BIM Um Processo integrado de projeto

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1 BIM Um Processo integrado de projeto Metodologia BIM de projeto, planejamento e controle de obras, com integração com BD externos Minimização de riscos de projeto, inclusive os derivados da NBR

2 A GDP Gerenciamento e Desenvolvimento de Projetos nasceu da convicção de que o projeto deve ser o protagonista da obra. Trazemos a experiência de quarenta anos de projetos, estudos e pesquisas com foco na melhoria do produto-edifícação, desde sua concepção a seu processo de produção. Através da aplicação de tecnologias de informação, com destaque para o BIM Building Information Modelling, nossa metodologia de trabalho articula os requisitos a serem atendidos com os recursos disponíveis e a participação de todos os agentes envolvidos no processo de projeto e na produção, visando a garantir a otimização de resultados e do produto final.

3 GDP Acervo técnico Aproximadamente m² de projetos executivos realizados em 6 diferentes projetos. Dezenas de estudos de viabilidade baseados na criação de cenários diferenciados, com metodologia BIM. Consultorias para empresas e órgãos públicos, como MDIC, FIESP etc.; Participação em pesquisas acadêmicas e desenvolvimento de normas em Comissões de Estudos da ABNT Acervo técnico de 38 anos de prática de projetos de grande porte METRO, Estações ferroviárias, vilas de mineração, laboratórios de segurança biológica, fábricas de vacinas, empreendimentos imobiliários etc. 3

4 O que é BIM? Building Information Modelling Modelagem da Informação para a construção. Uma nova tecnologia de processo de projeto, que implica em: Novos processos de comunicação entre agentes do projeto; Reorganização de fases, agentes e produtos no projeto; Visão de ciclo de vida da construção: 70% do custo da construção ocorre ao longo de sua vida útil... Novas exigências de conteúdo nos documentos de projeto Está em processo de normalização no Brasil e no exterior (ABNT/CEE Modelagem de Informação da Construção, publicadas a ABNT NBR :2012 Sistema de classificação da informação da construção e ABNT NBR ISO :2010 Construção de edificação Organização de informação da construção). 4

5 Aplicativos disponíveis Existem diversos aplicativos para projetos, planejamento e controle de obras, gerenciamento de facilities, de vários fornecedores Fornecedor Aplicativo Aplicação Archimen Active3D - Autodesk AutoCAD Architecture Architecture Autodesk AutoCAD MEP BuildingServices Autodesk Revit Architecture Architecture Autodesk Revit MEP BuildingService Autodesk Revit Structure Structural Bentley Systems Bentley Architecture Architecture Cad-Quality CADiE Sähäkkä BuildingService Data Design System DDS-CAD MEP BuildingService Design Data SDS/2 Structural Gehry Technologies Digital Project Architecture Graphisoft ArchiCAD Architecture Benchmark BuildingService Allplan Architecture Vectorworks Architecture NEMETSCHEK Scia Scia Engineer Structural Plancal nova BuildingService Progman MagiCad BuildingService RIB Arriba CA3D Architecture RIB itwo - Solibri Solibri Model Checker - Tekla Tekla Structures Structural VIZELIA Facility on line - International Training Institute ITI NEMETSCHEK Allplan NEMETSCHEK Vectorworks, Inc. (*) (*) (*) (*) 5

6 BIM: Visão integrada do empreendimento 6

7 Um modelo virtual adequado ao processo de projeto A integração no processo de projeto, por exemplo entre o modelo virtual criado no Revit e as ferramentas de planejamento e controle de obra, tais como o Project, Primavera e Navisworks, se inicia com um cuidadoso planejamento da estrutura dos componentes BIM inseridos no modelo. Esta estrutura deve contemplar todas as dimensões a serem acompanhadas ao longo do ciclo de projeto, até o as built. A estratégia de execução da obra vai se refletir na organização de dados no modelo e na nomenclatura de componentes. O modelo deve atender às necessidades de dados das diversas fases a serem integradas.

