DA PRANCHETA AO BIM: UMA ANÁLISE DA EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA NA ENGENHARIA DE PROJETOS

FROM THE DRAWING BOARD TO BIM: AN ANALYSIS OF TECHNOLOGICAL EVOLUTION IN PROJECT ENGINEERING

REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.8102756


Fábio Herrera Fernandes1; Reikson Moura Santana Matos2; Felipe Soares Rodrigues3; Leonardo Benedix Rodrigues4; Denilson Carlos Xavier da Costa5; Lethicia de Oliveira Costa6; Wilhams Monteiro Ribeiro7; Tony Edgley Catão Tenório8; André de Souza França9; Avenilson Gomes da Trindade10; Renato Lima dos Santos11;
Cristiano da Silva Vieira12; Rafael Luis da Silva13;


Resumo
Este artigo realiza uma investigação sobre a evolução histórica dos projetos de Engenharia, com ênfase particular na transição do desenho manual para a implementação de softwares e, finalmente, à adoção de tecnologias avançadas como, o Building Information Modeling (BIM). O presente artigo teve como escopo explorar a transição dos métodos de desenho manual para os softwares de engenharia, traçando os principais marcos desta transição e discutindo como esses desenvolvimentos transformaram a maneira como os projetos são realizados, e enfatizar o impacto transformador do BIM na integração e sincronização de diversas disciplinas, como arquitetura, engenharia civil, elétrica, estrutural e hidro sanitária, bem como, a proteção contra descargas atmosféricas (SPDA). A era do BIM, em particular, inaugurou uma nova fase na engenharia de projetos, caracterizada por uma maior colaboração e integração. A capacidade do BIM de incorporar e sincronizar informações de várias disciplinas em um único modelo 3D trouxe uma melhoria significativa na coordenação e eficiência dos projetos. Além disso, enfatizou a importância crítica da inovação tecnológica na eficiência e aprimoramento contínuo da engenharia de projetos. Espera-se que este estudo forneça insights valiosos para acadêmicos e profissionais da engenharia, ao mesmo tempo em que destaca a necessidade de uma maior compreensão e adoção de inovações tecnológicas nesse campo.

Palavras-chave: Engenharia. Projetos. BIM. Tecnologia.

Abstract

This article investigates the historical evolution of Engineering projects, with particular emphasis on the transition from manual design to software implementation and, finally, the adoption of advanced technologies such as Building Information Modeling (BIM). This article aimed to explore the transition from manual drawing methods to engineering software, tracing the main milestones of this transition and discussing how these developments have transformed the way projects are carried out, and to emphasize the transformative impact of BIM on the integration and synchronization of various disciplines, such as architecture, civil, electrical, structural and hydro-sanitary engineering, as well as protection against atmospheric discharges (SPDA). The BIM era, in particular, ushered in a new phase in project engineering, characterized by greater collaboration and integration. BIM’s ability to incorporate and synchronize information from multiple disciplines into a single 3D model has significantly improved project coordination and efficiency. In addition, he emphasized the critical importance of technological innovation in the efficiency and continuous improvement of project engineering. It is hoped that this study will provide valuable insights for engineering academics and professionals, while also highlighting the need for greater understanding and adoption of technological innovations in this field.

Keywords: Engineering. Projects. BIM. Technology.

1 Introdução

No complexo e desafiador campo da engenharia, os projetos têm sido a base na qual as inovações são construídas, permitindo a materialização de ideias em realidades tangíveis (LOPES, 2022). A engenharia de projetos, que evoluiu consideravelmente desde os primeiros esboços manuais até a atual era digital, tem sido um componente essencial na condução do progresso humano (MEDEIROS 2022). Este estudo propõe-se a explorar essa evolução histórica, enfocando especificamente a transição para a engenharia assistida por computador e a atual implementação do Building Information Modeling (BIM).

