ANDREW NÓBREGA BAPTISTA DE ARAÚJO PROPOSTA DE UM FLUXO DE COORDENAÇÃO ESPACIAL 3D EM BIM: ESTUDO DE CASO EM UMA EDIFICAÇÃO RESIDENCIAL UNIFAMILIAR

ANDREW NÓBREGA BAPTISTA DE ARAÚJO

PROPOSTA DE UM FLUXO DE COORDENAÇÃO ESPACIAL

3D EM BIM: ESTUDO DE CASO EM UMA EDIFICAÇÃO

RESIDENCIAL UNIFAMILIAR

NATAL-RN

2018

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE TECNOLOGIA

Andrew Nóbrega Baptista de Araújo

Proposta de um fluxo de coordenação espacial 3D em BIM: estudo de caso em uma edificação residencial unifamiliar

Trabalho de Conclusão de Curso na modalidade Artigo Científico, submetido ao Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como parte dos requisitos necessários para obtenção do Título de Bacharel em Engenharia Civil.

Orientador: Prof. Dr. Reymard Savio Sampaio de Melo

Natal-RN 2018

Seção de Informação e Referência

Catalogação da Publicação na Fonte. UFRN / Biblioteca Central Zila Mamede Araújo, Andrew Nóbrega Baptista de.

Proposta de um fluxo de coordenação espacial 3D em BIM: estudo de caso em uma edificação residencial unifamiliar / Andrew Nóbrega Baptista de Araújo. - 2018.

19 f.: il.

Artigo científico (Graduação) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil. Natal, RN, 2018.

Orientador: Prof. Dr. Reymard Sávio de Melo.

1. Engenharia civil - TCC. 2. BIM - TCC. 3. Coordenação espacial 3D - TCC. 4. Estudo de caso - TCC. I. Melo, Reymard Sávio de. II. Título.

Andrew Nóbrega Baptista de Araújo

Proposta de um fluxo de coordenação espacial 3D em BIM: estudo de caso em uma edificação residencial unifamiliar

Trabalho de conclusão de curso na modalidade Artigo Científico, submetido ao Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como parte dos requisitos necessários para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.

Aprovado em 18 de abril de 2018:

___________________________________________________ Prof. Dr. Reymard Savio Sampaio de Melo – Orientador

___________________________________________________ Profa. Dra. Micheline Damião Dias Moreira – Examinador interno

___________________________________________________ Profa. Dra. Josyanne Pinto Giesta – Examinador externo

Natal-RN 2018

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL RESUMO

O uso do BIM para a coordenação espacial 3D é um dos usos mais beneficos e mais utilizados de BIM, ainda assim, os profissionais que realizam tal atividade ainda o fazem de maneiras diferentes, através de processos ainda não profundamente descritos. Para alcançar tal objetivo é necessário confrontar a literatura já existente com os processos realizados pelos profissionais da área, buscando barreiras e inovações, o que foi feito neste artigo, de maneira a propor um fluxo de coordenação 3D de projetos que considere a construção virtual segmentada, prática que vem se mostrando comum em empreendimentos que ainda possuem um baixo nível de maturidade BIM. O resultado da pesquisa permite a continuação do debate do tema com foco na prioridade entre disciplinas e a participação de membros da equipe executiva na etapa de coordenação, o que converge com a metodologia de trabalho BIM.

Palavras-chave: BIM. Coordenação Espacial 3D. Fluxo. Estudo de caso.

ABSTRACT

The use of BIM for 3D design coordination is one of the most beneficial and most used uses of BIM, yet the professionals who carry out such an activity still do so in different ways through processes that are not yet as deeply described. In order to reach this goal, it is necessary to confront the existing literature with the processes carried out by professionals in the area, seeking barriers and innovations, what has been done this paper, in order to propose a workflow of 3D coordination that considers the segmented virtual construction, a practice that has proven to be common in projects that still have a low level of BIM maturity. The result of the research allows the continuation of the debate of the theme focusing on the priority between disciplines and the participation of members of the executive team in the coordination

stage, which converges with the methodology of work BIM.

1 INTRODUÇÃO

A Modelagem da Informação da Construção (BIM) atua um importante papel nas melhores práticas de arquitetura, engenharia e construção (AEC), incorporando virtualmente a informação necessária. (ABDIRAD, 2016).

