Compatibilização de projetos utilizando a metodologia BIM (Building Infomation Modeling)

PABLO DUTRA DOS SANTOS

COMPATIBILIZAÇÃO DE PROJETOS UTILIZANDO A METODOLOGIA

BIM (BUILDING INFOMATION MODELING)

Ijuí 2015

COMPATIBILIZAÇÃO DE PROJETOS UTILIZANDO A METODOLOGIA

BIM (BUILDING INFOMATION MODELING)

Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Civil apresentado como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Civil.

Orientador: Jeancarlo Ribas

Ijuí 2015

COMPATIBILIZAÇÃO DE PROJETOS UTILIZANDO A

METODOLOGIA BIM (BUILDING INFOMATION MODELING)

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.

Ijuí, 15 de novembro de 2015

Prof. Jeancarlo Ribas Mestre pela Universidade Federal de Stanta Maria - Orientador Prof. Lia Geovana Sala Coordenadora do Curso de Engenharia Civil/UNIJUÍ Prof. Rafael Aésio de Oliveira Zaltron Especialista em Engenharia Civil (UFOP) - Banca

SANTOS, PABLO DUTRA DOS. Compatibilização de projetos utilizando a metodologia BIM (Building Information Modeling). 2015. Trabalho de Conclusão de Curso. Curso de Engenharia Civil, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, Ijuí, 2015.

Com o desenvolvimento tecnológico e o grande avanço na construção civil, buscou-se novas alternativas para melhorar a qualidade da construção, que abrange a fase inicial de projetos até a fase final da execução. Logo, o presente trabalho tem por objetivo mostrar a modelagem e compatibilização de projetos por meio de softwares que possuam a plataforma BIM, propondo um modelo computacional capaz de gerar relatórios necessários para dar suporte à construção.

SANTOS, PABLO DUTRA DOS. Compatibilização de projetos utilizando a metodologia BIM (Building Information Modeling). 2015. Trabalho de Conclusão de Curso. Curso de Engenharia Civil, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, Ijuí, 2015.

With technological development and breakthrough in construction , it sought new alternatives to improve the quality of construction , covering the initial phase of projects until the final stage of implementation . Thus, this paper aims to show the modeling and compliance projects through software that have the BIM platform , proposing a computational model capable of generating necessary reports to support the construction.

Figura 1 - Níveis de adoção do BIM na América do Norte ... 17

Figura 2 - Gráfico do esforço em função do tempo no sistema BIM ... 19

Figura 3 - Ciclo do BIM ... 20

Figura 4 - Fluxograma com etapas de pesquisa ... 24

Figura 5 - Perspectiva da Fachada Frontal ... 25

Figura 6 – Configuração paredes ... 27

Figura 7 – Configuração portas ... 28

Figura 8 – Linhas de revestimentos ... 29

Figura 8 – Configuração de telhado ... 29

Figura 10 – Planta de forma ... 33

Figura 11 – Viga retangular ... 34

Figura 12 – Perspectiva projeto estrutural ... 34

Figura 13 – Diametros de tubulações ... 36

Figura 14 – Configuração das tubulações... 37

Figura 15 – Preferencias de roteamento ... 37

Figura 16 – Vaso sanitário ... 38

Figura 17 – Vaso sanitário com tubulação ... 39

Figura 18 – Perspectiva HIdrossanitário ... 40

Figura 19 – Diâmetro dos conduítes ... 41

Figura 20 – Conduítes e conexões ... 42

Figura 21 – Perspectiva projeto elétrico ... 42

Figura 22 – Categorias de projeto ... 44

Figura 23 – Primeiro relatório de interferências ... 45

Figura 24 – Corrimão e pilar com interferências ... 45

Figura 25 – Interferência corrimão/escada ... 46

Figura 26 – Caminho do corrimão ... 46

Figura 27 – Pilar e corrimão sem interferências ... 47

Figura 28 – Segundo resultado de interferências ... 48

Figura 33 – Tubulações e conexões ... 51

Figura 34 – Tubulações sem interferências ... 52

Figura 35 – Segundo relatório de interferências ... 52

Figura 36 – Categorias de projetos ... 53

Figura 37 – Primeiro relatório de interferências ... 54

Figura 38 – Pilar e conduítes com interferência ... 54

Figura 39 – Pilar e conduíte sem interferência ... 55

Tabela 1 – Parâmetros adotados...31

Tabela 2 – Bitolas adotadas no dimensionamento...31

Tabela 3 – Orçamento Sumário...56

Gráfico1 – Orçamento Sumário...57 Gráfico 2 – Orçamento Sumário/detalhado...59

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR Norma Brasileira

CAD Computer Aided Design

BIM Building Information Modeling CUB Custo Unitário Básico de Construção PLEO Planilha Eletrônica de Orçamento

1 INRODUÇÃO ... 12 1.1 Contexto ... 12 1.2 Problema ... 13 1.2.1 Objetivos de Pesquisa ... 15 1.2.1.1 Objetivo geral ... 15 1.2.1.2 Objetivos Específicos ... 15 1.2.2 Delimitação ... 16 2 REVISÃO DA LITERATURA ... 17

2.1 Building Information Modeling (BIM) ... 17

2.2 Modelagem de projetos ... 21

2.2.1 Projeto Arquitetônico ... 21

2.2.2 Projeto Estrutural ... 21

2.2.3 Projeto de Instalações Prediais ( Elétrica e Hidrossanitária)... 22

3 METODOLOGIA ... 23

3.1 Estratégia de pesquisa ... 23

3.2 Planejamento ... 23

3.2.1 Modelagem de projetos utilizando a metodologia BIM ... 25

3.2.1.1 Projeto Arquitetônico ... 26

3.2.1.2 Projeto Estrutural ... 30

3.2.1.3 Projeto de Instalações Prediais ... 35

3.2.2 Analise de compatibilização de projetos ... 43

3.2.2.1 Compatibilização entre projeto arquitetônico e estrutural ... 43

3.2.2.2 Compatibilização do projeto Hidrossanitário com Projetos arquitetônico e estrutural 48

3.3 Conclusões ... 60

3.4 Sugestões para trabalhos futuros ... 62

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 63

ANEXO A ………...…66

1 INTRODUÇÃO

1.1 CONTEXTO

Em meados dos anos 60, na ocorrência de uma forte demanda imobiliária, começaram a aparecer os escritórios técnicos especializados em arquitetura, estrutura e instalações, com profissionais que anteriormente trabalhavam de forma conjunta dentro de empresas que projetavam e construíam e, portanto, de certa forma coordenavam o desenvolvimento dos seus trabalhos. Em meados dos anos oitenta, algumas empresas e segmentos começaram a perceber esta necessidade de compatibilizar os projetos, aparecendo os coordenadores e/ou equipes internas ou externas de projeto, aumentando os custos das construtoras e dos projetistas, pois o trabalho de compatibilização requer uma dedicação maior de ambas às partes. (GRAZIANO, 2003)

