Wywiad z użytkownikiem CYPE – José Vicente Rajadell

„Wiedza osiągnęła już taki poziom, że profesjonalista nie może być człowiekiem uniwersalnym i wiedzieć o wszystkim: trzeba się specjalizować”

„Celem projektowania i analizy konstrukcji jest znalezienie rozwiązania, które jest bezpieczne i zgodne z przepisami w możliwie najbardziej estetyczny sposób przy możliwie najniższych kosztach”

José Vicente Rajadell jest inżynierem mechanikiem specjalizującym się w analizie strukturalnej, projektowaniu maszyn i nauczaniu o konstrukcjach. Był wykładowcą na Universitat Jaume I (2003-2017). W październiku, we współpracy ze stowarzyszeniem inżynierów przemysłowych EIC Demarcació de Lleida i Miquelem Ignasi Latorre, poprowadził kurs dotyczący CYPE Connect, aplikacji opracowanej przez CYPE do analizy złożonych połączeń w konstrukcjach stalowych przy użyciu metody elementów skończonych. Z Rajadellem rozmawialiśmy o byciu inżynierem konstruktorem i wyzwaniach branży budowlanej.

 Jak ewoluował zawód inżyniera budownictwa na przestrzeni ostatnich lat?

Obecnie znacznie częściej wykorzystuje się oprogramowanie do analizy, kosztem tradycyjnego sposobu liczenia. Może to być problematyczne, ponieważ wielu specjalistów często traci lub nie przyswaja koncepcji działania konstrukcji. Specjaliści wprowadzają dane do komputerów i po prostu ufają wynikom programu, nie przeprowadzając ręcznego sprawdzenia. Konstruktorzy muszą wiedzieć, jak powinna wyglądać konstrukcja, aby przewidzieć, jak się zachowa. Jeśli tego nie zrobią, powstają projekty, w których znajdują się struktury koncepcyjnie nieprzemyślane. To, czy wyniki są prawidłowe, to inna sprawa.

Technologia znacznie ułatwiła pracę, ale wiedza specjalistów nadal jest priorytetem…

Rzeczywiście jest. Technologia jest wielką pomocą dla tych, którzy ją rozumieją i zagrożeniem dla tych, którzy jej nie rozumieją. Dlatego za profesjonalistą musi kryć się wiedza. Wadą tej technologii jest to, że poszerzyła ona spektrum techników, którzy czują, że są w stanie analizować konstrukcje, ponieważ program im to ułatwia. Niektórzy nie mają możliwości interpretacji, czy wyniki programu są prawidłowe, czy nie. Wcześniej każdy, kto analizował konstrukcje, miał dogłębną wiedzę. W dzisiejszych czasach każdy ma dość odwagi, aby zbudować budynek. Z mojego punktu widzenia trzeba znać podstawy, aby zinterpretować wyniki i wiedzieć, jak działa program. To pomoże zrozumieć, jak daleko aplikacja jest w stanie zajść, ponieważ oprogramowanie nie ma rozwiązań dla każdego przypadku.

Czy z Twojego punktu widzenia analityk konstrukcji to to samo, co projektant konstrukcji?

Dla mnie to nie to samo. Projektant jest jak doświadczony kreślarz architektoniczny, który modeluje konstrukcję i musi wiedzieć, jak to zrobić, ale nie ma dogłębnej wiedzy na temat działania konstrukcji. Z drugiej strony analityk jest tym, który sprawdza, czy konstrukcja wytrzyma. Jeśli można połączyć te dwie funkcje w jednej osobie, jest to idealne rozwiązanie, ale w wielu przypadkach takie połączenie nie jest opłacalne. 

W jaki sposób estetyka i funkcjonalność są ze sobą powiązane w projektowaniu konstrukcyjnym?

To jest ciągła walka. Na przykład zarówno w przypadku konstrukcji, jak i połączeń, zdarza się, że projekt jest traktowany priorytetowo pod względem estetyki. Estetyka musi iść w parze z funkcjonalnością.

Czego nauczyłeś się z tej walki?

