K tvorbě environmentálních plánů v přípravě staveb

Toto řešení se může stát u stavebních dodavatelských firem součástí systému pro řízení životního prostředí - EMS (Environmental Management System) a celou agendu zrychlit a zjednodušit. Dále jsou uvedeny první výsledky práce autorů dosažené v této oblasti. Impulsem k této činnosti byl fakt, že nikde v České republice doposud není systematicky řešena problematika automatizovaného zpracování agendy EMS pro konkrétní stavby.

Úvod
Po vstupu do Evropské unie Česká republika přebírá evropské normy. Následkem toho jsou stále přísnější požadavky na zpracování agend přípravy jednotlivých staveb. To znamená, že každá stavba musí být během své realizace řízena a spravována podle dokumentů, daných jednak zvyklostmi užívanými u dané stavební firmy, jednak požadavky stavebníka (investora) a dále respektováním norem ISO (základní doklady stavebně technologické dokumentace, včetně síťového grafu a časového plánu, plánu jakosti - kontrolního a zkušebního plánu atd.) i vzhledem k vlivům stavební činnosti na životní prostředí. Řízení a vedení staveb podle principů projektového řízení s respektováním stavebně technologických zásad může být efektivnější a rychlejší než doposud. K zprogresivnění přípravy a řízení staveb pomáhají automatizované systémy, např. [2], [8]. Pomocí programových systémů odpadá mnoho práce kolem vytváření těchto dokumentů a tím se veškerá příprava staveb výrazně urychluje a zpřesňuje. Různé agendy se však vytvářejí mnohdy ručně, kdy ve větších firmách existují specializovaní pracovníci, kteří problematiku těchto agend mají na starosti. Tím dochází ke zbytečnému opakovanému zadávání relevantních dat. Některé agendy, jako např. i agenda vlivu stavební činnosti na životní prostředí, se dosud zpracovává ručně, jen pomocí kupř. obecných počítačových programů, např. Excel, bez respektování údajů a zásad vyplývajících z ostatních dokumentů přípravy staveb.
V článku je dále představena koncepce, algoritmus a programové vybavení pro řešení agendy vlivu stavební činnosti na životní prostředí pomocí mikropočítačů v přímém napojení na metodiku stavebně technologického projektování a tím na proces přípravy stavby. Předložené řešení se může stát u stavebních dodavatelských firem součástí systému pro řízení životního prostředí (EMS) a celou agendu zrychlí a zjednoduší.