Com o advento dos computadores e sistemas CAD (Computer Aided Design) na década de noventa e a velocidade com que os projetos começaram a ser gerados, graves problemas de compatibilização começaram a aparecer. Esses tipos de problema são encontrados e resolvidos na fase de desenvolvimento de projeto ou mesmo no momento da execução (SOLANO, 2005).

Os sistemas baseado na tecnologia BIM podem ser considerados uma nova evolução dos sistemas CAD, pois gerenciam a informação no ciclo de vida completo de um empreendimento de construção, através de um banco de informações inerentes a um projeto, integrado à modelagem em três dimensões. (COELHO, 2008)

A modelagem de projetos na plataforma BIM (Building Information Modeling) é considerada como um dos adventos mais importantes da construção civil. Embora esse novo sistema já seja realidade em países europeus e nos Estados Unidos, aqui no Brasil ainda é deficiente. Isso ocorre por falta de conhecimento de novas tecnologias que acarreta em várias falhas e retrabalhos que oneram severamente o custo das edificações (RIBEIRO, 2010).

Os projetos elaborados através de uma modelagem 3D nos permite visualizar os possíveis problemas que podem acontecer durante a execução de uma edificação, evitando assim, o retrabalho e consequentemente viabilizando o empreendimento em termos econômicos e

sustentável. Essa modelagem é realizada por meio de software como Autodesk AutoCAD, Revit, Sketchup, entre outros.

1.2 PROBLEMA

No atual estágio de desenvolvimento da indústria da construção, especialmente do subsetor de edificações, onde a maioria das empresas contrata projetos representados graficamente com o auxilia de microcomputadores, onde a Internet permite a utilização de sistemas compartilhados, onde a técnica projetual é de domínio público, a compatibilização dos projetos não pode se limitar somente aos aspectos da análise do desenho como modelo representativo da obra (SOLANO, 2005).

Tanto no Brasil quanto na maior parte do mundo o modelo processual tradicional da Construção ainda é predominante, porém isto está mudando. A utilização do CAD 2D (Computer Aided Design em duas dimensões) é a segunda geração na representação técnica de um projeto a ser construído. A evolução em relação à primeira geração, neste caso, é apenas gráfica, onde o computador auxilia o usuário na confecção do desenho. O resultado final, no entanto, é o mesmo: linhas “burras” no plano representando objetos, sujeitos a interpretação (MASOTI, 2014).

Reunindo em um modelo 3D todas as disciplinas de projetos, o BIM oferece não apenas um modelo visual do edifício, mas também um conjunto de informações multidisciplinares sobre o empreendimento, abrangendo concepção do projeto, orçamento, planejamento, construção e até a fase de uso. É possível ainda detectar antecipadamente as incompatibilidades construtivas, além de gerar quantitativos automáticos dos materiais e dados sobre custos e prazos de execução (ROCHA, 2013)

Os sistemas que compõem a construção podem conflitar no momento da execução. A compatibilização que ocorre na plataforma BIM mostra em três dimensões as instalações e possíveis deficiências dos projetos. Na modelagem BIM, todos os elementos do projeto podem ser interdependentes (FARINHA, 2012)

A base de um sistema BIM é o banco de dados que além de exibir a geometria dos elementos construtivos em três dimensões, armazena seus atributos e, portanto, transmite mais informação do que modelos CAD tradicionais. Além disso, como os elementos são paramétricos,

é possível alterá-los e obter atualizações instantâneas em todo o projeto. Esse processo estimula a experimentação, diminui conflitos entre elementos construtivos, facilita revisões e aumenta a produtividade (FLORIO, 2007).

A qualidade dos projetos, por sua vez, é uma das questões fundamentais que se busca ao integrar a tecnologia aos processos de projeto. Como importante ferramenta na elaboração de um plano de qualidade, a tecnologia BIM permite que o modelo seja submetido a diversos tipos de simulações, entre as quais: eficiência energética, conforto ambiental, análise estrutural, desempenho, construção, manutenção, etc., conferindo ao projeto a possibilidade de experimentar diversas alternativas de modo a atender ou superar as expectativas do cliente (DORNELAS, 2013).

Outra característica importante a ressaltar no uso da tecnologia para o planejamento da qualidade é a compatibilização geométrica do modelo tridimensional, através de ferramentas que detectam automaticamente as interferências entre as especialidades de projeto (arquitetura, estrutura, instalações, etc.), diferente do método convencional de sobreposição dos projetos, que dá margem a erros e não garante que as revisões sejam efetivamente atualizadas em todos os desenhos e documentos. Ao mesmo tempo, destaca-se a compatibilização de informações, pois, nesse contexto, o ambiente BIM incorpora, entre outras coisas, dados sobre sequenciamento das atividades e dos recursos exigidos na execução. Isso permite identificar, ainda em fase de planejamento, sobreposições indevidas nas atividades ou na aquisição de recursos. É possível, assim, fazer uma análise da construtibilidade e escolher melhor método construtivo, diminuindo custos e o tempo de execução, atendendo aos requisitos definidos. (DORNELAS, 2013)

Produzir estimativas exige a capacidade não somente de contar blocos cerâmicos, portas, janelas, acessórios hidro-sanitários, mas também a visualização destes elementos. Com a utilização do modelo BIM, há uma produção de dados concretos nas fases iniciais do processo de projeto. Várias versões de tais documentos podem existir e o acesso às últimas versões é de crucial importância. O intercâmbio de dados digitais sobre um projeto de construção pode substituir a base de processos impressos e pode aumentar a velocidade e a eficiência da comunicação, bem como melhorar a gestão dos custos da concepção à conclusão – também conhecida como gestão total de custos. O objetivo, no entanto, é integrar todos os dados

multidisciplinares gerado pela obra e otimizar a sua utilização. (MATIPA, 2008 apud SANTOS, 2009, p. 38).