No Brasil, observou-se no cenário acadêmico um crescimento de 74% no número de publicações sobre BIM (anais de eventos, dissertações de mestrado, periódico e tese de doutorado) de 2011 para 2015 (MACHADO et al, 2017), além de, segundo PINI (2013) os dados de uma pesquisa on-line apresentaram 38% de adoção e 90% de expectativa de adoção dentro de cinco anos no mercado nacional.

Existe a necessidade de frameworks para unir o abismo que separa os entendimentos do meio "acadêmico" do "industrial" (SUCCAR, 2009), de maneira a estruturar os processos BIM da teoria para a prática.

Os guias nacionais pretendem dar diretrizes da implantação do BIM, porém estes ainda precisam ser mais desenvolvidos quanto aos usos, como conclui Carezzato et al (2016). Ainda que alguns guias ofereçam sugestões de fluxos de processos para a coordenação espacial 3D, estes ainda se mostram carente de detalhes, não descrevendo prioridade de disciplinas a serem analisadas, por exemplo.

Definida como garantia da eficiência e harmonia do relacionamento de elementos construtivos (KREIDER, MESSNER, 2013), a coordenação de projetos 3D é o uso do BIM mais frequente, e de maior benefício, de acordo com Kreider, Messner, Dubler (2010).

Ainda assim, poucos trabalhos foram realizados focando nas ineficiências dos processos BIM (MANDUJANO et al., 2015), menos ainda quando se fala de um uso específico do BIM.

Este artigo visa propor um fluxo de trabalho da coordenação espacial 3D a partir do estudo de um empreendimento de uma residência unifamiliar classificada como padrão alto R-1 pela Câmara Brasileira da Indústrida da Construção (CBIC), relacionando as sugestões e fluxos de trabalho dos guias com os desafios encontrados desde a fase de projeto até a execução da obra.

Um estudo de caso foi realizado durante o processo construtivo de uma edificação residencial unifamiliar para adicionar uma perspectiva prática, contribuindo para a elaboração do fluxo de coordenação. Como resultado, obteve-se o resumo dos guias na perspectiva da coordenação 3D, a sugestão de um fluxo deste uso do BIM e a valorização da participação da equipe de execução neste uso.

2 REVISÃO DA LITERATURA

2.1 A Modelagem da Informação da Construção

A Modelagem da Informação da Construção (BIM) é um conjunto de políticas, processos e tecnologias interativas que geram uma metodologia de gestão de todas as fases do processo construtivo (PENTTILÄ, 2006).

Kreider, Messner (2013), definem um “uso do BIM” como um método ou estratégia de aplicar a modelagem da informação da construção durante o ciclo de vida de um estabelecimento para alcançar um ou mais objetivos específicos.

É comum encontrar o termo Virtual Design and Construction (VDC) para referenciar o processo de elaboração de modelos 3D para usos BIM, assim, nesta pesquisa, não se busca _____________________________

Andrew Nóbrega Baptista de Araújo, graduando em Engenharia Civil, UFRN

diferenciar o VDC da modelagem BIM, assim como trás a definição de Kunz e Fischer (2012), em que VDC é o uso de modelos integrados de desempenho multidisciplinar de projetos de construçãopara apoiar objetivos de negócios explícitos e públicos.

A especificação do Nível de Desenvolvimento (ND), também referido como Level of Development (LOD), é uma ferramenta de referência sobre as características dos elementos nos modelos (BIMFORUM, 2017), conforme quadro 1, no qual, a nível de design, varia entre 100 e 400, em que quanto maior o número, maior a quantidade de detalhes gráficos e informações do elemento. Valores maiores que 400 referem a etapas pós executivas, e que não são escopo desta pesquisa.