A necessidade de um estudo abrangente sobre este tópico, decorre de vários fatores. Em primeiro momento, muito embora haja uma rica literatura sobre as práticas individuais de engenharia de projetos, existe uma lacuna notável nos estudos que traçam a evolução dessas práticas ao longo do tempo. Além disso, a rápida taxa de inovação tecnológica, nos últimos anos, tornou, ainda mais crítico, compreender como as mudanças tecnológicas influenciaram e continuam a moldar o campo da engenharia de projetos (LIMA & GOMES, 2020).

A relevância do referido estudo, também é reforçado pelo papel central que a engenharia de projetos desempenha na sociedade moderna. Os projetos de engenharia são a espinha dorsal de praticamente todas as infraestruturas importantes, desde edifícios residenciais e comerciais, a estradas, pontes e usinas de energia. Compreender como esses projetos evoluíram ao longo do tempo e como a tecnologia tem impulsionado essa evolução é, portanto, meritório.

Este artigo tem como escopo explorar a transição dos métodos de desenho manual para os softwares de engenharia, traçando os principais marcos desta transição e discutindo como esses desenvolvimentos transformaram a maneira como os projetos são realizados. Além disso, abordou-se a introdução e evolução do BIM, investigando o impacto desta inovação na engenharia de projetos e como ela tem facilitado a sincronização e a colaboração entre diferentes disciplinas.

Através deste estudo, espera-se não apenas preencher uma lacuna na literatura existente, mas também, fornecer insights valiosos para engenheiros, pesquisadores e profissionais do setor. No mais demonstrar a evolução dos projetos de engenharia, e como poderá estar melhor equipados para antecipar e navegar pelas futuras inovações neste campo, garantindo a continuação e criação de estruturas seguras, eficientes e inovadoras.

A estrutura do artigo seguirá a seguinte ordem: primeiro momento com uma revisão da história dos projetos de engenharia, seguida de uma discussão sobre a transição para a engenharia assistida por computador. Em seguida, explora-se a introdução e a evolução dos softwares de engenharia e o impacto do BIM. Finalmente, discute-se o papel da inovação tecnológica na eficiência e aprimoramento da engenharia de projetos. 

Este estudo é fundamentado na crença de que, ao entender a trajetória histórica e a evolução da engenharia de projetos, adere-se um melhor entendimento para navegar nas tendências futuras e inovações nesse campo. Ao longo da análise, foi feito esforços para fornecer uma avaliação abrangente e baseada em evidências, utilizando uma ampla gama de fontes confiáveis para garantir a credibilidade e relevância da conclusão da referida pesquisa. A expectativa é que este estudo sirva como uma contribuição valiosa para a literatura existente e forneça insights úteis para a prática da engenharia de projetos no século 21.

2 Metodologia

Neste trabalho, foi adotada uma abordagem metodológica integrada, de início, utilizou o método qualitativo, pois permite uma compreensão mais aprofundada e rica (YIN & BUENO, 2016) dos aspectos sutis da evolução tecnológica na engenharia de projetos.

A pesquisa bibliográfica foi o ponto de partida do estudo, conforme sugerido por Almeida (2022). Esta etapa envolveu um extenso levantamento de literatura relevante, incluindo livros, artigos acadêmicos e relatórios técnicos. O objetivo foi não apenas fazer um inventário da informação já disponível sobre o tema, mas também identificar e explorar novas abordagens e perspectivas, contribuindo assim para uma compreensão mais profunda da evolução dos projetos de engenharia.

Simultaneamente, foi conduzida uma pesquisa documental. A análise de documentos históricos e contemporâneos permitiu traçar a evolução da engenharia de projetos, desde os primeiros desenhos manuais até a introdução de softwares de engenharia e a implementação do Building Information Modeling (BIM). Esta análise documental foi crucial para identificar marcos importantes e entender o contexto histórico em que ocorreram as mudanças.

