THE USE OF BIM IN THE CONSTRUCTION MANAGEMENT OF THE VILLA RESIDENCE BUILDING IN THE CITY OF MANAUS/AM: A CASE STUDY
REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.11217145
Sahra Maria Brasiliana Bomfim1; Walzenira Parente Miranda2; Gabriel Vieira do Santos3; Érika Cristina Nogueira Marques Pinheiro4
RESUMO
A grande demanda do mercado da construção civil na busca de mais eficiência, otimização, economia nos custos e a integração entre a gestão e execução de obra, a utilização de um software que tem a tendência de se tornar cada vez mais integrado com outras tecnologias emergentes como arealidade virtual e a realidade aumentada, é importante para uma análise de projeto de maneira mais imersiva e interativa. Neste estudo de caso, observou-se que a metodologia BIM aplicada no empreendimento Villa Residence proporcionou uma ampla gama de contribuições que foram significativas para o processo da construção e da gestão de projetos. Ao optar pela metodologia como uma das principais colaboração para a execução da obra, as equipes envolvidas tiveram a oportunidade de explorar os benefícios dessa metodologia inovadora e revolucionária no mercado da construção civil.
Palavras-chave: Metodologia BIM, gestão de projetos, compatibiliza
ABSTRACT
Given the great demand in the construction market for more efficiency, optimization, cost savings and integration between management and execution of the work, the use of software that tends to become increasingly integrated with other emerging technologies such as virtual reality and augmented reality is important for a more immersive and interactive project analysis. In this case study, it was observed that the BIM methodology applied to the Villa Residence development provided a wide range of significant contributions to the construction process and project management. By opting for the methodology as one of the main collaborations for the execution of the project, the teams involved had the opportunity to explore the benefits of this innovative and revolutionary methodology in the construction market.
Keywords: BIM methodology, project management, compatibility.
1 INTRODUÇÃO
No setor da construção civil, há uma preocupação crescente com a qualidade e a produtividade, fatores que remetem a pequenos custos de produção e garantia de qualidade do produto final contribuem fortemente para o aumento. Visando a melhoria destes problemas o BIM (Building Information Modeling) foi criado para permitir que os gestores envolvidos no projeto tivessem melhor comunicação. Neste contexto a implementação e adoção da plataforma BIM tem sido uma iniciativa significativa para o setor da construção civil, melhorando e reparando erros de interoperabilidade no processo de desenvolvimento e planejamento de projetos
A plataforma no BIM tem se destacado devido a ultrapassar modelagem 3D, chegando até a 10D, com isso é possível analisar os projetos em suas fases de modelagem, planejamento, orçamento, a sustentabilidade, a gestão, segurança e saúde, aumento da otimização e eficiência dos processos, visando maior colaboração entre os profissionais envolvidos, redução de erros e retrabalho.
A implementação do BIM no Brasil ganhou destaque em função da crescente demanda por eficiência, qualidade e sustentabilidade no setor da construção. Inicialmente adotado em grandes projetos públicos e privados, o BIM vem conquistando espaço na cadeia produtiva do setor de construção, desde arquitetos e engenheiros até empreiteiras e incorporadoras. O BIM traz em seu conceito um diferencial de integração dos projetos, detectando interferências na execução das disciplinas: Arquitetura, projeto estrutural, instalações hidráulicas, hidrossanitários, elétricas e outros
A implementação do BIM traz grandes mudanças em termos tecnológicos e processos de projeto. Como resultado, as relações das pessoas envolvidas neste processo passam por mudanças, os obstáculos a serem vencidos para que essa transição seja bem sucedida, por exemplo são: padronização dos processos, investimentos em softwares, integração com os sistemas já existentes, cultura organizacional e dentre desse a maior dificuldade de encontrar profissionais capacitados para ensinar sobre a utilização desta tecnologia.
Desta forma, traçou-se os seguintes objetivos como linhas de orientação para a realização deste artigo: Objetivo Geral: realizar um estudo de caso sobre a aplicação do BIM em um empreendimento residencial de alto padrão demostrando a sua eficiência usual na gestão em campo; Objetivos Específicos: abordar aspectos conceituais e normativos relacionados ao uso da metodologia BIM na indústria da construção civil; Demonstrar a aplicabilidade dos projetos compatibilizados na plataforma BIM durante o processo de execução da construção; e apontar os benefícios e as dificuldades encontradas no uso da tecnologia Bim para o gerenciamento de obras.
2 METODOLOGIA
No presente artigo foi realizado um estudo de caráter exploratório de um empreendimento residencial unifamiliar, como o objetivo de demonstrar a relevância da aplicabilidade do BIM na obra. Devido à grande demanda por eficiência e interoperabilidade entre os participantes envolvidos no planejamento e gestão de obra, a comunicação instantânea se tornou um quesito imprescindível. Visando prevenir erros significativos durante a execução de projetos que podem resultar em desperdício de tempo e recursos financeiros adicionais.
