UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL – UNIJUI
JOSEANDRA RISKE
SISTEMAS BIM: ANÁLISE DA PERCEPÇÃO DE DUAS EMPRESAS
Santa Rosa 2016
SISTEMAS BIM: ANÁLISE DA PERCEPÇÃO DE DUAS EMPRESAS
Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Civil apresentado como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Civil.
Orientadora: Marcelle Engler Bridi
Santa Rosa 2016
JOSEANDRA RISKE
SISTEMAS BIM – VANTAGENS E DESVANTAGENS
Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado adequado para a obtenção do título de ENGENHEIRO CIVIL e aprovado em sua forma final pelo professor orientador e pelo membro da banca examinadora.
Santa Rosa, 19 de fevereiro de 2016
Prof. Marcelle Engler Bridi Mestre pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul - Orientador Prof. Eder Claro Pedrozo Coordenador do Curso de Engenharia Civil/UNIJUÍ
BANCA EXAMINADORA
Prof. Marcelle Bridi (UNIJUÍ) Mestre pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Prof. Tarcísio Dorn de Oliveira (UNIJUÍ) Mestre pela Universidade Federal de Santa Maria
É difícil agradecer todas as pessoas que de algum modo, nos momentos serenos e ou apreensivos, fizeram ou fazem parte da minha vida, por isso primeiramente agradeço à todos de coração.
Ao meu pai, Ademar Riske que está sempre disposto a entrar em algumas “frias” comigo, que discute minhas decisões e continua me apoiando.
A minha mãe, Maria Gasparetto que tinha como sonho ver um filho formado, e faz o possível para ajudar da forma que consegue.
Ao meu irmão, Rafael Riske que deixou eu realizar o sonho da minha mãe, porque sempre foi meio comunista meio socialista e muito teimoso para fazer faculdade.
Agradeço aos meus colegas de classe e com certeza futuros excelentes profissionais. A minha orientadora pela paciência, pelas inúmeras correções, pelas ideias e o incentivo a melhorar.
Aos meus amigos que estiveram do meu lado nos piores e nos melhores momentos, quando tive que reformular minha vida e mudar as perspectivas, nas comemorações e nas furadas, e que me ajudaram a ficar e concluir o curso, quando a vontade era de largar tudo e voltar para casa.
Deus nos concede, a cada dia, uma página de vida nova no livro do tempo. Aquilo que colocarmos nela, corre por nossa conta. Chico Xavier
RISKE, JOSEANDRA. Sistemas BIM – Vantagens e Desvantagens. 2015. Trabalho de Projeto de Conclusão de Curso. Curso de Engenharia Civil, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, Santa Rosa, 2015.
Grande parte dos projetos utilizados na construção civil são desenvolvidos sem uma compatibilização adequada e consequente troca de informações entre os diversos projetistas e executores. Os sistemas baseados na tecnologia conhecida como BIM, “Building Information Modelling”, procuram mudar esse cenário, agregando ao projeto uma grande quantidade de informações, permitindo a detecção de erros e a melhoria do processo como um todo. Este trabalho de conclusão de curso trata do uso do BIM na modelagem da informação da construção, e tem como objetivo verificar o uso desses sistemas, analisando seus principais benefícios bem como as possíveis dificuldades deste uso. Para se alcançar estes objetivos, optou-se pela pesquisa de revisão bibliográfica e estudo de caso. Como resultado, conclui-se que os projetos desenvolvidos a partir de sistemas BIM apresentam importantes avanços nas áreas Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC), pois procuram envolver todas as necessidades da construção, desde o projeto até a execução da obra, dando preferência ao uso racional e sustentável de materiais e mão de obra. Apesar dos aspectos favoráveis ao uso do BIM, este, como toda nova tecnologia, apresenta algumas dificuldades de implantação e uso e, no Brasil, seu uso ainda é baixo se comparado aos modelos habituais do mercado.
RISKE, JOSEANDRA. Sistemas BIM – Vantagens e Desvantagens. 2015. Trabalho de Projeto de Conclusão de Curso. Curso de Engenharia Civil, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, Santa Rosa, 2015.
Many projects used in construction are developed without proper alignment and consequent exchange of information between the various designers and performers. Systems based on technology known as BIM, "Building Information Modelling", seek to change this scenario, adding the project a lot of information, enabling the detection of errors and improvement of the process as a whole. This course conclusion work deals with the use of BIM in shaping the construction of information, and aims to verify the use of these systems, analyzing its key benefits and possible difficulties of use. To achieve these goals, we chose the literature review of research and case study. As a result, it is concluded that the projects developed from BIM systems present important advances in Architecture, Engineering and Construction (AEC) as they seek to engage all construction needs, from design to execution of the work, giving preference to rational and sustainable use of work materials and labor. Despite the favorable aspects to the use of BIM, this, like any new technology, presents some difficulties of implementation and use, and in Brazil, its use is still low compared to the usual market models.
Figura 1: Modelagem ... 16
Figura 2: Interoperabilidade ... 17
Figura 3: Objetos parametrizados ... 19
Figura 4: Estudo de insolação feita no Revit com base no hemisfério norte ... 21
Figura 5: Radiação solar incidente na edificação ... 22
Figura 6: Análise Luminotécnica usando o software Revit. ... 22
Figura 7: Visualização 3D ... 23
Figura 8: Interferências nas tubulações ... 24
Figura 9: Visão imersiva ... 25
Figura 10: Modelo do processo de Lean Construction ... 25
Figura 11: Edificação que utilizou BIM-Lean Constrution ... 28
Figura 12: Simulação de andamento da obra... 29
Figura 13: Dificuldades do BIM ... 30
Figura 14: Delineamento da pesquisa ... 35
Figura 15: Organograma da empresa A ... 38
Figura 16: Composição de uma Janela ... 40
Figura 17: Obra padrão ... 41
Figura 18: Organograma da Empresa B ... 43
3D Três dimensões – tridimensional
4D Quarto dimensões
5D Cinco dimensões
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas AEC Arquitetura, Engenharia e Construção
BIM Building Information Modeling ou Modelagem da Informação da Construção
BNDS Banco Nacional de Desenvolvimento Social CAD “Computer Aided Design”
1 INTRODUÇÃO ... 13
2 CONCEITOS DOS SISTEMAS BIM ... 15
2.1 MODELAGEM ORIENTADA A OBJETOS ... 16
2.2 INTEROPERABILIDADE ... 17
2.3 MODELO DE DADOS IFC (Industry Foundation Classes) ... 18
2.4 RELAÇÕES PARAMÉTRICAS ... 18
2.5 VANTAGENS ... 19
2.5.1 O uso do BIM no Planejamento e Controle ... 20
2.5.2 Desempenho Energético das Edificações ... 20
2.5.3 Visualização de Projetos ... 23
2.5.4 O uso do BIM na Gestão de Obras com Lean Construction ... 25
2.6 DESVANTAGENS ... 29
2.7 EXEMPLOS DE SOFTWARES BIM ... 31
2.7.1 Autodesk Revit ... 31 2.7.2 ArchiCAD ... 31 2.7.3 Autodesk Navisworks ... 32 2.7.4 Bentley Architecture ... 32 3 MÉTODO DE PESQUISA ... 33 3.1 CLASSIFICAÇÃO DO ESTUDO ... 33 3.2 DELINEAMENTO DA PESQUISA ... 35 3.3 CARACTERIZAÇÃO DA EMPRESA A ... 36 3.4 CARACTERIZAÇÃO DA EMPRESA B ... 36
4 ANÁLISE DOS RESULTADOS ... 37
4.1 ESTUDO DE CASO - EMPRESA A ... 37
4.2 ESTUDO DE CASO - EMPRESA B ... 43
4.2.1 Aplicação do BIM ... 44
4.2.2 Percepções da Empresa com o uso do BIM ... 45
4.3 SÍNTESE COMPARATIVA ... 48
5 CONCLUSÕES ... 52
1 INTRODUÇÃO
O presente trabalho aborda o uso da tecnologia de modelagem da informação na construção. Esta inovação se apresenta como BIM “Building Information Modeling”, através de um número vasto de ferramentas disponíveis para revolucionar os processos da construção civil, trazendo uma forma de trabalhar em sistemas informatizados, que gerenciam todas as etapas do processo de uma edificação (MEIRIÑO; SOUSA, 2013).
