Utilização da tecnologia BIM no tecnologia 4D de uma edificação multifamiliar

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GRANDE DO SUL – UNIJUI

JAQUELINE BRUNE

UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA BIM NO PLANEJAMENTO 4D DE UMA EDIFICAÇÃO MULTIFAMILIAR

Ijuí 2020

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UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA BIM NO PLANEJAMENTO 4D DE UMA EDIFICAÇÃO MULTIFAMILIAR

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

Orientador (a): Prof. Me Thiana Dias Herrmann

Ijuí /RS 2020

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Aos meus pais, Ademir e Louvane, pelo exemplo, amor, incentivo е apoio incondicional.

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É difícil agradecer a todos que, de alguma forma, se fizeram presente em minha vida durante toda a minha graduação, então primeiramente, obrigada a todos de coração.

Agradeço principalmente aos meus pais pelo apoio de sempre, e por todos os sacrifícios feitos por mim.

Agradeço a todos meus professores que me proporcionaram a construção do conhecimento ao longo da minha graduação.

Agradeço, imensamente a minha orientadora Professora Mestre Thiana Dias Herrmann, por todo seu conhecimento e por todas as orientações.

A todos os amigos que fiz durante o curso, agradeço pelo apoio e companheirismo ao longo desses anos de jornada acadêmica.

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Sonhos determinam o que você quer. Ação determina o que você conquista.

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BRUNE, Jaqueline. Utilização da tecnologia BIM no planejamento 4D de uma edificação multifamiliar. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso. Curso de Engenharia Civil, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, Ijuí, 2020.

A utilização da tecnologia BIM no planejamento de empreendimentos possibilita que diferentes profissionais insiram informações ao modelo, com isso, obtendo um modelo bem detalhado. Deste modo, o presente trabalho apresenta uma metodologia de aplicação da tecnologia BIM na construção civil, em um projeto de uma edificação multifamiliar, através dos softwares Autodesk Revit, MS Project e Autodesk Navisworks. Este trabalho se dividiu em 3 fases, sendo elas: Modelagem 3D no software Autodesk Revit, o cronograma de obra no MS Project e a Modelagem 4D, que é a integração do modelo 3D e o cronograma, no software Autodesk Navisworks. Os principais resultados obtidos nesta pesquisa foi uma metodologia aplicável no desenvolvimento de projetos e o manuseio de ferramentas muito úteis para o planejamento de edificações.

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BRUNE, Jaqueline. Use of BIM technology for 4D planning of a multifamily Building. Completion of Course Work. Civil Engeneering Course, Universidade Reginal do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul- UNIJUÍ, IJUÍ, 2020.

The use of BIM technology in enterprise planning allows different professionals to insert information into the model, thus obtaining a very detailed model. In this way, the present work presents a methodology for the application of BIM technology in civil construction, in a project of a multifamily building, using the Autodesk Revit, MS Project and Autodesk Navisworks software. This work was divided into 3 phases, namely: 3D Modeling in the Autodesk Revit software, the construction schedule in MS Project and Modeling 4D, which is the integration of the 3D model and the schedule, in the Autodesk Navisworks software. The main results obtained in this research were an applicable methodology in the development of projects and the handling of very useful tools for building planning.

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Figura 1 - Ciclo do planejamento ... 19

Figura 2 - Programação de longo prazo ... 21

Figura 3 - Programação de médio prazo ... 22

Figura 4 - Programação de curto prazo ... 22

Figura 5 - Exemplo EAP de uma casa ... 23

Figura 6 - Exemplo de Quadro de Duração-Recursos (QDR) ... 24

Figura 7 - Exemplo Quadro de sequenciação ... 25

Figura 8 - Gráfico de Gantt ... 25

Figura 9 - Simbologia PERT/CPM ... 26

Figura 10 – Ciclo BIM ... 27

Figura 11 - Plataformas BIM 4D ... 31

Figura 12 - Interface MICROSOFT PROJECT ... 32

Figura 13 - Interface AUTODESK REVEIT ... 33

Figura 14 - Interface AUTODESK NAVISWORKS ... 34

Figura 15 - Delineamento da pesquisa ... 36

Figura 16 – Planta baixa pavimento térreo ... 38

Figura 17 - Planta baixa pavimento tipo ... 39

Figura 18 - Vista 3D projeto estrutural ... 41

Figura 19 - Vista 3D projeto arquitetônico ... 42

Figura 20 - Atividade inseridas no Microsoft Project ... 48

Figura 21 - Cronograma do empreendimento ... 50

Figura 22 - Interface do Autodesk Navisworks após a importação do modelo 3D e do cronograma ... 51

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2D Duas dimensões 3D Três dimensões 4D Quatro dimensões 5D Cinco dimensões

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas AEC Arquitetura, Engenharia e Construção AIA American Institute of Architects

BIM Building Infomation Modeling CAD Computer Aided Design COM Critical Path Method

EAP Estrutura Analítica de Projeto EUA Estados Unidos da América

PERT Program Evaluation and Review Tecnique QDR Quadro Duração-Recursos

RS Rio Grande do Sul

SINAPI Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil

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1 Introdução ... 13 1.1 CONTEXTO ... 13 1.2 PROBLEMA ... 16 1.2.1 Questão da Pesquisa ... 16 1.2.2 Objetivos de Pesquisa ... 16 1.2.3 Delimitação ... 17 2 Revisão da Literatura ... 18

2.1 PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO ... 18

2.1.1 Dimensões do planejamento ... 18

2.1.1.1 Dimensão horizontal ... 18

2.1.1.2 Dimensão vertical ... 20

2.1.2 Horizontes do planejamento ... 20

2.1.2.1 Planejamento longo prazo ... 21

2.1.2.2 Planejamento de médio prazo ... 21

2.1.2.3 Curto Prazo ... 22

2.1.3 Instrumentos de apoio à programação de obras ... 23

2.1.3.1 Estrutura analítica do projeto (EAP) ... 23

2.1.3.2 Quadro de duração-recursos (QDR) ... 24

2.1.3.3 Quadro de sequenciação ... 24

2.1.4 Técnicas de programação de obras ... 25

2.1.4.1 Gráfico de Gantt ... 25 2.1.4.2 Redes PERT/CPM ... 26 2.1.5 BIM no Brasil ... 28 2.1.6 Modelagem 4D ... 30 2.2 Ferramentas computacionais ... 31 2.2.1 Microsoft Project ... 31

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2.2.3 Autodesk Navisworks ... 33 3 MÉTODO DE PESQUISA ... 35 3.1 ESTRATÉGIAS DE PESQUISA ... 35 3.2 DELINEAMENTO ... 35 3.3 CARACTERIZAÇÃO ... 37 4 RESULTADOS ... 40 4.1 1ª ETAPA – MODELAGEM 3D ... 40

4.2 2ª ETAPA - DESENVOLVIMENTO DO CRONOGRAMA ... 42

4.2.1 Estrutura Analítica do Projeto (EAP) ... 42

4.2.2 Quadro Duração-Recursos (QDR) ... 47 4.2.3 Cronograma ... 48 4.3 3ª ETAPA - MODELAGEM 4D ... 50 5 CONCLUSÃO ... 54 REFERÊNCIAS ... 55 APÊNDICE A – PROJETOS ... 58

APÊNDICE B – QUADRO DE DURAÇÃO-RECURSOS ... 61

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1 INTRODUÇÃO

A construção civil tem apresentado grande crescimento nos últimos anos, sendo inclusive um setor de suma importância e contribuição para a economia brasileira, gerando emprego e renda. O que comprova isso são os dados divulgados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), que apontam um crescimento de 1,1% no Produto Interno Bruto (PIB) de 2019, com destaque para a construção que teve um aumento de 1,6%.

