DESAFIOS NA IMPLANTAÇÃO DA MODELAGEM DA INFORMAÇÃO DA CONSTRUÇÃO (BIM) NA CONSTRUÇÃO CIVIL

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS Escola de Engenharia Curso de Especialização: Produção e Gestão do Ambiente Construído Natállia Silva Mendes DESAFIOS NA IMPLANTAÇÃO DA MODELAGEM DA INFORMAÇÃO DA CONSTRUÇÃO (BIM) NA CONSTRUÇÃO CIVIL Belo Horizonte, 2017

2 NATÁLLIA SILVA MENDES DESAFIOS NA IMPLANTAÇÃO DA MODELAGEM DA INFORMAÇÃO DA CONSTRUÇÃO (BIM) NA CONSTRUÇÃO CIVIL Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Especialização: Produção e Gestão do Ambiente Construído do Dept. de Engenharia de Materiais e Construção, da Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais, como requisito parcial para obtenção do título de Especialista. Orientador(a): Prof. Dr. Eduardo Marques Arantes Belo Horizonte, 2017

3 AGRADECIMENTOS Primeiramente agradeço a Deus pelo dom da vida e aos meus pais por proporcionarem a mim tanto amor e dedicação, serei eternamente grata a vocês. Meus irmãos, e principalmente a minha querida irmã Danielle, por ter me recebido em sua casa inúmeras vezes, obrigada pelo apoio e carinho. Ao meu orientador Eduardo Marques Arantes, pelo apoio e orientação e também a todos os professores e colaboradores da Universidade Federal de Minas Gerais que contribuíram para elaboração deste trabalho. Aos colegas de trabalho e profissão da Prefeitura Municipal de Coronel Fabriciano, que permitiram que me ausentasse do trabalho para poder frequentar as aulas e pelo constante apoio, especialmente, Rosângela Mendes, Lusia Rabello e Giselle Moreira. Aos colegas de classe, pelo companheirismo e amizade. A todos vocês o meu muito obrigado, essa conquista é nossa.

4 EPÍGRAFE BIM não é uma coisa ou um software, mas uma atividade humana que envolve mudanças amplas no processo de construção. (Chuck Eastman)

5 RESUMO Cada vez mais os avanços na tecnologia permitem a evolução constante do processo de projeto e na forma de se construir na indústria da construção civil. Tais mudanças podem proporcionar a melhoria na qualidade, produtividade e confiabilidade no processo através de uma mudança no modo de se projetar, utilizando a Modelagem da Informação da Construção (BIM). Porém apesar das vantagens da utilização do BIM na construção civil, o processo de implantação desse novo sistema pode apresentar diversas dificuldades. Este estudo tem por objetivo apresentar e conceituar o que é a modelagem da informação da construção e fazer uma análise das dificuldades encontradas pelas empresas de engenharia e arquitetura para implantação do BIM, através das experiências relatadas nos estudos de caso. Esta pesquisa tem caráter exploratório, com apresentação e análise de quatro estudos de casos e confrontação dos casos com a revisão bibliográfica sobre o tema. Com esta pesquisa é possível concluir que muitos são os desafios e dificuldades encontrados pelas empresas no processo de implantação do BIM, dentre eles os principais são: a resistência à mudança por parte da equipe de trabalho, a curva de aprendizagem lenta, baixa na produtividade durante o processo e a falta de mão de obra especializada. Mas quando o processo de implantação é realizado com seriedade e de forma organizada com o auxílio de um planejamento esses problemas podem ser minimizados. Palavras-chave: Modelagem de informação da Construção. BIM. Implantação do BIM. Tecnologia da Informação. Construção Civil.

6 LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Esquema de Funcionamento da Plataforma BIM Figura 2 - Estrutura de uma família de objeto parede Figura 3 - Exemplos de sistemas de colaboração Figura 4 - Exemplo de representação de LOD em um sistema estrutural Figura 5 - Fases de Implantação do BIM Figura 6 - Conteúdo do BPEP Figura 7 - Gráfico de uma pesquisa com as maiores dificuldades apontadas na implantação do BIM Figura 8 - Modelo estrutural original recebido do projetista via IFC Figura 9 - Modelo estrutural com aplicação da proposta da Matec Figura 10 - Identificação de furações na estrutura Figura 11 - Interferências entre as árvores existentes e instalações Figura 12 - Estrutura organizacional da empresa Figura 13 - Modelo de projeto legal/básico Figura 14 - Modelo estrutural e arquitetônico Figura 15 - Adaptação das fases de desenvolvimento de projetos... 55

7 SUMÁRIO AGRADECIMENTOS... 3 EPÍGRAFE... 4 RESUMO... 5 LISTA DE FIGURAS INTRODUÇÃO Justificativa Objetivos Objetivo Geral Objetivos Específicos Estrutura do trabalho MODELAGEM DA INFORMAÇÃO DA CONSTRUÇÃO (BUILDING INFORMATION MODELING) Entendendo o BIM Benefícios do BIM CAD x BIM Parametrização Interoperabilidade LOD Nível de Desenvolvimento O Bim e o Planejamento de Obra Industry Foundation Classes (IFC) As três fases do BIM Modelos BIM de Operação e Manutenção APLICAÇÃO DO BIM NA CONSTRUÇÃO CIVIL Normalização no Brasil O BIM e a comunidade Acadêmica Implantação do BIM na Industria AEC BPEP : BIM Project Execution Plan Desafios na Implantação do BIM APRESENTAÇÃO DE ESTUDOS DE CASO Estudo de Caso Projeto/Empresa Método... 39

8 4.1.3 Desafios Solução Benefícios e Resultados Estudo de Caso Projeto/Empresa Métodos Desafios Solução Benefícios e Resultados Estudo de Caso Projeto/Empresa Métodos Desafios Solução Benefícios e Resultados Estudo de Caso Projeto/Empresa Métodos Desafios Solução Benefícios e Resultados ANÁLISE A PARTIR DA OBSERVAÇÃO DOS CASOS Quanto ao investimento e retorno financeiro Quanto a resistência à mudança e a falta de mão de obra especializada Falhas no processo de Implantação Melhoria da Qualidade Presença do BIM manager/coordenador Planejamento da implantação Políticas e visão da empresa CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 69

9 1 INTRODUÇÃO 1.1 Justificativa Tradicionalmente na indústria da construção civil, o processo de projeto se dá de forma segmentada e sequencial, cada profissional concebe o projeto de sua especialidade (arquitetônico, estrutural, instalações e complementares) e depois de todos finalizados são enviados ao canteiro de obras. Poucas vezes há na equipe um coordenador de projetos para fazer a compatibilização dos projetos para verificar se há interferências ou falhas de projetos. De maneira geral os projetos são levados para o canteiro sem análise e somente na obra são encontrados vários erros que são resolvidos rapidamente para atender o cronograma, inúmeras vezes resultando em retrabalho, desperdício, construções de baixa qualidade e não atendimento ao prazo estipulado. Para atender esta necessidade e as falhas no processo de projeto há um crescente desenvolvimento em gestão de projetos e em inovação na área de tecnologia da informação. Visando uma maior interação entre a equipe de trabalho, o desenvolvimento participativo e virtual da construção, nasceu o conceito de BIM Building Information Modeling, no Brasil traduzido para Modelagem da Informação da Construção. O BIM traz um novo conceito na forma de projetar, ele não trata apenas de softwares mais evoluídos tecnologicamente, mas propõe o uso mais eficiente das informações contidas no desenvolvimento do projeto e criação de ferramentas e bancos de dados para viabilizar essa troca de informação durante o processo. Além da vantagem de projetar de forma colaborativa, um dos conceitos do BIM é que as informações são agrupadas, ao se modelar no software, as informações não são individuais como no modelo 2D, ao contrário, a modelagem representa objetos por parâmetros e regras que determinam a geometria, isso permite que ao modificar uma informação no projeto todo o restante seja atualizado automaticamente, otimizando o tempo gasto na elaboração e revisão dos projetos. 9