Quadro 1 – Descrição dos níveis de desenvolvimento (ND)

ND Conceito

100

O Elemento do Modelo pode ser representado graficamente no Modelo com um símbolo ou outra

representação genérica, mas não satisfaz os requisitos para LOD 200. Informações relacionados ao Elemento do Modelo (isto é, custo por m² quadrado, tonelagem de HVAC, etc.) podem ser derivadas de outros Elementos do Modelo

200

O Elemento do Modelo é representado graficamente no Modelo como um sistema genérico, objeto ou montagem com quantidades aproximadas, tamanho, forma, localização e orientação. As informações não gráficas também podem ser anexadas ao Elemento Modelo

300

O Elemento do Modelo é representado graficamente no Modelo como um sistema, objeto ou conjunto específico em termos de quantidade, tamanho, forma, localização e orientação. As informações não gráficas também podem ser anexadas ao Elemento Modelo

350

O Elemento do Modelo é representado graficamente no Modelo como um sistema, objeto ou conjunto específico em termos de quantidade, tamanho, forma, orientação e interfaces com outros sistemas de construção. Informações não gráficas também podem ser anexadas ao Elemento do Modelo.

400

O Elemento do Modelo é representado graficamente no Modelo como um sistema, objeto ou conjunto específico em termos de tamanho, forma, localização, quantidade e orientação com detalhes, fabricação, montagem e informações de instalação. Informações não gráficas também podem ser anexadas ao Elemento do Modelo.

500 O Elemento do Modelo é uma representação verificada em campo em termos de tamanho, forma, localização, quantidade e orientação. Informações não gráficas também podem ser anexadas aos Elementos do Modelo.

Fonte: Adaptado de BIMFORUM, 2017.

A organização dos processos de modelagem quanto à padronização e centralização dos arquivos proporcionam dois tipos de gerenciamento de dados do modelo, podendo ser um modelo integrado, no qual os arquivos podem estar em parte agrupados em um sistema proprietário, que inclua diversas especialidades, internamente separadas por elementos classificados em diferentes “sistemas”, cada um de sua especialidade, ou modelo federado, no qual os arquivos são individualizados por disciplina (ABDI, 2017).

2.2 A Coordenação Espacial 3D

Dentre os 25 usos do BIM identificados pela Pennsylvania State University, (KREIDER; MESSNER, 2013), a coordenação espacial 3D é definida, no mesmo documento, como um processo no qual o software de detecção de conflitos é usado durante o processo de coordenação para determinar conflitos de campo, comparando modelos 3D de sistemas de construção.

O objetivo da detecção de conflitos é eliminar as incompatibilidades espaciais do sistema antes da execução. A coordenação representa uma das vantagens de simular os processos em modo virtual, pois trabalha com a prevenção e correção de problemas antes da etapa de obra, que acarreta na redução de custo e desperdício, e facilita o cumprimento do cronograma da obra (ABDI, 2017).

Percebeu-se que, nos documentos que abordam usos BIM, são sugeridos processos de trabalho inteiramente realizados em BIM, porém, conforme Lee e Kim (2014) muitos dos estudos anteriores na área não lidaram com o impacto de diferentes estratégias de coordenação em um ambiente de projeto misto 2D e BIM, que é o caso mais comum hoje e provavelmente continuará no futuro também. O que acarreta na falta de estratégias eficientes de coordenação 3D para a integração de processos de trabalho fragmentados.

2.3 Guias

No Brasil, a implantação do BIM para a produção e gestão de projetos e da obra ainda é recente se comparado com os países pioneiros, tais como Inglaterra e Estados Unidos (CAREZZATO et al, 2016) e, da mesma maneira são os documentos nacionais acerca do tema. No quadro 1 são listados os guias nacionais investigados nesta pesquisa.

Quadro 2 – Principais documentos Brasileiros de BIM

Instituição Ano Sigla Documento

Associação Brasileira de Desenvolvimento Industrial

2017 ABDI Coletânea Guias BIM Associação Brasileira dos Escritórios de

Arquitetura de São Paulo

2013 e 2015

AsBEA-SP

Boas Práticas em BIM, fascículos 1 e 2 Câmara Brasileira da Indústria da

Construção

2016 CBIC Coletânea Implementação do BIM para Construtoras e Incorporadoras

Fonte: Autor

Cada um destess documentos apresentam diretrizes para a implantação do BIM, nos quais se pode encontrar sugestões de fluxogramas de processos de trabalho.

Porém, percebe-se que ainda não há um consenso sobre os momentos ideais para a coordenação, nem sobre as peculiaridades de grandes projetos e o que se torna redundante para os projetos de pequeno porte.