A construção civil enfrenta muitas dificuldades provenientes de um mesmo denominador comum: seu processo artesanal. Segundo Masotti (2014), “a utilização de métodos defasados tanto no processo gerencial quanto no processo construtivo resultam não só em atrasos, mas também em orçamentos extrapolados e baixa qualidade do produto final. ”

Um exemplo de tecnologia utilizada na construção civil é o Building Information Modeling (BIM), que segundo Eastman, et al. (2008), “é um dos mais promissores desenvolvimentos na indústria relacionada a arquitetura, engenharia e construção (AEC).” A utilização da tecnologia BIM, permite desenvolver de forma virtual um modelo de construção digital.

Desenhar ou modelar em BIM não é somente uma atividade 2D, mas sim o desenvolvimento de objetos 3D com dados relativos a construção do empreendimento, trazendo informações precisas acerca de materiais e custos. De acordo com Boszczowski (2015) “outra utilização de modelos BIM é na simulação dinâmica da construção (conhecido como BIM 4D), onde é possível simular digitalmente a sucessão construtiva do projeto em níveis de detalhes definidos pelo planejador. ”

1.1 CONTEXTO

Segundo Vieira (2006), o planejamento de um empreendimento ainda não é uma questão prioritária, não possuindo o destaque merecido, e em alguns casos acontece este planejamento, mas em segundo plano. Comparando o Brasil com outros países,

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planejamos pouco e muito mal, gastando mais tempo com execução. Para Formoso (2001), deficiências no planejamento e controle estão entre as principais causas da baixa produtividade do setor, de suas elevadas perdas e da baixa qualidade de seus produtos. Conforme Baia (2015) “as empresas que criam a cultura de planejamento são empresas de sucesso, voltadas para negócios e para o melhoramento da qualidade e maior controle de processos “. Isso ocorre porque quando uma organização realiza um bom planejamento consegue se antecipar a problemas, buscar soluções, economizando recursos e evitando retrabalhos e desperdícios.

Antes de iniciar qualquer obra é de grande importância realizar um estudo do projeto, permitindo fazer um levantamento de tempo, quantidade de material e mão de obra necessários para execução do serviço, além de direcionar todas as etapas que irão ser desenvolvidas. É muito comum empresas atrasarem a entrega de obras por falta de um planejamento adequado, que por consequência toda a continuidade do empreendimento fica comprometida (DANTAS, 2018).

Uma matéria da Revista Exame de 2015, demonstra como a falta de planejamento de obra prejudica a construção no Brasil, o costume brasileiro é dedicar pouco tempo da obra para o planejamento, cerca de ⅕ do total. Em países mais desenvolvidos, a elaboração desse planejamento consome muito mais tempo: cerca de 40% do tempo previsto para uma obra no Japão e na Alemanha esse índice chega a 50%.

Para Mattos (2014) ao se planejar uma obra, o gestor adquire alto grau de conhecimento do empreendimento, o que lhe permite ser mais eficiente na condução dos trabalhos e os principais benefícios que o planejamento traz são:

a) conhecimento pleno da obra;

b) detecção de situações desfavoráveis; c) agilidade de decisões;

d) relação como orçamento;

e) otimização da alocação de recursos; f) referência para acompanhamento; g) padronização;

h) referência para metas;

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j) criação de dados históricos k) profissionalismo

Segundo Vasconcelos (2016), o setor da construção civil vem sofrendo mudanças nas últimas décadas. Diversos fatores fazem com que isso ocorra, como o avanço das tecnologias, recursos financeiros escassos e o aumento da exigência dos clientes.

A utilização da plataforma BIM proporciona um planejamento mais qualificado gastando mais tempo para se pensar e menos tempo para colocar em ação o planejado. Ela também proporciona aumentar a produtividade, resolvendo problemas ainda da concepção do projeto, evitando assim o retrabalho.

Para Alcantara (2017) a tecnologia BIM é uma das mais recentes soluções para o planejamento de construções e vem se mostrando eficiente na obtenção de resultados satisfatórios. Conforme Kensek (2018) o BIM não é simplesmente um CAD (Desenho Assistido por Computador) 3D, é um banco de dados digital integrado e estruturado que busca a integração das disciplinas projetuais e de seus profissionais, visando à simulação de um modelo perfeito com as características do produto final que se deseja construir.

Para corrigir falhas da metodologia tradicional, estruturou-se uma nova abordagem de planeamento construtivo, conhecido como BIM 4D. “ Esta quarta dimensão do BIM permite retratar o ciclo de vida da construção, estratificando o modelo por fases de execução, proporcionando uma visão única da evolução do edifício no tempo “ (Poças apud. Coelho 2016, p. 64). O BIM 4D resulta da conjugação do modelo 3D com a variável tempo.

Boszczowski (2015) diz que a utilização de um modelo 4D permite um planejamento e controle efetivo e rigoroso da obra. Isto porque o processo de identificação e controle virtual é mais rápido e preciso, devido a visualização dinâmica e filtros de seleção presentes nos softwares BIM, permitindo assim o compartilhamento de informações muito mais precisas, evidenciando as necessidades de uma obra.

Neste contexto, este trabalho possui como objetivo demonstrar a utilização da tecnologia BIM em empreendimentos da construção civil através de softwares de modelagem 3D e de planejamento.

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1.2 PROBLEMA

Conforme Estman et al. (2014) o processo de implementação de uma edificação é fragmentado e depende de formas de comunicação baseadas em papel. Erros nos documentos frequentemente resultam em custos imprevistos e atrasos.

Segundo Cândido (2013), verifica-se a utilização dos modelos BIM de forma eficaz em outros países, tais como Estados Unidos da América (EUA), parte da Europa e Japão, desde o final da década de 80, apresentando resultados significativos, dentre outras áreas, nas seguintes:

a) geração de quantitativos mais precisos de materiais e serviços;

b) análise de diversos cenários de um projeto do ponto de vista do custo e do planejamento;

c) compatibilização de projetos;

d) planejamento e controle da produção; e) identificação de conflitos entre atividades;

f) estudos do canteiro de obras do ponto de vista da logística e da segurança. Desta forma, questiona-se: a implementação de uma modelagem de planejamento 4D para empreendimentos da construção civil utilizando a tecnologia BIM apresenta quais benefícios para o setor e quais são suas limitações?

1.2.1 Questão da Pesquisa

A implementação de uma modelagem de planejamento 4D para empreendimentos da construção civil utilizando a tecnologia BIM apresenta quais benefícios para o setor e quais são suas limitações?

1.2.2 Objetivos de Pesquisa

Realizar o planejamento 4D de uma edificação multifamiliar utilizando a tecnologia BIM.

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Os objetivos específicos são:

a) Realizar um estudo baseado em bibliografias sobre BIM; b) Analisar todas as etapas que compõem um projeto em BIM;

c) Elaborar o cronograma de obra no software Ms Project que permite a integração no software Navisworks;

d) Desenvolver o modelo 3D do empreendimento no software Revit

e) Fazer a integração do cronograma de obra criado no Ms Project com o modelo 3D feito no Revit no software Navisworks para gerar o modelo 4D.

1.2.3 Delimitação

Este trabalho se delimita a estudar uma metodologia de aplicação viável no planejamento de empreendimentos utilizando a tecnologia BIM.

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2 REVISÃO DA LITERATURA

2.1 PLANEJAMENTO E CONTROLE DA PRODUÇÃO

O planejamento é uma atividade essencial aos empreendimentos, o qual é feita do início ao fim, assumindo formas e denominações diferentes conforme o conjunto de tarefas desenvolvidas nas suas etapas (QUEIROZ, 2001).

É um conjunto de análises indispensáveis para que se tenha capacidade de tomar decisões acertadas e executar transformações para que se possa cumprir o cronograma (FILHO, 2014). Com o planejamento os gerentes conquistam uma capacidade de responder de forma rápida e correta as mudanças de estratégia (MATTOS, 2010).