Para Eastamn et al., (2014) a área de construção civil apresenta um atraso em relação a outros mercados industriais devido as características do setor, geralmente cada obra é um produto único e artesanal, com baixa capacidade de automação o que acarreta em elevados custos de produção, o BIM vem para facilitar esse processo manual, permitindo criar digitalmente modelos virtuais precisos de uma construção, trazendo um padrão de maior qualidade na análise e controle, contendo geometria e dados necessários para o apoio às atividades do setor.
Os sistemas BIM proporcionam um grande avanço para as áreas de Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC), destacando-se pelo potencial de relacionar as diversas atividades da construção, com a modelagem de informação é possível criar um edifício virtual, gerando um banco de dados relativo à edificação, que podem ser modificados ou extraídos no decorrer do processo (SANTOS; ANTUNES; BALBINOT, 2014).
A integração da informação não se dá somente no projeto, usando a cadeia produtiva da construção civil como um todo, há uma grande interdependência entre os envolvidos no seu desenvolvimento, passando por todas as etapas, desde projeto, planejamento, trabalhadores de obra, obra, pós-ocupação e manutenção (ADDOR et al., 2010).
Para que haja sucesso na mudança do uso das ferramentas de desenho CAD “Computer Aided Design” ou desenho assistido por computador, para uma modelagem orientada à objetos, são necessários, além de maturidade organizacional, técnicas e metodologias que suportem esta evolução (CRESPO; RUSCHEL, 2007).
Como benefício de um projeto criado de um modelo digital, que descreva a representação virtual do edifício na vida real, possibilitando a apresentação mais eficiente da edificação, facilita o entendimento do cliente final e traze todas as variáveis do projeto para uma avaliação integrada de todas as suas fases (CRESPO; RUSCHEL, 2007).
Apesar dos aspectos vantajosos que permeiam a utilização do BIM, verifica-se que há certa resistência por parte das empresas para a implantação deste sistema, o que é justificado
por Meiriño e Sousa (2013), que destacam que a modelagem de produto na construção civil consiste em uma grande mudança de paradigma para os projetistas, situação que acaba representando um problema.
Esta situação problema foi o fator motivador para a realização do presente trabalho, no sentido de preencher as lacunas que permeiam a implantação e utilização do BIM na prática das empresas que atuam neste ramo.
Nesse sentido, a pesquisa foi norteada por questões que vão desde de como funcionam os softwares de modelagem de produtos na construção civil, como ocorre sua implantação, identificando as principais dificuldades encontradas pelas empresas neste processo e a verificação dos benefícios percebidos pelas empresas que já utilizam o BIM. A partir disso, a questão da presente pesquisa foi: Qual a percepção das empresas que implantaram o BIM no que se refere as dificuldades e aos benefícios do uso deste sistema?
Para responder à questão da pesquisa, este estudo propõe como objetivo verificar o uso dos sistemas, de modo a analisar os principais benefícios, bem como as dificuldades deste uso, investigando ainda qual software se adapta melhor as necessidades das empresas pesquisadas.
O presente estudo delimita-se às empresas que utilizem um dos sistemas da plataforma BIM, na área da construção civil.
2 CONCEITOS DOS SISTEMAS BIM
Segundo Martins et al. (2013), os sistemas baseados em BIM são softwares que trabalham em uma base de dados registrando todas as características utilizadas na construção de uma edificação, que considera todos os aspectos do projeto, possibilitando a criação de um modelo virtual em três dimensões, facilitando a apresentação do projeto em estudo, prevendo possíveis erros e indicando materiais e custos.
Para Addor et al. (2010) todos os dados inseridos no modelo trazem a possibilidade de extrair novas informações para o dimensionamento completo do projeto, trabalhando em várias dimensões, como: 3D, com visualização, análise, medição e simulação de métodos construtivos, até a organização do canteiro; 4D, fases de implantação, cronogramas e sequência de obra; 5D, estimativas de custos, integração de empreiteiros e contratantes; 6D, operação e manutenção do edifício.
Um exemplo é a construção de uma parede em um projeto modelado no sistema BIM, como apresentam Addor et al. (2010):
A construção dessa parede, no modelo tridimensional, é realizada pela especificação de alguns parâmetros: Qual o seu formato? Comprimento? Altura? Largura? Onde está localizada no edifício? Que tipo de parede é? Do que é feita? Quais são seus acabamentos? A qual outra parede ela está conectada? Quais elementos estão vinculados a essa parede? Quando ela será instalada ou construída na obra? (ADDOR, et al., 2010, p.110).
“O BIM consiste em um sistema inteligente, onde cada aspecto do modelo está ligado a todos os outros aspectos num só objetivo: refletir a realidade (...)” (MATTEI, 2008, p.24). Qualquer mudança no projeto traz a todas dimensões e parâmetros alterações correspondentes, cada objeto conhece a existência e as características dos outros, ajustando-se a essas alterações (MATTEI, 2008).
Para que os processos de criação e desenvolvimento de projetos se tornem cada vez mais eficientes e dinâmicos, os sistemas BIM trabalham com características totalmente diferenciadas das atuais utilizadas nos softwares de tecnologia CAD, apresentando alguns conceitos importantes como a modelagem orientada a objetos, a interoperabilidade, o modelo de
dados IFC e as relações paramétricas que permite a troca de dados entre os arquivos do
2.1 MODELAGEM ORIENTADA A OBJETOS
Segundo Martins e Monteiro (2011) cada entidade ou objeto tem sua representação correspondente às propriedades reais que as definem como mostra a Figura 1, possibilitando assim o funcionamento e autonomia de cada objeto em uma organização semelhante à forma real da interação na vida de uma edificação.
Figura 1: Modelagem
Autor: Monteiro (2010)
A Figura 1 demonstra a modelagem de uma edificação em processo de criação. Pode-se notar que há itens que estão sendo inseridos com suas características funcionais, como uma janela que, além de sua geometria, contém os materiais definidos para este componente, conforme o projeto vai sendo desenvolvido já é possível observar se há compatibilidade nos itens inseridos, pois o sistema avisa se está sendo introduzido itens que não correspondam as características do local, apresentando os resultados destas interações.
A modelagem orientada a objetos é uma representação computacional onde são inseridos atributos fixos, como forma, desempenho, custo, consuntibilidade, e atributos variáveis que são estabelecidos a partir de parâmetros e regras, de forma que possam ser automaticamente ajustados segundo a vontade do usuário ou mudança de contexto dos mesmos (EASTMAN et al., 2014).
2.2 INTEROPERABILIDADE
O processo BIM representa a comunicação entre vários sistemas de análise do modelo tridimensional, onde a interoperabilidade é de grande importância e condição básica para a interação dos modelos, para que se possa analisar, testar, avaliar impactos simular testes e verificar interfaces de operação (ADDOR et al., 2010).
Assim, a interoperabilidade define-se como a capacidade de dois ou mais sistemas trocarem dados entre si, de forma a ser possível utilizar a informação recebida (MONTEIRO, 2010).
Para Coelho (2009), a padronização e organização dos dados são fundamentais para permitir a colaboração entre os diversos agentes participantes do processo de projeto.
Figura 2: Interoperabilidade
Fonte: Revista AU julho, 2011.
A Figura 2 representa esta interoperabilidade, mostrando as informações que podem ser retiradas do sistema como: quantitativos, visualizações 3D, simulações, descrições incluindo preços, base de dados de produtos e preços, cronogramas, rentabilidade e reutilização, está interoperabilidade se dá através do formato dos arquivos gerados, o IFC (Industry Foundation Classes).
2.3 MODELO DE DADOS IFC (INDUSTRY FOUNDATION CLASSES)
Segundo Martins et al. (2013), o IFC é uma linguagem de dados que foi desenvolvida para atender à necessidade de descrever, trocar e compartilhar dados sem perda de informações no ramo da construção civil e é baseado em três grupos genéricos:
Os objetos.