10 Para fazer a comunicação e exportação entre as diversas especialidades que compõe um projeto no modelo BIM, existe a interoperabilidade entre softwares, desta forma cada projeto pode ser criado em um software e exportado para outros, permitindo a interação entre especialidades utilizando o mesmo modelo. Em seu livro, Manual de BIM, Eastman et al. (2014) afirma que, apesar de ser um assunto que tem ganhado força nas discussões atuais, o conceito de BIM (Building Information Modeling) não é tão recente, datam de aproximadamente 30 anos atrás, quando Robert Aish publicou um artigo descrevendo o Modelo de Construção da forma como hoje é discutida. Mas o termo tornou-se mais popular apenas em 2002, quando Laiserin adaptou o termo para Building Information Modeling como ficou atualmente difundido. O BIM tem se destacado mundialmente e tem apresentado ótimos resultados. Seus conceitos são bem difundidos tanto no meio acadêmico quanto no profissional de muitos países europeus e nos EUA. No Brasil o tema ainda é pouco discutido nos dois meios. Nem todos os profissionais da Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC) conhecem profundamente os conceitos e benefícios da utilização do BIM e consequentemente há uma deficiência de profissionais qualificados para trabalhar nesta área. Além da falta de mão de obra qualificada ainda há a questão financeira que impede que algumas empresas da AEC implantem esse modelo, principalmente nas empresas de pequeno porte, pois é necessário fazer um investimento inicial para aquisição de softwares, máquinas, treinamentos e consultoria. Apesar do conceito de BIM ser antigo e sua aplicação ser relativamente recente, ainda há muito o que evoluir. Mas é notório que apesar das grandes dificuldades enfrentadas para sua implantação muitos são os benefícios em qualidade, rapidez e segurança em todas as fases da construção. A avaliação e exposição das experiências de empresas que já passaram por este processo de mudança serve como instrumento para a difusão no meio acadêmico e profissional e também auxilia as empresas que ainda vão passar por esta mudança. A estrutura deste trabalho será dividida da seguinte forma, primeiramente será apresentado a revisão de bibliografia, contento todo o referencial teórico para compreensão do tema em questão, abordando conceitos, características, 10

11 principais vantagens e desvantagens de seu uso; uma breve contextualização do cenário nacional; o processo para a implantação desta plataforma e as principais dificuldades encontradas durante o processo. No desenvolvimento deste trabalho será apresentado experiências de quatro empresas que fizeram a migração do sistema tradicional para a plataforma BIM em escritórios de engenharia e arquitetura, descrevendo como foi o processo e os resultados obtidos. Por fim, será feito uma análise crítica dessas experiências, citando o que poderia ter sido feito para melhorar o processo e a visão da autora sobre o tema. 1.2 Objetivos Objetivo Geral Apresentar uma análise das dificuldades enfrentadas pelas empresas de engenharia e arquitetura para conseguir implantar com sucesso o sistema BIM e como foi o processo de implantação, através das experiências relatadas nos estudos de casos Objetivos Específicos Apresentar os conceitos, vantagens e desvantagens da utilização do BIM; Apresentar o processo de implantação da plataforma em empresas de engenharia e arquitetura; Análise do cenário atual nacional e as principais dificuldades para implantação do BIM. 11

12 1.3 Estrutura do trabalho Este trabalho foi desenvolvido em três partes distintas que são representadas por capítulos. Os capítulos dois e três abordam a revisão bibliográfica sobre a modelagem da informação da construção. O capítulo dois refere-se aos conceitos básicos do Building Information Modeling (BIM), principais características e vantagens da sua utilização. Foram abordados sete subtemas, sendo eles: Entendendo o BIM; Benefícios do BIM, dividido em CAD x BIM, parametrização, interoperabilidade; LOD Nível de desenvolvimento; O BIM e o planejamento de obra; Industry Foudation Classes (IFC); As três fases do BIM; Modelos BIM de Operação e Manutenção. No capítulo três é apresentado a aplicação do BIM na construção civil, dividido em cinco subtemas: Normalização no Brasil; O BIM e a comunidade acadêmica; Implantação do BIM na indústria da AEC; BPEP (BIM Project Execution Plan); Desafios na implantação do BIM. Este capítulo visa contextualizar o cenário nacional e internacional do BIM no meio técnico e acadêmico e também como é realizado o processo de implantação dessa plataforma. A terceira e última parte, contempla os capítulos quatro e cinco. No capítulo quatro é apresentado os estudos de casos de empresas que passaram pela implantação do BIM e como foi este processo, são apresentados quatro estudos de casos, já publicados em meios técnicos e acadêmicos. Por último, no capítulo cinco foi feito uma análise a partir dos casos com a visão crítica da autora, fazendo a confrontação dos casos com o tema, levantando as principais dificuldades encontradas no processo. 12

13 2 MODELAGEM DA INFORMAÇÃO DA CONSTRUÇÃO (BUILDING INFORMATION MODELING) 2.1 Entendendo o BIM O BIM é considerado um dos avanços tecnológicos mais promissores da atualidade na Industria da Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC). (EASTMAN et al., 2014). Com a plataforma BIM é possível projetar uma edificação através de modelos totalmente virtuais, este modelo possui informações da geometria exata e os dados relevantes dando todo o suporte durante o projeto, construção, fornecimento de insumos e ciclo de vida do edifício, incluindo operação, manutenção e também demolição. Muitos acreditam que BIM seja apenas um software ou uma plataforma digital para desenvolver projetos, porém o BIM envolve muito mais do que isso. Podese dizer que BIM é um conceito, uma nova forma de se projetar e gerenciar um empreendimento, uma nova maneira de interação entre os profissionais envolvidos, não apenas no desenvolvimento do projeto, mas em todo o ciclo de vida do mesmo. Para explicar melhor o que é BIM começaremos com os conceitos de dimensões, os chamados projetos em 2D, 3D, 4D, 5D, 6D e até 7D. Os projetos em 2D e 3D comumente conhecidos nos meios acadêmico e técnico da AEC, são respectivamente os trabalhos realizados em duas dimensões (coordenadas x e y, ou plano horizontal e vertical) e projetos em três dimensões, quando além das coordenadas x e y adiciona-se a coordenada z, que nos projetos de engenharia representa a profundidade. A novidade então aparece nos projetos 4D em diante. Segundo Addor, (2009) nos projetos com quatro dimensões adiciona-se a gestão do tempo, o cronograma da obra; em cinco dimensões (5D) adiciona-se estimativa de custo, o orçamento; e finalmente em seis dimensões (6D) adiciona-se o aspecto do ciclo de vida do empreendimento, que hoje conhecemos como Gestão de Operação e facilidades, podendo até englobar o fim da vida útil do empreendimento e demolição. Apesar de recente, ouve-se falar nos projetos 7D, que envolvem além de todo o exposto a visão da sustentabilidade incorporada no processo de projeto. 13

14 O BIM faz a junção de vários conceitos já existentes e amplamente consagrados da Engenharia Simultânea e da Gestão do Processo de Projeto, permitindo que todas as disciplinas de projetos sejam elaboradas de maneira colaborativa e participativa, fazendo a gestão efetiva de todas as informações dos projetos. Ao se projetar em BIM o projeto já nasce compatibilizado, não sendo necessária a presença do compatibilizador de projetos, e sim do coordenador ou gerente. Daí a diferença entre a forma tradicional de se projetar e em utilizar o sistema BIM, por isso muitas vezes há muita resistência e dificuldade em se fazer essa migração. Não basta apenas implantar novas máquinas e softwares, é necessário que todo o modo como se projeta seja alterado, principalmente o envolvimento e engajamento da equipe de trabalho, que precisam entender que a mudança irá trazer benefícios e melhorias no processo de projeto. Na figura 1 é apresentado o funcionamento da plataforma BIM segundo Araújo et al. (2011) apud Dias (2015) mostrando a integração das disciplinas no processo. Figura 1 - Esquema de Funcionamento da Plataforma BIM Fonte: ARAÙJO et al. (2011) apud Dias (2015). 14

