APPLICATION OF THE BIM METHODOLOGY, UDING AUTODESK REVIT SOFTWARE FOR COMPATIBILITY OF PLUMBING PROJECTS – CASE STUDY: SINGLE-FAMILY HOME IN THE CITY OF MANAUS
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/fa10202504291729
Danilo Lopes de Melo
Igor Nonato Almeida Pereira
Erika Cristina Nogueira Marques Pinheiro
RESUMO
A pesquisa em questão trata-se de um estudo de caso acerca da utilização da metodologia BIM para a compatibilização dos projetos de esgoto, drenagem, hidráulica e estrutural. Tendo como objetivo, demonstrar os processos e os métodos utilizados na conformidade das instalações hidrossanitárias. Além de demonstrar a metodologia BIM, e o uso do Software Revit. Utilizando-os para a modelagem e a compatibilização dos projetos, para assim, analisar as interferências encontradas e solucioná-las. A metodologia adotada, classifica-se como descritiva e qualitativa, relatando os processos na utilização do software para a compatibilização de projetos e explicando de forma mais detalhada e aprofundada o passo a passo no momento da verificação de possíveis interferências. Tendo como resultados, a compatibilização dos projetos hidrossanitários, análise de conflitos encontrados no momento da compatibilização e por último, a solução dessas interferências que ocorrem entre as tubulações ou até mesmo com elementos estruturais. Por isso, é de extrema importância a adequação desses projetos, antes do momento da execução da obra, a fim de evitar a paralisação da obra e evoluir para uma obra mais econômica e eficiente.
Palavras Chave: Compatibilização, Projetos, Hidrossanitário, Revit.
ABSTRACT
The research in question is a case study on the use of the BIM methodology for the compatibility of sewage, drainage, hydraulic and structural projects. The objective is to demonstrate the processes and methods used in the compliance of plumbing installations. In addition to demonstrating the BIM methodology, and the use of Revit Software. Using them for modeling and compatibility of projects, in order to analyze the interferences found and solve them. The methodology adopted is classified as descriptive and qualitative, reporting the processes in the use of the software for the compatibility of projects and explaining in more detail and in depth the step by step at the time of checking possible interferences. The results are the compatibility of plumbing projects, analysis of conflicts found at the time of compatibility and finally, the solution of these interferences that occur between the pipes or even with structural elements. Therefore, it is extremely important to adapt these projects before the work is carried out, in order to avoid work stoppage and evolve into a more economical and efficient project.
Keywords: Compatibility, Projects, Plumbing, Revit
1 INTRODUÇÃO
Nos últimos anos, com os avanços tecnológicos, foi desenvolvida uma ferramenta que vem sendo utilizada a favor da construção civil. Visando a solução dos problemas que eram encontrados em obras, como conflitos entre tubulações e com elementos estruturais, no momento da execução da construção. Esta ferramenta que vem sendo utilizada mundialmente, é conhecida como BIM (Building Information Modeling). Sendo composta por diversos softwares, um deles é o Autodesk REVIT, no qual é utilizado para criar modelos digitais de uma construção em 3D, identificar interferências, gerar orçamentos, quantitativos e muitas outras funcionalidades.
O projeto tem uma parcela considerável nos custos da edificação, por isso merece uma atenção e um investimento de tempo em seu processo de desenvolvimento. A ausência de compatibilidade entre os projetos é o fator principal na causa dos desperdícios das obras. A solução de interferências, ainda na elaboração do projeto, reduz possíveis impasses no canteiro de obras, e minimiza de 5% a 8% do custo da edificação (CHIPPARI, M. G. M. 2014).
A utilização da compatibilização de projetos utilizando o BIM é de extrema importância para o Brasil, prevendo por onde determinada tubulação irá passar. Sem a necessidade de paralisação da obra para resolver um determinado problema por conflitos entre as tubulações ou com os elementos estruturais.
A compatibilização dos projetos é essencial para a região amazônica, devido às mudanças climáticas constantes no dia a dia da região, encurtando a vida útil das instalações hidráulicas, por exemplo, que é feita de material PVC. Não podendo ser exposto a alta radiação solar ou a alta variação de temperatura, por este motivo as instalações hidráulicas devem ser embutidas na parede, e utilizam a compatibilização para prever desvios de vigas, ou até mesmo de outras instalações.