Návaznost environmentálních plánů na přípravu staveb
Z každodenní zkušenosti z práce na staveništi lze konstatovat, že prakticky každý stavební proces prováděný pracovní četou má určitý negativní vliv na životní prostředí. Mnohé procesy jsou hlučné, jiné pracovní čety pracují s jedovatými látkami, další produkují poměrně značné množství odpadu. Proto je třeba, aby agenda řešení vlivu stavební činnosti na životní prostředí byla řešena v přímé návaznosti na práci jednotlivých pracovních čet - tj. v technologické struktuře dílčích stavebních procesů a s přihlédnutím k normě ČSN EN ISO 14001:2005 [5], která tuto agendu vymezuje a zastřešuje. Tato mezinárodní norma specifikuje požadavky na systém environmentálního managementu, které mají organizaci umožnit přípravu a zavedení systému environmentálního managementu a která může být použita pro certifikaci systému.
Ze základních dokumentů přípravy staveb zobrazuje sled stavebních prací v technologické struktuře dílčích stavebních procesů technologický rozbor, někdy nazývaný technologický normál [4]. Technologické rozbory v požadované technologické struktuře jsou při automatizovaném zpracování jedním z výstupů vypočteného stavebně technologického síťového grafu [2], u kterého je již k dispozici i sestavená databáze dílčích stavebních procesů s nejdůležitějšími údaji o normě času, ceně, produktivitě, nákladových a jiných zdrojích, počtu pracovníků a technologických přestávkách.
Součástí zmíněného systému se v minulých letech stala i pracovní oblast tvorby kontrolních a zkušebních plánů - plánů jakosti [3], [1], [7]. Automatizované zpracování těchto dokumentů v přímé návaznosti na stavebně technologický síťový graf vytvořený v technologické struktuře dílčích stavebních procesů umožnila databáze kontrol a zkoušek vlastností produktů, které jsou vyráběny jednotlivými pracovními četami, a specializovaný program nejen pro údržbu této databáze, ale i pro vlastní tvorbu kontrolních a zkušebních plánů, harmonogramů provádění zkoušek a kontrol kvality a operativní evidenci skutečně provedených kontrol.
Podobná koncepce byla zvolena i pro řešení agendy vlivu stavební činnosti na životní prostředí pomocí počítače. Jak se ukazuje v praxi, řada stavebních procesů má stejný nebo velmi podobný vliv na životní prostředí. Proto bylo nutné nejprve sestavit tzv. registr environmentálních aspektů (environmentální aspekt - prvek činností nebo výrobků nebo služeb organizace, který může ovlivňovat životní prostředí; vyjádřením důsledku je pak environmentální dopad - jakákoliv změna v životním prostředí, ať příznivá či nepříznivá, která zcela nebo částečně vyplývá z environmentálních aspektů organizace) jako soupis karet, na kterých jsou uvedeny nejdůležitější vlastnosti těchto aspektů, zejména nejvýznamnější polutanty, jejich limitní hodnoty, odpovědnost za znečištění životního prostředí konkrétním aspektem a návrh prevence a opatření k likvidaci negativního vlivu na životní prostředí. U každého aspektu v tomto registru je též provedeno ohodnocení závažnosti environmentálního aspektu pomocí několika vytipovaných hledisek.
Na základě sestaveného registru environmentálních aspektů pak byla sestavena databáze environmentálních aspektů, ve které jsou uvedeny konkrétní aspekty působící na životní prostředí u jednotlivých dílčích stavebních procesů. Tato databáze je vytvořena podobně jako databáze kontrol pro tvorbu kontrolních a zkušebních plánů [2], [3], v přímé návaznosti na již výše zmíněnou databázi činností, která obsahuje údaje o dílčích stavebních procesech. V databázi environmentálních aspektů je ke každému stavebnímu procesu připojeno několik nejdůležitějších environmentálních aspektů, kterými tento stavební proces nepříznivě ovlivňuje životní prostředí. Tyto konkrétní aspekty mohou (ale nemusejí) být součástí registru environmentálních aspektů. Do databáze je možné vkládat i vlivy, které nejsou uvedeny v registru. Následně byl sestaven algoritmus a vyvinut program, který v návaznosti na konkrétní stavebně technologický síťový graf jakožto model postupu výstavby konkrétní stavby vytvořený v technologické struktuře dílčích stavebních procesů umožňuje podle databáze environmentálních aspektů automatizovaně sestavit tzv. environmentální plán. Jde o plán opatření k omezení negativního působení environmentálních aspektů vztahujících se ke stavebním procesům, které jsou součástí síťového grafu. Tím byla agenda přípravy staveb doplněna o složku environmentální, která ke každému stavebnímu procesu prováděnému pracovní četou co možná nejpodrobněji stanoví požadavky na třídění, likvidaci a označení odpadů, limity emisí a ochranu ovzduší, hodnoty hluku a prašnosti a s tím spojená opatření, vypouštění látek do vody, kontaminaci půdy, preventivní a následná opatření, postupy při haváriích, zásady manipulace včetně ochranných pomůcek, zásady skladování i zakázané záležitosti.