8 Estrutura dos componentes no modelo Aplicativo de Orçamento argamassa Produtos Serviço Equipamentos e RH Definido por Material Aplicativo de Planejamento Atividade (s)

9 Múltiplas informações de cada elemento ou componente 9

10 Visões diferenciadas do mesmo modelo Global V6 engine plant for General Motors Flint, MI (Courtesy: GHAFARI Associates)

11 Arquitetura de processo Incepção , , ,00 KBTU/ano , ,00 Incidência ,00 Absorção 8.000, , , ,00 0,00 GDP Gerenciamento e Desenvolvimento de EM "U" 2 PAVIMENTOS BLOCO ÚNICO BLOCO Projetos BLOCO EM "L" 11

12 Arquitetura de processo Viabilidade 12

13 Arquitetura de processo Estudos preliminares GDP Gerenciamento e Desenvolvimento de Projetos 13

14 Estudos preliminares Nesta Fase o modelo ainda está baseado em soluções genéricas de materiais e componentes, mas já é possível termos renderizações, estudos de custos, energéticos, de fluxos de pessoas etc. 14

15 Arquitetura de processo projeto básico 15

16 Projeto básico A partir do modelo será extraída a documentação para licenciamento. Recursos disponíveis: Automação de cálculos de áreas; Automação de quadro de portas e esquadrias; Avaliação de desempenho energético; Quantitativos de elementos e componentes etc. 16

17 Arquitetura de processo projetos para produção GDP Gerenciamento e Desenvolvimento de Projetos 17

18 Projetos para produção O modelo virtual da construção permite extração de toda documentação necessária (folhas de representação de detalhes, quantitativos, especificações etc.) ao processo de execução da obra e serviços de apoio. É uma base para coordenação e compatibilização de projetos e sistemas de planejamento e controle de obras. 18

19 Montagem imediata de variantes de quantitativos 19

20 Integração nd O modelo nd pode ser integrado com: Aplicativos de orçamentos (VOLARE etc.) Aplicativos de planejamento (PROJECT, PRIMAVERA etc); Bases de dados externas (ERP). Sistemas de suprimentos e logística. Simuladores de desempenho acústico, energético, de sustentabilidade etc. 20

21 Simulação para minimizar riscos 4.2 Segurança segurança estrutural; Aplicativos de cálculo segurança contra o fogo; segurança no uso e na operação. P.Ex. Simulação de fluxos e 4.3 Habitabilidade processos - ARENA estanqueidade; P.Ex. Energy Plus, Design Builder, IES, Ecotect desempenho térmico; desempenho acústico; P.Ex. Bastian, INSUL desempenho lumínico; P.Ex. Design Builder, IES, Ecotect saúde, higiene e qualidade do ar; funcionalidade e acessibilidade; conforto tátil e antropodinâmico. 4.4 Sustentabilidade durabilidade; P.Ex. EPIQR ( método MEDIC) manutenibilidade; impacto ambiental. P.Ex. Green Building Studio 21

22 Simulação - Desempenho térmico Softwares validados pela ASHRAE 140 (2001) Algoritmos do Energy Plus (Exigência ABNT NBR 15575) Design Builder IES - Integrated Environmental Solutions 22

23 Simulação - Desempenho térmico ECOTECT Não é validado pela ASHRAE 140, mas pode ser útil nas análises preliminares 23

24 Simulação - Desempenho lumínico IES - Iluminação Natural e Artificial Design Builder Iluminação Natural ECOTECT - Iluminação Natural e Artificial 24

25 Simulação Desempenho Acústico INSUL BASTIAN Critérios da ABNT NBR Ln,w - Nível de pressão sonora de impacto padrão ponderado Rw - Índice de Redução Sonora Ponderado D nt,w - Diferença padronizada de nível ponderada 25

26 Simulação Impacto Ambiental (Componentes) SolidWorks Sustainability Xpress 26

27 REVIT 2013 ANÁLISE ENERGÉTICA Conceptual Energy Analysis Ferramenta de análise energética para ajudar a tomada de decisão nas etapas iniciais de projeto. 27

28 Requisitos para simulação com BIM Base de dados confiável de materiais e de sistemas construtivos Interoperabilidade 28

