BUILDINGS DIMENSIONING ON MAPS FOR PROJECTING PURPOSES

Mgr inŝ. Jerzy Gajdek Rafał Szaluś* Łukasz Szarek* Politechnika Rzeszowska Katedra Geodezji im. Kaspra Weigla Rzeszów WYMIAROWANIE BUDYNKÓW NA MAPACH DO CELÓW PROJEKTOWYCH BUILDINGS DIMENSIONING ON MAPS FOR PROJECTING PURPOSES Streszczenie Niejednoznaczność wymiarowania obiektów budowlanych przez projektantów jest powodem błędnych geodezyjnych wytyczeń a i tym samym powodem strat finansowych. Straty te niekiedy są znaczne a ich finały czasami znajdują rozwiązanie na salach sądowych. Summary Ambiguity of the buildings dimensioning used by designers is the reason of mistakes in building location made by geodesists and the waste of money. Sometimes the wasted money are quite high and there is a need to explain the situation in a court. 1. Wprowadzenie Z wszystkich wymienionych w znowelizowanym Prawie Budowlanym [7] obiektów budowlanych tzn. budynków, budowli i obiektów małej architektury ustawodawca stworzył jednoznaczną definicję tylko w odniesieniu do budynku. Wynika to zapewne z faktu, Ŝe większość budowli i obiekty małej architektury pełnią rolę słuŝebną w stosunku do funkcji spełnianych przez budynki. W obszernym komentarzu do najnowszego Prawa Budowlanego [1] autorzy przedstawiają zasadnicze róŝnice jak równieŝ niuanse nawiązujące do poprzednich nowelizacji i do niego naleŝy odesłać wnikliwych czytelników. Z reguły roboty budowlane (budowę) rozpoczyna się od realizacji budynku(ów), co w dalszej kolejności determinuje realizację pozostałych budowli jak np. sieci uzbrojenia podziemnego, dróg (ulic) czy obiektów budowlanych zaliczanych do małej architektury. *) Naukowe Koło Geodetów GLOB

Zewnętrzna krawędź obrysu ścian (rzutu przyziemia) zrealizowanego budynku powinna się pokryć z rzeczywistym zewnętrznym obrysem ścian projektowanego budynku. Inwentaryzacja powykonawcza powinna dać jednoznaczną odpowiedź na pytanie czy budynek został zrealizowany zgodnie z projektem. 2. WYMIAROWANIE Tak Polska Norma z 1962 r. [4] podaje przykład wymiarowania budynków (rys.1), jak i najnowsza Polska Norma z 2002 r. [6] teŝ taki przykład podaje w Tablicy 4 Wymiarowanie Lp. 4.1 (rys.2). Podane przykłady moŝna nazwać zwymiarowaniem metrycznym (Zwym.Metr.). Obydwie zawierają teŝ inną postać zwymiarowania z której nie wszyscy projektanci zdają sobie sprawę. Zewnętrzne obrysy ścian zaprojektowanego budynku na mapie do celów projektowych sporządzonej w określonym układzie współrzędnych to nic innego jak zespół prostych przecinających się w naroŝach, nierzadko z wstawkami łuków kołowych. Ten sposób wymiarowania moŝna nazwać zwymiarowaniem graficznym (Zwym.Graf.). Proste te moŝna z duŝą dokładnością przetworzyć poprzez tzw. opracowanie matematyczne [3] na dane analityczne w postaci współrzędnych kartezjańskich umoŝliwiając w ten sposób weryfikację (badanie prostopadłości, równoległości, zadanych odległości i innych projektowanych zaleŝności) i korektę projektów. Skorygowany projekt da moŝliwość wytyczenia metodami geodezyjnymi, po opracowaniu realizacyjnym [3], punktów obrysu (lub osiowych) z osnowy realizacyjnej. Z reguły bywa to metoda biegunowa, rzadko metoda rzędnych i odciętych o innych juŝ nie wspominając. Nowa norma PN-B-01027 w Tablicy 4 Lp.2 zawiera zapis mówiący o odniesieniach (projektowanych drzewek liściastych i iglastych) oznaczanych krzyŝykami opisanymi za pomocą współrzędnych kartezjańskich stosowanych w matematyce (rys.3). Zapis ten jest powtórzeniem z PN-EN ISO 11 091 [5], będącej oficjalnym tłumaczeniem normy europejskiej EN ISO 11091 : 1999.

