Teoria e prática comparativo entre a tecnologia BIM e CAD no projeto arquitetônico de instituição educacional

1 Teoria e prática comparativo entre a tecnologia BIM e CAD no projeto arquitetônico de Ítalo Pereira Fernandes italo@live.com Master em Arquitetura Instituto de Pós-Graduação - IPOG João Pessoa, PB, 02 de Janeiro de 2015 Resumo Este artigo busca investigar as possibilidades da utilização e implantação da plataforma BIM em processos projetuais, através documentação de um projeto construído, e estabelecendo análises comparativas com o sistema tradicional CAD, quantidade de tempo e informação entre os dois processos. A ideia deste artigo surgiu pela crescente debate entre as plataformas de projeto existente (CAD ou BIM) e qual seriam as vantagens e desvantagens entre ambos. Sendo assim, a pesquisa foi desenvolvida a partir da pesquisa bibliografia sobre a tecnologia BIM; em seguida foi escolhida uma obra construída para servir de base comum para o desenvolvimento dos trabalhos nas duas plataformas sendo coletado dados em três etapas de projeto, sendo modelagem, documentação e apresentação para enfim serem analisadas entre si. Os resultados encontrados indicam que a tecnologia BIM apresenta um ganho efetivo de produtividade e quantidade de informações em relação ao sistema CAD, além do processo de modificações ser facilitado pela parametrização, repercutindo em todas as informações gráficas. Palavras-chave: BIM. CAD. Projeto arquitetônico. Instituição Educacional. 1. Introdução BIM é a sigla para o termo Building Information Modeling que pode ser traduzido como Modelo de Informação da Construção ou Modelagem de Informação da Construção, data dos anos 1980, porém ganhou popularização em meados dos anos 2000. Consiste em uma tecnologia que comporta o armazenamento e compartilhamento das informações do projeto em um modelo digital integrado, permitindo o acesso, modificação e atualização por qualquer uma das partes envolvidas no processo de desenvolvimento sempre que for necessário. Com o BIM pode-se conceber o modelo arquitetônico em conjunto com os demais projetos, desde estrutural, elétrico, hidráulico, prevenção contra incêndios, planilhas de custos, cronogramas, entre outros, tornando mais eficaz a compatibilização destes através da atualização automática das informações, de acordo com as modificações recorrentes no projeto. Dessa forma é possível acompanhá-lo durante todo seu ciclo de vida, prevendo custos e desempenhos, e evitando desperdícios e erros. Além disso, a plataforma BIM oferece ao profissional a possibilidade de desenvolver diversos estudos em seu projeto, em menor espaço de tempo e com a facilidade da observação do modelo virtual do resultado final da construção. No presente trabalho, encontra-se informações sobre a importância da plataforma BIM para o processo de gestão e documentação do projeto, assim como suas origens, dificuldades de

2 implantação no Brasil. Em seguida é desenvolvido o modelo eletrônico de uma obra construída, localizada no Centro de Tecnologia da Universidade Federal da Paraíba, visando à explanação e análise da tecnologia BIM, assim como o questionamento da sua viabilidade para o processo projetual arquitetônico. Com a finalidade de comparar o processo BIM com o sistema CAD, o mesmo projeto será redesenhado no AutoCAD e modelado no Trimble SketchUp. Por fim, serão relacionadas e analisadas as vantagens e desvantagens identificadas no uso de cada um dos sistemas escolhidos. 2. BIM BUILDING INFORMATION MODELING 2.1. ORIGENS E VANTAGENS O sistema CAD veio para pra automatizar a elaboração e os processos de representação gráfica em 2D de projetos de arquitetura e de engenharia através de elementos gráficos como linhas, arcos, círculos, entre outros. O CAD 3D inicialmente supria a necessidade de uma ferramenta para a visualização da volumetria, posteriormente vieram melhorias com a finalidade de tornar as imagens mais realistas através de renderizações e efeitos de iluminações. Mais recentemente os sistemas CAD desenvolveram tecnologias onde o 2D foi substituído pelos conhecidos objetos inteligentes, que possuem parâmetros geométricos 3D, permitindo a visualização da geometria e a relação entre suas características e elementos construtivos. Esse avanço faz com que uma parede não seja apenas uma composição de linhas, e sim um objeto que possui propriedades intrínsecas, como altura, material construtivo, tipos de revestimentos, etc. Possibilita ainda definir informações de espaços abstratos automaticamente, como área, volume, uso, ocupação. Essas relações entre elementos e atributos não são possíveis no CAD original. Dessa forma, as novas tecnologias possibilitam a compreensão da articulação dos elementos dos construtivos, facilitando a comunicação das informações e intenções projetuais. O BIM é a mais nova tecnologia em que objetos inteligentes coexistem em um único modelo, ou construção virtual, que contém todos os elementos associados à edificação, processando e fornecendo mais informações do que representações CAD tradicionais. O projeto é elaborado em três dimensões e, havendo quaisquer alterações a um objeto dentro do modelo, essas são refletidas instantaneamente em todo o resto do projeto, em todos os pontos de vista. Em um mesmo arquivo é possível colocar informações para desenhos, previsões de desempenho de construção, estimativas de custo, planejamentos de construção. O mercado percebeu que a cobrança passou a ser maior, os prazos deveriam ser menores e as empresas precisavam reduzir os custos dos seus projetos através da utilização de uma quantidade menor de computadores, da redução na diversidade dos softwares utilizados e consequentemente na redução da equipe (JUSTI, 2008, pg. 142). Assim, a interação entre os parâmetros contidos no modelo, o número de informações que podem ser extraídas do mesmo, a possibilidade de modificação instantânea em toda concepção projetual, que estimula a experimentação de diversas alternativas para o projeto,