De acordo com Baia (2015), o planejamento na construção civil, consiste na organização para a execução das atividades, incluindo orçamento e a programação da obra. Sendo que, o orçamento contribui para a compreensão das questões econômicas e a programação está relacionada com a distribuição das atividades no tempo.

2.1.1 Dimensões do planejamento

O processo de planejamento e controle da produção pode ser dividido em duas dimensões: horizontal e vertical.

2.1.1.1 Dimensão horizontal

Para Laufer e Tucker (1987 apud Alcantara, 2017), a dimensão horizontal é dividida em cinco fases conforme ilustra a Figura 1.

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Figura 1 - Ciclo do planejamento

Fonte: Adaptado de Laufer e Tucker (1987) apud Bernardes (2001) p. 18

A coleta de informações conforme Bernardes (2001), é a segunda etapa, ocorre a coleta das informações essenciais para a realização do planejamento, como contratos, plantas, especificações técnicas, informações sobre canteiro e ambientais, tecnologias que serão utilizadas, estudo da viabilidade da terceirização de processos, metas estabelecidas pela alta gerência e informações de obras realizadas anteriormente (índices de consumo e produtividade, informações de equipamentos). Iniciada a execução, a coleta de informações continua, mas com ênfase no consumo real de recursos e nos resultados das metas estabelecidas.

A terceira etapa é a preparação dos planos, e deve receber a maior atenção dos responsáveis pelo planejamento. Conforme citado por Bernardes (2001) “ é importante que seja feita uma análise crítica de algumas técnicas utilizadas nesta etapa. “

A difusão da informação, como quarta etapa, visa comunicar as metas do empreendimento a todos os interessados. Para Silva (2010), “ um ponto considerável, que deve ser observado, é que os dispositivos utilizados para a transmissão das metas considerem os diferentes níveis de escolaridade existentes na Construção Civil. “

Silva (2010) ainda relata que na quinta e última etapa, avaliação do processo de planejamento, o foco deve ser na análise dos indicadores de desempenhos: relação entre custos orçados e custos reais, o total de homem-hora previsto e realizado e o desvio de prazos.

Para Silva (2010) na etapa ação ocorre a execução do empreendimento, além do controle e monitoramento do progresso da produção. Sendo que as informações oriundas

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do monitoramento serão utilizadas para o feedback do processo de planejamento e, para a elaboração dos relatórios de desempenho.

Segundo Bernardes (2001) a primeira e a última fase ocorrem em períodos específicos, seja pelo início de um novo empreendimento ou pela conclusão da construção ou de alguma etapa da obra. E as outras fases formam um ciclo que ocorre de forma contínua em toda a etapa de produção.

2.1.1.2 Dimensão vertical

De acordo com Ghinato (1996) citado por Bernardes (2001), “o planejamento deve ser realizado em todos os níveis gerenciais da organização e ser integrado de maneira a manter os diferentes níveis sintonizados uns com os outros. “ Os níveis gerenciais são:

a) nível estratégico: neste nível são definidos os objetivos e as metas do empreendimento a serem alcançadas em um determinado intervalo de tempo (SHAPIRA; LAUFER, 1996 apud BERNARDES, 2001).

b) nível tático: refere-se à aquisição dos recursos necessários (como os materiais e a mão de obra) e a elaboração de um plano para se utilizar, armazenar e transportar os recursos (COELHO, 2003 apud ALCANTARA, 2017).

c) nível operacional: neste nível é realizada uma programação detalhada das atividades (FORMOSO, 1991 apud MERA, 2015).

2.1.2 Horizontes do planejamento

Além das dimensões horizontal e vertical do planejamento ainda é possível definir os diferentes horizontes de tempo do planejamento. Sendo eles: planejamento de longo prazo, planejamento de médio prazo, e planejamento de curto prazo.

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2.1.2.1 Planejamento longo prazo

O planejamento de longo prazo consiste basicamente no primeiro planejamento em nível tático e tem como principais objetivos o estabelecimento de metas, o ritmo das etapas fundamentais a serem executadas (FORMOSO, 1999), conforme Figura 2. Coelho (2003) salienta que esse planejamento engloba decisões relativas a datas de conclusões de grandes etapas, fluxo de caixa e contratos. O plano de longo prazo pode sofrer alteracões conforme o andamento da obra, conforme as necessidades e mudanças que possam ocorrer durante o processo de execução.

Figura 2 - Programação de longo prazo

Fonte: Adaptado de Mattos (2014)

2.1.2.2 Planejamento de médio prazo

O planejamento de médio prazo é o nível que liga o planejamento de longo prazo ao de curto prazo. Permite ao gerente identificar e selecionar quais atividades deverão ser executadas nas semanas seguintes, a partir do planejamento a longo prazo. Segundo Ballard (2000) é também, onde se faz a relação entre o fluxo da obra e a mão de obra disponível, programação de atividades reservas, desenvolvimento de plano detalhada sobre como a obra será executada, análise de restrições que é tudo que possa atrapalhar a correta execução das atividades programadas.

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Figura 3 - Programação de médio prazo

Fonte: Adaptado de Mattos (2014)

2.1.2.3 Curto Prazo

O planejamento de curto prazo tem o objetivo de direcionar diretamente a execução da obra (FORMOSO, 1999). Pode ser realizado em períodos diários, semanais ou quinzenais e tem como função principal identificar fatores de restrição às atividades planejadas a longo e médio prazo em tempo hábil para tomada de decisões sem atrapalhar o fluxo da obra. Para Mattos (2010) o planejamento de curto prazo é a agenda da obra, conforme a Figura 4.

Figura 4 - Programação de curto prazo

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2.1.3 Instrumentos de apoio à programação de obras

Os instrumentos de apoio à programação ajudam a definir etapas e serem executadas na obra. Pode-se utilizar a Estrutura Analítica do Projeto (EAP), Quadro de duração-recursos (QDR), Quadro de sequenciação.

2.1.3.1 Estrutura analítica do projeto (EAP)

Segundo Mattos (2010) para se planejar uma obra é possivel dividi-la em partes menores (decomposição). A estrutura decomposta é chamada de Estrutura Analítica do Projeto (EAP).

Mattos (2010) descreve como é feita a elaboração da EAP:

O nível superior da EAP representa o escopo total. Nesse nível há apenas um item — o projeto como um todo. A partir desse nível, a EAP começa a se ramificar em tantos galhos quantos forem necessários para representar as grandes feições do projeto. Em seguida, cada "caixinha" do segundo nível é desdobrada em seus componentes menores no terceiro nível e assim sucessivamente. Cada nível representa um aprimoramento de detalhes do nível imediatamente superior, á medida que a EAP se desenrola, os pacotes de trabalho se tomam menores e mais bem definidos. Assim, torna-se mais fácil atribuir uma duração e identificar a tarefa no campo para controlar seu avanço.

A Figura 5 demonstra a EAP de uma casa:

Figura 5 - Exemplo EAP de uma casa

Fonte: Adaptado de Mattos (2010).

Ainda segundo Mattos (2010), há várias formas de fazer uma EAP de um mesmo empreendimento. Dois planejadores podem chegar a duas EAP’s bastante diferentes

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para o mesmo projeto. O importante é que a EAP represente a totalidade do escopo. Ainda, a EAP pode ser feita na forma de árvore, quadro ou um mapa mental.

2.1.3.2 Quadro de duração-recursos (QDR)

Segundo Mattos (2010) o Quadro de Duração-Recursos (QDR) é uma planilha que indica a duração e a quantidade de recursos necessários para cada atividade da obra. A duração é a quantidade de tempo de trabalho necessário para se executar determinada atividade, sendo comum definir o período de trabalho como 1 dia. Já os recursos são as quantidades de equipes necessárias para executar a atividade, bem como, a quantidade de funcionários da equipe. A Figura 6 mostra um exemplo de um QDR.