As propriedades dos objetos. As relações entre eles.
Ainda segundo Martins et al. (2013) foi criada essa linguagem para atender às necessidades da comunicação entre essas diversas áreas. Esses dados são alimentados pelos próprios usuários dos sistemas, adicionando constantemente novas informações à base de dados, para descrever as diversas variáveis exigidas em uma construção.
Segundo Monteiro:
Em relação à gestão de projetos no âmbito dos sistemas, a grande dificuldade atual passa pela dificuldade em partilhar informação adequadamente, isto é, sem perdas de informação ou deficientes interpretações, essencialmente porque os vários intervenientes no processo utilizam softwares específicos que poderão não ser totalmente compatíveis (MONTEIRO, 2010, p. 62).
Para Martins (2013), o IFC aperfeiçoa a comunicação, a produtividade, o tempo de entrega e a qualidade em todo o ciclo de vida de um edifício e reduz a perda de informações durante a transmissão de um utilizador para o outro.
2.4 RELAÇÕES PARAMÉTRICAS
A parametrização, ou relações paramétricas, permite a alteração do projeto durante seu andamento, podendo ser testadas alterações de parâmetros dentro de ambientes controlados, gerando grande quantidade de versões, ao mesmo tempo proporcionando a visualização rápida destas mudanças (ANDRADE, 2012).
Esta ferramenta oferece ao projetista um alto nível de controle sobre a arquitetura projetada, sendo que as regras na realidade dos objetos são as mesmas na vida real, não podem ser violadas, assim, se ocorrer conflito logo pode ser identificado (ANDRADE, 2012).
As informações paramétricas são todas as características ou atributos necessários para uma especificação completa de um modelo ou objeto geométrico. Em um modelo paramétrico 3D essas características podem ser usadas para a criação de relações, regras e restrições inteligentes (PAPADOPOULOS, 2014, p. 25).
Figura 3: Objetos parametrizados
Fonte: CARNEIRO (2012).
Na Figura 3, apresentada por Carneiro (2012), a construção de um pilar é utilizada para explicar as relações paramétricas dos objetos, como eles são criados com seus componentes construtivos e as características de desempenho e execução.
2.5 VANTAGENS
Os principais benefícios dos sistemas BIM são baseados nas habilidades de compartilhar um único modelo digital que descreve todas as etapas do projeto da edificação. Destacando-se a colaboração, onde todas as áreas são envolvidas no desenvolvimento, dividindo informações, gerando projetos com menos problemas para execução; e a simulação, onde é possível visualizar de uma forma sistemática a realidade e futuras dificuldades, reduzindo erros, trazendo dados do andamento do projeto, prevendo necessidades na sequência da construção, enfim permitindo conduzir a execução com maior eficiência e segurança (RUSCHEL; CRESPO, 2007).
Segundo Souza, Amorim e Lyrio (2009) as principais vantagens são a diminuição de erros de desenho e as facilidades nas alterações em projeto, devido à parametrização dos objetos, que permite a correção automática de cortes e vistas. Além disso, também é citado que a visualização em 3D melhora o entendimento dos participantes do projeto, trazendo soluções as dificuldades.
Justi (2008) destaca outras vantagens, como a maior velocidade na entrega do projeto, menor custo, maior produtividade por utilizar um único modelo, maior qualidade, por consequência nova oportunidades de receita e negócios, também maior foco no design e menor retrabalho.
Alguns dos itens importantes que demostram as vantagens de usar os sistemas BIM estão descritos nos itens: planejamento e controle, desempenho energético das edificações,
visualização de projetos e sistema de construção enxuta “lean constrution”.
2.5.1 O uso do BIM no Planejamento e Controle
De acordo com Meiriño e Sousa (2013) os sistemas BIM agregam grande valor ao planejamento e fiscalização na execução do projeto, identificando eventuais erros, apresentando respostas imediatas, sendo possível a correção antes ou durante o andamento da obra, simulando as situações reais.
Assim surge o planejamento 4D que permite a visualização do andamento real da obra em um programa de visualização gráfica e acompanhando o cronograma, utilizando como ferramenta para estabelecer as melhores formas de execução da obra e possíveis reflexos no seu entorno, cortando custos da sua execução, evitando problemas incontornáveis com o planejamento do processo construtivo, como atrasos na entrega, aumento dos custos, maiores riscos, dificuldade de comunicação entre todos os envolvidos e o não cumprimento das atividades de fiscalização (BAIA; MIRANDA; LUKE, 2014).
O uso do BIM no planejamento e controle de obras também é citado por Monteiro e Martins (2011) porque apresenta de forma detalhada as quantidades de materiais a serem utilizados, os custos de mão de obra e o tempo de execução, isto ocorre pelas características de modelagem do projeto. O BIM permite gerar listagens por parâmetros que são utilizados em orçamentos e planejamentos.
2.5.2 Desempenho Energético das Edificações
Monteiro e Martins (2011) cita um importante atributo cada vez mais valorizado, que é o desempenho energético e a sustentabilidade das edificações, com a proliferação dos sistemas BIM começa a aparecer no mercado programas para avaliação desses itens, capazes de integrar informações com o modelo, para testar e validar soluções.
Segundo a pesquisa de Nakamura e Carlo (2013) foi encontrado um grande potencial de interoperabilidade dos sistemas BIM com softwares de avaliação termo energética das
edificações facilitando a avaliação de desempenho e possibilitando as construtoras o uso de práticas sustentáveis em fase de obra e aplicações na vida do usuário final, como por exemplo, a diminuição do consumo de energia elétrica.
Seguindo Nakamura e Carlo:
O uso crescente desta ferramenta computacional aliada aos programas de simulação termo energética é muito promissor para as empresas e construtoras, que poderão otimizar seu tempo, adequando seus projetos aos ideais da sustentabilidade. (NAKAMURA; CARLO, 2013, p. 122).
As várias especializações de projeto interagem e criam um modelo de construção, sendo possível verificar a estrutura, a mecânica, energia, luz natural e outros fatores que podem influenciar a direção do projeto, integrado em um modelo único essas análises podem informar a orientação da construção. Dados de sistemas de informação geográfica fornecerão sua posição relativa globalmente, informando a insolação e as variações de temperatura no local como demonstram as Figura 4 e Figura 5. (READ; KRYGIEL; VANDEZANDE, 2012).
Figura 4: Estudo de insolação feita no Revit com base no hemisfério norte
Fonte: Autodesk 2011
A Figura 4 demonstra a posição solar as 1:13PM, com a fachada direcionada para o Sul, podendo ver a luminosidade na edificação e como o sol se comporta em determinado horário, podendo percorrer o caminho durante o dia.
Figura 5: Radiação solar incidente na edificação
Fonte: User Study: Revit Solar & Lighting Analysis and Reflectivity. 2015.
A Figura 5 traz a Análise Solar para Revit que ajuda a entender o quanto a radiação solar vai atacar uma dada superfície durante um determinado tempo, possibilitando especificar a data, hora e intervalo.
Estas ferramentas de análise e simulações de desempenho podem melhorar significativamente a concepção da instalação e o consumo de energia durante o seu ciclo de vida no futuro, a Figura 6 apresenta a simulação luminotécnica utilizando o software Revit, possibilitando o estudo da iluminação que atinge a edificação, contudo abrindo a hipótese de mudanças necessárias ainda em projeto para melhor aproveitamento da iluminação natural, BIMExperts.
Figura 6: Análise Luminotécnica usando o software Revit.
A Figura 6 simula a luminosidade dentro de uma cozinha, está em unidade de Footcandle (fc), que equivale a 10,76 Lux, nas partes mais claras em amarelo temos maior quantidade, então com fc 200 temos 2.152 Lux.
Lux é a unidade de medida do nível de iluminamento do fluxo de luz que recaí sobre uma superfície qualquer, é quantificado como o fluxo irradiante de uma vela a 1 metro desta, um dia ensolarado pode atingir 100mil Lux (BAWA, 1997).
2.5.3 Visualização de Projetos
“No BIM, a visualização espacial é completa e o processo construtivo é essencial para a modelagem” (MARTINS et al., 2013, p. 6).
