Edifícios Virtuais. O papel dos BIM na construção actual. Quais as vantagens decorrentes da utilização dos BIM? Equipa 12MC08_02

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1 Edifícios Virtuais O papel dos BIM na construção actual Quais as vantagens decorrentes da utilização dos BIM? Equipa 12MC08_02 Diana Fernandes Cordeiro José Maria Ferreira de Lemos Falcão José Miguel Santo da Rocha Júlio Manuel Campos Dias Miguel Bernardo Barreiras de Moura Rui Macário Gomes Valente Supervisor João Poças Martins Monitor Sérgio Bouça Pereira

2 Índice Introdução... 2 BIM como modelo paramétrico... 3 Definição... 3 Processos da Construção... 5 Medições... 5 Projecto de estruturas... 5 Licenciamento... 6 Gestão de projectos comunicação... 6 Fases dos Projectos... 7 Coordenação de especialidades... 8 Aplicações do BIM na Gestão de Projectos... 9 Exemplo... 9 Estudo de uma empresa antes e depois da aplicação do BIM... 9 Vantagens Conclusão Referências Bibliográficas

3 Introdução Na área de estudos da engenharia civil têm ocorrido evoluções, principalmente no que toca à adopção de novas tecnologias e aos métodos de gestão. Este fato devese essencialmente a uma razão. A necessidade de uma estrutura capaz de armazenar a informação relativa a um projecto de construção, que seja coordenada de forma adequada. Nos dias de hoje há condições informáticas que possibilitam ser utilizadas para armazenar informação e o seu respectivo acesso, de modo organizado e sem grandes limitações em termos de capacidade de memória. Juntando a necessidade à possibilidade, surgem as ferramentas BIM como resposta. Mas a questão que se levanta é: Quais as vantagens decorrentes da utilização dos BIM? 2

4 BIM como modelo paramétrico Definição A sigla BIM tem dois significados semelhantes. O primeiro é Building Information Modeling que traduzido é Modelagem de Informação da Construção e o segundo é Building Information Model que traduzido é Modelo de Informação da Construção. Um modelo é, antes de mais nada, a representação de uma parte da realidade que, de acordo com a sua utilidade, modo de expressão, estrutura, igualdades e desigualdades em relação ao seu original, tenta expressar alguma coisa sobre a realidade. Nesse sentido, um modelo de informação é uma representação de um ser humano enquanto utilizador e/ou parte de um sistema de informação e das suas relações de aquisição, organização e manipulação de informação. (Picotês 2010) A interpretação da sigla BIM depende do contexto em que é mencionada. Building Information Model refere-se a todas as informações que representam o modelo virtual do edifício, concebidas e mantidas ao longo de uma construção ou edificação. Enquanto Building Information Modeling é referente ao processo de geração e manutenção do modelo. Os sistemas BIM são considerados uma evolução dos sistemas CAD (Computeraided design). Isto porque além de ser um modelo de visualização do espaço projectado, permite também a exibição da geometria dos elementos construídos em três dimensões e a reunião das suas propriedades ou características. Como todos os elementos do projecto são paramétricos, a alteração de um deles, vai resultar no ajuste automático de todos os outros, por exemplo: as vistas associadas ao modelo tridimensional ou tabelas de orçamento e especificações. No fundo, trata-se de uma representação virtual das características físicas e funcionais de todas as componentes de um edifício. O que vai permitir, neste caso, mais facilidade de leitura e melhoria tanto na concepção como nos processos de gestão do projecto. Isto porque a actividade da construção produz elevada quantidade 3

5 de vários tipos de informação, pelo que a gestão e a comunicação desses dados entre os vários intervenientes se tornam difíceis. 4

6 Processos da Construção Medições As medições de um projecto ou de uma obra consistem na quantificação objectiva, global e específica, dos diferentes trabalhos e encargos definidos. Como utilizando um dos modelos dos BIM, onde todos os elementos do projecto são paramétricos, a alteração de um deles (como as medidas), vai resultar no ajuste automático de todos os outros, sendo a remodelação das características da obra feita instantânea e optimizado o planeamento de edificação. Projecto de estruturas O processo de projecto deve ser acompanhado pelo Dono de Obra que vai permitir o aperfeiçoamento da solução proposta e a sua aprovação. O Dono de Obra tem então, de forma objectiva, tomar decisões de acordo com as soluções que os projectistas lhe propõem. Todos os projectos, nas diversas fases contém Peças Escritas e Peças Desenhadas, devendo as diferentes peças do mesmo projecto e dos diferentes projectos relativos à mesma obra ser coordenadas e articuladas entre si. Assim a equipa projectista deve ser capaz de apresentar todas estas peças escritas e desenhadas de um modo coordenado e articulado entre si da forma mais perfeita possível, e elaborados segundo formatos normalizados para uma maior facilidade de organização, transmissão e interpretação da informação. Seja qual for o destino da informação esta deve ser de simples leitura, o mais completa e rigorosa possível. Para se obter o maior rigor possível e facilidade de sobreposição entre toda a informação devem ser elaboradas e usadas malhas de projecto, podendo um dos modelos de BIM ser utilizado para tal. 5