No presente trabalho adota-se também uma abordagem exploratória e descritiva, conforme a metodologia proposta por Gil (2022). Esta abordagem permitiu descrever as características particulares da evolução tecnológica na engenharia de projetos e explorar as possíveis implicações dessas mudanças. Além disso, proporcionou a geração de hipóteses sobre as tendências futuras na engenharia de projetos.

Acredita-se que a combinação dessas metodologias enriqueceu significativamente o estudo, permitindo uma análise mais completa e sólida da evolução tecnológica na engenharia de projetos. Através desta abordagem integrada, foi possível não só traçar a trajetória histórica da engenharia de projetos, como também destacar a relevância e o impacto das inovações tecnológicas na eficiência e aprimoramento do campo.

3 Resultados e Discussão

3.1. Marcos Históricos dos Projetos de Engenharia

A história dos projetos de engenharia é rica e variada, com mudanças significativas ocorrendo ao longo de séculos de prática. Na antiguidade, os projetos de engenharia eram meticulosamente elaborados à mão, uma prática que exigia precisão, atenção aos detalhes e uma compreensão profunda dos princípios da física e da matemática (BLOCKLEY, 2012).

Estes primeiros engenheiros, muitas vezes, sem o benefício do treinamento formal, confiavam em regras empíricas e na experimentação para desenvolver seus projetos. Apesar da falta de ferramentas e técnicas formais, eles conseguiram construir estruturas impressionantes, muitas das quais ainda vem vigorando até os dias atuais (BLOCKLEY, 2012).

Com o advento da impressão e a disseminação do conhecimento científico, durante o Renascimento, os projetos de engenharia tornaram-se cada vez mais sofisticados. Os engenheiros começaram a usar desenhos técnicos precisos para representar seus projetos (GISLON, 2016).

No entanto, os desenhos manuais apresentavam desafios significativos. Alterações no projeto exigiam um retrabalho considerável, e os desenhos físicos eram suscetíveis a danos e perdas. Além disso, a complexidade crescente dos projetos tornou cada vez mais difícil representar todas as informações necessárias em um único desenho (GISLON, 2016).

Apesar desses desafios, os engenheiros continuaram a aprimorar suas técnicas de desenho manual. O século XX se deparou com o advento de novas tecnologias, como a fotocópia, que facilitou a duplicação e a distribuição de desenhos. Além disso, o desenvolvimento de convenções de desenho padronizadas ajudou a garantir que os desenhos pudessem ser facilmente interpretados por outros profissionais da área (GIL, 2019).

No entanto, foi a revolução digital que realmente transformou os projetos de engenharia. Com a introdução dos computadores, os engenheiros foram capazes de criar desenhos digitais precisos, que podiam ser facilmente modificados, publicados e compartilhados. Isso não só aumentou a eficiência, mas também, permitiu a criação de modelos tridimensionais, que oferecem uma representação muito mais realista do projeto final (OLIVEIRA, 2019).

Hoje, os projetos de engenharia são dominados por softwares avançados que permitem modelagem 3D, simulação, análise e muito mais. Essas ferramentas têm permitido aos engenheiros projetar estruturas cada vez mais complexas e inovadoras, abrindo novas possibilidades para o futuro da engenharia (Medeiros 2022).

3.2. A Transição para a Engenharia Assistida por Computador

A evolução da engenharia de projetos presenciou uma reviravolta significativa com a introdução da engenharia assistida por computador (Computer-Aided Engineering – CAE). Este avanço crucial deslocou a engenharia de projetos de uma abordagem manual, que dependia fortemente da habilidade individual e da experiência, para uma abordagem mais sistemática e precisa, apoiada por poderosas ferramentas de software (SANTANA, 2008).

Na fase inicial, a engenharia assistida por computador era limitada, principalmente ao desenho assistido por computador (Computer-Aided Design – CAD). Softwares como o AutoCAD, introduzido na década de 1980, permitiram aos engenheiros fazer desenhos precisos em duas dimensões de forma muito mais eficiente do que os métodos de desenho manual (JUNIOR et al., 2020). Este foi um passo significativo, já que permitiu aos engenheiros criar, modificar e armazenar seus projetos digitalmente, aumentando a precisão e eficiência do processo de design.