Że jedno i drugie można osiągnąć. Musimy również pamiętać, że funkcjonalność jest zarówno estetyczna, jak i piękna.  Celem jest znalezienie najbezpieczniejszego, zgodnego z normami i najtańszego rozwiązania, które będzie możliwie najbardziej estetyczne. Bilans wszystkiego.

W trakcie swojej kariery zawodowej pracowałeś i współpracowałeś z różnymi profilami zawodowymi. Z jakimi sytuacjami się spotkałeś, przeprowadzając analizę statyczną budynku, dla którego otrzymałeś już projekt architektoniczny?

Zależy to od profilu specjalisty, który wykonywał projekt architektoniczny. Różnica pomiędzy projektem architekta z fundamentami konstrukcyjnymi, a projektem innego profesjonalisty bez nich jest bardzo duża. Gdy przeprowadza ją technik posiadający wiedzę konstrukcyjną, analiza konstrukcji jest niezwykle prosta i spójna. Autor projektu umieścił już słupy, myśląc nie tylko o układzie wnętrz i układzie pięter, ale także o ustawieniu kolumn we właściwym miejscu i starając się, aby konstrukcja pasowała do siebie. W innych przypadkach miałem do czynienia z projektami, w których słupy nie były prawidłowo ustawione i nie miały sensu pod względem konstrukcyjnym.

Jak się zachowujesz w takich sytuacjach?

Jako profesjonaliści „ratujemy” go najlepiej, jak potrafimy, lub w najbardziej konfliktowych przypadkach zmieniamy projekt. Należy jednak mieć na uwadze, że zdarzają się sytuacje, w których działki, ze względu na swoją przestrzeń, są czynnikiem warunkującym projekt. I wtedy analityk, w zależności od swojej wiedzy, może wejść w konstrukcję i we właściwy sposób zinterpretować wyniki programu, wiedząc, czy robi to dobrze, czy też musi znaleźć bezpieczniejszy projekt konstrukcyjny.

Jeśli chodzi o wykorzystanie materiałów zrównoważonych, czy trafiają one do konstrukcji?

Ja jako analityk strukturalny zwykle nie wybieram materiału – przedstawiana jest nam konstrukcja z określonym materiałem i wyglądem. W środowiskach przemysłowych stosuje się konstrukcje betonowe, stalowe lub kompozytowe.

Jeśli chodzi o użycie innych materiałów, takich jak drewno, myślę, że jego zastosowanie będzie zależeć od indywidualnego przypadku. W Hiszpanii znajdują się głównie kamieniołomy, więc myślę, że drewno będzie wykorzystywane tylko w konkretnych projektach, ponieważ kraj ten nie dysponuje lasami, które umożliwiałyby dostarczanie tego materiału po rozsądnych cenach. A sprowadzenie go z zagranicy może być droższe niż użycie do betonu kruszywa z kamieniołomów, które posiadamy. Dlatego uważam, że drewno można zastosować w konkretnych projektach, w budynkach jednorodzinnych, ale nie jako rozwiązanie ogólne. Nie możemy używać drewna jak Szwedzi, tak jak oni nie będą mogli używać betonu tak jak my w Hiszpanii, ponieważ nie mają kamieniołomów.

Czy sądzi Pan, że zastosowanie stali konstrukcyjnej stanie się powszechne w Hiszpanii?

W Hiszpanii budynki żelbetowe powstają, ponieważ są tańsze niż budynki stalowe lub drewniane. W budynkach przemysłowych stosuje się zarówno konstrukcje metalowe, jak i betonowe, jest też dużo prefabrykatów betonowych. Kiedy cena prefabrykatów betonowych stała się konkurencyjna w stosunku do stali, zaczęto stosować je w sektorze produkcyjnym.

Jednak w przypadku budynków przemysłowych istnieje jeszcze inny czynnik, jeśli chodzi o użycie tego czy innego materiału. Celem tych konstrukcji jest prowadzenie działalności, a im szybciej zostaną one uruchomione, tym szybciej zaczną wytwarzać produkty i zarabiać pieniądze. Jeśli chodzi o produkcję, rodzaj materiału i konstrukcji często zależy od okresu wykonania. W przypadku budynków mieszkalnych nie stanowi to większego problemu, jeśli obiekt zostanie dostarczony z czteromiesięcznym opóźnieniem, ponieważ w trakcie budowy deweloperzy spędzają czas na sprzedaży domów.