15 2.2 Benefícios do BIM CAD x BIM É comum a associação de que o BIM seja a evolução do sistema CAD (Computer Aided Design), mas diferentemente do sistema CAD o BIM não faz apenas a representação gráfica dos projetos, ele permite a associação de informações de objetos, a extração de dados e análises. As principais vantagens entre eles é a otimização do tempo de trabalho e a redução de incertezas nos projetos, pois uma vez que o projeto é modelado em BIM todas as informações estão relacionadas e é possível trabalhar com essas informações de maneira ampla, automática, conferindo ao projeto maior confiabilidade e tornando-se desnecessária a compatibilização, pois o projeto nasce compatibilizado. Segundo Stehling (2012), no processo tradicional da indústria da construção civil, o arquiteto faz a concepção de projetos mentalmente em 3D, porém o projeto final é elaborado no formato 2D, todo esse processo pode dificultar o resultado final do projeto, podendo desencadear perda e conflitos de informações. Dentre as principais vantagens na utilização do BIM pode-se citar os principais usos nas seguintes fases adaptado Succar (2009) apud Manzione (2013): Projeto Visualização - Projetos com visualização em 3D - Controle de ciclos de revisões - Documentos e detalhamento - Escaneamento de edifícios com raio laser - Fotogrametria 15

16 - Representação realística - Realidade virtual e aumentada Análise - Verificação de requisitos de normas - Estimativas de custo - Análises estruturais por elementos finitos - Simulações de fogo e fumaça - Análises de luminotecnia - Levantamentos quantitativos - Análises de implantação no terreno - Estudos de radiação solar - Coordenação espacial e análise de interferências - Análise estrutural - Análises de sustentabilidade, energéticas e térmicas - Estudo de impacto de vento Construção Execução - Construtibilidade - Construção virtual - Segurança do trabalho - Especificações da construção - Projeto de sistemas construtivos - Tecnologias móveis para uso no canteiro 16

17 - Planejamento e controle da produção - Licitações e contratações Pré-fabricação - Estruturas metálicas - Estruturas em concreto pré-moldado Aquisição - Coordenação dos suprimentos - Preparação de pacotes de compras Operação Gerenciamento - Rastreamento dos ativos - Manutenção dos ativos - Monitoramento de ativos por GPS - Gerenciamento dos espaços - Gerenciamento de reformas Simulação - Gestão dos sistemas - Planejamento para simulações de emergência - Análises do consumo energético - Rastreamento da ocupação Otimização de Processos - Lean Construction 17

18 - Gestão da cadeia de suprimentos - Gestão do conhecimento - Análises de valor - Melhoria do processo de comunicação Parametrização Dentre as vantagens de se projetar em BIM, uma das principais características é a parametrização, a capacidade de inserir no modelo ou desenho digital informações sobre os objetos. De acordo com Eastman et al. (2014), as informações dos objetos paramétricos permitem fazer a interface de análises, estimativas de custo, emissão de quantitativos e atualização automática. Ao se modelar em BIM para cada desenho traçado é associado um grupo de informações referente aquele desenho. Desta forma as informações são agrupadas e toda e qualquer alteração realizada no modelo, automaticamente é alterada em todas as outras interfaces, evitando a mudança manual como acontece no CAD. Além de facilitar a representação gráfica, os sistemas BIM permitem a emissão de cortes automáticos, extração de quantitativos e orçamentos, simulações de eficiência energética e acompanhamento das fases da construção. O modelo parametrizado permite a edição automática e dá suporte ao sistema BIM, desta forma quanto mais informações forem adicionadas ao modelo mais integrado o projeto ficará. Depois de parametrizado o modelo 3D, pode-se adicionar mais parâmetros, adicionando-se a duração das etapas de cada fase do empreendimento, chegamos ao que hoje é conhecido como projeto 4D, permitindo a análise das etapas de construção do edifício. Esse mecanismo é mais uma forma de facilitar a interação entre profissionais e evitar erros de projeto e construção. Atualmente já existem softwares complementares que permitem a criação de vídeos com essas fases e acompanhamento virtual da mesma. De acordo com Menezes, (2011), adicionando-se o parâmetro custo a todas os insumos e mantendo uma base de dados atualizados, pode-se extrair 18

19 orçamentos, chamados de projetos em 5D. O BIM também permite que sejam realizadas simulações a respeito de alterações entre cronograma e custo. E por último o projeto 6D que permite que seja feito o acompanhamento do ciclo de vida útil do edifício, é nesta fase que acontece a gestão de operação e manutenção. O BIM permite que toda essa gestão seja automatizada. Em seu livro, Manual do BIM, Eastman et al. (2014), define parametrização como definições geométricas e regras associadas, essas regras permitem que os objetos sejam modificados automaticamente as geometrias associadas. Desta forma, ao se projetar, não são inseridos elementos de construção, e sim uma família de modelos que é um conjunto de regras para controlar os parâmetros pelos quais as instâncias de elementos podem ser geradas. Essa propriedade que faz com que ao se modelar um edifício uma porta se ajusta automaticamente a uma parede, por exemplo, associando as informações. Porém além que associar grupos de informações ainda há diferentes níveis de agregação, tornando-se possível indicar os componentes de um objeto. Seguindo o exemplo da parede, é possível extrair informações de cada componente, quantidade de tijolos, argamassa, reboco e tudo o que mais será utilizado. A Figura 2 representa o funcionamento do modelamento paramétrico, continuaremos com o exemplo da parede. Usaremos o termo famílias de paredes, justamente pelo fato de que em uma edificação pode-se ter diferentes localizações e parâmetros variados sendo utilizados em todo o projeto. A parede será formada de acordo com o layout do projeto, ao mudar as delimitações superficiais da parede, tudo será atualizado automaticamente. 19

20 Figura 2 - Estrutura de uma família de objeto parede. Fonte: Eastman et al. (2014). Atualmente existe uma diversidade de softwares que permitem a modelagem em BIM, principalmente para a arquitetura, dentre eles, segundo Eastman et al. (2014), estão o Autodesk Revit Architecture e Structure, o Bentley Architecture e seu conjunto de produtos associados, a família Graphisoft ArchiCAD e Digital Project da Gehry Technology. Como é possível perceber não existe um único software que comtemple todas as fases de desenvolvimento de um empreendimento. São vários softwares que devem se comunicar entre si para que as informações sejam compartilhadas, muitas vezes com equipes e colaboradores em diferentes escritórios e regiões. Através da Interoperabilidade que se torna possível a exportação e importação de dados de modelo entre os sistemas Interoperabilidade A proposta de se trabalhar em BIM é trazer um novo conceito de se projetar, diferentemente da forma que tradicionalmente na indústria da AEC vem 20

21 acontecendo. A proposta é que todas as disciplinas de projeto e obra trabalhem de forma integrada e não sequencial e individualizada. A Figura 3 faz a comparação entre os dois processos. Figura 3 - Exemplos de sistemas de colaboração Fonte: Disseminação do BIM- parte 1. (CBIC, 2016). No processo tradicional é possível verificar que cada especialidade é independente e desorganizada, tornando todo o processo moroso e passível de sucessivos erros, já no processo BIM fica claro que a presença o modelo padrão facilita a integração e comunicação entre os colaboradores, desta forma o processo torna-se mais rápido e eficiente. 2.3 LOD Nível de Desenvolvimento Conforme definido no manual do CBIC (2016), o LOD é uma referência que tem a finalidade de informar com clareza o nível de detalhamento e confiabilidade do modelo BIM entre os colaboradores do projeto, nos vários estágios do desenvolvimento do projeto e construção. 21