Portanto, foram abordados no estudo de caso a importância da utilização do BIM, para a realização de projetos, assim, prevendo problemas futuros com interferência no momento da execução da obra. Além de, demonstrar como é realizado a compatibilização desses projetos utilizando o software REVIT, para que sejam previstas a realização de mudanças ou adequações no projeto, para a solução de possíveis conflitos.
A utilização da compatibilização dos projetos em REVIT, tornam a construção mais econômica, eficiente e sem imprevistos. Portanto, também foram abordados neste estudo de caso, como foi realizado a análise dos conflitos encontrados na compatibilização dos projetos hidrossanitários com o projeto estrutural. Além de apontar as soluções implementadas no projeto, visando uma construção mais econômica e com uma maior eficiência de forma geral.
2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 PROJETOS COMPLEMENTARES DE ENGENHARIA
Os projetos complementares de instalações de hidrossanitário são de extrema importância para a construção de uma edificação ou uma residência, para atender normas técnicas como a ABNT NBR 8160, NBR 10844, NBR 5626 e a NBR 6118, que normatiza cada instalação. Evitando problemas futuros com possíveis falhas na execução, podendo afetar financeiramente quem está construindo. Por isso, para evitar imprevistos econômicos ou problemas com conflitos com elementos estruturais, é de extrema importância a contratação de projetos de instalações. Evitando desperdícios, imprevistos ou até mesmo, evitando problemas de distribuição, captação de água ou odor das instalações sanitárias, por exemplo.
De acordo Chippari, M. G. M. (2014), “o projeto tem uma parcela considerável nos custos da edificação, por isso, merece uma atenção e um investimento de tempo em seu processo de desenvolvimento”. Para Guerra Filho, Elder (2022) “O projeto de uma edificação é um conjunto de documentos que reúne uma grande variedade de informações sobre uma obra e empreendimento que são essenciais para a sua qualidade final”. Os autores por tanto enfatizam a importância de se elaborar um projeto de instalações para a construção de edificações em geral, além de se obter uma construção mais eficiente, pensando nos mínimos detalhes e sempre atendendo as normas técnicas exigidas.
2.2 METODOLOGIA BIM
A utilização da metodologia BIM para a compatibilização desses projetos é de extrema importância, para que seja pensado por onde determinadas tubulações passaram. Assim, examinando a edificação em 3D através de softwares disponíveis que fazem parte da ferramenta BIM, sendo um deles o Revit, que possibilita a visualização e prevendo possíveis necessidades da alteração de projeto.
Necessitando, por exemplo, de prever um possível shaft’s para a passagem das tubulações, rebaixamentos de forro para atender às necessidades das tubulações, além de outros exemplos que podem ser encontrados no momento do projeto.
Segundo Eastman, C. M. et al (2014) “Com o tempo a metodologia BIM vem substituindo a metodologia CAD, que consiste na reprodução de elementos em duas dimensões. Por consequência, diversos conflitos ocorrem durante a construção do empreendimento”. Como por exemplo: em casos onde a tubulação do sistema de hidrossanitário confronta com uma viga, pelo fato do projetista não ter analisado o nível que a tubulação estaria naquela região. Hoje em dia a distância entre projeto e construção diminuiu, à medida que os projetos necessitam de representações mais complexas a serem enviadas aos canteiros de obra.
2.3 COMPATIBILIZAÇÃO DE PROJETOS
A compatibilização entre projetos é essencial para uma construção rápida, eficaz e econômica, podendo ser encontrados problemas que só seriam encontrados no momento da execução, onde ocorre a paralisação da obra para a solucionar aquele determinado problema. Com isso, a compatibilização evita que esses tipos de problemas aconteçam durante a execução, sendo os mesmos solucionados em projetos antes de serem liberados para a execução. Compatibilizando-os com outras instalações de diferentes disciplinas, além de, sempre desviando de elementos estruturais, para que não venha prejudicar a sustentação da edificação.
