UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
GABRIEL ADEMIR SILVA SAUZEN
ANÁLISE COMPARATIVA DO LEVANTAMENTO DE
QUANTITATIVOS UTILIZANDO SOFTWARE BIM E TÉCNICA
CONVENCIONAL
Sinop-MT
2019/2
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
GABRIEL ADEMIR SILVA SAUZEN
ANÁLISE COMPARATIVA DO LEVANTAMENTO DE
QUANTITATIVOS UTILIZANDO SOFTWARE BIM E TÉCNICA
CONVENCIONAL
Projeto de Pesquisa apresentado à Banca Examinadora do Curso de Engenharia Civil – UNEMAT, Campus Universitário de Sinop-MT, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.
Prof. Orientador/Prof.ª Orientadora: M.Sc Kênia Araújo de Lima Scariot.
Sinop-MT
2019/2
ANÁLISE COMPARATIVA DO LEVANTAMENTO DE
QUANTITATIVOS UTILIZANDO SOFTWARE BIM E TÉCNICA CONVENCIONAL
LISTA DE TABELAS
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 - Dimensão de elementos ... 19 Quadro 2 - Classificação quanto a permanência ... 20
LISTA DE EQUAÇÕES
Equação 1 ... 22 Equação 2 ... 22
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Bloco e juntas ... 22
Figura 2 - Diferenças entre o modelo BIM e o CAD ... 25
Figura 3 - Objetos BIM fixos, semiparamétricos e totalmente paramétricos ... 26
Figura 4 - nD Modeling do BIM ... 28
Figura 5 - Diagrama de levantamento de quantidades e orçamentação baseado em BIM ... 29
Figura 6 - Fluxograma da metodologia ... 32
Figura 7- Fachada ... 33
Figura 8 - Planta Baixa ... 34
LISTA DE ABREVIATURAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas AEC – Arquitetura, Engenharia e Construção BDI – Benefícios e Despesas Indiretas
BIM – Building Information Modeling CAD – Computer Aided Design IFC – Industry Foundation Classes
ISO – International Organization for Standardization NBR – Norma Brasileira
CBIC – Câmara Brasileira da Indústria da Construção
SINAPI – Sistema Nacional de Custos e Índices da Construção Civil STEP – Standard Exchange of Product Model Data
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
TCPO – Tabela de Composições de Preços para Orçamentos CAIXA – Caixa Econômica Federal
TCC – Trabalho de Conclusão de Curso CUB – Custo Unitário Básico
CLT – Consolidação das Leis do Trabalho
FGTS – Fundo de Garantia por Tempo de Serviço INSS – Instituto Nacional de Seguridade Social ISS – Imposto Sobre Serviço
PIS – Programas de Integração Social TCU – Tribunal de Contas da União
DADOS DE IDENTIFICAÇÃO
1. Título: Análise comparativa do levantamento de quantitativos utilizando software BIM e técnica convencional
2. Tema: 30101000
3. Delimitação do Tema: Construção Civil 4. Proponente(s): Gabriel Ademir Silva Sauzen 5. Orientador(a): M.Sc Kênia Araújo de Lima Scariot
6. Estabelecimento de Ensino: Universidade do Estado de Mato Grosso 7. Público Alvo: Empresas de administração de obra
8. Localização: Avenida Francisco de Aquino Correa, s/n, Bairro Aquarela das Artes, Sinop, CEP 78555-000.
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS ... I LISTA DE QUADROS ... II LISTA DE EQUAÇÕES ... III LISTA DE FIGURAS ... IV LISTA DE ABREVIATURAS ... V DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... VI 1 INTRODUÇÃO ... 9 2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 10 3 JUSTIFICATIVA ... 11 4 HIPÓTESES ... 12 5 OBJETIVOS ... 13 5.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 13 6 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 14 6.1 ORÇAMENTAÇÃO ... 14 6.2 ORÇAMENTO ... 14 6.3 ETAPAS DA ORÇAMENTAÇÃO... 14 6.3.1 Levantamento de serviços ... 14 6.3.2 Levantamento de quantitativos ... 15
6.3.3 Discriminação dos custos diretos... 15
6.3.4 Discriminação dos custos indiretos ... 15
6.3.5 Cotação de preços ... 15
6.3.6 Definição de encargos sociais, trabalhistas e indenizatórios ... 16
6.3.7 Lucratividade ... 16 6.3.8 BDI ... 17 6.3.9 Lucro ... 17 6.4 TIPOS DE ORÇAMENTO ... 18 6.4.1 Estimativa de custo ... 18 6.4.2 Orçamento preliminar ... 18
6.4.3 Orçamento analítico ou detalhado ... 18
6.5 LEVANTAMENTO DE QUANTIDADES ... 19 6.5.1 Dimensões ... 19 6.5.2 Demolição ... 20 6.5.3 Forma ... 20 6.5.4 Armação ... 20 6.5.5 Alvenaria ... 21 6.5.5.1 Área de alvenaria ... 21
6.5.5.2 Quantitativo de blocos e argamassa de assentamento ... 21
6.6 AVANÇOS DA TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO ... 22
6.7 CAD ... 23 6.7.1 Método CAD ... 24 6.8 BIM ... 24 6.8.1 Modelagem Paramétrica ... 26 6.8.2 Interoperabilidade ... 27 6.8.3 Multidimensionalidade (nD Modeling) ... 27
6.8.4 Extração de quantidades utilizando BIM ... 28
6.8.5 BIM aplicado ao processo de orçamentação ... 29
6.8.6 Alguns estudos sobre BIM ... 30
6.8.7 Autodesk REVIT... 31
7 METODOLOGIA ... 32
8 CRONOGRAMA ... 37
1 INTRODUÇÃO
Uma obra é evidentemente uma atividade econômica, e como tal, o quesito custo é de fundamental importância, independentemente de fatores como recurso e prazo. Orçamento é importante a qualquer atividade econômica, e definir com precisão o valor de um produto ou serviço torna-se determinante para a negociação. Desse modo, orçar serviços de engenharia, com segurança é de vital importância para sustentabilidade da atividade.
