Jó pár ismerősöm, egymástól teljesen függetlenül tette már szóvá azt, hogy milyen jó a mérnököknek, hiszen amit csinálnak, az teljesen egzakt, fekete-fehér dolog. Az ember a szabványok alapján kiszámolja, majd lerajzolja a szerkezetet, és a tervekből aztán kérdés nélkül megépítik azt. Kétség sem fér hozzá, hogy bizonyos szempontból egy CAD rajz maga a megtestesült idealizmus, ahol minden a helyén van, milliméter pontossággal. Mondhatjuk, hogy fekete-fehér, még ha színes is. De van-e helye a mérnöki hétköznapokban az intuíciónak, szubjektív nézőpontoknak, hányféle módon lehet értelmezni ugyanazt a műszaki irányelvet, és kell-e irigykednie emiatt egy közgazdásznak, jogásznak vagy orvosnak?
A fizika törvényei, főként, ha csak emberöltőnyi távlatban gondolkozunk, meglehetősen változatlanok. A gravitáció elleni küzdelemben a tartószerkezeteket az önsúlyukon kívül minden egyéb, rájuk ható teherre és hatásra is méretezni kell, ami egy-két szélsőséges példától eltekintve elég kiszámítható. A jelenleg hatályos szabványkörnyezetben ezeket nem kell a mérnököknek maguktól kitalálni újra és újra. Akkor itt minden fekete-fehér, igaz? Nem teljesen.
A szabványok és műszaki irányelvek olyan tipikus eseteket tartalmaznak, amik a feladatok nagy részét egyszerűsítve ugyan, de lefedik. Az ember ezért nem is minden esetben a szabványalkotó mondatait követi szóról-szóra, hanem a szándékát. Ezzel általában nincs is probléma, mert a biztonság javára történő tervezésnél a szerkezetbe annyi tartalékot tervez, amit a mérnöki belátása megenged. Vagy a megrendelő, vagy a kivitelező, vagy a költségek.
De a terheknél és hatásoknál maradva ugyanúgy fejtörést és hümmögést eredményezhet a szélterhek vizsgálata. A szokványostól eltérő épületforma, vagy a beépített környezet jelenthet olyan szempontot, ami miatt az amúgy egyszerűnek tűnő feladat rögtön szürke árnyalatos lesz a fekete-fehérből. Persze a szélcsatornás kísérletek erre jó megoldást jelenthetnek, de elég ritka az a tervezési feladat, ahol erre idő és pénz is van.
A beépített környezet hatása ott lehet érdekes, ahol egymás után nőnek ki a magasabb épületek a földből. Az épületek okozta megváltozott áramlási sebességek aztán jelentős igénybevétel növekedéseket és átrendeződéseket is jelenthetnek. A mérnöki dilemma tehát az, hogy hiába végzünk ebben az esetben is szélcsatorna kísérleteket, a jövőbeli beépítéssel nem tudunk számolni, így modellezni sem azt. A Ferry Bridge-i hűtőtornyok is tudnának mesélni a Kármán örvényekről, ha még állnának. De a dinamikus hatásokról a Tacoma Narrows hídnak is testközeli élményei vannak, ezt talán mindenki ismeri.
Hasonlóan sokárnyalatú kérdés a földrengés modellezésénél használt talajfizikai paraméterek értéke, a modellezésnél használt válaszpektrum-függvény „alakja”. Ugyan az altalaj paraméterei is méterről-méterre változnak, de a hétköznapi gyakorlatban a talajvizsgálati jelentésben szereplő, egyszerűsített és közelítő értékekkel számolunk.
Ha túllépünk azon az apróságon, hogy a kiindulási feltételek, a terhek és hatások tartalmaznak némi bizonytalanságot, ugrojunk is a következő fázisra, a tartószerkezet modellezésére és számítására. Amennyiben az igények alapján kialakul a kívánt geometria, akkor jön a szerkezet modellezése és erőtani számítása, ellenőrzése. Bár úgy tűnik, hogy a végeselemes szoftverek felhasználóbarát felülete miatt ez egy gyors és egyértelmű folyamat, a valóság ennél picit árnyaltabb.
A modellezés legizgalmasabb része az, hogy a szoftveresen előállított épület vajon tényleg úgy viselkedne-e a valóságban, ahogy a digitális térben teszi? 1:1 modellkísérlettel kipróbálni nem tudjuk, és valójában nem is lenne túl szerencsés. A megtámasztási viszonyoktól kezdve az egyes elemek kapcsolatán keresztül az eredmények kiértékelésig rengeteg olyan eldöntendő kérdés és szempont van, ami döntően befolyásolja a tartószerkezet viselkedését. Ezeket a döntéseket pedig a tervezőasztalnál kell meghozni.
Azon kívül, hogy bizonyos megoldások „érzékenységét” meg kell vizsgálni, fontos kérdés az, hogy az építkezés milyen ütemezésben és fázisokkal valósul meg, az építés közbeni hatásokat hogyan vesszük figyelembe. A másodlagos épületszerkezetek hatását nyilván elhanyagoljuk a méretezéskor, de bizonyos mértékig akkor is beleszól az épület működésébe a válaszfalak, nyílászárók és burkolatok típusa és kialakítása.