A ideia de um único repositório se torna mais acessível a todos os usuários, a questão resume-se à guarda e controle sobre os dados do produto, como ele é criado e atualizado. Cada item é descrito apenas uma vez, usando qualquer ferramenta de modelagem. Mesmo que a extração automática das quantidades possa ser alcançada pela maioria dos sistemas, o problema reside com a utilização da extração de quantitativos especialmente em situações onde os orçamentistas são omitidos do processo de projeto. É inevitável que a documentação e os dados sejam cada vez mais automatizados a ponto da quantificação e de outros processos técnicos exigirem a mínima intervenção humana (MATIPA, 2008 apud SANTOS, 2009, p. 38).

1.2.1 Objetivos de Pesquisa 1.2.1.1 Objetivo geral

Fazer a modelagem computacional de todos os projetos de uma edificação, logo após elaborar projetos de compatibilização e analisar suas interferências físicas. Fazer também um comparativo entre orçamentos, analisando a precisão do modelo BIM frente ao modelo convencional de projeto.

1.2.1.2 Objetivos Específicos

Utilizando softwares realizar modelagem em uma plataforma BIM, dos seguintes projetos:

 Projeto arquitetônico

 Projeto estrutural

 Projeto elétrico

 Projeto hidrossanitário

 Efetuar a compatibilização de projetos, analisar e identificar as interferências físicas;

 Elaborar relatórios quantitativos de todos os elementos da construção;

 Realizar e Comparar orçamentos analisando a precisão do orçamento com base na modelagem frente ao método convencional de projeto;

1.2.2 Delimitação

2 REVISÃO DA LITERATURA

2.1 BUILDING INFORMATION MODELING (BIM)

Conforme Howell (2015), BIM é uma maneira para projetar, construir e operar edificações envolvendo a criação e o uso inteligente de modelos em 3D. Comparado aos desenhos tradicionais em 2D, esse modelos refletem para todos os participantes um melhor entendimento do projeto direcionando para resultados melhores e mais previsíveis da edificação.

No cenário da indústria cada vez mais empresas estão mudando pra o uso do BIM, para ajudar e dar-lhe uma vantagem competitiva e melhorar a produtividade. Inúmeros estudos e pesquisas apontam para a rápida adoção do BIM em toda a indústria da construção ao redor do mundo como mostra a figura 1:

Figura 1 - Níveis de adoção do BIM na América do Norte

Fonte: 2012 SmartMarket Report “The Business of BIM IN North América” apud Howell, 2013

BIM é definido por Eastman et al. (2014, p.13) como “uma tecnologia de modelagem e um conjunto associado de processos para produzir, comunicar e analisar modelos de construção”. Eastman et al. (2014, p. 13) também cita os benefícios no projeto, são eles: visualização antecipada e mais precisa de um projeto, correções automáticas de baixo nível quando mudanças são feitas no projeto, Geração desenhos 2D precisos e consistentes em qualquer etapa de projeto, colaboração antecipada entre múltiplas disciplinas de projeto.

O BIM é uma ferramenta de fundamental importância para a gestão nas fases de planejamento e fiscalização do projeto, funcionando como estratégia para reduzir os riscos e permitir respostas mais rápidas às mudanças, uma vez que é capaz de simular a construção e identificar eventuais erros de planejamento (SANTOS, 2014).

Segundo Kymmell (2008 apud MOTA, 2014, p. 22) os sistemas BIM constituem um processo de criação e modelagem de construção que gerencia todas as informações de uma edificação: planejamento, custos, produção e manutenção. Uma característica interessante dos sistemas BIM é que tendem a tornar o processo de gestão mais transparente, pois o projeto arquitetônico é testado com a construção virtual do edifício, ou seja, o modelo tridimensional mostra rapidamente o que tem e o que não tem sido alcançado em qualquer projeto complementar (estrutura, fundações, instalações, entre outros) e os obstáculos do projeto. Assim, as incoerências tornam-se mais facilmente detectáveis no sistema BIM, pois o processo de projeto está baseado no modelo tridimensional único.

Uma vez que o modelo 3D da construção é a fonte para todos os desenhos 2D e 3D, os erros e projetos causados por desenhos 2D inconsistentes são eliminados. Além disso, uma vez que os sistemas de todas as disciplinas podem ser colocados juntos e comparados, interfaces com múltiplos sistemas são facilmente verificadas sistemática (para interferências fortes e fracas) e visualmente (para outros tipos de erros). Os conflitos são identificados antes que sejam detectados na obra. A coordenação entre os projetistas e empreiteiros parcialmente é aperfeiçoada, e os erros de omissão são significativamente reduzidos. Isso torna mais rápido o processo de construção, reduz os custos, minimiza a probabilizade de siputas jurídicas e proporciona um processo mais suave para toda a equipe do empreendimento. (EASTMAN, et al. 2014, p. 19)

Conforme Delatorre (2012) no processo tradicional, normalmente a construtora entra na etapa de orçamento e não participa das etapas iniciais de desenvolvimento de projetos, diminuindo as oportunidades de desenvolvimento de soluções de engenharia que reduzem custos e, ao mesmo tempo, aumentem a segurança na tomada de decisão conforme ilustrado na figura 2. Acreditamos que a tecnologia BIM (Building Information Modeling) vem a agregar neste processo por ser uma tecnologia que possui ferramentas que possibilitam o trabalho simultâneo de troca de informações entre profissionais. (DELATORRE, 2012)

Figura 2 - Gráfico do esforço em função do tempo no sistema BIM

Fonte – DELATORRE, 2012.

“Devido a sua habilidade de automatizar formas padronizadas de detalhamentos, o BIM reduz significativamente a quantidade de tempo requerido para a produção de documentos para a construção” (EASTMAN et al. 2014, p. 152)

Considerando um modelo de BIM, único, todas as informações estariam concentradas, facilitando o processo de resgate e manipulação das informações, otimizando a tarefa de projetar. Além disso, a questão da integração da informação não envolve somente a área de projetos. Para além da consistência interna ao projeto, temos que pensar na cadeia produtiva da construção civil como um todo. A relação de interdependência entre todos os participantes do setor é enorme e direta, começando no projeto, passando por planejamento, subcontratados de obra, obra, pós-ocupação e manutenção, conforme ilustrado na figura 3 (ADDOR, 2010).