3 fazem com que o BIM seja a ferramenta ideal para acelerar o desenvolvimento de projetos arquitetônicos. 2.2. DESAFIOS DE IMPLANTAÇÃO E PERSPECTIVAS Mesmo que estejam claros os benefícios trazidos pela tecnologia BIM, sua implantação encontra muitas barreiras em meio aos escritórios de arquitetura e engenharia, por várias razões. A grande maioria dos profissionais já está acostumada e especializada em desenvolver seus trabalhos da maneira tradicional, através da representação em CAD 2D e utilização de demais softwares para criação da maquetes eletrônicas. Em entrevista feita pela Jornalista Ana Carolina Lourençon, Leonardo Manzione, proprietário de empresa de consultoria de projetos em BIM, alerta, Antes de realizar qualquer investimento, o arquiteto deve ter em mente qual o seu objetivo estratégico com o BIM: o investimento será proporcional ao nível que se pretende atingir a longo prazo, de uma simples modelagem à completa integração e colaboração entre os projetos de engenharia. A implantação de um conceito completamente novo requer um bom investimento em licenças de softwares capacitados em plataforma BIM, e no treinamento de toda equipe para que possa haver a geração de um modelo único que fale por todo o projeto. Essa transição demanda, além dos recursos financeiros, tempo para a consolidação do aprendizado. A produtividade teria que dar espaço ao período de adaptação entre a nova ferramenta e a maneira de trabalho da empresa. O que acontece às vezes é que a equipe começa o projeto em BIM, mas na hora de mudar o processo de trabalho, desistem. Tem que ter uma decisão de virada de chave. A equipe tem que começar e terminar um projeto na plataforma, custe o que custar. Caso contrário, os arquitetos esbarram na zona e conforto e podem acabar voltando para o CAD. (REIS, 2011, p. 56). A falta de experiência e de domínio dos recursos do programa podem causar perda de tempo e de produtividade à princípio. No momento transitório, é comum esse retorno ao CAD. Para a implantação da plataforma BIM acontecer, é necessária a customização do programa, e a adaptação do mesmo às necessidades de cada escritório. Esse processo pode levar meses, portanto a mudança da metodologia no trabalho acontece gradativamente, onde os projetos começam a ser desenvolvidos no BIM, mas a falta de domínio e os prazos fazem com que os detalhes complementares ainda sejam desenvolvidos em CAD. Entretanto, passado o período de transição, o rendimento volta ao normal, e a capacidade do BIM de gerar dados do projeto causa um aumento considerável de produtividade. Como a tecnologia possibilita a alteração tanto em plantas, cortes e fachadas ao mesmo tempo, o escritório passa a produzir mais rápido ganhando um espaço razoável no tempo de entrega do projeto, favorecendo o melhoramento do trabalho e a experimentação de diferentes idéias e soluções. De acordo com a pesquisa McGraw Hill Construction realizada na França, Alemanha, e Reino Unido, em 2010, dentre os maiores benefícios do BIM encontram-se: Melhorar o entendimento geral sobre as intenções do design; Melhorar a qualidade geral do projeto; Reduzir os conflitos durante a construção; Reduzir mudanças durante a construção; Ciclos de aprovação do cliente mais rápido; Melhor controle/previsão de custo; Reduzir números de pedidos de informação.