W ostatnich latach dużo mówi się o budownictwie uprzemysłowionym . Brałeś udział w kilku projektach opartych na tego typu konstrukcjach. Jakie są Twoje wnioski?

Realizowałem inwestycje w oparciu o lekkie konstrukcje stalowe (LSF), kształtowniki zamknięte, a także budynki typu kontenerowego. Obawiam się, że w budownictwie uprzemysłowionym jest wielu ryzykantów i ludzi bez wiedzy. Dlatego radziłbym deweloperom i profesjonalistom z branży nieruchomości, aby byli bardzo ostrożni i świadomi tego, kogo zatrudniają. Budownictwo uprzemysłowione to nie to samo, co montaż płyt gipsowo-kartonowych. Wymaga to bardzo ważnej znajomości szczegółów konstrukcyjnych, rozwiązywania węzłów i wiedzy, ile śrub należy włożyć . To jest bardzo ważne. Spraw nie da się rozwiązać kilkoma „małymi śrubkami”.

Czy ma przewagę nad tradycyjnym systemem budowlanym?

Jest to system, który mógłby być szybszy, ale nie wiem, czy stanie się rozwiązaniem trwałym. Istnieją konstrukcje prefabrykowane z betonu, LSF, drewna itp. W budownictwie uprzemysłowionym istnieją różne materiały i typologie, dlatego uważam ten sposób pracy za rozwiązanie w niektórych przypadkach. Nie sądzę, że stanie się to rozwiązaniem uniwersalnym na wszystko, bo ma swoje ograniczenia.

Znaczenie szkolenia w projektowaniu konstrukcji

Oprócz pracy jako analityk strukturalny jesteś także nauczycielem i trenerem. Jakie są według Ciebie mocne i słabe strony uniwersytetu pod kątem kształcenia w zakresie projektowania i analizy konstrukcji?

W Hiszpanii wiedza stała się bardzo rozproszona. Mam wrażenie, że próbowali omówić zbyt wiele i jest zbyt wiele tematów. Myśląc o specjalności konstrukcje, na pierwszym roku kładłbym nacisk na fizykę. Myślę, że fizyczne koncepcje mechaniki klasycznej powinny zostać wyryte w umysłach uczniów . Spotykałem się ze studentami czwartego roku lub studentami studiów magisterskich, którym brakowało solidnego podstaw z fizyki, co uniemożliwiało im zrozumienie tego, co robiliśmy na zajęciach.

Uważam też, że ważne jest, aby fizyki uczyli ludzie z wykształceniem podobnym do tego, którego uczą się studenci. Fizyki uczył mnie inżynier mechanik przemysłowy i on wiedział, czego będę potrzebować w dalszej pracy. Profesor przygotowywał nas już do przyszłej kariery zawodowej, natomiast jeśli przedmiotu uczy fizyk, istnieje ryzyko, że nie będzie on wiedział, jak analizować konstrukcje i skupi się na punktach, które nie są tak istotne dla analizy strukturalnej.

Czy w porównaniu z innymi krajami hiszpańscy specjaliści obejmują więcej specjalizacji niż jest to zalecane?

Musimy pamiętać, że w Hiszpanii typ technika, którego tradycyjnie potrzebowaliśmy, nie był tak wyspecjalizowany jak w Niemczech, Francji czy Anglii. Tutaj, jeśli przemysł miał inżyniera, musiał umieć zrobić wszystko: przeanalizować instalację elektryczną lub belkę. Jeszcze gorzej jest z inżynierami rolnictwa, którzy muszą wiedzieć, kiedy nawadniać uprawy, a kiedy budować spółdzielnię. Są inżynierowie rolnicy, którzy mają kwalifikacje do wykonywania obu tych czynności. Jak szkolić taką osobę? Wiedza osiągnęła już taki poziom, że profesjonalista nie może być człowiekiem uniwersalnym i wiedzieć o wszystkim: trzeba się specjalizować.

Czy uczelnie oferują tę specjalizację w odpowiedni sposób?