Este estudo apresenta uma metodologia detalhada sobre o histórico, os conceitos, o funcionamento, os benéficos e a importância desta ferramenta. Para o desenvolvimento deste estudo foram escolhidos projetos modelados nas plataformas do BIM, através da pesquisa de campo foi possível realizar uma avaliação dos projetos que apresentavam interferências e apontar quais providencias foram tomadas para sanar os problemas. Após a pesquisa foi possível avaliar o nível de aplicabilidade da metodologia BIM no empreendimento.
3 RESULTADOS
3.1 ASPECTOS CONCEITUAIS E NORMATIVOS
3.1.2 Histórico do BIM
A origem do BIM remete-se à década de 70, nos Estados Unidos, quando profissionais e empresas de setores ligados à construção civil identificaram a necessidade de integrar mais informações aos projetos desenhados em softwares especializados. O CAD (Computer Aided Design), foi o primeiro programa criado para facilitar a transferência de projetos e documentos de papel para computador (Luiz, 2019).
De acordo com Eastman (2014), o exemplo mais antigo documentado do conceito que conhecemos como BIM foi um protótipo de trabalho, o “Building Description System“, publicado no extinto /ornai AIA por Charles M. “Chuck” Eastman, nessa época, na Universidade de Carnegie-Mellon, 1975. O trabalho de Chuck incluiu noções BIM. O sistema BDS foi iniciado para mostrar que uma descrição baseada em computador de um edifício poderia replicar ou melhorar todos os pontos fortes de desenhos como um meio para a elaboração de projeto, construção e operação, bem como eliminar a maioria de suas (Eastman et al.,1974).
O primeiro uso documentado do termo Building Modeling, em inglês, no sentido em que é usado hoje, foi no título de um artigo de 1986 de Robert Aish, que participou do Bentley Systems. O autor estabelece nesse artigo todos os argumentos para o que hoje conhecemos como BIM e a tecnologia para implementá-lo, incluindo modelagem 30, extração de desenho automático, componentes inteligentes paramétricos, bancos de dados relacionais, faseamento temporal dos processos de construção e assim por diante. Na época Aish trabalhava com a GWM Computer Ltd, a desenvolvedora do software RUCAPS, o aplicativo BIM original. Aish ilustrou esses conceitos com um estudo de caso aplicando o sistema de modelagem de edifício RUCAPS para a renovação gradual do Terminal 3 do Aeroporto de Heathrow, em Londres (Eastman, 2014).
3.1.3 O que é o BIM?
O BIM é uma metodologia promissora que promove desenvolvimento na indústria relacionada à arquitetura, engenharia e construção (AEC). Com a tecnologia BIM, um modelo virtual preciso de uma edificação é construído de forma digital. Quando completo, o modelo gerado computacionalmente contém a geometria exata e os dados relevantes, necessários para dar suporte à construção, à fabricação e ao fornecimento de insumos necessários para a realização da construção (Eastman et al., 2014).
Segundo Succar (2009), define o BIM como um “conjunto de políticas, processos e tecnologias que interagem, gerando uma metodologia para gerenciar os dados essenciais do projeto de construção e do projeto em formato digital ao longo do ciclo de vida do edifício”.
A AUTODESK (2024), descreve o BIM como uma rede que integra dados multidisciplinares para criar representações digitais detalhadas que são gerenciadas em uma plataforma aberta na nuvem para colaboração em tempo real. O uso da BIM oferece mais visibilidade, melhor tomada de decisões, opções mais sustentáveis e economia de custos em projetos de AEC.
Diante das várias definições existentes da conceituação do BIM, a metodologia deve ser considerada como um processo. É mais do que apenas um nome para uma variedade de atividades relacionadas ao projeto assistido por computador (CAD) orientado a objetos para a representação de elementos de construção em termos de seus atributos geométricos e não geométricos tridimensionais (Ghaffarianhoseini et al., 2017). Essas informações tem intuito integrar todos as responsáveis e disciplinas envolvidas no desenvolvimento de um projeto em todas as suas fases, impactando não só a parte de concepção, mas também a execução, implantação, manutenção e gerenciamento de projetos.
Figura 1 – Funções do BIM
3.1.4 BIM no Brasil
Os escritórios de engenharia, arquitetura, as empresas e construtoras do Brasil estão investindo cada vez mais no software BIM, para aumentar a produtividade, qualidade do produto, credibilidade e a clareza nos projetos.