Segundo Rech (2012) “é muito vantajoso se obter um planejamento prévio no momento da elaboração do projeto, tendo como principal vantagem a compatibilização dos projetos, sendo possível a antecipação dos problemas ao realizar esta compatibilização entre os projetos de instalações. Por tanto, a previsão desses conflitos no momento do projeto, reduz os problemas e atrasos, durante a execução, evitando gastos extras ou até mesmo um retrabalho”. De acordo Chippari, M. G. M. (2014), “a ausência da compatibilidade entre os projetos é o fator principal na causa dos desperdícios das obras. A solução de interferências, ainda na elaboração do projeto, reduz possíveis impasses no canteiro de obras, e minimiza de 5% a 8% do custo da edificação”.
Os autores explicam sobre as vantagens de possuir um projeto compatibilizado, isso só ocorre graças a utilização de softwares com a implementação da metodologia BIM, por exemplo o Revit, onde podemos analisar as interferências através de vínculos, podendo facilitar a solução das interferências encontradas e obter a solução dos problemas encontrados.
3 METODOLOGIA
A pesquisa realizada é classificada como descritiva, demonstrando os processos na utilização da metodologia BIM em um projeto de uma residência unifamiliar, e na compatibilização entre os projetos de instalações hidrossanitárias e projeto estrutural. E ao mesmo tempo qualitativa, demonstrando e explicando de forma mais aprofundada e de fácil entendimento, o processo executivo da compatibilização desses projetos utilizando o software Autodesk REVIT. Assim, melhorando o entendimento desse processo de análise dos conflitos e quais soluções foram desenvolvidas para possuir um projeto sem conflitos. Com isso, melhorando o aproveitamento durante a realização da construção.
A pesquisa realizada também é caracterizada como um estudo de caso. Porque nela é apresentado os processos realizados na compatibilização de uma residência unifamiliar em Manaus. A Fim de demonstrar o passo a passo da compatibilização, explicando cada projeto desenvolvido que foram compatibilizados, sendo as instalações hidrossanitárias e estrutural. Analisando os problemas encontrados durante a compatibilização e também, solucionar os mesmos para que não haja nenhum conflito entre as instalações, e assim, seguir para a execução com êxito e rapidez.
A pesquisa demonstra como é realizada a compatibilização desses projetos utilizando o software Revit. Além de analisar os conflitos que foram encontrados na compatibilização dos projetos hidrossanitários e o projeto estrutural. E por fim, apontar as soluções que foram implementadas no projeto para evitar conflitos. Visando uma construção mais econômica e com uma maior eficiência, prevendo a realização de mudanças ou adequações no projeto quando necessário, para não ocorrer imprevistos no momento da execução das instalações.
Figura 01: Fluxograma da metodologia
4 RESULTADOS
4.1 PROJETOS COMPLEMENTARES
Os projetos hidrossanitários para serem desenvolvidos com uma maior eficácia são possíveis identificar e solucionar os conflitos entre outros projetos. Para isso, é necessário que se tenha um projeto preliminar da estrutura de concreto armado da residência. Possivelmente um projeto preliminar da arquitetura, no caso deste estudo, que seja a modelagem do projeto arquitetônico para se basear. Com a utilização desses projetos preliminares, o projeto se torna mais eficiente, sendo elaborado sem conflitos, baseando-se pelo modelo de um projeto estrutural ou arquitetônico preliminar. Assim, desviando das estruturas, ou até mesmo, realizando um estudo preliminar no posicionamento de alguns Shaft’s, que podem ser usados para a passagem das tubulações de um pavimento ao outro.
A utilização da metodologia BIM, através do software REVIT, utiliza-se vínculos do modelo RVT ou até mesmo IFC, facilitando assim, a modelagem do projeto que foi desenvolvido como se fosse uma máscara no projeto. Porém, sendo muito útil no momento da visualização em 3D e no momento de coordenação pelo próprio REVIT, viabiliza que seja identificada todas as interferências contidas no projeto, exibindo em diversas vistas criada pelo próprio software Revit, para que a interferência possa ser melhor analisadas e solucionadas pelo projetista
4.2 PROJETO ESTRUTURAL
Como foi dito anteriormente, o projeto preliminar estrutural neste estudo foi apenas vinculado através de um arquivo no formato IFC utilizando o software REVIT, facilitando o desenvolvimento dos projetos de hidrossanitários. Possibilitando os desvios necessários para que não tenha conflitos com os elementos estruturais projetados preliminarmente.
