Entry Level - učne vsebine

1. Industrija grajenih sredstev

1.1 Pregled

Industrija grajenih sredstev (ki zajema projektiranje, gradnjo, obratovanje, upravljanje nepremičnin ter rušenje in odstranjevanje materiala) je eden od najpomembnejših delov svetovnega gospodarstva, saj prispeva približno 10 % svetovnega BDP in 8 % delovnih mest po vsem svetu.

Industrija se deli na več sektorjev. Približno 38 % industrije (z vidika gradbeništva) je povezanih s stanovanjskimi nepremičninami. Prometna, energetska in vodna infrastruktura predstavljajo približno 32 % celotnega gradbeništva. Institucionalne in gospodarske stavbe predstavljajo 18 % celotne gradbene industrije, industrijski objekti in proizvodni obrati pa predstavljajo preostalih 13 %. ^[1]

[1] Svetovni gospodarski forum, Shaping the Future of Construction: A Breakthrough in Mindset and Technology, 2016.

OPT: Vertikalne in horizontalne gradnje

Industrija se lahko deli na t. i. vertikalne in horizontalne gradnje. Vertikalna sredstva se nanašajo na običajne stavbe, v katerih živijo in delajo ljudje, na primer hiše, pisarne, šole, trgovska središča in bolnišnice. Horizontalna sredstva ali infrastruktura se nanašajo na objekte, ki podpirajo gibanje ljudi ali blaga. To so med drugim ceste, železnice, mostovi ali cevovodi.

OPT: Osredotočenost na projektiranje in gradbeništvo v industriji grajenih sredstev (Svetovni gospodarski forum)

Gradbena industrija ima velik vpliv na gospodarstvo, okolje in družbo kot celoto. Posega v vsakodnevno življenje vseh ljudi, saj grajeno okolje, ki nas obdaja, močno vpliva na kakovost življenja. Gradbena industrija podpira skoraj vse druge industrije, saj se vsa gospodarska vrednost ustvarja v stavbah ali drugih grajenih sredstvih oziroma z njihovo pomočjo. Poleg tega kot industrija predstavlja 6 % svetovnega BDP. Je tudi največji svetovni porabnik surovin, zgrajeni objekti pa prispevajo 25-40 % vseh svetovnih emisij ogljika.

Gospodarski pomen

Gradbena industrija s skupnimi letnimi prihodki v višini skoraj 10 bilijonov USD in dodano vrednostjo v višini 3,6 bilijona USD predstavlja približno 6 % svetovnega BDP. Natančneje, v razvitih državah predstavlja približno 5 % celotnega BDP, v državah v razvoju pa običajno predstavlja več kot 8 % BDP. Pričakuje se, da bo industrija v prihodnjih letih močno zrasla in do leta 2025 dosegla prihodke v višini 15 bilijonov USD. Danes je v gradbeništvu po vsem svetu zaposlenih že več kot 100 milijonov ljudi.

Okoljski pomen

Gradbena industrija je največji svetovni porabnik virov in surovin. Porabi približno 50 % svetovne proizvodnje jekla, vsako leto pa se za proizvodnjo gradbenih izdelkov po vsem svetu porabi 3 milijarde ton surovin. Približno 40 % trdnih odpadkov v Združenih državah Amerike nastane pri gradnji in rušenju objektov. Takšni odpadki po vsem svetu pomenijo veliko izgubo dragocenih mineralov, kovin in organskih materialov, zato imamo pomembno priložnost, da vzpostavimo zaprte snovne zanke v krožnem gospodarstvu. Stavbe predstavljajo 25–40 % celotne svetovne porabe energije, kar močno prispeva k sproščanju ogljikovega dioksida.

Vir: Svetovni gospodarski forum, Shaping the Future of Construction: A Breakthrough in Mindset and Technology, 2016.