Lima (2019), descreve que o BIM é conhecido no Brasil como Modelagem da Informação da Construção (MIC), é um processo que tem sido classificado como uma inovação disruptiva, pois modifica as soluções técnicas de uma organização profundamente. No entanto, a implementação de qualquer nova tecnologia apresenta muitos desafios e o BIM não é exceção. Desta forma, é essencial que o uso do BIM seja avaliado para que seja possível controlar e medir o desenvolvimento da implementação da metodologia. Por meio de uma avaliação que tenha um conjunto consistente de métricas, as organizações passam a conhecer as próprias competências, e são capazes de comparar os seus resultados com as demais empresas do mercado.
As métricas permitem aos gerentes de projetos oportunidades de melhorias contínuas nos processos de gerenciamento. Os processos de mensuração baseados por meio de observações são conhecidos como métricas, que podem ser quantitativas, qualitativas, ou do julgamento humano.
Conforme a contextualização de Gonçalves e Rushel (2022), o contexto da Modelagem da Informação da Construção (BIM) observam-se métricas de duas categorias: para mensurar a adoção do BIM, denominadas métricas de maturidade BIM, e métricas para mensurar os benefícios do BIM. Estas métricas podem ser aplicadas em variados escopos: regional, organizacional ou em empreendimentos. As métricas de benefícios BIM podem ser classificadas nas categorias de: redução de tempo, custo, material, risco ou ganhos em qualidade, segurança e reputação.
Em 2020, um estudo feito sobre o Mapeamento de “Maturidade BIM Brasil”, realizado pelo Sienge, uma empresa com expertise em soluções no relacionadas a gestão na área de construção civil, em parceria com a Grant Thornton, umas das maiores empresas de consultoria e auditoria do mundo, e com apoio da ABDI (Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial) e Sinduscon/CE, neste mapeamento foram levantados os dados afirmando que 70% das empresas da área de construção civil planeja adotar o BIM nos próximos dois anos, constatou-se também que das empresas participantes do estudo, 38,4% já utilizam o BIM.
Ao analisar a pesquisa de Ruschel et al. (2013), Lima (2019), classifica o nível do BIM no ensino no “Estágio 1”, descrito por Succar (2009), um estágio introdutório. Tal ensino enfatiza a modelagem paramétrica do modelo arquitetônico, o que inclui documentação e compatibilização, simulações 4D e estimativas de custos. Essas iniciativas, no entanto, não são abrangentes, pois focam apenas no aspecto de “ferramentas” e softwares, habilitando profissionais a trabalhar como modeladores e analistas. Em comparação, no ensino internacional, como nas Universidades de Twente, nos Países Baixos, e Stanford, nos Estados Unidos, o estágio de implementação é avançado, “Estágio 3”, pois trabalha a integração de modelos e é capaz de formar analistas e gerentes BIM.
Lima (2019) ainda compara que, quanto ao nível de adoção do BIM no país, uma pesquisa realizada pela MCGRAW-HILL Construction em 2014, investigou o nível de implantação em dez países, dentre eles o Brasil, e constatou-se que ainda caminha pouco comparado aos demais. Em países como Reino Unido, França e Alemanha, a média de empresas novatas no BIM é de apenas 47%. Já no Brasil, onde foram entrevistadas 40 empresas brasileiras, 70% implementaram a menos de dois anos.
No ano de 2020 a Autodesk, uma das principais empresas criadoras de softwares de designers e conteúdo digital para a indústria AEC, descreveu que a partir da Estratégia Nacional de Disseminação do BIM, criada pelo decreto 9.377, de maio de 2018, a implementação do BIM no Brasil será de forma gradual em três fases de disseminação obrigatória:
– A primeira fase, imediatamente para 1º de janeiro de 2021, contempla a utilização do BIM no desenvolvimento de projetos de arquitetura e engenharia empregados em empreendimentos de grande relevância;
– A segunda fase, a partir de 1º de janeiro de 2024, contempla a utilização do BIM na execução direta ou indireta de projetos de arquitetura e engenharia e na gestão de obras empregadas em empreendimentos de grande relevância;
– A terceira fase, a partir de 1º de janeiro de 2028, contempla as utilizações do BIM previstas na primeira e segunda fases, bem como o gerenciamento e a manutenção de empreendimentos de média e grande relevância após a sua construção
3.1.5 Dimensões do BIM
O sistema BIM se destaca por ultrapassar as modelagens em 3D, chegando a alcançar a dimensão 10D. Essa amplitude possibilita a análise completa dos projetos em todas as suas etapas, desde a concepção até o planejamento, orçamento, considerações ambientais, gestão e manutenção. Segundo a conceituação do Instituto espanhol ZIGURAT (2023), define as dimensões como:
Figura 2 – As dimensões do BIM
– Dimensão (3D):Modelagem Geométrica Tridimensional – Na modelagem tridimensional os profissionais da construção visualizam elementos em três dimensões, transcendendo a simples representação bidimensional. Essa dimensão foca na forma, tamanho e localização dos elementos construtivos, proporcionando uma base sólida para análises posteriores.
