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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL PLATAFORMA BUILDING INFORMATION MODELING (BIM): ESTUDO DE CASO EM PROJETOS DE INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO EDUARDO DE VARGAS LEWISKI Santa Maria, RS, Brasil 2018
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
PLATAFORMA BUILDING INFORMATION MODELING (BIM): ESTUDO DE CASO EM PROJETOS DE INSTALAÇÕES
HIDROSSANITÁRIAS
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
EDUARDO DE VARGAS LEWISKI
Santa Maria, RS, Brasil
2018
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PLATAFORMA BUILDING INFORMATION MODELING (BIM): ESTUDO DE CASO EM PROJETOS DE INSTALAÇÕES
HIDROSSANITÁRIAS
por
Eduardo de Vargas Lewiski
Monografia apresentada ao Curso de Graduação em Engenharia Civil da
Universidade Federal de Santa Maria, como Trabalho de Conclusão de Curso.
Orientadora: Profª. Drª. Rutineia Tassi
Santa Maria, RS, Brail
2018
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Universidade Federal De Santa Maria - UFSM
Centro de Tecnologia - CT
Curso de Graduação em Engenharia Civil
A Comissão Examinadora, abaixo assinada,
aprova o Trabalho de Conclusão de Curso
PLATAFORMA BUILDING INFORMATION MODELING (BIM): ESTUDO DE CASO EM PROJETOS DE INSTALAÇÕES
HIDROSSANITÁRIAS
elaborado por
EDUARDO DE VARGAS LEWISKI
Como requisito parcial para a obtenção do título de
Bacharel em Engenharia Civil
COMISSÃO EXAMINADORA
Profª. Drª. Rutineia Tassi (UFSM) – Presidente/Orientadora
Prof. Dr. André Lubeck (UFSM)
Prof. Me. Geraldo Rampelotto (UFSM)
Santa Maria, 13 de julho de 2018
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AGRADECIMENTOS
Aos meus pais, pelo carinho e apoio incondicional nos objetivos e metas traçados
por mim, e por me guiarem sempre rumo a um caminho próspero.
À minha namorada, pelos incentivos, pela força nos momentos de dificuldade e
pelo companheirismo de sempre.
Aos meus irmãos, pelo apoio moral e pelos ensinamentos passados, não apenas na
graduação, mas também ao longo da vida.
Aos amigos e familiares que de alguma forma, contribuíram na minha graduação.
À minha orientadora, Professora Doutora Rutineia Tassi, pelo incentivo ao estudo
dos temas abordados, e pela atenção dedicada às revisões e sugestões no desenvolvimento
deste trabalho.
Ao Engenheiro Marcos Antônio Filippon e todos os funcionários da Filippon
Engenharia, pela disponibilização das informações que fundamentaram o presente estudo
de caso.
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RESUMO
Trabalho de Conclusão de Curso Engenharia Civil
Universidade Federal de Santa Maria
PLATAFORMA BUILDING INFORMATION MODELING (BIM): ESTUDO DE CASO EM PROJETOS DE INSTALAÇÕES
HIDROSSANITÁRIAS
Autor: Eduardo de Vargas Lewiski
Orientadora: Rutineia Tassi Santa Maria, 13 de julho de 2018.
A era digital tem revolucionado de forma surpreendente o dia a dia da humanidade. Impulsionadas pela busca incessante de resolução de problemas, ou da facilitação do nosso cotidiano, as tecnologias evoluem de forma rápida e interativa. Desta forma, o presente estudo buscou fazer uma análise prática acerca da utilização do BIM como plataforma tecnológica na solução de projetos de engenharia e, mais especificamente, de instalações hidrossanitárias através de um estudo de caso. Serviram como base de análise, projetos desenvolvidos por uma empresa especializada em projetos de instalações elétricas e hidrossanitárias utilizando a plataforma BIM. A análise foi composta por um estudo sobre procedimentos gerais de projeto hidrossanitário e, posteriormente, sobre os procedimentos específicos de um projeto de edificação multifamiliar. Buscou-se desenvolver uma abordagem geral sobre a utilização da tecnologia, suas principais ferramentas na execução de projetos hidrossanitários, análise do fator “custo versus tempo”, formas mais eficientes de utilização da tecnologia, fluxo de trabalho e compatibilização. Observou-se, com este estudo, que a tecnologia pode representar uma ferramenta muito valiosa para a melhoria do desempenho das edificações e suas instalações. No entanto, faz-se necessária uma mudança de cultura por parte dos profissionais, entendendo que a fase de projeto é essencial para o bom resultado da obra e o tempo dedicado a esta fase deve ser respeitado e valorizado.
