Identificação de interferências e análise de compatibilidade na integração de projetos utilizando o conceito BIM em uma edificação modelo/ Identification of interferences and compatibility analysis in the integration of projects using the BIM concept in

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Identificação de interferências e análise de compatibilidade na integração

de projetos utilizando o conceito BIM em uma edificação modelo/

Identification of interferences and compatibility analysis in the

integration of projects using the BIM concept in a model building

DOI:10.34117/bjdv6n6-076

Recebimento dos originais:08/05/2020 Aceitação para publicação:03/06/2020

Bruna Vitória Assis de Souza Graduanda em Engenharia Civil

Instituição: Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais - PUC Minas Endereço:Av. Afonso Vaz de Melo 1200 - Barreiro, Belo Horizonte - MG, Brasil. CEP

30640-070

E-mail: [email protected]

Drielle Barbosa Gonçalves Graduanda em Engenharia Civil

30640-070

Arley de Paula Resende Graduando em Engenharia Civil

30640-070

Mateus Andrade Alvim Graduando em Engenharia Civil

30640-070

Marina Caldeira Mendes Graduanda em Engenharia Civil

30640-070

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.6, p. 33843-33857 jun. 2020. ISSN 2525-8761 William Luiz Fernandes

Mestre em Construção Metálica pela Universidade Federal de Ouro Preto

Departamento de Engenharia Civil- Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais-PUC Minas

Endereço:Av. Afonso Vaz de Melo 1200 - Barreiro, Belo Horizonte - MG, Brasil. CEP 30640-070

RESUMO

Neste trabalho foi realizada uma abordagem acerca da metodologia BIM - Modelagem da Informação da Construção – apresentando seus conceitos e dimensões. Baseando -se em um projeto modelo, foi feita uma modelagem estrutural utilizando o software TQS e os projetos arquitetônico e hidrossanitário foram elaborados utilizando o software Revit. Posteriormente, os projetos foram compatibilizados no software Revit para análise das interferências e compatibilidade.

Palavras-chaves: BIM. Compatibilidade. Interferência. Revit. TQS.

ABSTRACT

In this work, an approach was carried out on the BIM methodology - Building Information Modeling - presenting its concepts and dimensions. Based on a design model, structural modeling was performed using the TQS software. The architectural and hydrosanitary projects were developed using the Revit software. Later, the projects were made compatible with software Revit for analysis of interferences and compatibility.

Key words: BIM. Compatibility. Interference. Revit. TQS.

1 INTRODUÇÃO

Segundo Clough, Sears e Sears (2008) a Construção Civil engloba muitos segmentos e a autonomia das partes interessadas aumenta a falta de comunicação entre os processos, o que acarreta em maiores níveis de complexidade na execução e, consequentemente, gastos financeiros e de tempo não planejados.

Sendo assim, com a necessidade de tecnologias que aumentem a interação entre as etapas, desde da elaboração de projeto até a acompanhamento do ciclo de vida, surge o BIM -

Building Information Modelling ou Modelagem da Informação da Construção – que consiste

em um processo/metodologia de compartilhamento de informações com o objetivo de compatibilizar as informações e projetos.

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.6, p. 33843-33857 jun. 2020. ISSN 2525-8761 Apesar de comprovada a eficácia da utilização do BIM nas etapas de construção de uma edificação e os benefícios que o mesmo gera para a indústria, ainda é pouco explorado no Brasil. Mas, de acordo com a Estratégia Nacional de Disseminação do Building Information Modelling no Brasil - Estratégias BIM BR (2018), a modelagem de projetos utilizando o conceito da metodologia em questão, passará a ser obrigatória a partir do ano de 2021, o que consequentemente, acarreta no avanço de estudos e utilização da metodologia no país.

Assim, o objetivo principal desse artigo é apresentar um projeto modelo de uma edificação utilizando o conceito BIM e a integração dos dados entre a Modelagem da Informação da Construção com o Revit e TQS.

2 REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 CONCEITOS DO BIM

O BIM – Building Information Modelling – é definido pela Câmara Brasileira da Indústria da Construção – CBIC (2016), como “o desenvolvimento e o uso de um modelo digital de dados, não apenas para documentar o projeto de uma construção, mas também para simular a edificação e a operação de uma nova obra ou de uma instalação já existente que se deseje modernizar”. Succar (2009) complementa que a metodologia é um grupo de políticas de integração, processos e tecnologias que auxilia em todo o ciclo da construção com a utilização de softwares que proporcionam eficiência e redução de erros.