Além disso, os guias não referenciam a presença dos líderes das equipes de execução, já que estes tendem a possuir um alto conhecimento prático que propicia um alto potencial resolução de incompatibilidades.

2.3.1 Associação Brasileira dos Escritórios de Arquitetura de São Paulo (AsBEA-SP) – Boas Práticas em Bim, Fascículos 1 (2013) E 2 (2015)

Na apresentação da Coordenação 3D, no fascículo 1, referida no documento como “compatibilização”, o documento revela a importância do trabalho colaborativo e da liderança de um membro responsável, tendo este a compreensão de todos os subsistemas e processos construtivos.

É também sugerido através de um fluxograma a divisão de tarefas por três equipes, a de modelagem, responsável pela elaboração dos modelos, a de customização, responsável pelos detalhes não gráficos dos modelos, e a equipe de compatibilização, responsável pela detecção de incompatibilidades. Porém, percebe-se um fluxograma superficial, o que contradiz, USACE, (2006) que afirma que um fluxo de trabalho deve ser detalhado para garantir a coordenação

Já no fascículo 2, sugere-se trabalhar com modelos com menos detalhes não gráficos durante a coordenação, porém com a melhor representação gráfica possível dos elementos. É sugerido também o planejamento das fases de inserção de informação no modelo, porém, o documento não sugere um nível de desenvolvimento ideal para a coordenação.

Quanto ao momento da coordenação, o documento sugere que seja realizada uma coordenação com os projetos de arquitetura, estrutura e instalações na fase de anteprojeto, e de todas as disciplinas na fase pré-executiva.

2.3.2 Câmara Brasileira da Indústria da Construção (CBIC) - Coletânea Implementação do Bim Para Construtoras e Incorporadoras (2016)

A coletânea de BIM da CBIC traz diversas abordagens e menções sobre o processo de coordenação espacial 3D, tanto através dos fluxogramas sugeridos quanto indicações de boas práticas.

O fluxograma sugerido para a coordenação realça etapas importantes iniciais do processo, tais como a definição de sistema de compartilhamento, locais de reunião, áreas de coordenação, padrões de modelagem, cronograma e protocolo porém, sem grandes sugestões individais para estas etapas.

Porém, nos fluxogramas de processos de projeto, indica-se que a coordenação seja realizada com todas as disciplinas, em cada fase de projeto, seja conceitual (ND 100), anteprojeto (ND 200) até o ND 400, o que se confirma com USACE (2006), que afirma que o processo de coordenação torna-se menos benéfico se uma ou mais disciplinas ficarem para trás. Dentre as boas práticas em BIM sugeridas, a coletânea afirma em diversos momentos a importância de verificar, coordenar e resolver as interferências dentro da própria disciplina, já que nesta podem ocorrer diversas especialidades, como por exemplo as instalações, que podem conter elétrica, hidráulica, lógica, dentre outras.

2.3.3 Associação Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI) – Coletânea Guias BIM (2017)

A coletânia de guias da ABDI se mostra a mais aprofundada no conteúdo pelo nível de detalhes abordados tanto sobre à implantação, definição de processos, tecnologias e principalmente sobre a coordenação 3D.

Para uma maior produtividade, a coletânia sugere que ocorram várias coordenações ao longo do processo de projeto, dado que modelos com ND 200 já permitem a verificação de conflitos, apesar da sugestão da ABDI para uma análise de coordenação e compatibilização mais precisas seja ND 350.

Para um modelo federado, é ideal o planjemento das coordenações em períodos predefinidos, e a sugestão é que estas ocorram semanalmente, porém, é necessário a definição das regras de acesso e inserção de arquivos neste modelo.

No Guia 6 é sugerido um fluxograma de atividades para elaboração do projeto executivo, no qual expressa novamente a necessidade de coordenação durante cada etapa de projeto com uma etapa final de coordenação após a elaboração da etapa final de todas as disciplinas.

Espera-se a divulgação de fluxogramas mais detalhados no Anexo I, ainda não publicado pela ABDI, dando mais especificidade com o tratar das análise de cada disciplina. 3 METODOLOGIA

Através do estudo de caso do empreendimento de uma obra de um edifício residencial unifamiliar de área construída de aproximadamente 620 m², teve-se como unidade de análise o fluxo de trabalho na coordenação 3D de projetos, analisando quando, como e que informações foram utilizadas nas coordenações.