4 A tendência para o futuro é que, assim como houve a transição da prancheta para o CAD, haja a transição do CAD para o BIM. A nova cultura tecnológica proporcionará o ganho de tempo e produção, quanto mais ágil o escritório, maior a capacidade de atender o aumento de demanda de projetos. Assim como também será maior a satisfação do cliente, que terá um projeto completo de mais qualidade e precisão. 3. O BIM NA CONCEPÇÃO DO PROJETO 3.1. ORIGENS E VANTAGENS Como os projetos realizados durante a graduação restringem-se apenas as formas e relações espaciais entre os diversos itens do programa de necessidades, sem praticamente considerar a estrutura e instalações, nem definições claras quanto aos elementos construtivos, falta ao estudante a compreensão de como se constrói um edifício a partir de seus elementos constituintes, de modo a entender como estes serão executados e montados durante a construção da obra. Portanto, há uma deficiência no processo de aprendizagem que impede uma visão mais abrangente sobre todo o processo, que englobe tanto o projeto como sua construção (FLORIO, 2007, p. 4). Sendo assim, as universidades têm se restringido a formar profissionais com um conhecimento defasado de arquitetura enquanto construção prática e física, onde o contato com os elementos construtivos e as incompatibilidades existentes entre os diversos projetos em uma obra é mínimo, e a capacidade do arquiteto de prever esses problemas só vêm a ser desenvolvida após a sua inserção no mercado de trabalho. Através do processo integrador proporcionado pelo BIM, o aluno pode definir seu projeto em três dimensões, despertando a percepção entre as relações espaciais dos componentes construtivos conforme acontecerá durante o processo executivo. Logo, as decisões tomadas no 2D podem ser avaliadas de imediato no modelo 3D. Os conflitos espaciais são identificados durante a modelagem, o que leva a compreensão da arquitetura e a imediata correção dos mesmos, evitando problemas futuros. A construção virtual permite a aproximação do que acontecerá no canteiro de obras, levando o aluno ao melhor entendimento do método construtivo. Em sua carreira profissional, essa metodologia de trabalho acarretará tanto na antecipação de soluções, quanto na diminuição de desperdícios de tempo, materiais e recursos financeiros. 3.2. CAD x REVIT O processo projetual da maneira tradicional como vêm sendo desenvolvido na grande maioria dos cursos e escritórios de arquitetura pode ser sintetizado na divisão de três etapas distintas: 1. O desenho de esboços como ponto de partida para as primeiras hipóteses do projeto de acordo com o programa de necessidades em questão; 2. A representação gráfica do projeto em 2D no AutoCAD; 3. A perspectiva gerada conforme o projeto em programas de modelagem geométrica como o CAD, Sketch Up, Revit, 3D Studio Max; entre outros. O Autodesk AutoCAD um software do tipo CAD Computer Aided Design ou projeto assistido por computador criado e comercializado pela Autodesk, Inc. desde 1982, é certamente um dos softwares mais utilizados para o desenvolvimento de desenhos em duas dimensões (2D) atualmente. É uma plataforma de sistema CAD geométrico, onde a

5 representação de projetos é feita de maneira isolada apenas através de entidades gráficas. Primeiramente desenha-se a planta baixa, depois os cortes e as fachadas. A matriz do desenho consiste no comando line, é gerado podendo sofrer alterações através de outros comandos facilitadores como extend, offset, trim, etc. Dessa forma, no CAD projeta-se através de desenhos. De acordo com as necessidades de alterações dos projetos, é necessário fazer a modificação em cada um dos desenhos, manualmente, atividade essa que demanda certo tempo. Embora seja uma plataforma fácil de utilizar, a precisão e compatibilização das diversas partes do projeto dependem da atenção e do trabalho direto do usuário, que precisa ser metódico e não deixar nenhuma alteração passar despercebida entre as plantas, cortes e fachadas. A terceira geração da tecnologia CAD se refere à modelagem de produto, que teve o seu início no final da década de 80. O principal objetivo dessa geração foi a integração de informações geométricas com dados não geométricos através do estabelecimento de relacionamentos associativos e paramétricos. As informações geométricas abrangem as características espaciais do objeto como a forma, a posição, e as dimensões. Dados não geométricos incluem características como custo, material, peso, resistência, entre outras (KALE & ARDITI, 2005 apud SCHEER et al, 2007, p. 2). Esatman et al. (2011), determina os seguintes benefícios do BIM na fase de concepção do projeto: Previsão de orçamentos em tempo mais realista; melhora da qualidade e desempenho dos sistemas da edificação; visualização da edificação mais apurada e mais cedo; o modelo da edificação já é feito de forma 3D e dele gera-se pranchas 2D automáticas e consistentes; baixo nível de correção em mudanças feitas em projeto. O Revit sozinho identifica a espessura necessária ao traçado em corte e em vista (quais elementos devem ser representados com espessuras grossas, médias e finas); altera as alturas de textos, de cotas e símbolos, automaticamente conforme a mudança de escala; executa automaticamente cortes e fachadas conforme o comando do projetista; nomeia e numera automaticamente os desenhos nas pranchas; e ainda permite a realização de maquete eletrônica automaticamente com foto realismo e animação gráfica tornando-se, dessa forma, um software completo para escritórios de arquitetura e engenharia (JUSTI, 2008, p.142). O Revit destaca-se por parametrizar as informações, possibilitando a criação do modelo virtual com características idênticas ao modelo real, que permite a alteração da representação de maneira fácil e rápida. O projeto aqui não é um simples desenho composto por linhas, e sim um modelo composto por dimensões, proporções e formas baseadas em parâmetros e hierarquias. A capacidade de parametrização contida no Revit favorece as modificações de elementos modelados, de modo a atualizar instantaneamente esses dados em todo o projeto. Sendo assim, é possível alterar ao mesmo tempo dados em plantas, cortes, fachadas e modelo, o que estimula a experimentação de novas formas, além de tornar a revisão do projeto mais precisa e propiciar o aumento de produtividade. Por meio do uso do Revit, têm-se a otimização da representação gráfica, onde os desenhos plantas, cortes, elevações e perspectivas são gerados a partir do modelo digital 3D, permitindo a visualização integral do projeto. O mesmo modelo carrega ainda em si um

