DESENVOLVIMENTO DE OBJETOS BIM E OS DESAFIOS

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1 DESENVOLVIMENTO DE OBJETOS BIM E OS DESAFIOS

2 BIM Modelagem da Informação da Construção Building Information Modeling BIM Modelo Model BIM Processo Modeling BIM Gerenciamento Management Significado de construir o edifício de forma virtual (ou digital) segundo os seus sistemas e seus subsistemas visando o uso das informações durante o ciclo de vida do empreendimento pelos diversos agentes. Modelar um sistema é representar não somente sua geometria mas também o interrelacionamento entre seus componentes e seus inúmeros parâmetros e atributos.

3 INFORMAÇÃO EM UM EMPREENDIMENTO Uso da informação durante o ciclo de vida do empreendimento Reutilização Uso Operação Manutenção Reciclagem

4 PROJETO Construção Desenvolvimento de Negócio Documentação para Construção Orçamento e Negociação Estudo Preliminar Projeto Conceitual Desenvolvimento do Projeto

5 Clash Detection Instalações hospitalares andar típico. Para cada uso (relacionado a uma fase do empreendimento ou a uma atividade) é preciso obter ou inserir novas informações

6 Informação no Processo O uso de ferramentas de tecnologia da informação potencializam as aplicações e oportunidades para melhoria dos processos de construção. Mas modelar requer : Consistência Colaboração Disponibilidade Acuidade Método Dinamismo

7 Informação nos Componentes Nível de detalhe Nível de desenvolvimento Interoperabilidade Adequação ao uso

8 Industry Foundation Class (IFC) INTEROPERABILIDADE O IFC é o formato aberto de troca de informações entre softwares, possibilitando a aplicação do BIM em sua maior dimensão através da Interoperabilidade. Capacidade de trocar dados entre aplicações, de modo a suavizar o fluxo de trabalho e facilitar sua automação. Permite diversos softwares de diferentes desenvolvedores trocar informações

9 HISTÓRICO Desde 1995, o IFC foi desenvolvido pela atual BuildingSmart como um modelo de dados neutro para a indústria da Construção, visando abranger todas informações de uma edificação por todo o seu ciclo de vida IFC0.9; Início de 1997 IFC1.0; 11/1997 IFC1.5; 10/2000 IFC2x; 05/2003 IFC2x2; 02/2006 IFC2x3; 12/03/2013 IFC4; ISO/IS 16739

10 Interpretação da Geometria IFC Extrusões; Sólidos definidos por um conjunto fechado e conectado de faces que determinam um volume (BRep); Formas definidas por uma árvore de formas e operações de união intersecção (ConstructiveSolidGeometry CSG); Superfícies definidas como formas vindas de extrusão e Bezier, e Non UniformRational B spline NURBS (IFC4);

11 Interpretação da Geometria IFC B Rep e CSG Bezier vs NURBS

12 Definição de forma do produto #21149=IFCSHAPEREPRESENTATION(#4,'Body','SweptSolid',(#46573)); #4=IFCGEOMETRICREPRESENTATIONCONTEXT($,'model view',3,$,#12,$); #46573=IFCEXTRUDEDAREASOLID(#90928,#90929,#90930, ); #90928=IFCARBITRARYCLOSEDPROFILEDEF(.AREA.,$,#127151); #127151=IFCPOLYLINE((#171382,#171383,#171384,#171385,#171386)); #171382=IFCCARTESIANPOINT((0.,0.)); #171383=IFCCARTESIANPOINT(( ,0.)); #171384=IFCCARTESIANPOINT(( , )); #171385=IFCCARTESIANPOINT(( E 008, )); #171386=IFCCARTESIANPOINT((0.,0.)); #90929=IFCAXIS2PLACEMENT3D(#127152,#127153,#127154); #127152=IFCCARTESIANPOINT((0.,0.,0.)); #127153=IFCDIRECTION((0.,0.,1.)); #127154=IFCDIRECTION((1., E 015,0.)); #90930=IFCDIRECTION((0.,0.,1.)); #21150=IFCSHAPEREPRESENTATION(#5,'','BoundingBox',(#46574)); #5=IFCGEOMETRICREPRESENTATIONCONTEXT($,'sketch view',3,$,#12,$); #46574=IFCBOUNDINGBOX(#90931, , , ); #90931=IFCCARTESIANPOINT((0.,0.,0.));

13 Parâmetros IFC Property Sets ou Psets São usados para definir um material, um tipo particular de desempenho, propriedades para determinado contexto de aplicação; Existem grupos de P-sets para cada componente de uma edificação;