Registr a databáze environmentálních aspektů
Registr environmentálních aspektů je soupis vlivů na životní prostředí, které se mohou u stavebních činností vyskytovat, společně s vyhodnocením závažnosti a návrhem prevence a opatření k co nejširší likvidaci negativního působení tohoto vlivu na životní prostředí. Tento registr byl vytvořen ve spolupráci s a. s. VOKD Ostrava [6], která je držitelkou certifikátu podle ČSN EN ISO 14001:2005. Data uvedená v registru vycházejí z předešlé výzkumné činnosti na reálných stavbách a z následně vytvořených podkladů jmenované firmy. Příklad části soupisu environmentálních aspektů v registru je uveden na obr. 1. Aspekty jsou seřazeny podle číselného kódu, mohou být také řazeny podle abecedy. U jednotlivých aspektů je uvedena jejich celková závažnost, vypočtená součtem závažností určených podle jednotlivých hledisek, viz dále, a nejdůležitější polutanty. Na obr. 2 je vidět karta registru jednotlivého environmentálního aspektu společně se všemi údaji, které se vyskytují ve větě o environmentálním aspektu. Kritérií včetně ohodnocení jejich závažnosti může být až 10, v našem případě je určeno 8 kritérií vycházejících ze zkušeností a. s. VOKD Ostrava. Kritéria i ohodnocení jejich závažnosti si však každý uživatel může stanovit sám podle svých potřeb s přihlédnutím k normě [5]. V databázi environmentálních aspektů jsou již jednotlivé vlivy působící na životní prostředí, včetně jejich vlastností a ohodnocení jejich závažnosti, přiřazeny dílčím stavebním procesům z databáze činností. Databáze se v prvním stadiu vytvoří s prázdnými větami pro všechny dílčí stavební procesy z databáze činností. Při každé úpravě nebo aktualizaci se po potvrzení připojené databáze činností provede zkontrolování úplnosti databáze environmentálních aspektů. Při této kontrole se doplňuje prostor pro environmentální aspekty případných nových procesů z databáze činností a environmentální aspekty procesů, které se již v databázi činností nevyskytují, se automaticky vypouštějí. O případném doplnění databáze systém uživatele informuje. Ke každému stavebnímu procesu z databáze činností je možno určit více environmentálních aspektů.
První část věty databáze environmentálních aspektů je vidět na obr. 3. Z obr. 2 a 3 je vidět úzkou návaznost dat registru a databáze environmentálních aspektů. Nejdůležitějšími údaji jsou kód a název environmentálního aspektu, zařízení, kde se může vyskytovat, nejvýznamnější polutanty a dopad na životní prostředí, údaje o odpovědné osobě za negativní vliv na životní prostředí, doklad, který by se měl vytvářet, údaje o předpisech a způsobu řízení aspektu a údaje o kontrole a její četnosti a návrhu opatření. Druhá část věty databáze environmentálních aspektů zahrnuje data o vyhodnocení závažnosti aspektu, obr. 4. Zde jsou kritéria závažnosti působení environmentálního aspektu převzatá z registru ještě doplněna o váhy jednotlivých kritérií, jež si uživatel může určit. Databáze je ještě doplněna údaji pro výpočet termínu první evidence či kontroly působení environmentálního aspektu u příslušné stavební činnosti a pro výpočet počtu kontrol jeho působení v průběhu stavebního procesu. Pokud si uživatel vytvoří přímo v databázi údaje o environmentálním aspektu, který ještě v registru environmentálních aspektů není, je možno jej do registru automatizovaně vložit.