Skala planu 1:1000 1:500 Oznaczenie Nazwa elementu Oznaczenie Grubość linii Grubość linii Objaśnie nia 0 0 12,00 44,00 9,00 12,00 19,00-12,00- Wymiarowa nie sytuacji budynków (przykład) 48,00-9,00- grubości linii jak dla poszczególnych elementów jak 1:1000 grubości linii jak dla poszczególnych element ów ostatni wymiar na linii wymiaro wej podkreśl ić naleŝy linią podwójn ą 80,00-9,00- Rys.1 Bez wątpienia moŝliwość opisywania projektowanych drzewek przy pomocy współrzędnych naleŝy uznać za przełom otwierający furtkę zmianom w zakresie wymiarowania. PrzecieŜ nic nie stoi na przeszkodzie aby opisywać za pomocą współrzędnych nie tylko drzewka, ale i budynki oraz pozostałe obiekty budowlane. Opracowany matematycznie projekt [3], w efekcie końcowym da nam zwymiarowanie, które będziemy mogli nazwać zwymiarowaniem matematycznym (Zwym.Mat.). W 1987 roku J. Gajdek miał okazję wykonać zwymiarowanie matematyczne projektowanego, duŝego osiedla mieszkaniowego w Przeworsku (oś. Misiągiewicza) porządkując i doprowadzając do jednoznaczności zwymiarowania metryczne i graficzne projektantów. Opracowanie spotkało się z uznaniem firmy GEOPROJEKT, która ówcześnie prowadziła obsługę geodezyjną budowy osiedla. Kolejne opracowanie (zwymiarowanie) matematyczne przydarzyło się J. Gajdkowi 1995 roku (zespół trzech budynków z sieciami uzbrojenia, ulicami i małą architekturą na osiedlu

StrzyŜowska w Rzeszowie). Opracowanie podzlecił projektant, który zrozumiał i docenił zwymiarowanie matematyczne z Przeworska. Przedmiot oznaczenia Przedstawienie graficzne Grubość linii mm Uwagi Wymiarowanie budynków 0,18 dla linii wymiarowych, pomocniczych i ograniczających Dla oznaczania wymiarów naleŝy przyjmować minimalną wysokość liter 2,5mm 0,25 dla znaku // NaleŜy wymiarować obrys obiektu, odległości usytuowania projektowanego obiektu od granic terenu lub działki, odległości projektowanych obiektów od istniejących projektów budowlanych. Symbolem // naleŝy oznaczać występowanie elementów równoległych (np. usytuowanie projektowanego budynku i granicy działki). Rys.2 3. PROBLEM JEDNOZNACZNOŚCI WYMIAROWANIA Zgodnie z [6] Tablica 1 Lp. 1.1. zewnętrzna krawędź obrysu ścian powinna pokrywać się z rzeczywistym zewnętrznym obrysem ścian projektowanego obiektu budowlanego. Zgodność pokrycia moŝna przedstawić tak w formie graficznej jak i analitycznej. Współcześnie projekt moŝna zwektoryzować, a współrzędne zrealizowanego budynku będziemy mieć z inwentaryzacji powykonawczej, bądź teŝ z wektoryzacji mapy zasadniczej na której skartowano zrealizowane obiekty. Oczywiście porównując obiekt projektowany ze zrealizowanym musimy pamiętać o błędach : wytyczenia, inwentaryzacji powykonawczej i wektoryzacji.

