DESENVOLVIMENTO DE OBJETOS BIM E OS DESAFIOS

DESENVOLVIMENTO DE OBJETOS BIM E OS

DESAFIOS

BIM

Modelagem da Informação da Construção

Significado de construir o edifício de forma virtual (ou digital) segundo

os seus

sistemas e seus subsistemas

Modelar um sistema é representar não somente sua geometria mas também o interrelacionamento entre seus componentes e seus

inúmeros parâmetros e atributos.

Building Information Modeling

BIM Modelo

BIM Processo

BIM Gerenciamento

Uso Operação

Manutenção Reutilização

Reciclagem

Uso da informação

durante o ciclo de vida do

empreendimento

Estudo Preliminar Projeto Conceitual Desenvolvimento do Projeto Documentação para Construção Construção Orçamento e Negociação Desenvolvimento de Negócio

PROJETO

“Para cada uso (relacionado a uma fase do empreendimento ou a uma atividade) é preciso obter ou inserir novas informações”

“Clash Detection”

Informação no Processo

O uso de ferramentas de tecnologia da informação potencializam as

aplicações e oportunidades para melhoria dos processos de construção. Mas

modelar requer :

Consistência

Disponibilidade

Acuidade

Dinamismo

Método

Colaboração

Informação nos Componentes

Interoperabilidade

Adequação ao uso

Nível de

desenvolvimento

Nível de detalhe

Industry Foundation Class (IFC)

O IFC é o formato aberto de troca de informações entre softwares , possibilitando a aplicação do BIM em sua maior dimensão através da

Interoperabilidade.

Capacidade de trocar dados entre aplicações, de modo a suavizar o fluxo de trabalho e facilitar sua automação.

Permite diversos softwares de diferentes desenvolvedores trocar informações

•

1995 – IFC0.9;

•

Início de 1997 – IFC1.0;

•

11/1997 – IFC1.5;

•

10/2000 IFC2x;

•

05/2003 – IFC2x2;

•

02/2006 – IFC2x3;

•

12/03/2013 – IFC4;

Desde 1995, o IFC foi desenvolvido pela atual BuildingSmart como um modelo de

dados neutro para a indústria da Construção, visando abranger todas informações

de uma edificação por todo o seu ciclo de vida.

ISO/IS 16739

HISTÓRICO

•

Extrusões;

•

Sólidos definidos por um conjunto fechado e conectado de faces

que determinam um volume (BRep);

•

Formas definidas por uma árvore de formas e operações de união

intersecção (ConstructiveSolidGeometry CSG);

•

Superfícies definidas como formas vindas de extrusão e Bezier, e

Non UniformRational B spline – NURBS (IFC4);

Interpretação da Geometria IFC

#21149=IFCSHAPEREPRESENTATION(#4,'Body','SweptSolid',(#46573)); #4=IFCGEOMETRICREPRESENTATIONCONTEXT($,'model view',3,$,#12,$); #46573=IFCEXTRUDEDAREASOLID(#90928,#90929,#90930,3.799999997019768); #90928=IFCARBITRARYCLOSEDPROFILEDEF(.AREA.,$,#127151); #127151=IFCPOLYLINE((#171382,#171383,#171384,#171385,#171386)); #171382=IFCCARTESIANPOINT((0.,0.)); #171383=IFCCARTESIANPOINT((3.773397445678832,0.)); #171384=IFCCARTESIANPOINT((3.849342409597091,0.2508764075027403)); #171385=IFCCARTESIANPOINT((6.340580842156103E 008,0.2508773803710858)); #171386=IFCCARTESIANPOINT((0.,0.)); #90929=IFCAXIS2PLACEMENT3D(#127152,#127153,#127154); #127152=IFCCARTESIANPOINT((0.,0.,0.)); #127153=IFCDIRECTION((0.,0.,1.)); #127154=IFCDIRECTION((1.,6.355232301162818E 015,0.)); #90930=IFCDIRECTION((0.,0.,1.)); #21150=IFCSHAPEREPRESENTATION(#5,'','BoundingBox',(#46574)); #5=IFCGEOMETRICREPRESENTATIONCONTEXT($,'sketch view',3,$,#12,$); #46574=IFCBOUNDINGBOX(#90931,3.849342409597089,0.2508773803710858,3.799999997019768); #90931=IFCCARTESIANPOINT((0.,0.,0.));

Parâmetros IFC Property Sets ou Psets

•

São usados para definir um material, um tipo

particular de desempenho, propriedades para

determinado contexto de aplicação;

•

Existem grupos de P-sets para cada componente de

uma edificação;

Pset_CondenserTypeCommon

Reference

P_SINGLEVALUE / IfcIdentifier

Reference: Reference ID for this specified type in this project (e.g. type 'A 1'), provided, if there is no classification reference to a recognized classification system used.