7 Licenciamento O licenciamento é um processo relativo à obra completamente detalhada que se baseia na emissão de um alvará de licença de construção e é instruído de um termo de responsabilidade de um técnico relativamente ao projecto. No processo de licenciamento é necessário apresentar o projecto geral e de seguida os projectos de especialidades onde estão inseridos os seguintes tópicos: Local onde se pretende realizar a construção; Estabilidade (Fundações e Estruturas); Alimentação e distribuição de energia eléctrica; Instalação de gás; Redes interiores de águas e esgotos; Instalações telefónicas; Isolamento térmico; Chaminés de ventilação e exaustão de fumos ou gases de combustão; Instalações electromecânicas de transporte de pessoas e mercadorias; Assim, para a obtenção da licença de construção, são necessários todos os detalhes do projecto em causa, assim como as medições a projecto de estruturas acima referidos. Toda esta informação pode ser retirada e agrupada sem erros adjacentes num programa como o BIM, permitindo a sua aprovação. Gestão de projectos comunicação A gestão de projectos relaciona-se com os diferentes intervenientes na construção de uma obra e a comunicação entre os mesmos. Isto porque a elevada quantidade e qualidade de informação pode ser interpretada erradamente ou dificilmente. Os BIM irão permitir que esta leitura de dados seja facilitada havendo uma melhoria na concepção dos processos de gestão do projecto. Este ponto será mais aprofundado nos tópicos seguintes. 6

8 Fases dos Projectos Um projecto é um documento que pretende definir de uma forma objectiva e clara, a obra que se pretende levar a cabo. O projecto é elaborado a partir de um Programa Preliminar definido pelo Dono de Obra, em fases onde são tomadas decisões que evoluem, em sequência cronológica, do geral para o particular, crescendo em definição e rigor, com reformulações progressivamente de menor alcance (Figura 1). Figura 1 Fases dos projectos 1 - Embora variável com os regimes, o projecto de licenciamento tem normalmente um desenvolvimento próximo de um anteprojecto. 2 - A equipa projectista, para além de intervir na etapa de concepção e projecto, tem o dever e o direito de acompanhar as fases subsequentes nos termos do que habitualmente se designa por assistência técnica. 3 - A conclusão do projecto de execução consubstancia-se na organização de um conjunto de documentos correntemente designado por documentos de comunicação à obra 7

9 Coordenação de especialidades A adopção da metodologia BIM por parte de arquitectos e engenheiros projectistas, no seu planeamento estratégico, vai permitir optimizar a visualização e detalhe do processo, dar suporte quer ao planeamento quer à coordenação de actividades e conduzir a uma colaboração efectiva entre o dono de obra, arquitecto/projectista e empreiteiro, desde o início até ao fim do projecto. Figura 2 8

10 Aplicações do BIM na Gestão de Projectos Muitas das práticas convencionais utilizadas pelas equipas de planeamento e construção para a realização do projecto, dependem de medições e desenhos bidimensionais e provocam ambiguidades, ineficiências e, por vezes, conduzindo a erros impossíveis de rectificar que levam a retomar o projecto do início, no planeamento do projecto. O mesmo não acontece com um modelo de projecto tridimensional, que remove a ambiguidade e inconsistências nas estimativas do planeamento da obra. O principal objectivo da simulação das fases de construção num modelo 3D é fornecer uma ferramenta que irá ajudar a equipa de construção a visualizar as questões de logística ou ineficiências, expondo detalhes importantes, como por exemplo trabalhos efectuados fora da sequência ou por exemplo conflitos de planeamento, para além disso ainda proporciona a visualização de algumas estratégias e suposições das fases de construção numa perspectiva dimensional mais exigente, de modo a optimizar o planeamento de edificação. Exemplo O seguinte exemplo é o de uma empresa de arquitectura localizada em Juiz de Fora, Rio de Janeiro. É uma empresa que se caracteriza pela sua competitividade e constante vontade de inovar em ferramentas de planeamento de construção. O que caso que apresentamos, aplicou a tecnologia BIM através do software Revit, na elaboração dos seus projectos. Estudo de uma empresa antes e depois da aplicação do BIM Antes: Os responsáveis pelo projecto são os arquitectos titulares e grande parte dos desenhos técnicos é realizado pelo estagiário co-responsável. O passo seguinte é a produção de maquetes electrónicas que beneficiam tanto o cliente como arquitecto auxiliando na avaliação do trabalho já efectuado. A partir das maquetes é elaborado o orçamento do projecto. 9

