Geometrická přesnost ve výstavbě

Geometrická přesnost skutečného provedení stavby, tj. přesnost umístění stavby v trojrozměrném prostoru a přesnost jejího tvaru, je závislá na několika vlivech:

• je ovlivňována platnými právními předpisy, obecně závaznými technickými normami a úrovní odborných znalostí autorizovaných projektantů, stavbyvedoucích a úředně oprávněných zeměměřických inženýrů.
• je ovlivňována tím, jak jsou právní předpisy a technické normy respektovány ve stavebních projektech a projekty interpretovány při geodetickém vytyčení prostorové polohy a tvaru stavby.
• závisí na úrovni kvality odborné součinnosti technického dozoru investora a stavbyvedoucích s geodety při stavebních a montážních činnostech - při projektem (smlouvou o dílo) předepsaných nebo jednorázově sjednaných kontrolních měřeních a při využití geodetické dokumentace skutečného provedení objektů stavby pro navazující stavební nebo montážní činnosti.

Je třeba dodat, že to vše je limitováno výší finančních prostředků stavebníků (investorů) a úrovní odbornosti pracovníků stavebních úřadů a dalších správních úřadů, kteří mají mít vše pod kontrolou v příslušných územních a stavebních řízeních, a při stavebním dohledu podle stavebního zákona.

Geometrická přesnost staveb byla a dodnes je oborem činnosti poznamenaným častým nedodržováním jak všeobecně závazných technických norem, které jsou přílohou platného znění vyhlášky zákona č. 31/1995 Sb., o zeměměřictví, tak praktických publikovaných návodů. Tato okolnost nutně vede ke zbytečným sporům mezi účastníky stavby a smluvními partnery. Přitom je tento obor teoreticky i normativně v České republice propracován a zdokumentován formou technických norem na úrovni srovnatelné se zeměmi Evropské unie. Obsah i struktura těchto technických norem byly prakticky harmonizovány s mezinárodními normami ISO.

Základním kritériem, ovlivňujícím výslednou kvalitu každé stavby, je přesnost jejich geometrických parametrů. Pokud se nedodrží předepsané odchylky jednotlivých geometrických parametrů stavby, znehodnotí se tím výsledná funkce těchto parametrů a pravděpodobně se také sníží životnosti stavby. České technické normy pro geometrickou přesnost ve výstavbě lze rozdělit na část terminologickou, soubor norem pro navrhování geometrické přesnosti, norem realizačních procesů a soubor norem pro měření, kontrolu a hodnocení geometrických parametrů.

ČSN ISO 7078 Pozemní stavby - Postupy měření a vytyčování - Slovník a vysvětlivky (1996). Tato norma byla převzata a obsahuje běžně používané termíny pro vytyčování, měření a ostatní zeměměřické činnosti ve výstavbě.V r. 1999 byla vydána terminologická norma
ČSN ISO 1803 Pozemní stavby - Tolerance - Vyjadřování přesnosti rozměru- Zásady a názvosloví.
Norma obsahuje základní definice a pojmy vztahující se k přesnosti rozměrů s rejstříkem anglických, německých, francouzských a českých názvů. Norma je zatříděna pod č. 73 0201 a společně s převzatou normou ČSN ISO 7078 pokrývají terminologii problematiky geometrické přesnosti.

Některé základní pojmy, vyskytující se v normách pro geometrickou přesnost:

ČSN 73 0202 Geometrická přesnost ve výstavbě. Základní ustanovení. Norma stanoví základní charakteristiky přesnosti a základní požadavky pro navrhování, zjišťování, kontrolu a hodnocení přesnosti geometrických parametrů, které bezprostředně ovlivňují plnění funkčních požadavků staveb po dobu jejich životnosti.
ČSN 73 0205 Geometrická přesnost ve výstavbě. Navrhování geometrické přesnosti. (1995) Norma obsahuje základní charakteristiky přesnosti, funkční požadavky, schéma návrhu, zásady pro navrhování při výchozím odhadu i podrobném návrhu přesnosti, zásady výpočtu přesnosti.
Obsahuje ustanovení o předepisování kontroly přesnosti a dokumentaci požadavků přesnosti. V informativní příloze jsou uvedeny doporučené hodnoty funkčních charakteristik přesnosti pomocí hodnot mezních odchylek a dále metodické principy výpočtu přesnosti.
ČSN 01 3405 Výkresy ve stavebnictví. Označování charakteristik přesnosti. Norma se používá pro označování charakteristik přesnosti při navrhování geometrické přesnosti. Pro vytyčovací výkresy platí norma ČSN 73 3419 Výkresy ve stavebnictví. Vytyčovací výkresy staveb.