– Dimensão (4D): Planejamento – A quarta dimensão, proporciona facilitação do planejamento das atividades, detecção precoce de conflitos temporais e visualização do progresso ao longo do tempo. Isso contribui para uma execução mais eficiente do projeto.
– Dimensão (5D): Quantidades e custo – A quinta dimensão, o BIM avança para a análise econômica, integrando estimativas de custos e quantidades ao modelo digital. Isso proporciona uma visão holística das despesas ao longo do ciclo de vida do projeto, contribuindo para uma gestão financeira mais precisa.
– Dimensão (6D): Sustentabilidade – A sexta dimensão, está intrinsecamente ligada à eficiência energética e ao desenvolvimento sustentável. Simulações avançadas permitem uma análise abrangente do desempenho energético desde a fase de projeto, orientando a escolha de soluções sustentáveis.
– Dimensão (7D): Gerenciamento – A sétima dimensão, abrange o gerenciamento e manutenção do edifício durante todo o seu ciclo de vida. Essa dimensão oferece benefícios substanciais, como a otimização de operações, o planejamento proativo e a redução de custos operacionais a longo prazo.
– Dimensão (8D): Segurança e Saúde – A oitava dimensão, antecipa riscos na construção, permitindo análises detalhadas para melhorar a segurança no trabalho. Oferece uma visão completa dos cenários do canteiro, elaboração de planos de segurança detalhados e identificação precisa das escolhas de projeto de segurança mais apropriadas.
– Dimensão (9D): Construção Enxuta (LEAN Construction) – A nona dimensão, permite otimizar e racionalizar todas as etapas envolvidas na fase de construção de um projeto, através da digitalização dos processos. A construção enxuta envolve o gerenciamento eficiente de recursos, minimizando o desperdício e mantendo o projeto dentro do cronograma e orçamento.
– Dimensão (10D); Construção industrializada – A décima dimensão, visa industrializar e tornar o setor da construção mais produtivo, integrando dados físicos, comerciais, ambientais e outros. Ferramentas para a digitalização da construção civil, como sistemas de gestão BIM, desempenham um papel fundamental nessa dimensão, alinhando todos os envolvidos no ciclo de vida da construção e otimizando cada fase.
À medida que utilizamos as várias dimensões do BIM, descobrimos como esse conceito pode ser útil em toda a vida de uma construção, trazendo benefícios notáveis em eficiência, colaboração e sustentabilidade.
3.1.6 Interoperabilidade e o BIM
Um processo BIM pressupõe o envolvimento de vários integrantes ao longo de todo o ciclo de vida da edificação. A interoperabilidade é a capacidade de dois ou mais sistemas trocarem dados entre si de forma a ser possível utilizar a informação recebida. O termo é frequentemente utilizado no contexto das tecnologias de informação, embora também possa ser aplicado a diferentes sistemas, nomeadamente levando em conta fatores sociais, políticos e organizacionais (Martins; Monteiro, 2011). Sendo assim a, interoperabilidade é um conceito importante para a metodologia do BIM.ISO
No ano 1994, as empresas desenvolvedoras de software perceberam que a interoperabilidade, entre os vários programas de software que estavam sendo utilizados no setor de construção, impactaria diretamente com grandes benefícios para a construção civil. Em maio de 1996, as empresas chegaram a conclusão de que a interoperabilidade era de grande potencial comercial, após análise a Autodesk e 12 empresas ligadas a tecnologia, criaram a Aliança Internacional para a Interoperabilidade (IAI), em 2005 sendo nomeada de BuildingSMART, para coordenar o desenvolvimento de padrões internacionais dos arquivos de interoperabilidade, este é o grupo responsável pelo desenvolvimento do IFC (Industry Foundation Classes). Está registrado pela International Organization for Standardization (ISO) como 16739-1:2024.
O IFC é um padrão utilizado para compartilhar dados desenvolvidos nos setores da construção civil. Apresentando informações relacionados ao projeto de forma digital, permitindo a troca entre vários softwares e sistemas de forma eficaz, sem a perdas ou alterações de dados, os profissionais podem trabalhar em suas respectivas plataformas enquanto colaboram em para um único projeto global.
Figura 3: IFC – BIM projeto em execução
O IFC é composto por quatro níveis: domain, interoperability, core e resource. O nível domain (domínios)é o mais alto, e permite a descrição de informações específicas para cada disciplina envolvida no desenvolvimento do edifício. No nível interoperability (interoperabilidade) são descritos mapeamentos de dados para permitir a troca de informação entre diferentes domains. No nível core (núcleo) são descritas as unidades de informação comuns a todos os domínios e mapeamentos, que podem ser especializadas por eles. O nível mais baixo é o resource (recursos), que contém a descrição de conceitos básicos e independentes, que são utilizados pelos níveis mais altos. (Ayres Filho,2009).