Przedmiot oznaczenia Przedstawienie graficzne Uwagi Siatka współrzędnych Odniesienia naleŝy oznaczać krzyŝykiem umieszczonym w tym samym kierunku co siatka i w połoŝeniu opisanym za pomocą dwóch współrzędnych określonych z tą samą dokładnością: pierwszą x, drugą y Rys.3 Generalnie powinny zachodzić następujące zaleŝności: Zwym.Graf. = Zwym.Metr., a po ewentualnym opracowaniu matematycznym Zwym.Graf. = Zwym.Metr. = Zwym.Mat. Dzięki uprzejmości prezesa jednej z rzeszowskich spółdzielni mieszkaniowych przedstawiony zostanie przypadek realizacji budynku mieszkalnego, gdzie znaczna rozbieŝność pomiędzy zwymiarowaniem metrycznym architekta (skądinąd bardzo dobrze zrealizowanym przez geodetę firmy budowlanej) a zwymiarowaniem graficznym (rys. 4) spowodowała konieczność skablowania linii energetycznej 15 KV co spowodowało dodatkowe koszty (przeprojektowanie i dodatkowa realizacja) poniesione przez tą spółdzielnię w wysokości 46 tys. zł (wg. cen z 1992 roku). Finał sprawy znalazł się w sądzie, gdzie po kilku instancjach Sąd Apelacyjny wydał wyrok oddalający roszczenia finansowe spółdzielni mieszkaniowej w stosunku do firmy wykonawczej, której geodeta wytyczył budynek. Wyrok uwzględniał opinie czterech geodetów, biegłych sądowych. Jeden z nich (geodeta 1) uznał, Ŝe budynek został wytyczony

niezgodnie z projektem a trzech (geodeci :2, 3 i 4) było odmiennego zdania tzn. Ŝe został zrealizowany zgodnie z projektem. Oprócz wspomnianych biegłych, w pomiarach kontrolnych brało udział jeszcze dwóch geodetów, a aktualne analizy J. Gajdka są w pewnym sensie weryfikacją udostępnionych przez spółdzielnię danych. Powołani biegli analizowali przybliŝenie całego budynku do linii energetycznej poprzez pomiar punktów od strony wspomnianej linii. J. Gajdek badał cały budynek posiłkując się danymi z wektoryzacji projektu i mapy zasadniczej (z wynikami inwetaryzacji powykonawczej). Mapy rastrowe przed wektoryzacją zostały skalibrowane metodą afiniczną [2]. W tablicy 1 przedstawione zostały wyniki ilustrujące opinie geodetów, a kursywą wyniki niezaleŝnych badań J. Gajdka i Naukowego Koła Geodetów GLOB. 4. KOMENTARZ Wszyscy geodeci chcąc wykonać ocenę zaistniałego stanu wykonali pomiary w terenie (w róŝnym zakresie, od 1 do 4 punktów) i odnieśli wyniki do zwymiarowania graficznego, przetworzonego na zwymiarowanie matematyczne (współrzędne określone z miar graficznych) stwierdzając zgodnie fakt przesunięcia zrealizowanego budynku w stosunku do projektu w postaci graficznej. Zostało to zauwaŝone przez sąd i odnotowane w uzasadnieniu wyroku - omawiane pomiary wszystkich biegłych są zbieŝne. JeŜeli więc pomiary były zbieŝne i stwierdzały przesunięcie projektowanego budynku to tym samym werdykt sądu powinien być następujący : budynek został wytyczony niezgodnie z projektem. Taką opinię wyraził geodeta 1. Wszak zewnętrzne krawędzie obrysu ścian zainwentaryzowanego budynku nie pokryły się z zewnętrznym obrysem ścian projektowanego budynku. Trzej pozostali choć stwierdzili przesunięcie, wysunęli opinie iŝ budynek został wytyczony zgodnie z projektem, co podtrzymał sąd. Być moŝe trzej biegli wyraŝając swoje opinie wzięli pod uwagę fakt, Ŝe geodeta wytyczający budynek bardzo dobrze zrealizował zwymiarowanie metryczne architekta, które całkowicie rozmija się z zwymiarowaniem graficznym. Obrazuje to na rys. 4 J. Gajdek. Odcięte 98,25 m i 120,00 m zostały zrealizowane po uprzednim wystawieniu prostej prostopadłej (z uwagi na przeszkodę w postaci budynku nr 66) w odległości 75,50 m od początku lokalnego układu współrzędnych i po zrealizowaniu rzędnych 39,90 m i 54,20. Cztery proste przedstawione przerywanymi liniami opasują zainwentaryzowany budynek z dokładnością <0,10 m.