Figura 6 - Exemplo de Quadro de Duração-Recursos (QDR)

Fonte: Mattos (2010).

Para preencher o quadro, calculam-se os dias de equipe básica – duração da atividade executada por uma única equipe – em função da atividade a ser executada, da jornada diária de trabalho e do índice de equipe – quantidade executada em uma unidade de tempo. Em seguida, adota-se a duração desejada.

2.1.3.3 Quadro de sequenciação

Segundo Baia (2015) o quadro de sequenciação é onde são definidas e registradas todas as atividades e suas relações de interdependência, sendo composto por três colunas. Conforme Mattos (2010) a precedência é a dependência entre as atividades (quem vem antes de quem), com base na metodologia construtiva da obra. Analisando-se a particularidade dos serviços e a sequência executiva das operações, o

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planejador define o inter-relacionamento entre as atividades, criando a sequência lógica do cronograma, conforme mostra a Figura 07.

Figura 7 - Exemplo Quadro de sequenciação

Fonte: Mattos (2010).

2.1.4 Técnicas de programação de obras

2.1.4.1 Gráfico de Gantt

“É um gráfico com barras horizontais, onde cada barra representa uma atividade do projeto. Na direção horizontal encontram-se as durações em escala de tempo e na direção vertical encontram-se as atividades ” (PRADO, 2002, p. 31).

Figura 8 - Gráfico de Gantt

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O cronograma de Gantt constitui uma importante ferramenta de controle, porque é visualmente atraente, fácil de ser lido e apresenta de maneira simples e imediata a posição relativa das atividades ao longo do tempo. Qualquer pessoa com um mínimo de instrução pode manusear um cronograma e dele extrair informação sem dificuldade.

2.1.4.2 Redes PERT/CPM

O método do PERT (Program evaluation and Review Technique) foi desenvolvido em 1958 pela empresa de consultoria Booz, Allen & Hamilton durante a confecção dos submarinos nucleares Polaris dos Estados Unidos.

Neste mesmo período o método CPM (Critical Path Method) foi desenvolvido pelas empresas Dupont e UNIVAC para a Lockheed Aircraft Corporation, a qual estava envolvida com a construção de aviões bombardeiros estratégicos e com a corrida espacial (ÁVILA, 2002, p. 4).

Segundo Silveira (2005) os dois métodos apresentam a mesma estrutura de procedimento e o mesmo fundamento, por isso são definidos como o método PERT/CPM. A diferença entre eles está na definição das durações das atividades. O método PERT usa um tratamento estatístico para determinar o valor médio da duração das atividades, já o CPM parte do princípio de que o usuário conhece a duração de cada tarefa e esta é única. Desta forma, o método PERT é conhecido como um método probabilístico e o CPM como determinístico.

Ainda conforme Silveira (2005) o método PERT/CPM utiliza uma simbologia de rede para representar o planejamento, a circunferência “i” representa o evento inicial da atividade representada pela seta com uma circunferência “j” para o final do mesmo evento, conforme demostra a Figura 9.

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1.1 BUILDING INFORMATION MODELING –BIM

Segundo a Associação Brasileira dos Escritórios de Arquitetura (2013) o BIM é um novo processo que evoluiu do CAD (Computer Aided Design) devido aos avanços tecnológicos nos softwares e hardwares. Este novo processo, não utiliza os desenhos bidimensionais utilizados até então, mas de modelos tridimensionais, e pressupõe que todas as informações do empreendimento relativas à construção, sejam alocadas em apenas um modelo. Este modelo é integrado, paramétrico, intercambiável e passível de simulação. Modelar em BIM não envolve apenas modelar em 3D.

O American Institute of Architects – AIA define BIM como “uma tecnologia baseada em um modelo que está associado a um banco de dados de informações sobre um projeto”. Massotti (2014) diz que o BIM é uma tecnologia tão completa que abrange desde a concepção do projeto, seu detalhamento, a construção do empreendimento em si, sua operação, manutenção e eventual demolição. A Figura 10 mostra o ciclo de utilização do BIM na construção civil.

Figura 10 – Ciclo BIM

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Eastman (2011, apud Malheiros, 2014), define BIM como uma tecnologia de modelagem e um conjunto associado de processos para produzir, comunicar e analisar modelos de construção. Os modelos de construção são caracterizados por:

a) componentes de construção, que são representados com representações digitais inteligentes (objetos) que “sabem” o que eles são, e que podem ser associados com atributos (gráficas e de dados) computáveis e regras paramétricas;

b) componentes que incluem dados que descrevem como eles se comportam, conforme são necessários para análises e processos de trabalho;

c) dados consistentes e não redundantes de forma que as modificações nos dados dos componentes sejam representadas em todas as visualizações dos componentes;

d) dados coordenados de forma que todas as visualizações de um modelo sejam representadas de maneira coordenada.

2.1.5 BIM no Brasil

Conforme Praia (2019) o uso da plataforma BIM no Brasil está crescendo a cada ano e tanto grandes empresas e incorporadoras, como o governo federal estão se esforçando nesse sentido. Ainda segundo Praia (2015) uma das primeiras ações com propósito de incentivar o uso desta tecnologia no Brasil foi feita pelo estado de Santa Catarina, com a elaboração do Termo de Referência para Desenvolvimento de Projetos com o uso da Modelagem de Informação da Construção (BIM), definindo os parâmetros e procedimentos para o desenvolvimento de projetos em BIM a serem protocolados para aprovação junto ao estado.

O decreto Nº 9.983, de 22 de agosto de 2019 dispõe sobre a Estratégia Nacional de Disseminação do Building Information Modelling e institui o Comitê Gestor da Estratégia do Building Information Modelling que tem como objetivos:

a) difundir o BIM e os seus benefícios;

b) coordenar a estruturação do setor público para a adoção do BIM;

c) criar condições favoráveis para o investimento, público e privado, em BIM; d) estimular a capacitação em BIM;

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e) propor atos normativos que estabeleçam parâmetros para as compras e as contratações públicas com uso do BIM;

f) desenvolver normas técnicas, guias e protocolos específicos para adoção do BIM;

g) desenvolver a Plataforma e a Biblioteca Nacional BIM;

h) estimular o desenvolvimento e a aplicação de novas tecnologias relacionadas ao BIM; e

i) incentivar a concorrência no mercado por meio de padrões neutros de interoperabilidade BIM.

De acordo com o decreto do governo a implementação do BIM no Brasil se dará em três fases, são elas:

a) 1ª fase (2021): a exigência de BIM se dará na elaboração de modelos para a Arquitetura e Engenharia nas disciplinas de estrutura, hidráulica e elétrica na detecção de interferências, na extração de quantitativos e na geração de documentação gráfica a partir desses modelos;

b) 2ª fase (2024): os modelos deverão contemplar algumas etapas que envolvem a obra, como o planejamento da execução da obra, na orçamentação e na atualização dos modelos e de suas informações como construído, além das exigências da primeira fase.

c) 3ª fase (2028): passará a abranger todo o ciclo de vida da obra ao considerar atividades do pós-obra. Será aplicado, no mínimo, nas construções novas, reformas, ampliações ou reabilitações, quando consideradas de média ou grande relevância, nos usos previstos na primeira e na segunda fases e, além disso, nos serviços de gerenciamento e de manutenção do empreendimento após sua conclusão.

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2.1.6 Modelagem 4D

Segundo o Blog Mais Engenharia (2019) as simulações com modelos 4D podem trazer diversos benefícios, principalmente para as construtoras, que poderão testar diversos cenários e avaliar as melhores opções. Sendo uma importante ferramenta de apoio à decisão, e trazendo muito mais assertividade e segurança.

Segundo Praia (2019) o BIM 4D é um modelo esquemático, definido como uma extensão do modelo 3D somado com a variável tempo. Substitui os antigos esquemas de tabelas por um modelo paramétrico onde cada elemento é atribuído a uma sequência de montagem. O modelo 4D possibilita dividir o modelo em diferentes fases.