O IFC é um formato de linguagem aberta dentro da arquitetura, utilizado para a troca entre modelos de diversos fabricantes. O IFC foi projetado pensando em atender a todas as informações do edifício, durante todo o ciclo de vida da edificação. A versão inicial, IFC 1.0, foi lançada em 1996, houve várias atualizações posteriores, a mais recente sendo o IFC 4.3 ADD2 de 2024.
As definições do IFC são atualizadas e desenvolvidas regularmente pela buildingSMART. O indicado é que os membros da equipe do projeto no início de cada colaboração identifiquem qual é a versão do IFC mais recente com qual todas as partes podem trabalhar. Atualmente o formato IFC4.3 ADD2, permite melhor renderização de geometrias complexas.
3.1.7 Compatibilização de Projetos
A compatibilização é uma atividade fundamental para a garantia da qualidade do projeto e do empreendimento. Para alguns autores, ela pode ser classificada como uma das funções da coordenação de projeto, enquanto que para outros é uma função separada da coordenação. A compatibilização tem como objetivo principal evitar que os projetos executivos contenham interferências entre as diversas disciplinas, além de erros diversos que possam gerar atrasos e desperdícios durante a execução e que tragam prejuízo ao usuário final (Sena ,2012).
Na definição de Vargas (2002), o projeto é um empreendimento não repetitivo (único), caracterizado por uma sequência clara e lógica de eventos, com início, meio e fim, que se destina a atingir um objetivo claro e definido, sendo conduzido por indivíduos dentro de parâmetros pré-estabelecidos de tempo, custo, recursos envolvidos e qualidade.
De acordo com Mikaldo Jr. e Scheer (2008), a compatibilização de projetos pode ser definida como a atividade que torna os projetos compatíveis, proporcionando soluções integradas entre as diversas áreas que tornam um empreendimento real. A compatibilização pode ser justificada por vários motivos como a separação entre a atividade projetual e a execução; forma sequencial de projeto; especialização cada vez maior nas diferentes áreas de projetos; equipes de um mesmo projeto trabalhando em diferentes localidades; dentre outros.
As compatibilizações podem ser feitas de diversas formas. A mais simples é geralmente através de uma sobreposição dos desenhos, de maneira manual ou com a utilização de desenhos CAD 2D. Apesar de ser uma prática que sempre foi muito usada, pode ser muito improvável analisar as interferências da diversidade de projetos da obra com precisão (Monteiro et al. 2017).
Pode-se concluir que a compatibilização de projetos é uma atividade crucial para assegurar a execução eficaz e econômica de um projeto. No entanto, a despeito da conscientização da sua relevância, existem barreiras quantitativas ao seu desenvolvimento. Com os edifícios ficando prontos cada vez mais rápido, os prazos são mais curtos, e a compatibilização de projetos é frequentemente negligenciada por causa dela, uma vez que envolve um trabalho detalhado que toma tempo.
3.1.7.1 A importância da Compatibilização de Projetos
A FINEP financiou um trabalho que contou com a participação de quinze universidade brasileiras, fizeram uma análise sobre “Alternativas para a Redução de Desperdício de Materiais nos Canteiros de Obra”, onde se constatou que uma das maiores causas de é a falta de compatibilização entre os projetos (FINEP; ITQC, 1998).
Para Mikaldo (2006), apud Castro (1999), um dos problemas mais comuns nas diversas manifestações patológicas encontradas em edifícios estruturados em aço, é a interferência entre o projeto estrutural e os projetos de instalações. Esta interferência é proveniente de incompatibilidade de projeto ou de modificações no decorrer da construção, devido principalmente a falta de uma melhor coordenação entre os diversos sistemas construtivos envolvidos.
Graziano (2003) descreve que em meados dos anos 60 devido aumento de demanda de construção civil, os profissionais começaram a trabalhar de forma conjunta dentro das empresas que projetavam e construíam, no início os resultados foram satisfatórios, pois as equipes tinham contato direto com a pratica da construção e sabiam das necessidades que interligam a construbilidade e demais especialidades envolvidas nos projetos.
Com o passar do tempo houve um distanciamento entre projetistas e construtores, causando a quebra do elo entre os participantes e promovendo alto índice de desperdício. O resultado desta falta de comunicação entre os profissionais acarreta prejuízos financeiros para os construtores, baixa qualidade para usuários, além de alto custo de manutenção para proprietários devido a patologias (Teles; Rocha, 2013).
Nos anos 80 algumas empresas e outros profissionais perceberam a necessidade de compatibilizar os projetos, então apareceram os coordenadores e/ou equipes internas ou externas que aumentaram os custos das construtoras e projetistas.
De acordo com Chippari (2014), o projeto é a parte mais importante das edificações, sendo também a fase que apresenta mais gastos, dessa forma, o autor afirma que é essencial investir tempo nessa fase, pois a falta de compatibilidade entre os projetos gera muitos desperdícios em uma obra, e a solução mais adequada seria investir na compatibilização, tendo em vista que na fase de elaboração do projeto ocorrem muitos conflitos, e o tempo para resolvêlos resulta em soluções impensadas, podendo gerar custos desnecessários e problemas no canteiro de obras.