ČSN 73 0420-1 Přesnost vytyčování staveb - Část 1: Základní požadavky Norma stanoví zásady vytyčování a zásady pro výpočty kritérií přesnosti (nejistoty) vytyčení pro všechny druhy staveb, pro které nebyly vydány zvláštní technické normy nebo předpisy. Je vysvětlena použitá speciální terminologie, používaná v zeměměřictví. Jsou definovány proces vytyčovacích činností s rozdělením na vytyčení prostorové polohy a podrobné vytyčení, využitelné referenční systémy a je uvedeno rozdělení druhů staveb. Dále jsou uvedena kriteria přesnosti (nejistoty) vytyčení (výpočet mezní vytyčovací odchylky a směrodatné odchylky ze stavební tolerance), kontrola vytyčení, primární systém vytyčení (vytyčovací síť), sekundární systém vytyčení, podrobné vytyčení a předepisování vytyčovacích odchylek. V normativní příloze jsou uvedeny příklady parametrů přesnosti pro užívané druhy technologie vytyčovacích prací.
ČSN 73 0420-2 Přesnost vytyčování staveb - Část 2: Vytyčovací odchylky Norma stanoví hodnoty mezních vytyčovacích odchylek pro vytyčování liniových a plošných staveb a pro vytyčování staveb s prostorovou skladbou. Dále stanoví zásady pro užívání hodnot mezních vytyčovacích odchylek, popř. způsob určování jejich hodnot. Je uveden krátký výčet používané terminologie a následuje podrobný přehled hodnot mezních vytyčovacích odchylek pro jednotlivé druhy staveb ve vazbě na vytyčení prostorové polohy stavby a podrobné vytyčení.
ČSN 73 0210-1 Geometrická přesnost ve výstavbě. Podmínky provádění. Část 1: Přesnost osazení. (1992) Kromě obecných zásad pro předepisování přesnosti osazení uvedených druhů dílců norma obsahuje v informativních přílohách orientační hodnoty mezních odchylek shody montážních značek při osazení různých druhů stavebních systémů a jejich materiálové varianty, mimo ocelové konstrukce, pro které platí ČSN 73 2611.
ČSN 73 0210-2 Geometrická přesnost ve výstavbě. Podmínky provádění. Část 2: Přesnost monolitických betonových konstrukcí. (1993)
Norma stanoví zásady pro určování mezních odchylek a tolerancí pro hrubou stavbu monolitických betonových a železobetonových konstrukcí, zásady pro určení mezních odchylek a tolerancí bednění, stanoví zásady kontroly přesnosti geometrických parametrů bednění i konstrukcí. Dále obsahuje doporučené hodnoty mezních odchylek a tolerancí vybraných geometrických parametrů monolitických betonových konstrukcí.

