SketchUp – převratný modelář a skicář

Tags: 3D CAD | Architektura | Dřevostavba | Rozpočty | Software | Stavebnictví

SketchUp díky své univerzálnosti najde uplatnění v mnoha oborech lidské činnosti. Zmiňme asi ty nejzásadnější – stavebnictví, urbanismus, návrhy interiérů, zahrad, výroba nábytku, zařizovacích předmětů, truhlářská výroba, realizace staveb, dřevovýroba... Modeluje obecné, bez udání rozměrů, modeluje detaily propracované do nejmenších maličkostí. Nezáleží na tom, zda s ním právě vytváříte celou ulici, budovu, strojní součástku nebo konstrukční napojení minimálních rozměrů. Umí všechno. Zvládne to, co zvládne jeho uživatel.

SketchUp je, jak v naší firmě rádi říkáme – naší srdeční záležitostí. Jeho podpoře věnujeme nemalou část naší činnosti. Zaměřujeme se na školení – protože jen dobře zvládnutý software je užitečný software. A u SketchUpu to platí dvojnásob – na první pohled zdánlivě jednoduchý program v sobě skrývá nespočet téměř „netušených možností a funkcí". Pro ty, kteří se i přesto na školení nevypraví, máme k dispozici alespoň originální českou tištěnou učebnici, která v našem studiu vznikla právě na základě mnohaletých zkušeností s výukou SketchUpu. Jejím cílem není jen poskytnout pomoc při samostudiu, ale slouží i absolventům našich školení pro obnovení zapomenutých znalostí. Pro uživatele programu dále připravujeme uživatelské stránky SketchUpu s množstvím různých doplňků a nadstaveb, poskytujeme uživatelský hot-line, připravujeme stránky SKP modelů konkrétních výrobců a jejich výrobků, zatím převážně týkajících se vybavení interiérů, dostupných na našem trhu. SketchUp nás zkrátka baví.

Dřevostavby

Pojďme se dnes podívat na možnosti využití SketchUpu pro realizaci dřevostaveb apod. Využijeme k tomu znalosti pana Vítězslava Pivoňky, DiS., absolventa VOŠ Volyně, jehož absolventská práce byla právě na toto téma a který nadále pracuje v oblasti dřevostaveb a SketchUp aktivně využívá.

SketchUp zdaleka není specializovaným programem pro toto odvětví. Kde bychom tedy mohli očekávat jeho uplatnění? Převážně tam, kde není ambice nebo možnost pracovat se specializovaným softwarem, ať už jsou příčiny finanční, provozní nebo personální. Jedná se asi hlavně o menší, či začínající firmy. Ale i firmy, které specializovaný program mají, často využívají SketchUp k úvodní fázi návrhu a studie, k fázi komunikace se zákazníkem. Projděme tedy jednotlivé možné fáze využití SketchUpu.

Začněme zmiňovanou architektonickou studií

V okamžiku, kdy zákazník neposkytne již hotový vlastní projekt, potřebuje i realizační firma jako první krok zakázky zpracovat architektonickou studii. To je ten správný okamžik pro SketchUp. V této fázi nebudou řešeny konstrukce skeletu, které nejsou na pohled viditelné, ani ostatní části nacházející se uvnitř stavby:

• Dispozice budovy je nejlépe řešit jako samostatné 2D půdorysy s informacemi o charakteristikách projektu.
• Je třeba doplnit pohledové části stavby s ohledem na budoucí další rozpracování návrhu.
• Určit výplně stavebních otvorů v obvodovém plášti – Okna, dveře – 2D pohledy na okna jsou okótovány, obsahují informace o detailech provedení, např. dělení prosklených částí apod. Ideální podklad pro budoucí zadání poptávky.
• Model terénu je vhodné importovat z aplikace Google Earth. Pro studii, ale i budoucí odhad rozsahu prací plně dostačuje.
• Investorovi lze nabídnout možnost přímé spolupráce na projektu formou postoupení vytvářeného modelu ať již pro prohlížeč SketchUpu, nebo v podobě rastrových obrázků, či prezentace v modulu LayOut (formát pdf). Zde je potřeba zmínit, že modul LayOut je přímo propojen s modelem ve SketchUpu, což zajistí okamžité promítnutí změn provedených v modelu do prezentačních materiálů.

Dále můžeme pokračovat tvorbou Konstrukčních detailů a jednotlivých konstrukčních skladeb.

Vše se dá řešit graficky, což může být nesporná výhoda pro samotnou realizaci stavby. Z takto upřesněné architektonické studie lze již bez problémů zpracovat podklady pro poptávky a objednávky dodavatelských firem, mimo jiné také zadání další projekční práce jednotlivým profesím.