Como resultado, Mikaldo e Scheer (2008) destacam que a compatibilização se demonstra ser mais do que uma solução para um projeto racional e eficiente, mas é uma ferramenta que pode corrigir a falta de integração entre a equipe e as suas respectivas responsabilidades.
3.2 OBJETO DO ESTUDO DE CASO
O objeto deste estudo de caso é empreendimento Villa Residence, da incorporadora SKN. O residencial encontra-se em fase de execução e está localizado na cidade de Manaus, no estado do Amazonas, no bairro Adrianópolis. Na figura 4 é possível observar a projeção da unidade sobre o lote.
Figura 4: Localização georreferenciada da localização da edificação
A empresa existe a mais de 10 anos criando soluções inteligentes e inovadoras no mercado imobiliário de Manaus, por meio de projetos arquitetônicos de alta qualidade e tecnologia. Atualmente além do Residencial Villa a empresa está com mais dois empreendimentos sendo executados.
3.2.1 Projeto Arquitetônico
O residencial é constituído por 15.684,28m² de área construída com 16 andares. O projeto arquitetônico compreende: 30 apartamentos sendo 2 unidades por andar com área de 367m² e 368m² e varanda gourmet, 3 subsolos para estacionamento que inclui pontos de abastecimento para carros elétricos, externo e outros. A figura 5 demonstra a visualização panorâmica do residencial.
Figura 5: Vista panorâmica
Na figura 6 é possível visualizar as plantas baixas do pavimento do térreo que contém todas as áreas comuns do residencial como piscina, playground, salão de festas, academia, sala zen com ofurô, quadra poliesportiva e salão de jogos.
Planta baixa do pavimento térreo
Na figura 6 podemos visualizar da planta baixa dos apartamentos tipo, neste projeto cada apartamento possui quatro suítes, sendo a suíte master com closet, sala de estar e jantar, adega, varanda gourmet, cozinha e área de serviços.
Figura 6: Plantas baixas do andar tipo
3.2.2 Caracterização da Equipe e dos Escritórios de Projetos Modelados em Plataforma Bim
Nesse projeto os escritórios contratados pela incorporadora desenvolveram seus projetos utilizando programas BIM, fornecendo tanto projetos em 2D CAD como modelos BIM de cada disciplina, os arquivos também foram recebidos em formato IFC modelados no REVIT. Com o propósito de fazer a integração na gestão dos projetos em tempo real a EnBIM foi contratada, a empresa tem a expertise na metodologia BIM.
Após os projetos executivos estarem habilitados para obra, foi utilizado o software AutoDoc, uma plataforma online que disponibiliza e organiza todos os projetos de diversas disciplinas, os modelos foram recebidos tanto em CAD, quanto RVT feitos no Revit e em formato IFC quando modelados em outros programas BIM. Um modelo central contendo todas as disciplinas foi gerado no software BIMcollab, facilitando a visualização em 3D. Todos os desenhos técnicos foram gerados para efeito de comunicação com o canteiro de obra. Foram contratados os projetos de arquitetura, estruturas de concreto e instalações prediais.
Para esse estudo de caso, tendo em vista o enfoque da pesquisa serão analisadas as incompatibilidades visualizadas durante a execução dos projetos de arquitetura, concreto e instalações prediais.
3.3 PROJETO EXECUTIVO E INCOMPATIBILIDADES VIZUALIZADAS IN LOCO
3.3.1 Projeto de Arquitetura
Os projetos foram desenvolvidos por um escritório Arquitetura, a empresa tem especialidade em diversas etapas de construção, após a concepção do empreendimento os projetistas realizaram todas as partes preliminares dos projetos. O projeto executivo foi modelado em REVIT, a empresa importou para o AUTODOC os documentos em DWG e IFC.
Na figura 9 é possível visualizar o projeto de arquitetura com o auxílio do BIMcollab.
Figura 9: Vista isométrica de arquitetura
A representação em 3D proporcionou uma compreensão mais clara do design em comparação com os projetos em 2D, permitindo a equipe de execução entender da melhor forma como os elementos do projeto se encaixam, sendo possível podendo identificar interferências antes que fossem executadas.
No projeto de arquitetura o BIM exerceu função fundamental. Com o auxílio do projeto em 3D foi possível demonstrar para a equipe de execução alguns detalhes que não estavam completamente especificados nos projetos de planta baixa e de detalhes. Essas questões incluíam dúvidas frequentes, como altura de peitoril, altura de forro, disposição de infraestrutura de elétrica e hidráulica, os acabamentos dos revestimentos e as larguras de vãos. A visualização tridimensional proporcionada pelo BIM permitiu uma compreensão mais precisa e abrangente desses elementos, garantindo uma execução mais precisa e eficiente do projeto arquitetônico.