Uważam, że obecny program zbyt późno rozpoczyna specjalizację. Specjalizację rozpocząłem pomiędzy 4. a 6. rokiem, od trzech kursów specjalizacyjnych w ramach sześcioletniego kursu. Obecnie studia licencjackie trwają cztery lata plus studia magisterskie, które mogą trwać rok lub dwa lata, co nie wydaje mi się wystarczającym czasem.

Kurs CYPE Connect na połączeniach śrubowych

Jeśli chodzi o szkolenia, w październiku zaoferowaliście kurs na temat połączeń śrubowych analizowanych metodą elementów skończonych w CYPE Connect . Jaki był cel tego kursu?

Zależy nam na tym, aby studenci, którzy ukończą kurs, opanowali i potrafili posługiwać się narzędziem. Kurs skierowany jest do osób, które już zajmują się analizą konstrukcji lub które przeszły szkolenie z wytrzymałości konstrukcji, mechaniki konstrukcji i konstrukcji metalowych. Mają wcześniejszą wiedzę. Na zajęciach pokażemy im, jak korzystać z programu, a także nasze doświadczenie w analizie połączeń, aby wiedzieli, dlaczego robi się to w ten, a nie inny sposób, widząc skutki zrobienia tego w ten lub inny sposób innym sposobem. Celem jest zrozumienie, w jaki sposób połączenia lub modyfikacja jednego z nich wpływają na zachowanie konstrukcji .

 Jakie są zalety korzystania z CYPE Connect w porównaniu z innymi rozwiązaniami dostępnymi na rynku?

Przewagą nad innymi narzędziami dostępnymi na rynku jest połączenie z programami do analizy statyki takimi jak CYPE 3D . Dzięki temu połączeniu specjalista dokonujący modyfikacji może zobaczyć, jak automatycznie aktualizowana jest komunikacja pomiędzy obydwoma programami. Obciążenia można modyfikować, a nowe siły można importować automatycznie i ponownie analizować . Nie można tego zrobić za pomocą innego oprogramowania. Trzeba korzystać z programów różnych producentów, a firmy zaangażowane w projekt komunikują się plikiem z każdego połączenia, co oznacza, że ​​ostatecznie pracujesz z 50 różnymi plikami. A jeśli któryś zostanie zmodyfikowany, żaden z nich nie będzie dla ciebie dobry. To, co w CYPE jest trywialne, w innych wymaga sporo pracy z arkuszami kalkulacyjnymi.

Kolejną zaletą CYPE jest moduł rysunkowy. Profesjonaliści mogą wygenerować zaktualizowany model z rysunkami połączeń, które można uwzględnić w projekcie i uzyskać więcej szczegółów. Dodatkowo ma jeszcze jedną zaletę: połączenie można zaimportować w formacie 3D i każdy użytkownik może zobaczyć połączenie, co pozwala uniknąć potencjalnych nieporozumień na placu budowy.

Z Twojego doświadczenia zawodowego jakie są najczęstsze problemy przy projektowaniu i analizie połączeń konstrukcyjnych?

Częstym problemem jest to, że specjaliści pracują w zbyt dużym pośpiechu i nie zwracają uwagi na szczegóły. Musimy pamiętać, że szczegóły przeoczone w fazie projektowania trzeba będzie później naprawić na placu budowy. Jest to niezwykle problematyczne. Jeśli na miejscu jest specjalista i środki, można udzielić właściwych instrukcji i rozwiązać problem. Ale nasza praca nie polega na byciu na miejscu przez cały dzień. Odwiedzamy często, ale nie zawsze tam jesteśmy. Co więcej, rozwiązanie musi być szybkie, ponieważ pracy nie można zatrzymać. Na etapie realizacji wszystko może się zdarzyć, jeśli praca nie zostanie dobrze zaplanowana, co doprowadzi do działań przeciwnych do zamierzonych, które mogą zniweczyć wszystkie poprzednie analizy. Dlatego ważne jest, aby zwracać uwagę na szczegóły już na etapie projektowania, aby maksymalnie zminimalizować problemy podczas prac budowlanych.