Sestavení rozpočtu stavby

Rozpočet velice často rozhoduje o úspěšnosti a získání zakázky. I v případě zapojení SketchUpu až v této fázi (jsou-li k dispozici podklady od zákazníka) dostává rozpočtový technik k dispozici rychlý nástroj, který mu umožní zpracování projektu realizace do 3D podoby. Časová náročnost, například pro běžný rodinný dům, může být uvažována v rozsahu 2–4 pracovních hodin (závisí na formátu vstupních dat a rozsahu projektu samého). Vstupními podklady pro SketchUp mohou být:

• 2D výkresy ve formátu DWG a DXF. Data mohou být nejprve upravena v mateřském programu s ohledem na jejich velikost a přehlednost. Lze odstranit nepotřebné bloky, tabulky, popisy, kóty, které se po importu nezobrazují. Naopak důležité jsou obrysové čáry konstrukcí v jednotlivých půdorysech a řezech, výkresech základových konstrukcí, střechy a krovu. Případně je možné výkresy upravit až po provedení Importu. Rozměry jsou buď zachovány ve správné velikosti, nebo lze provést kalibraci podkladů.
  U výkresů rodinného domu, dřevostavby, po výše popsaných úpravách, členíme podklady dle prostorového umístění a druhu konstrukce. Spojíme půdorysy 1. NP, 2. NP... do oddělených skupin, taktéž jednotlivé řezy, výkres základů a krovu. Skupiny pak umístíme ve 3D pracovním prostoru do odpovídajících pozic v prostoru stavby. Spojení do skupin umožňuje skrývání a znovu u zviditelnění části výkresu k celkové přehlednosti a importované 2D entity nejsou zahrnuty v následně modelovaných objektech – plochách a objemech, které jsou následně modelovány bez nutnosti zadávání rozměrů nebo pomocných čar. Importované podklady již vytvořily určující, hraniční body celého projektu stavby.
• Rastrové obrázky – např. JPG – i zde pracujeme se skupinami, s umístěním jednotlivých půdorysů a pohledů do prostoru a následným prostorovým modelováním ploch a objemů.
• Modely ve formátu 3DS – zde je třeba jen importovaný model upravit, případně uspořádat do skupin či komponent.

Pro přípravu rozpočtu je nezbytné, aby členění projektu odpovídalo rozpočtové struktuře. Před zahájením prací v aplikaci jsou nejdříve stanoveny požadované položky rozpočtu. Kalkulovaný objekt je pak třeba rozdělit na jednotlivé konstrukce, prováděné práce, případně prvky specifikované v cenové nabídce.

V této fázi je požadovaná maximální přesnost vstupních hodnot jednotlivých kalkulovaných položek – délkových, plošných a objemových. To vše lze z takto připraveného modelu ve SketchUpu odečíst. Model neslouží pouze k účelu vypracování rozpočtu, ale stává se zároveň i výchozím podkladem pro následující projekční práce.

Vytvoření projektu dřevostavby

Od SketchUpu nelze očekávat typickou výkresovou dokumentaci. Kótování, popisy, vše je podřízeno filosofii programu – 3D modelu.