A transição para o CAD 3D, como o MicroStation, representou outro avanço importante. Agora, os engenheiros podiam criar modelos tridimensionais de seus projetos, permitindo uma visualização muito mais precisa e detalhada. Este avanço trouxe consigo a possibilidade de detectar e resolver problemas antes da fase de construção, reduzindo custos e aumentando a eficiência geral dos projetos (CHIOZZA, 2017).

No entanto, a transição para a engenharia assistida por computador não foi algo fácil e sem apresentar desafios. Os engenheiros tiveram que aprender a usar as novas ferramentas e adaptar-se à uma maneira completamente nova de trabalhar. Além disso, houve resistência por parte de alguns profissionais que eram céticos em relação às novas tecnologias e preferiam os métodos tradicionais (RIBEIRO, 2018).

Ao longo do tempo, a engenharia assistida por computador evoluiu para incluir não apenas o desenho e a modelagem, mas também a simulação e a análise de projetos. Softwares como o ANSYS e o SOLIDWORKS permitiram aos engenheiros testar virtualmente seus projetos, sob uma variedade de condições, fornecendo insights valiosos que ajudaram a melhorar a segurança e a eficácia dos projetos (PENG, 2011).

A introdução e o desenvolvimento dessas tecnologias revolucionaram a forma como os projetos de engenharia são realizados. Hoje, a engenharia assistida por computador é uma parte indispensável da indústria de engenharia, permitindo um nível de precisão, eficiência e inovação que seria impossível com os métodos de desenho manual tradicionais (RIBEIRO, 2018).

A transição para a engenharia assistida por computador foi um processo que envolveu muitos desafios e obstáculos, mas também muitas oportunidades. Foi um período de grande mudança e progresso, que moldou a forma como a engenharia de projetos é realizada hoje (LOPES, 2022).

3.3. A Introdução e Evolução dos Softwares de Engenharia:

A introdução dos softwares de engenharia marcou uma revolução no campo da engenharia de projetos. O advento do CAD (Computer-Aided Design) na década de 1960 abriu o caminho para a criação de uma série de softwares de engenharia que transformaram a maneira como os engenheiros trabalham (GIL, 2019).

Os primeiros softwares de CAD foram desenvolvidos por empresas como a Autodesk, a criadora do AutoCAD. Lançado em 1982, o AutoCAD foi um dos primeiros softwares de engenharia amplamente acessíveis, permitindo aos engenheiros criar e modificar desenhos em duas dimensões com uma eficiência sem precedentes. O AutoCAD tornou-se rapidamente uma ferramenta essencial para engenheiros em todo o mundo, estabelecendo o padrão para futuros desenvolvimentos em software de engenharia (GIL, 2019).

No entanto, a verdadeira revolução na engenharia assistida por computador veio com o advento do CAD 3D. Softwares como o MicroStation e o SOLIDWORKS permitiram aos engenheiros criar modelos tridimensionais detalhados de seus projetos. Isso não só proporcionou uma melhor visualização dos projetos, no entanto permitiu a realização de análises estruturais e simulações de desempenho, melhorando a qualidade e a segurança dos projetos (ONUR & NOUBAN, 2019).

A evolução dos softwares de engenharia também foi marcada pela expansão para áreas especializadas. Por exemplo, o ANSYS foi desenvolvido para fornecer análises detalhadas de elementos finitos, enquanto o REVIT foi projetado especificamente para a modelagem de informações da construção (BIM), permitindo uma colaboração mais eficiente entre diferentes disciplinas de engenharia (HONDA, 2016).