6 extenso banco de dados englobando as características, atributos e especificações do projeto, elementos inseridos de maneira simultânea durante o seu desenvolvimento. Outra vantagem no uso do Revit como ferramenta BIM é a possibilidade de representação em perspectivas axonométricas, onde a partir de um corte perspectivado têm-se uma compreensão mais aprofundada do projeto arquitetônico, de maneira mais eficiente do que através do corte em 2D, pois proporciona ao mesmo tempo a visualização de dentro e de fora do projeto, apresentando aspectos técnicos, estéticos e perceptivos simultaneamente, o que representa uma nova maneira de representação gráfica. No Brasil, há uma grande desvantagem quanto ao uso do Revit, pois os elementos construtivos comuns à nossa construção civil ainda não foram desenvolvidos para o programa. O usuário tem que aprender a manuseá-lo de forma a criar novas famílias de acordo com as necessidades do projeto, o que demanda tempo. Segundo Ribeiro (2011, p. 62), A limitação para trabalhar com arquivos muito grandes, a relativa escassez de ferramentas de desenho e o tempo gasto para criar os elementos da sua biblioteca são as maiores desvantagens do Revit. 4. DESENVOLVIMENTO DO MODELO O presente estudo visa à investigação de quais seriam os benefícios, e sua conseqüente viabilidade, em utilizar a plataforma BIM como método de projetação em detrimento do tradicional sistema CAD. Tal mudança afetaria a cadeira produtiva de AEC (arquitetura, engenharia e construção) já que existe agora a modelagem tridimensional do edifício não só como modelo representativo, mas também a construção da informação enquanto se modela, de forma integrada. Portanto, o estudo irá analisar o Bloco A do Centro de Tecnologia da Universidade Federal da Paraíba, de forma a documentar e descrever os processos de projeto através do BIM, por meio da modelagem do edifício. Em seguida, procede-se a análise comparativa entre as vantagens e desvantagens da plataforma BIM, representado aqui pelo programa Autodesk Revit e o sistema CAD tradicional (Autodesk AutoCAD) aliado ao programa de criação de modelos 3D Trimble Sketchup.

7 Figura 1, 2 e 3 Localização do edifício no campus da UFPB (em vemelho); abaixo fotos da construção. Fonte: Acervo do autor (2014) O edifício, localizado no campus I da UFPB, no CT Centro de Tecnologia tem quatro salas de aula, WC Masculino e Feminino, além de um laboratório de pesquisa em hidropneumática. Figura 4 Pranchas originais do projeto Fonte: Acervo UFPB (1981) Segundo planta baixa encontrada na Prefeitura Universitária, Departamento de Obras e Projetos, seu projeto data de fevereiro de 1981 e desde então o prédio sofreu reformas no seu interior, na porção dos banheiros e no laboratório, antes ambiente de professores. Para a disciplina estágio supervisionado V, foi modelado o edifício do bloco A em seu estado atual, a fim de verificar as principais vantagens da plataforma BIM, além do aprendizado da modelagem de elementos construtivos e suas relações no sistema do edifício. Numa primeira abordagem para com o programa Autodesk Revit Architecture 2014, foi analisada sua interface gráfica e interação entre o usuário e sistema, sendo possível executar comandos de criação de paredes, portas e janelas (elementos paramétricos) de forma intuitiva e fácil. Entretanto, assim como outros programas, o Revit Architecture necessita de ajustes em suas configurações iniciais, já que seu template métrico não é baseado nas normas técnicas

8 brasileiras. Portanto, por padrão, todos símbolos, espessuras de linha, configurações de paredes, materiais, entre outros, estão ou em inglês ou não existem e precisam ser criados. Neste ponto, utilizou-se o template configurado de acordo com as normas da ABNT, produzido e cedido por Alan Araújo. No procedimento seguinte, a maior parte do tempo foi dedicada a modelagem do edifício em estudo e suas sucessivas modificações dos elementos construtivos, através de seus parâmetros, à medida que se descobriam propriedades físicas e construtivas pertinentes ao projeto. Desta forma, é fundamental a utilização da plataforma BIM, já que há em um mesmo objeto integrado, a modelagem paramétrica dos elementos, seu fluxo de informações e dados, além da possibilidade de alternar quando necessário entre o bidimensional e o 3D, também visualizando seus componentes separadamente, através da filtragem por tipo (vigas, pilares, vedações, aberturas). Figura 5 Diversos elementos do edifício modelado no software Autodesk Revit Fonte: Acervo do autor (2014) Há de se notar que a utilização do modelo virtual do edifício contribui sobremaneira na forma de visualizar e detectar conflitos e analisar mais rapidamente os resultados obtidos, com possibilidade de modificações rápidas. Se por um lado a modelagem toma maior parte do tempo e esforço, por outro temos as informações geradas a partir do banco de dados, sejam elas gráficas (plantas, cortes e fachadas) como textuais (quantitativo de área, esquadria, entre outros). Neste sentido, podemos entender o projeto mais claramente a partir de representações gráficas que vão além do 2D, como os cortes perspectivados e detalhes construtivos, como também tabelas de quantidades afim de saber a viabilidade técnica do empreendimento. Tudo isso para tornar viável o aprofundamento necessário acerca do projeto.