Utiliza-se o estudo de caso como estratégia de pesquisa para contribuir com o conhecimento que temos dos fenômenos individuais e organizacionais (YIN, 2015), sendo principalmente útil para avaliar o que a literatura não apresenta sobre o fluxo de trabalho da coordenação espacial 3D, além de diversas outras perspectivas que refletem tal uso do BIM, como a perspectiva dos projetistas não envolvidos na modelagem, nas reuniões integradas de projeto, a perspectiva executiva.

A empresa responsável pela coordenação de projetos foi escolhida devido a seu envolvimento no empreendimento já descrito, cujo autor atuou como estagiário de obra, permitindo assim a observação participante como uma das três fontes de evidência da pesquisa, sendo a segunda a análise de documentação, que inclui todos os projetos da obra, relatórios de incompatibilidade, contratos e quantitativos, e a terceira as entrevistas realizadas ao engenheiro estrutural e engenheiro de instalações, que também foram responsáveis pela elaboração dos modelos e coordenação destes, e com o engenheiro de obra.

O estudo de caso teve a duração de 6 meses, que teve início com as entrevistas sobre o processo de coordenação 3D, enquanto o acompanhamento da obra teve a duração de 12 meses, tempo total do empreendimento estudado.

Tal organização foi também analisada através da matriz de Perfil de Maturidade BIM, da Penn State University (CICRP, 2013) possibilitando a identificação de pontos fortes e fracos da empresa responsável pelo Uso de BIM analisado neste artigo.

Os dados obtidos na análise de fluxo de trabalho da empresa responsável pela coordenação espacial 3D foram comparados às boas práticas fornecidas por diversos guias nacionais e internacionais, e aos fluxos de trabalho encontrados nos guias analisados na seção 2.3 deste artigo.

O estudo do caso auxiliou a proposição de um fluxo de coordenação de projetos por meio da observação das dificuldades enfrentadas pela equipe de obra, principalmente pelas incompatibilidades entre as disciplinas de instalações, arquitetura e estrutura, cujas soluções apresentadas pelas equipes de execução não foram levadas em conta na etapa de coordenação.

A estrutura do fluxo de coordenação 3D sugerida foi baseada principalmente na comparação entre guias de BIM, levando em consideração boas práticas analisadas e o estudo de caso.

4 RESULTADOS

O empreendimento foi executado por uma construtora com modelo de contratação por administração, na qual esta realizou a contratação das disciplinas de estruturas e instalações já em modelos 3D federados, elaboração do modelo da arquitetura baseado em CAD recebido de outro escritório, e coordenação 3D destas três disciplinas.

Mudanças inesperadas podem ser evitadas através da análise das decisões de projeto mais compreensiva nos estados atuais. Entretanto, o nível de engajamento da equipe executiva precisa ser aumentada para alavancar a prática da construção virtual. (KAM et al, 2013). Além disso, reuniões integradas de projeto BIM são críticas para o sucesso do projeto (KAM et al, 2013).

Dessa forma, o estudo de caso se mostrou essencial para a verificação das dificuldades observadas na fase executiva, já que estas são pouco abordadas nos documentos analisados.

Através da análise de Perfil de Maturidade BIM, da Penn State University (CICRP, 2013) pôde-se perceber que, conforme gráfico 1, apesar de um bom nível de maturidade no controle de informação e infraestrutura BIM, a empresa carece de mapeamento e controle de processos e de desenvolvimento de uma estratégia para a melhoria contínua da tecnologia, políticas e processos que permitam ampliar os benefícios do BIM.

Apesar de que o baixo nível de maturidade observado se deu principalmente por se tratar de uma empresa pequena que trabalha com poucos usos do BIM e com pouquíssimo trabalho colaborativo com os participantes externos da empresa, notou-se a alta qualidade do serviço de coordenação espacial 3D, aprovada pela empresa de execução da obra. O que sugere que o desenvolvimento das categorias descritas como Usos BIM, Infraestrutura e Informação são de alta importância para a realização de tal serviço.