Os softwares de engenharia também evoluíram em termos de usabilidade. O desenvolvimento de interfaces de usuário intuitivas e a incorporação de recursos de aprendizado de máquina permitiram aos engenheiros utilizar essas ferramentas de maneira mais eficiente, mesmo sem conhecimento especializado em programação (MATSUI E GOYA, 2021).

3.4. A Era do BIM e Projetos Integrados

Com a chegada do Building Information Modeling (BIM), a engenharia de projetos entrou em uma nova era, caracterizada por uma maior integração e coordenação entre as diferentes disciplinas envolvidas em um projeto. O BIM, introduzido na década de 2000, é mais do que apenas um software ou tecnologia; é uma abordagem para o design e a gestão de informações de construção que promove a colaboração e a eficiência em todas as fases de um projeto, desde a concepção até a construção (LIMA, 2022).

O uso do BIM permite que arquitetos, engenheiros civis, elétricos, estruturais e hidrossanitários, bem como, especialistas em proteção contra descargas atmosféricas (SPDA), trabalhem juntos em um único modelo 3D. Este modelo não apenas contém informações geométricas sobre o projeto, mas também informações detalhadas sobre os componentes da construção, como suas propriedades materiais, informações de custo, programação de construção e muito mais (LIMA, 2022).

A integração de diferentes disciplinas no mesmo modelo BIM facilita a coordenação, minimiza os erros e conflitos de projeto e permite a detecção antecipada de problemas. Isso resulta em projetos mais eficientes e eficazes, como também, em economias significativas de tempo e custo (PINTO, 2018).

Além disso, o BIM inclusive facilita a gestão e a sincronização de arquivos. As mudanças feitas no modelo são automaticamente refletidas em todas as vistas e documentos associados, garantindo que todos os membros da equipe estejam trabalhando com as informações mais atualizadas (MARTINS & JUNIOR, 2019).

O impacto do BIM na engenharia de projetos tem sido profundo e abrangente. Ele mudou a maneira como os projetos são concebidos, desenvolvidos e gerenciados, levando a uma maior eficiência, precisão e colaboração (PRADO, 2021).

Olhando para o futuro, é provável que o BIM continue a desempenhar um papel central na engenharia de projetos. A constante evolução da tecnologia BIM, combinada com o crescente foco na colaboração e integração na indústria da construção, sugere que a era do BIM está apenas começando (PRADO, 2021).

3.5. A Importância da Inovação Tecnológica na Engenharia de Projetos

A inovação tecnológica desempenha um papel crucial na engenharia de projetos, impulsionando a eficiência, a precisão e a capacidade de criar estruturas cada vez mais complexas e inovadoras (AISH, 1986).

Estudos de caso e pesquisas têm demonstrado consistentemente o impacto da inovação tecnológica na engenharia de projetos. Por exemplo, a implementação de softwares avançados de engenharia, como CAD e BIM, transformou a maneira como os engenheiros trabalham, permitindo uma maior precisão, eficiência e colaboração em projetos (AISH, 1986).

A tecnologia também possibilitou a simulação de desempenho e a análise estrutural, permitindo aos engenheiros testar e otimizar seus designs antes da construção. Isso não só melhora a segurança e a qualidade dos projetos, mas também leva a economia significativa de tempo e custo (HONDA, 2016).

Em concordância com os autores Martins e Junior (2019) a inovação tecnológica tem aberto novas possibilidades para a engenharia de projetos. Por exemplo, a impressão 3D, a realidade virtual e a realidade aumentada estão sendo cada vez mais utilizadas na visualização e prototipagem de projetos, permitindo uma melhor compreensão e comunicação dos designs.

A inovação tecnológica também tem um impacto significativo no gerenciamento de projetos. Ferramentas de gerenciamento de projetos baseadas em nuvem, por exemplo, permitem uma colaboração mais eficaz entre as equipes e um acompanhamento mais preciso do progresso do projeto (OLIVEIRA, 2019).