1.2 Življenjski cikel grajenega sredstva

Izraz življenjski cikel se nanaša na vse faze, skozi katere gre grajeno sredstvo, in sicer od začetne zasnove do morebitnega konca življenjske dobe grajenega sredstva, ki lahko pomeni spremembo namembnosti ali popolno razgradnjo. Opredelitev teh faz in prehod med njimi se lahko razlikujeta od regije do regije in zlasti od države do države, predvsem kar zadeva faze, v katerih se grajeno sredstvo načrtuje, gradi in uporablja za predvideni namen. V različnih regijah se lahko te faze tudi različno imenujejo. Ključne faze po splošni mednarodni razčlenitvi so načrtovanje, projektiranje, gradnja, obratovanje in konec življenjske dobe. ^[1]

^[1] ISO 19650-1:2018

Življenjski cikel grajenega sredstva

Načrtovanje

Načrtovanje je konceptualizacija objekta. Zajema opredelitev predvidenega namena, proračuna, časovnega okvira in približne lokacije. Vključuje lahko zbiranje povratnih informacij deležnikov in verjetno določeno raven raziskovanja financiranja.

Projektiranje

Projektiranje je postopek, v katerem se oblikujejo in izpopolnjujejo koncepti, da se izpolnijo potrebe, ugotovljene med načrtovanjem. Projektant običajno pripravi izbor konceptov, ki na splošno izpolnjujejo funkcionalne, estetske in finančne zahteve. Dodajo se detajli, pozornost pa je namenjena izvedljivosti in učinkovitosti.

Ekipe analizirajo, spreminjajo in potrdijo načrt. Zagotovijo, da načrt izpolnjuje ustrezne predpise. Na splošno večino dela v tej fazi opravijo ekipe, ki imajo licence ustreznih upravnih organov.

Gradnja

Med gradnjo strokovnjaki izvedejo vsa pripravljalna dela na delovišču ter na podlagi načrtov, pripravljenih v fazi projektiranja, zgradijo grajeno sredstvo. V tej fazi pogosto sodeluje več ločenih ekip. Vsaka ekipa opravlja dejavnosti s svojega področja specializacije ter se navezuje na storitve in gradnike, ki jih izdelajo drugi izvajalci.

Poleg tega ekipe dokumentirajo vsa opravljena dela, in sicer iz pogodbenih in finančnih razlogov ter da imajo natančne podatke o zgrajenem objektu. Ti podatki o zgrajenem objektu se uporabijo za tekoče obratovanje objekta in za reševanje morebitnih sporov, ki bi lahko nastali v prihodnosti v zvezi z določeno fazo gradnje.

Obratovanje

Obratovanje je najdaljša faza življenjskega cikla gradnje. V tej fazi se grajeno sredstvo uporablja za predvideni namen, na primer za bivanje ljudi ali za prevoz tovora. Približno 90 % vseh izdatkov za grajeno sredstvo nastane v fazi vsakodnevne uporabe. Ta faza vključuje dejavnosti vzdrževanja in popravila grajenega sredstva.

Konec življenjske dobe

Skoraj vsa grajena sredstva sčasoma dosežejo konec življenjske dobe, ko jih ni več mogoče obnoviti za potrebe deležnikov (ali pa stroški obnove niso upravičeni). To pomeni, da je gradnja v fazi konca življenjske dobe, v kateri se izvedejo rušenje, razgradnja in/ali sprememba namembnosti, ki omogočijo, da se prostor uporabi za drug namen.

Čeprav so faze na splošno zaporedne, ni neobičajno, da se ena faza začne, ko druga še traja, oziroma da so faze povezane. Na sliki 1 je prikazana običajna delitev faz, čeprav ta razčlenitev ni univerzalna.

Slika 1: Tipičen primer faz življenjskega cikla grajenega sredstva. Imena in razčlenitev faz se lahko razlikujejo glede na jurisdikcijo in regijo.