RefrigerantClass

P_ENUMERATEDVALUE/IfcLabel/ PEnum_RefrigerantClass: CFC, HCFC, HFC, HYDROCARBONS, AMMONIA, CO2, H2O, OTHER, NOTKNOWN, UNSET

RefrigerantClass: Refrigerant class used by the condenser. CFC: Chlorofluorocarbons. HCFC: Hydrochlorofluorocarbons. HFC: Hydrofluorocarbons.

RefrigerantMaterial

P_REFERENCEVALUE / IfcMaterialDefinition

RefrigerantMaterial: The refrigerant material used for heat transfer purposes.

ExternalSurfaceArea

P_SINGLEVALUE / IfcAreaMeasure

ExternalSurfaceArea: External surface area (both primary and secondary area).

InternalSurfaceArea

P_SINGLEVALUE / IfcAreaMeasure

InternalSurfaceArea: Internal surface area.

InternalRefrigerantVolume

P_SINGLEVALUE / IfcVolumeMeasure

InternalRefrigerantVolume: Internal volume of condenser (refrigerant side).

InternalWaterVolume

P_SINGLEVALUE / IfcVolumeMeasure

InternalWaterVolume: Internal volume of condenser (water side).

NominalHeatTransferArea

P_SINGLEVALUE / IfcAreaMeasure

NominalHeatTransferArea: Nominal heat transfer surface area associated with nominal overall heat transfer coefficient.

NominalHeatTransferCoefficient

P_SINGLEVALUE / IfcThermalTransmittanceMeasure

BIM e LOD (Level of Development)

AIA - The American Institute of Architects

Define cinco níveis de detalhamento para os elementos para que haja comunicação eficaz durante o desenvolvimento da modelagem, seguindo requisitos mínimos.

E além disso comunica quando a informação

modelada poderá ser utilizada, ou seja, o que está modelado está fidelizado ao conhecimento do projetista.

www.bimforum.org

Um projetista pode usar um modelo de uma luminária muito detalhada (de uma biblioteca de objetos qualquer disponível) e colocá-lo no modelo, visando somente o seu posicionamento.

O objeto, no entanto, contém muitos detalhes e está localizado precisamente, apesar do fato de que o projetista não tenha avaliado completamente se estas informações, são as que ele usará para o projeto.

Em outras palavras, tem-se o nível de detalhe é extremamente elevado e o nível de

desenvolvimento extremamente baixo. Portanto, o modelo poderá transmitir através dos

seu detalhamento um nível de desenvolvimento enganoso.

Level of Development ≠ Level of Detail

• LOD 100: O elemento do modelo pode ser representado

graficamente como um símbolo ou outra representação genérica, mas não satisfaz os requisitos para LOD 200.

• LOD 200: O elemento do modelo pode ser representado

graficamente como um sistema genérico , objeto ou montagem com quantidades aproximadas , tamanho,

forma, localização e orientação.

• LOD 300: O elemento do modelo pode ser representado

graficamente como um sistema específico, objeto ou montagem em termos de quantidade , tamanho, forma ,

localização e orientação.

OBS.: Informações não- gráficas também pode ser ligado ao elemento de modelo.

LOD 200

LOD 300

LOD 350

LOD 350: O elemento do modelo pode ser representado graficamente

como um sistema específico, objeto ou montagem em termos de

quantidade , tamanho, forma , orientação e interfaces com outros sistemas construtivos.

LOD 400: O elemento do modelo pode ser representado graficamente

como um sistema específico, objeto ou conjunto em termos de

tamanho, forma, localização , quantidade e orientação com

detalhamento , fabricação , montagem e informações de instalação. LOD 500: O elemento do modelo é uma representação de campo verificada em termos de tamanho, forma, localização, quantidade e orientação.

Foto do equipamento Objeto BIM Cummins DQKAC 2250 kW Stand-by Envoltória Livre Geometria realística

Objeto BIM: Grupo Gerador (Cummins)

Ponto de conexão Elétrica, Tensão do sistema de

arrefecimento (V)

Ponto de conexão

Eletroduto de saída do painél Ponto de conexão

Escapamentos

Ponto de conexão diesel

Exportação IFC

O projetista é responsável

pela informação que

fornece.

A informação deve ser

coerente com a fase de

desenvolvimento do

Empreendimento ou o seu

uso no processo BIM.

Quem define o

detalhamento da

informação de um produto é

o fabricante.

Fabricante A

Fabricante B

Fabricante C Transformador a Seco

Genérico

BS 8541: 2012

Library objects for architecture, engineering and construction.