14 Pset_CondenserTypeCommon Reference P_SINGLEVALUE / IfcIdentifier Reference: Reference ID for this specified type in this project (e.g. type 'A 1'), provided, if there is no classification reference to a recognized classification system used. RefrigerantClass P_ENUMERATEDVALUE/IfcLabel / PEnum_RefrigerantClass: CFC, HCFC, HFC, HYDROCARBONS, AMMONIA, CO2, H2O, OTHER, NOTKNOWN, UNSET RefrigerantClass: Refrigerant class used by the condenser. CFC: Chlorofluorocarbons. HCFC: Hydrochlorofluorocarbons. HFC: Hydrofluorocarbons. RefrigerantMaterial P_REFERENCEVALUE / IfcMaterialDefinition RefrigerantMaterial: The refrigerant material used for heat transfer purposes. ExternalSurfaceArea P_SINGLEVALUE / IfcAreaMeasure ExternalSurfaceArea: External surface area (both primary and secondary area). InternalSurfaceArea P_SINGLEVALUE / IfcAreaMeasure InternalSurfaceArea: Internal surface area. InternalRefrigerantVolume P_SINGLEVALUE / IfcVolumeMeasure InternalRefrigerantVolume: Internal volume of condenser (refrigerant side). InternalWaterVolume P_SINGLEVALUE / IfcVolumeMeasure InternalWaterVolume: Internal volume of condenser (water side). NominalHeatTransferArea P_SINGLEVALUE / IfcAreaMeasure NominalHeatTransferArea: Nominal heat transfer surface area associated with nominal overall NominalHeatTransferCoefficient heat transfer coefficient. P_SINGLEVALUE / IfcThermalTransmittanceMeasure NominalHeatTransferCoefficient: Nominal overall heat transfer coefficient associated with nominal heat transfer area.

15 BIM e LOD (Level of Development) NÍVEL DE DESENVOLVIMENTO AIA - The American Institute of Architects Define cinco níveis de detalhamento para os elementos para que haja comunicação eficaz durante o desenvolvimento da modelagem, seguindo requisitos mínimos. E além disso comunica quando a informação modelada poderá ser utilizada, ou seja, o que está modelado está fidelizado ao conhecimento do projetista.

16 Level of Development Level of Detail Nível de Desenvolvimento vs. Nível de Detalhe Um projetista pode usar um modelo de uma luminária muito detalhada (de uma biblioteca de objetos qualquer disponível) e colocá-lo no modelo, visando somente o seu posicionamento. O objeto, no entanto, contém muitos detalhes e está localizado precisamente, apesar do fato de que o projetista não tenha avaliado completamente se estas informações, são as que ele usará para o projeto. Em outras palavras, tem-se o nível de detalhe é extremamente elevado e o nível de desenvolvimento extremamente baixo. Portanto, o modelo poderá transmitir através dos seu detalhamento um nível de desenvolvimento enganoso.

17 Rede de água gelada LOD 100: O elemento do modelo pode ser representado graficamente como um símbolo ou outra representação genérica, mas não satisfaz os requisitos para LOD 200. LOD 200: O elemento do modelo pode ser representado graficamente como um sistema genérico, objeto ou montagem com quantidades aproximadas, tamanho, forma, localização e orientação. LOD 200 LOD 300 LOD 300: O elemento do modelo pode ser representado graficamente como um sistema específico, objeto ou montagem em termos de quantidade, tamanho, forma, localização e orientação. LOD 350 OBS.: Informações não- gráficas também pode ser ligado ao elemento de modelo.

18 LOD 350: O elemento do modelo pode ser representado graficamente como um sistema específico, objeto ou montagem em termos de quantidade, tamanho, forma, orientação e interfaces com outros sistemas construtivos. LOD 400: O elemento do modelo pode ser representado graficamente como um sistema específico, objeto ou conjunto em termos de tamanho, forma, localização, quantidade e orientação com detalhamento, fabricação, montagem e informações de instalação. LOD 500: O elemento do modelo é uma representação de campo verificada em termos de tamanho, forma, localização, quantidade e orientação. OBS.: Informações não- gráficas também pode ser ligado ao elemento de modelo.

19 NÍVEL DE DETALHE Objeto BIM: Grupo Gerador (Cummins) Geometria realística Foto do equipamento Envoltória Livre Objeto BIM Cummins DQKAC 2250 kw Stand-by

20 Pontos de Conexão Ponto de conexão Elétrica, Tensão do sistema de arrefecimento (V) Ponto de conexão Escapamentos Ponto de conexão Eletroduto de saída do painél Ponto de conexão diesel

21 Parâmetros Revit

22 Informações específicas do produto

23 Exportação IFC 1,21 MB (Revit) 1,67 MB (IFC)

24 Parâmetros IFC

25 Parâmetros IFC

26 ADEQUAÇÃO AO USO O projetista é responsável pela informação que fornece. A informação deve ser coerente com a fase de desenvolvimento do Empreendimento ou o seu uso no processo BIM. Quem define o detalhamento da informação de um produto é o fabricante.