O modelo foi desenvolvido por um especialista, atendendo todas as Normas Regulamentadoras, para não ter imprevistos futuros com o projeto. Como se trata de um preliminar, se for necessário realizar furos nas vigas, dependendo das demandas exigidas na passagem das tubulações, podendo prever alteração da estrutura preliminar.
Figura 02: Projeto Estrutural da Residência
4.3 PROJETO DE ESGOTO SANITÁRIO
As instalações de esgoto sanitários possuem normas a serem seguidas como as inclinações, tipos de caixa sifonadas, diâmetros de tubulações, posicionamento de tubulações de ventilação. Com o estudo preliminar na locação dos elementos de esgoto, como: ralos, bacias sanitárias, chuveiros e caixas sifonadas. É necessário prever a posição de Shaft’s para melhor atender as tubulações de esgoto e direcioná-las para as caixas de inspeções e posteriormente para o biodigestor.
Em um projeto de esgoto sanitário é essencial seguir as orientações das Normas Regulamentadoras, assim o sistema de esgoto sanitário alcance a sua eficiência, sem aparição de contratempos futuros nos pós obras. É necessário obedecer às inclinações mínimas e seus diâmetros das tubulações, que no esgoto primário é no mínimo 1% com diâmetro de 100mm e secundário 2% com diâmetro 50mm, ou seja, evitado entupimentos nas instalações.
O projeto de esgoto de uma edificação é de extrema importância, é comum no dia a dia observarmos instalações de esgoto fora do padrão, apontando desconforto com vazamentos, odores, tubulações expostas que interferem diretamente na arquitetura da edificação de forma geral. Além de prever por meio das inclinações o real posicionamento, analisando em 3D através do Revit as inclinações, se necessário um rebaixamento de forro, criação de uma parede falsa para o Shaft’s, ou até mesmo um rebaixamento de vigas do térreo para atender melhor forma possível a passagem das tubulações de esgoto e de outras instalações hidrossanitárias.
Figura 03: Projeto de Esgoto Sanitário da Residência
Figura 04: Esgoto sanitário vinculado com estrutura em um ambiente da residência
4.4 PROJETO DE HIDRÁULICA
As instalações hidráulicas são compostas por sistema de água fria e água quente, foram dimensionadas com base na norma regulamentadora, projetadas sem inclinação e atendendo um padrão nos diâmetros das tubulações. As dimensões utilizadas no sistema de água fria com 40mm e água quente com 35mm, na distribuição e possuindo suas reduções até a alimentação nos ambientes, chegando com 25mm na água fria e 22mm na água quente.
Na distribuição pode ser adotado o padrão de 3 ramais, 1 ramal para cada pavimento, possuindo o 1°andar, térreo e intermediário, para atender a eficiência contra a perda de carga na pressão necessária nas saídas dos elementos hidráulicos. Além de ser implementado registro no forro, atendendo a estética do ambiente e facilitar na manutenção.
Para evitar conflitos com as instalações, foi projetado vinculado com a estrutural preliminar, a fim de evitar conflitos, planejando os desvios de vigas ao embutir as tubulações hidráulicas e adotando as instalações próximas às lajes do pavimento superior, evitar conflitar com as demais instalações. Além de atender a eficiência do projeto, adotando curvas nos lugares de joelhos quando possível, fazendo com que o morador desta residência não tenha problemas com tubulações aparentes e com a falta de pressão tanto nas torneiras quanto nos chuveiros.
Figura 05: Projeto de Hidráulica da Residência
Figura 06: Instalação Hidráulica vinculado com estrutura em um ambiente da residência
4.5 PROJETO DE DRENAGEM
As instalações de drenagem, estão na captação das águas pluviais nas coberturas das edificações, evitando-se o acúmulo de água na cobertura, evitando a infiltração na laje. É necessário vincular com o projeto estrutural no momento da realização do projeto, para analisar a posição dos tubos de queda, e prever o posicionamento dos Shaft’s para atender as demandas com base na Norma Regulamentadora.