22 Baseando-se neste conceito definem-se em níveis que variam de LOD 100 até LOD 500. Os níveis de desenvolvimento são definidos em uma escala que varia em 5 níveis. Manzione (2013), detalha cada uma delas da seguinte forma: 100 (fase conceitual), 200 (geometria aproximada), 300 (geometria precisa), 400 (execução ou fabricação) e 500 (obra concluída). Quanto maior o número e o grau de informações adicionados nos projetos maior será o nível de desenvolvimento. Ainda segundo Manzione, a escala foi feita com variações de 100 em 100 para permitir a criação futura de níveis intermediários. A Figura 4 representa a evolução e a influência do nível de desenvolvimento da informação ao longo de um projeto. Figura 4 - Exemplo de representação de LOD em um sistema estrutural Fonte: Structure Magazine (2013). 2.4 O Bim e o Planejamento de Obra No Brasil, apesar de recente, existem algumas construtoras investindo em BIM e nos projetos em 4D e 5D para acompanhamento de obras, cronogramas e orçamentos. A facilidade de geração de modelos virtuais da obra e a possibilidade de verificação de interferências através do clash detection (ferramenta de verificação automática de interferências físicas em projetos) vem chamando cada vez mais a atenção das construtoras. Em um artigo publicado pela editora Pini, Nakamura (2014), afirma que uma das vantagens em utilizar o 22

23 BIM em planejamento de obras é a facilidade e a rapidez de simular intervenções nas formas de executar a obra e também no orçamento e cronograma. Dessa forma a tomada de decisões é feita de maneira muito mais rápida e assertiva do que no modo tradicional, gerando o mínimo de impacto possível. Para que se obtenha sucesso no canteiro de obras é necessário que haja uma integração efetive entre as equipes, para isso é fundamental que o projeto seja modelado desde sua concepção. Desta forma é possível atender as etapas de planejamento e orçamento. No artigo, Nakamura, ainda informa que um dificultador para o uso pleno do BIM é a interoperabilidade entre os softwares e aplicativos, uma vez que cada projeto é concebido em um software diferente e que pode haver perda de informações na exportação e importação de dados. Dentre os benefícios de usar o BIM no planejamento e controle de obra, podese destacar a possibilidade de visualização do modelo virtual 3D da obra, com todas as fases da construção, incluindo o tempo de execução, facilitando a comunicação entre as equipes de trabalho de projeto e execução. Essa ferramenta permite a otimização do planejamento do canteiro, facilitando a organização e posicionamento de materiais e equipamentos, auxiliando no controle de mão de obra e fluxo de trabalho. Possibilita ainda a simulação de processos para execução de obra de forma rápida e eficiente. Todas essas ferramentas permitem que a equipe de trabalho decida com mais precisão e agilidade qual método construtivo será mais eficiente, tornando o plano de ação mais ágil. Além disso tudo, consequentemente tem o ganho da qualidade e na confiabilidade dos projetos. Ao se utilizar o BIM no acompanhamento e planejamento de obra, independentemente do porte da construtora, é possível ter precisão em orçamentos, controle de qualidade e redução dos desperdícios, tudo isso proporciona economia comparado ao modo tradicional, que muitas vezes ficam com orçamento maior que o planejado. (GONSALEZ, 2017). 23

24 2.5 Industry Foundation Classes (IFC) Para trabalhar de forma integrada o BIM possui como diferencial a interoperabilidade entre os sistemas, para que essa interação possa acontecer, criou-se o IFC (Industry Foundation Classes). São modelos de dados de objetos de construção que permitem a importação e exportação de modelos em diversos sistemas BIM. De acordo com Eastman et al. (2014), para planejamento, projeto, construção e gerenciamento de edificações é utilizado o formato IFC e o CIS/2 (CIMsteel Integration Standard Version 2) para engenharia e fabricação de aço estrutural. O IFC acabou tornando-se padrão para a utilização do BIM e apesar de funcionar bem entre diversos softwares ainda há muito o que se evoluir nesse sentido pois em alguns softwares a troca de informação pode ficar comprometida. 2.6 As três fases do BIM Segundo Tobin (2008), o BIM possui três fases de implantação, caracterizando o primeiro estágio como BIM 1.0. Nesse estágio o BIM não é plenamente utilizado como um modelo integrado, é utilizado principalmente na parte de desenvolvimento de projetos gráficos e desenhos em 3D, usados como uma evolução do CAD. Nesta fase são desenvolvidos projetos em 3D parametrizado para facilitar a geração de desenhos 2D de maneira automática e extração de informações e listas simplificadas, como quantitativos, geração de cronograma e compatibilização de projetos. Mesmo com seu uso limitado, o BIM 1.0 é uma grande evolução do sistema tradicional da construção civil, proporcionando grandes benefícios, agilidade e confiabilidade nos projetos. Na fase do BIM 2.0 torna-se possível a comunicação e a colaboração entre as especialidades de projeto, através da interoperabilidade. O desenvolvimento do projeto começa a tornar-se mais integrado e participativo, torna-se possível elaborar cronogramas (4D) e estimativas de custos (5D). Nesta fase já acontece 24

25 pequenas mudanças no processo de projeto de um empreendimento e é realizado a gestão mais eficiente dos processos e fluxos de trabalho, implantando recursos tecnológicos e bancos de dados para a troca de informações. Nesta fase, segundo Tobin (2008), os profissionais percebem a importância da integração entre as equipes para proporcionar a efetiva troca de informações, deixando de ver o BIM apenas como uma ferramenta de representação, como era no BIM 1.0 e passando a ver como o BIM 2.0 de forma colaborativa. Já na fase BIM 3.0 todo o sistema já funciona de forma integrada e colaborativa, havendo a comunicação entre todos os agentes e gestão do fluxo de projetos. Nesta fase é possível fazer o acompanhamento de projeto, obra e ciclo de vida. É a fase pós interoperabilidade e espera-se que toda a plataforma BIM funcione perfeitamente, que as equipes de trabalho possam trabalhar ao mesmo tempo no mesmo modelo colaborativamente, de lugares diferentes, tudo através de bancos de dados na internet ou através de extranets. Espera-se o trabalho em conjunto de construtores e projetistas, trabalhando juntos no mesmo modelo. Nesta fase, os avanços na tecnologia irão superar todas as falhas e incompatibilidades que acontecem na interoperabilidade. (TOBIN, 2008). 2.7 Modelos BIM de Operação e Manutenção Além de ser uma ferramenta para modelagem de novos empreendimentos, o BIM pode ser utilizado na fase de Operação e Manutenção do Edifício, mesmo que ele não tenha sido modelado incialmente com BIM. É necessário que todas as informações sobre o plano de manutenção sejam inseridas no modelo para que a gestão da manutenção seja realizada de maneira automatizada. 25

26 3 APLICAÇÃO DO BIM NA CONSTRUÇÃO CIVIL 3.1 Normalização no Brasil Em 2009 o Ministério do Desenvolvimento, indústria e comércio exterior (MDIC), criou a Comissão Especial de Estudo da Modelagem de Informação da Construção ABNT/CEE 134. O comité foi designado para a elaboração de normas referente à modelagem de informação da construção (Building Information Modeling - BIM), inclusive sistemas de classificação de elementos e componentes da construção. Em 2010 foi lançada a ABNT NBR ISO :2010 Construção de Edificações Organização de informação da construção - Parte 2: Estrutura para organização de informação. Esta norma tem como objetivo a classificação de informações de forma padronizada, para sua elaboração foi utilizada referências de normas internacionais. Em 2012 foi criada primeira norma brasileira sobre BIM, a ABNT NBR Sistema de classificação de informação da construção. Segundo Catelani e Toledo (2016), a proposta é que esta norma seja dividida em sete partes, atualmente quatro delas já foram publicadas e as demais estão em fase de desenvolvimento. - Parte 1: Terminologia e Estrutura Esta Norma define a terminologia, os princípios do sistema de classificação e os grupos de classificação para o planejamento, projeto, gerenciamento, obra, operação e manutenção de empreendimentos da construção civil. (ABNT, 2011). - Parte 2: Características do Objeto da Construção Esta parte da ABNT NBR define as terminologias, o sistema de classificação e os grupos de classificação relativos às características dos objetos da construção. O sistema de classificação se aplica ao planejamento, projeto, 26