Atualmente, o BIM se divide em 10 dimensões de forma que todas as informações necessárias são armazenadas e estão em constante interação. Neste artigo são abordadas as dimensões do 3D até o 8D.

2.2 DIMENSÕES DO BIM 2.2.1 3D

A terceira dimensão engloba a elaboração de modelagem 3D, onde ainda sim, é possível gerar projetos 2D de forma mais direta (MATOS; MIRANDA, 2015). Porém, de acordo com CBIC (2016), nem toda modelagem tridimensional integra a modelagem da informação na construção, mas se for BIM será em 3 dimensões.

Para compor a metodologia BIM o software deve permitir a sequência de informações, atuando como gestores de banco de dados. Desta forma, seja qual a alteração realizada no

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.6, p. 33843-33857 jun. 2020. ISSN 2525-8761 modelo, seja ele desenho, documento, tabelas, relatórios, todas as demais partes integrantes serão automaticamente modificadas (CBIC (2016).

2.2.2 4D

A quarta dimensão do BIM engloba a parte de planejamento, abrangendo o tempo e cronograma do empreendimento. A utilização dessa dimensão gera uma maior facilidade de visualização das etapas e atividades para equipe envolvida no projeto, reduzindo assim, atrasos ao longo do trabalho (PITAKE; PATIL, 2013). Eastaman et al. (2014) completa que o 4D melhora a comunicação na parte logística da obra, e, também, um melhor gerenciamento, podendo analisar o que foi planejado e o controle de avanço da obra.

2.2.3 5D

A quinta dimensão consiste em integrar o custo do empreendimento gerado a partir da modelagem do 3D em consoante ao cronograma e planejamento do 4D, podendo controlar os custos em todas as fases da obra. Dung e Tarar (2012) ainda diz que o levantamento de custos auxilia na quantificação do desempenho físico-financeiro da obra.

Desta forma, o orçamento é realizado em programas que são compatíveis com a integração BIM, a partir de quantitativos de materiais e informações de medidas como área e volume extraídos de ferramentas da Modelagem da Informação da Construção (EASTMAN et

al., 2014).

2.2.4 6D

A sexta dimensão aborda a sustentabilidade de uma edificação. O 6D não engloba somente a modelagem, mas abrange, também, uma avaliação da eficiência sustentável da obra, levando em consideração todas as etapas da mesma (YUNG; WANG, 2014).

Ainda, não há históricos de softwares que atuam na plataforma BIM que são capazes de auxiliar diretamente na questão da sustentabilidade. Porém, utilizando as outras dimensões é possível quantificar materiais, organizar canteiro de obra e estocagem de insumos de forma correta e em locais adequados, proporcionando uma diminuição no desperdício dos mesmos (UGREEN, 2018). Sendo assim, é possível trabalhar, mesmo que indiretamente questões como material, água, energia e gás carbono, que são os pontos de mais impacto negativo na Construção Civil.

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.6, p. 33843-33857 jun. 2020. ISSN 2525-8761 2.2.5 7D

A sétima dimensão do BIM envolve todo o ciclo de vida da edificação e tem o objetivo de gerir todos os dados de projeto e manutenção após a sua construção (SILVA; HUPPES; PEDROZO, 2018). Rodas (2015) complementa que para uma manutenção eficiente deve-se seguir cinco procedimentos básicos: inspeção, limpeza, medidas proativas, medidas corretivas e substituições. Sendo assim, é necessário abranger garantias, contato de fornecedores, manuais e datas de instalação dos equipamentos, dentre outras (MARTINS, 2018). E, consequentemente, toda essa organização oriunda do BIM, possibilita trabalhar em cima de contratempos em relação ao edifício, que seriam mais difíceis para gerir sem o uso da metodologia.

2.2.6 8D

A oitava dimensão trata sobre a prevenção de acidentes por meio dos projetos, antes mesmo de existir um canteiro de obras (KAMARDEEN, 2010). Entretanto, as Normas regulamentadoras NR’s, que regem a segurança do trabalho no Brasil, regulam a segurança no meio após a implantação do empreendimento (PEINADO, 2019).

De acordo com Kamardeen (2010), a prevenção de acidentes é tratada em suas várias fases de projeto tendo o conceito definido por Prevention Through Design (PtD), que busca identificar e mitigar riscos e perigos que serão encontrados durante a construção pelos colaboradores in loco. Assim, identificado sistemáticas e possíveis ameaças e possibilitando soluções de design com as exigências de projeto e podendo contatar os contratantes para que os mesmos possam se planejar (FURST, 2009).