9 Figura 6 Modelagem finalizada do edifício Fonte: Acervo do autor (2014) Porém, para a correta manipulação dos parâmetros dos diversos componentes do projeto, e a geração de um modelo consistente, próximo ao que será executado no canteiro, é necessário conhecimento sobre o processo de execução dos materiais e elementos construtivos, como tal objeto se comporta no mundo real, qual a constituição e materiais pertinentes a ele. Esta conseqüente complexidade inerente ao processo de construção e execução deixa a desejar no ensino de arquitetura, delegando à carreira profissional o aprendizado na prática. Esta visão acaba afastando os mais novos a experimentar as possibilidades decorrentes da plataforma BIM. 5. ANÁLISE DOS RESULTADOS O método comparativo de pesquisa e análise dos resultados do objeto de estudo foi decidido a partir de dois fatores: a predominância que as ferramentas computacionais do sistema CAD possuem no Brasil; e pela provável mudança de paradigma no processo projetual de produção de informação e colaboração entre os diversos ramos da construção civil, proveniente do sistema BIM, aqui representado pelo programa da Autodesk, Revit Architecture 2014. Portanto, a análise se dá através de três critérios, nos quais são fases importantes desde o começo do projeto até a finalização e indicam o desempenho das plataformas perante o objeto de estudo. São eles: a) modelagem (o processo de criação virtual do edifício, além das suas configurações para iniciar-se no programa); b) documentação (toda a produção referente a plantas baixas, cortes, fachadas e detalhes construtivos); c) apresentação (perspectivas isométricas, cortes perspectivados e vistas representativas do projeto em questão). As informações geradas pelo BIM estão sempre à disposição, porque permanecem ativas no banco central de informação (modelo virtual), de forma que a qualquer momento podemos requisitar relatórios, planilhas, detalhes de desenho e de fabricação de peças estruturais, que estarão sempre atualizados em relação a eventuais modificações feitas no projeto. (RIBEIRO, 2009, pg. 70).

10 5.1. PROJETO DESENVOLVIDO EM PLATAFORMA BIM O início do desenvolvimento do projeto do Bloco A procedeu-se à visita in loco para verificações gerais de medidas de ambientes, alturas, para melhor entendimento do projeto e possíveis reformas ao longo do tempo que diferem do projeto original, afim de obter-se uma abordagem já detalhada quando passado o projeto para o programa. Já no processo de modelagem, utilizando-se o software Autodesk Revit Architecture 2014 como ferramenta BIM, precisa-se ajustar algumas configurações iniciais que serão de extrema importância para o prosseguimento, como o estabelecimento dos níveis para inserção dos pisos da edificação, espessuras de parede, entre outros. Há de se notar mais adiante que questões relacionados à produção 2D ficam em segundo plano, já a mudança de escala é acompanhada da mudança simultânea de todas as representações 2D. A etapa de modelagem virtual do edifício é a parte mais complexa e trabalhosa do processo de projeto na plataforma BIM, já que nele irão ser inseridas todas as informações pertinentes a como o projeto se comportaria no mundo real. Portanto é preciso configurar parâmetros dos diversos componentes construtivos de forma a se adaptarem a situação necessária. Este refinamento de decisões corretas na gestão de informação aos parâmetros de projeto, como estrutura de coberta, elementos de vedação, aberturas, irão enriquecer cada vez mais o banco de dados do edifício, que irá gerar informações gráficas e textuais atualizados e totalmente consoante com outras informações do modelo. No quesito tempo de trabalho, pode-se avaliar a quantidade de horas gasta na utilização do software. Para o processo de modelagem virtual do Bloco A, levando-se em conta a organização das configurações iniciais, inserção/criação dos elementos construtivos e seu conseqüente adequamento de parâmetros, foi de aproximadamente 7 horas. A segunda etapa diz respeito ao processo de documentação do projeto, como por exemplo a colocação das plantas baixas, cortes e fachadas em prancha, todas cotadas e especificadas. Como o modelo na plataforma BIM possui seu banco de informações atualizado, a documentação dos elementos construtivos modelados na fase anterior serão incorporados automaticamente às informações gráficas e textuais. Ou seja, as especificações do quadro de esquadrias, assim como sua localização nas plantas baixas, as áreas e nomes dos ambientes também já são colocados automaticamente. Também é possível retirar qualquer projeção ortogonal necessária, desde novos cortes a plantas baixas detalhes de algum objeto em especial. No modelo BIM ocorre o processo inverso ao sistema CAD: a partir do modelo tridimensional é possível retirar as informações pertinentes do projeto, com suas características construtivas próprias Porém existem partes que são também manuais, como a colocação de cotas e demais informações do projeto, que serão feitos a cargo do usuário. O processo de documentação do Bloco A teve como resultados quatro pranchas com plantas baixas térreo e coberta, além de quatro fachadas e quatro cortes. No quesito tempo de trabalho, a quantidade de horas gasta para o processo de documentação do Bloco A, levando-se em conta a organização das pranchas acima citadas, foi de aproximadamente 2 horas. A terceira etapa do processo de projeto com a plataforma BIM seria apresentação do projeto com a melhor forma de compreensão. Aqui podemos adicionar a criação de perspectivas