27 obra, operação e manutenção de empreendimentos da construção civil. (ABNT, 2012). - Parte 3: Processos da Construção Esta parte da ABNT NBR tem por objetivo apresentar a estrutura de classificação que define os processos da construção, para aplicação na tecnologia de modelagem da informação da construção, pela indústria de Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC). (ABNT, 2014). - Parte 7: Informação da Construção Esta parte da ABNT NBR apresenta a estrutura de classificação que define as informações (ou dados referenciados e utilizados durante o processo de criação e manutenção de um objeto construído) para aplicação na tecnologia de modelagem da informação da construção, pela indústria de Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC). (ABNT, 2015). Ainda segundo Catelani e Toledo (2016) as partes em desenvolvimento são: - Parte 4: Funções, equipamentos e componentes. - Parte 5: Elementos e resultados da Construção Não foram divulgados detalhes da sexta parte da norma. De acordo com os autores, a ABNT NBR apresenta treze tabelas para a classificação da informação, baseadas nas quinze tabelas da OmniClassTM (um sistema de classificação aberto, criado para o mercado da construção da América do Norte), com adaptações para o mercado brasileiro. Esta norma visa organizar aspectos de implantação do BIM e facilitar por meio da padronização da informação a fase inicial de implantação. 3.2 O BIM e a comunidade Acadêmica Um dos maiores entraves para a divulgação global do BIM de acordo com Lino, Azenha e Lourenço (2012), é a falta de capacitação profissional em BIM no meio técnico. Muitos cursos de graduação em engenharia civil e arquitetura ainda 27

28 estudam desenho assistido por computador no Software AutoCAD ao invés de substituir por plataformas BIM, outras universidades nem incluem na grade curricular do curso superior o ensino de conceitos básicos sobre BIM e sua aplicação ou quando ensinam, os professores o apresentam como algo muito complexo ou que só pode ser implantado por grandes empresas. Em outros casos muitos profissionais só começam a conhecer sobre BIM em cursos de pós-graduação, especialização e muitas vezes superficialmente. No Brasil, pode-se dividir o ensino do BIM nas universidades em diferentes fases, um estudo apresentado por Ruschel, Andrade e Morais (2013) mostra que das poucas universidades que ensinam o BIM nos cursos de engenharia civil e arquitetura, a maioria possui apenas uma disciplina sobre o tema. Neste levantamento das universidades nacionais pode-se perceber que em sua maioria, o aprendizado está na fase inicial da implantação, onde é ensinado conceitos básicos de BIM, as características de parametrização, interoperabilidade entre sistemas e facilidades de representação de desenhos 3D. Em pouquíssimas universidades, o BIM é abordado de maneira mais aprofundada, caracterizando o que os autores classificam como estagio dois, onde a abordagem das disciplinas envolvem conhecimento mais aprofundado e ferramental em BIM, integração, colaboração e abordagem do ciclo de vida da edificação, projeto e construção. Os autores ainda fazem uma comparação com Universidades internacionais comprovando que em outros países o nível de aprendizado em BIM já está mais avançado, apresentando mais de uma disciplina durante a formação do profissional e incentivo da colaboração e integração durante o processo de projeto e no gerenciamento da construção. Todas essas limitações do ensino no Brasil dificulta o envolvimento e a adoção do BIM pelo meio profissional da indústria da AEC, fortalecendo o défice de mão de obra especializada em BIM e a resistência ás mudanças no processo de projeto. 28

29 De acordo com Coutinho (2015), a produção científica sobre o BIM no meio acadêmico possui números consideráveis no Brasil, como publicações de dissertações, teses, monografias, artigos, boletins técnicos e diversos eventos e congressos sobre o tema. Isso demostra que apesar do ensino estar numa fase inicial de desenvolvimento existe o interesse crescente dos profissionais da área em conhecimento e também a interação entre centros de pesquisa de diversas universidades. 3.3 Implantação do BIM na Industria AEC Segundo Pereira e Amorim (2016) antes da implantação do sistema BIM é necessário que inicialmente sejam analisados os objetivos, usos, atividades e processos de gestão, para definir o fluxo do processo de trabalho e a troca de informação entre os agentes. Neste caso, é elaborado um Plano de implantação de BIM na empresa ou BIP (BIM Implantation Plan). Atualmente existem vários manuais detalhados dos processos de modelagem BIM nacionais e internacionais. Dentre eles temos a coletânea sobre BIM do CBIC (2016), o guia de boas práticas AsBea do CAU (2013) e o Manual de BIM de Chuck Eastman (2008). Sendo assim, para cada situação, seja ele um empreendimento (projeto) ou uma organização é necessário analisar e estudar o melhor método de implantação e quais ferramentas BIM irão auxiliar no fluxo de processos, atendendo as necessidades e incorporando o conceito de BIM na organização da empresa e nos colaboradores. Além do investimento financeiro com softwares, máquinas, treinamentos e consultoria, há também uma mudança na cultura, na forma de trabalho, por isso a importância de que todas as equipes de trabalho sejam envolvidas neste processo de implantação desde sua fase inicial, pois é fundamental que toda a equipe aceite essa mudança. 29

30 Então primeiramente devem-se definir quais os objetivos de se implantar o BIM, o que se espera alcançar com sua implantação, qual o prazo estipulado para essa transição e em quais projetos ele será adotado. Definido os objetivos, deve-se propor uma metodologia de implantação, onde será realizado o planejamento desse processo de acordo com os objetivos traçados, levantamento de todos os dados necessários e planejamento das fases de implantação de acordo com os projetos existentes e futuros, verificar se haverá a necessidade de contratação de equipe de suporte durante a fase de transição para garantir a produtividade e os prazos já estabelecidos. A próxima etapa é o planejamento de aquisição de infraestrutura necessária para garantir que tudo aconteça, de acordo com a fluxo financeiro da empresa, verificação e avaliação da necessidade de consultor ou equipe técnica de informática. Seguindo para a parte de planejamento de recursos humanos, deve-se definir quantos profissionais serão envolvidos incialmente, quantos farão os treinamentos e repassarão para os demais funcionários. É necessário também montar e estruturar as equipes de trabalho, definindo as responsabilidades de cada um. Apresentar e envolver todos os profissionais da empresa, expondo o plano de implantação e as fases que o compõem. Por fim é necessário que o plano tenha um prazo bem definido de acordo com as etapas que o seguem, desenvolvidas em cronograma com definição de metas e acompanhamento de todo o fluxo do processo. Em muitas empresas, adota-se o BIM através de um projeto piloto e só depois que os resultados alcançados sejam positivos, expande-se para outros projetos e equipes da empresa. No mercado nacional existem vários profissionais e empresas especializadas em prestar consultoria para implantação do BIM. A Figura 5 representa um esquema mostrando as principais fases de implantação. 30

31 Figura 5 - Fases de Implantação do BIM Fonte: CBIC, BPEP : BIM Project Execution Plan O plano de execução de projeto em Bim determina o modo como o projeto BIM será executado, ele é aplicado exclusivamente em um projeto em estudo, não podendo ser aplicado diretamente em outros empreendimentos, diferentemente do BIP, que implanta o BIM na empresa. Este plano tem como principais características a flexibilidade de alterações constantes e a colaboração de todos os agentes envolvidos. Existem referências internacionais para elaboração do BPEP, sendo o principal o BIM Project Execution Plan Guide, elaborado pela CIC (Cumputer Integrated Construction). 31