Ami a leginkább zavarba ejtő, hogy egy modellből bármilyen eredményt ki lehet hozni, és többféle modellből is lehet ugyanarra az eredményre jutni. Talán nem kérdés, hogy melyik a kívánatosabb. Az évszázadokkal korábbi építési gyakorlat is ritkán járható, amikor egy-egy építkezés közben derült ki, hogy egy szerkezet állékony-e vagy sem. Ebből talán már látszik, hogy a mérnöki szemlélet és kontroll, a józan paraszti ész és tapasztalat mennyire fontos ahhoz, hogy az ember ne csináljon nagy butaságot. Akkor itt minden fekete-fehér, igaz? Nagyon nem.
De mi a helyzet a rajzokkal? Tegyük fel, hogy a terheket és hatásokat egyértelműen fel tudtuk venni, a modellezés során a valóságnak megfelelően tudtuk kialakítani az épületünket a virtuális térben, és egyértelmű eredményeket kaptunk. Akkor már csak le kell rajzolni, nem? Ez a számítógép által támogatott tervezési folyamatban tényleg csak gyakorlat kérdése, és a végeredmény egy olyan CAD fájl és rajz, amit kinyomtatva végre tényleg eljutunk a mérnök-létben más szakmagyakorlók által irigyelt tökéletességig. Na, ez a része valóban így van. A műszaki rajzok, amennyiben azokat tényleg igényesen és hozzáértően készítették, nagyon szépek tudnak lenni. Az, hogy minden irányból nézve és mérve ugyanaz a szerkezeti méret jön ki, csodálatos. Ha ezt 3 dimenziós modellen látjuk, az eredmény még szembe tűnőbb és örömtelibb.
Ha az ember nem szemeteli tele a digitális rajztáblát mindenféle rajzi pontatlansággal és oda nem illő vonallal vagy sablonnal, akkor örömteli elővenni évek után is egy CAD fájlt, ha valamilyen okból hozzá kell nyúlni, vagy le kell ellenőrizni benne valamit. Mivel a mérnökségnek ez az egyetlen, igazán egzakt része, érdemes megtisztelni azzal, hogy pontosan rajzolunk benne, a szeméttől és oda nem illő dolgoktól megtisztítjuk. Akkor az eredmény valóban fekete-fehér. Vagy színes, ami egy vasalási tervnél igen nagy segítség lehet, ha a vasátmérők színeit konzekvensen kezeljük.
És mi a helyzet a kivitelezéssel? Talán ezt már nem övezi ilyen egyértelműség-kultusz, mint a mérnöki előkészítő munkát. Ami a rajzon milliméter pontossággal szerepel, az a valóságban biztos nem annyi lesz, de ezt nem is várja el senki. A szerkezetek alakhűségénél megengedünk bizonyos eltéréseket a névleges mérettől, ami egy barnamezős beruházásnál tovább bonyolódhat a kapcsolódó épületek állapotától, a korábban fel nem tárt közművek helyzetétől, hogy a kedvezőtlen időjárási körülményeket már ne is említsem.
Ilyenkor a tervező és kivitelező közötti megfelelő kommunikáció sokat tud segíteni abban, hogy a menet közben felmerülő kérdéseket és problémákat a lehető legkonstruktívabban és leggyorsabban oldjuk meg. Ha a korábbi fázisoknál még lehettek olyan illúzióink, hogy minden fekete-fehér, eddigre már bizonyosan szertefoszlottak. Ezért is tiszteljük és becsüljük azokat a profi kivitelezőket, kik a több évtized alatt felhalmozott tapasztalatukkal mindig a megoldást keresik, és legtöbbször meg is találják. Akkor itt minden fekete-fehér, igaz? Ugye-ugye, hogy nem.
És végül pár gondolat a tartószerkezet szakértésről. Az egyik legizgalmasabb terület, ahol nincs két egyforma feladat, két egyforma károsodás, ahogy megoldás sem. A „mire gondolt a költő?” játék itt kezdődik, sokszor eltakart tartószerkezetekkel, bútorozott, lakott épületekkel, növénnyel benőtt, nehezen megközelíthető műtárgyakkal. Itt mindig a károsodás a kiinduló pont, ahonnan aztán lépésről lépésre kell visszafejteni az ok-okozati láncot. Ilyenkor jönnek azok a kérdések és gondolatmenetek, hogy ha én lennék a pillér (fal, alapozás, födém), akkor mit csinálnék? Ha több nézőpontból is ugyanarra az eredményre jutunk, akkor nagy valószínűséggel megtaláltuk a megoldást, ami után már csak a helyreállítás mikéntje a kérdés. Azt meg tudjuk, hogy az nem fekete-fehér, hanem szürke. Ahogyan sokszor a szakértői munka is.
A korábban leírtakból talán kitűnik, hogy mi magunk a mérnöki szakmát nem tartjuk annyira egzaktnak és fekete-fehérnek, ahogy azt mások látják.
De ettől gondoljuk szépnek, izgalmasnak, és ezért hiszünk abban, hogy a szubjektív szempontok, a tapasztalat és az intuíció is elválaszthatatlan része a hétköznapjainknak.