11 artísticas e renderizadas, cortes e plantas baixas perspectivadas, animações, enfim, a variedade de imagens para melhor entendimento do projeto, que no software em uso se mostrou eficiente para questões desta natureza. Para quesito de tempo, a quantidade de horas gasta no processo de apresentação depende de fatores primordiais, como por exemplo a memória e capacidade de processamento do computador de trabalho. No caso em estudo, a criação de perspectivas no próprio programa, além de cortes perspectivados produziram um total de aproximadamente 2 horas. Figura 7 Gráfico resumo de horas trabalhadas no projeto a partir do programa Autodesk Revit 2014 Fonte: Acervo do autor (2014) Portanto, o BIM, representado aqui pelo programa Autodesk Revit Architecture 2014, se conforma em um avanço ao sistema CAD tradicional, pela sua gestão de informação e consequente manipulação de elementos paramétricos, significando eficiência no processo de documentação e agregação de conhecimento acerca do projeto. As principais vantagens dizem respeito à capacidade de visualização tridimensional do modelo, ao mesmo tempo no processo de projeto, permitindo detectar incompatibilidades entre os diversos elementos construtivos, nos quais o sistema CAD não dá a opção, já que se trata de objetos bidimensionais. Além da maior agilidade no processo de documentação do projeto, a grande quantidade de informação agregada no mesmo modelo, simplifica processos de uma eventual modificação no projeto, já que uma mudança repercute nas demais vistas. Enfim, o BIM funciona como um gestor de informações relacionadas ao projeto de uma edificação, onde a modelagem virtual do edifício antes de ser construído deve ser o mais exato possível para evitar erros e inconstâncias indesejáveis. Desta forma, o BIM possui como desvantagens a necessidade de estações de trabalho que possuam equipamentos de processamento de dados e vídeo suficientes e atualizados, pois o modelo único e integrado agrega grande quantidade de informações e os arquivos ficam pesados à medida que o grau de complexidade e dados são adicionados, chegando a mais de 40 megabytes. Além disto, a implementação da plataforma BIM requer a total integração entre os diversos projetos, além de pessoal capacitado a trabalhar de forma colaborativa em um único modelo. Portanto é necessário não só o treinamento sobre a sistemática operacional do software e a

12 plataforma, mas ter conhecimento além da sua área específica, mas de todo o setor da construção civil. Outra desvantagem relacionada ao BIM certamente diz respeito a falta de fornecedores da cadeira produtiva de AEC (arquitetura, engenharia e construção), como portas, janelas, elementos pré-moldados. Como a base sólida da plataforma BIM tem raízes no exterior, torna-se evidente a falta de elementos tipicamente brasileiros e inevitável a dependência destes componentes externos, salvo a experiência mais avançada de modelar estes elementos, torná-los paramétricos e pronto para uso. 5.2. PROJETO DESENVOLVIDO EM SISTEMA CAD Em rápida pesquisa sobre processos projetuais em escritórios de Arquitetura, observou-se que a dupla de softwares Autodesk AutoCAD e o Trimble SketchUp predominam entre os mais utilizados para representação gráfica e criação de maquetes eletrônicas, complementando as deficiências que cada um possui e transformando o projeto bidimensional do sistema CAD em tridimensional no SketchUp. Porém o SketchUp possui as mesmas características genéricas do sistema CAD, conformando um desenho formado por linhas, curvas, geradas por comandos que não dão ao objeto propriedades, como acontece no Revit por exemplo, no qual uma parede é constituída de determinada quantidade de m² de bloco cerâmico, com acabamento em reboco e algum revestimento cerâmico. A digitalização do projeto em 2D do Bloco A no AutoCAD ocorreu através da consulta do material fornecido pela Prefeitura do Campus da UFPB, conforme mencionado anteriormente. Foi utilizado um arquivo organizado com layers pré-configuradas de acordo com um projeto padrão básico, com intuito de racionalizar os desenhos e identificar os diversos elementos que forem adicionados durante o processo. As layers têm em suas propriedades cores específicas que auxiliam na configuração do arquivo de penas para impressão. Primeiramente foram desenhadas as paredes e os elementos estruturais (pilares), em seguidas foram criados blocos de acordo com cada tipo de esquadria existente na edificação. Os demais elementos da planta baixa foram inseridos, sempre agrupados em layers de acordo com suas características. Dada a finalidade do trabalho em analisar metodologias de desenvolvimento e representações projetuais, decidiu-se que para este momento no CAD seriam desenvolvidos apenas dois cortes e duas fachadas do projeto. O processo de modelagem do Sketchup é semelhante ao AutoCAD. Como é um programa mais simples e intuitivo a interface gráfica dele já dá sinais de como fazer o 3D. Porém, assim como o AutoCAD, é necessária a organização de algumas configurações iniciais, como os layers, e a questão de agrupar os elementos modelados.

13 Figura 8 Processo de modelagem no Trimble Sketchup Fonte: Acervo do autor (2014) Para a documentação as pranchas foram criadas no ambiente Model do CAD, no tamanho de 1.35m x 0.42 na escala de 1:1, em seguida foram escalonadas com o comando Scale para escala de 1:50, definida para a apresentação do Projeto. Os desenhos foram organizados gerando um total de três pranchas: A Planta Baixa Térreo, a segunda com a Planta Baixa Coberta, e a terceira com os Cortes AA e BB, e as Fachadas Noroeste e Sudeste. Utilizou-se a configuração de cotas já existente no arquivo padrão, apenas alterando o campo Fit de sua configuração para 50, de acordo com a escala de trabalho. Os textos para as nomenclaturas dos ambientes, cotas de níveis e legendas dos desenhos, também foram inseridos na mesma escala, assim como o selo com as informações complementares do projeto (localização, proprietário, etc), e o Quadro de Esquadrias, com os quantitativos e especificações de portas e janelas. Figura 9 Pranchas produzidas no final da etapa de documentação