Para apurar tal custo usa-se a orçamentação. O método tradicional de orçar, tem como base a interpretação de desenhos produzidos em plataforma Computer
Aided Design – CAD, isso exige do profissional uma grande variedade de
conhecimento sobre os serviços, e de planos e especificações técnicas da obra para determinar o valor da construção (MATTOS, 2006).
O método supracitado é quase que totalmente manual, e por isso pode ser vítima de equívocos e resultados inconsistentes. Muitos desse erros ocorrem na fase de apuração de quantitativos, essa etapa tem a característica propagar-se por toda a orçamentação. Entendendo dessa forma a relevância do levantamento de quantitativos, qualquer tentativa de melhorar esse processo merece ser estuada.
Com a finalidade que resolver problemas dos mais variados aspectos, incluindo os de orçamento, criou-se o Building Information Modelling, em bom português Modelagem da Informação da Construção, ou simplesmente BIM. Esse novo método facilita a comunicação entre profissionais e também o gerenciamento de toda a informação produzida e pode ser utilizado em projeto estrutural, hidráulica, arquitetônica, elétrica, orçamentária e de projeto, por meio de modelagem dessas informações. Pode ser muito útil para elaboração de orçamentos de obra, uma vez que, auxiliam os profissionais na determinação dos quantitativos dos serviços.
Atualmente a metodologia BIM está inserida em programas como exemplo o Autodesk Revit, o ArchiCAD (Graphisoft), Bentley Arquitecture (Bentley) e o Autodesk Naviswork, programas computacionais de alto valor de mercado o que permite realizar orçamento para obras de engenharia de forma automática. Porem surgem dúvidas em relação ao novo método que levam a questões quais as desvantagens, quais as vantagens e existe segurança no orçamento por BIM. Para responder a essas dúvidas o presente trabalho tem por objetivo comparar os quantitativos levantados pelo método convencional com a ferramenta computacional BIM, Revit 2019.
2 PROBLEMATIZAÇÃO
O confronto entre aquilo que se sabe e a promessa do que pode-se conseguir com o inovador existe também na engenharia de custos, responsável essa pela valorização de trabalhos da construção civil.
Certificar que o inovador cumpra aquilo que promete faz parte de aceitação de ideias. Uma das promessa do BIM que será estuda nessa pesquisa é a orçamentação. Cabe avaliar se existe segurança no uso da tecnologia por meio da comparação com o método convencional, já extremamente conhecido no mercado.
Mattos (2019), afirma que a etapa de orçamentação exigem grande concentração do profissional, e também que, a quantificação dos serviços e composição de custos unitários são as principais responsáveis pela determinação do custo de obra. Ainda para Mattos, para evitar frustações, encarecimento da obra, e em alguns casos o encerramento da obra por motivos relacionados a finanças, as etapas de quantificação e valorização de insumos devem apresentar uma alta precisão.
Um dos grandes problemas da engenharia de custos e que causa graves erros são os furos no orçamento, provocado por não computação de serviços e/ou insumo, e as considerações exorbitantes, que também não são bem vinda no mercado competitivo.
O BIM promete automatizar o processo de levantamento de quantidades, o que pode aliviar a concentração exaustiva do orçamentista. Porém, o uso dessa tecnologia pode favorecer o orçamento na quantificação dos insumos? Existe um percentual de discrepância entre o quantitativo realizado manualmente e utilizando tecnologia BIM? Os conceitos empregados na ferramenta BIM atendem os critérios de engenharia?
3 JUSTIFICATIVA
O decreto nº 9377, de 17 de maio de 2018, criou a Estratégia Nacional de Desenvolvimento do Building Information Modelling – BIM, mais conhecida como Estratégia BIM BR. Está estratégia detém a finalidade promover ganhos significativos de gestão, transparência e produtividade por meio do conjunto de tecnologias e processos integrados que permitem a criação, utilização, atualização de modelos digitais de uma construção, que possivelmente reduzirá custos obtendo-se um orçamento mais refinado e detalhado (BRASIL, 2018).
Essa medida do governo brasileiro promete mudar a forma com que se trabalha no país, visto que a nova metodologia se compromete com a melhoria da compatibilização e visualização de projetos, orçamentação de obra e comunicação entre profissionais. No mercado atual, onde a competição e complexidade das obras é cada vez maior, atrelados um novo nível de informação disponível para todos, devido a Internet, faz com que os métodos empregados no passado, e que já sofriam com graves erros de precisões, não seja mais capazes de promover a competição entre as empresas de construção civil e garantir economia e lucratividade aceitável.
Visto, a gravidade da mudança que a iniciativa do governo brasileiro pode causar é valido o estudo dos softwares atuais que devem auxiliar profissionais de arquitetura e engenharia no desenvolvimento de projetos e de orçamento, compreendendo a importância que o preço tem para a relação econômica em geral (para a engenharia é dos principais responsáveis pela iniciativa de edificar).
Vale ressaltar que no entendimento Mattos (2006), um orçamento mal elaborado, que contenha excessos ou lacunas, pode provocar descontentamentos e atrasos, tanto para construtora quanto para o proprietário, além de poder apresentar resultados descontentes e que representem uma iniciativa infeliz a ambas as partes.
Para perfeita elaboração do orçamento é necessário definir corretamente os serviços a serem executado, levantar precisamente os quantitativos de insumos, uma assertiva definição dos serviços a serem executado, uma composição de custos unitário representativa, para enfim, definir os custos diretos de uma obra (materiais, mão de obra e equipamentos), a fim de não subestimar ou superestimar o orçamento, sem aplicação do Benefício e Despesas Indiretas – BDI.
4 HIPÓTESES
Estima-se que a diferença entre o orçamento utilizando sistemas BIM em relação ao auxiliado por CAD, na etapa de levantamento de quantitativo de materiais necessários para execução, esteja em torno de 22%. Como pode-se entender do artigo de Radus e Pravia (2013).
5 OBJETIVOS
O objetivo geral da presente pesquisa é comparar os quantitativos levantados pelo método convencional com a ferramenta computacional BIM, Revit 2019.