Figura 1 – Perfil de Avaliação BIM da empresa de coordenação 3D

Fonte: Autor

4.1 Estado atual do processo de coordenação espacial 3D em BIM

O empreendimento cuja coordenação 3D de projetos foi avaliada, envolveu a construção de um edifício residencial unifamiliar apresentado na figura 2.

Figura 2 – Imagem renderizada do modelo

Os projetos foram elaborados por cinco empresas diferentes, sendo a primeira para arquitetura, a segunda para estrutura, instalações, modelagem da arquitetura e coordenação 3D, a terceira para o projeto luminotécnico, a quarta para automação e segurança e a quinta para a ambientação externa. Além destes, ocorreu a liderança por parte da empresa construtora.

As únicas disciplinas elaboradas em BIM foram a estrutura e instalações, enquanto todas as outras foram recebidas em 2D, e destas, apenas a versão original da arquitetura foi modelada em 3D. A figura 3 ilustra os processos do empreendimento.

Figura 3 – Mapa de processos do empreendimento

Fonte: Autor

As demais especialidades da arquitetura, tais como, projeto de forro, luminotécnico, ambientação externa, automação e segurança, foram excluídos da coordenação, já que o escopo da contratação da coordenação não os envolvia ou estes ainda não estavam detalhados na versão modelada. Sendo assim, as alterações do projeto ao longo da obra geraram o retrabalho tradicional de desenho, além de que, por motivos de incompatibilidade, algumas alterações não puderam ser executadas. Esse tipo de ambiente de projeto misto 2D e BIM sempre apresenta um desafio em termos de transição e coordenação entre os processos 2D e BIM (LEE, KIM, 2014).

O processo desde a modelagem da arquitetura, elaboração das disciplinas de estruturas e instalações, junto a coordenação espacial dessas três disciplinas teve uma duração de 2 meses, sendo estimado uma semana apenas para os trabalhos de coordenação 3D, conforme figura 4.

Figura 4 – Modelo de coordenação entre disciplinas de instalações e estrutura

Fonte: Autor

O quadro 4 apresenta as etapas do processo de coordenação espacial 3D, apresentando quando elas foram realizadas, em que ordem e quais disciplinas foram analisadas em cada momento. O processo de coordenação não envolveu todas as disciplinas, o escopo da contratação envolvia apenas arquitetura, estrutura e instalações.

Quadro 4 – Fluxo de coordenação espacial 3D presente

N° QUANDO? O QUE? 1.1 Anteprojeto (ND 200 a 300) Arquitetura x Estrutura 1.2 Instalações x Estrutura

1.3 Arquitetura x Estrutura x Instalações 1.4 Reunião integrada de projeto com, arquiteta,

engenheiro estrutural (modelador), engenheiro de instalações (modelador), e engenheiro de obra 2.1 Projeto Executivo (ND 300 a 400) Arquitetura x Estrutura 2.2 Instalações x Estrutura

2.3 Arquitetura x Estrutura x Instalações 2.4 Reunião integrada de projeto com, arquiteta,

engenheiro estrutural (modelador), engenheiro de instalações (modelador), e engenheiro de obra.

Fonte: Autor

O fluxo de trabalho apresentou boa efetividade na resolução das incompatibilidades das disciplinas coordenadas, porém, a não inclusão de outros membros das equipes de trabalho, além do engenheiro de obra, levou a algumas alterações das resoluções de incompatibilidades na disciplina de instalações.

O processo de coordenação apresentado no quadro 4 apresenta a etapa durante fase de projeto, que se mostrou a maior e mais longa parte do processo. Após o início da execução poucas incompatibilidades foram coordenadas através do modelo devido principalmente a alterações de projeto.

A não inclusão de todas as disciplinas na coordenação 3D gerou diversas interferências na fase executiva, tais como alterações de altura de forro, alterações de pontos elétricos devido à ambientação externa, alteração de pontos da automação devido a conflito com estrutura já executada.

Alguns conflitos inevitáveis, como encontro das instalações com elementos estruturais, conforme figura 5, apresentam diversas resoluções, desde a concretagem com esperas de tubulação até a realização de furos na estrutura.