¤ Obr. 1. Část registru environmentálních aspektů

¤ Obr. 2. Karta registru environmentálních aspektů

¤ Obr. 3. Věta databáze environmentálních aspektů - 1. část

¤ Obr. 4. Věta databáze environmentálních aspektů - 2. část

Programové vybavení pro tvorbu environmentálního plánu
Program pro tvorbu environmentálního plánu jakožto plánu opatření k omezení negativního působení environmentálních aspektů vztahujících se ke stavebním procesům, které jsou součástí síťového grafu - modelu postupu výstavby, pracuje podobně jako program pro tvorbu kontrolních a zkušebních plánů, který je součástí automatizovaného systému přípravy staveb [2]. Jeho výstupem je vlastní environmentální plán, dále harmonogram kontrol a evidence působení jednotlivých environmentálních aspektů plynoucích ze stavebních činností a operativní evidence provedených kontrol. Algoritmus tvorby environmentálního plánu se v současné době ve spolupráci se stavebními podniky dolaďuje tak, aby vyhovoval potřebám praxe a respektoval přitom nejen ČSN [5], ale i poznatky získané z české i zahraniční literatury [9], [10].
Na základě zpracovaného modelu postupu realizace výstavby lze prakticky okamžitě automatizovaně vytvořit i environmentální plán pro sledování, řízení a omezení negativních vlivů stavební výroby na životní prostředí (skupina norem ISO 14000). Tento dokument obsahuje nejen soupis stavebních činností a environmentální aspekty, ale i nejvýznamnější polutanty, údaje o předpisech, podle nichž se kontrola environmentálního aspektu provádí, zodpovědnou osobu, nutné doklady o provedené kontrole, počet a termíny prováděných zkoušek a další důležité údaje. Princip automatizované tvorby environmentálních plánů spočívá v postupném výběru environmentálních aspektů příslušných stavebních procesů, které jsou obsaženy v technologickém normálu a síťovém grafu, z databáze environmentálních aspektů, výpočtu termínů a počtu jejich kontrol v průběhu stavebního procesu a sestavení souboru environmentálního plánu. Kontroly environmentálních aspektů procesů, které nejsou obsaženy v databázi, avšak jsou součástí síťového grafu, je možné zadat interaktivně přes klávesnici vyplněním formuláře o kontrole environmentálních aspektů, obr. 5, kde je uvedena věta environmentálního plánu týkající se aspektu ostatních odpadů u základů (bez ohodnocení významnosti, které je na další záložce). Je samozřejmě žádoucí, aby uživatel zkontroloval prvotní automaticky vytvořený dokument a popřípadě vyřadil kontroly aspektů, které se při výstavbě daného objektu nevyskytují. Při hromadném vypouštění lze dát příkaz k vypuštění všech kontrol, které obsahují v předmětu kontroly zadaný řetězec (např. hluk), popř. všech nenaplněných environmentálních aspektů.
Listování automatizovaně podle síťového grafu vytvořeným environmentálním plánem je znázorněno na obr. 6. Právě sledovaná kontrola je v listování zvýrazněna. Šedivě jsou vypsány environmentální aspekty činností s nulovou dobou. Pokud již byla provedena evidence některých kontrol, na světle modrém pozadí jsou kontroly, u kterých jsou již všechny kontroly zaevidovány, na červeném pozadí jsou aspekty, u kterých má poslední provedená evidovaná kontrola nevyhovující výsledek, na žlutém pozadí jsou aspekty, u kterých jsou již některé kontroly zaevidovány. Vytvořený environmentální plán obsahuje návrh kontrol aspektů i činností, které jsou obsaženy v síťovém grafu, ale mají nulový objem, nulovou cenu, a tudíž i nulovou dobu. Kontroly těchto environmentálních aspektů však pochopitelně nejsou součástí výstupních sestav. Výpis části environmentálního plánu na obrazovce je na obr. 7. Červeně jsou zobrazeny kontroly environmentálních aspektů kritických činností, zeleně kontroly environmentálních aspektů u činností s časovou rezervou. V takovémto výpisu jsou uvedeny již kontroly environmentálních aspektů pouze těch činností, které mají nenulové trvání a skutečně se v průběhu stavby vyskytují. Lze volit, zda budou zobrazeny kontroly a jejich četnost, polutanty nebo potřebná opatření či jiné údaje. V průběhu výstavby jsou všechny doklady stavebně technologické dokumentace velmi snadno aktualizovatelné podle skutečně dosažené úrovně dokončení částí stavebního díla. Při zpoždění je možné automatizovaně vypočítat opatření, které je třeba zavést, aby původní termín ukončení realizace stavby byl dodržen. Podle aktualizace termínů procesů ze síťového grafu se současně automaticky aktualizují i termíny příslušných kontrol v evironmentálním plánu.

¤ Obr. 5. Formulář věty environmentálního plánu

¤ Obr. 6. Listování vytvořeným environmentálním plánem

Operativní evidence a časový plán
V programu pro tvorbu environmentálních plánů je také možno provádět evidenci kontrol environmentálních aspektů. Ta se zadává v editačním formuláři, obr. 5, na záložce Evidence kontrol. V hlavním poli této záložky je vidět přehled již evidovaných kontrol, jež byly k příslušnému environmentálnímu aspektu provedeny. Je vypsáno číslo kontroly, její termín, zkrácený popis, výsledek a pracovník, který výsledek kontroly převzal. Na bílém pozadí jsou zobrazeny kontroly, jejichž výsledek je vyhovující, na žlutém jsou ty, které vyhověly částečně, na červeném jsou zkoušky s nevyhovujícím výsledkem. Vlastní evidence kontroly se zadává ve formuláři na obr. 8, který nabízí expertním způsobem vytvořené znění údajů o provedené zkoušce, přičemž uživatel může provádět jakékoli úpravy. Číslo dokladu je implicitně odvozeno z indexu činnosti, čísla pořadí environmentálního aspektu u činnosti a čísla kontroly příslušného aspektu.
Popis kontroly je odvozen z environmentálního aspektu, polutantů a předpisů, podle kterých se kontrola má provádět. Automatizovaně vytvořené vyjádření stavebníka (investora) je Bez připomínek, výsledek zkoušky Vyhovuje. Pokud jsou tyto údaje v pořádku, uživatel pouze vyplní jméno pracovníka, který kontrolu provedl, prověřil a převzal (zástupce investora). Stisknutím tlačítka OK a tisk dokladu se zadaná evidence zkontroluje, řádně se uloží a vytiskne se doklad o kontrole. Po vytištění tohoto dokladu se automaticky zablokuje vytištěná evidence kontroly, takže ji potom již nelze upravovat nebo vypouštět. Zablokování evidence kontroly environmentálního aspektu lze odblokovat pouze po zadání zvláštního hesla.
Při tvorbě environmentálního plánu se automaticky vypočítávají podle modelu postupu výstavby i plánované termíny kontrol environmentálních aspektů. Systém registruje i evidované kontroly v čase. Lze tak vykreslovat časový plán a průběh evidovaných kontrol, které jsou barevně odlišeny. Plánovaný, popř. aktualizovaný průběh činnosti je podkreslen obdélníkovými úsečkami. Plánované kontroly environmentálních aspektů kritických činností jsou vyznačeny silnějšími svislými čárkami červeně, zeleně jsou zobrazeny plánované kontroly u činností s časovou rezervou. Evidované kontroly, které vyhovují, jsou zobrazeny zeleně, nevyhovující kontroly jsou zobrazeny červeně. Pokud proběhly již všechny požadované kontroly a poslední kontrola má vyhovující výsledek, jsou veškeré evidované kontroly zobrazeny světle modře. Časový plán kontrol je možno nejen prohlížet na obrazovce, ale i tisknout na tiskárně či kreslit na plotteru.