Figura 3 - Ciclo do BIM

Fonte – <http://buildipedia.com/aec-pros/design-news/the-daily-life-of-building-information-modeling-bim>.

Segundo Eastman et al. (2014, p. 197) os benefícios de produtividade em projetos BIM está associado em uma avaliação dos benefícios de uma tecnologia como BIM, na produção reside na redução de erros. Outro beneficio seria a produtividade levando em consideração o tempo para executar as tarefas, ou seja, reduzir o numero de horas trabalhadas traria um retorno de investimento de uma nova tecnologia.

A utilização da tecnologia BIM vem proporcionando uma grande revolução no mercado na construção civil, pois o modelo permite um melhor planejamento dos processos construtivos, reduzindo tempos e economizando recursos. Apesar de ser um modelo complexo em sua parte inicial permite ao construtor um amplo nível de detalhes e informações necessárias para a execução e avaliação de custos.

Um dos benefícios mais importantes é derivado da coordenação ativa do construtor. Tal benefício pode ser alcançado quando todos os projetistas participam da utilização do modelo do edifício no detalhamento de suas partes do trabalho. Isso permite a detecção precisa de conflitos espaciais e sua correção antes que eles tornem problemas no canteiro. Essa coordenação também possibilita maior uso de pré-fabricação, que reduz o

custo e o tempo no canteiro e aumenta a precisão da construção. (EASTAMN et al, 2014, p. 205).

2.2 MODELAGEM DE PROJETOS

A elaboração de projetos para edificações determina a representação prévias do objeto ( urbanização, edificação, elemento da edificação, instalação predial, componente construtivo, material para construção) mediante o concurso dos princípios e das técnicas próprias da arquitetura. (NBR 13531:1995)

2.2.1 Projeto Arquitetônico

De acordo com a ABNT NBR 13532, as etapas de execução da atividade técnica do projeto de arquitetura são as seguintes:

 Levantamento de dados para arquitetura;

 Programa de necessidades de arquitetura;

 Estudo de viabilidade de arquitetura;

 Estudo preliminar de arquitetura;

 Anteprojeto de arquitetura ou de pré-execução;

 Projeto preliminar de arquitetura;

 Projeto básico de arquitetura;

 Projeto para execução de arquitetura; 2.2.2 Projeto Estrutural

Conforme ABNT NBR 6118/2003 os requisitos de qualidade pro projeto abordado no item documentação da solução adotada, são os seguintes:

 Produto final do projeto estrutural é constituído por desenhos, especificações e critérios de projeto. As especificações e os critérios de projeto podem constar nos próprios desenhos ou constituir documento separado.

 Os documentos relacionados devem conter informações claras, corretas, consistentes entre si e com as exigências estabelecidas nesta norma.

 Projeto estrutural proporciona informações necessárias para a execução da estrutura.

 Com o objetivo de garantir a qualidade da execução de uma obra, com base em um determinado projeto, medidas preventivas devem ser tomadas desde o inicio dos trabalhos. Essas medidas devem englobar a discussão e aprovação das decisões tomadas, a distribuição desses e outras informações pelos elementos pertinentes da equipe multidisciplinar e a programação coerente das atividades, respeitando as regras lógicas de precedência.

2.2.3 Projeto de Instalações Prediais ( Elétrica e Hidrossanitária)

De acordo com a ABNT NBR 5626/1998, as exigências a observar no projeto de instalações de água fria durante a vida útil do edifício que as contem, são:

 Preservar a potabilidade da água

 Garantir o fornecimento de água de forma continua, em quantidade adequada e com pressões e velocidades compatíveis com o perfeito funcionamento dos aparelhos sanitários, peças e utilização e demais componentes;

 Promover economia de água e de energia;  Possibilitar manutenção fácil e econômica;

 Evitar níveis de ruído inadequado a ocupação do ambiente;

 Proporcionar conforto aos usuários, prevendo peças de utilização adequadamente

localizadas, de fácil operação, com vazões satisfatórias e atendendo as demais exigências do usuário.

Os sistemas prediais de esgoto sanitário são regidos pela ABNT NBR 8160/1999 levando em consideração a interferência das instalações prediais de água fria da ABNT NBR 5626/1998.

Segundo a ABNT NBR 5410:2004, tem por objetivo estabelecer as condições a que devem satisfazer as instalações elétricas de baixa tensão, a fim de garantir a segurança de pessoas e animais, o funcionamento adequado da instalação e a conservação dos bens.

3 METODOLOGIA

3.1 ESTRATÉGIA DE PESQUISA

Esta pesquisa pode ser classificada como estudo de caso, visto que os procedimentos técnicos serão realizados através de softwares, com observação e analise de dados reais. Quanto à forma de abordagem, pode ser definida como de ordem quantitativa, devido à comparação entre os métodos de projetos serem de caráter numérico.

A metodologia para a modelagem e verificação de compatibilização de projetos consiste na inserção de todos os sistemas que compõe uma construção dentro de um único arquivo por meio dos softwares. Através da plataforma BIM é possível extrair todos os dados desejáveis da construção inclusive quantitativos para geração de custos. Estes custos foram analisados e comparados com o sistema convencional de orçamentação.

3.2 PLANEJAMENTO

A estrutura da pesquisa dividiu-se em três momentos distintos, sendo eles: modelagem de projetos utilizando a metodologia BIM, onde foram modelados os projetos: arquitetônico, estrutural, elétrico e hidrossanitário; analise de compatibilização de projetos verificando as interferências físicas entre todos os projetos modelados e comparativo de orçamentos entre o sistema BIM e o sistema CAD convencional. A figura 4 apresenta o fluxograma com as etapas da pesquisa.

Planejamento da pesquisa

3.2.1 Modelagem de projetos utilizando a metodologia BIM

A modelagem dos projetos foi feita utilizando softwares computacionais que atendem as necessidades de modelagem de projeto, como por exemplo, Autodesk Revit, RevitMep, Eberick, etc. O projeto abordado para o estudo (Anexo A) foi composto por uma edificação de oito pavimentos, (Figura 05) sendo dividida em, pavimento térreo, para garagem, e pavimento tipo para uso residencial totalizando numa área total de 1.893,44m² com as seguintes características:

 Apartamentos (184,25m²): 3 quartos (1 suíte + closet), banho social, circulação, lavabo, hall interno, cozinha, área de serviço e living 4 ambientes.