Punkty 1 2 3 4 Tablica 1 Geodeci x y x y x y x y Geodeta1* J.Gajdek** Geodeta 1# Geodeta 2# Geodeta 3# Geodeta 4 Geodeta # 33905,30 33905,43 51622,80 51622,98 33903,90 33903,94 51626,90 51627,07 33902,30 33902,48 51626,50 51626,65 33900,20 33900,15 51632,70 51632,90 33904,19 51620,95 33902,79 51625,23 33901,34 51624,73 33899,16 51631,09 fl 2,16 2,01 2,09 1,92 33904,25 51620,86 33901,40 51624,64 fl 2,21 2,07 33901,42 51624,91 33899,32 51631,02 fl 1,82 1,83 brak danych 33901,55 51624,91 Dod.1 - fl 1,76 Geodeta # 33904,39 51621,15 33902,99 51625,47 33901,55 51624,91 33899,43 51631,04 Dod.2 fl 1,88 1,69 1,76 1,83 J. Gajdek^ i GLOB fl fl 33904,28 51620,88 33902,88 52625,19 33901,42 51624,72 33899,26 51631,04 2,39 2,17 2,16 1,99 2,20 1,99 2,06 1,91 Objaśnienia : * - współrzędne odczytane z projektu graficznie przez geodetę 1 ** - współrzędne uzyskane z wektoryzacji wykonanej przez J. Gajdka i NKG GLOB # - współrzędne z pomiaru kontrolnego w terenie fl - wektory przesunięć obliczone w stos. do współrzędnych odczytanych graficznie ^ - współrzędne z wektoryzacji mapy zasadniczej (po inwent. powykonawczej) fl - wektory przesunięć obliczone w stos. do zwektoryzowanego projektu Nie mniej jednak ani geodeta wytyczający budynek ani trzej biegli nie wzięli pod uwagę faktu iŝ zgodnie z [8] (Rozdział 3 - Geodezyjne wyznaczanie obiektów budowlanych w terenie) projekt naleŝało opracować geodezyjnie. W trakcie takiego opracowania kaŝdy geodeta powinien wychwycić wszelkie rozbieŝności pomiędzy zwymiarowaniami graficznymi a metrycznymi. Z kolei rozbieŝności te powinny być przeanalizowane przez projektantów i doprowadzone do jednoznaczności. W tym miejscu naleŝy zauwaŝyć, Ŝe niejednokrotnie