Martins et al. (2013) explicam a facilidade da geração de vistas nos sistemas BIM, pois o usuário só precisa definir qual a sua necessidade que o software gera cortes, fachadas, vistas, que são determinadas pela parametrização, assim as alterações são exibidas com rapidez, possibilitando uma percepção real do modelo, como exemplifica a Figura 7.
Figura 7: Visualização 3D
Autor: Petrobrás, Sinduscon-SP, 2011.
A Figura 7 demonstra as vantagens da visualização do projeto neste caso, da Sede da Petrobrás de Santos, foi apresentada como a construção interagia com as construções existentes. O uso de maquetes eletrônicas das edificações com maior nível de informações aos clientes e ainda permitindo passeios virtuais no interior dos cômodos do imóvel, em espaços comuns e até a possibilidade de observar a vista da varanda, será um recurso de persuasão
interessante para o vendedor, trazendo também maior confiança para o comprador ao tomar sua decisão sobre a aquisição do imóvel (BURGARDT; KINDLE, 2011).
Com a facilidade de visualização é possível verificar a compatibilização dos projetos de arquitetura com os demais complementares, fazendo com que o projetista possa identificar e solucionar as interferências e corrigi-las facilitando a execução da edificação em questão, possuindo um projeto bem compatibilizado e com ótima visibilidade é agregado valor e tempo na hora de executa-lo, não chegando aos profissionais da obra a responsabilidade de corrigir interferências, como o exemplo da Figura 8, entre as tubulações, diminuindo erros da execução. (CHAGAS; PADILHA; TEIXEIRA, 2015).
Figura 8: Interferências nas tubulações
Revista Construção e Mercado. Edição 127 – Fevereiro, 2012
Na Figura 8 é possível visualizar em 3D, que o BIM possibilita verificar interferências entre instalações. No Revit, o teste de clash detection, por exemplo, aponta elementos em conflito. O clash detection é um plug-in de detecção de conflitos, que realiza a análise de detecção de conflitos e colisões nos arquivos do projeto, como estrutural, hidrossanitário, elétrico, gerando relatórios com uma lista destes confrontos e uma evidência visual bastante didática (BORTOLOTTO, 2014).
Em algumas vistas é possível “entrar dentro” da edificação e verificar a interação das principais estruturas com as instalações, como mostra a Figura 9 da revista BIM Field Trip.
Figura 9: Visão imersiva
Fonte: BIM Field Trip. 2006.
A Figura 9 mostra o interior de uma edificação com a sua estrutura e tubulações.
2.5.4 O uso do BIM na Gestão de Obras com Lean Construction
A Lean Construction, ou Construção Enxuta, é uma filosofia voltada para as empresas do setor da construção civil, começando a fazer parte do dia a dia de construtoras e profissionais da área, adaptado a partir dos conceitos da Lean Production, surgiu com o trabalho do pesquisador finlandês Lauri Koskela em 1992, indicando alternativas para a melhoria dos processos construtivos utilizando adaptações dos conceitos de fluxo e geração de valor, presentes no pensamento (REZENDE; PELUZIO; MANO, 2012).
Conforme Koskela (1992), esta filosofia é baseada no sistema de produção da indústria automobilística, também conhecida como Nova Filosofia de Produção (NFP), sendo adaptada para a construção civil, o processo demonstrado na Figura 10 consiste em um fluxo de materiais, desde a matéria-prima até o produto final, sendo o mesmo composto por atividades de movimentação, espera, processamento e inspeção.
Figura 10: Modelo do processo de Lean Construction
Fonte: adaptado de KOSKELA (1992)
Movimentação Espera Proces-samento Inspeção Movimentação Rejeitos Retrabalho
A Figura 10 mostra as atividades de movimentação, espera e inspeção que não agregam valor ao produto final, sendo denominadas de atividades de fluxo. Já a atividade de processamento pode ser definida como atividade de conversão, atividade esta que agrega valor ao produto final (KOSKELA, 1992).
Resumindo, princípios para a gestão do novo processo de construção enxuta são (KOSKELA, 1992):
Reduzir a parcela de atividades que não agrega valor ao produto final;
Atender as necessidades do cliente em primeiro lugar, aumentando assim o valor do produto;
Reduzir a variabilidade;
Reduzir o templo de ciclo evitando a geração de estoques em obra; Reduzir úmero de passos ou partes, simplificando ao máximo;
Aumentar a flexibilidade de saída, está ligada à viabilidade de alterar o produto final entregue ao cliente sem aumentar os custos;
Aumentar a transparência do processo; Focar o controle no processo global; Introduzir melhoria contínua no processo;
Manter um equilíbrio entre as melhorias nos fluxos e nas conversões;
Fazer benchmarking, é aprender e utilizar métodos adotados por outras empresas do setor que obtiveram sucesso no contexto geral.
Resumidamente, o pensamento enxuto é uma maneira de oferecer aos consumidores o que eles realmente querem adquirir com cada vez menos, menos recursos humanos, menos ferramentas, menos tempo e menos espaço físico (SARCINELLI, 2008).
Buscando eliminar atividades que não agregam valor, foram desenvolvidas várias técnicas, como o Kanban, que é um sistema de cartões usados na produção, o Just in time, baseado na produção conforme a demanda exigida, diminuindo ao máximo o uso de estoques, também o 5S, utilizado para a organização e limpeza do ambiente de trabalho (KOSKELA,1992).
A técnica conhecida como Kanban trabalha com os conceitos Just in time, que procura eliminar estoques com o planejamento no momento das requisições de quantidades exatas de materiais no momento da sua produção ou execução, também conhecida como “produção
puxada”, ou seja, conforme a demanda exigida pelo cliente é disponibilizada a quantidade de material, também inclui aspectos de administração de materiais, gestão da qualidade, espaço físico, projeto do produto, organização do trabalho e gestão de recursos humanos (BITENCOURT, 2010).
Gonçalves (2009) cita a metodologia Just in Time que foi introduzida no Japão nos anos 70 pela Toyota Motor Company, com a intenção de coordenar a produção de diversos tipos de veículos com o mínimo de atraso, atualmente passou a ser parte integrante do sistema Lean Construction. A aplicação deste sistema na construção é bastante diferente da sua aplicação na indústria automobilística, devido à complexidade da construção, com sua falta de padronização, elevado número de envolvidos e seus fatores de interdependência.
O modelo BIM 3D associado a técnicas de Lean Construction provou trazer benefícios como da diminuição de tempo e na eficiência de trabalho na ordem de 15 a 30%, segundo Clemente (2012) este aumento resulta da otimização do processo de construção e da utilização de peças pré-fabricadas e pré-moldadas.
Segundo Ribeiro (2009) é possível transferir os dados do modelo 3D para uma ferramenta de fabricação BIM, permitindo detalhamentos ao nível de fabricação industrial dos elementos construtivos, prática comum empregada na produção de peças e perfis de aço e elementos pré-moldados.
O “Lean Construction” é obtido quando é realizada a perfeita coordenação entre o empreendedor (“owner”) e os subcontratados (prestadores de serviços e fornecedores de insumos e materiais à obra), assegurando que a exata quantidade de materiais e de mão-de-obra especializada esteja disponível no tempo certo, no local de construção (sítio). Como os aplicativos BIM promovem um nível grande de detalhamento e precisão do modelo 3D, isto viabiliza a formação de uma base de dados consistente para determinação da demanda exata de insumos e de mão-de-obra em cada etapa da construção (RIBEIRO, 2009, p. 60).
A Figura 10 traz um exemplo de produção enxuta que foi executado na Cidade de Araquari (SC) na construção de uma fábrica de automóveis durante o período de 2014 a 2015. Com uma área total de 1,5 milhão de metros quadrados foi utilizada uma combinação de metodologias Lean Construction e BIM (NAKAMURA, 2014).
Figura 11: Edificação que utilizou BIM-Lean Constrution
Fonte: Techne Pini (2014).