14 Fonte: Acervo do autor (2014) Por fim, foi criado, a partir de um arquivo padrão para plotagens na escala de 1:50, o arquivo de penas que determina as espessuras das linhas no momento da impressão do projeto. Este arquivo, em extensão.ctb, deve ser cuidadosamente configurado de acordo com as cores previstas nas layers, garantindo que a representação gráfica dos elementos arquitetônicos seja compatível com os padrões já previstos em normas da ABNT. A organização e documentação no CAD consistem em uma rotina que se repete a cada novo desenho, sendo assim, é um processo de trabalho onde o fluxo de informações é linear, cada fase do projeto é bem definida, e qualquer alteração que venha a acontecer implicará em uma grande carga de re-trabalho e compatibilização de informações. Esses dados gerados a partir do projeto e transferidos para serem modelados no SketchUp tem como ponto positivo, além da facilidade para mexer no programa, a possibilidade de mais de uma pessoa trabalhar simultaneamente na geração de materiais gráficos do projeto, pois há independência entre os dois processos. Mas a probabilidade de incompatibilização entre material 2D e modelo virtual é maior, podendo gerar informações errôneas em um dos dois materiais. No modelo CAD tradicional, assim como no SketchUp, o material gerado é consistente de informações referentes aos desenhos geométricos representativos do projeto, organizados um a um, manualmente. No presente trabalho a coerência de informações entre os processos foi bem sucedida, visto que o exemplo analisado é uma edificação existente, organizada em uma estrutura modular, com todo seu projeto definido para um programa de necessidade simples salas de aula, onde qualquer dúvida projetual poderia facilmente também ser consultada in loco, através de imagens e vídeos. No quesito tempo de trabalho, pode ser avaliada a quantidade de horas gastas em cada um dos softwares. No Autodesk AutoCAD, levando em conta a organização das layers e a criação dos blocos, a criação das pranchas, o preenchimento dos selos, a colocação de cotas, legendas, textos, e hachuras de pisos e paredes, o desenho do projeto em 2D foi realizado em um total de 9 horas. No SketchUp o processo de modelagem do edifício, percorrendo o mesmo caminho na configuração inicial de layers e agrupamento de elementos, a representação tridimensional do edifício foi realizada em um total de aproximadamente 5 horas.

15 Figura 10 Gráfico resumo de horas trabalhadas no projeto a partir do programa Autodesk AutoCAD Fonte: Acervo do autor (2014) Como vantagem no trabalho com o sistema CAD destaca-se, em ambos os processos, a facilidade de criação e alteração dos desenhos, assim como o reaproveitamento de informações. O CAD proporciona uma representação gráfica precisa e de alta qualidade, possibilitando a padronização de desenhos, assim como o SketchUp uma rápida compreensão da plástica e da estrutura do projeto, propiciando a visualização do modelo de diferentes pontos de vista. O projeto no CAD por ser manual requer que cada desenho seja elaborado um de cada vez, o que se comparado ao projeto em BIM é uma grande desvantagem, pois a partir da planta baixa é possível gerar cortes e fachadas. Dessa forma, desenvolver apenas dois cortes e duas fachadas do Bloco A levou mais tempo do que a geração de todas as fachadas e três cortes no Revit, como pode ser observado. Além disso, caso houvesse a necessidade de alterar a escala do desenho, seria preciso mexer em toda a configuração, desde os textos e cotas, ao scale da prancha. Além da necessidade de ter um arquivo de penas para cada escala gráfica. Portanto, a integração desses sistemas sintetiza uma ferramenta que responde as necessidades de representação e compreensão de projetos arquitetônicos e estruturais. Entretanto, no processo colaborativo entre os diversos projetos, cada arquivo é separado e tem mais chances de existir inconstâncias e erros entre os mesmos. Vale salientar também que o projeto aqui analisado não carrega informações muito complexas, assim como o material geral é meramente geométrico. É possível que as propriedades e informações complementares para a construção em si, foram calculadas por diferentes profissionais, gerando planilhas independentes e dados que nem mesmo estão inseridos nesta etapa do projeto, diferentemente do que acontece em um processo BIM, onde o modelo é a verdadeira virtualização do edifício. 6. COMPARAÇÃO DOS RESULTADOS A análise comparativa entre os resultados demonstra que o processo de projeto utilizando-se o BIM (11 horas) tem melhor desempenho comparado com o sistema CAD (14 horas). Figura 11 Total de horas trabalhadas nas duas plataformas de projeto Fonte: Acervo do autor (2014)