Základní normou pro dílčí skupinu norem pro kontrolu je ČSN 73 0212-1 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola přesnosti. Část 1: Základní ustanovení. (1996)
Obsahuje zásady a metody kontroly geometrické přesnosti stavebních dílců, konstrukcí, staveb a zásady kontroly vytyčovacích prací. Do tohoto dílčího souboru norem pro kontrolu geometrické přesnosti je zařazena jako ČSN 73 0212-2 mezinárodní norma ISO 8322, sestávající prozatím z deseti částí. Všechny tyto části se zabývají ověřením parametrů přesnosti daných měřicích přístrojů bezprostředně před započetím zeměměřických činností na staveništi.
ČSN ISO 8322-1 Geometrická přesnost ve výstavbě. Určování přesnosti měřicích přístrojů. Část 1: Teorie (1994) V normě jsou obsaženy vzorce používané ve výčtu zkušebních postupů pro určení přesnosti měřicích přístrojů používaných ve stavebnictví při kontrolních a ověřovacích měřeních, při vytyčování a získávání údajů o přesnosti za předpokladu ČSN ISO 8322-2 Geometrická přesnost ve výstavbě. Určování přesnosti měřicích přístrojů. Část 2: Měřická pásma. (1994)
ČSN ISO 8322-3 Geometrická přesnost ve výstavbě. Určování přesnosti měřicích přístrojů. Část 3: Optické nivelační přístroje. (1994)
ČSN ISO 8322-4 Geometrická přesnost ve výstavbě. Určování přesnosti měřicích přístrojů. Část 4: Teodolity. (1994)
ČSN ISO 8322-5 Geometrická přesnost ve výstavbě. Určování přesnosti měřicích přístrojů. Část 5: Optické provažovací přístroje. (1994)
ČSN ISO 8322-6 Geometrická přesnost ve výstavbě. Určování přesnosti měřicích přístrojů. Část 6: Laserové přístroje.(1994)
ČSN ISO 8322-7 Geometrická přesnost ve výstavbě. Určování přesnosti měřicích přístrojů. Část 7: Přístroje používané při vytyčování. (1994)
ČSN ISO 8322-8 Geometrická přesnost ve výstavbě. Určování přesnosti měřicích přístrojů. Část 8: Elektronické dálkoměry do 150 m. (1994)
ČSN ISO 8322-10 Geometrická přesnost ve výstavbě. Určování přesnosti měřicích přístrojů. Část 10: Rozdíl mezi odraznými terči a hranoly pro měření vzdálenosti do 150 m. (1998)
ČSN 73 0212-1 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola přesnosti. Část 1: Základní ustanovení. (1996) Norma stanoví zásady a metody kontroly geometrické přesnosti stavebních dílců, konstrukcí, stavebních objektů a zásady kontroly provádění vytyčovacích prací. Kontrola přesnosti se provádí porovnáním skutečných hodnot geometrických parametrů nebo charakteristik jejich přesnosti s hodnotami požadovanými ke kontrole v projektové dokumentaci, ve zkušebních plánech, v technologických normách aj. Charakteristikou přesnosti kontroly geometrických parametrů je mezní odchylka kontroly δx, kdy pro geometrické parametry, u nichž je předepsána tolerance kontrolovaného parametru Δx, se stanovuje podmínkou δx ≤ 0,2 Δx. Vztah mezi mezní odchylkou kontroly a směrodatnou odchylkou kontrolního měření je δx ≤ t . σx, kde t = 2 se použije u jednoduchých a snadno kontrolovaných geometrických parametrů, kde lze zanedbat systematické odchylky, t = 2,5 se použije u parametrů obtížněji kontrolovaných a t = 3 se použije při měření za nepříznivých podmínek a při obtížném vyloučení systematických odchylek měření.
ČSN 73 0212-3 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola přesnosti. Část 3: Pozemní stavební objekty.(1996)
Norma stanoví přesnost kontroly geometrických parametrů prostorové polohy, rozměrů a tvarů pozemních stavebních objektů včetně stavební jámy, dále přesnost kontroly rozměrů, tvaru, polohy a orientace konstrukcí těchto objektů a jejich částí během stavění, po dokončení stavby a pro kolaudaci.
ČSN 73 0212-4 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola přesnosti. Část 4: Liniové stavební objekty. (1994)
Norma nahradila ČSN 73 0275 a byla doplněna o železniční a silniční tunely, tunely tramvajových drah a městských rychlodrah včetně metra, o štoly, přivaděče, stoky, kolektory a o mosty. Dále byla norma rozšířena o postupy ověřování přesnosti, vyhodnocování a dokumentaci kontrol.
ČSN 73 0212-5 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola přesnosti. Část 5: Kontrola přesnosti stavebních dílců. (1994) Norma stanoví zásady pro stanovení míst měření pro nezabudované stavební dílce bez ohledu na použité suroviny a materiály pro jejich výrobu. Dále stanoví přesnost kontrolních měření a metody pro jejich vyhodnocení.
ČSN 73 0212-6 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola přesnosti. Část 6: Statistická analýza a přejímka.(1993) Norma stanoví zásady pro stoprocentní a výběrovou kontrolu geometrické přesnosti staveb, konstrukcí a jejich částí a dále stavebních dílců. Norma popisuje výběrové postupy, založené na statistických metodách.
ČSN 73 0212-7 Geometrická přesnost ve výstavbě. Kontrola přesnosti. Část 7: Statistická regulace. (1994)
Norma stanoví zásady pro statistickou regulaci geometrické přesnosti ve výstavbě prováděnou v průběhu výrobního procesu. Norma platí pro výběrovou kontrolu jakosti stavebních objektů, konstrukcí, jejich částí a stavebních dílců z hlediska přesnosti jejich geometrických parametrů, které jsou předepsány ke kontrole.
ČSN ISO 4463-1 Měřické metody ve výstavbě - Vytyčování a měření. Část 1 - Plánování, organizace, měřické metody a přejímací podmínky. (1998)
Norma se zabývá jednotlivými fázemi vytyčovacích prací ve výstavbě, zřizováním primárního systému, vytyčením sekundárního systému, vytyčováním polohových, výškových bodů a přenosem výškových bodů.
ČSN ISO 4463-2 Měřické metody ve výstavbě - Vytyčování a měření. Část 2 - Měřické značky. (1998) V normě jsou uvedeny progresivní způsoby stabilizace a signalizace bodů na staveništi.
ČSN ISO 4463-3 Měřické metody ve výstavbě - Vytyčování a měření. Část 3 - Kontrolní seznam pro provádění Norma obsahuje kontrolní systém pro geodetické práce během přípravy stavby, výstavby a při pomocných pracích.
ČSN 73 0405 Měření posunů stavebních objektů. (1997)
Norma se zabývá měřením posunů způsobených změnami v základové půdě, pod objektem nebo v okolí objektu stavební nebo jinou činností, účinkem statického, dynamického nebo seizmického zatížení popř. jinými vlivy na stavební objekty.
Norma se nevztahuje na měření při zatěžovacích zkouškách stavebních konstrukcí, na měření poklesů a sesuvů půdy a na měření odchylek geometrických parametrů skutečného provedení stavebních objektů při stavební činnosti, které se určují při kontrole přesnosti. Pro každý stavební objekt, jehož posuny se mají měřit, musí být zpracován projekt měření posunů s uvedením zejména: účelu a druhu měření, geologických poměrů, způsobu založení, hodnot očekávaných posunů, potřebné přesnosti měření včetně apriorního rozboru, metody měření, způsobu zajištění bodů, časových plánů stabilizace bodů a vlastního měření, způsobu zpracování výsledků měření a lhůt předávání technických zpráv.
Přesnost měření posunů nových stavebních objektů je charakterizována hodnotou mezní odchylky určení délky výsledného vektoru posunu nebo jeho složky. Hodnota mezní odchylky, pokud není stanoveno jinak, se určí δ ≤ 2/15 p, kde p je očekávaný celkový posun, nebo jeho složka v mm (δ ≤ 1,0 mm pro skalní a poloskalní horniny, (δ ≤ 2 mm pro písčité, hlinité a stlačitelné zeminy a zhutněné, δ ≤ 5 mm pro nezhutněné násypy a silně stlačitelné zeminy). U užívaných staveb, ovlivněných stavební činností v okolí nemá hodnota mezní odchylky měření posunů překročit hodnotu δ ≤ 2/5 p_k, kde p_k je kritická hodnota posunu v mm, při jejímž dosažení dojde k ohrožení sledovaného objektu.