OPT: Alternativen pogled na življenjski cikel gradnje

ISO 22263: Organizacija informacij o gradbenih delih

V standardu ISO 22263:2008 je določen okvir za organizacijo projektnih informacij (povezanih s procesom in produktom) v gradbenih projektih. Njegov namen je olajšati nadzor, izmenjavo, prejemanje in uporabo pomembnih informacij o projektu in gradbeni enoti. V skladu z navedenim standardom je življenjski cikel razdeljen na deset dejavnosti, ki so združene v šest faz. Te faze so:

Začetek
Informativna predstavitev
Projektiranje
Gradnja
Vzdrževanje
Rušenje

Organizacija buildingSMART International je v okviru primera vodenja projekta pripravila vodnik, v katerem so predstavljene različne opredelitve faz življenjskega cikla v posameznih jurisdikcijah.
https://www.bsi-ucm-en.info/features/life-cycle-stages/

1.3 Deležniki

Uvod

Gradbena industrija ima številne deležnike. Čeprav bi lahko skoraj vsako osebo šteli za deležnika, saj uporablja zgrajeno infrastrukturo, infrastruktura pa nanjo vpliva, so glavni deležniki lastniki, projektanti, graditelji, regulatorji in podporniki procesa gradnje.

Dve posebni skupini deležnikov sta deležniki, ki dajo pobudo in potrdijo projekt grajenega sredstva (naročniki), ter deležniki, ki projektirajo in izvajajo gradbena dela (pogodbeni izvajalci).

OPT: Običajni deležniki projekta

Lastniki/upravljavci

Lastniki in upravljavci s tehničnega vidika predstavljajo dve različni skupini z različnimi interesi, vendar se zaradi precejšnjega prekrivanja med obema skupinama pogosto obravnavajo skupaj. Lastniki so deležniki (posamezniki, organizacija ali država), ki imajo v lasti fizično sredstvo. Njihova glavna odgovornost je sprejemanje finančnih odločitev in odločitev o uporabi grajenega sredstva. Upravljavci so odgovorni za zagotovitev, da se gradnja uporablja za predvideni namen. Običajno so odgovorni za redno vzdrževanje in so lahko v celoti ali delno odgovorni za popravila. Navadno vsaj nekoliko prispevajo k procesu projektiranja.

Države so posebna kategorija lastnikov/upravljavcev. Državna sredstva so običajno namenjena javnemu dobru, na primer ceste, letališča ali šole, ki nimajo nujno gospodarske koristi, temveč družbeno. Države imajo pogosto na voljo tudi veliko tradicionalnih nepremičnin, kot so pisarne ali kampusi, ki jih uporabljajo za izpolnjevanje drugih nalog za javnost.

Projektanti

Projektanti so strokovnjaki, ki na podlagi zahtev (običajno lastnika/upravljavca) ustvarijo sklop načrtov za gradnjo, ki izpolnjujejo lokalne zahteve. Številne poklice na področju projektiranja zaradi odgovornosti urejajo organi za licenciranje, ki določajo, da mora posameznik opraviti usposabljanje in pridobiti licenco, da lahko postane član poklicnega združenja. Licence so pogosto geografsko omejene, pri čemer lahko strokovnjak dejavnost opravlja samo v določeni regiji.

Arhitekti so odgovorni za konceptualizacijo zasnove večine gradenj ter za dokončanje in izdelavo večine projektne dokumentacije. Na splošno so lahko arhitekti vključeni v celotno projektiranje ali pa so specializirani za specifično področje. Čeprav načeloma ne sodelujejo pri projektiranju cest, so lahko vključeni v projektiranje sosednje infrastrukture, kot so tlakovana zemljišča in sosednje poti.