Part 1: Identification and classification. Code of practice

Part 2: Recommended 2D symbols of building elements for use in building information modelling

Part 3: Shape and measurement. Code of practice

Part 4 : Attributes for specification and assessment.Code of practice Documentar as melhores práticas para o desenvolvimento e aplicação de objetos de bibliotecas para suportar processos de projeto, padronização, especificação e construção

baseados em BIM.

Objeto modelo (template object): provê listas de valores

de classificação e um conjunto mínimo de atributos.

Unidade de medida é especificada; valores não são.

Objeto genérico (generic object): usado em estágios de

projeto quando o objeto ainda não está decidido por um

produto.

Objeto produto (product object): representa um

produto obtenível, seja como um requisito, um exemplar

ou asbuilt.

•

Definição de regras de nomeação;

•

Obrigatoriedade a conformidade com a norma IFC;

•

Recomenda a simplicidade gráficas e contempla símbolos para indicação

não realística de objetos

•

Dá recomendações para a aplicação dos objetos no uso de BIM para

coordenação espacial e de construção, quantificação e visualização;

•

Define o nível de detalhes adequado para usos específicos;

•

Provê representações de medidas para caracterizar o objeto de

biblioteca quando a forma geométrica não é relevante.

Objetos de biblioteca devem ser fornecidos com informação de forma adequada aos usos pretendidos.

São definidos 3 níveis de detalhe: • Esquemático (schematic)

• Coordenação (coordinating) • Visualização (visualization)

Pontos de inserção devem ser consistentes nos três níveis de detalhe e devem usualmente estar dentro dos limites do objeto*.

* Importante, pois permite a substituição de um objeto por outro, de LOD diferente.

O objeto é caracterizado por seus limites (bounding box, por exemplo, tornando sua localização, tamanho e adjacências visíveis).

O objeto deve ser caracterizado por suas conexões chave, usando tanto uma representação por linha ou pontos de conexão específicos.

O nível de detalhe esquemático é similar ao LOD 200-300 (Level of Development) da AIA.

O objeto é caracterizado maior detalhamento na forma, suficiente para reconhecer o objeto e garantir que espaço suficiente foi alocado.

Usos incluem: reconhecimento do objeto, alocação espacial, coordenação, detecção de interferências, visualização de uso do espaço e processos de construção.

O nível de detalhe de coordenação é similar ao LOD 300 (Level of Development) da AIA. Excesso de detalhamento geométrico pode ser contraproducente e impactar o desempenho do modelo.

Nível de Detalhe de Coordenação

(coordinating)

O objeto é caracterizado por forma geométrica mais detalhada, suficiente para criar uma imagem reconhecível e para visualizar sua operação e uso.

Usos incluem: rendering detalhado, visualização da usabilidade do equipamento (incluindo a simulação da conexão no equipamento através de conectores identificados)

O nível de detalhe de visualização é similar ao LOD 300-400 (Level of Development) da AIA.

Nível de Detalhe de Visualização

(visualization)

Níveis de detalhe esperados em objetos de bibliotecas, por

tipo de objeto:

O nível atributivo de um objeto de biblioteca pode ser determinado pela sua

proposta de uso.

Para objetos modelo, o tipo de medição do atributo deve ser definido.

Preferências por unidades em particular devem ser incluídas nas descrição do

atributo.

Objetos genéricos e de produto devem ter os mesmos atributos definidos.

Unidades para ângulo, comprimento, área, volume e massa devem ser usadas

consistentemente nos atributos, formas e medições.

Nível atributivo de especificação (specification)

Tipicamente esses atributos são identificados nas especificações e tabelas preparadas por consultores, construtores e mantenedores.

Nível atributivo de avaliação (assessment)

Um objeto de biblioteca deve ser caracterizado por atributos suficientes para avaliar os impactos econômicos e ambientais do objeto sem referência a conjuntos de dados externos. Avaliação pode incluir impactos iniciais (embutidos) ou do ciclo de vida

(impactos em uso e de fim de vida).

Nível atributivo de simulação (simulation)

Para dar suporte à simulação, um objeto de biblioteca deve ser caracterizado por seus atributos de desempenho.

Objetos modelo e genéricos

devem ter o nível atributivo de

especificação. Valores podem não ser necessários e alguns podem ter

valores sugeridos, com diretrizes técnicas nessas opções.

Produtos

devem ter os níveis atributivos de especificação e de

avaliação com valores preenchidos; alguns podem ter valores sugeridos,

O objetivo do projeto SPIE é criar um conjunto de modelos de produtos que podem ser usados pelos fabricantes para exportar os dados do produto em um formato padrão aberto consumido pelos projetistas, especificadores, construtores, proprietários e operadores.