Conforma Baia (2015) nessa fase é possível simular a construção da edificação. Com isso, os erros podem ser descobertos antes da construção. Ainda segundo a mesma autora o principal benefício de uma modelagem 4D é a simulação virtual da obra. Isso permite que futuros erros sejam encontrados e corrigidos ainda na fase de planejamento, tornando assim um processo mais eficiente. Além disso, os seguintes benefícios podem ser listados:

a) comunicação: os planejadores podem visualmente comunicar o plano de construção, pois o modelo 4D contêm tanto aspectos de tempo e espaço;

b) múltiplas entradas das partes interessadas: o modelo 4D pode ser usado para comunicar em fóruns comunitários como o projeto pode impactar no tráfego, acessos ou outros problemas críticos da comunidade;

c) logística da locação: o planejador pode coordenar toda a logística dentro da locação, como os acessos, equipamentos, etc;

d) comparação: comparar o cronograma da obra com o real estado da construção. A Figura 11 apresentada algumas ferramentas computacionais compatíveis com a modelagem 4D segundo Baia (2015).

(31)

Figura 11 - Plataformas BIM 4D

Fonte: Baia (2015)

2.2 FERRAMENTAS COMPUTACIONAIS

2.2.1 Microsoft Project

Atualmente o Microsoft Project é considerado como a principal ferramenta de gerenciamento de projetos apresentando uma grande versatilidade, facilidade de utilização e uma interface amigável, conforme Figura 12. Conforme Viana (2004) o Microsoft Project permite a realização do planejamento, bem como o acompanhamento do projeto, gerencia equipes e materiais. Além disso, poderá comparar o planejamento inicial com o real andamento do projeto.

(32)

Figura 12 - Interface MICROSOFT PROJECT

Fonte: Elaborado pelo autor (2019).

2.2.2 Autodesk Revit

O programa Revit teve criação na década de 90, e posteriormente foi comprado e difundido pela Autodesk. Atualmente a ferramenta é uma das referências no conceito BIM (Costa et al., 2015). Hoje, o Autodesk Revit é um software desenvolvido para a criação de modelos 3D compatíveis com os princípios da tecnologia BIM.

Para Alcantara (2017) o Autodesk Revit possui diversas funcionalidades, entre elas:

a) desenvolvimento simultâneo do projeto em 2D e 3D de forma que qualquer alteração feita em um dos modelos, seja automaticamente atualizada no outro;

b) inter-relação entre as diferentes vistas, como plantas, cortes e elevações. Assim, uma alteração em qualquer umas dessas vistas é automaticamente atualizada nas demais;

c) parametrização dos componentes de forma que cada elemento carregue as informações necessárias para sua completa especificação;

d) atualização simultânea da tabela de quantitativos de matérias conforma são inseridos no modelo;

(33)

e) recursos para todas as áreas de um projeto, como arquitetura, estrutura e instalações;

f) interoperabilidade com outros softwares da tecnologia BIM;

g) colaboração entre diversos profissionais que podem acessar e atualizar os modelos, garantindo uma melhor coordenação e reduzindo interferências entre os diversos projetos.

Figura 13 - Interface AUTODESK REVEIT

2.2.3 Autodesk Navisworks

De acordo com o site Autodesk, o software Navisworks é um programa de revisão de projetos que utiliza como base modelagem BIM. Onde permite rever de forma abrangente os modelos e dados integrados, possibilitando um melhor controle sobre os resultados do projeto.

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Figura 14 - Interface AUTODESK NAVISWORKS

Segundo Tarrafa (2012) apud Mera (2015), o Navisworks é um programa capaz de agregar diferentes projetos de especialidade e de os associar a dimensões 4D e 5D (tempo e custo). As dimensões (4D e 5D) podem ser definidas no próprio programa, ou nele introduzidas por programas dedicados à calendarização do processo de construção tais como o Microsoft Project. Podendo com estes dados criar modelos virtuais de todo o processo construtivo.

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3 MÉTODO DE PESQUISA

Visando atender o que contempla este estudo, de realizar o planejamento BIM 4D de um empreendimento e demonstrar a sua viabilidade de utilização, neste item será abordada a metodologia de pesquisa utilizada, apresentação da estratégia para o seu desenvolvimento, e o delineamento de realização deste trabalho.

3.1 ESTRATÉGIAS DE PESQUISA

Gil (2002), diz que qualquer pesquisa pode ser classificada com base em seus objetivos gerais, desta forma, é possível classificar a pesquisa em:

a) exploratórias – tem o objetivo de proporcionar maior familiaridade com o problema, tornando mais explícito ou construir uma hipótese. Pode-se dizer que esta pesquisa é o aprimoramento de ideias ou a descoberta de intuição. O seu planejamento é flexível, possibilitando a consideração de vários aspectos relativos ao fato estudado.

b) descritiva – o objetivo principal é descrever as características de determinada população ou fenômeno. Podem ser classificados neste tipo de pesquisa a utilização de técnicas padronizadas de coleta de dados, como questionários e observação sistemática.

Esta pesquisa é classificada como exploratória e descritiva. Em relação aos seus procedimentos se classifica como bibliográfica e estudo de caso, pois baseia-se em bibliografias e análise de dados obtidos em campo, que vão demonstrar se os resultados da utilização da tecnologia BIM em empreendimentos da construção civil.

3.2 DELINEAMENTO

A metodologia proposta busca desenvolver o cronograma de execução do empreendimento e o seu modelo 3D. Em seguida, a integração de ambos, resultando no planejamento 4D. Assim, a metodologia possui 3 etapas, elaboração do cronograma da obra, desenvolvimento do modelo 3D e o desenvolvimento do modelo 4D. Essas etapas,

(36)

como mostra a Figura 15 seguem os objetivos que devem ser alcançados e, para serem executados, utilizam os softwares e técnicas já descritas na revisão bibliográfica.

Figura 15 - Delineamento da pesquisa

Fonte: Autoria própria (2020)

A primeira etapa constitui-se da elaboração da modelagem 3D da obra utilizando o software Autodesk Revit, gerando assim os quantitativos necessários para a próxima etapa.

A segunda etapa constitui-se na elaboração do cronograma da obra. Para isso, será desenvolvido a EAP, dividindo a obra em diferentes níveis em função dos pavimentos e dos serviços executados.

Em seguida serão determinadas as durações das atividades presentes na EAP. Para isso será utilizado o Quadro Duração-Recursos (QDR). Para realizar o preenchimento do quadro será levado em consideração os quantitativos gerados na primeira etapa. Para o preenchimento do QDR o índice de produtividade do serviço será retirado do Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil (SINAPI).

Para finalizar a segunda etapa, as atividades da EAP, com suas respectivas durações determinadas no QDR serão inseridas no software Microsoft Project. A precedência entre as atividades será inserida no próprio software, através de uma de suas funcionalidades.

A terceira etapa constitui-se na obtenção do modelo 4D da obra utilizando o software Autodesk Navisworks. Primeiramente serão importados para o Autodesk Navisworks os arquivos correspondentes ao cronograma com as atividades da EAP,

(37)

desenvolvido no Microsoft Project, e ao modelo 3D, desenvolvido no Autodesk Revit. Em seguida será utilizada a ferramenta TimeLiner, presente no software, para atrelar cada elemento do modelo 3D a sua atividade correspondente no cronograma.

3.3 CARACTERIZAÇÃO

O empreendimento escolhido para o desenvolvimento desta metodologia foi um projeto fictício elaborado pela autora deste trabalho. O projeto está localizado em um terreno de 2.750 m² e possui uma área construída de 1.750,40 m². A edificação é composta por um pavimento térreo, 3 pavimentos tipo e um pavimento destinado a instalação das caixas d'água.

