1.5 MODELAGEM TRIDIMENSIONAL
1.5.3 As ferramentas CAD/ BIM
Segundo Eastman et al. (2014, p. 27), “A modelagem de edifícios baseada em modelagem de sólidos geométricos foi desenvolvida no final dos anos 70 e início dos anos 80”. Nesta época, os sistemas computacionais tinham pouco poder de processamento de informação para suportar as solicitações dos programas de modelagem geométrica, apesar da possibilidade de geração de desenhos e relatórios, ainda precisavam ser melhorados, destacam os autores. Além disso, as pequenas empresas tinham dificuldade em adquirir software devido aos altos valores cobrados por suas licenças. Eastman et al. (2014, p. 27) afirmam que apenas as indústrias de manufatura e aeroespacial viram benefícios no apoio ao aperfeiçoamento desta tecnologia, investindo no desenvolvimento dos sistemas CAD, enquanto a indústria da construção preferiu seguir com a utilização de editores de desenhos, que serviram como ferramentas para o desenvolvimento de projetos de engenharia e arquitetura durante muito tempo. Silva et al (2006) relatam que a partir dos anos 80 do século XX, o significativo desenvolvimento da informática foi de extrema importância para a indústria e os pequenos escritórios.
A evolução dos equipamentos de informática, particularmente nas décadas de 1980 e 1990, foi tão grande que possibilitou o acesso aos computadores à grande maioria da população, em especial a população no ocidente. Este desenvolvimento permitiu também o aparecimento de programas computacionais capazes de rivalizar com operadores especializados em determinadas áreas, provocando reformulação dos métodos de trabalho em muitos setores. (SILVA et al, 2006, p. 13).
As primeiras ferramentas computacionais eram voltadas ao desenvolvimento de projetos de Engenharia ou Arquitetura, os projetistas representavam suas ideias por meio de representações de modo 2D, permitindo que o usuário pudesse, a partir de uma planta baixa, fazer levantamento de área e extrair medições para elaboração de orçamento (SILVA et al, 2006). Atualmente, a aquisição dos dados do projeto pode ser feita a partir de um modelo geométrico obtido com a modelagem paramétrica. Os produtos gerados por meio da modelagem baseada em objetos paramétricos permitem que sejam dados significados semânticos à edificação, diferente da modelagem baseada em entidades que apenas representam modelos volumétricos.
Essa nova forma de se projetar, baseada em métodos que permitem a extração de informações durante as fases de concepção da edificação ou durante o seu ciclo de vida, deu origem ao que ficou conhecido como Building Information Modeling (BIM). De acordo com Checcucci (2014,p. 56):
A modelagem da informação da construção12 refere-se ao processo que deve ser realizado para o desenvolvimento de um modelo geométrico que irá representar todas as características de uma dada edificação. Ela utiliza um ambiente gráfico tridimensional capaz de executar diversos tipos de simulações e operações sobre este modelo. Este processo pressupõe a criação e aplicação de procedimentos de trabalho colaborativo por uma equipe multidisciplinar, na qual cada membro do grupo irá interagir com o modelo inserindo e extraindo informações relevantes para a execução do seu trabalho.
Assim como ocorreu durante o período da Revolução Industrial, quando as máquinas assumiram alguns trabalhos manuais gerando maior produtividade na obtenção de produtos, na adoção do sistema BIM, pode-se pensar a produção das peças gráficas como um processo semelhante, pois automatiza a produção de cortes e vistas, diminuindo a quantidade de erros nos desenhos, o que leva ao aumento da produção de informações gráficas e de outras informações pertinentes ao projeto, e que são alimentadas ao longo do seu desenvolvimento, atendendo à necessidade de um mercado que trabalha condicionado a prazos cada vez mais exíguos.
Na filosofia BIM, os dados geométricos que representam as características físicas da edificação, junto às informações que são incorporadas ao modelo geométrico da edificação durante a sua confecção, servem de base documental para às etapas que acompanham todo o ciclo de vida da edificação. O ciclo de vida da edificação engloba as fases de projetação, concepção, planejamento da obra (4D e 5D)13, operação e manutenção (uso), demolição e reforma, como demonstrado na Figura 2. Todas essas etapas são acompanhadas por um conjunto de ferramentas. Eastman et al (2014, p. 63) dizem que,
Há muitas outras ferramentas de projeto, análise, verificação, exibição e relatórios que podem exercer um papel importante nos procedimentos do
12 Building Information Modeling (BIM). A designação para BIM, no Brasil, é Modelagem da Informação da Construção.
13 O 4D e o 5D estão relacionados ao cronograma da obra e à adição de custos, respectivamente.
BIM. Muitos componentes e tipos são necessários para construir e projetar uma edificação completamente.
Figura 2 - Esquema das etapas que acompanham o ciclo de vida da construção plataforma BIM
Fonte: Site do Diário Imobiliário14.