Właśnie tego stara się unikać budownictwo uprzemysłowione. W tym miejscu, jak wspomniałem wcześniej, ma przewagę konkurencyjną, ponieważ jeśli wszystko zostanie wykonane dobrze w poprzedniej fazie, na miejscu nie jest wymagana żadna interwencja lub jest ona niewielka, co pozostawia mniej miejsca na błędy.

CYPE może również wyeksportować plik w formacie DSTV i STEP, dzięki czemu warsztaty będą mogły łatwo wykonać połączenia. Co sądzisz o tej opcji?

Jest to dobra funkcja, ale warsztaty muszą jeszcze przyspieszyć z technologicznego punktu widzenia. Branża warsztatowa musi zwiększyć swoje umiejętności w zakresie korzystania z oprogramowania, ponieważ większości z nich brakuje technologii umożliwiającej odczytanie tych cyfrowych informacji, ponieważ nadal pracują z prostym oprogramowaniem i nie korzystają z tych innowacji.

Czy z Twojego doświadczenia wynika, że ​​projektowanie i analiza statyczna połączeń konstrukcyjnych (stalowych lub kompozytowych) wydają się dziś bardziej skomplikowane niż kilkadziesiąt lat temu? A jeśli tak to dlaczego?

Praca jest bardziej skomplikowana, bo mamy większą wiedzę i chcemy mieć więcej rzeczy pod kontrolą. Nasza praca jest teraz bardziej skomplikowana niż 20 lat temu, tak jak 20 lat temu była trudniejsza niż 70 lat temu. Jesteśmy coraz bardziej świadomi, że są rzeczy, które mają wpływ na projekt, chcemy przeanalizować i uzyskać więcej informacji na temat połączenia (wytrzymałość, sztywność itp.), a rzeczy, o których nigdy wcześniej nie myśleliśmy, są teraz rzeczami, które chcemy mieć pod kontrolą. Ze względu na ogromną ilość informacji, z którymi pracujemy, inżynier nie jest już w stanie zrobić wszystkiego. Nie możemy wiedzieć wszystkiego.

Wpływ BIM na budownictwo

Jako niezależny profesjonalista jesteś przyzwyczajony do bycia częścią multidyscyplinarnych i międzynarodowych zespołów. Jak metodologia pracy BIM wpłynęła na Ciebie?

Zaczynamy otrzymywać pliki w formacie IFC do różnych projektów. To bardzo ważne i wyjątkowe projekty budowlane. Do tej pory nie otrzymywaliśmy informacji w tych formatach, prawdopodobnie dlatego, że nie byliśmy uważani za zintegrowanego dostawcę w tym przepływie pracy. Jeśli chodzi o moją pracę nad projektami magazynów przemysłowych lub budynków, nie otrzymałem jeszcze żadnych projektów, które można by zintegrować z tym przepływem pracy.

Czy są jakieś problemy w przepływie pracy BIM?

O ile widzę, mamy problem z formatem IFC. Na budowach korzystamy z oprogramowania przemysłowego oraz oprogramowania budowlanego. Ale są między nimi problemy ze zgodnością, ponieważ branża nas wyprzedza. Kolejną wadą jest to, że wiele obecnych plików IFC jest generowanych przez program Revit i nie są zbyt dobre, co utrudnia innym programom odczytanie zawartych w nich informacji.

Coś jeszcze?

Tak, istnieje palący problem związany z licencjami tymczasowymi lub wynajmowanymi. Jako profesjonalista nie chcę pracować z zastrzeżonym oprogramowaniem. Te oferty wynajmu oznaczają, że jeśli specjalista nie ma projektów zapewniających mu dochód, nie może wypożyczyć licencji i dlatego nie ma możliwości uruchomienia programu i otwarcia swoich poprzednich projektów w celu ich przejrzenia lub czegokolwiek innego.

Ta opcja wynajmu może być interesującą opcją dla dużych firm, ale dla JDG lub freelancerów już nie. Chcę kupić licencję „wieczystą”, z której dzięki określonej wersji będę mógł zawsze korzystać w przyszłości i otworzyć w tej wersji zadanie, które zaprojektowałem jakiś czas temu.