32 O plano tem como premissas básicas: O diagnóstico e determinação dos objetivos do projeto; A determinação dos métodos de colaboração e a viabilidade de implantação do sistema BIM; Definição do fluxograma de processos com determinação da equipe de trabalho e matriz de responsabilidades; Estudo das plataformas e sistemas para a interoperabilidade, troca de informações; A análise e gestão da qualidade do projeto BIM. A Figura 6 apresenta as principais atividades do plano. Figura 6 - Conteúdo do BPEP Fonte: Notas de Aula. Arantes (2017). 32

33 3.5 Desafios na Implantação do BIM Segundo Lino, Azenha e Lourenço (2012), existem diversas razões que justificam a baixa aceitabilidade da plataforma BIM, entre elas destacam-se os desafios relacionados a aceitação dos profissionais e procedimentos organizacionais. Ainda segundo os autores destacam-se os seguintes itens: Investimento Financeiro Necessidade de investimento financeiro para aquisição de softwares, máquinas, banco de dados, treinamentos de profissionais e se for necessária consultoria especializada. Curva de aprendizagem lenta Devido à complexidade dos softwares, sistemas e o desconhecimento do corpo técnico, a fase de adaptação pode ser maior que a prevista, ocasionando baixa na produtividade, trazendo a necessidade de maiores prazos de execução e exigindo maior investimento de pessoal. Envolvimento da equipe Por se tratar de um assunto relativamente recente, grande parte do meio profissional desconhece essa metodologia de trabalho, pois no modo tradicional não há colaboração entre a os projetistas, tornando-se fundamental o envolvimento de todos para lidar com as alterações e as incompatibilidades entre as especialidades que surgirão no início. Interoperabilidade Em muitos casos, para atender a necessidade de se trabalhar com múltiplas especialidades faz-se necessário a troca de informação entre plataformas digitais, mesmo com os avanços tecnológicos, o processo de interoperabilidade é passível de falhas. 33

34 Matriz de responsabilidades É de extrema importância que exista um gerente BIM, que fará a gestão de todo o processo e uma estrutura organizacional hierárquica, para que seja delegado a cada profissional suas responsabilidades e deveres. Além destas citadas pelos autores, pode-se apresentar outras razões que dificultam a implantação plena do BIM. Mão de obra especializada Algumas empresas encontram dificuldades em encontrar profissionais que tenham vivência com projetos em BIM e quando se faz a capacitação de profissionais da própria empresa também há o problema da migração destes para outras empresas, desacelerando o processo de implantação do Bim. Desvalorização dos projetos Na cultura tradicional da construção civil, está fundamentada a desvalorização do processo de projeto tanto nos próprios profissionais da área quando nos fornecedores e clientes. Tal desvalorização faz com que pouco investimento seja destinado a esta fase de elaboração, sendo que diversos estudos comprovam que toda possibilidade de modificação realizada na fase inicial do projeto ocasiona uma influência menor no custo da obra, ou seja, alterações realizadas na fase de projeto evitam prejuízos e desperdícios futuros em obra. Portanto como o uso da plataforma BIM proporciona melhorias e maior interação simultânea na fase de processo de projetos e obra. Mesmo assim ainda há uma resistência em se adotar tal tecnologia. Dificuldade de Interoperabilidade entre sistemas Para atender a todas as especialidades de projeto, durante a elaboração de projetos cada especialista utiliza um software, desenvolvido por empresas diferentes em versões diferentes, por esta razão esses sistemas não possuem compatibilidade total entre si, tornando-se necessário a utilização de formato IFC, porém mesmo com este formato a troca de informações pode ficar prejudicada, podendo gerar perda de informações e retrabalho. 34

35 Plano de Execução BIM O fracasso de algumas empresas na implantação de BIM se dá pela ausência ou pela má elaboração do Plano de Execução BIM. Por se tratar de uma mudança na forma de projetar, na maioria das vezes essa transição torna-se lenta e trabalhosa e se esse processo não for muito bem elaborado e gerido todo o trabalho pode não apresentar o resultado esperado. Suporte do Setor Público/Privado Devido a todas as dificuldades apresentadas, muitas empresas deixam de investir na tecnologia BIM, mesmo com vários estudos e comprovações de outras empresas dos benefícios e vantagens após a implantação da plataforma. Algumas ações já foram realizadas para tentar difundir o uso do BIM porém sem muitos resultados efetivos, Coutinho (2015), apresenta um levantamento de ações da tecnologia em âmbito nacional, como a exigência em editais de licitações de projetos elaborados com BIM, utilização da plataforma pelo exército brasileiro desde 2008, criação do comitê para debates e criação de normalização, criação do Plano Brasil Maior pelo governo federal para o fortalecimento das industrias e o aumento do uso de tecnologias, biblioteca virtual criada por iniciativa própria da empresas, exemplo da Tigre, termo de referência para o desenvolvimento de projetos com uso da modelagem da informação pelo governo estadual de Santa Catarina e guias de boas práticas em BIM elaborado pela entidade de classe Conselho de Arquitetura e Urbanismo CAU. Nesse contexto, embora haja inciativas para o uso e propagação dos princípios do BIM pelo setor público e privado, a aceitação por parte de construtores, empresários e até mesmo profissionais do ramo ainda é baixa, na visão destes empresários o investimento financeiro é alto, e não há a valorização da qualidade dos projetos, em outros casos muitos acreditam que o processo lento de transição irá diminuir a produtividade e trazes prejuízos financeiros. A Figura 7 apresenta um gráfico com uma pesquisa realizada por Souza, Amorim e Lyrio (2009), sobre as maiores dificuldades enfrentadas pelas empresas ao implantar o BIM. 35

36 Dentre elas pode-se destacar como principais a falta de tempo para implantação, a resistência à mudança de software pela equipe e incompatibilidade com parceiros de projeto. Figura 7 - Gráfico de uma pesquisa com as maiores dificuldades apontadas na implantação do BIM Fonte: SOUZA, AMORIM e LYRIO (2009). 36

37 4 APRESENTAÇÃO DE ESTUDOS DE CASO Todos os casos apresentados são objetos de estudo encontrados através de pesquisa realizada pela autora de casos reais já publicados anteriormente. Apesar de se encontrar vários exemplos de casos bem-sucedidos pelo mundo, sendo alguns deles o Centro Aquático Nacional em Pequim, na China, construído para a Copa de 2008, O tribunal federal de Mississipi nos EUA, entre outras, buscou-se priorizar experiências que ocorreram no Brasil. Porém, como as empresas nacionais não tem a cultura de divulgar suas experiências, é difícil encontrar casos que apresentem o nível de detalhe de informações necessárias para fazer uma análise mais profunda. Inicialmente o objetivo era buscar apenas empresas de engenharia, visto que no meio da arquitetura o BIM é mais popular, mas pelos motivos citados não foi possível encontrar muitos estudos publicados de empresas de engenharia com o grau de detalhe necessário para fazer esta análise. Por essa razão optou-se por apresentar quatro casos de experiências de empresas de engenharia e arquitetura, contemplando a Industria da Construção Civil e analisar as particularidades e as experiências em comuns de cada um deles. O primeiro estudo de caso foi publicado em 2011 no Caderno de Casos de Inovação Tecnológica na Construção Civil, no programa de Inovação Tecnológica da Câmara Brasileira da Industria da Construção e também em um artigo publicado na revista Construção e Mercado, em fevereiro de 2011, por Pâmela Reis. O segundo estudo de caso foi publicado por Karina Matias Coelho em uma dissertação de mestrado para a Escola Politécnica da Universidade de São Paulo em O terceiro estudo de caso foi publicado por Naiara Nogueira Costa Silveira, em sua monografia apresentada para obtenção de título de especialista do programa de pós-graduação em Construção Civil da Universidade Federal de Minas Gerais, em