A respeito dos programas que integram o BIM podem ser citados o Revit e o ArchiCAD para a modelagem geométrica, para o planejamento e orçamento da obra podem ser apontados o Synchro (4D) e o Naviswork da Autodesk (5D); o primeiro permite que sejam visualizadas as fases de execução do empreendimento, enquanto que o segundo busca extrair o quantitativo a partir do modelo geométrico, de modo a permitir a confecção do orçamento da obra. Já no que diz respeito à gestão do edifício, depois de construído é possível citar o ArchiFM15 da Graphisofit. Para que os programas listados possam trabalhar de forma
14 Disponível em: <http://www.diarioimobiliario.pt/Arquitectura/Building-Information-Modeling-BIM-A- revolucao-nos-projectos>. Acesso em: 16 dez. 2016.
15 Facility Management – FM (Gestão de Facilidade).
integrada, a interoperabilidade deverá resolver questões de importação e exportação de dados, permitindo que o modelo seja lido e escrito pelos diferentes programas utilizados. Referente ao gerenciamento de facilidades, Eastman et al. (2014, p. 29) dizem que,
O uso do BIM para apoiar o gerenciamento de facilidades ainda está no inicio, e apenas recentemente as ferramentas tornaram-se disponíveis no mercado. Proprietários devem trabalhar com suas organizações de gerenciamento de facilidades para identificar se suas atuais ferramentas podem suportar componentes BIM de espaços ou se um plano de transição para uma ferramenta de gerenciamento de facilidades que suporta BIM é necessário.
Apesar das vantagens do emprego da ferramenta BIM na confecção de projetos, Checcucci (2014) alerta para a importância de se conhecer as características destas ferramentas, de modo que se possa trabalhar com a troca de dados entre as diversas plataformas sem que haja perda de informações nos processos de importação e exportação.
Andrade e Ruschel (2009, p. 80), dizem que “para que se tenha uma boa interoperabilidade é importante à implementação de um protocolo internacional de troca de dados nos aplicativos e nos processos de projeto”. O principal protocolo utilizado hoje é o Industry Fundation Classes (IFC), formato de arquivo não proprietário, desenvolvido para que ocorra a troca de informações sem que haja significativas perdas de dados. Para Eastman et al. (2014), o IFC se baseia no 16ISO – STEP Express para definição da sua estrutura, mas diferente do ISO-STEP, cujo foco se ateve ao intercâmbio detalhado entre software de domínio de engenharia específicos, o IFC foi desenvolvido com uma estrutura extensível. Desta forma, a leitura das informações da construção não se restringe apenas ao software que desenvolveu a parte estrutural, por exemplo, visto que o IFC trabalha com entidades genéricas base, comumente utilizadas na AEC, esses objetos são conhecidos como Shared Objects (Objetos Compartilhados), dentre eles podem ser citados os elementos de estrutura, pisos, paredes genéricas, elementos de sistemas prediais, elementos de gerenciamento, etc. (ESTMAN et al.
2014).
Para Eastman et al (2014, p. 68) um dos entraves da interoperabilidade, entre os principais programas comerciais, é o interesse mercadológico presente nas empresas
16 A série de normas International Organization for Standardization 10303 (ISO 10303), também conhecida como Standard Product data and Exchange (STEP), foi criada com o objetivo de integrar todas as informações do produto durante todo o seu ciclo de vida (Schützer; Moura, 2001).
desenvolvedoras dos software que comercializam seus produtos por meio do marketing visando à manutenção dos seus clientes. Os autores observam que:
O fundamento do BIM é um modelo coordenado e rico em informações, que permite a prototipagem virtual, análises e construção virtual de um projeto.
Essas ferramentas ampliam largamente as capacidades do CAD atual por meio da habilidade de associar informações do projeto a processos de negócio, como orçamentação, previsão de vendas e operação do edifício. Em processos baseados em desenhos, as análises precisam ser feitas de modo independente da informação do projeto do edifício muitas vezes exigindo entrada de dados repetidos, tediosa e propensa a erros. (EASTMAN et al., 2014, p. 94).
Ainda que as empresas desenvolvedoras de software se valham de apelos comerciais para induzir a aquisição de seus produtos, é importante que o indivíduo se aproprie dos conhecimentos inerentes à representação gráfica e das diferentes disciplinas que garantirão bons resultados no projeto, pois não será apenas a aquisição de um programa que conduzirá a um bom projeto. Além dos conhecimentos que possibilitam o manuseio do software, deverão estar associados ao processo de desenvolvimento dos projetos, sólidos conhecimentos de Geometria, técnicas construtivas e conhecimento de matérias que nortearão a modelagem do edifício e informações agregadas. Também é importante que se tenha entendimento critico a respeito do uso destas ferramentas, pois este profissional ou estudante se insere em uma nova lógica do processo de produção, necessitando que a compreensão e a manipulação das ferramentas da atualidade sejam vistas através de uma perspectiva crítica e educacional.