O projeto foi desenvolvido com a aplicação das tubulações Série Reforçada, e foi dimensionada para atender a área de contribuição em cada cobertura, utilizando ralos anti-infiltração e ralos hemisféricos de 150 mm na superfície da laje, e melhor captação d’água. Além de adotar as inclinações entre 1 a 2 % e joelhos de 45° para melhor fluxo d’água. Sendo toda a água captada direcionada para as caixas de drenagem até a interligação na rede de águas pluviais pública.
Figura 07: Projeto de Drenagem de Águas Pluviais da Residência
4.6 COMPATIBILIZAÇÃO DOS PROJETOS
A compatibilização dos projetos hidrossanitários e estrutural é de extrema importância no momento da execução evitando imprevistos como: a paralisação da obra, conflitos, desperdícios, entre outros problemas que podem ocorrer no momento da construção. Por isso é utilizado a metodologia BIM no software que facilita a visualização em 3D e encontrar as soluções necessárias.
Ao concluir os projetos de cada instalações, em arquivos diferentes, foi criado um arquivo limpo no Revit para que pudesse ser realizada a compatibilização de todos os projetos através de vínculos em RVT ou IFC. O Revit possibilita a identificação das interferências através da aba coordenação, podendo ser analisado 2 disciplinas por vez. Este software cria de forma automática visualizações no local das interferências em formatos de cortes e em 3D, para melhor análise das mesmas e sendo previsto nas soluções técnicas.
Figura 08: Compatibilização dos Projetos Hidrossanitários e Estrutural da Residência
4.7 ANÁLISE DOS CONFLITOS
No momento da compatibilização, são identificadas algumas interferências que devem ser analisadas para evitar conflitos entre as instalações, e sugerindo as determinadas soluções para as incompatibilidades. Neste processo, é necessária uma análise de forma técnica e objetiva, evitando que as tubulações de cada instalação não conflitem entre si e nem com a estrutura da edificação.
Através da aplicação da metodologia BIM, com a utilização do software Revit, que auxiliar a visualização das incompatibilidades, facilitando a visualização dos conflitos entre: estruturais com as instalações hidrossanitárias, tubulação de hidráulica conflitando com tubulações de ventilação, e também tubulações de drenagem que conflitaram com vigas devido ao baixo pé direito.
Figura 09: Conflitos entre tubulações e estruturas encontradas
Figura 10: Tubulação de Drenagem conflitando com viga
4.8 SOLUÇÕES
Após as compatibilizações e as análises realizadas, foram adotadas soluções técnicas para atender as necessidades que solucionam os conflitos entre as tubulações, projeto estrutural, e possíveis previsões para não afetar a arquitetura da residência. Utilizando o Software Revit, foram analisadas as interferências e evolui para soluções técnicas como: furos nas vigas previstas em projeto estrutural devido ao baixo pé direito e a impossibilidade de rebaixamento de forro, a utilização de conexão de transposição nas instalações hidráulicas evitem conflitos com as tubulações de ventilação do sistema de esgoto sanitário. Além de ser criada uma parede falsa em drywall para a passagem das instalações para a solução dos conflitos com vigas de contenção entre o pavimento térreo e o intermediário.
Figura 11: parede em drywall e conexão de transposição
Figura 12: Planta Baixa do furo de viga
Figura 13: Corte do Furo de Viga na passagem da drenagem
5 CONCLUSÃO
Em conclusão, a utilização da metodologia BIM no projeto foi bem-sucedida, permitindo uma maior eficiência, precisão e colaboração entre os projetos. A metodologia BIM é uma ferramenta poderosa para a indústria da construção, e sua adoção pode trazer benefícios significativos para os projetos hidrossanitários. É possível perceber através deste estudo, ajudou a reduzir custos ao longo do ciclo do projeto, desde a concepção até a manutenção. A metodologia BIM permitiu uma maior precisão e detalhamento no modelo digital, melhorando a qualidade do projeto.
Assim, a execução das instalações de maneira simultâneas, agilizando o processo da construção, tornando-a mais ágil e prática. Com essas vantagens citadas, somente devido a utilização da metodologia BIM que facilita a projeção dos projetos através do software Revit. Tornando a construção mais tecnológica com projetos eficientes, mais próximo da realidade, possibilitando que sejam previstas as interferências e solucionando-as no momento do projeto.
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