Segundo Nakamura (2014) foi utilizada a modelagem 4D para uma análise de possíveis problemas na construção, o BIM 4D foi útil também para acompanhar a produção dos pré-fabricados, cruciais para a evolução da obra, por meio da representação gráfica, era possível acompanhar se o elemento estrutural estava em produção, ou se estava pronto para a montagem, fornecendo toda informação logística necessária para as etapas seguintes, a partir de um aplicativo instalado em um tablet era possível atualizar o status e o cronograma da obra remotamente.
Na pesquisa realizada por Biotto, Formoso e Isatto (2015), procurou-se identificar os benefícios e dificuldades para utilização dos modelos BIM 4D no apoio de tomada de decisões em processos de projeto e planejamento dos sistemas de produção.
O uso da modelagem BIM 4D trouxe o aumento da comunicação e entendimento das decisões entre os participantes, ajudou a entender as inter-relações entre as decisões da gestão de produção e permitiu a simulação de vários cenários alternativos de forma rápida, contudo também se verificou limitações na visualização de alterações de fluxo de trabalho e diferenças entre prazos de execução. Portanto, existem limitações no uso dessa tecnologia para definir ritmos de produção e promover o fluxo contínuo das atividades e ininterrupto das equipes, o que ainda exige apoio de outros sistemas de planejamento (BIOTTO; FORMOSO; ISATTO, 2015).
Os softwares do sistema BIM que trabalham na 4D, proporcionam ao cronograma da obra um atrelamento a elementos gráficos como na Figura 12, que torna possível acompanhar o avanço da construção e movimentando o cursor do computador sobre o cronograma, pode-se ver virtualmente a obra sendo paulatinamente construída como num filme (MATTOS,2014).
Figura 12: Simulação de andamento da obra
Fonte: MATTOS, 2014.
A Figura 12 demonstra o andamento virtual da obra, na listagem abaixo da imagem é possível ver o cronograma de andamento, com as datas previstas. Neste local, arrastando o cursor se verifica o andamento virtual da construção. Nesta figura é possível ver a simulação através do software Navisworks.
2.6 DESVANTAGENS
As principais dificuldades, segundo Souza (2009), referem-se ao custo elevado dos softwares no mercado, ao tempo necessário para treinamento dos usuários, as dificuldades nos próprios softwares, além do elevado tamanho dos arquivos gerados, outro fator identificado em sua pesquisa foi a dificuldade de compatibilidade com outros softwares.
Segundo Crespo e Ruschel (2007), alguns desafios se dão também pela falta de treinamento e apoio técnico, pois a complexidade da ferramenta consome tempo para modelagem e principalmente a mudança na prática arquitetônica para a utilização adequada ao potencial da ferramenta, ainda destacando que para as mudanças acontecerem é preciso
maturidade organizacional e metodologias de trabalho, o que envolve principalmente a postura do arquiteto frente a sua responsabilidade como profissional chave no processo.
Para Menezes (2012), uma das dificuldades encontradas em relação a implantação dos sistemas são as perdas na conversão dos dados para IFC, o custo alto de softwares e máquinas e a normatização na criação de templates próprios.
Na pesquisa de Souza, Amorim e Lyrio (2009), realizada junto a 13 escritórios de arquitetura de pequeno porte, sendo 7 no Rio de Janeiro, 5 em São Paulo e 1 em Curitiba, as maiores desvantagens apontadas pelas empresas em questão foram, conforme a Figura 13, o custo elevado dos softwares, o tempo de treinamento dos usuários, dificuldades nos próprios softwares, e a preocupação com o tamanho dos arquivos gerados. Outra deficiência foi a falta de compatibilidade com outros programas, onde há dificuldade na troca de arquivos e conversões para outros formatos.
Figura 13: Dificuldades do BIM
Fonte: Adaptado de Souza, Amorim e Lyrio (2009)
A Figura 13 apresenta os resultados da pesquisa feita por Souza, Amorim e Lyrio (2009) onde o custo elevado do software era a maior dificuldade encontrada, logo após a tempo necessário de treinamento de pessoal, e o tamanho dos arquivos gerados no sistema, que traz por consequência a necessidade de computadores mais potentes.
9,38 9,38 9,38 12,5 15,63 18,75 25 0 5 10 15 20 25 30
NÃO ADAPTADO AOS PADRÕES BRASILEIROS DE CONSTRUÇÃO
FALTA DE COMPATIBILIDADE COM OUTROS PROGRAMAS
OUTRAS DIFICULDADES DO PRÓPRIO SOFTWARE TAMANHO DE ARQUIVOS GERADOS TEMPO NECESSÁRIO PARA TREINAMENTO DE
PESSOAL
2.7 EXEMPLOS DE SOFTWARES BIM
Segundo Martins et al. (2013) entre os softwares BIM mais populares disponíveis no mercado estão: Autodesk Revit; Archicad; Autodesk Navisworks; Bentley Architecture. 2.7.1 Autodesk Revit
Para Justi (2008), o Revit é uma plataforma para engenharia e arquitetura que supri todas as fases do projeto, desde o design arquitetônico até a geração de documentação, ele está segmentado em Revit Architecture, para o arquitetônico, Revit Strucuture, para o estrutural e Revit MEP, para as instalações prediais.
O Revit Architecture é o atual líder do mercado e mais conhecido, é uma estrutura completamente separada do AutoCAD com estruturas e código bem distintos, possui uma família de produtos, com interface amigável e fácil de aprender, uma biblioteca ampla e alimentada por terceiros, tem suporte bidirecional que possibilita a atualização tanto nos desenhos quanto de vistas do modelo, também tem acesso simultâneo ao mesmo projeto, inclui o suporte ao multiusuário devido a uma excelente biblioteca. Porém não suporta superfícies curvas complexas, e tem dificuldade com arquivos de grandes tamanhos, se torna lento (EASTMAN et al., 2014).
2.7.2 ArchiCAD
Foi o primeiro software que permitiu a geometria paramétrica em 3D, ele é um BIM CAD que oferece a combinação de arquitetura e engenharia, interiores e urbanização (MARTINS et al., 2013).
Possui uma interface intuitiva e simples, oferece uma grande biblioteca de objetos, e uma gama de suportes de construção e gestão de facilitadores. Negativamente tem dificuldades em gerenciar projetos grandes, para gerir esses arquivos ele pode reparti-los em grandes módulos, também tem limitações quanto a modelagem paramétrica, não aceitando algumas regras de atualização (EASTMAN et al., 2014).
2.7.3 Autodesk Navisworks
O software Autodesk NavisWorks permite que projetistas e profissionais de construção unam suas contribuições em um modelo de informação de construção único e sincronizado, utilizando os arquivos modelados a partir de outros softwares, com a integração, análise e ferramentas de comunicação ajudam as equipes a coordenar disciplinas, resolver conflitos e planejar projetos antes que a construção ou renovação comece, possibilitando o acompanhamento de toda evolução da obra, apresentando os conflitos antes de ocorrerem no canteiro, por meio de simulação gráfica, análise de cenários e uma série de opções de câmeras (RENDEIRO, 2013).
Também, é possível realizar o acompanhamento (medição de serviços) da obra por meio de fotografia. Isto é, de acordo com o planejamento de construção, em determinada data, a obra física (real) deveria ser igual à obra virtual mostrada no Navisworks. (BAIA; MIRANDA; LUKE, 2014, p. 10).
2.7.4 Bentley Architecture
É um software BIM que oferece integração entre todas as áreas exigidas no projeto, permite aos arquitetos a integração com os outros técnicos envolvidos (MARTINS et al., 2013). A Bentley oferece uma vasta quantidade de ferramentas para modelagem na área da AEC, também suporta a modelagem de superfícies curvas difíceis, inclui vários níveis para desenvolvimento de objetos paramétricos personalizados, permitindo geometrias complexas, por isso tem sido utilizada em projetos premiados, oferecendo suporte para grandes empreendimentos. Negativamente ela possui uma interface grande, não integrada, difícil de aprender e navegar (EASTMAN et al., 2014).
3 MÉTODO DE PESQUISA
Neste capítulo é apresentada a estratégia de pesquisa abordada para este trabalho e o seu delineamento.