Palavras-chave: Projeto Hidrossanitário. Building Information Modeling. BIM. Tecnologia. Construção Civil. Engenharia.
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ABRSTACT
The digital age has revolutionized, in a surprising way, the daily life of humanity. Driven by the barriers of our day by day, technologies evolve quickly and interactively. In this way, the present study aimed to develop a practical review about the use of BIM as a technological platform in the solution of engineering projects and, more specifically, of hydrosanitary installations based on a case study. The basement for analysis, were some projects developed by a company specialzed in electrical and hydrosanitary instalations projects, using BIM platform. The analysis consists of a study on general procedures of hydrosanitary projects and furthermore, on the specific procedures of a Multi-family Building project. The goal was to develop a general approach on the use of this technology, its main tools in the execution of hydrosanitary projects, analysis of the factor "cost versus time", more efficient ways of using this technology, workflow and compatibilization. It was observed with this study that technology can represent a very valuable tool for improving the performance of buildings and their facilities. However, it’s required to change the culture on the part of the professionals, who need to understand that the project phase is essential to get good result as well as to know that the time dedicated to this phase must be respected and valued.
Keywords: Hydrosanitary Project. Building Information Modeling. BIM. Tecnology. Construction. Engeneering.
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LISTA DE FIGURAS
CAPÍTULO 2
Figura 2.1. Evolução do BIM...........................................................................................14
Figura 2.2. Processos do BIM..........................................................................................17
Figura 2.3. Curva de distribuição de Esforço e Custo no Tempo....................................19
Figura 2.4. Várias disciplinas visíveis em 3D..................................................................21
Figura 2.5. Exemplo de objeto BIM e seus parâmetros...................................................22
Figura 2.6. Vistas geradas a partir do modelo...................................................................23
Figura 2.7. Gráfico de Gantt pelo Navisworks.................................................................24
Figura 2.8. Detecção automática de conflitos...................................................................25
Figura 2.9. Detecção e classificação de interferências.....................................................26
Figura 2.10. Análise estrutural representando esforços através de cores..........................27
Figura 2.11. Arranjos de equipes......................................................................................28
Figura 2.12. Interoperabilidade de dados.........................................................................28
Figura 2.13. Análise de alinhamento de prumo com captura de realidade........................30
Figura 2.14. Função do sistema hidrossanitário predial....................................................31
Figura 2.15. Etapas de elaboração do projeto hidrossanitário...........................................32
2.16. Origem percentual de falhas em edificações............................................................33
CAPÍTULO 3.
Figura 3.1. Fluxograma da metodologia do estudo de caso..............................................35
CAPÍTULO 4.