5.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Levantar os quantitativos de estrutura, alvenaria, revestimento, para o respectivo projeto residencial, utilizando o método auxiliado por CAD, com o AutoCAD 2019, e o método auxiliado por BIM, utilizando software Revit 2019;
Realizar uma tabulação dos resultados obtidos, desenvolvendo um comparativos dos levantamentos de quantitativos, indicando para tanto a técnica mais precisa;
6 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
6.1 ORÇAMENTAÇÃO
De acordo com Mattos (2019), orçamentação trata-se de um exercício de precisão, um processo de estimar custos e inevitavelmente estabelecer o preço de venda. Existe uma grande quantidade e variedade de itens que contribuem para identificação dos custos de um empreendimento. Por isso, a orçamentação é responsável por identificar, descrever, quantificar, analisar e valorizar toda essa enorme série de itens. O que requerer, sobre tudo, muita atenção e habilidade do orçamentista. Só com aposse do orçamento é possível analisar a viabilidade e construção de um empreendimento, portanto é imprescindível que a orçamentação seja blindada a falhas, para que se evite incoerências na composição dos custos, afim de representar precisamente o capital financeiro necessário para produção do imóvel.
6.2 ORÇAMENTO
Para Limmer (1997), define-se orçamento como a determinação de gastos vinculados a execução do projeto. Sua correta preparação é indispensável para um planejamento eficiente, uma vez que é embasado nele o estudo de viabilidade econômica para as obra de construção civil. Conforme Coêlho (2001), apenas após o término do orçamento pode-se identificar a viabilidade técnica e econômica da construção, além do cronograma físico-financeiro.
6.3 ETAPAS DA ORÇAMENTAÇÃO
6.3.1 Levantamento de serviçosPara Dias (2011), o reconhecimento dos serviços necessários para a realização da obra, dão o orçamentista parâmetros para listar os custos unitários que deverão compor o orçamento. O levantamento de quantidades deve ser realizado partindo-se dos projetos, de engenharia e arquitetura, finais e suas respectivas especificações técnicas.
Visto que são os projetos finais que chegam a campo e devem ser seguidos pelas equipes construtivas, é de extrema importância que a identificação dos serviços, quantificação e composição dos custos unitários parta daí, pois, é justamente o projeto final que será executado em campo. Assim um orçamento não pautado no produto final seria consideravelmente divergente do custo real da obra.
6.3.2 Levantamento de quantitativos
O levantamento de quantitativos inicia-se a partir da conclusão do levantamento de serviços. E pode ser produzido de forma manual tanto quanto eletronicamente, dependendo da disponibilidade ferramental e da preferência do orçamentista (ALDER, 2006). O método tradicional para determinar os quantitativos baseiam-se na determinação das medidas de todos os elementos da edificação e posteriormente suas transcrições para arquivos de dados.
6.3.3 Discriminação dos custos diretos
De acordo com Tisaka (2006), custos diretos são aqueles diretamente relacionados a execução da obra, e representam o custo dos serviços necessários, compostos por materiais, mão de obra, encargos, equipamentos, entre outros. Sua unidade básica é a composição de custos, mas pode ter unidade adimensional, como também ser referenciados por uma unidade de serviço (como metro cúbico de concreto), ou verbas, quando o serviço não pode ser mensurado (como paisagismo). Cada composição de custos unitários contém os insumos, seus índices e valores para o serviço.
A composição de custos da empresa pode ser de autoria própria ou de terceiros como a Tabela e Composição de Preços para Orçamentos – TCPO, da editora PINI e as tabelas do Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil – SINAPI, da CAIXA e IBGE.
6.3.4 Discriminação dos custos indiretos
Conforme Dias (2011), custos indiretos são itens de custos que não são facilmente mensuráveis na orçamentação da obra, ou seja, despesa com veículos de carga e passeio para apoio, despesas da administração central e custo da administração central.
Tisaka (2006), define custos indiretos como específicos da administração central diretamente ligados ao projeto, como engenheiro fiscal e suas despesas com viagem e alimentação, rateio de todos os custos da administração central.
6.3.5 Cotação de preços
A cotação de preços consiste em coletar preços de mercado para os distintos insumos demandados ao projeto. Faz-se importante que esta etapa seja realizada
após a composição de custos, para orçar os serviços corretos, assim como suas condicionantes. Uma vez identificado os materiais, inicia-se a coleta de preços, deve-se tomar muito cuidado com especificações técnicas, unidade e embalagem, qualidade, prazo de entrega, condições de pagamento, validade da proposta, local e condições de entrega, frete, impostos e etc, isso devido aos fornecedores nem sempre ofertarem seus produtos com as mesmas condições. O que torna a simples aferição passível de comparação equivocada de preço, para comparação e definição do custo de aquisição deve ser utilizado critérios estatísticos que validem a média aritmética entre os preços com sendo representativa (MATTOS, 2019).
6.3.6 Definição de encargos sociais, trabalhistas e indenizatórios
De acordo com Dias (2011), encargos sociais são impostos incidentes sobre a folha e pagamento de salários.
Conforme Mattos (2019), os encargos sociais, trabalhistas e indenizatórios são representados por percentuais, ao qual devem ser aplicados aos encarregados da execução da obra (mão de obra) para determinação dos custos diretos, compondo assim o dispêndio do empregador ao cooperador. São obrigatórios por lei e são de responsabilidade do empregador, no caso de não cumprimento a empresa torna passível de multa.
Alguns dos encargos sociais são: Instituto Nacional do Seguro Social – INSS; Fundo de Garantia sobre Tempo de Serviço – FGTS; Serviço Social da Indústria – SESI; Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial – SENAI; Serviço de Apoio à Pequena e Média Empresa – SEBRE.
Alguns encargos trabalhistas são: Férias; Repouso semanal remunerado; Licença paternidade e 13º salário.
E alguns do encargos indenizatórios são: Aviso prévio; multa por rescisão do contrato de trabalho e indenização adicional.
6.3.7 Lucratividade
Mattos (2019), explica que lucratividade é um percentual, obtido pelo quociente do lucro líquido pela receita, é definido pelo construtor e leva em conta algumas variáveis como: concorrência, importância da venda, risco do negócio e etc. O coeficiente de lucratividade é definido no fechamento do orçamento e seu objetivo é
inserir a margem de lucro, essencialmente necessária a todo tipo de empresas, e posteriormente o Benefício e Despesas Indiretas e preço de venda dos serviços.