• Nosné stěnové konstrukce lehkého a těžkého skeletu – konstrukční prvky je třeba důsledně oddělovat do skupin, případně komponent (komponenta = uložený knihovní prvek, je-li upravena jedna z referenčních kopií takto vytvořeného dílu, ostatní reference – kopie komponenty v témže modelu – jsou upraveny také.) Komerční verze Google SketchUp PRO nabízí možnost vytváření tzv. dynamických komponent. V nich lze se základní znalostí programování vytvořit možnost parametrických změn jednotlivých částí.
• Stropní konstrukce – konstrukce stropu je pro začátek lepší položit „na hrubo". Strop nyní poslouží k založení obvodové stěny 2. patra dřevostavby. Časem bude doplněn o detailnější zpracování.
• Konstrukce krovu a související konstrukce podpor a průvlaků – na obvodové stěny jsou položeny pozednice, vytvořeny vaznice a krokve; pomocí funkce průniku prvků lze vytvořit vzájemné uložení – vyřezat osedlání. Pomocí kopírování pak rozmístit krokve ve střeše v pravidelných intervalech a doplnit podpory.
• Zdroj vytápění, komínový systém, řešení schodiště – Komínové těleso stačí vytvořit jako ohraničující kvádr s odpovídajícími rozměry a následně upravit krov v části prostupu komína podle potřeby krokevní výměnou s ohledem na protipožární ochranu konstrukce. Google SketchUp se stává vyhledávaným firmami působícími v oboru stavby kachlových kamen, poskytnutá data tak snadno doplní koncepci dřevostavby.
• Schodiště – bude pro snadnější a přehlednější vynesení lepší vytvořit v novém výkrese. Rozměření stupňů nejlépe vynést na 2D půdorysnou plochu a stupnice spojit do skupin. Následně vymodelovanou 3D konstrukci s požadovanými detaily pak importovat do projektu dřevostavby a usadit na určené místo. Pokud nabídka realizace zahrnuje výrobu schodiště, lze vygenerovat jeho výrobní dokumentaci.
• Založení konstrukcí na základovou desku nebo základové patky – Zemní práce, základové konstrukce rozpracované v 3D objektech, jsou snadno upravitelné do podoby výkresů, které poslouží jako podklad k realizaci spodní stavby. Nástrojem Řezy lze vytvořit grafická schémata skladeb konstrukcí a detailů jejich napojení. Doplněním kotvicích prostředků pak získat podklady ke komunikaci s dodavatelskými firmami.
• Generovaná data poskytují informace o množství spotřeb materiálů a umožňují zpracování objednávek.
• Konstrukce vnitřních příček – obdobně, jako konstrukce obvodových stěn.
• Řešení zabudování oken a dveří – Výrobci oken i dveří často nabízejí CAD detaily k volnému stažení ze svých webových prezentací. Po importu do SU poslouží k tvorbě 3D detailů. Získáváme kontrolu návazností konstrukcí, jako například stínicí techniky a montážní podklady pro zabudování oken, případně požadavky na stavební připravenost.
• Vrstvy podlah a stropů, zabudování vnitřních dveří, vnitřní a vnější opláštění konstrukcí – Pokládka plošných materiálů určí výšku skladby podlahy v 1. NP a výšku souvrství v dalších podlažích. Nyní je možné osadit vnitřní dveře a určit výškovou úroveň prahů. Současně provést kontrolu výšky okenních parapetů. Dodržováním stanovených pravidel zpracování modelu (skupiny, komponenty) je získán soupis deskových prvků. Doplnění podhledů stropu a podhledů v podkroví umožní celkovou kontrolu čisté výšky obytných místností a v případě střešních šikmin také detaily zabudování oken. Obdobně jsou provedeny exteriérové vrstvy. U členitých fasád se lze zaměřit na přechody různých materiálů, jako tenkovrstvá omítka a dřevěný obklad, detaily provedení venkovních špalet a parapetů. Pokud je připraven model upraveného terénu, lze doplnit výšky zakončení fasádních vrstev nad touto úrovní.
• Kontrola navazujících profesí – Do hotového projektu dřevostavby je možné snadno vložit výkresovou dokumentaci (DWG, DXF) elektroinstalací, kanalizace, vnitřního vodovodu, vytápění a vzduchotechniky. Tímto postupem zajistíme kontrolu instalací před realizací na staveništi.
• Půdorysy, výkresové sestavy prvků, detaily konstrukcí, řezy – Na základě požadavků vyplývajících ze způsobu montáže stavby lze dokončit projekt do podoby prováděcí dokumentace. Pomocí scén lze snadno zpřehlednit části výkresu. V individuálním nastavení každé scény lze skrýt/odkrýt požadované prvky, zapnout vybrané hladiny, vytvořit popisky a volit pohledy.
• Generování soupisky prvků a materiálů – Výstupní data obsahující informace o použitých prvcích a množství spotřebovaného materiálu jsou použitelná pouze za předpokladu důsledného dodržování uváděných pravidel. Lze pak určit spotřebu materiálů, tvořit objednávky. Rozšíření aplikace, například Plug-inem Cut list nebo Truhlář, nabízí možnost nářezových schémat pro plošné dílce. Soupisku lze generovat jako HTML nebo CSV soubor.

Tvorba knihoven pro dřevostavby

Používáním SketchUpu pro vytváření projektů se nabízí možnost seskupovat již vytvořené prvky do knihoven. Ty pak lze v následujících projektech použít, případně editovat. Ukládáme–li takto připravené prvky jako komponenty, SketchUp nám toto využití umožní.

Možnost dalšího využití získaných 3D dat

Další využití vytvořených 3D dat čeká ještě na svého průkopníka. Momentální schopnosti SketchUpu, včetně dostupných doplňkových Plug-inů, zatím nedovolují přenést 3D objekty do programů pro CNC stroje. Ale nic kolem SketchUpu není díky implementovanému programovacímu jazyku RUBY skript uzavřené a konečné. Možná se už teď někde tento problém blíží ke svému vyřešení.

Srovnání

Je vůbec možné srovnávat SketchUp se speciálními aplikacemi vyvíjenými pro dřevostavby? Jen velmi těžko. SketchUp rozhodně nebyl, není a nebude pro tyto programy konkurencí. Může sloužit jako startovací software tam, kde se nákladné pořízení specializovaného programu nevyplatí, případně jako jeho hojně využívaný doplněk. Nelze od něj očekávat bezchybně zpracovanou „strojařskou či stavařskou" výkresovou dokumentaci (nepracuje s typy čar, šrafováním a podobně) ani již zmiňované napojení na zpracování CNC dat. Ale přesto má i v oboru, jako jsou dřevostavby a dřevovýroba, své nesporné výhody:

• Nízké pořizovací náklady
• Snadnost osvojení i následného využívání
• Rozšířenost a obliba mezi uživateli
• Propojení s Google Earth – přebírání terénů
• Modelování bez omezení rozměry, složitostí...

Architecture Design School v. o. s.