skorygowany projekt naleŝałoby jeszcze raz skierować do uzgodnienia w Zespole Uzgadniania Dokumentacji Projektowej (ZUDP). Taka potrzeba nie wystąpi nigdy jeŝeli projekt zostanie zwymiarowany matematycznie na etapie projektowania, jeszcze przed uzgodnieniem w ZUDP. Realizując pechowy budynek geodeta na pewno nie skorzystał z niefortunnej sugestii architekta, aby poprowadzić oś odciętych pod kątem 29 0 (zmierzonym zapewne szkolnym kątomierzem) w odniesieniu do krótkiej prostej jaką stanowiła ściana budynku nr 76. Poza tym po dokładnej wektoryzacji okazało się, kąt ten wynosi 28,0 0. Dla 120.0 m czyniłoby to odchylenie rzędnych końcowych (54,20 i 39,90) rzędu 2,1 m. Takie niefortunności (wynikające z braku stosownego przygotowania geodezyjnego) to chleb powszedni u większości projektantów. Niech kolejnym przykładem będzie przypadek przedstawiony na rys. 5. Wytyczenie zespołu budynków szeregowych A zostało zaproponowane w oparciu o 2 słupy telefoniczne (T1, T2), które mogły być np. wymienione przez właściciela (np. 2-3 m obok starych słupów) i nie zainwentaryzowane powykonawczo, co się niestety ciągle zdarza. Z kolei wytyczenie zespołów B i C zostało zaproponowane w oparciu o dwa budynki gospodarcze, z których jeden (lub nawet obydwa) mogłyby być źle pomierzone i skartowane przez geodetę, co teŝ niestety się zdarza. Ponadto dla wszystkich trzech zespołów szeregówek podano kąty do zrealizowania, pomierzone zapewne zwykłymi szkolnymi kątomierzami z zaokrągleniem do pełnych stopni. 5. WNIOSKI 1. Oznaczenia graficzne budynków, gdzie zewnętrzne krawędzie obrysu stanowią tzw. zwymiarowanie graficzne są podstawową formą przedstawienia wizji architektów. 2. Zwymiarowanie metryczne naleŝy traktować jako pomocnicze. Powinno się ono pokrywać, w granicach dokładności wykonywania operacji pomiarowych wykonywanych przy pomocy cyrkla i podziałki (lub wektoryzacji czy digitalizacji )ze zwymiarowaniem graficznym. 3. Nie wyklucza się relacji odwrotnych tzn. gdzie zwymiarowanie metryczne będzie podstawowym (np. wola zrealizowania budynku w określonych odległościach od osi ulicy lub drogi), a zwymiarowanie graficzne będzie odzwierciedleniem tej woli. 4. Wymiarowanie matematyczne budynków przy pomocy współrzędnych kartezjańskich na co praktycznie zezwalają nowe normy [5] i [6] to przyszłość w

zakresie jednoznacznego sytuowania obiektów budowlanych na mapach do celów projektowych. Powinno być wykonywane na etapie projektowania i taki zapis powinien jak najszybciej znaleźć się w kolejnej nowelizacji rozporządzeń [9] i [10]. 5. Za potrzebę chwili naleŝy uznać naukę elementów projektowania na mapach elektronicznych (numerycznych, rastrowych i hybrydowych). LITERATURA [1] Bodziony B., Gniadzik P. : Prawo Budowlane z komentarzem. Ośrodek doradztwa i szkolenia Warszawa-Jaktorów 2003 [2] Gajdek. J. : Mapy rastrowe i hybrydowe w projektowaniu obiektów budowlanych. Drogownictwo 2/2004 [3] Gajdek J. : Sytuowanie obiektów budowlanych na mapach rastrowych. Przegląd Geodezyjny 3/2004 [4] POLSKA NORMA PN-62-B-0131 Plany zagospodarowania terenu (plany realizacyjne) Oznaczenia graficzne. Mon. Pol. nr 5/1963 poz. 27 [5] POLSKA NORMA PN-EN ISO 11091 Rysunek budowlany Projekty zagospodarowania terenu. Polski Komitet Normalizacyjny Warszawa luty 2001 [6] POLSKA NORMA PN-B-01027 Rysunek budowlany Oznaczenia graficzne stosowane w projektach zagospodarowania działki lub terenu. Polski Komitet Normalizacyjny Warszawa lipiec 2002 [7] Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane znowelizowane 27 marca 2003 r. -Dz. U. 80/2003 poz. 718. [8] Rozporządzenie Ministra Gospodarki Terenowej i Ochrony Środowiska z dnia 20 lutego 1975 r. w sprawie rodzajów i zakresu opracowań geodezyjno-kartograficznych i czynności geodezyjnych obowiązujących w budownictwie. Dz. U. 8/1975. [9] Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 21 lutego 1995 r. w sprawie rodzajów i zakresu opracowań geodezyjno-kartograficznych i czynności geodezyjnych obowiązujących w budownictwie. Dz. U. 25/1995 r. [10] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 3 lipca 2003 r. w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego. Dz. U. Nr. 120. poz. 1133 z 2003 r.