11 Figura 3. Podemos observar os passos realizados dentro de um estudo preliminar na Figura 3 A fase seguinte é mais demorada e trabalhosa, já que obriga o cliente a aprovar o projecto idealizado pelo arquitecto e, se eventualmente, o cliente não o autorizar é necessário fazer alterações de grande parte do modelo executado em 3D (maquetes electrónicas) e ainda elaborar um novo orçamento para o projecto. Na Figura 4 vemos um esquema de como são elaboradas as maquetes electrónicas que são apresentadas ao cliente. 10 Figura 4

12 Depois de a maquete electrónica estar em conformidade com o cliente e arquitecto, as estimativas do orçamento são adicionadas aos desenhos técnicos, e é novamente mostrado todo o material ao cliente, exigindo a sua aprovação. Caso este não aprove há a necessidade de modificar o estudo preliminar, caso aprove será preparado o anteprojecto que por sua vez dará origem ao projecto legítimo. Depois: A tecnologia BIM foi introduzida na empresa em 2007, através da implantação do software Revit. Primeiramente, foi usado apenas para a realização de maquetes electrónicas, mas mais tarde resultou para a execução do orçamento, isto é, após a elaboração das maquetes as estimativas do orçamento são logo geradas. Se o cliente não aprovar o projecto, as modificações são feitas sem grandes problemas. Ou seja, com a admissão deste software a maquete electrónica passou a ser o modelo de edificação. Todo o trabalho da execução dos desenhos técnicos, da preparação das maquetes e do fabrico do orçamento tornou-se mais acessível, e algumas fases, como a elaboração de trabalhos de modelagem, deixaram de ser necessárias. Podemos ver a simplificação dos passos dentro do estudo preliminar com a aplicação do software Revit na Figura 5. Figura 5 11

13 A documentação e a elaboração de projectos complementares, como o anteprojecto, só podiam ser realizadas após a aprovação do cliente. Na Figura 6 podemos observar como são executadas as maquetes com a aplicação do Revit. Figura 6 12

14 Vantagens A primeira vantagem a ser identificada aquando da utilização das ferramentas BIM é a melhor visualização e interpretação do projecto uma vez que estes podem ser apresentados em 3D. Isto vai resultar numa melhor avaliação dos espaços e dos acabamentos de edificação Devido às relações e conectividade entre objectos, os BIM permitem maior colaboração entre projectista e construtor, sendo ainda possível a compreensão e participação no projecto por parte de outros intervenientes na construção, como por exemplo os financiadores e proprietários. O facto de o edifício ser construído primeiro virtualmente, permite detectar cedo qualquer tipo de conflito. A grande vantagem que advém deste facto é poupar muito tempo e dinheiro em demolições e reconstruções, caso o conflito no projecto de construção não tivesse sido corrigido previamente. Depois da edificação estar construída, as entidades responsáveis pela manutenção podem voltar a aceder ao modelo virtual, porque ao clicar em qualquer objecto podem saber todo o tipo de informações referentes à sua manutenção tais como a data de instalação e a garantia. 13

15 Conclusão O BIM fornece a possibilidade de criar um modelo de edifício inteligente com a capacidade de produzir, gerir e armazenar toda a informação decorrente do processo de construção. Da utilização dos BIM decorrem três vantagens que são: a visualização e interpretação do projecto, as relações de conectividade entre objectos e o facto da construção planeada ser construída primeiro virtualmente. O modelo criado permite uma colaboração e cooperação entre todos os intervenientes no processo de construção. A apresentação em 3D permite obter uma percepção do aspecto e de todas as funcionalidades de que o empreendimento virá a dispor, evitando desta forma possíveis alterações ao projecto durante a fase de construção. Será também possível obter uma quantificação concisa e directa das quantidades dos materiais, evitando-se os sobrecustos. Concluído, a utilização dos BIM proporciona múltiplas vantagens, mas é necessário que os intervenientes nos processos de construção se mostrem receptíveis a este método de projecção de edifícios. 14

16 Referências Bibliográficas Monteiro, Ari Você sabe o que é BIM? Dharma Sistemas Blog [acedido a 06/ ]. Disponível em Picotês, António Jorge Rodrigues Aplicação de Modelos de Informação para a construção a empreendimentos de pequena dimensão, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Universidade do Porto, Porto. Adobe PDF Disponível em Madeira, P. Al. F. Building information modeling: oportunidades e desafios para projectistas e donos de obra em Portugal. Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil-Perfil de Construção Adobe PDF Disponível em COELHO, Sérgio; NOVAES, Celso - Modelagem de Informações para Construção (BIM) e ambientes colaborativos para gestão de projetos na construção civil Disponível em FABRICIO, M. M. O arquiteto e o coordenador de projetos. In: Revista do programa de pós-graduação em arquitetura e urbanismo da FAUUSP, n 22. São Paulo, FLORIO, W. Contribuições do Building Information Modeling no processo de Projeto em Arquitetura. 15