Inženirji so strokovnjaki različnih poklicev, ki so osredotočeni na posebne dele projekta s tehničnega vidika. V nadaljevanju so opisane njihove splošne odgovornosti, čeprav se te lahko prekrivajo, inženirji pa so lahko odgovorni za številne druge vrste projektiranja. Statiki zagotovijo, da grajeno sredstvo prenese obremenitve, ki jim je izpostavljeno (lastna teža, veter, obtežba zaradi zemljine itd.). Gradbeni inženirji projektirajo predvsem ceste in mostove ter druge velike infrastrukturne elemente, pri čemer zagotovijo, da lahko prenesejo obremenitev pri običajni uporabi. Strojni inženirji so odgovorni za načrtovanje termodinamičnega nadzora gradnje, zlasti ogrevanja in prezračevanja. Običajno so odgovorni tudi za integracijo sistemov v gradnjah.

Odvisno od zahtevnosti lahko sodelujejo tudi drugi strokovnjaki, med drugim strokovnjaki za električne in vodovodne inštalacije ter gašenje požarov.

Gradbeni izvajalci

Gradbeni izvajalci so skupine oseb, ki so odgovorne za dejanski proces gradnje grajenega sredstva. Sodelujejo pri nekaterih ali vseh nabavah materialov in elementov ter so na splošno odgovorni za njihov prevoz in skladiščenje na delovišču med gradnjo.

Glavni gradbeni izvajalci in podjetja, pristojna za vodenje gradnje, so odgovorni za celoten proces proizvodnje in vgradnje. Najtesneje sodelujejo z lastniki in upravljavci ter so odgovorni za dokumentiranje del in napredka. Specializirani gradbeni izvajalci (pogosto obrtniki) izvajajo posebne naloge, povezane z njihovim strokovnim področjem (npr. vodovodar, električar ali zidar).

Proizvajalci

Proizvajalci proizvajajo elemente, ki se uporabljajo med projektiranjem in pri sami gradnji. Nekateri od teh izdelkov se lahko proizvajajo masovno v večjem ali manjšem obsegu (npr. priključki ali plošče), drugi pa po meri za zadevno gradnjo (npr. dvigala ali infrastruktura za visokonapetostni izmenični tok).

Regulativni organi in organi za standardizacijo

Regulativni organi so odgovorni za določitev in izvajanje minimalnih standardov učinkovitosti za grajena sredstva. Običajno regulativne organe določijo države na podlagi posvetovanj s strokovnjaki in raziskovalci na področju gradbeništva. Predpisi (tj. gradbeni predpisi) so napisani tako, da se ob njihovem pravilnem upoštevanju pričakuje, da bo gradnja operativna v celotnem predvidenem obdobju. Predpisi poleg varnostnih vidikov pogosto vključujejo zahteve glede uporabnosti, kot so dostopnost za invalide ter vrsta in število toaletnih prostorov.

Regulativni organi so dejavni tudi na področju izvrševanja, pri čemer usposobljeni nadzorniki izvedejo inšpekcijski pregled objekta pred in med gradnjo ter zagotovijo, da se gradnja izvaja v skladu s standardi.

Učitelji

Večina učiteljev na področju grajenih sredstev ima izkušnje v tem sektorju in usposablja nove delavce na svojem strokovnem področju. Nekateri poklici vključujejo tudi stalno izobraževanje, pri čemer se od oseb v teh poklicih pričakuje, da se nenehno učijo in na delovnem mestu usposabljajo mlajše osebe, ki opravljajo ta poklic. Izobraževanje lahko poteka v formalnih izobraževalnih ustanovah, kot so visoke šole in univerze, ali prek pooblaščenih izvajalcev usposabljanja. Nekateri poklici imajo vzpostavljeno tudi formalno vajeništvo, pri katerem so izkušene osebe, ki opravljajo ta poklic, mentorji mlajšim kolegom.

Industrija in strokovna združenja

Številni poklici v industriji grajenih sredstev imajo združenja, v katerih se lahko osebe, ki opravljajo poklic, povezujejo ter si izmenjujejo izkušnje in dobre prakse. Te organizacije so lahko tudi pomembna platforma za spodbujanje.