O pavimento térreo conta com uma área total construída de 442,26 m², sendo dividido em duas salas comerciais e recepção do condomínio, conforme Figura 16. Os pavimentos tipo são compostos por 4 apartamentos com área de 460,85 m² e cada apartamento contando com uma área de 105,85 m², segundo Figura 17. No Apêndice A, apresenta-se a planta baixa técnica em escala e os demais projetos utilizados para compor o presente trabalho.

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Figura 16 – Planta baixa pavimento térreo

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Figura 17 - Planta baixa pavimento tipo

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4 RESULTADOS

4.1 1ª ETAPA – MODELAGEM 3D

A primeira etapa deu-se pela modelagem 3D do empreendimento em estudo, utilizando o software Autodesk Revit, já apresentado anteriormente. Em posse das plantas em arquivos DWG (formato de arquivo utilizado pelo AutoCAD), foi feita a modelagem dos elementos estruturais. A modelagem 3D deu-se em duas etapas, o projeto estrutural e o projeto arquitetônico, para posterior vinculação.

O modelo 3D deu-se início pelo projeto estrutural, com a modelagem das fundações. No projeto foram utilizadas sapatas isoladas e vigas de baldrame, elementos esses já disponíveis no software, sendo necessário somente alterar as dimensões para ficar de acordo com o projeto.

Em seguida foi realizada a modelagem da superestrutura, o pavimento térreo e nos demais são formados por pilares e vigas de concreto armado. As lajes são maciças de concreto armado. Todos os elementos utilizados na modelagem já estão disponíveis no software, apenas foram feitas modificações nas dimensões. As paredes foram feitas em bloco de concreto, com dimensão finais de 20 cm. A Figura 18 mostra uma vista 3D do projeto estrutural.

(41)

Figura 18 - Vista 3D projeto estrutural

Fonte: Elaborado pelo autor (2020)

Já a modelagem do projeto arquitetônico foi iniciada pelas paredes do pavimento térreo e pavimentos tipo. O próximo passo foi a inserção dos elementos de esquadrias, ou seja, portas e janelas. Foram utilizados elementos já disponíveis no software. A Figura 19 apresenta uma vista 3D do projeto arquitetônico.

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Figura 19 - Vista 3D projeto arquitetônico

4.2 2ª ETAPA - DESENVOLVIMENTO DO CRONOGRAMA

4.2.1 Estrutura Analítica do Projeto (EAP)

Após a modelagem 3D, deu-se início a segunda etapa o desenvolvimento do cronograma. O início do desenvolvimento do cronograma deu-se pela elaboração da EAP, que teve como objetivo dividir o projeto em diferentes grupos, facilitando assim o detalhamento e determinação das suas durações. O empreendimento foi dividido em 10 grupos de serviços, sendo eles:

1. Serviços preliminares; 2. Infraestrutura; 3. Superestrutura; 4. Alvenaria; 5. Instalações; 6. Impermeabilização; 7. Revestimento/acabamento;

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9. Cobertura; 10. Área externa.

Alguns grupos sofreram mais divisões que outros, como foi o caso da alvenaria, que foi dividido em assentamento de blocos, chapisco reboco e pintura. Após o processo de desmembramento das atividades em serviços menores, obteve-se a EAP do empreendimento em estudo.

O modelo final da EAP apresenta todos os pacotes de serviços dos 10 grupos definidos anteriormente. No caso de atividades que se repetem em todos os pavimentos, há a divisão por pavimento. A EAP utilizada para o Modelo 4D é apresentada a seguir no Quadro 01. Quadro 1 –EAP Índice Atividade 1 Serviços Preliminares 1.1 Limpeza do terreno 1.2 Montagem do tapume

1.3 Montagem do canteiro de obras 1.4 Locação da Obra

2 Infraestrutura

2.1 Sapatas 2.1.1 Escavação

2.1.2 Montagem das formas 2.1.3 Montagem da armadura 2.1.4 Concretagem

2.1.5 Reaterro

2.2 Vigas de baldrame 2.2.1 Montagem das formas 2.2.2 Montagem da armadura 2.2.3 Concretagem

3 Superestrutura

3.1 Térreo 3.1.1 Pilares

3.1.1.1 Montagem das formas 3.1.1.2 Montagem da armadura 3.1.1.3 Concretagem

3.1.2 Piso

3.1.2.1 Execução do piso de concreto armado 3.1.3 Vigas

(44)

3.1.3 Alvenaria

3.1.3.1 Assentamento dos blocos 3.1.4 Escada

3.2 1º Pavimento 3.2.1 Pilares

3.2.2 Vigas

3.2.3 Lajes

3.2.4 Alvenaria

3.2.4.1 Assentamento de blocos 3.2.5 Escada

3.3.2 Vigas

3.3.3 Lajes

(45)

3.3.4 Alvenaria

3.3.4.1 Assentamento de blocos 3.3.5 Escada

3.4.2 Vigas

3.4.3 Lajes

3.4.4 Alvenaria

3.4.4.1 Assentamento de blocos 3.5 Laje de Cobertura 3.5.1 Montagem das formas 3.5.2 Montagem da armadura 3.5.3 Concretagem

3.6 Barrilete 3.6.1 Pilar

3.6.2 Vigas

3.6.3 Lajes

3.6.4 Alvenaria

(46)

4 Revestimento/Acabamento 4.1 Térreo 4.1.1 Piso 4.1.1.1 Execução do contrapiso 4.1.1.2 Assentamento do porcelanato 4.1.2 Paredes 4.1.2.1 Chapisco 4.1.2.2 Reboco 4.1.2.3 Pintura 4.2 1º Pavimento 4.2.1 Piso 4.2.1.1 Execução do contrapiso 4.2.1.2 Assentamento do porcelanato 4.2.2 Paredes 4.2.2.1 Chapisco 4.2.2.2 Reboco 4.2.2.3 Pintura 4.3 2º Pavimento 4.3.1 Piso 4.3.1.1 Execução do contrapiso 4.3.1.2 Assentamento do porcelanato 4.3.2 Paredes 4.3.2.1 Chapisco 4.3.2.2 Reboco 4.3.2.3 Pintura 4.5 3º Pavimento 4.5.1 Piso 4.5.1.1 Execução do contrapiso 4.5.1.2 Assentamento do porcelanato 4.5.2 Paredes 4.5.2.1 Chapisco 4.5.2.2 Reboco 4.5.2.3 Pintura 4.6 Barrilete 4.6.1 Chapisco 4.6.2 Reboco 4.6.3 Pintura 5 Esquadrias 5.1 Térreo 5.1.1 Instalação de portas 5.1.2 Instalação de janelas

(47)

5.2 1º Pavimento 5.2.1 Instalação de portas 5.2.2 Instalação de janelas 5.3 2º Pavimento 5.3.1 Instalação de portas 5.3.2 Instalação de janelas 5.4 3º Pavimento 5.4.1 Instalação de portas 5.4.2 Instalação de janelas 6 Cobertura 7 Área externa

4.2.2 Quadro Duração-Recursos (QDR)

Seguindo a metodologia, após o desenvolvimento da EAP seguiu-se para o QDR, com o objetivo de determinar a duração de cada serviço. O primeiro passo para o cálculo das durações, é necessário ter o conhecimento dos quantitativos de cada serviço. O software Autodesk Revit, utilizado na primeira etapa fornece a relação de quantitativos para projetos modelados no mesmo.

Também se faz necessário conhecer o índice das equipes para cada serviço. O índice indica o tempo necessário para uma equipe executar uma unidade de serviço. O índice para esse projeto foi retirado das tabelas fornecidas pelo SINAPI, as tabelas do SINAPI, que são desenvolvidas em conjunto pela Caixa Econômica Federal e pelo IBGE e estão disponíveis no site da Caixa. Os índices utilizados nesse trabalho são referentes a abril/2020 para a cidade de Porto Alegre - RS.