 Estacionamento (278,95m²): capacidade para 16 veículos.  Depósito (17,05m²): individual para cada apartamento

Fonte: Evolução Engenharia Figura 5 - Perspectiva da Fachada Frontal

3.2.1.1 Projeto Arquitetônico

A parte inicial do projeto arquitetônico consistiu na elaboração de um pré-projeto, ou seja, estudos de locação da obra cumprindo com os recuos exigidos no código de obras do município bem como as taxas de uso e ocupação do solo.

O projeto arquitetônico foi constituído por um conjunto de desenhos que abrange cortes, fachadas, perspectivas, planta baixa, planta de cobertura, planta de situação e localização, estes, tem por finalidade definir um layout da edificação e algumas configurações de projeto, como: espessuras de paredes, peitoril de janelas, etc. Além de servir como base para os projetos complementares.

Primeiramente com o arquivo original do projeto elaborado com o AutoCad, formataram-se as plantas baixas do projeto arquitetônico, eliminando detalhes e outras informações desnecessárias para fazer a modelagem. Transformaram-se as plantas em blocos com uma determinada layer para posteriormente ser inserida no software de modelagem.

O arquivo foi importado para o Revit Architecture para a modelagem dos elementos construtivos, ou seja, paredes, portas, janelas, pisos, telhados, entre outros. Observou-se que as unidades de projeto a ser importado para não ocorrer erros de dimensões e escalas. Configurou-se os níveis de projeto, lançando um nível para cada pavimento considerando os elementos construtivos, como, contrapiso, lajes e seus respectivos acabamentos.

Nesta etapa iniciou-se o processo de configuração de famílias do Revit Architectura, começando pelas paredes onde se faz necessário a edição e criação de todas as camadas que formam sua estrutura e revestimentos, mantendo as espessuras do projeto arquitetônico.

Conforme figura 6, selecionou-se o comando de paredes e editando tipo criou-se novas paredes levando em consideração a espessura do projeto arquitetônico inicial, com essas informações determinou-se as dimensões de cada camada para a sua composição. A estrutura da parede foi composta por cinco camadas, sendo elas, uma camada central com função estrutural e duas camadas de acabamento nas faces internas e externas.

Após configuração das paredes, selecionou-se o comando de inserção de portas para que fosse liberada a edição de famílias. Conforme figura 7 foi possível editar tipo das portas para configurá-la quanto ao material de sua estrutura bem como suas dimensões. O procedimento de inserção de janelas acontece na mesma maneira, porém é classificada como outro conjunto de famílias.

O Revit Architecture é composto por um conjunto de famílias e estas podem ser editadas em qualquer momento também podem inseridas novas famílias dependendo das necessidades de cada projeto. É possível criar uma template através o projeto atual, ou seja, o Revit Architecture permite criar um modelo de projeto e a partir dele, elaborar os demais sem a necessidade de carregar todas as famílias novamente.

A cobertura da edificação foi inserida pelo comando telhado selecionando telhado por perímetro, onde são determinados os limites dos planos inclinados e suas respectivas inclinações. Após esse processo configurou-se a estrutura de camadas constituintes do telhado, sendo elas, caibros, sarrafos e telhas, essas configurações foram possíveis através das camadas de paredes cortina, que por sua vez são configuradas conforme todas as camadas do telhado como mostra figura 8.

Os pisos não estruturais como piso de fundação, ou contrapiso, e os revestimentos cerâmicos, são lançados nessa etapa e de maneira semelhante ao telhado, porém com o comando de piso selecionado foi determinado suas limitações e configurações das famílias conforme figura 09.

Figura 8 – Configuração de telhado

LINHA LIMITE DO REVESTIMNETO Figura 9 – Linhas de revestimentos

3.2.1.2 Projeto Estrutural

O projeto estrutural foi constituído pela fundação, devidamente dimensionada conforme os ensaios de solos e os esforços solicitantes da edificação, os pilares e vigas projetadas em concreto armado e as lajes pré-moldadas. Todos os elementos estruturais foram dimensionados prevendo as cargas permanentes e as cargas acidentais.

A documentação do projeto estrutural foi constituída por planta de locação das sapatas, planta de formas das vigas baldrame, detalhamento de pilares, planta de formas de vigas entrepiso, planta de formas de vigas cobertura e detalhamento de todas as vigas. Para o dimensionamento da estrutura adotou-se alguns parâmetros de projeto (Tabela 1) bem como bitolas de aço (tabela 2).

No desenvolvimento do projeto estrutural de concreto armado, utilizou-se como normativa a NBR 6118 – 2014 e o apoio do software Eberick da AltoQi V9. Nessa etapa foram absorvidos todos os parâmetros da estrutura para realizar a modelagem dos elementos estruturais para que fossem transformados em plataforma BIM.

Para o dimensionamento do projeto estrutural foi utilizado configurações conforme NBR 6118 – 2014. Foi necessário definir as características dos materiais e ambientes a serem utilizados na edificação, como classe do concreto, classe de agressividade, resistência do aço, cobrimentos e coeficientes das combinações.

Primeiramente foram lançados os pilares de maneira a condizer com as plantas do projeto arquitetônico obedecendo das dimensões e posições. Após determinação das plantas de locação dos pilares, iniciou-se o lançamento das vigas baldrame e posteriormente o lançamento das vigas do pavimento superior.

Após toda a estrutura lançada no software Eberick e a definição dos parâmetros de dimensões e características da estrutura, realizou-se um processamento global do projeto gerando assim um relatório com avisos nos erros a serem corrigidos. Após correção e reprocessamento da estrutura chegou-se a definições do projeto.

Tabela 1 – Parâmetros adotados

Para efetivamente utilizar a tecnologia BIM foi necessário exportar o modelo criado no software Eberick para o RevitArchitecture, contudo o Eberick não possibilita a exportação direta para software BIM e portanto toda a estrutura teve de ser modelada manualmente. Essa modelagem baseou-se nas plantas de forma do projeto sumário, conforme figura 10, que por sua vez seguiu todas as recomendações de dimensionamento usando os padrões aceitos pela NBR já mencionada.