16 A modelagem entre os dois processos de projeto certamente é o mais demorado e complexo, já que através dos desenhos bidimensionais o autocad toma muito tempo, em relação à parte de documentação e apresentação. O mesmo ocorre na plataforma BIM, porém com uma vantagem de que o modelo tridimensional realizado de acordo com os parâmetros adequados irá gerar uma quantidade maior de informações necessárias em menos tempo, além da possibilidade de geração automática de vistas e dados. A documentação é outro ponto importante em que o processo de projeto no BIM leva certa vantagem, já que diversos parâmetros já automatizam gráficos e geração de dados. O autocad neste ponto funciona como uma prancheta eletrônica, onde os diversos projetos serão desenhados em separado, podendo causar inconstâncias e desentendimentos entre projetos, já que não há uma coordenação automatizada para este método. A apresentação do autocad leva em consideração a modelagem 3D do edifício em um programa auxiliar, o Trimble Sketchup, que se mostra eficiente na produção de maquetes ilustrativas do processo de projeto. Porém o modelo gerado no programa não possui parâmetros, já que se tratam de formas genéricas (linhas, principalmente), formando superfícies extrudadas. Portanto a questão da agregação de informação não é abrangida aqui. Entretanto, o software é utilizado para demonstrações claramente ilustrativas do bom entendimento do projeto. Já o Autodesk Revit Architecture, representando a plataforma BIM, possui mecanismos em que o processo de apresentação pode ser feito diretamente no programa, gerando perspectivas, cortes e plantas renderizados prontos para serem colocados em prancha ou exportados em outros formatos. CAD BIM MODELAGEM DOCUMENTAÇÃO APRESENTAÇÃO Preparação de desenhos Funciona como prancheta Programa auxiliar: Trimble bidimensionais; eletrônica (desenhos Sketchup; Facilidade de manuseio da separados); Modelagem 3D ilustra ferramenta; Maior susceptibilidade a eficientemente o edifício, porém Desenhos 2D gerando arquivos divergências nos diversos não dispõe de propriedades leves (209 kb). projetos. construtivas. Modelagem tridimensional parametrizada; Geração automática de vistas e dados; Complexidade de informações, gerando arquivos muito pesados (10 mb); Parâmetros automatizam dados gráficos e textuais, porém é necessário também o complemento manual. Tabela 1 Tabela resumo do comparativo entre as plataformas trabalhadas Fonte: Acervo do autor (2015) Modelagem do edifício pode ser utilizado dentro do software para criação de vistas renderizadas, cortes perspectivados, animações. No geral houve um ganho efetivo de produtividade e quantidade de informações geradas com a plataforma BIM, além da possibilidade de modificações que repercutem em todas as vistas, diferentemente do sistema CAD, cujo retrabalho leva mais tempo para ajustar, além de possíveis erros. E esta mesma rotina se repete em seu programa auxiliar, já que as modificações não serão rebatidas diretamente.

17 7. CONCLUSÃO Através da análise realizada através da plataforma BIM, utilizando o programa Autodesk Revit Architecture 2014, ratificamos o significativo avanço em relação ao processo de projeto e documentação em detrimento do sistema CAD. É evidente o caráter integrador que o sistema BIM possui como gestor de informações do edifício, e como a modelagem tridimensional tem importância no processo de visualização e reflexão dos conflitos obtidos. Segundo Florio (2007), "A inclusão do BIM no ensino de arquitetura facilita a compreensão da articulação entre elementos construtivos do edifício, tornando mais clara e precisa a comunicação das informações e intenções projetuais." Há de se observar que pela incipiência da implantação do BIM no Brasil, ainda não existem bases sólidas para a mudança de formas de trabalho diferentes do sistema tradicional CAD, já que envolvem novas formas de projeto colaborativo entre as diversas áreas da construção. Isto deve partir também do ensino de arquitetura, cuja introdução ao BIM facilitaria a melhor compreensão dos aspectos construtivos da arquitetura. Referências EASTMAN, C. M.; TEICHOLZ, P.; SACKS, R.; LISTON, K. BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners, Managers, Designers, Engineers and Contractors. Hoboken: Wiley, 2011. FLORIO, Wilson. CONTRIBUIÇÕES DO BUILDING INFORMATION MODELING NO PROCESSO DE PROJETO EM ARQUITETURA. Porto Alegre: III Encontro de Tecnologia de Informação e Comunicação na Construção Civil, 2007. JUSTI, Alexander Rodrigues. Implantação da plataforma Revit nos escritórios brasileiros: relato de uma experiência. Gestão e Tecnologias de Projeto, São Paulo, v. 3, n 1, p 140-152, maio 2008. Disponível em: <http://www.revistas.usp.br/gestaodeprojetos/article/viewfile/50931/55013> RIBEIRO, J. T.G. (2009). Uso do Sistema BIM no Processo de Projeto de Terminais de Passageiros Aeroportuários: O Caso do Terminal em Satélite do Aeroporto Internacional de Brasília SBBR. Monografia de Especialização, Publicação E-TA- XXXA/2009, Centro de Formação de Recursos Humanos em Transporte, Universidade de Brasília, Brasília, DF. REIS, Pamela. Saiba como foi o processo de implementação do BIM em escritórios de arquitetura como Aflalo & Gasperini, Gui Mattos, Orbi Arquitetura e Clarissa Strauss. Especial BIM. Revista AU, São Paulo, ed. 208, jul., 2011. SCHEER, Sérgio; ITO, Armando L. Y.; AYRES, Cervantes; AZUMA, Fabiola. Impactos do uso do sistema cad geométrico e do uso do sistema cad-bim no processo de projeto em escritórios de arquitetura. Curitiba: Programa de Pós-Graduação em Construção Civil, UFPR. 2007