6.3.8 BDI
Coêlho (2001), define Benefício e Despesas Indiretas – BDI como a razão obtida, unicamente, do custos indiretos mais tributos e lucro.
Cardoso (2009), diz que o BDI pode ser incluído no orçamento multiplicando seu percentual pelos custos diretos de cada serviço dentro do orçamento, como também pode ser agregado em forma de verba ao valor global. O seu parâmetro de cálculo deve conter custos indiretos, custos administrativo, financeiros (se houver), riscos próprios da atividade, lucro, e tributos. Todos esses custos devem fazer parte do BDI.
Todo construtor tem a necessidade de inserir custos que não estão diretamente ligados ao serviço mas que são necessários para sua realização, uma forma de fazer isso é pela aplicação do Benefício e Despesas Indiretas – BDI. Isto é, o BDI traduz-se no percentual utilizado pela contratada para justificar o valor dos serviços inerente a obra, notado que as tabelas de composições e preço não incluem despesas como administração central e a remuneração da empresa pelo produto produzido.
Para montar o orçamento na perspectiva do proprietário, que conforme Mattos (2019), se interessa mais ao quanto a iniciativa irá custar e como esse custo será amortizado ao longo do tempo, o construtor precisa fazer um “enxugamento” no orçamento, para que fique mais simples e passível de interpretação de um leitor iniciante, e a maneira mais indicada para realizar essa tarefa é determinando o BDI.
6.3.9 Lucro
Para Tisaka (2006), qualquer atividade empresarial em teoria tem a finalidade de lucrar (ou ser remunerada). Logo, não considerar lucro na orçamentação caracteriza falta de profissionalismo ou que a entidade trata-se de uma organização beneficente.
Lucro pode ser definido como sendo a diferença contábil entre tudo que entra menos tudo aquilo que saída e é expresso em valor medida monetária. Melhor dizendo, lucro é a diferença positiva entre receita menos despesa, quando o resultado do cálculo é negativo o que se está evidenciando é prejuízo financeiro (MATTOS, 2019).
6.4 TIPOS DE ORÇAMENTO
6.4.1 Estimativa de custoOrçamento por estimativa de custos é definido como uma avaliação simplificada baseada em custos históricos de projetos similares. Feita, em geral, multiplicando-se duas medidas, área de construção e custo unitário por metro quadrado, obtendo-se então a estimativa de custos. Sua finalidade é obter rapidamente informações, servem para uma primeira abordagem da esfera de custo da edificação, contudo, contém margem de erro significativa (SILVA et al., 2015)
6.4.2 Orçamento preliminar
Orçamento preliminar caracteriza-se por estimar o levantamento de algumas quantidades, por utilizar um número maior de parâmetros acaba aprimorando a estimativa inicial. De forma ágil atribui custos a alguns serviços básicos de qualquer obra, para serem somados e se obter o orçamento estimado total. Possuí grau de incerteza menor que estimativa de custos (LIMMER, 1997).
6.4.3 Orçamento analítico ou detalhado
De acordo com González (2008), o orçamento detalhado é o método mais destrinchado e preciso para prever o custo de uma obra de engenharia. É realizado partindo-se da composição de custos e pesquisas de mercado dos insumos, para aproximar-se do real valor. Possuí uma vasta relação de serviços.
Valentini (2009) e Mattos (2019) concordam que, por consistir no levantamento detalhado em todas as etapas e basear-se na composição de custos unitário, o orçamento analítico apresenta o preço mais confiável. Nesse orçamento subdivide-se o projeto em atividades, para realizar a composição detalhada dos serviços de cada uma delas. Posteriormente, realiza-se a composição unitária de cada serviço e fatora-se pelo fatora-seu devido quantitativo, obtendo assim o custo direto. Mais tarde acrescido de BDI para formar o preço de venda
Esse orçamento serve para o setor comercial apresentar a proposta de preço, mais certeira, ao potencial cliente, para o determinar corretamente é primordial conhecimento dos serviços exatos a serem executados na obra, que constam nos projetos, e anotações técnicas; mensurar com precisão os quantitativos desses
serviços; calcular o custo unitário dos serviços; calcular o custo direto da obra e etc. (TCU: TRIBUNAL DE CONTAS DA UNIÃO, 2013).
6.5 LEVANTAMENTO DE QUANTIDADES
Conforme Mattos (2019), esta etapa é a que mais exige intelectualmente do orçamentista, pois requer conhecimento de diversos serviços que compõe a obra e quanto de cada deve ser feito, para ser realizado demanda leitura do projeto, cálculo de áreas e volumes, consulta a tabelas de engenharia, tabulação de números e etc. Sua produção deve ser realizada com base nos projetos finalizados (concluído), e considerado dimensões especificadas e características técnicas. O processo de levantamento deve sempre deixar um memorial de cálculo fácil de ser manipulado e conferido por outro especialista e que uma mudança de característica ou dimensão do projeto não leve a outro levantamento completo. O autor supracitado também define dimensões, demolição, forma, armação e alvenaria conforme dito nos tópicos abaixo.
6.5.1 Dimensões
As dimensões dos elementos estão resumidas no Quadro 1:
Quadro 1 - Dimensão de elementos
Dimensão Exemplos
Linear Tubulação, roda pé, cerca
Superficiais ou de área Forma, alvenaria, pintura, impermeabilização, limpeza e
desmatamento, forro
Volumétricos Concreto, bombeamento, escavação, aterro, madeira
Peso (massa) Armação
Adimensionais Referente a serviços que não são pagos por medidas como: postes, portões, placas
de sinalização
Fonte 1: Adaptado de Mattos (2006)
Os materiais também são caracterizados quanto a permanência, os dois tipos de classificação são exibidos nos Quadro 2:
Quadro 2 - Classificação quanto a permanência
Classes Descrição Exemplo Permanentes. Ficam incorporados a
edificação.
Cimento, aço, areia, brita, tijolos, tinta.