Incialmente utilizando o software Revit architecture foi necessário inserir famílias de classificação estrutural e posteriormente configura-las com as dimensões adotadas em projeto original conforme figura 10. Após esse processo, tendo como base os níveis já configurados no projeto arquitetônico foi possível modelar toda a estrutura e obter todas as vistas conforme figura 11.

Figura 10 – Perspectiva projeto estrutural – Perspectiva projeto estrutural

Após o lançamento de todos os elementos estruturais foi realizado uma analise minuciosa, levando em consideração a localização e as dimensões de cada elemento, bem como suas interferências.

3.2.1.3 Projeto de Instalações Prediais

A instalação predial foi dividida em projeto elétrico, água fria e esgoto. Cada projeto possui um conjunto de informações para resultar no perfeito funcionamento de cada instalação, esse conjunto será composto por:

 Projeto elétrico: circuitos, caixas de passagem, disjuntores, caixas de distribuição, tomadas, interruptores, lâmpadas, etc.

 Projeto água fria: tubulações, conexões, torneiras, chuveiros, reservatórios, bombas de recalque, hidrômetros e registros.

 Projeto esgoto: Fossa séptica, sumidouro, caixas de passagem, caixas de gordura, ralos e tubulações.

3.2.1.3.1 Projeto Hidrossanitário

O projeto hidrossanitário foi composto por um conjunto de tubulações e conexões que compõe o projeto de água fria, água quente e esgoto, e para a modelagem desses projetos foram transcritos todos os dimensionamentos do projeto inicial.

Todos os projetos modelados no Revit Architecture foram importados para o Revit MEP, para então ser modelado o projeto Hidrossanitário.

Inicialmente foram configurados todos os diâmetros para cada sistema de tubulação. Estas configurações foram feitas através do menu configurações mecânicas, que possibilita o ajuste dos diâmetros (figura 13), rugosidade e tipos de conexão entre as tubulações. Também é possível ajustar os parâmetros de fluidos de ar e de tubulação tais como temperatura, viscosidade e densidade.

As configurações dos diâmetros nominais usuais de cada tubulação foram obtidas através de sites dos fabricantes.

Num segundo momento configuraram-se as preferencias de roteamento da tubulação (figura 15), que determina as conexões a serem inseridas quando se altera o percurso da tubulação ou quando ocorre alguma interseção entre as mesmas. Estas configurações das tubulações (figura 14 ) são alteradas acessando as propriedades do tipo da tubulação, editar tipo (1) e editar preferencias de roteamento (2).

Figura 12 – Configuração das tubulações

De posse destas configurações iniciou-se a instalação dos equipamentos hidrossanitários dos banheiros, cozinha e lavanderia. Todos esses equipamentos tiveram suas famílias alteradas para condizer com as situações usuais de projeto. Com a distribuição dos equipamentos feita iniciou-se as instalações de reservatórios, entradas de água e descida das prumadas.

Para inserir os equipamentos hidrossanitários selecionou-se o menu componentes, e então identificou-se os equipamentos desejados a serem inseridos.

Na figura16, escolheu-se um vaso sanitário como exemplo, e pode-se observar que a família selecionada já prevê uma saída (1) e uma entrada (2) com diâmetros já determinados. Na paleta de propriedades foi definido o nível de base do equipamento, os deslocamentos, altura das tubulações, materiais e acabamentos.

Após instalação dos equipamentos e verificação dos diâmetros de entrada e saída iniciou-se o processo de ininiciou-serção das tubulações, clicando sobre entrada ou saída do equipamento automaticamente iniciou-se o caminho do tubo configurado. Vejamos na figura 17 o resultado do exemplo com as tubulações já inseridas.

Esse processo também serve para tubulação de água fria e água quente. Todas as configurações de vistas foram editadas conforme andamento do projeto, pois em cada etapa de lançamento se fez necessário um grau de detalhamento.

Cada sistema de tubulação foi separado por cores, sendo elas: 1. Azul: água fria;

2. Vermelho: água quente; 3. Verde: esgoto

A figura 18 mostra o projeto já modelado com todas as tubulações, conexões e equipamentos.

3.2.1.3.2 Projeto Elétrico

A modelagem do projeto elétrico também foi feita utilizando o software Revit MEP, portanto para facilitar a verificação das interferências se fez necessário o lançamento das tubulações elétricas, chamadas de conduítes. Para a modelagem foi adotado conduítes de características rígidas roscáveis, bem como quadros de passagem e conexões.

Com base no projeto original executou-se a distribuição dos conduítes. Da mesma forma que o projeto hidrossanitario foi configurada através do menu gerenciar configurações elétricas, esse processo se faz necessário pois é nele que adotamos os diâmetros dos conduítes que foram utilizados na modelagem, conforme figura 19.

Conforme figura 20, o processo de lançamento das caixas de passagem, caixas de tomadas e interruptores ocorreu seguindo um parâmetro onde as caixas de passagem (1) foram colocadas no nível do forro em todos os pontos onde houver luminárias. As caixas de tomadas e interruptores (2) são alocadas nas paredes portando possuem o mesmo problema de interferência dos projetos já citados. Todas as caixas foram conectadas por conduítes (3) para haver a ligação entre as mesmas.

O sistema elétrico foi separado por cores, sendo elas: 1. Verde: caixas de passagem

2. Magenta: conduítes 3. Cinza: conxeções

Na figura 21, pode-se observar que toda a tubulação foi inserida levando em consideração os circuitos e as caixas de passagem conforme projeto original, bem como os pontos de tomadas interruptores e luminárias.

Figura 19 – Perspectiva projeto elétrico Figura 18 – Conduítes e conexões

Com a utilização do Revit MEP foi possível observar que existem muitas deficiências em relação a modelagem do projeto elétrico, temos como exemplo o lançamento dos circuitos, ou seja, ao lançar um circuito foi possível ter a visualização somente em uma vista 2D e portanto para isso se fez necessário o lançamento de todos os conduítes, para poder fazer uma analise de compatibilizações.

3.2.2 Analise de compatibilização de projetos

3.2.2.1 Compatibilização entre projeto arquitetônico e estrutural

Após modelagem do projeto arquitetônico e estrutural no Revit Achitecture foi executado a compatibilização entre os mesmos, essa primeira compatibilização se faz necessária, pois a partir destes dois projetos compatibilizados serão feitos os lançamentos dos projetos hidrossanitário e elétrico, modelados no Revit MEP.