Figura 5 – Identificação de conflitos entre instalações e estrutura

Fonte: Autor

No caso estudado, boa parte de tais conflitos foram resolvidos antes da concretagem, porém, foram identificados 64 furos realizados após a concretagem, sendo 13 horizontais e 51 verticais, que totalizaram um custo extra de R$ 1.963,50.

A não atualização do modelo da arquitetura, apresentado na figura 6, gerou diversos retrabalhos em detalhes construtivos, além de atraso de cronograma devido à erros de medição de quantitativos, que poderiam ter sido evitados com a atualização do modelo a cada nova versão do projeto 2D.

Figura 6 – Modelo de coordenação entre disciplinas de arquitetura, instalações e estrutura

Além disso, o processo de compartilhamento da informação, feito através da exportação do arquivo em software 3D para arquivo em software 2D se mostrou ineficiente, já que no software 2D os quantitativos podem ser alterados como texto, erro ocorrido no projeto estrutural e que ocasionou um custo extra estimado de R$ 2.897,84.

4.2 Proposta do estado futuro do processo de coordenação espacial 3D em BIM

O quadro 5 apresenta a sugestão de fluxo de coordenação 3D, separando o processo em etapas de projeto (Quando?), ordem de prioridade de disciplinas (N°), quais disciplinas devem ser coordenadas (O Que?) e quem deve participar das reuniões integradas de projeto, ao final de cada etapa de coordenação.

Quadro 5 – Fluxo de coordenação 3D proposto

N° QUANDO? O QUE? 1.1 Projeto Conceitual (LOD 100 a 200) Arquitetura x Estrutura

1.2 Reunião integrada de projeto com modelador arquiteto, engenheiro estrutural e engenheiro de obra

2.1 Anteprojeto (LOD 200 a 300) Arquitetura x Arquitetura 2.2 Arquitetura x Estrutura 2.3 Instalações x Instalações 2.4 Instalações x Estrutura

2.5 Arquitetura x Estrutura x Instalações

2.6 Reunião integrada de projeto com modelador, arquiteto, engenheiro estrutural, engenheiro de instalações, engenheiro de obra e mestre de obra. 3.1 Projeto Executivo (LOD 300 a 400) Arquitetura x Arquitetura 3.2 Arquitetura x Estrutura 3.3 Instalações x Instalações 3.4 Instalações x Estrutura

3.5 Arquitetura x Estrutura x Instalações 3.6 Demais disciplinas x Demais Disciplinas

3.7 Arquitetura x Estrutura x Instalações x Demais Disciplinas

3.8 Reunião integrada de projeto com modelador, arquiteto, engenheiro estrutural, engenheiro de instalações, engenheiro de obra, mestre de obra, arquitetos e engenheiros responsáveis pelas demais disciplinas e líderes das equipes de execução.

Na fase Conceitual, como os elementos ainda estão com baixa definição geométrica a coordenação entre a mesma disciplina não apresenta grande efetividade. A participação dos responsáveis dos projetos se mostrou suficiente para a resolução de incompatibilidades.

Já na fase de Anteprojeto, várias incompatibilidades já podem ser coordenadas, de maneira a reduzir o tempo de trabalho na próxima etapa de projeto e coordenação. O envolvimento dos responsáveis pelos projetos é essencial, e o mestre de obra apresenta potencial de contribuição.

Para o Projeto Executivo, as incompatibilidades finais surgem no alto nível de detalhe do modelo, logo, todos os envolvidos tem alto potencial para resolução de incompatibilidades. Além disso, percebeu-se que a resolução de algumas incompatibilidades podem gerar outras incompatibilidades, o que reforça a necessidade da coordenação nas etapas iniciais de projeto. O envolvimento dos responsáveis pelos projetos é essencial, e líderes de equipes de trabalho cujas disciplinas apresentam incompatibilidades se mostraram de grande potencial de contribuição para a tomada de decisões.

Além disso sugere-se o layout da figura 7 para as reuniões integradas de projeto de acordo com avaliação de Addor e Santos (2017), que apontam para uma boa interação entre a equipe e boa vizualização do conteúdo apresentado.

Figura 7 – Layout para reuniões integradas BIM

Fonte: Addor e Santos, 2017.