29 Interoperabilidade Ex: Possibilidade de Exportação em Gbxml do Revit para o IES Integrated Environmental Solutions, Design Builder e ECOTECT 29

30 BIM, desempenho e sustentabilidade Maior facilidade para análises: Soluções construtivas Absorção de radiação solar; Desempenho energético, Sustentabilidade, Adequação aos requisitos legais etc Maior precisão e confiabilidade no projeto Como resultados: Menores perdas de recursos naturais, Menor impacto da obra Mais sustentabilidade! 30

31 10 Integração com Planejamento e Controle -Fluxograma básico

32 Slide Criar novo slide, explicando melhor o ciclo pdca. Thais; 08/08/2012

33 Desenvolvimento dos componentes e elementos A partir dos projetos de arquitetura, estruturas e instalações são desenvolvidas as famílias de componentes 3D. Inserir figura 32

34 Interface REVIT x PRIMAVERA Deve ser aplicada uma metodologia que garanta a interface entre os softwares. Isto vai garantir a interoperabilidade entre os aplicativos! Regras de interface 33

35 Extração de dados do modelo 3D O modelo 3D é uma construção virtual e seus componentes devem estar coerentes com a solução construtiva adotada. Todos os elementos construtivos do projeto devem ser representados individualmente no modelo, para que seja exportados para os aplicativos de planejamento. 34

36 11 Planejamento Tático Com base na codificação criada, será elaborado o planejamento tático do projeto, considerando todas as fases do projeto e todos os elementos construtivos. Deste modo teremos a visão ao longo do tempo da construção virtual. 35

37 Slide Como serão representados os processos antes da C&M? Processos como Engenharia e Suprimentos podem ser trabalhados? O planejamento precisa ser revisto quantas vezes forem necessárias até que seja encontrada a melhor maneira, mais eficaz, de executar a montagem. Thais; 08/08/2012

38 Planejamento Tático O planejamento deverá anteceder à própria engenharia e prosseguir além desta. Isto significa que o modelo 4D demonstrará não somente em que estágio se Inserir figura encontra um determinado elemento na construção, mas também sua posição na fabricação, na aquisição ou até mesmo na engenharia. Porém, este nível de planejamento não está demonstrado neste modelo. 36

39 Validação do modelo de projeto Análise de consistência do modelo 3D com auxilio de ferramentas específicas, como clash detection, para verificar se existem sobreposições, espaçamentos ou dimensões indevidas. Também é possível verificar se a solução atendeu aos requisitos de projeto. Inserir figura 37

40 Planejamento Operacional O planejamento define as atividades e as sequencias lógicas de execução, e valida seu relacionamento com os elementos do modelo. Após validação o cronograma é exportado para o modelo. A exportação respeita a codificação de elementos. 38

41 Importação e Atualização Com base nas regras de codificação criadas a importação do cronograma para o NAVISWORKS ocorrerá facilmente, evitando retrabalho. Esta importação deverá ser feita tantas vezes quantas forem as atualizações/mudanças do planejamento. Inserir figura 39

42 12 Simulação 4D A simulação 4D permite verificar eventuais incorreções, tais como clearances de montagem, deslocamento de equipamentos etc. 40

43 Slide criar novo modelo corrigindo as inconsistencia apresentadas no mmodelo atual. Thais; 08/08/2012

44 Simulação 4D Análise de Risco A simulação 4D permite também a realização da análise de riscos do projeto, possibilitando a análise sistêmica e integrada de todo o processo construtivo pelo qual o projeto passa durante sua implementação. Tais análises devem ser com a participação de equipes interdisciplinares responsáveis pela execução do projeto. Análise de Prioridade Análise de Falha Análise de Decisão Análise de Risco41

45 Desdobramentos O modelo 4D pode ser associado a outros indicadores de desempenho, tais como kg de aço ou m³ de concreto movimentados por dia, ou custos acumulados por períodos, de modo a propiciar uma visão acurada do andamento do empreendimento. Inserir figura de elemento com campos de propriedade e, talvez, trecho de planilha exemplo 42