OPT: Upravljanje grajenih sredstev

1.4 Stroški življenjskega cikla

Za projektiranje, gradnjo in obratovanje grajenih sredstev ter njihovo odstranitev se lahko v celotnem življenjskem ciklu porabijo neverjetne vsote denarja. Začetni stroški številnih sredstev znašajo več deset milijonov ali milijard dolarjev, precejšen odstotek teh stroškov pa je treba vsako leto nameniti za obratovanje. Čeprav se večina odločitev sprejema na podlagi projektiranja in začetnih stroškov, je faza obratovanja skoraj vedno najdražja faza življenjskega cikla grajenega sredstva. Tudi pri horizontalni infrastrukturi lahko stroški pregledov in vzdrževanja sredstva nanesejo več kot začetni stroški gradnje.

Odločitve, sprejete v eni fazi, skoraj praviloma omejujejo delo, ki ga je mogoče opraviti v naslednjih fazah, kar pomeni, da ima lahko zgodnja odločitev pomembne poznejše učinke.

Počasen tempo inovacij je pomemben zaradi velike razsežnosti in obsega industrije grajenih sredstev. Sektorja projektiranja in gradnje sta največja porabnika surovin in drugih virov, saj porabita približno 50 % svetovne proizvodnje jekla in več kot 3 milijarde ton surovin. Vsako izboljšanje produktivnosti in vsaka uspešna uvedba sodobnih inovativnih procesov imata velik vpliv. Na primer, z 1-odstotnim povečanjem produktivnosti na svetovni ravni bi lahko prihranili 100 milijard USD na leto[1].

[1] Svetovni gospodarski forum, Shaping the Future of Construction: A Breakthrough in Mindset and Technology, 2016

Stroški življenjskega cikla (EFCN)

1.5 Trajnostnost

Celotna industrija grajenih sredstev (ki poleg projektiranja in gradnje zajema tudi obratovanje, rušenje in upravljanje nepremičnin) je največji posamezni porabnik energije (približno 35 %) in glavni povzročitelj emisij toplogrednih plinov (38 %). Številni v industriji grajenih sredstev se zavedajo, da to ni trajnostno.

Slika 2: Globalno poročilo ZN o stanju na področju gradenj in gradbeništva (2020)

Po ocenah je industrija grajenih sredstev odgovorna za 37 % svetovnih emisij CO2. Da bi dosegli cilje za leto 2030, bi se morale emisije v sektorju zmanjšati za 8,3 % na leto.

OPT: Gradbeništvo in krožno gospodarstvo

Vendar vsi kazalniki niso slabi. Številne pobude usmerjajo razvoj in sprejemanje bolj trajnostnih praks. Program certificiranja LEED (Vodilni položaj na področju energetskega in okoljskega načrtovanja) je na primer najširše sprejet mehanizem ocenjevanja zelenih gradenj. Številne državne pobude in pobude zasebnega sektorja spodbujajo sprejetje bolj trajnostnih praks, kar je privedlo do povpraševanja po učinkovitejših in uspešnejših pristopih k projektiranju in razvoju grajenih sredstev.

1.6 Druge gonilne sile sprememb

V večini držav se je v zadnjih 50 letih produktivnost v gradbeništvu le malo izboljšala, zlasti v primerjavi z drugimi sektorji (ustrezni pretekli trendi produktivnosti dela v Združenih državah Amerike so prikazani na spodnjem grafu). Razvili so se nekatere nove tehnologije in orodja, vendar so bile inovacije in njihovo sprejemanje počasni.