3.1 CLASSIFICAÇÃO DO ESTUDO
O estudo pode classificar-se de diferentes formas, conforme o propósito da pesquisa, levando em conta os objetivos, natureza, abordagem e procedimentos. Considerando os objetivos, a pesquisa pode ser classificada quanto aos fins e quanto aos meios. Quanto aos fins pode ser exploratória, descritiva ou casual (MALHOTRA, 2001). Já quanto aos meios pode ser bibliográfica, de campo, documental e estudo de caso.
A pesquisa realizada pode ser classificada como exploratória. Esse tipo de pesquisa permite ao pesquisador tomar conhecimento da maioria das inúmeras explicações alternativas que pode haver para um mesmo fato (MATTAR, 1997).
Segundo Malhotra (2001), a pesquisa exploratória visa explorar uma situação, com o objetivo de fornecer critérios e compreensão sobre o problema abordado pelo pesquisador.
Conforme expõe Cooper e Schindler (2003), a pesquisa exploratória tem por objetivo: a) Aumentar a compreensão do problema de administração.
b) Saber como outras pessoas tratam problemas similares a questão enfocada. c) Reunir informações anteriores sobre o tópico para refinar a questão de
pesquisa.
d) Identificar informações, para formular as questões investigadas.
e) Identificar fontes e questões reais, que possam ser usadas como questões de mensuração.
f) Identificar fontes e estruturas reais de amostra que possam ser usadas no projeto de amostragem.
Segundo Samara e Barros (1997), os estudos exploratórios têm como principal característica a informalidade, a flexibilidade e a criatividade. O baixo custo na obtenção das informações é considerado uma grande vantagem. Com base nos conceitos apresentados pelos referidos autores, este estudo é de caráter exploratório.
A partir disso, foi adotado como estratégias de pesquisa a revisão bibliográfica e o estudo de caso.
De acordo com Oliveira (1999) e Mattar (1997), a pesquisa bibliográfica é ampla e se dá através de estudo em profundidade sobre trabalhos já existentes, buscando obter um maior
conhecimento sobre um determinado problema. Mattar (1997) explica que este tipo de estudo envolve pesquisa em materiais bibliográficos diversos, como livros, revistas, teses, e outros materiais que tratam do assunto.
Gil (2002) segue o mesmo entendimento de Oliveira (1999) e Mattar (1997) sobre a pesquisa bibliográfica, e reafirma que esta busca informações em referências teóricas utilizando-se de materiais bibliográficos por diversos autores.
De acordo com as definições dos autores, a pesquisa é bibliográfica, já que a base para a busca de informações são referências teóricas disponíveis em livros, revistas e outras publicações.
Na coleta de dados da pesquisa bibliográfica utilizou-se livros, artigos, dissertações e teses sobre o assunto que é tratado nesta pesquisa. Estes materiais foram muito importantes, pois serviram de fundamento para o embasamento teórico.
Quanto ao estudo de caso, Cervo e Bervian (2002, p. 68), explicam que é a pesquisa sobre um determinado indivíduo, família, grupo ou comunidade que seja representativo do seu universo, para examinar aspectos variados de sua vida. Visa ao exame detalhado de um ambiente, de um sujeito ou de uma situação particular.
Este estudo pode ser tratado como um estudo de caso, pois aborda uma investigação realizado na região metropolitana de Porto Alegre, em duas empresas que trabalham com projetos, nas quais foi aplicado um questionário para identificar como ocorreu o processo de implantação do BIM, bem como sua percepção quanto as vantagens e desvantagens do uso deste sistema.
Segundo Cervo e Bervian (2002, p. 48), o questionário “[...] refere-se a um meio de obter respostas às questões por uma fórmula que o próprio informante preenche”. Ele pode conter perguntas abertas e/ou fechadas. As abertas possibilitam respostas mais ricas e variadas e as fechadas maior facilidade na tabulação e análise dos dados.
De forma idêntica, Marconi e Lakatos (1996, p. 88) definem o questionário estruturado como uma “[...] série ordenada de perguntas, respondidas por escrito sem a presença do pesquisador”. Dentre as vantagens do questionário, destacam-se as seguintes: ele permite alcançar um maior número de pessoas; é mais econômico; a padronização das questões possibilita uma interpretação mais uniforme dos respondentes, o que facilita a compilação e comparação das respostas escolhidas, além de assegurar o anonimato ao interrogado.
Além disso, este estudo é qualitativo, sendo que Gil (1991) explica que no que se refere à pesquisa qualitativa, considera-se que há uma relação dinâmica entre o mundo real e o sujeito, isto é, um vínculo indissociável entre o mundo objetivo e a subjetividade do sujeito que não
pode ser traduzido em números. A interpretação dos fenômenos e a atribuição de significados são básicas no processo de pesquisa qualitativa.
3.2 DELINEAMENTO DA PESQUISA
A pesquisa foi realizada em três etapas: exploratória (1), desenvolvimento (2) e reflexão (3), apresentadas na Figura 14:
Figura 14: Delineamento da pesquisa
Fonte: Autoria própria
Na etapa exploratória (1) foi realizada a revisão da bibliografia sobre o assunto e buscou-se construtoras na região para a realização do estudo de caso. Contudo, verificou-buscou-se que nenhuma Empresa utilizava os sistemas BIM no momento da realização da pesquisa. Assim, optou-se por buscar na região metropolitana de Porto Alegre, onde havia maiores chances de
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Exploratória
Estudos sobre
BIM
Escolha das
empresas que
utilizem os
Sistemas BIM
Desenvolvimento
Coleta de dados
Entrevista
Semiestruturada
Reflexão
Análise dos
dados
CONCLUSÃO
se encontrar empresas que se adequassem ao perfil exigido, o que se efetivou, através de contatos telefônicos e e-mails, na escolha das empresas.
No desenvolvimento (2) foram feitas a coleta de dados sobre as empresas e entrevistas semiestruturadas (APÊNDICE). As entrevistas foram realizadas nas sedes das empresas, com os responsáveis na área de projetos, que acompanharam a implantação dos sistemas. O roteiro da entrevista foi previamente elaborado com base nos estudos bibliográficos realizados e continha perguntas básicas que guiaram o entrevistador de forma a permitir uma conversa mais aberta e a inserção de questionamentos ao longo da realização da entrevista, trazendo novos questionamentos e enriquecendo o estudo.
Na reflexão (3) foram analisados os dados para chegar à conclusão. 3.3 CARACTERIZAÇÃO DA EMPRESA A
A empresa foi fundada em 1982 e localiza-se na cidade de São Leopoldo, atendendo a região do Vale do Rio dos Sinos. Na época da realização deste estudo, trabalhava com obras de grande porte direcionadas, principalmente, a área de interesse social, que se enquadravam no programa do Governo Federal, Minha Casa Minha Vida, e contava com 60 funcionários.
A empresa possuía certificação pelo Programa Brasileiro de Qualidade e Produtividade do Habitat (PBQP-H), Nível A. Até a data da pesquisa havia construído mais de 20 empreendimentos residenciais, totalizando mais de 4000 unidades habitacionais.
O objetivo principal da empresa era a construção e a incorporação de imóveis para um público de classe média e baixa, onde a carência de ofertas era muito grande. Para tanto, a Empresa A identificou a necessidade de adequar seus produtos a esse tipo de mercado, atendendo às necessidades específicas desse tipo de cliente.
3.4 CARACTERIZAÇÃO DA EMPRESA B
A pesquisa foi realizada em uma empresa de Arquitetura formada por arquitetos associados, fundada em 2004, atendia grandes construtoras com variados tipos de projetos arquitetônicos de edificações comerciais, residenciais e institucionais, principalmente na região de Porto Alegre.
A empresa foi parte de uma equipe que recebeu o prêmio Top de Marketing da ADVB/RS na categoria Design, em 2015 em Porto Alegre. Sendo uma empresa inovadora, procurando uma “arquitetura que inspire, que signifique, que transpire e, principalmente, que transforme”.
4 ANÁLISE DOS RESULTADOS
Neste capítulo são apresentados os dados descritivos obtidos a partir da realização do estudo de caso nas empresas A e B, enfatizando a organização gerencial, a adoção do sistema BIM e as percepções da empresa quanto da implementação.