¤ Obr. 7. Výpis části kontrolního a zkušebního plánu na obrazovce

¤ Obr. 8. Evidence kontroly environmentálního aspektu

Závěr
Předložený příspěvek představil koncepci a algoritmus řešení agendy vlivu stavební činnosti na životní prostředí pomocí mikropočítačů v přímém napojení na metodiku stavebně technologického projektování a tím na proces přípravy stavby. Toto řešení se může stát u stavebních dodavatelských firem součástí systému pro řízení životního prostředí a celou agendu zrychlit a zjednodušit. Dále jsou uvedeny první výsledky dosažené v této oblasti, a to program pro tvorbu a údržbu registru environmentálních aspektů a jejich databáze, jakožto datových základen pro automatizovanou tvorbu environmentálních plánů a program pro tvorbu vlastních environmentálních plánů, harmonogramů kontrol environmentálních aspektů a jejich operativní evidence. Tato problematika zatím u nás ani ve světě nebyla řešena v přímé návaznosti na přípravu staveb, a proto lze očekávat značný význam i zájem o využití výsledných programových produktů zejména u zhotovitelů staveb, neboť se tato agenda stává podle ČSN EN ISO 14001:2005 nedílnou součástí přípravy staveb.

Použitá literatura
[1] Gašparík, J.: Manažérstvo kvality v stavebníctve, Vydavatelstvo Jaga Group Bratislava 1999, ISBN 80-88905-13-3
[2] Jarský, Č.: Automatizovaná příprava a řízení realizace staveb, CONTEC Kralupy n. Vlt., 2000
[3] Jarský, Č.: Tvorba kontrolního a zkušebního plánu dle modelu realizace stavby, Střechy, fasády, izolace č. I/2007, Nakladatelství MISE s. r. o. Ostrava, ISSN 1212-0111
[4] Jarský, Č., Musil, F., Svoboda, P., Lízal, P., Motyčka, V., Černý, J.: Příprava a realizace staveb, Akademické nakladatelství CERM s. r. o. Brno 2003
[5] Kolektiv: ČSN EN ISO 14001:2005 Systémy environmentálního managementu - Požadavky s návodem pro použití
[6] Kolektiv: Technicko-organizační opatření - EMS, Podnikové směrnice VOKD, a.s, Ostrava 2001
[7] Kozlovská, M., Mesároš, F., Čepelová, A.: Ako úspešně riadiť malú stavebnú firmu, Eurostav spol. s r. o. Bratislava, 2003
[8] Makýš, P.: Metodika tvorby časového plánu výstavby pri zohľadnení vplyvu pracovného prostredia, sborník přednášek 11. sekce VII. vědecké konferencie s medzinárodnou účasťou pri príležitosti 25. výročia založenia Stavebnej fakulty a 50. výročia založenia Technickej univerzity v Košiciach, SvF TU Košice 2002
[9] Welford, R., Gouldson A.: Environmetální řízení a strategické podnikání, Grada Praha 1997
[10] Wesel, H: Reference mate- rials for environmetal analysis, 2002