27 Objetos Modelo, Genérico e Produto Fabricante A Transformador a Seco Genérico Fabricante C Fabricante B

28 ESTADO DA ARTE BS 8541: 2012 Library objects for architecture, engineering and construction. Part 1: Identification and classification. Code of practice Part 2: Recommended 2D symbols of building elements for use in building information modelling Part 3: Shape and measurement. Code of practice Part 4 : Attributes for specification and assessment.code of practice Documentar as melhores práticas para o desenvolvimento e aplicação de objetos de bibliotecas para suportar processos de projeto, padronização, especificação e construção baseados em BIM.

29 Conceitos Objeto modelo (template object): provê listas de valores de classificação e um conjunto mínimo de atributos. Unidade de medida é especificada; valores não são. Objeto genérico (generic object): usado em estágios de projeto quando o objeto ainda não está decidido por um produto. Objeto produto (product object): representa um produto obtenível, seja como um requisito, um exemplar ou asbuilt.

30 Temas abordados Definição de regras de nomeação; Obrigatoriedade a conformidade com a norma IFC; Recomenda a simplicidade gráficas e contempla símbolos para indicação não realística de objetos Dá recomendações para a aplicação dos objetos no uso de BIM para coordenação espacial e de construção, quantificação e visualização; Define o nível de detalhes adequado para usos específicos; Provê representações de medidas para caracterizar o objeto de biblioteca quando a forma geométrica não é relevante.

31 Tipos de Níveis de Detalhe e Forma Objetos de biblioteca devem ser fornecidos com informação de forma adequada aos usos pretendidos. São definidos 3 níveis de detalhe: Esquemático (schematic) Coordenação (coordinating) Visualização (visualization) Pontos de inserção devem ser consistentes nos três níveis de detalhe e devem usualmente estar dentro dos limites do objeto*. * Importante, pois permite a substituição de um objeto por outro, de LOD diferente.

32 Nível de Detalhe Esquemático (schematic) O objeto é caracterizado por seus limites (bounding box, por exemplo, tornando sua localização, tamanho e adjacências visíveis). O objeto deve ser caracterizado por suas conexões chave, usando tanto uma representação por linha ou pontos de conexão específicos. O nível de detalhe esquemático é similar ao LOD (Level of Development) da AIA.

33 Nível de Detalhe de Coordenação (coordinating) O objeto é caracterizado maior detalhamento na forma, suficiente para reconhecer o objeto e garantir que espaço suficiente foi alocado. Usos incluem: reconhecimento do objeto, alocação espacial, coordenação, detecção de interferências, visualização de uso do espaço e processos de construção. O nível de detalhe de coordenação é similar ao LOD 300 (Level of Development) da AIA. Excesso de detalhamento geométrico pode ser contraproducente e impactar o desempenho do modelo.

34 Nível de Detalhe de Visualização (visualization) O objeto é caracterizado por forma geométrica mais detalhada, suficiente para criar uma imagem reconhecível e para visualizar sua operação e uso. Usos incluem: rendering detalhado, visualização da usabilidade do equipamento (incluindo a simulação da conexão no equipamento através de conectores identificados) O nível de detalhe de visualização é similar ao LOD (Level of Development) da AIA.

35 Níveis de detalhe esperados em objetos de bibliotecas, por tipo de objeto:

36 Níveis atributivos O nível atributivo de um objeto de biblioteca pode ser determinado pela sua proposta de uso. Para objetos modelo, o tipo de medição do atributo deve ser definido. Preferências por unidades em particular devem ser incluídas nas descrição do atributo. Objetos genéricos e de produto devem ter os mesmos atributos definidos. Unidades para ângulo, comprimento, área, volume e massa devem ser usadas consistentemente nos atributos, formas e medições.

37 Nível atributivo de especificação (specification) Um objeto de biblioteca deve ser caracterizado por atributos suficientes para selecionar e substituir o objeto sem referência a conjuntos de dados externos. Tipicamente esses atributos são identificados nas especificações e tabelas preparadas por consultores, construtores e mantenedores. Nível atributivo de avaliação (assessment) Um objeto de biblioteca deve ser caracterizado por atributos suficientes para avaliar os impactos econômicos e ambientais do objeto sem referência a conjuntos de dados externos. Avaliação pode incluir impactos iniciais (embutidos) ou do ciclo de vida (impactos em uso e de fim de vida). Nível atributivo de simulação (simulation) Para dar suporte à simulação, um objeto de biblioteca deve ser caracterizado por seus atributos de desempenho.

