które ograniczają wielkość plików rysunkowych, pozwalają też na rozbicie projektu na branże,
w plikach przygotowujemy arkusze wydruków umożliwiające automatyczny wydruk dokumentacji projektowej (właściwie rozmieszczonej, we właściwej skali, z ramką i tabelką),
do projektu dołączamy plik konfiguracji wydruku,
przygotowujemy ustawienia aplikacji CAD, które zapisujemy w pliku prototypowym i rozpowszechniamy z dokumentacją, elementy modelu zapisujemy w plikach w formacie wykorzystywanym przez aplikację,
do projektu dołączmy plik w formacie .txt lub .rtf, w którym umieszczamy nazwy wszystkich plików projektu,
dokumentację przekazujemy (archiwizujemy) w oryginalnych formatach aplikacji,
wydruki wyskalowanych rysunków archiwizujemy w formacie .pdf.

Powyższe zasady są zgodne ze współczesnym komputerowym wspomaganiem projektowania. Ich spełnienie przy tworzeniu dokumentacji do inwestycji podlegających ustawie o zamówieniach publicznych rozwiązuje często opisywany problem umieszczenia takiej dokumentacji w Internecie. Dokumentacja przygotowana zgodnie z ww. zasadami może być umieszczona na serwerze internetowym w postaci plików .pdf.
{mospagebreak}
Zakres standaryzacji
Szczegółowy zakres standaryzacji przedstawimy w oddzielnej publikacji. Jedynie zasygnalizujemy jej ramy. W pierwszej kolejności przygotowane zostaną ogólne zasady standaryzacji, uniwersalne dla wszystkich branż. W dalszych pracach powstaną standardy dla poszczególnych branż, poczynając od architektoniczno-budowlanej. Standardy dokumentacji dwuwymiarowej (2D) powinny precyzować: nazewnictwo i format plików; organizację (zawartość) dokumentacji; zasadę podziału na branże; nazewnictwo warstw; typy linii; rodzaje czcionek; zasadę opisu elementów powtarzalnych: symbole, bloki; jednostki używane w rysunku; ustawienia plotowania (wydruku).
Podsumowanie
 
Standardy nie zapewnią poprawności danych. Ich wprowadzenie zwiększy czytelność dokumentacji i uprości przenoszenie danych między poszczególnymi aplikacjami. Ogromnie też ułatwi współpracę wielu podmiotów uczestniczących w procesie projektowania. W zasadzie jedyną wadą standardów jest trudność w ich przestrzeganiu. Autorzy niniejszego artykułu zapraszają zainteresowanych inżynierów i biura projektowe do współpracy przy tworzeniu standardów. Informacje na temat standardów i przebiegu prac: http://www.il.pw.edu.pl/~standardy
dr inż. Zbigniew Kacprzyk
mgr inż. Beata Pawłowska
Politechnika Warszawska
Wydział Inżynierii Lądowej
Literatura

1. PN-ISO 11442 „Obsługa skomputeryzowanej informacji technicznej”.
Część 1 „Wymagania dotyczące bezpieczeństwa”, grudzień 1996, poprawka (dot. zmiany numerów norm, do których są odwołania) – październik 1999.
Część 2 „Dokumentacja oryginalna”, grudzień 1996, poprawka (dot. zmiany numerów norm, do których są odwołania) – październik 1999.
Część 3 „Fazy procesu projektowania wyrobu”, grudzień 1996, poprawka (dot. zmiany numerów norm, do których są odwołania) – październik 1999.
Część 4 „Zarządzanie dokumentami i systemy wyszukiwania”, grudzień 1996, poprawka (dot. zmiany numerów norm, do których są odwołania) – październik 1999.
2. PN-EN ISO 13567 „Dokumentacja techniczna wyrobu. Organizacja i nadawanie nazw warstwom w systemie CAD”.
Część 1 „Zasady ogólne”, czerwiec 2004.
Część 2 „Pojęcia, format oraz kody stosowane w dokumentacji budowlanej”, maj 2005.
3. PN-EN ISO 128 „Rysunek techniczny – Zasady ogólne przedstawiania”.
Część 20 „Wymagania podstawowe dotyczące linii”, grudzień 2002.
Część 21 „Linie w systemie CAD”, grudzień 2002 (odpowiednik uznanej w 2002 r. normy europejskiej EN ISO 128-21:2001).
4. PN-EN ISO 128 „Rysunek techniczny – Zasady ogólne przedstawiania”.
Część 22 „Wymagania podstawowe i zastosowanie linii wskazujących i linii odniesienia”, maj 2003.
Część 23 „Linie na rysunkach budowlanych”, listopad 2002.
5. PN-B-01025 „Rysunek budowlany. Oznaczenia graficzne na rysunkach architektoniczno-budowlanych”, czerwiec 2004.
6. Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 11 października 2005 r. w sprawie minimalnych wymagań dla systemów teleinformatycznych.

Zamów
prenumeratę

Artykuł zamieszczony 
w „Inżynierze budownictwa”, 
grudzień 2006.