Specifiers' Properties information exchange (SPie)

Unified Facilities Guide Specifications (WBDG 2012)

COBie Guide

(East 2012)

Nome pragmático que define a especificação e tipicamente encontrado nos projetos

Parâmetros derivados das especificações:

UFGS e COBie

Unidades de Medida

Valor representativo

É um esforço conjunto da US Army Corps of Engineers (USACE), Facilities do Comando de Engenharia Naval (NAVFAC), o Centro de Engenharia da Força Aérea Civil (HQ AFCEC) e da National Aeronautics and Space Administration (NASA ).

UFGS são para uso na especificação de construção para os serviços militares.

Unified Facilities Guide Specifications

COBie

Normas de Intercâmbio de informações de Construção e Operação (Cobie). O objetivo da Cobie é identificar e trocar informações sobre os ativos de instalações geridas, começando pelo planejamento de um projeto, e continuando através de todo o ciclo de vida do projeto. Durante este ciclo de vida, a aplicação mais óbvia de Cobie é como um substituto do fluxo de informações tradicional baseada em

Tema abordados

ABNT / CEE134

GT Componentes BIM

Grupo de trabalho para a definição de requisitos para a construção de componentes BIM. • Geometria; • Modelagem paramétrica; • Especificações; • Representação 2D; • Formato; • Nomes de famílias/tipos; • Entradas / saídas;

ABNT - CEE134

1. Análise do terreno (para locação de obra); 2. Modelagem de condições existentes

(terreno, edifício, etc);

3. Orçamentação macro-BIM; 4. Extração de Quantitativos; 5. Detecção de Interferências;

6. Avaliação e revisão do projeto;

7. Análise Energética 8. Análise Estrutural 9. Análise Iluminação

ABNT / CEE134

GT Componentes BIM

11. Outras Análises de Engenharia

12. Avaliação de Sustentabilidade (LEED, etc) 13. Code Checking - código de obras

14. Code Checking - diretrizes internas

15. Orçamentação micro-BIM 16. Geração de documentação

17. Produção de desenhos de detalhes em 3D

18. Visualização 4D

19. Construção virtual

Construção de requisitos segundo os Usos

20. Fabricação digital

21. Planejamento logística do canteiro

22. Visualização 23. BIM na obra 24. Modelagem as-built 25. Gerenciamento de manutenção (FM) 26. Gerenciamento de espaços (FM) 27. Gerenciamento de patrimônio (FM)

28. Análise de desempenho do edifício (APO) 29. Planejamento de desastres

30. Projeto

ABNT / CEE134

GT Componentes BIM

Construção de requisitos segundo os Usos

Componentes para o

desenvolvimento de Projetos de

Sistemas Prediais das disciplinas:

•

Água, Esgoto e Pluvial

•

Energia (Gás e Eletricidade)

•

Telecomunicações

•

Segurança

•

Incêndio

•

Automação

Representantes dos

Fabricantes

Bibliografia

• Arboleda Open Bim Project. (http://www.vectorworks.net/bim/project.php?id=7).2013.

• BS 8541-1:2012. Library objects for architecture, engineering and construction. Identification and classification. Code of practice

• BS 8541-2:2011. Library objects for architecture, engineering and construction. Recommended 2D symbols of building elements for use in building information modelling

• BS 8541-3:2012. Library objects for architecture, engineering and construction. Shape and measurement. Code of practice

• BS 8541-4:2012. Library objects for architecture, engineering and construction. Attributes for specification and assessment. Code of practice

• BIM Handbook, Eastman, Teicholz, Sacks e Liston, 2011; • Building Product Models, Eastman, 1999;

• Information Modeling the EXPRESS Way, Schenck e Wilson, 1994;

• Material de Estudo do CEE 134 (ABNT) – Grupo de Trabalho de Componentes BIM. 2013. • National Institute of Building Sciences. BuildingSmartalliance (http://www.nibs.org/) 2013. • National Institute of Building Sciences. Specifiers' Properties information exchange (SPie)

(http://www.nibs.org/?page=bsa_spie&hhSearchTerms=spie/) 2013. • Building Smart. IFC 4 /IFCPSet. (http://www.buildingsmart-tech.org/).2013

Conectando Fabricantes e Projetistas ao

Universo BIM

O GETBIM visa oferecer uma plataforma de produção e gerenciamento de bibliotecas BIM genéricas (voltadas para entidades de Classe) e de produtos (voltadas para fabricantes).

Obrigado !

Humberto Farina

humberto@inprediais.com.br (11) 99577-5778