A compatibilização ocorreu através do Revit Architecture pelo comando verificação de interferências, que funciona como um relatório de verificação de interferência, identificando elementos que fazem intersecção um com o outro em um projeto.

Primeiramente ativou-se o comando de verificação de interferências e selecionou-se as categorias a serem comparadas no projeto, conforme figura 22.

As categorias selecionadas foram escolhidas para serem analisadas, pois cada categoria possui um conjunto de famílias distintas e por meio destas o software faz uma analise de interferências para posteriormente identificar suas interseções.

Com todos os elementos desejados selecionados clicou-se em “OK” para dar inicio ao processamento de verificação das interferências e em seguida obtivemos os resultados. Foi detectado na primeira compatibilização 2907 (figura 23) incompatibilizações, ou seja, elementos que entre as categorias selecionadas sofrem alguma interferência.

Para identificar as interferências definiu-se uma delas para ser analisada através do cursor mouse, clicou-se sobre a mensagem (2) onde o erro foi acusado e logo após em exibir (1), como mostra figura 24.

Conforme figura 25 os corrimãos interferiram com pilares estruturais, envolvendo um pilar, para sanar essa interferência os corrimãos devem contornar a seção transversal do pilar.

Figura 21 – Primeiro relatório de interferências

Logo, com o comando de edição do corrimão acionado foi possível alterar a trajetória do mesmo, conforme figura 26.

Figura 23 – Interferência corrimão/escada

Após esse processo de identificação de correção chegou-se ao resultado final, conforme figura 27 esse resultado nos mostra que a modelagem foi feita de forma equivocada e esse processo de analise de compatibilização evita que o projeto vá para a execução, pois iria causar retrabalho e consequentemente perda de tempo.

Com a correção das interferências feitas, gerou-se um novo relatório (figura 28) para uma analise de redução das mesmas e concluiu-se que house redução de uma interferência. Essa alteração serviu apenas para um pavimento, pois os demais pavimentos ainda não tinham recebido corrimão, portanto após essa analise executou-se uma cópia para os demais pavimentos tendo como beneficio um elemento já compatibilizado.

O método de compatibilização quando executado em apenas um pavimento pode tornar a solução mais rápida, contudo essa condição só é valida quando edita-se um elemento que não altera características de sua família como foi visto no exemplo anterior.

3.2.2.2 Compatibilização do projeto Hidrossanitário com Projetos arquitetônico e estrutural

A compatibilização a ser esplanada apresenta analise de interferências entre projeto hidrossanitário, projeto arquitetônico e estrutural. Como observou-se anteriormente o comando verificação de interferências permite selecionar as categorias do projeto que serão analisados e verificados, conforme figura 29.

Os elementos estruturais que fazem parte de uma edificação não poderão ser alterados, pois cada modificação de sua forma poderá gerar perda de resistência causando possíveis futuras patologias. Esse foi um dos aspectos que abrange essa analise, pois é comum ter em uma edificação de médio e grande porte com interferências entre estruturas e instalações hidrossanitárias.

Após a seleção das categorias a serem verificadas, foi colocado o programa para rodar. O software necessitou de um tempo para fazer essa analise e esse tempo é possível observar na parte inferior da pagina da vista atual do software, como mostra na figura 30.

A primeira compatibilização nos gerou um relatório com 2085 categorias (figura 31) que tiveram alguma interferência. Analisaram-se todas as interferências e com relatório visível selecionou uma determinada interferência e identificou-se a possível causa.

Para demonstrar o processo de identificação de interferência e a correção da mesma adotamos uma categoria para ser analisada. Essa interferência foi entre conexões de tubo: Joelho 45_90 – água fria soldável e Quadro estrutural: Concreto-viga Retangular: 15x50 ID 600698.

Na figura 32 pode-se observar que ao selecionar a categoria que apresenta interferência a mesma é destacada no desenho com uma cor alaranjada para melhorar a identificação do elemento.

O Revit MEP permite fazer alterações no desenho sem ter que fechar o relatório de interferências, essa característica se fez necessária, pois ao alterar o desenho com intenção de inibir a interferências foi possível em tempo real atualizar a análise, gerando um novo relatório para novas conclusões.

Figura 28 – Tempo de verificação

Conforme figura 33, observou-se que a conexão e tubulação (2) esta situada a uma altura com relação ao piso de 2,85m (1), portanto optou-se como alternativa para evitar essa interferência alterar o nível da tubulação.

Na figura 34 alterou-se a altura da tubulação (2) referida para 2,75 e analisou-se o resultado obtido após essa alteração. Essa modificação foi feita com base na perspectiva do desenho e até mesmo antes da próxima analise já se observou que não haveria mais interferências com essa conexão e viga (2).

Nesse momento gerou-se um novo relatório (figura 35) e então se analisou a redução das interferências. Obteve um resultado positivo, pois com apenas alteração na altura da tubulação chegou-se a 2066 interferências, ou seja, foi solucionado 19 incompatibilizações.

Figura 32 – Tubulações sem interferências

3.2.2.3 Compatibilização do projeto Elétrico com Projetos arquitetônico e estrutural

Do mesmo modo que as outras analises, primeiramente selecionou-se as categorias a serem analisadas conforme figura 36.

Gerou-se então o relatório de interferências e observou-se que foi detectado 375 incompatibilizações entre projeto elétrico com projetos arquitetônico e estrutural conforme figura 37.

Analisando o relatório de incompatibilizações pode-se notar que houve uma interferência entre conexões de conduítes (2) e pilares estruturais (1), conforme figura 38.

Figura 35 – Primeiro relatório de interferências

A solução para essa incompatibilização foi mover esse conjunto de conexões de conduítes e conduítes para fora do pilar de tal forma que não houvesse interferência entre os mesmos. Por meio do software Revit MEP, através do comando mover, foi possível mover esses elementos e resolver esse problema de interferências como mostra na figura 39. Foi possível observar também que como no exemplo anterior, antes mesmos de gerar um próximo relatório, essas interferências já foram solucionadas.

A situação apresentada mostrou uma grande redução de interferências, pois após as alterações ocorreu uma segunda geração de relatório e apresentou 32 interferências a menos que no primeiro relatório, conforme figura 40.