Zakaj industrija dosega tako povprečne rezultate? Razlogi za to so številni in različni, vendar je splošno znano, da k temu prispeva več svetovnih trendov:

Malo inovacij in njihovo pozno sprejetje. Gonilna sila vsake industrije so raziskave in razvoj. Vendar so koristi raziskav in razvoja dolgoročne, stroški pa nastajajo v sedanjosti. To neskladje ni primerno za projektno naravnano poslovanje, ki je značilno za gradbeno industrijo, zato je raziskavam in razvoju namenjene manj pozornosti kot v drugih industrijah.
Neformalni procesi ali premalo strogo in dosledno izvajanje procesov. Procesi, ki jih običajno uporabljajo gradbena podjetja, navadno niso dovolj zreli. Zdi se, da podjetja pogosto dajejo večji poudarek opredelitvi končnega proizvoda kot načrtovanju dejanskega procesa gradnje.
Nezadosten prenos znanja med projekti. Čeprav ima vsak gradbeni projekt edinstvene značilnosti, se osnove samih procesov gradnje ponavljajo iz projekta v projekt. Izkušnje, pridobljene pri enem projektu, je zato pogosto mogoče koristno uporabiti pri naslednjih projektih, vendar je tak proces prenosa vzpostavilo zelo malo podjetij. Pretekle izkušnje se zato pogosto izgubijo, projekti pa se še naprej močno opirajo na izkušnje posameznega vodje projekta.
Slabo spremljanje projektov. Podobna težava je slabo spremljanje projektov v primerjavi z drugimi industrijami. V številnih proizvodnih sektorjih se na primer dejavnosti nenehno spremljajo, pri čemer se zbirajo velike količine podatkov. V primeru težav lahko na primer proizvajalec avtomobilov hitro ugotovi glavne vzroke za težave ter takoj in učinkovito izvede ukrepe za odpravo napak. Na tak način deluje le nekaj gradbenih podjetij.
Omejeno sodelovanje med vlogami. Tradicionalen proces gradnje je na splošno zaporeden, k njemu pa prispevajo lastnik projekta, projektanti, gradbeni izvajalci in ključni dobavitelji v različnih fazah projekta. Taka struktura preprečuje napredno načrtovanje gradnje. V idealnem primeru bi bilo treba znanje vseh deležnikov v vrednostni verigi v celoti izkoristiti že na začetku postopka projektiranja in načrtovanja, vendar je to v okviru sedanje ureditve redko enostavno ali celo izvedljivo.
Majhen obseg sodelovanja z dobavitelji. Nabavna strategija številnih velikih izvajalcev vključuje dolgoročne odnose s ključnimi dobavitelji, kljub temu pa se končne odločitve pogosto še vedno sprejemajo ad hoc in za vsak projekt posebej. Težava je še večja v manjših gradbenih podjetjih, v katerih nabava skoraj izključno temelji na projektih.
Konservativna kultura podjetij. Gradbena industrija je vpeta v precej tradicionalno okolje in na splošno ohranja konservativno podjetniško kulturo. Splošno mnenje je, upravičeno, da gradbena podjetja niso dovolj napredna ali usmerjena v prihodnost.
Premalo mladih talentov in razvoja ljudi. Mnenje ljudi o gradbeni industriji kot delodajalcu je razmeroma slabo, saj je raznolikost spolov neustrezna, varnost zaposlitve pa majhna (zaradi ciklične narave dejavnosti). Zato podjetja iz gradbenega sektorja med svoje zaposlene pogosto težko pritegnejo talentirane posameznike. V primerjavi s podjetji v drugih industrijah se gradbena podjetja angažirajo manj pogosto in v manjšem obsegu.

OPT: Produktivnost gradbeništva po svetu

Gradbena industrija dosega slabe rezultate na področju meril trajnostnosti. Pri običajnih procesih, ki so pogosto neučinkoviti in imajo tudi velik ogljični odtis, nastaja veliko odpadkov. Nove politike, procesi in tehnologije počasi prinašajo izboljšave in preoblikujejo industrijo grajenih sredstev.

Produktivnost gradbeništva v primerjavi s celotnim gospodarstvom ZDA