Os recursos do PtD no BIM, constitui-se em três serviços: (1) construir um perfil de risco na modelagem BIM; (2) fornece sugestões de projetos seguros para revisão de projetos com perfis de alto risco e (3) propor controles de risco no local para ameaças incontroláveis através de revisões de projeto (KAMARDEEN, 2010).

2.3 NORMAS TÉCNICAS – BRASIL

No Brasil em 2009, foi criada a Comissão de Estudo Especial de Modelagem da Informação da Construção, ABNT/CEE-134, sendo responsável pelo desenvolvimento das normas técnicas sobre BIM. Nos anos subsequentes foram publicadas a NBR ISSO 12006-2:2010 que permite o avanço de sistemas de classificação compatíveis internacionalmente e a NBR 15965 - Sistema de Classiﬁcação da Informação da Construção, partes 1, 2, 3 e 7.

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.6, p. 33843-33857 jun. 2020. ISSN 2525-8761 Sendo a NBR 15965 a norma que fornece as diretrizes do BIM nas construções no Brasil e, segundo Catelani e Santos (2016), o modo de classificação e itemização empregado tem intuito de proporcionar uma estrutura de códigos para que, de forma ordenada, se organize em itens grupos, componentes, etapas, funções, tipos e subtipos para se modelar a informação da construção e gerar maior facilidade na interoperabilidade entre os sistemas. Como também, é empregada para a criação e adaptações de normas correlatas a modelagem da informação do empreendimento.

A NBR 15965 é segmentada em 7 partes, sendo elas: • Parte 1: Terminologia e classificação, publicada em 2011;

• Parte 2: Características dos objetos da construção, publicada em 2012; • Parte 3: Processos da construção, publicada em 2014;

• Parte 4: Recursos da construção – ainda não publicada; • Parte 5: Resultados da construção – ainda não publicada;

• Parte 6: unidades da construção – texto aprovado, mas ainda não publicada; • Parte 7: Informação da construção, publicada em 2015.

O objetivo das normas, em especial a ABNT NBR 15965-1 publicada em 2011, é facilitar a interoperabilidade entre diferentes sistemas, melhorando a gestão e operação da logística da indústria da construção civil, aumentando a assertividade e a produtividade, com parâmetros relacionados modelagem de informação da construção.

3 MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 REVIT

O Revit é um software pertencente a Autodesk, utilizado geralmente por engenheiros e arquitetos para a modelagem de projetos arquitetônicos, estruturais, hidrossanitários, elétricos, dentre diversos outros modelos relacionados a construção civil. Esses modelos podem ser criados em 2D e 3D, gerando uma visualização do elemento que está sendo criado. Esse

software permite utilizar o conceito BIM, possibilitando, assim, a colaboração de vários outros

programas em um mesmo projeto. Com isso, é possível a troca de informações entre eles, propiciando a detecção interferência entre vários projetos de um mesmo edifício. Na Figura 1 é possível visualizar a tela inicial do Revit.

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FIGURA 1 – Tela inicial do Revit

Fonte: Resende et al. (2020).

3.2 TQS

O TQS é um software brasileiro que permite a elaboração de projetos estruturais de concreto armado, com segurança e economia, geralmente é utilizado por projetistas estruturais. O software tem várias funções que permite desde a concepção da estrutura, até o dimensionamento e detalhamento do elemento que está sendo criado, gerando também a visualização 3D da estrutura. O TQS permite utilizar o conceito BIM, onde é possível, por exemplo, a exportação de um projeto estrutural desenvolvido no software TQS para outro programa, podendo assim detectar interferências entre os projetos modelados.

FIGURA 2 – Tela inicial do TQS

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.6, p. 33843-33857 jun. 2020. ISSN 2525-8761 3.3 INTEGRAÇÃO DE PROJETOS NO REVIT E TQS

A extensão no formato TQR é responsável por possibilitar a exportação do modelo criado na plataforma TQS para o Revit. Para que o Revit possa importar o arquivo, é necessário a instalação de um plug-in no aplicativo de modelagem, a qual fica anexa a aba “TQS” na interface do software. Dentro dessa aba existe a função “importar TQR”, que executa a importação do arquivo construído no TQS para dentro da plataforma Revit. Partindo deste, é possível a integração de diferentes projetos com a estrutura elaborada no Revit.