Não permanentes.
São utilizados durante a fase de construção e removidos
posteriormente.
Madeira para escoras e formas, pregos, tubulações provisórias.
Fonte: Adatado de Mattos (2006)
6.5.2 Demolição
Quando a edificação se torna entulho todo o seu volume tende a aumentar. Devido ao rearranjo das partes que o compunham terem aumentado de volume. Esse “inchamento” varia de acordo com o método de demolição e o tipologia do material demolido, portanto, varia de material para material.
6.5.3 Forma
É essencial que haja projeto executivo, com detalhamento das peças. Formas de madeira são formadas pelo arranjo: Chapa compensada (resinada, plastificada), sarrafo, prego e desmoldante. Só com o projeto de formas é que pode-se orçar com segurança o quantitativo desse item.
6.5.4 Armação
Esse serviço é medido com base no peso (massa) de aço exigido de acordo com o projeto estrutural, que de modo geral traz consigo um quadro de “ferragem” (em linguagem técnica: aço) de cada peça, contido em si as informações de comprimento, bitola e quantidade.
Com os dados de aço agrupamento por bitola, o comprimento pode ser convertido em peso (massa) pela correlação exibida na Tabela 1:
Tabela 1 - Peso de barra por metro
Diâmetro φ (mm) φ (Polegada) Kg/m 5 3/16" 0,16 6,3 1/4" 0,25 8 5/16" 0,4 10 3/8" 0,63 12,5 1/2" 1 16 5/8" 1,6
6.5.5 Alvenaria
A quantitativo de alvenaria objetiva obter a área de parede a ser construída, assim como discriminar essa área em teores de insumos que formam o serviço, como tijolo e argamassa de assentamento. Ela também servirá como suporte para o levantamento de quantidade de outros serviços relacionados com a “parede” como por exemplo: azulejo e pintura.
6.5.5.1 Área de alvenaria
Para levantar área de alvenaria é necessário interpretação da planta baixa da edificação, associada as elevações mostrada em cortes transversais. O cálculo se dá pelo produto: comprimento x altura, ou perímetro x pé-direito. Quando há em determinada parede uma abertura, seja ela uma janela, porta, elementos vazados, etc., existem algumas regras práticas para a determinação da área:
Área de abertura inferior a 2m² (dois metros quadrados) – não é necessário descontar-se a área de abertura da área de parede.
Área igual ou superior a 2m² (dois metros quadrados) – desconta-se a área de abertura excedente da área de parede.
Essa regras foram criadas entendendo-se que o tempo de execução dos elementos que são necessário na composição da abertura seriam equivalentes ao tempo de execução da parede se não ouve-se abertura.
6.5.5.2 Quantitativo de blocos e argamassa de assentamento
O quantitativo de blocos e argamassa de assentamento por metro quadrado está vinculado as medidas do bloco e da espessura de argamassa das emendas. As dimensões b₁, b₂ e b₃, indicadas na Figura 1 são chamadas aqui de comprimento, altura e largura do bloco, respectivamente, e os valores de eₕ e eᵥ são as espessuras da juntas verticais e horizontais, exatamente, a quantidade de bloco e argamassa será obtida pela divisão de 1m² pela área do bloco acrescido das juntas.
Figura 1 - Bloco e juntas Fonte: (Adaptado de MATTOS, 2006)
Parâmetro para obtenção da quantidade de blocos por metro quadrado é dado pela Equação 1:
n= 1
(b1+ev)×(b2+eh) Equação 1
Sendo:
n=número de blocos por m2
b1=comprimento do bloco
b2=altura do bloco
b3=espessura do bloco
ev=espessura de argamassa de assentamento na vertical
eh=espessura de argamassa de assentamento na horizontal
Parâmetro para o volume de argamassa de assentamento por metro quadrado de área de alvenaria pode-se aplicar a Equação 2:
V=[1-n×(b1×b2)]×b3 Equação 2
Sendo:
V=volume de argamassa de assentamento
6.6 AVANÇOS DA TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO
A partir do enorme desenvolvimento da indústria de hardware e da tecnologia da informação – TI, softwares de representação gráfica criados na década de 1960 puderam ser desenvolvidos e nos dias atuais o computadores tornou-se indispensável em uma ampla gama de processos e empresas. Para Schodek et al. (2004) foi a partir
da década de 1980 que aplicou-se tecnologia computacional para elaboração de projetos de arquitetura e engenharia, através de um sistema denominado Computer
Aided Design (Desenho Assistido por Computador) – CAD. O novo processo
possibilitou ganho de qualidade, eficiência e agilidade. A partir da proliferação do sistema CAD teve partida o reconhecimento dos projetos, e os desenhos foram definitivamente automatizados.
Com o tempo as melhorias e aperfeiçoamento do computador possibilitaram o desenvolvimento do CAD 3D, o que realçou e reconhecimento a ferramenta representativa.
Contudo a automatização dos desenhos não pode englobar todos os aspectos e etapas da construção e para Eastman et al. (2013) apesar do grande avanço provocado pelo CAD, o conceito de software representação mostra-se sujeito a falhas e imperfeições. Foram essas falhas e imperfeições do método CAD que deram origem a Builder Information Modeling.
A elevação do número de player no mercado (concorrente) e a crescente complexidade das obras fez com que se tornasse insaciável a busca por excelência e eficiência em obras de construção civil, e para tanto, tornasse evidente a necessidade de adoção de novas tecnologias em apoio aos processo de projeto e planejamento.
6.7 CAD
Ibrahim (2004), descreve CAD como softwares de desenho assistido por computador e teve seu surgimento por volta da década de 80. Desde o início existiam muitos CADs, o fator determinante para que o CAD geométrico ganhasse notoriedade no mercado foi por apresentar apenas informações geométricas (linhas, pontos, arcos e etc), o que proporcionou baixa demanda de processamento, pois a capacidade operacional dos computadores da época não permitia softwares mais elaborados e que demandassem alta capacidade processual. Também chamados de “pranchetas Eletrônicas”, os CADs geométricos substituem os desenhos a tinta nanquim por arquivos digitais e plotagem. Por via, a semelhança também revela uma fragilidade na tecnologia, por apenas facilitar a correção, todo o processo que leva ao modelação do projeto não se contempla nesta tecnologia, o que os tornam apenas um melhoramento da prancheta (AYRES e SCHEER, 2007).