Shora uvedené normy lze úspěšně využít zejména za podmínky, že pro územní a stavební řízení novostaveb pořídí stavebník v dohodě s projektantem potřebné geodetické podklady, které se v zásadě skládají ze dvou hlavních částí. Za prvé z dostatečně kvalitního referenčního systému a za druhé z mapy velkého měřítka vyhotovené v tomto referenčním systému (v případě liniových staveb také z podélných profilů a příčných řezů územím budoucí stavby), jejíž obsah, rozsah, forma i přesnost budou racionálně využitelné pro přípravu, projektování, dokumentaci skutečného provedení dokončené stavby a případně pro zhotovení geometrického plánu, dojde-li v nově zastavěném území ke změnám, které jsou předmětem evidence vlastnických a jiných věcných práv v katastru nemovitostí.
Prostorová poloha staveb v projektové dokumentaci staveb a současná převažující praxe - z hlediska platné právní úpravy stavebního práva, zeměměřictví a katastru nemovitostí - byla obsahem příspěvku publikovaného v předchozím čísle tohoto časopisu, proto odkazujeme čtenáře na tento článek.
Snad jen pro úplnost uvádíme přehled všeobecně závazných technických norem pro geodetické body (a jejich státní polohové, výškové a gravimetrické sítě) a mapy velkých měřítek:
ČSN 73 0415/79 Geodetické body
ČSN 01 3410/90 Mapy velkých měřítek. Základní a účelové mapy
ČSN 01 3411/89 Mapy velkých měřítek. Kreslení a značky
Celostátně závazné referenční systémy, státní mapová díla a zásady jejich používání stanoví Nařízení vlády č. 116/1995 Sb.
Specialisté na inženýrské stavby s vysokými nároky na geometrickou přesnost prostorového umístění a tvaru, například mosty, tunely, vodní přehrady a obdobná díla, specializované montované haly (dnes například víceúčelová hala Sazky v Praze apod.) vědí, že svou přesností již nepostačují státní geodetické sítě a mapy a že pro vytyčování a veškerá kontrolní měření a dokumentaci stavby je třeba zřídit specializovanou lokální geodetickou síť. Často také s nákladnou stabilizací se zabudovanou přesnou centrací měřických přístrojů a signalizačních terčů na základních bodech sítě. Příkladem speciální velkoplošné referenční sítě geodetických bodů je systém S-Praha, který byl zřízen pro stavby metra, případně pražské kolektory. A to poté, co byla v šedesátých letech minulého století prokázána nepostačující přesnost a stabilita trigonometrické sítě na území hlavního města.
Problém stability a přesnosti referenčního systému a mapového podkladu pro projektování musí obvykle unikátními systémy řešit projektanti staveb na poddolovaných územích, kde polohové a výškové změny terénu dosahují i v relativně krátké době několika měsíců řádově decimetrových hodnot, takže nepominutelným parametrem každého měření je čas.