Além da informação dos quantitativos e os índices, ainda se faz necessário definir a jornada de trabalho diária. Para a elaboração do cronograma definiu-se uma jornada de 8 horas diária de trabalho.

Após todas as informações se prosseguiu para o cálculo da duração dos serviços. Inicialmente, calculou-se a duração necessária para executar um serviço por uma equipe chamado de “Dias de Equipe Básica”. Para isso se faz uso da Equação 1, que é a

(48)

multiplicação da quantidade de serviço pelo índice da equipe, após o resultado é dividido pela jornada de trabalho diária.

𝐷𝑖𝑎𝑠 𝑑𝑎 𝐸𝑞𝑢𝑖𝑝𝑒 𝐵á𝑠𝑖𝑐𝑎 = Í (1)

Após o cálculo da duração necessária para se realizar o serviço por uma equipe, determinou-se a duração desejada para aquele serviço, chamada de “Duração Adotada”. Com a duração adotada, calculou-se quantas equipes são necessárias para realizar o serviço com a duração adotada. Para isso divide-se os “Dias da Equipe Básica” pela “Duração Adotada”, conforme a Equação 2.

𝑄𝑢𝑎𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝐸𝑞𝑢𝑖𝑝𝑒𝑠 = á

çã (2)

Para a determinação da duração das atividades do empreendimento, optou-se por um ritmo moderado de trabalho.

4.2.3 Cronograma

Por fim, o último passo da segunda etapa é o desenvolvimento do cronograma. A elaboração do cronograma deu-se através do Gráfico de Gantt, e o software utilizado foi o Microsoft Project. Inicialmente as atividades foram inseridas na coluna “Nome da Tarefa”, em seguida foi feita a vinculação entre as atividades através da hierarquia de serviço, que foi definida na EAP. Essa vinculação tem por objetivo fazer com que as atividades de um determinado nível hierárquico estejam contempladas dentro das atividades de um nível hierárquico superior. A Figura 20 mostra as atividades inseridas no software.

(49)

Em seguidas, todas as durações determinadas no QDR, foram inseridas na coluna “Duração”. Após as durações estarem inseridas, seguiu-se para a definição das predecessoras de cada atividade, isto é, atividades que já devem ter sido executadas para que a atividade em questão possa iniciar. Para isso se utiliza a coluna “Predecessora” onde se insere o número das linhas das atividades predecessoras.

Para se considerar as atividades predecessoras, foi utilizada a sequência tradicional de execução de um empreendimento. Após a definição das predecessoras, a data de início e término já terá sido calculada pelo software.

Segundo o cronograma, o empreendimento levará 251 dias para ser concluído, considerando que iniciará no dia 01/07/2020 e terminará no dia 12/05/2021, conforme a Figura 22. O cronograma completo está no Apêndice 02.

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Figura 21 - Cronograma do empreendimento

4.3 3ª ETAPA - MODELAGEM 4D

A terceira e última etapa refere-se a modelagem 4D, onde são inseridos dentro do software Autodesk Navisworks a modelagem 3D e o cronograma de execução. Ao se realizar essa integração é possível visualizar o andamento da execução da obra em 3D. Para iniciar a integração é necessário preparar o arquivo do modelo 3D, visto que o existe uma importante diferença entre os softwares. O Autodesk Revit tem foco no desenvolvimento de modelos 3D, por isso os elementos são modelados como sólidos, já o Autodesk Navisworks, visa a integração entre os diversos projetos que compõem um empreendimento, além de permitir que prazo e custo sejam considerados nos modelos. As diferenças dos softwares causam problemas para elementos que necessitam de mais de uma camada no modelo 3D, para isso foi necessário utilizar uma funcionalidade do Autodesk Revit chamada “Criar Peças”, onde elementos com várias camadas foram desmembrados em diversos elementos, de forma que cada camada

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passou a ser um elemento único. Após essa alteração, o arquivo para importação foi gerado através de uma ferramenta específica.

Com os arquivos do modelo 3D e cronograma inseridos no Autodesk Navisworks, foi iniciado o desenvolvimento do modelo 4D. Para essa etapa utilizou-se a ferramenta “Timeliner”. Essa ferramenta permite a integração entre o modelo 3D e o cronograma.

O software permite que as atividades sejam configuradas em três tipos diferente, são elas:

a) demolição: elementos pré-existentes que não façam parte do modelo final; b) temporária: elementos que surgem no decorrer da execução do empreendimento, mas não fazem parte do modelo final;

c) construção: para elementos que serão construídos durante a execução e fazem parte do modelo final.

Todos os elementos modelados foram considerados como “Construção”. A Figura 22 mostra a interface do software após a importação do modelo 3D e do cronograma de execução.

Figura 22 - Interface do Autodesk Navisworks após a importação do modelo 3D e do cronograma

O primeiro passo para a vinculação foi criar grupos de elementos que serão vinculados com uma mesma atividade, como por exemplo, todas as portas do pavimento

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térreo. Para esse passo, foi necessário selecionar todos os elementos do mesmo grupo, criando um conjunto com “Selection Sets”.

Após a criação dos grupos, o próximo passo foi a vinculação das atividades. O software permite que essa vinculação seja feita de duas formas: automática e manual. A vinculação automática é a forma mais rápida, pois o programa reconhece atividades que possuem a mesma nomenclatura. Já a vinculação manual exige que cada grupo seja vinculado a sua atividade no cronograma individualmente. A vinculação manual é mais trabalhosa. Neste estudo foi utilizado o processo de vinculação manual, visto que os grupos não possuíam a mesma nomenclatura no cronograma.

Ainda é preciso configurar a forma como são visualizadas as atividades em execução, como forma de diferenciar das atividades já concluídas. O software permite que seja configurada diferentes tipos para cada atividade já citadas. Como o modelo utiliza somente o tipo “Construção”, precisou-se configurar somente uma vez.

Com isso o modelo 4D está pronto. O modelo permite a visualização 3D do empreendimento em um determinado momento das atividades já concluídas e das atividades em execução, além de mostrar a porcentagem concluída do que está em execução. O software fornece duas formas de visualizar o modelo, em forma de vídeo (mostra toda a execução do empreendimento até um determinado momento) e em forma de imagem (mostra a execução em um determinado momento).

A Figura 23 mostra que na 17ª semana, já estará sendo executado as vigas do primeiro pavimento. Além de mostrar a porcentagem concluída dos serviços.

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Figura 23 - Autodesk Navisworks na 17ª semana

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5 CONCLUSÃO

Este trabalho teve como objetivo apresentar uma metodologia viável para aplicação da tecnologia BIM em empreendimentos da construção civil. Possibilitou a utilização de ferramentas computacionais como Autodesk Revit e o Microsoft Project, onde foi possível gerar todos os itens apresentados nos objetivos.

O presente trabalho atendeu aos objetivos propostos. Obteve-se um modelo 4D do empreendimento, utilizando o modelo 3D aliado ao cronograma de obra. Foi possível mostrar a viabilidade de se utilizar estas ferramentas na prática e os benefícios trazidos. O modelo 4D gerado pelo software Autodesk Navisworks é muito completo e permite a visualização fácil e clara das atividades que estão acontecendo na obra.

Os softwares utilizados na elaboração desse trabalho se mostraram uma boa escolha, visto que o Autodesk Navisworks foi desenvolvido para se utilizar juntamente com os softwares Autodesk Revit e Microsoft Project.

A utilização dos quantitativos gerados pelo Autodesk Revit se mostrou uma opção muito válida, com isso não é necessário realizar o cronograma do empreendimento antes da modelagem 3D.

Essa pesquisa trouxe um grande conhecimento na parte dos softwares, o que instigou a aprender e compreender a utilização desses programas, pois todo o projeto foi elaborado utilizando ferramentas computacionais de modelagem e gerenciamento de obras, que permitem diversas facilidades no momento de gerir qualquer empreendimento.