4.1 ESTUDO DE CASO – EMPRESA A
De forma a elucidar a estrutura gerencial da empresa, a Figura 15 apresenta o organograma baseado nas informações obtidas na mesma.
A empresa A possuía uma estrutura tendo em sua sede um escritório com a Diretoria e Comitê Gestor que está em constante comunicação com o Setor de Qualidade, onde se estabeleciam as normas e diretrizes efetivas, acompanhavam políticas das gerências e o planejamento organizacional, para que houvesse sucesso, composta pelo diretor e secretária, o restante se organiza da seguinte forma:
Diretoria de Projetos: composta por um diretor, um projetista e um estagiário, sendo o setor responsável por todos os projetos arquitetônicos em demanda, assim como qualquer informação referente às suas aplicações e desenvolvimento. Este setor utilizava BIM para alimentar de dados os outros setores da empresa, do planejamento à execução, contudo esta pesquisa apoiou-se diretamente nesta ramificação da empresa para obtenção das informações necessárias para o desenvolvimento do estudo. Eles trabalham em constante comunicação com o setor de execução, trocando dados referentes a projetos para incrementar o sistema.
Diretoria de Novos Empreendimentos: setor responsável pelo apontamento de novos investimentos, e avaliação de terrenos, possuía o dirigente com maior experiência na empresa levando a uma grande visão de mercado.
Figura 15: Organograma da empresa A
Execução: constituído por um gerente de execução que supervisionava 3 setores subordinados, um de execução das obras, onde se administrava a obra no canteiro, com um engenheiro, um auxiliar de engenharia, um estagiário, que coordenavam o técnico em edificações, o mestre de obras e o contramestre, e na obra possuía os pedreiros profissionais e seus serventes, e ainda os empreiteiros; o setor de planejamento e orçamento, responsável pelos materiais exigidos na obra e a necessidade de compra destes, no momento oportuno, em seu quadro havia um engenheiro e um auxiliar de engenharia; e o setor de pós-obra que proporcionava o acompanhamento após a entrega das edificações, encontrava-se neste setor um supervisor de pós-obra, um assistente administrativo, e um técnico em edificações.
Diretoria Administrativa e Financeira: formada por um diretor com assistência jurídica e de contabilidade terceirizadas, e responsável por 5 setores, o setor de compras com um assistente e um almoxarife, responsável pelas compras demandadas, o setor comercial com um assistente administrativo, R.H. com um assistente em um técnico em edificações, responsável pelo gerenciamento de pessoal, financeiro com assistente financeiro e um administrativo, e T.I. com um analista de redes e softwares, que administra o funcionamento de redes internas e o uso de softwares utilizados pela empresa.
4.1.1 Aplicação do BIM
A empresa optou por utilizar o Sistema BIM com a intenção de facilitar o desenvolvimento dos projetos e ter maior agilidade, e apresentar dados mais completos e confiáveis para os orçamentos, obtendo assim maior controle na execução de obras.
Após um estudo sobre os sistemas disponíveis no mercado, o escolhido para o perfil da empresa foi o Autodesk Revit, por se tratar de um dos mais conhecidos programas de modelagem do mercado da construção civil, por ser mais acessível e com a intenção de ter maiores ganhos na relação custo benefício, ocorrendo assim uma troca de plataforma, pois anteriormente era utilizado o Autodesk Autocad.
A partir disso começaram a implantação do software Revit em 2012, quando foi necessário contratar uma empresa de treinamento autorizada pela Autodesk que fez a alteração dos sistemas e treinamento de pessoal.
Durante o período de 2012 até novembro de 2015, utilizaram o software para realizar projetos padronizados da construtora, com a intenção de modernizar e qualificar estes projetos, e também porque alguns contratantes estavam exigindo que fosse usado um sistema em BIM,
como é o caso da Petrobrás, e outras empresas seguiriam o seu exemplo, principalmente as ligadas ao Governo.
Portanto, começaram com a alimentação do sistema pelo cadastro de famílias, que é um grupo de elementos com um conjunto de propriedades comum, chamadas de parâmetros, e uma representação gráfica relacionada, é o que a bibliografia apresenta como relações paramétricas.
As famílias são na prática a descrição de itens que serão utilizados na construção, como por exemplo: a composição de uma parede em um ambiente real, que possui uma camada de chapisco, uma camada de reboco interno, impermeabilização, argamassa colante e cerâmica utilizada, com suas quantidades e dimensões.
Esse cadastro foi um processo demorado, pois os dados inseridos eram complexos e demandava o conhecimento prático da obra, como eram construídas as edificações, porque no BIM não se representa uma parede como duas linhas e sim como um levantamento em 3D e ele exige que abaixo desta parede seja feita a fundação, descrita como na realidade.
Ainda, a respeito das famílias do Revit, o Diretor de projetos ressaltou que essas bibliotecas deveriam vir das empresas fornecedoras dos itens da construção com todas as suas características construtivas, para que houvesse segurança nos dados, e garantia dos fornecedores que o item inserido no projeto não sofreria variação para a realidade entregue na obra, trazendo assim a confiabilidade de que no projeto representaria a realidade, e não passando para a construtora a responsabilidade de representar virtualmente um produto que é do fornecedor.
Figura 16: Composição de uma Janela
Fonte: Autoria Própria.
Como demonstra a Figura 16, no cadastro são inseridos vários subitens os quais o Diretor de projetos se refere, contudo, a empresa optou por não detalhar as famílias passando a
Objeto: janela em alumínio 2 Folhas 1200 Mm X 1000 Mm Fecho Concha nas 2 folhas Aluminio 25mm de espessura Pintura Roldanas com rolamentos de Aço e rolete de Nylon Vidro incolor 4mm com suas características térmicas Vedação em espuma
colocar de forma mais genérica a descrição dos itens, podendo ser encontrada em vários fornecedores com esta descrição.
Ao definir um tipo de material a ser utilizado, se for realizada a inserção de informações que atrele um fornecedor específico e preço, por exemplo, e durante o tempo entre o projeto e a execução da obra os materiais tiverem alteração no valor ou ainda alteração/extinção no fornecedor, demandaria um retrabalho para especificar novos fornecedores.
O fator de variação de preços, com a inflação, as mudanças financeiras no país e as incertezas dos fornecedores influenciaram no uso do sistema, na opinião do Diretor, que acabou sendo somente no projeto e não no gerenciamento da obra.
O Diretor deu ênfase a esta variação, que na prática colocariam um material no Revit que poderia não estar mais disponível na hora da execução, acabando com a lógica do BIM para o planejamento da obra. Porém caberia deixar os itens de forma genérica para que fossem computados em quantitativos e no planejamento da obra, sendo possível assim utilizar o recurso de acompanhamento do andamento de obra, porém não era o que ocorria, acarretando na utilização somente da modelagem do software, a empresa deixava de utilizar a maioria dos recursos do sistema.
Na época da coleta de dados, suas obras seguiam um padrão específico como mostra a Figura 17, então a tentativa foi de criar um banco de dados de modelagem direcionado para o tipo de edificação utilizada, que eram condomínios com prédios de apartamentos, sobrados e casas térreas, de alvenaria estrutural, utilizando blocos de concreto, todos enquadrados no programa do Governo Federal, Minha Casa Minha Vida criado 2009 para permitir o acesso à casa própria para famílias de baixa renda.
Figura 17: Obra padrão
Fonte: Empresa A
A empresa estava procurando profissionais com conhecimento em canteiro de obras, para projetar as edificações e modelar os dados necessários no sistema BIM, acreditando que era importante o conhecimento prático na execução dos projetos.
4.1.2 Percepções da Empresa com o uso do BIM
Durante o período de 2012 a 2015 a empresa investiu em treinamento de funcionários para o uso do sistema Revit, porém desistiram após muitas dificuldades. As duas pessoas responsáveis foram despedidas, e até o momento da última pesquisa não havia ninguém trabalhando com o sistema, então passaram a utilizar novamente o AutoCad para desenho.
Ficou claro o desapontamento com as dificuldades encontradas, e que não haviam conseguido superá-las, considerando a implantação não concluída.