Segundo Nascimento e Santos (2006), os CADs geométricos pode ser considerado apenas uma substituição de uma ferramenta por sua similar mais nova.
Indubitavelmente, o suporte da informação do papel para o computador, entretanto, o processo de geração da informação ainda continua o mesmo.
Como diz Ibrahim (2004), o foco da tecnologia CAD sempre esteve atado a representação por meio digital das geometrias, não se preocupando com comunicação dessa informação através do desenho. Dessa maneira, embora tenha se tornado regra na indústria da construção o CAD geométrico sempre representou um obstáculo comunicativo entre os agentes ligados a produção.
6.7.1 Método CAD
Para Pereira e Damas (2017) a metodologia convencional de quantificação consiste no levantamento manual auxiliado por desenhos obtidos em plataforma CAD. Segundo Schaefer (2018) esse processo delimita a quantidade de serviço de um projeto, para a finalidade de determinar o seu orçamento. Demanda precisão na análise do orçamentista. E pelo fato de ser feita de forma manual, pode conter erros.
Dentre os problemas enfrentados pelo método convencional de quantificar insumos se destaca o problema de atualização de valores, em caso de mudança no projeto, entendendo que, dependendo da natureza do que foi modificado as outras áreas podem ser alteradas. E nesse caso o projeto original elaborado em sistema CAD e quantificado seguido a interpretação de orçamentista corre potenciais riscos de apresentar falas e/ou equívocos (SILVA e CHIOVETTO, 2018).
Conforme o supracitado o método convencional de quantificação consiste em analisar e determinar, de forma manual, os matérias a serem empregados embasando-se nos respectivos desenhos e descrições técnicas do projeto.
6.8 BIM
O Building Information Modeling – BIM, também reconhecido por modelagem da informação da construção, é uma metodologia com potencial notável de mudar a indústria da Arquitetura Engenharia e Construção – AEC, contribuindo para o aperfeiçoamento de processos e produtos (AYRES, 2009).
Para aprimorar os processos de projeto, lapidou-se a ideia de modelar objeto em vez de simplesmente representar suas geometrias em 2D como pode ser notado na Figura 2. Assim se iniciou o BIM, indo muito além de programas computacionais, constituindo-se, na verdade, por em uma filosofia disruptiva capaz de transformar toda uma indústria.
Figura 2 - Diferenças entre o modelo BIM e o CAD Fonte: (Adaptado de FARIA, 2007)
PINI (2017), define BIM como tecnologia voltada a objetos virtuais, podendo ser paramétricos e inteligentes. Quando criados, esses objetos carregam informações geométricas, das formas que representam, e algumas camadas de informação.
Cardoso et al. (2013), descreve os BIMs como programas computacionais de base de dados, e consideram todos os aspectos da edificação, permitindo a criação de uma modelo de visualização 3D em ambiente virtual, simplificando e auxiliando a visualização e interpretação do projeto. O seu surgimento veio substituir os sistema de representação em 2D geométricas, implementado a visualização em 3D e informações relevantes sobre o processo construtivo, como material, quantidade, custo, etc. algo que não era possível no sistema CAD.
Sendo assim, esse conceito de programa torna a construção, projeto, orçamentação mais simples, rica e precisa. Com esse conceito é possível integrar os vários profissionais envolvidos na elaboração de dos projetos executivos possibilitando a visualização do modelo em diferentes perspectivas e a modificação da informação em tempo real, da sua determinada área de atuação, e em ambiente virtual, possibilitando a realização do trabalho sem a necessidade de os profissionais estarem na mesma localização geográfica. São softwares BIM o Autodesk REVIT, Graphisoft ArchiCAD e Autodesk Naviswork.
6.8.1 Modelagem Paramétrica
O BIM alcança seu potencial devido a completa parametrização dos dados em todos os objetos modelados nas ferramentas (softwares). Devido a concepção do edifício ser formada por inúmeros elementos individuais conectados entre si por uma grande diversidade de conexões. Esse tipo de modelagem requer que os componentes sejam paramétricos e estejam agrupados em segmentos, para ser programados pelos usuário. Como pode-se compreender na Figura 3 logo abaixo. A modelagem paramétrica economiza de tempo, viabilizando a edição de muitas partes do modelo de forma rápida, como também a criação instantânea de projeções em 3D, cortes e elevações, requerendo um número muito menor de vistas em 2D, pode-se destacar também que quando existe alteração do projeto em alguma de suas partes, todos os documentos e perspectivas são atualizados automaticamente. O mecanismos de parametrização de objeto permite impressão de documentos de maneira ágil e eficaz (ASSUNÇÃO, 2017).
Figura 3 - Objetos BIM fixos, semiparamétricos e totalmente paramétricos Fonte: (Adaptado de CATELANI, 2016)
Florio (2007), resume BIM como um banco de dados que além de representar a geometrias de objetos construtivos em três dimensões, pode armazenar características não geométrica e transmitir mais informações que o CAD. Esse processo pode reduzir conflitos entre objetos construtivos, simplificar revisões, incentivar experimentações e aumentar a eficiência.
6.8.2 Interoperabilidade
Uma das grandes características, de importância exorbitante no BIM, é a interoperabilidade, identificada como a capacidade de dois um mais sistemas trocarem informações ou se comunicarem entre si. Um software que mostre-se representante desse recurso tem potencial de identificar-se com a metodologia BIM em sua essência (AZEVEDO, 2009).
No decorre do ciclo de vidas do projeto, os colaboradores devem trocar informações nas diferentes faces do processo. Geralmente são utilizados softwares distintos para as diferentes atividades requeridas para a edificação. Para que exista comunicação entre as faces é preciso que todos tenham a mesma linguagem, para poderem interagir entre si, portanto, serem interoperáveis. De forma semelhante a colaboração entre a arquitetura e a engenharia, as ferramentas que as integram também necessitam ser (EASTMAN et al., 2013).