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Vasconcelos, Fernando Pereira. Implementação de um plano de planejamento e controle em obra: um estudo de caso para um empreendimento comercial de fins médicos. Florianópolis, SC, 2016.

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(59)

Reservatório Inferior Área: 39,59 m² Piso Cerâmico Casa do Gás Área: 8,74 m² Piso Cerâmico Sala comercial II Área: 77,48 m² Piso Cerâmico 0,90x2,10 Circulação Área: 15,89m² Piso Cerâmico 1,10x2,50 1,10x2,50 1.10x2.10 1.10x2.10 2,00x2,00/0,50 5,00x2,00/0,50 0,90x2,10 0,90x2,10 0.90x2.20 0.90x2.20 1,00x2,10 1,00x2,10 0.90x2.20 1.20x1.10/1.20 1.20x1.10/1.20 0,70x2,10 0,80x1,20/1,10 2,50x2,00/0,50 2,50x2,00/0,50 2,00x2,00/0,50 Sala comercial I Área: 88,97 m² Piso Cerâmico 1.20x1.10/1.20 Circulação Externa Área: 74,37 m² Piso Cerâmico

Recepção/Hall de entrada condomínio Área: 55,16 m² Piso Cerâmico Lavabo PNE Área: 9,36 m² Piso Cerâmico Lavabo PNE Área: 9,36 m² Piso Cerâmico Lavabo PNE Área: 4,57 m² Piso Cerâmico Lavabo PNE Área: 4,57 m² Piso Cerâmico

(60)

0,90x2,10 0.80x2.10 0.80x2.10 0.80x2.10 0.80x2.10 0.60x0,50/1,80 0.60x0,50/1,80 0.80x2.20 0.80x2.20 0.80x2.20 0.80x2.20 _0.80x2.20 0.60x0,50/1,80 0.60x0,50/1,80 1.20x1.10/1.20 0.80x2.10 0.80x2.10 0.80x2.10 0.80x2.10 0.80x2.10 0.60x0,50/1,80 0.80x2.10 0.80x2.10 0.80x2.10 0.80x2.10 0.80x2.10 0.60x0,50/1,80 0.60x0,50/1,80 1.20x1.10/1.20 1.20x1,10/1,20 Dormitório Área: 16,25m²

Piso Cerâmico Dormitório Área: 12,13 m² Piso Cerâmico Cozinha/Sala Área: 39,28 m² Piso Cerâmico Circulação Área: 5,63m² Piso Cerâmico Banheiro Área: 3,87m² Piso Cerâmico Lavanderia Área: 3,10m² Piso Cerâmico Banheiro Área: 3,87m² Piso Cerâmico Dormitório Área: 16,25 m² Piso Cerâmico Dormitório Área: 12,13 m² Piso Cerâmico Circulação Área: 5,63m² Piso Cerâmico Varanda Área: 8,09 m² Piso Cerâmico Cozinha/Sala Área: 39,28 m² Piso Cerâmico Circulação Área: 15,89m² Piso Cerâmico Dormitório Área: 16,25 m² Piso Cerâmico Dormitório Área: 16,25 m² Piso Cerâmico Dormitório Área: 12,13 m² Piso Cerâmico Dormitório Área: 12,13 m² Piso Cerâmico Cozinha/Sala Área: 39,28 m² Piso Cerâmico Cozinha/Sala Área: 39,28 m² Piso Cerâmico Circulação Área: 5,63m² Piso Cerâmico Circulação Área: 5,63m² Piso Cerâmico 1,00x1,00/1,20 Escada Protegida Área: 12,04m² Piso: Cerâmico 0,80x1,20/1,10 1,00x1,00/1,20 0.80x2.10 1,00x1,00/1,20 1,00x1,00/1,20 LAJE IMPERMEABILIZADA INCLINAÇÃO 1% Varanda Área: 8,09 m² Piso Cerâmico Área: 8,09 m² Piso Cerâmico Área: 8,09 m² Piso Cerâmico Lavanderia Área: 3,10m² Piso Cerâmico Lavanderia Área: 3,10m² Piso Cerâmico Lavanderia Área: 3,10 m² Piso Cerâmico Banheiro Área: 3,54 m² Piso Cerâmico Banheiro Área: 3,54 m² Piso Cerâmico Banheiro Área: 3,54 m² Piso Cerâmico Banheiro Área: 3,54 m² Piso Cerâmico Banheiro Área: 3,54 m² Piso Cerâmico Banheiro Área: 3,54 m² Piso Cerâmico 1,0x2,10 1,0x2,10 1,0x2,10 1,0x2,10 1.20x1.10/1.20 1.20x1.10/1.20 1.20x1.10/1.20 1.20x1.10/1.20 2,30x2,10 1.20x1,10/1,20 1.20x1,10/1,20 1.20x1,10/1,20 1.20x1,10/1,20 1.20x1,10/1,20 0.60x0,50/1,80 2,30x2,10 2,30x2,10 2,30x2,10 0,20 2,50 0,20 2,50 0,20 1,80 4,85 0,20 0,20 1,55 0,20 2,60 0,20 1,55 0,20 4,85 0,20 0,20 _2,50 0,20 _2,50 0,20 _1,80 0,20 4,85 0,20 1,55 0,20 0,20 1,55 0,20 4,85 0,20 1,55 2,50 0,20 0,20 2,50 2,00 1,80 0,20 2,50 0,20 2,50 0,20 1,55 0,20 3,35 0,20 3,85 0,20 6,00 0,20 6,00 0,20 3,85 0,20 3,35 0,20 Lavanderia Área: 3,10m² Piso Cerâmico

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Índice Atividade UN Qua nt ida de ídi ce da e qu Jor na da ( hora D ia s de e qu ipe bá D u ra ção a d o ta d Eq u ip e A d o ta 1 Serviços Preliminares 1.1 Limpeza do terreno m² 2750 0,0718 8 24,68125 10 3 1.2 Montagem do tapume m² 150 0,6127 8 11,48813 10 2

1.3 Montagem do canteiro de obras m² 50 0,98 8 6,125 5 2

1.4 Locação da Obra m² 2750 0,1 8 34,375 7 5

2 Infraestrutura

2.1 Sapatas

2.1.1 Escavação m³ 2,9 2,36 8 0,8555 1 1

2.1.2 Montagem das formas m² 3,1 4,37 8 1,693375 1 2

2.1.3 Montagem da armadura kg 105 0,1945 8 2,552813 2 2

2.1.4 concretagem m³ 2 1,103 8 0,27575 1 1

2.1.5 reaterro m³ 0,9 3 8 0,3375 1 1

2.2 Vigas de baldrame

2.2.1 Montagem das formas m² 241,5 1,56 8 47,0925 5 10

2.2.2 Montagem da armadura kg 820 0,16 8 16,4 5 4

2.2.3 Concretagem m³ 17,066 1,103 8 2,352975 2 2

3 Superestrutura

3.1 Térreo

3.1.1 Pilares

3.1.1.1 Montagem das formas m2 70,08 2,74 8 24,0024 10 3

3.1.1.2 Montagem da armadura kg 1007 0,053 8 6,671375 5 2

3.1.1.3 Concretagem m3 10,336 0,262 8 0,338504 1 1

3.1.2 Piso

3.1.2.1 Execução do piso de concreto armado m2 461,5 0,26 8 14,99875 10 2 3.1.3 Vigas

3.1.2.3 Concretagem m3 12,938 0,199 8 0,321833 1 1

3.1.3 Alvenaria

3.1.3.1 Assentamento do blocos m2 486,98 0,74 8 45,04565 15 3

3.1.4 Escada

3.1.4.3 Concretagem m3 10,2 0,199 8 0,253725 1 1

3.2 1º Pavimento

3.2.1 Pilares