3.2.3 Comparativo de orçamentos

Com os projetos modelados e com informações de execução foi possível elaborar um orçamento com uma precisão detalhada, esse orçamento foi elaborado com auxilio do Software PLEO (planilha eletrônica de orçamento) tendo como valores de insumos e composições atualizadas no mês de setembro de 2015.

O orçamento sumário (tabela 3) foi realizado pela empresa executora da obra, para fins de parâmetros iniciais, e teve como base os valores do CUB (Custo Unitário Básico de Construção). Por fim do orçamento adicionou-se custos de projeto e uma margem de administração de 8% no valor global.

Figura 38 – Segundo relatório de interferências

Foi elaborado orçamento tendo em vista duas opções de projeto, sendo elas uma edificação composta por sete pavimentos e outra opção com oito pavimentos ambos, com mesmas características portando com numero de pavimentos distintos.

Com base no gráfico 1 pode-se analisar que teve uma diferença de R$198.163,80 comparando orçamento sumário entre 7 e 8 pavimentos.

Visto que os valores adotados com base no CUB, mesmo sendo uma forma rápida de orçamento, não nos gera algo preciso, portanto para isso se fez necessário um orçamento detalhado de toda a edificação, partindo da concepção de projeto até os acabamentos finais da execução.

Para a elaboração do orçamento detalhado (tabela 4) adotou-se as características de modelagem e de execução onde se optou por oito pavimentos. No anexo B segue orçamento discriminado da edificação.

Através do gráfico 2 foi possível observar que o orçamento detalhado é superior ao orçamento sumário, isso demonstra que a obra seria inviável em termos econômicos. Com essas observações também conclui-se que um orçamento com base no CUB não leva em consideração muitos detalhes construtivos que uma edificação de porte maior pode necessitar.

De posse dos resultados dos orçamentos observou-se que no orçamento detalhado houve um acréscimo de 4,20% no valor final da edificação, isso representou um resultado negativo, pois observou-se que essa margem corresponde a um valor muito alto, tendo em vista o tamanho do empreendimento.

Também observou que um orçamento detalhado requer um tempo maior para sua elaboração, mas que em determinados momentos esse detalhamento evita erros imprevisíveis no futuro, por exemplo, aspectos geográficos ou terrenos rochosos como foi o caso da edificação analisada.

Gráfico 2 – Orçamento sumário/detalhado

R$1.940.000,00 R$1.960.000,00 R$1.980.000,00 R$2.000.000,00 R$2.020.000,00 R$2.040.000,00 R$2.060.000,00 R$2.080.000,00 R$2.100.000,00 Edificios Orçamento Sumário R$2.001.049,92 Orçamento detalhado R$ 2.088.755,38 val o re s

Comparativo orçamentos

CONSIDERAÇÕES FINAIS

3.3 CONCLUSÕES

Com base nos projetos modelados, analise de resultados de compatibilização, elaboração de quantitativos e orçamentos e comparação entre orçamentos podemos resultar das seguintes conclusões:

 A otimização dos projetos elaborados por meio do software Revit, são fundamentais para a qualidade e rapidez de compatibilização. Essas analises de interferências são mais precisas que outros métodos convencionais em que os projetos são analisados por sobreposição de projetos 2D e 3D.

 Para que ocorra a compatibilização é necessária à configuração adequada do software, ou seja, se faz necessário à configuração de cada elemento que compõe a edificação e isso induz o projetista a torar o projeto virtual muito mais próximo da realidade.

 O software possui uma plataforma única onde todos os projetos vão interagindo separados por assunto e isso torna o projeto muito interessante pois evita o retrabalho aumentando a velocidade na elaboração do projeto. Além das interações em qualquer momento o Revit possui as vistas em três dimensões, facilitando muito na analise de interferências.

 É de extrema importância uma analise de interferências de relevância, pois nem todas as interferências acusadas nos relatórios são erros, por exemplo, uma tubulação dentro da parede, essa interferência será acusada pelo relatório, mas deverá ser desconsiderada, pois na realidade irá ocorrer essa interferência.

 Apesar de o Revit ser uma ferramenta de grande importância para a construção civil ainda existem muitas deficiências relacionadas ao software, portanto usaram-se outros softwares para ajudar na geração dos projetos como, AutoCad, Eberick e Lumine.

 O Revit MEP possui uma grande riqueza em termos de detalhamento, pois o projeto hidrossanitário principalmente é detalhado com muita precisão e suas vistas isométricas não deixam duvidas para o executor.

 Outro grande beneficio dos projetos modelados em uma plataforma BIM é, além da interação de todos os projetos, a geração de quantitativos pois através deles é possível realizar um orçamento preciso e detalhado da edificação.

 O orçamento detalhado utilizando o software PLEO mostrou-se muito preciso, pois foi possível obter os preços reais de composições e insumos. Um orçamento determina a viabilidade de um empreendimento, portanto deve se ter muita atenção na sua elaboração.

 Pode-se concluir que um projeto modelado por meio de uma plataforma BIM reduz muitos retrabalhos, pois são projetos com alto grau de detalhamento e um controle de compatibilização. É cabível ressaltar que um projeto modelado com o sistema BIM passando por varias analises de interferias pode levar mais tempo de concepção que um projeto convencional, portando esse tempo gasto em projeto irá reduzir muitos retrabalhos durante a execução e consequentemente irá tornar a edificação economicamente mais viável.

 Com os resultados obtidos conclui-se que não foi possível chegar a uma compatibilização total dos projetos, contudo com as analises realizadas concluiu-se que é possível chegar aos resultados deconcluiu-sejados, ou concluiu-seja, um projeto perfeitamente compatibilizado.

 Os projetos modelados em uma plataforma BIM podem chegar a um grau de detalhamento muito preciso e de fácil entendimento, visto que além do projeto em planta detalhado o modelo gera perspectivas em três dimensões, cortes transversais e longitudinais.

3.4 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

 Para este projeto fazer correções de todas as incompatibilizações para chegar em uma edificações totalmente compatibilizada.

 Elaborar outras analise de compatibilizações utilizando o mesmo projeto, porém com outras categorias.

 Fazer modelagem e orçamento utilizando outros sistemas construtivos através a metodologia BIM.

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