Geometrická přesnost stavby je nejen technickou, ale jak je z praxe zřejmé, i právní a ekonomickou kategorií, a proto by měla být stanovena odborně, ve shodě projektanta a stavebníka (investora) a včas ještě před uzavíráním smluv o dílo s jednotlivými zhotoviteli stavby. Aby bylo předem vyloučeno nebo minimalizováno riziko možných sporů o geometrickou kvalitu provedení stavby, musí být příslušná smluvní ustanovení o platných technických předpisech, normách a závazných odchylkách geometrických parametrů zcela určitá a srozumitelná (viz příslušná ustanovení občanského zákoníku o platnosti právního úkonu). Neurčitá smluvní ustanovení typu "provedení stavby podle platných předpisů a norem" neobstojí ani při technické součinnosti jednotlivých stavebních profesí, při koordinaci jednotlivých prováděcích projektů a již vůbec ne v případném soudním sporu. Náš budoucí vstup do Evropské unie tuto problematiku spíše znepřehlední než naopak, protože normativní základna jednotlivých zemí se kvalitou a úplností liší a vzájemná kompatibilita norem zatím naráží na prosazování národních zájmů.

Rozhodující úlohu má ze zákona stavebník (investor), musí však být v území své investice profesionálem nebo musí být schopen vysoce kvalitního projektanta zabezpečit, zaplatit a zadání a účel stavby s ním včas vyjasnit.
To by mělo platit dvojnásobně pro stavby, pro které jsou účastníci smluv o dílo určováni ve výběrovém řízení. Neurčité zadání geometrické přesnosti stavby může mít na rozpočet a cenu stavby nemalý vliv nejen z hlediska stavebně technického, ale i z hlediska majetkoprávního, a to vlivem cen za nájmy dočasných záborů a cen za výkup pozemků, které budou stavbou trvale zabrány. Investor jedné nejmenované stavby v centru Prahy vykupoval stavební pozemek ze cenu v řádech statisíců Kč za jeden metr čtverečný, přičemž ceny v řádech desítek tisíc Kč za jeden metr čtverečný zde nejsou nijak výjimečné. Pak je třeba vědět, že jeden metr čtverečný vznikne snadno pouhou jednocentimetrovou odchylkou na hranici, jejíž obvod je dlouhý 100 metrů.

Nelze vyloučit také spory o tom, kolik metrů čtverečných podle projektu měla mít, a podle dokumentace skutečného provedení ve skutečnosti má, drahá prodejní nebo nájemní podlahová plocha konkrétního podlaží dokončené exkluzivní budovy. Většina čtenářů asi tuší, o co jde a jak to souvisí s volbou a geometrickým řešením konstrukce stavby budovy a také s uspořádáním jejího vnitřního technického vybavení.

Zatím jsme bohužel častými účastníky staveb podle projektů, kde geometrická přesnost ve výkresech číselnými údaji určena není a v popisné části projektu neexistuje žádný odkaz na povinnost použití zcela konkrétní technické normy a nejsou uvedeny hodnoty základních geometrických parametrů pro konstrukci stavby a jednotlivé objekty. Samozřejmě platí obecně závazné ČSN a ISO normy shora uvedené, ty ovšem v mnoha případech právě povinnost určení tolerancí a odchylek geometrických parametrů v projektu předepisují.

Ing. Petr Polák, Český svaz geodetů a kartografů a Ing. Jiří Lechner, CSc., GEODIG s.r.o.