Percebe-se que a coordenação de algumas disciplinas não aparecem até a etapa final, pois buscou-se priorizar os elementos construtivos primeiramente executados na obra, já que, apesar de não ser uma boa prática, algumas obras começam antes da conclusão da fase final de projeto, o que é confirmado por USACE (2011), que recomenda estabelecer prioridade no fluxo de trabalho da modelagem para os componentes da construção, que deve ser priorizada em relação à modelagem dos componentes de outras disciplinas que serão executadas posteriormente a fim de coordenar e manter o avanço do projeto.

O estudo de caso limitou-se às disciplinas de arquitetura, estruturas e instalações, não contemplando as disciplinas referidas como demais disciplinas, como ambientação externa, automação, segurança e luminotécnica, logo, tais etapas adviram da literatura, o que se apresenta como mais uma limitação da pesquisa.

Ainda assim, o nível de descrição do processo da coordenação alcança etapas pouco descritas nos guias nacionais de BIM, tais como a ordem das análises de disciplinas e os membros das reuniões integradas de projeto.

5 CONCLUSÃO

A modelagem 2D para 3D realizada apenas por uma empresa apresentou, assim como esperado, diversas barreiras para os benefícios em potencial do BIM, como a redução do trabalho colaborativo e o atraso no repasse de informações.

Para desenvolver o processo de execução de usos de BIM deve-se utilizar da criação de fluxo de trabalho (CICRP, 2010), descrevendo etapas e participantes, de maneira a possibilitar a constante reavaliação destes.

A utilização dos fluxos de coordenação sugeridos em guias possibilitou a criação de um mapa de processos fundamentado na literatura e bem relacionado com o observado no estudo de caso, apesar da influência deste na definição de tal mapa criar a necessidade de revisão em caso de aplicação do fluxo em outros tipos de empreendimento.

O fluxo de coordenação valoriza a priorização de disciplinas, a resolução de incompatibilidades dentro da mesma disciplina, a valorização da equipe de execução na etapa de reuniões integradas BIM, e um layout idealizado para tais reuniões.

O desenvolvimento de um uso BIM ofereceu diversas oportunidades benéficas para o empreendimento, porém observou-se que a falta de trabalho colaborativo e integração dos processos de trabalho entre as fases de projeto e construção limitou o aproveitamento de tais oportunidades.

A proposição do fluxo de coordenação adicionou detalhes não abordados pelos guias, tal como ordem e prioridade de coordenação de disciplinas e presença de membros da equipe de execução, além do engenheiro, nas reuniões integradas de projeto.

O enriquecimento do processo de coordenação 3D através da participação de líderes de equipe de execução, e a definição de um fluxo de coordenação específico para um porte específico de obra se mostraram como resultados ímpares, alcançado objetivo da pesquisa.

Os resultados confirmam o potencial benéfico do trabalho colaborativo do BIM, e, mesmo que o estudo de caso limite o fluxo de coordenação a um tipo de obra, este enriquece o debate sobre as definições de processos para tal Uso do BIM.

Acredita-se que o fluxo de coordenação sugerido possui validade para outros tipos de empreendimento, já que sua estrutura parte primordialmente da parte teórica, mas, ainda assim, a influência do estudo de caso na definição dos processos limitam sua aplicabilidade.

Percebe-se também, como limitações deste trabalho, que a proposta do fluxo de coordenação partiu de apenas um estudo de caso, e esta não foi testada na prática.

Como sugestão de pesquisa futura, tem-se o mapeamento do fluxo de coordenação de grandes obras, que ainda é pouco abordado no meio científico, e que carece ainda mais de pesquisas devido alta complexidade. Outra sugestão é a avaliação da utilidade prática do fluxo proposto.

REFERÊNCIAS

ABDIRAD, Hamid. Metric-based BIM implementation assessment: a review of research and practice. Architectural Engineering and Design Management, 13(1), p. 52-78, 2016.

ADDOR, M. R. A.; SANTOS, E. T. Salas de coordenação de projetos em BIM: proposta de um método de avaliação. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 17, n. 4, p. 403-423, out./dez. 2017.

AGÊNCIA BRASILEIRA DE DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL - ABDI.

Coletânea GUIAS BIM ABDI-MDIC. Brasília, 2017. Disponível em:

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