A capacidade de explorar o projeto em um ambiente tridimensional incentivou a equipe a ter uma abordagem mais colaborativa, onde os membros de cada setor puderam compartilhar ideia de forma mais eficaz para as intercorrências detectadas.
3.3.2 Projeto De Estrutural
O projeto estrutural foi concebido e modelado no software TQS por um escritório de cálculo que tem especialização em estruturas. O engenheiro estrutural realizou o trabalho de verificação e detalhamento do projeto de estrutura previamente concebido pelos arquitetos.
O projeto executivo foi importado para o AUTODOC nos formatos de DWG e RVT. Durante o processo de execução do empreendimento foram utilizadas as plantas baixas e o modelo 3D em BIM para demonstração para a equipe de execução. A figura 8 e 9 demonstram o projeto de estruturas onde é possível visualizar os pilares, as lajes, o tipo de fundação que foi utilizada, a escadas e as rampas de acesso.
Figura 8: Vista isométrica da estrutura
Figura 9: Vista das fundações
Neste projeto algumas interferências físicas analisadas visualmente foram detectadas após execução do projeto, mesmo após a realização da compatibilização, dentre os conflitos detectados temos : O poço do elevador não teve largura suficiente para haver folga para os trilhos, devido à grande altura da torre o trabalho de realizar toda a estrutura alinhada se torna difícil, por isso foi necessário fazer a escariação de algumas estruturas que estavam desalinhados, neste processo foi escariado apenas de 2,5 a 3 cm para não atingir a armação de aço dos pilares; outra incompatibilidade encontrada foi na execução do rebaixamento da laje, no projeto do pavimento do térreo projetarem os espelhos d’água sem o rebaixo para a impermeabilização, para solucionar este problema foi realizado a elevação do nível do piso em 10 cm ocasionando a alterações nos projetos das esquadrias deste pavimento.
3.3.3 Projetos De Instalações Prediais
Os projetos de instalações prediais foram executados por três escritórios especializados em instalações, a primeira empresa fico, responsável pelos projetos de: drenagem, esgoto, elétrica, hidráulica, combate a incêndio (PCI), sistemas de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA), sistemas prediais (TIC), sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (AVAC), detecção e alarme, e subestação. A segunda empresa realizou os projetos dos elevadores e a terceira empresa executou os projetos de implantação de tubulação GLP. A primeira empresa disponibilizou os arquivos em CAD, REVIT e IFC, porém as empresas outras empresas disponibilizadas os projetos apenas em CAD e IFC. Na figura 10 é possível visualizar as instalações elétricas, SPDA e TiC e sua respectivas posições no projeto
Figura 10: Instalações elétrica, SPDA e TIC
Com o detalhamento mais claro na vizualização em 3D nas figuras 11 e 12 é possivel verificar as instalações de hidraulica que contem os reservátorios e todas distribuição das tubulações de água , esgoto e drenagem pluvial, pode-se tambem analisar com mais precisão a tubulação de proteção contra incêndio.
Figura 11: Instalações hidráulicas e combate a incêndio
Figura 12: Instalações hidráulicas e combate a incêndio
A figura 13 representa e detalhamento do projeto de instalação de aquecimento , ventilação, ar condicionado (AVAC) e todos os sistemas de shafts e exautão do edificio.
Figura 13: Projetos de AVAC
Para analisar as interferências identificadas nos projetos de instalações prediais, foi realizado uma verificação visual junto com o auxílio da projeção em 3D. Nessa avaliação foi possível verificar alguns erros de projeto executivo. Abaixo temos a relação das interferências físicas relatadas pela equipe de execução.
Tabela 1
Demonstração de interferências
Após a identificação dos conflitos os escritórios responsáveis pelos projetos foram comunicados para realizar a alteração no projeto executivo tanto em REVIT ou CAD quanto no IFC gerado. Todas interferências foram repostadas por imagem e comunicadas e documentadas via e-mail.
Observa-se que a metodologia BIM aplicada no empreendimento Villa Residence proporcionou uma ampla gama de contribuições que foram significativas para o processo da construção e da gestão de projetos. Ao optar pela metodologia como uma das principais colaboração para a execução da obra, as equipes envolvidas tiveram a oportunidade de explorar os benefícios dessa metodologia inovadora e revolucionária no mercado da construção civil.
Dentre os diversos benefícios desta tecnologia, o ponto que mais se destacou foi a capacidade do BIM em promover uma compreensão mais abrangente e detalhada do projeto por parte da equipe de execução. As visualizações tridimensionais nos projetos permitiram que a equipes verificassem cada detalhe dos elementos dos projetos de forma mais clara, superando o que era possível visualizar com os projetos em 2D. Proporcionando uma compreensão completa dos ambientes, materiais e sistemas envolvidos, possibilitando uma execução mais eficiente.