38 O quarto e último estudo de caso foi publicado também pela Revista Mercado e Construção, em julho de 2011, por Pâmela Reis. Estudo de Caso Local e ano de publicação 1º Construtora Matec Caderno de Casos de Inovações Tecnológicas CBIC e Revista Mercado e Construção, º Empresa 02 Dissertação de Mestrado da USP, º Empresa 03 Monografia de Especialização DEMC, UFMG, º Gui Mattos Arquitetura Revista Mercado e Construção,

39 4.1 Estudo de Caso Projeto/Empresa A Matec Engenharia e Construção Ltda é uma empresa fundada em 1990 que atua em soluções de engenharia e construção. O projeto em estudo é o Data Center, que possui área construída de 8.000,00 m². Ano de construção: O ramo de atuação da empresa é a construção, mas dependendo na necessidade do cliente atua no desenvolvimento de projetos de engenharia, normalmente quando a Matec é contratada, o cliente já possui o projeto arquitetônico e complementares, sendo de responsabilidade da Matec desenvolver o planejamento da obra. Ao se trabalhar com projetos terceirizados, a empresa se deparou com problemas de compatibilização de projetos, surgindo a necessidade de tornar o processo de projeto e planejamento de obra mais eficiente. A decisão de implantar a modelagem de informação da construção na empresa surgiu pelo reduzido número de escritórios de projetos que trabalhavam com modelagem na época e na oportunidade de melhorar a qualidade dos seus projetos Método Antes de iniciar a implantação do BIM, uma equipe da Matec fez uma visita à Carnegie Mellon University, nos Estados Unidos para pesquisa da plataforma e softwares utilizados. Foi realizada uma pesquisa e testes das ferramentas disponíveis no mercado, tais como os softwares: Archicad (Graphisoft), Microstation (Bentley) e Revit (Autodesk). Após análise dos softwares, foi definido que o mais adequado para as necessidades da empresa era o software da Bentley Sistems, foi feita a aquisição 39

40 de licença das extensões Micorstation Architectural, Eletrical e Mechanical para modelagem de arquitetura, estrutural e instalações. Além da compra das licenças, a Matec também investiu em cursos para treinamento de funcionários, Adolfo Ribeiro, na época, o responsável por BIM da Bentley, na América Latina, foi o responsável pela implantação do BIM na Matec e relata que em 2008 foi criado um núcleo de três funcionários na empresa para iniciar a implantação. De acordo com Adolfo, somente com softwares, treinamento, consultoria e horas extras de trabalho dos funcionários do departamento de projetos, a Matec investiu cerca de R$ ,00, valor este que segundo ele, tornou-se inexpressivo comparado as economias que se pôde fazer no planejamento de obras com o uso do BIM e pela possibilidade de antecipação dos problemas que normalmente eram encontrados durante a execução. Definiu-se a implantação de projeto piloto, o Data Center. Ainda durante a fase de implantação, a Matec resolveu integrar o Bim para outras áreas além da de projeto, após a modelagem e a elaboração do planejamento da obra no software de planejamento usado pela empresa, o Primavera, foi feito um vínculo entre as etapas do projeto e as partes do modelo que serão construídas no campo. O resultado é uma animação gráfica que reproduz o desenvolvimento da obra ao longo do tempo que permite estudar a sequência construtiva e otimizar a logística de canteiro. Para a Matec o BIM será utilizado nas fases de processo de projeto, orçamento e planejamento. Foi realizada a implantação básica do software, incluindo biblioteca. Como a empresa recebia dos clientes os projetos desenvolvidos em 2D, o primeiro passo era modelagem do projeto para compatibilização das diversas disciplinas envolvidas e detecção de interferências. Depois de modelado a equipe da Matec podia fazer estudos e simulações para analisar a alternativa mais eficiente, e só depois os produtos eram enviados para análise e aprovação de um projetista externo, que retornava o projeto executivo para a Matec para validação final e execução de obra. 40

41 A fase inicial de implantação do BIM, que tinha por objetivo atender a demanda de compatibilização de projetos, finalizou em 2009, contudo, a Matec percebeu que podia melhorar ainda mais o seu processo de trabalho e continuou investindo em tecnologia da informação, integrando todo o processo de construção com o BIM. No campo, a equipe de obra adotou a visualização de detalhes do projeto em 3D, por meio de tablets, auxiliando e facilitando a construção. É utilizado também como ferramenta de visualização o PDF 3D, que é um formato leve, mas que permite a navegação virtual pela obra, ligar e desligar layers. Em algumas obras, é usado o software Navigator, que também permite a visualização, mas que exige computadores mais potentes, pois acessa, por meio de servidor, o arquivo original do modelo 3D. No setor de orçamentos, a integração com o BIM teve início apenas no final de 2010, quando os primeiros orçamentistas receberam treinamento para modelar e extrair quantitativos dos modelos. Com a implantação, o objetivo é que em vez de o modelo nascer na área de projetos, nasça no setor de orçamentos, no momento em que a empresa está elaborando a proposta para o contratante da obra. 41

42 4.1.3 Desafios Uma das dificuldades encontradas pela Matec foi a falta de bibliotecas de componentes adaptados ao mercado brasileiro para alimentação dos modelos e elaboração dos projetos, para atender essa demanda foi necessário que a própria equipe realizasse todo o modelamento dos componentes que não estavam disponíveis. No caso do Data Center, a empresa recebeu o projeto executivo completo e finalizado do cliente, o edifício foi projetado em laje nervurada e fechamento em alvenaria, porém nas primeiras reuniões com o cliente, o mesmo manifestou o interesse de aumentar as sobrecargas previstas em projeto, tornando-se necessário revisar o projeto estrutural. Seguindo o processo adotado pela empresa, foi desenvolvido o modelamento em BIM do projeto original para realização de estudos de estrutura. O fato do projeto ser modelado em BIM deu mais confiabilidade e segurança à equipe para sugestão de mudança no método estrutural utilizado, essa mudança acarretou na necessidade de compatibilização de quase todo o projeto original Solução A Matec sugeriu a substituição do partido estrutural para laje plana, novas premissas de fundações para aliviar o prédio e a utilização de paredes de concreto para as fachadas, visando maior estanqueidade, dado o uso do edifício (Data Center Centro de Processamento de Dados). (CBIC, 2011). Figura 8 - Modelo estrutural original recebido do projetista via IFC 42

43 Fonte: CBIC, Figura 9 - Modelo estrutural com aplicação da proposta da Matec Fonte: CBIC,

44 4.1.5 Benefícios e Resultados Com a adoção da nova solução, houve uma redução de 30% da tubulação de fibra ótica, devido à existência de árvores, que pela norma não poderiam ser retiradas, a caixa de retardo de águas pluviais precisou ser realocada. O BIM possibilitou prever a passagem das tubulações de fibra ótica, por baixo da caixa, respeitando as inclinações e curvaturas permitidas para a rede. Possibilitou ainda que 1/3 das 400 furações previstas na estrutura necessárias para a passagem da rede de combate a incêndio fossem eliminadas pela substituição do sistema, o que proporcionou uma economia de R$ ,00. Figura 10 - Identificação de furações na estrutura Fonte: CBIC, Redução de 40% do tempo da equipe técnica da obra, que ficaria aguardando as soluções para as interferências detectadas, em campo, paralisando a execução dos serviços, o que foi estimado em uma economia de R$ ,00 nas despesas com engenheiros. Figura 11 - Interferências entre as árvores existentes e instalações 44

45 Fonte: CBIC, A adoção do BIM neste projeto proporcionou ainda: - Melhor desenvolvimento do produto; - Obtenção de soluções e técnicas mais elaboradas; - Maior entendimento por parte dos projetistas, gestores e equipe da obra, agilizando o processo de execução da obra; - Prévia identificação das interferências entre sistemas de instalações, rede de fibra ótica e árvores existentes, evitando retrabalhos; - Detecção de todas as furações necessárias na estrutura evitando necessidades de possíveis reforços estruturais após o término da obra; - Realização de estudos rápidos e eficientes. 45