A falta de interoperabilidade dos dados armazenados e transmitidos por programas computacionais pode acarretar repetições, equívocos na parametrização de objetos, transmissões incertas de dados e anormalidades de parâmetros dos objetos construtivos.
Para garantira a interoperabilidade entre os diversos sistemas, sem que ouve-se ruídos ou falhas de comunicação, a indústria AEC criou a formatação linguística conhecida como Industry Foundoation Classe – ICF, parametrizado no padrão de transferência Standard Exchage of Product Model Data (STEP), linguagem extremamente parecida com a da indústria manufatureira. O ICF permite que os indivíduos utilizem qualquer plataforma BIM, assim como a internet possibilita que diferentes máquinas troquem informação entre si, para acessar diretamente as informações do projeto. Essa funcionalidade permite que a compatibilização entre as partes envolvidas seja mais assertiva, contribuindo para um projeto e empreendimento de qualidade elevada (ASSUNÇÃO, 2017).
6.8.3 Multidimensionalidade (nD Modeling)
De acordo com Abbott e Barrett (2005), nD Modeling definisse com uma expansão do modelo 3D paramétrico com a inclusão de informações relevantes ao projeto durante seu período de vida. Mediante a banco de dados, todas as particularidades podem ser extraídas instantaneamente, como cortes, plantas, cronogramas e custos.
Conforme o exposto, além de dados relativos a geometrias, o BIM também pode armazenar dados referentes a custos, cronogramas e manutenções. Dessa forma, verifica-se as possibilidades combinação das características geométricas com as demais propriedades do projeto, criando assim o conceito de multidimensionalidade delimitado pelos nD Modeling. A Figura 4 expõe as nomenclatura das dimensões junto aos seus estágios de modelagem.
Figura 4 - nD Modeling do BIM Fonte: (Adaptado de ASSUNÇÃO, 2017)
6.8.4 Extração de quantidades utilizando BIM
A levantamento automático de quantidades do projeto em BIM é uma das funções buscadas por aqueles que começam a usar as plataformas. Ela garante precisão e agilidade para o acesso às informações das quantidades, e ainda, que ainda podem ser rearranjadas de acordo com as etapas definidas o planejamento de execução da obra (CBIC, 2016).
Segundo Cardoso et al. (2013), a quantificação de forma automática é uma das principais funcionalidade dos BIM, quando o tema se refere a orçamentação. Funciona com modelo de paramétrico de informações que são definidas pelo usuário no momento de criação. Sua modelação voltada a objetos permite agrupar e organizar dados de acordo com sua semelhança, extrair quantitativos automáticos, listados por elemento e parâmetro.
Para PINI (2017), a utilização do BIM pode proporcionar quantificação automática e precisa, podendo, aumentar a convergência do orçamento ao real valor da construção, e ainda pode reduzir o tempo de orçamentação. O que permite a exploração de alternativas mais alternativa de projeto sem sobrecarregar o profissional.
6.8.5 BIM aplicado ao processo de orçamentação
As Ferramentas BIM são utilizadas de diversos modos no decorrer do processo de quantificação, e também, como suporte para orçamentação.
Ainda não existe nenhum software BIM capaz de realizar todos os processos da orçamentação, não retirando do orçamentista a responsabilidade de escolher o melhor método para orçar um empreendimento específico. Para orçar em BIM é necessário a transferir os dados modelados para programas externos em arquivos de formato IFC ou utilizar de plug-ins, possível quando os formatos de descrição de dados das ferramentas são iguais.
De acordo com Eastman et al. (2013), existem três opções de utilização do BIM para suporte a orçamentação. Eastman demonstra, resumidamente, como ocorre esses processos na Figura 5.
Figura 5 - Diagrama de levantamento de quantidades e orçamentação baseado em BIM Fonte: (Adaptado de EASTMAN et al, 2013)
A número um, resume-se na exportação de quantitativos para um software ou planilha de orçamentação. As planilhas do Microsoft Excel são muito utilizada para vincular os dados quantitativos extraídos. Todavia, esse processo requer uma modelagem padronizada no software BIM além de reconfigurações.
A número dois, fundamenta-se no uso de software de levantamento de quantitativos, que importam os dados do sistema BIM e permite o levantamento manual, utilizado para verificação. Dessa maneira, não é necessário o aprendizado completo de uma ferramenta BIM. Entretanto, vale notar que, quaisquer alterações no projeto exige uma nova extração.
A número três, baseia-se no plug-in (extensão que permite adicionar funções a outro programa, concedendo-o alguma aplicação específica) de software de orçamentação no plataforma BIM, permitindo a vinculação dos objetos modelados de forma direta a planilhas orçamentárias de composição.
Observa-se que, nas duas primeira alternativas, há somente a colaboração da metodologia BIM na identificação de quantidades. Já a última, se diferencia por permitir a atualização das planilhas de forma automática, quando existe edição no modelo. Além de permitir ágil comparação de custos entre projetos.
6.8.6 Alguns estudos sobre BIM
Os modelos BIM podem ser utilizados para uma diversidade de propósitos. As existentes são: avaliação de normas, fabricação, visualização, gestão de facilidades, sequenciamento construtivo, detecção de conflitos, simulações, levantamento de quantitativos e orçamento (SANTOS, ANTUNES e BALBINOT, 2014).
Em sua dissertação de mestrado Alder (2006) examinou a precisão e o tempo do levantamento de quantitativos utilizando a ferramenta CAD geométrico e o software BIM. Por intermédio de um estudo com vários participantes extraindo quantitativos de um projeto por meio dos métodos, foi possível confirmar que a tecnologia BIM é mais ligeira e precisa.
Witicovski (2011), em sua dissertação propõe a utilização do BIM como ferramenta para levantamento de quantitativos no mercado de construção brasileiro. Por meio de seis estudos de caso em várias empresas, valida que a utilização do BIM, pode melhorar o planejamento e controle de custos de empreendimentos. E afirma que, não obstante a utilização dos softwares, faz-se necessária, também, uma alteração nos processos de negócio.