Além do fator de visualização tridimensional, a aplicação do BIM permitiu a detecção de interferências ainda na fase de concepção dos projetos das disciplinas de arquitetura, estrutura e instalações prediais. Tais interferências causariam retrabalhos e atrasos significativos para a execução, a melhoria desses problemas exigiu profissionais bem capacitados.
Outro aspecto relevante da utilização desta metodologia foi a colaboração das equipes envolvidas, após visualizarem o projeto em 3D e identificarem possíveis interferências os projetistas e os executores das obras como engenheiros, mestre de obras e encarregados, alinharam informações e experiências que levaram a soluções mais eficientes para os problemas encontrados durante a execução da obra.
Apesar de todos os benefícios encontrados, pode-se apontar que ainda existem dificuldades relacionadas a adoção desta metodologia, fatores que estão ligados diretamente a transição para o uso do BIM. Muitos profissionais da indústria AECO ainda estão acostumados a trabalhar com ferramentas e metodologias tradicionais baseados em projeções em 2D, essa mudança requer aprendizado e adaptação a novas ferramentas de fluxo de trabalho, o que pode ser desafiador.
Em uma pesquisa realizada com a equipe de execução da obra, apontaram que as maiores dificuldade encontrada foram: a falta de treinamento necessários para a equipe de execução; a total compatibilização dos projetos em todos as fases da obra; atualização do IFC e da documentação ao mesmo tempo, visto que a utilização do BIM auxilia na visualização tridimensional dos projetos; a falta da presenças dos projetistas em obras, visto que são de fundamental importância para a gestão dos projetos, pois muitos projetos idealizados em escritório são complexos e certamente exigem orientações especificas durante a execução em canteiro. Essas dificuldades demonstram a complexidade e os desafios envolvidos na adaptação para o uso do BIM, o comprometimento continuo com a capacitação da equipe é de fundamental importância para que adquiram habilidades necessárias para utilizar de forma eficaz todos os benefícios proporcionados por esta metodologia.
4.CONSIDERAÇÕES FINAIS
O principal objetivo deste trabalho foi analisar o processo de gestão de projetos e a utilização da metodologia BIM para o auxílio da equipe de execução neste estudo de caso, o processo de adaptação com esta tecnologia ainda está na fase inicial na incorporadora, porém já se obteve bastantes resultados satisfatórios.
Assim, foi possível observar a importância desta ferramenta no processo de execução de todos os projetos envolvidos, para obter uma ampla visão geral do edifício. Porém a metodologia Bim vai muito além de visualização dos projetos tridimensionais, o processo de compatibilização dos projetos é um do principal benefícios, pois ele racionaliza e acelera o processo construtivo através da construção digital, este processo foi realizado apenas nos projetos iniciais, após a entrega dos projetos compatibilizados ainda houveram algumas incompatibilidades observadas no campo de obra que eram resolvidas de forma individual, cada erro encontrado era reportado para o seu respectivo projetista o que ocasionava a ausência da interoperabilidade entre as equipes envolvidas.
Observou-se também, que a maioria dos conflitos detectados ocorreu nos elementos de instalações prediais e na arquitetura, devido a falta de especificação por parte dos projetistas e as diversas alterações realizadas em projetos por questões de incompatibilidades com o canteiro de obra. Isso demonstra que ainda há por parte da arquitetura e dos projetistas o desconhecimento das vantagens que projetos bem mais detalhados podem trazer para a fase de execução da obra
Portanto, conclui-se que a pesquisa realizada demonstrou que o BIM, é uma ferramenta desconhecida, no setor da aplicabilidade eficiente em fases cruciais de uma obra: a fase de projetos e a fase de execução da obra. Se bem utilizado, o BIM traz benefícios não apenas para quem projeta, mas para quem planeja, executa e também reflete no custo final da obra, sendo capaz de reduzir e até eliminar os retrabalhos desnecessários na obra.
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1Acadêmica de Engenheira Civil – Instituição: Universidade Nilton Lins
Endereço: Av. Prof. Nilton Lins, 3259 – Flores, Manaus – AM, 69058-030
E-mail: sahrabomfim@gmail.com
2Especialista em Didática no Ensino Superior
Especialista em Engenharia de Segurança do Trabalho
E-mail: wm.eng.civil@gmail.com
3Especialista em Gestão e Projetos em BIM
Graduado em Engenharia Civil
E-mail: gabriel@nowos.com.br
4Mestre em Engenharia Industrial
Especialista em Engenharia de Segurança do Trabalho
Especialista em Didática no Ensino Superior e Tutoria e Docência em EAD
Graduada em Engenharia Civil e Licenciatura em Matemática
E-mail: erikamarquespinheiro@gmail.com