Em resumo, a inovação tecnológica tem sido fundamental para o avanço da engenharia de projetos. À medida que as tecnologias continuam a evoluir, é provável que elas continuem a impulsionar melhorias na eficiência, precisão e capacidade de inovação da engenharia de projetos.

4 Conclusão

O presente estudo traçou a evolução dos projetos de engenharia desde os primeiros desenhos manuais até a atual era digital, marcada pela presença cada vez mais significativa de softwares de engenharia avançada e da abordagem do Building Information Modeling (BIM). Esta jornada histórica não apenas ilustrou o progresso contínuo na maneira como os projetos de engenharia são concebidos e implementados, mas também destacou a vital importância da inovação tecnológica neste campo.

Ficou evidente que as inovações tecnológicas, representadas pela introdução de softwares de engenharia e pela evolução para o BIM, transformaram profundamente a engenharia de projetos. Elas aumentaram a eficiência, a precisão e a capacidade de inovação, permitindo a criação de estruturas cada vez mais complexas e impressionantes. Além disso, essas inovações facilitaram a colaboração e a integração entre várias disciplinas, resultando em projetos mais eficientes e eficazes.

A era do BIM, em particular, inaugurou uma nova fase na engenharia de projetos, caracterizada por uma maior colaboração e integração. A capacidade do BIM de incorporar e sincronizar informações de várias disciplinas em um único modelo 3D trouxe uma melhoria significativa na coordenação e eficiência dos projetos.

No entanto, é importante reconhecer que a jornada da inovação na engenharia de projetos está longe de terminar. À medida que as tecnologias continuam a evoluir, é provável que venham ainda mais avanços neste campo. A impressão 3D, a realidade virtual e aumentada, a inteligência artificial e o aprendizado de máquina são apenas algumas das tecnologias emergentes que prometem transformar ainda mais a engenharia de projetos.

Em conclusão, este estudo destacou a importância da inovação tecnológica na engenharia de projetos. É dever, dos engenheiros e acadêmicos, abraçarem essas inovações e utilizá-las para melhorar continuamente a maneira como é projetado e construído o mundo. Ao fazer isso, pode-se garantir que a engenharia de projetos continue a evoluir, a inovar e a superar os desafios do futuro.

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YIN, R. K.; BUENO, D. S. D. Pesquisa Qualitativa do Início ao Fim. 1. ed. Porto Alegre: Penso, 2016.


1 Acadêmico de Engenharia Elétrica no Centro Universitário São Lucas. E-mail: fabio26012002@gmail.com
2 Acadêmico de Engenharia Elétrica no Centro Universitário São Lucas. E-mail: Reiksonm@gmail.com
3 Acadêmico de Engenharia Elétrica no Centro Universitário São Lucas. E-mail: felipesoarestk3@gmail.com
4 Acadêmico de Engenharia Elétrica no Centro Universitário São Lucas. E-mail: leobenedix.eng@gmail.com
5 Acadêmico de Engenharia Elétrica no Centro Universitário São Lucas. E-mail: Denilson_xavier_@outlook.com
6 Acadêmico de Engenharia Elétrica no Centro Universitário São Lucas. E-mail: lethiciabarba@gmail.com
7 Acadêmico de Engenharia Elétrica no Centro Universitário São Lucas. E-mail: wilhamsmonteiro@gmail.com
8 Acadêmico do curso de mestrado na Universidade Brasil: tony.tenorio@hotmail.com
9 Acadêmico do curso de mestrado na Universidade Brasil: andrefranca_19@hotmail.com
10 Acadêmico do curso de mestrado na Instituto Federal de Rondónia: avenilson@hotmail.com
11 Professor Esp. no Centro Universitário Aparício Carvalho. E-mail: renato.fbt@gmail.com
12 Professor Ms. no Centro Universitário São Lucas. E-mail: cristianodasilvavieira@gmail.com
13 Professor Ms. no Centro Universitário São Lucas. E-mail: rafael.luis@saolucas.edu.br