Jiang (2011), averiguou os desenvolvimentos que a modelagem de informação da construção causou aos processos de estimativa de custos e planejamento. Confirma que o sistema de possibilita a extração de quantitativos (e consequentemente estimativa de custos) automática e de maior confiabilidade.
Amiri (2012), examinou a utilização do BIM para levantamento de quantitativos em um estudo de caso em Vancouver no Canada. E ressalta que os softwares BIM apresentam levantamentos mais eficientes e precisos, desde que os modelos sejam produzidos para essa finalidade. Isto compreende que, o maior desgaste deve se dar na elaboração do modelo, dessa forma, o processo de quantificação ocorre de forma ligeira.
Baseando-se na literatura exposta, pode-se avistar o enorme potencial que a utilização de softwares de metodologia BIM possibilitaram ao levantamento de quantitativos. E consequentemente aos orçamentos de obra.
6.8.7 Autodesk REVIT
O Revit é software construído sobre o conceito BIM, auxilia projetistas a construir modelos e executar suas tarefas proporcionando maior agilidade, qualidade e eficiência (CARDOSO et al., 2013).
Software de propriedade da Autodesk, mesma empresa proprietária do AutoCAD. O Revit se divide em alguns programas, são eles: Revit arquitetônico, estrutural e outros. Alguns atributos positivos da ferramenta e de grande atratividade da ferramenta é sua grande biblioteca de componentes e a geração automática de plantas, corte e elevadores (BOLOGNESE et al., 2016).
Para Justo (2008), os principais diferenciais do BIM, contudo do Revit, são a maior velocidade na entrega, melhor organização, redução de custos, ganho de produtividade devido apenas ao uso de um modelo digital, qualidade elevada de trabalho, inovação de receita e negócios, concentração no design, minoração do retrabalho.
7 METODOLOGIA
A presente pesquisa realizará a aferição de uma etapa do custo de obra, com a atribuição de valorização financeira.
Será apresentado o levantamento de quantidades de insumos, que compõem o custo direto, de um projeto residencial pelo método auxiliado por CAD e utilizando o software AutoCAD e Microsoft Excel para cálculos, e pelo método auxiliado por BIM, utilizando o programa Revit.
O trabalho seguirá as etapas demonstradas na Figura 6:
Figura 6 - Fluxograma da metodologia Fonte: (AUTOR, 2019)
Com o objetivo de conduzir a pesquisa na direção correta, averiguando a hipótese de Radus e Pravia (2013), serão exploradas bibliografias que tratem do tema em questão, tal pesquisa se fundamentará com afinco em livros, assim como artigos acadêmicos, monografias, dissertações e teses que retratem a temática orçamentação.
O projeto da edificação residencial possuí 122,61m² de área construída, instalada em um terreno de 253,52m², possuído assim uma taxa de ocupação de 48,36% e índice de aproveitamento de 0,4836. Está situada em Sinop, Mato Grosso.
O obra em questão possui sistema construtivo convencional e seu método construtivo traduz-se no levantamento da alvenaria até 1,5 metros e seguida de concretagem de pilares e vigas. Após finalizada a superestrutura (pilares e vigas) e consequentemente levantada a alvenaria segue-se para os serviços de revestimento, acabamento e etc.
A estrutura de concreto armado é composta por aço, sem espaçadores, concreto preparado em obra e formas para vigas e pilares com tábua, sarrafo e tirante não estruturais, sem desmoldante. Vedação em alvenaria composta por bloco cerâmico furados e assentados na horizontal, com juntas de 10 milímetros em argamassa mista de cimento, cal e areia. Revestimento superficial para paredes internas e externas composto por chapisco, em argamassa de cimento e areia, emboço com espessura 3 centímetros em argamassa mista e reboco de 0,5 centímetros de espessura em argamassa mista.
O piso é de porcelanato polido assentado com argamassa pré-fabricado de cimento colante e com rejuntamento em argamassa pré-fabricada. Pintura nas paredes externas são de tinta látex acrílica, sem massa corrida, e para as paredes internas deve ser empregado de tinta látex PVA, com massa corrida. Acabamento do ambiente interno é de forro de lâminas PVC em painéis lineares encaixados entre si e fixados em estrutura de madeira.
As representações arquitetônica da fachada, corte, planta baixa, planta de situação estão exibidas nas Figuras 7, 8 e 9.
Figura 7- Fachada Fonte: (AUTOR, 2019)
Figura 8 - Planta Baixa Fonte: (AUTOR, 2019)
Figura 9 - Planta de Situação e Cobertura Fonte: (AUTOR, 2019)
Em seguida deverá extrair-se as dimensões referentes as unidade de serviço, que a pesquisa fixou em seus objetivos, do projeto em CAD, são elas: alvenaria (área de parede), revestimento (área de revestimento) e estrutura (volume de concreto, massa de aço e área de forma) que são responsáveis por sua mensuração.
Após a obtenção desses dados será seguido para tabelas de composição de custos, preços e índices. Será usada a SINAPI, recorrente ao Estado do Mato Grosso, para que seja possível mensurar os insumos necessário para uma das unidade de serviço posterior mente determinar suas quantidades totais para o projeto, sem a atribuição de encargos sociais e complementares sobre a mão de obra.
Por fim, será feita a multiplicação dos valores encontrados até então por seus respectivos preços unitário e somado todos os preços totais por serviço encontrando assim o custo direto (custo de construção) de todos os serviços, sem aplicação do BDI.
Modelo similar será seguido para orçamentação em REVIT. Primeiramente será modelado, no software, o projeto e todas suas peculiaridades, em seguida será extraído as dimensões, que mensuram os serviços, de tabelas geradas de forma automáticas dentro do programa. Entendendo que a construção do software é embasado em conceito BIM, pode-se ter a comodidade de deixar a máquina calcular as dimensões.
Os resultados serão apresentados na forma de tabelas para posterior análise e conclusão em função do objetivos deste trabalho.
8 CRONOGRAMA
JAN FEV MAR ABR MAI JUN
Revisão bibliográfica complementar Redação da monografia Coleta de dados complementares Analise dos resultados Conclusão Revisão e entrega oficial do trabalho Apresentação do trabalho em banca ATIVIDADES 2020
9 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO
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