38 Objetos modelo e genéricos devem ter o nível atributivo de especificação. Valores podem não ser necessários e alguns podem ter valores sugeridos, com diretrizes técnicas nessas opções. Produtos devem ter os níveis atributivos de especificação e de avaliação com valores preenchidos; alguns podem ter valores sugeridos, com diretrizes técnicas nessas opções.

39 SPIe Specifiers' Properties information exchange (SPie) O objetivo do projeto SPIE é criar um conjunto de modelos de produtos que podem ser usados pelos fabricantes para exportar os dados do produto em um formato padrão aberto consumido pelos projetistas, especificadores, construtores, proprietários e operadores.

40 SPIe Unified Facilities Guide Specifications (WBDG 2012) Propriedade: Nome pragmático que define a especificação e tipicamente encontrado nos projetos Parâmetros derivados das especificações: UFGS e COBie COBie Guide (East 2012) Unidades de Medida Valor representativo

41 Unified Facilities Guide Specifications É um esforço conjunto da US Army Corps of Engineers (USACE), Facilities do Comando de Engenharia Naval (NAVFAC), o Centro de Engenharia da Força Aérea Civil (HQ AFCEC) e da National Aeronautics and Space Administration (NASA ). UFGS são para uso na especificação de construção para os serviços militares. COBie Normas de Intercâmbio de informações de Construção e Operação (Cobie). O objetivo da Cobie é identificar e trocar informações sobre os ativos de instalações geridas, começando pelo planejamento de um projeto, e continuando através de todo o ciclo de vida do projeto. Durante este ciclo de vida, a aplicação mais óbvia de Cobie é como um substituto do fluxo de informações tradicional baseada em documentos impressos.

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43 ABNT - CEE134 ABNT / CEE134 GT Componentes BIM Grupo de trabalho para a definição de requisitos para a construção de componentes BIM. Tema abordados Geometria; Modelagem paramétrica; Especificações; Representação 2D; Formato; Nomes de famílias/tipos; Entradas / saídas;

44 ABNT / CEE134 GT Componentes BIM DESAFIOS Construção de requisitos segundo os Usos Realidade e necessidades do empreendedor no Brasil 1. Análise do terreno (para locação de obra); 2. Modelagem de condições existentes (terreno, edifício, etc); 3. Orçamentação macro-bim; 4. Extração de Quantitativos; 5. Detecção de Interferências; 6. Avaliação e revisão do projeto; 7. Análise Energética 8. Análise Estrutural 9. Análise Iluminação 10. Análise Ar-Condicionado 11. Outras Análises de Engenharia 12. Avaliação de Sustentabilidade (LEED, etc) 13. Code Checking - código de obras 14. Code Checking - diretrizes internas 15. Orçamentação micro-bim 16. Geração de documentação 17. Produção de desenhos de detalhes em 3D 18. Visualização 4D 19. Construção virtual

45 ABNT / CEE134 GT Componentes BIM Construção de requisitos segundo os Usos Realidade e necessidades do empreendedor no Brasil 20. Fabricação digital 21. Planejamento logística do canteiro 22. Visualização 23. BIM na obra 24. Modelagem as-built 25. Gerenciamento de manutenção (FM) 26. Gerenciamento de espaços (FM) 27. Gerenciamento de patrimônio (FM) 28. Análise de desempenho do edifício (APO) 29. Planejamento de desastres 30. Projeto

46 GRUPO ABNT SISTEMAS PREDIAIS Representantes dos Fabricantes Componentes para o desenvolvimento de Projetos de Sistemas Prediais das disciplinas: Água, Esgoto e Pluvial Energia (Gás e Eletricidade) Telecomunicações Segurança Incêndio Automação

47 Bibliografia Arboleda Open Bim Project. ( BS :2012. Library objects for architecture, engineering and construction. Identification and classification. Code of practice BS :2011. Library objects for architecture, engineering and construction. Recommended 2D symbols of building elements for use in building information modelling BS :2012. Library objects for architecture, engineering and construction. Shape and measurement. Code of practice BS :2012. Library objects for architecture, engineering and construction. Attributes for specification and assessment. Code of practice BIM Handbook, Eastman, Teicholz, Sacks e Liston, 2011; Building Product Models, Eastman, 1999; Information Modeling the EXPRESS Way, Schenck e Wilson, 1994; Material de Estudo do CEE 134 (ABNT) Grupo de Trabalho de Componentes BIM National Institute of Building Sciences. BuildingSmartalliance ( National Institute of Building Sciences. Specifiers' Properties information exchange (SPie) ( Building Smart. IFC 4 /IFCPSet. (

48 Conectando Fabricantes e Projetistas ao Universo BIM O GETBIM visa oferecer uma plataforma de produção e gerenciamento de bibliotecas BIM genéricas (voltadas para entidades de Classe) e de produtos (voltadas para fabricantes). Obrigado! Humberto Farina humberto@inprediais.com.br (11)