46 4.2 Estudo de Caso Projeto/Empresa No trabalho de dissertação não foi divulgado o nome da empresa em estudo, apenas os dados e a experiência de implantação do BIM. Chamaremos a empresa de Empresa 02. A empresa 02 está situada em São Paulo desde 1998, é subsidiária de uma empresa americana fundada em No Brasil é composta por dois diretores e 17 funcionários. Sua área de atuação concentra-se em projetos hospitalares em todas as fases de projeto: estudo preliminar, concepção, projeto legal e executivo. A empresa 02 possui dois arquitetos diretores e um departamento específico responsável pela área financeira e de recursos humanos. Este departamento é composto por três profissionais. O marketing é conduzido por uma das arquitetas diretoras e a parte comercial pelo outro arquiteto diretor. O arquiteto gerente é o responsável pelo contato com o cliente e a empresa matriz durante o desenvolvimento do projeto, além da gestão da equipe de produção. Entre a equipe de produção possuem dois coordenadores, um arquiteto BIM manager, um arquiteto especializado em sustentabilidade e dois projetistas, contam na equipe demais arquitetos e estagiários. O processo de implantação do BIM na empresa foi conduzido pela gerente, em 2016, ela foi promovida pela matriz a diretora geral, em função da saída dos dois diretores anteriores. O principal objetivo para esta implantação foi o aumento da produtividade e maior confiabilidade nas informações do projeto, implantado principalmente como estratégia competitiva. Umas das metas da empresa era a geração de novos negócios e a possibilidade de melhor remuneração por projeto. A Figura 12 apresenta um organograma da estrutura organizacional da empresa. 46

47 Figura 12 - Estrutura organizacional da empresa Fonte: Coelho, (2017). A empresa fez um planejamento para a implantação da nova metodologia e foi determinado que parte do orçamento anual seria destinado a contratação de consultoria, prevendo custos com a compra de licenças de softwares e troca de alguns computadores. Também foi previsto no planejamento, que durante o processo de implantação, treinamento e adaptação ao novo sistema a equipe teria uma baixa na produtividade. Foram realizados, além dos treinamentos previstos na consultoria, treinamentos extras com os colaboradores mais antigos da empresa, a fim de mantê-los na empresa. Novos colaboradores com conhecimentos nos softwares também foram contratados. Os diretores não participaram do treinamento dos softwares, mas mantiveram as funções gerenciais e de motivação da equipe. O primeiro projeto desenvolvido em BIM pela empresa, foi incialmente modelado pela consultoria e depois retomado pela equipe nas fases subsequentes. 47

48 O projeto piloto refere-se a um edifício hospitalar, com área construída de metros quadrados, compostos de dois subsolos, pavimento térreo e dez pavimentos com características semelhantes. Foi composto pelas fases: estudo conceitual, estudo preliminar, projeto básico, projeto legal e projeto executivo, foi desenvolvido entre 2014 e Métodos A empresa já tinha tentado iniciar a implantação do software Autodesk Revit, em 2012, sem alcançar o objetivo esperado, aos poucos a empresa abandonou o projeto. Em 2014, uma nova tentativa foi realizada, desta vez, com uma empresa de consultoria especializada, que por sua vez tinha as seguintes ações: - Novos treinamentos para todos os funcionários da empresa durante o horário de trabalho; - Criação de bibliotecas de componentes que se adequasse as necessidades de projeto pela própria equipe, ao final do treinamento com os softwares; - Template personalizado que se adequasse às representações gráficas dos projetos. Foi definido que seriam implantados dois projetos pilotos e levantadas as necessidades das etapas dos projetos e seus fluxos de trabalho; - Implantação da metodologia projetual de construção da modelagem. O processo de implantação durou aproximadamente um ano, mas a consultoria permaneceu na empresa por mais doze meses para dar assistência na continuação dos projetos, através de um profissional denominado BIM manager com dedicação integral na empresa. Em 2015, cinco projetos foram iniciados exclusivamente com o uso das ferramentas de modelagem da informação. Todo o processo foi adotado pela empresa como mais um projeto, para ele foi definido um cronograma e prazos, mensalmente os diretores faziam reuniões para acompanhar o desenvolvimento da equipe, as dificuldades e resultados encontrados na modelagem de cada projeto. Foi nessas reuniões que se 48

49 identificou a necessidade de se contratar efetivamente, em outubro de 2015, um profissional com conhecimentos avançados de modelagem da informação e em arquitetura para desempenhar a função de BIM manager e contribuir com a evolução da implantação. A empresa continuou sua evolução no uso da modelagem da informação e expandiu sua aplicação, cada vez mais visando a qualidade e produtividade no processo de projeto, adquiriu-se novos plug-ins específicos e investiu-se em softwares para concepção de projetos de interiores e softwares para a compatibilização de projetos e simulação energética. No projeto piloto, o estudo preliminar de viabilidade foi feito em croquis a mão e a modelagem foi feita no software SketchUp. Em seguida foi realizado o modelamento para execução do projeto executivo para extração de documentação 2D. A Figura 13 apresenta o modelo do projeto legal/ projeto básico deste projeto. Figura 13 - Modelo de projeto legal/básico Fonte: Coelho,

50 O projeto executivo desenvolvido foi simplificado, atendendo o escopo de contrato, o resultado deste projeto foram plantas, cortes e fachadas sem maiores detalhamentos. A troca de informações e a entrega dos projetos ao cliente se deu por meio de processos tradicionais com desenhos em.dwg e.pdf e tabelas em.xls Desafios Durante a fase de implantação, apesar do planejamento prévio, o custo estimado para o processo não foi suficiente, impactando no planejamento financeiro da empresa, além de custos adicionais não previstos. Apesar de ter excedido o orçamento original a empresa arcou com os custos e deu continuidade ao processo. Outra dificuldade encontrada pela empresa foi a resistência inicial da equipe para implantação da mudança, principalmente no modo de se projetar, causando sobrecarga nos profissionais, pois além de continuar trabalhando nos projetos em andamento, tinham a dedicação extra com a aprendizagem do novo sistema. Tudo isso contribuiu para que a fase de aprendizagem se tornasse mais lenta e pouco produtiva. Na fase inicial, a equipe teve dificuldades na utilização do software, no modelamento dos projetos e na edição da biblioteca criada. Foram apresentados problemas com a interoperabilidade entre os sistemas na fase de projeto concepção de projeto, sendo necessário o desenvolvimento do projeto em 2D em.dwg e importação no SkectUp, para cumprimento de prazo, para que fosse inserido no Revit e fosse novamente modelado. Todo esse retrabalho tornou-se cansativo e desgastante para a equipe, desprendendo horas a mais para o desenvolvimento dos projetos. O projeto estrutural contratado foi entregue em formato.ifc, apesar das dificuldades iniciais foi possível compatibilizar os projetos arquitetônico e estrutural por meio de plug-ins no Revit. 50

51 Figura 14 - Modelo estrutural e arquitetônico Fonte: Coelho, Solução Todas as dificuldades apresentadas ocasionaram horas a mais de trabalho e desgaste da equipe, excedendo o tempo previsto no cronograma inicial. Pensando nisso, para resolver estes problemas, contratou-se o BIM manager em tempo integral para manutenção e evolução do processo. Além de contribuir tecnicamente, a presença do Bim manager contribuiu também no fortalecimento motivacional de todos, pois ele participava ativamente em todo o processo. A principal função deste profissional era avaliar os padrões já estabelecidos e a agregar conteúdo técnico, propondo alterações nos processos estabelecidos. O BIM manager identificou a necessidade de criação de um Guia de Projeto e Modelagem, específico para a empresa 02, definindo padrões e processos de projeto. Até a data de publicação deste caso, o guia ainda não tinha sido elaborado e contará com o auxílio de consultoria específica para sua confecção. 51