4 ANÁLISE APLICADA À EDIFICAÇÃO MODELO 4.1 EDIFICAÇÃO MODELO

O apartamento utilizado como base para a modelagem faz parte do Edifício Santa Lúcia, da Rocha Empreendimentos, que possui 1 sala de estar/jantar, 1 cozinha, 1 banheiro e 2 quartos, totalizando 36,36m², com pé direito de 2,88m. A Figura 3 mostra a planta arquitetônica.

FIGURA 3 – Planta Arquitetônica

Fonte: Rocha Empreendimento (2013).

4.2 COMPATIBILIDADE E INTERFERÊNCIA

A compatibilidade de projetos consiste em juntar arquivos de modelagem em softwares, compatíveis com a metodologia BIM, para que através da ferramenta Clash Detection, possa identificar interferências que existem entre eles.

No presente estudo de caso, foi realizada a modelagem estrutural no software TQS e a modelagem arquitetônica e hidrossanitária no software Revit, ambos na versão acadêmica

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.6, p. 33843-33857 jun. 2020. ISSN 2525-8761 Na figura 4 é possível visualizar o projeto arquitetônico e na Figura 5 o projeto hidrossanitário, incluindo tubulação de água fria e esgoto, tanto da cozinha, quanto do banheiro.

FIGURA 4 – Modelagem Arquitetônica

FIGURA 5 – Modelagem Hidrossanitária

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FIGURA 6 – Modelagem Estrutural

Ao importar o projeto estrutural para o Revit e realizar a integração com o arquitetônico e hidráulica foi possível detectar várias interferências.

A primeira interferência foi entre a viga de fundação e viga da laje com a tubulação de água fria que alimenta a caixa d’água, sinalizado de laranja, como mostra a Figura 7.

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.6, p. 33843-33857 jun. 2020. ISSN 2525-8761 Na Figura 8 é possível notar a interferência entre a tubulação que alimenta a cozinha com a viga da laje.

Em se tratando das instalações sanitárias, é possível notar a interferência na Figura 9, entre a tubulação de esgoto, que sai do banheiro, e a viga de fundação.

FIGURA 9 – Interferência Esgoto x Viga

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.6, p. 33843-33857 jun. 2020. ISSN 2525-8761 Como a metodologia BIM é relativamente nova no país, ainda é possível encontrar dificuldades como perdas de informações/elementos após a importação, computadores com memória significativa e capazes de processar os projetos de forma mais eficiente possuem preços mais elevados, dificuldades na alteração da extensão dos formatos dos softwares, dentre outros. (ALMEIDA, 2015).

Porém, a incompatibilidade de projetos pode demandar mais tempo na execução de obras, além de gastos não planejados. Sendo assim, aperfeiçoar e facilitar a utilização do BIM para detectar essas interferências ainda na fase de projetos é de grande importância para a construção civil.

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

O presente artigo buscou apresentar as principais dimensões do BIM, oferecendo um contexto geral do tema, com o propósito de trazer um adequado entendimento sobre o conteúdo, uma vez que no Brasil a metodologia é nova e, ainda, pouco estudada.

O desenvolvimento do presente estudo apresentou os resultados da compatibilização de projetos dos projetos de uma pequena edificação (arquitetura / estrutural / hidráulico) utilizando o conceito BIM de integração dos dados relativos à Modelagem da Informação da Construção, tornou possível a análise dos obstáculos de aplicação dos processos relacionados a manipulação de aplicativos que atendem a metodologia, como também a compreensão e aplicação dos contextos técnicos envolvendo a construção virtual do empreendimento através de softwares de modelagem 3D.

À vista disso, percebeu-se maior assertividade na construção dos projetos por meio do

clash detection, que identifica e possibilita a tratativa de interferências entre projetos de forma

antecipada. Portanto, a utilização da metodologia BIM se mostra muito relevante nos processos de integração de projetos, não importando o porte do empreendimento.

Além disso, para que se possa ter uma noção mais abrangente e completa sobre a compatibilização de softwares da metodologia BIM, sugerisse a elaboração do cronograma com o software MSProject, o levantamento de custos e insumos relativos a todas as fases da obra, orçamento, e com isso, realizar a importação de todos os elementos para a plataforma do aplicativo Naviswork, a fim de que se obtenha a modelagem 4D do empreendimento, que simula as etapas de construção da obra.

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.6, p. 33843-33857 jun. 2020. ISSN 2525-8761 AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) e à Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (Campus Barreiro), pelo apoio e incentivo.

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