46 Apoio a suprimentos e a logística Os modelos 3D fornecem quantitativos precisos, que podem ser vinculados a especificações e cronograma de compras, facilitando a tarefa de suprimentos. Permitem imprimir etiquetas de identificação de componentes, facilitando o transporte, almoxarifado e posicionamento na obra. 43

47 Usos no controle de obra A partir do modelo 4D é possível termos sistemas de acompanhamento e controle de obra mais apurados e com interfaces gráficas amigáveis, inclusive com uso de tablets na obra. O modelo pode ainda ser base para sistemas de controle por realidade aumentada, que permitem visualizar as diferenças entre o planejado e o realizado. 44

48 Painel de controle Os elementos críticos e seus quantitativos podem ser a base para indicadores de avanço de obra, comparandose o previsto e o realizado, tanto no nível individualizado destes elementos críticos ou como indicador geral, através da ponderação destes sobre o esforço geral. Exemplos de indicadores de avanço projetado/realizado (%) ton. de estrutura metálica m³ de concreto m² de revestimentos... 45

49 Centralização em sistemas de BI Os dados originários de sistemas BIM são facilmente integrados a sistemas de BI Business Intelligence 46

50 Indicador de velocidade de obra O conjunto ponderado dos indicadores derivados dos elementos críticos gera o indicador de velocidade de obra que compara o que estava projetado com o realizado =1, a velocidade é a prevista, <1, está atrasada 47

51 Exemplo de ponderação Item estrutura de concreto alvenarias Quant. Unid. 900 m³ 3000 m² valor orçado peso prazo - dias peso R$ ,00 60% 40 40% R$ ,00 40% 60 60% R$ , simulação - 20º dia realizado previsto estrutura de concreto alvenarias velocidade ponderada (prazo) velocidade ponderada (custo) velocidade 1,11 0,50 0,87 0,74 % realiz. 56% 17% Os itens de avaliação de andamento variam conforme as características de cada obra, seu caminho crítico e as prioridades definidas. 48

52 Caso da Universidade Rural - RJ Licitação de projeto básico 14 prédios, sendo 12 similares. Análise de alternativas de solução e otimização de projeto Alternativas consideradas: Proposta de projeto: construção convencional Alvenaria estrutural Alvenaria e estrutura modular 49

53 Análise Preliminar de Custos Alternativa 0: convencional Formas/ escoramento Concreto c/armação etc alvenarias 19 cm alvenarias 13 cm m² m³ m² m² Alternativa 1: alvenaria estrutural 22% a alvenarias de 14 cm m² menos alvenarias de 19 cm m² Grout / armação m³ custo unitário custo total 557,34 26, ,92 41,41 319, ,53 954,91 33, ,02 97,8 31, ,89 Custo total R$ ,36 97,8 884,18 54,2 Alternativa 2: alv. Modular e estrutura simplificada Formas m2 436,53 Concreto c/armação etc m³ 41,41 alvenarias bloco concreto não estrutural m² 19 cm 884,18 alvenarias bloco concreto não estrutural m² 9 cm 97,8 58,33 7% a 69,18 menos254,06 Custo total R$ 5704, , , ,07 26,42 319,38 34,25 24,09 Custo total R$ 13225, , , ,29 12% a 11533,12menos 50

54 Outros benefícios Redução de volume de aterro através da análise de implantação e eliminação de laje sobre aterro, de m³para 6.000m³.(-89%!) Menor prazo de obra, pois o sistema construtivos é mais simples; Resolução antecipada de conflitos ( estrutura vs esquadrias, por exemplo). Uma obra mais sustentável! 51

55 Pesquisa sobre riscos associados à ABNT NBR Requisitos Segurança estrutural Segurança contra o fogo Segurança no uso e na operação Estanqueidade Desempenho térmico Desempenho acústico Desempenho lumínico Saúde, higiene e qualidade do ar Funcionalidade e acessibilidade Conforto tátil e antropodinâmico Durabilidade Manutenibilidade Impacto ambiental a) Possibilidade de ocorrência de não conformidade b) Severidade dos danos em caso de não conformidade Proposta de criação de um fórum para discussão da tecnologia, troca de experiências e acompanhamento do processo normativo. 52

56 GT BIM no SINDUSCON-RIO 53