Na opinião do Diretor de Projetos, o maior impedimento para a adequação aos sistemas BIM é a falta de normatização dos materiais que estão no mercado, tendo grande variabilidade, contudo as exigências da Norma de desempenho são cobradas das construtoras e não de todos os fornecedores. Ele acreditava que toda a cadeia de produção deveria descrever o seu material no sistema e dar a garantia do mesmo, com todos os testes e aprovações, possibilitando assim que se houvesse um problema na edificação ficasse claro o motivo e a responsabilidade de correção.
A previsão inicial da empresa A era que o sistema BIM levaria cinco anos parar estar em pleno funcionamento, mas passou a dez anos após a implantação.
Segundo a diretoria, se as construtoras recebessem o banco de dados com todas as informações dos fornecedores, já seria possível utilizar todas as vantagens do sistema, no projeto, no orçamento e no planejamento, com a visualização de conflitos em projeto, com a certeza dos materiais necessários para execução, e no acompanhamento de obras com as características de 5D de visualizar virtualmente o andamento no canteiro.
Entre as maiores vantagens que a empresa A esperava encontrar estão:
A agilidade nas alterações do projeto, que eram necessárias no seu desenvolvimento e a visualização destes resultados;
A precisão dos dados obtidos pelo sistema, como nos quantitativos de materiais de obra, e a confiabilidade destes dados;
Após a execução dos projetos, gerando menores desperdícios proporcionando maior eficiência dos recursos da construtora.
Como maiores desvantagens observadas estão:
A falta de banco de dados padronizados e completos, principalmente dos fornecedores de materiais para obra;
A dificuldade de mão de obra qualificada para utilizar o sistema;
O maior tempo de treinamento para adaptação dos profissionais que já trabalhavam nos projetos;
A falta de interoperabilidade entre o sistema BIM e o que se usava para orçamentação na época o Revit, sendo necessária a alimentação separada dos quantitativos aumentando assim o tempo necessário de orçamento.
A empresa acabou por não utilizar, até o momento da pesquisa, todos os recursos disponíveis nos sistemas BIM, no gerenciamento e práticas de planejamento, eles acreditavam não ser possível aplicar por falta de confiança na entrega dos materiais em obra, pois como poderia aplicar um conceito de Just in Time se os fornecedores não correspondiam as expectativas. Acabaram por utilizar somente os quantitativos para orçamentos.
Em relação a avaliações mais complexas de projeto, também não utilizavam todo o sistema, pelas edificações serem padronizadas e sem muitos recursos de arquitetura, não era realizada avaliações energéticas.
4.2 ESTUDO DE CASO EMPRESA B
A estrutura de organização da empresa B era bastante diferenciada, como mostra a Figura 18, com organograma de funcionamento dos projetos, baseado nas informações colhidas na entrevista.
Figura 18: Organograma da Empresa B
Fonte: Baseado na entrevista da empresa B.
Sócio Majoritário - Arquiteto
Sócio Majoritário - Arquiteto
Arquiteto Associado
Arquiteto Associado
Arquiteto Associado
Arquiteto Associado
Arquiteto Associado
Sócio Majoritário - Arquiteto
Arquiteto Associado Arquiteto Associado Arquiteto Associado Arquiteto Associado Arquiteto Associado Arquiteto Associado Estag iário s E q u ip e 1 P ro jeto s E sta g iá rio s Eq u ip e 2 P ro jeto s
Conforme a Figura 18 a empresa trabalhava de forma colaborativa, com duas esquipes de projetos, sem uma estrutura rígida organizacional:
Equipe 1: havia 2 sócios majoritários e 5 arquitetos associados, e os estagiários que variavam, onde um dos arquitetos ficava responsável em coordenar o restante.
Equipe 2: havia 1 sócio majoritários e 6 arquitetos associados, e os estagiários que variavam, onde um dos arquitetos ficava responsável em coordenar o restante.
As equipes eram fixas, porém em decorrência de prazo ou algum outro motivo importante, eram misturadas. Dividindo o serviço de modo que as duas equipes tivessem a mesma quantidade de projetos.
4.2.1 Aplicação do BIM
A busca por um sistema diferente do utilizado anteriormente, o Autocad e ocorreu com a intenção de apresentar projetos com qualidade superior e maior rapidez aos clientes.
A empresa B resolveu implantar um sistema baseado em tecnologia BIM em 2011, a partir deste momento, um dos proprietários se dedicou a aprender o software Revit e o ArchiCad com a intenção de conhecer e saber qual se adequaria melhor ao perfil da empresa.
Foi escolhido o ArchiCad por ser um programa específico para arquitetura, também por apresentar uma interface mais amigável e intuitiva, e na opinião do proprietário, também por ter sido mais fácil de aprender a utiliza-lo.
No período em que houve a implantação, todos os sócios, que eram 4, fizeram o curso do software, porém houve resistência para se efetivar totalmente a mudança, três destes continuaram a utilizar o AutoCad gerando problemas, então realizaram novamente um treinamento com todos e resolveram desinstalar o software AutoCad dos computadores, fazendo com que utilizassem somente o ArchiCad. A partir deste momento, passaram a treinar os arquitetos associados, que foram aumentando de número com o passar dos anos, até chegar ao momento da pesquisa, contando com 11 associados que trabalhavam somente com ArchiCad.
Um dos sócios encontrou maior facilidade nesta mudança, então este passou a treinar um dos arquitetos associados, a partir de então este arquiteto passou a ensinar cada associado e
estagiário que entrava na empresa, com cerca de uma semana a dez dias esses novos associados e estagiários já conseguiam utilizar o sistema.
No momento da pesquisa eram desenvolvidos somente os projetos arquitetônicos, os complementares eram feitos fora da empresa, porém eles recebiam estes projetos para fazer a compatibilização, alguns chegavam em AutoCad e eram importados para dentro do ArchiCad fazendo uma sobreposição de desenhos, assim verificavam as interferências. As empresas terceirizadas já estavam buscando utilizar sistemas BIM, que independentemente do software utilizado, trabalhando com a troca de arquivos IFC facilitaria a interoperabilidade dos dados.
4.2.2 Percepções da Empresa com o uso do BIM
A empresa B não encontrou maiores dificuldades no treinamento da mão de obra que chegou após a implantação do sistema, porém fica claro a necessidade de conhecer o funcionamento da construção para executar a modelagem do projeto, os conflitos que seriam observados em obra já eram resolvidos no anteprojeto, chegando ao final o arquitetônico executivo completo e detalhado com menor possibilidade de erros.
Os quantitativos e dados para orçamentos não eram feitos na empresa B, então os arquivos eram repassados para as construtoras contratantes, que já dispunham de conhecimento para retirar toda informação necessária.
Não era conhecido se as construtoras trabalhavam com conceitos de gerenciamento, pois não fazia parte dos serviços prestados pela empresa.
A parte de avaliação de desempenho energético das edificações não estava sendo utilizado, conforme relato dos entrevistados, por falta de interesse das construtoras que contratavam os serviços.
Maquetes eletrônicas também eram desenvolvidas fora da empresa, contudo com o projeto modelado em 3D tornava-se mais simples o desenvolvimento destas e com maior quantidade de detalhes.
A empresa B já estava totalmente adaptada ao uso do sistema BIM, acreditava ainda que era necessária atualização nos softwares para versões mais recentes, e treinamento para novas ferramentas.
Até o momento da pesquisa a única desvantagem observada era a falta de treinamento nos sistemas BIM dos novos profissionais que normalmente eram contratados, a necessidade de conhecimento já na Universidade.
Para a empresa B houve diversas vantagens nesta mudança, como a facilidade em observar as interferências no projeto, e resolve-las com agilidade, a geração automática de vistas, cortes e fachadas, e alteração destas no momento em que se alterava a planta baixa, a qualidade muito superior na representação dos projetos, como na Figura 19 e a quantidade de detalhes de podiam ser inseridos no arquitetônico.
A Figura 19 apresenta um corte desenvolvido na empresa B no software ArchiCad, com alguns itens detalhados, como floreiras e pingadeiras, e algumas perspectivas, como do poço de iluminação e do volume do salão de festas, que são geradas automaticamente.