Figura 4.1. Família de Caixa Sifonada, desenvolvida pela empresa.................................40
Figura 4.2. Janela de gerenciamento de links do projeto...................................................42
Figura 4.3. Gerenciamento de worksets...........................................................................43
Figura 4.4. Sequência de modelagem com worksets........................................................43
Figura 4.5. Utilização de plug-in para a organização de projetos....................................44
Figura 4.6. Modelagem de tubulações..............................................................................44
Figura 4.7. Notificações de erro de modelagem...............................................................45
Figura 4.8. Vista tridimensional do projeto arquitetônico do Edifício Multifamilair........46
Figura 4.9. Vista 3D do sistema de distribuição de água fira e quente..............................47
Figura 4.10. Detalhe dos reservatórios superiores............................................................48
Figura 4.11. Aquecedor de água por acumulação.............................................................49
Figura 4.12. Detalhe da Bacia de Detenção de água da chuva..........................................50
8
4.13. Detalhe do poço pluvial...........................................................................................50
4.14. Vista geral do sistema de esgoto sanitário................................................................51
4.15. Trecho do relatório de compatibilização..................................................................53
4.16. Compatibilização de Alvenaria Estrutural x Hidrossanitário...................................54
4.17. Modelo tridimensional de Instalações Hidrossanitárias..........................................55
4.18. Quantitativo de materiaiais relativo à etapa de execução.........................................55
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SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 11 1.1. Justificativa ...................................................................................................... 12
1.2. Objetivos .......................................................................................................... 13
1.2.1. Objetivo Geral .......................................................................................... 13
1.2.2. Objetivos Específicos ............................................................................... 13 2. REVISÃO DA LITERATURA ............................................................................... 14
2.1. Histórico do Desenho Digital na Engenharia .................................................. 14
2.2. A tecnologia BIM ............................................................................................ 17
2.3. Principais funcionalidades do BIM .................................................................. 20 2.3.1. Visualização Tridimensional do modelo .................................................. 20
2.3.2. Parametrização dos componentes ............................................................. 21
2.3.3. Diferentes visualizações do modelo ......................................................... 23
2.3.4. Quantificações e cronogramas (4D e 5D)................................................. 23
2.3.5. Identificação automática de erros e interferências ................................... 25 2.3.6. Simulações e análises (6D) ....................................................................... 26
2.3.7. Sistemas colaborativos ............................................................................. 27
2.3.8. Tecnologias complementares ................................................................... 29
2.4. O projeto Hidrossanitário ................................................................................. 30 3. METODOLOGIA ................................................................................................... 34
3.1. ANÁLISE GERAL .......................................................................................... 34
3.1.1. Informações gerais da empresa................................................................. 34
3.1.2. Aplicaões gerais do BIM .......................................................................... 35 3.2. ANÁLISE ESPECÍFICA ................................................................................. 35
3.2.1. Seleção do projeto .................................................................................... 35
3.2.2. Informações gerais e técnicas ................................................................... 35
3.2.3. Aplicações específicas do BIM ao projeto Multifamiliar ......................... 35 3.2.4. Avaliação de Resultados ........................................................................... 36
4. ESTUDO DE CASO ............................................................................................... 37
4.1. Utilização do BIM na empresa ........................................................................ 37
4.1.1. Sistema Organizacional ............................................................................ 37 4.1.2. Aplicações gerais do BIM ........................................................................ 40
4.2. Aplicações específicas do BIM ao projeto Multifamiliar ................................ 46
4.2.1. Informações Gerais e técnicas do projeto ................................................. 46
10
4.2.2. Alimentação e distribuição de água potável ............................................. 47
4.2.3. Sistema de Água Quente........................................................................... 49
4.2.4. Sistema de Esgotamento de Águas Pluviais ............................................. 49
4.2.5. Sistema de Esgotamento Sanitário ........................................................... 51 4.2.6. Fluxo entre diferentes projetos ................................................................. 52
4.2.7. Compatibilização ...................................................................................... 52
4.2.8. Resultados ................................................................................................. 53
5. CONCLUSÃO ........................................................................................................ 56
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1. INTRODUÇÃO
Os projetos de engenharia são historicamente alavancados por inovações
tecnológicas, com o objetivo de facilitar e otimizar os processos de representação gráfica,
resultando em produtos cada vez mais qualificados e com melhor desempenho. A
indústria automobilística e aeronáutica foram precursoras neste quesito e acabam
servindo de modelo para setores como o da construção civil que, por ser munida de
investimentos menos expressivos, acaba aderindo de forma tardia às novas tecnologias
em relação a outros ramos da engenharia (AMARAL, 2010).
A ideia de simulação virtual de um protótipo já é uma prática habitual para a
criação de um automóvel ou de uma aeronave. A indústria da construção civil, no entanto,
já conta com ferramentas que possibilitam a elaboração de projetos com simulação de
todas as fases de execução da obra, os softwares que operam na plataforma BIM, do inglês
“Building Information Modeling”, e que pode ser traduzido para a Modelagem da
Informação da Construção. Esta plataforma é uma metodologia relativamente nova para
o setor que vem sendo utilizada com maior abrangência a partir do início dos anos 2000,
e que hoje ganha, cada vez mais, espaço em empreendimentos do mundo inteiro.
(EASTMAN, 2014).
São características próprias dos sistemas hidráulicos prediais a sua complexidade
funcional e a inter-relação dinâmica entre os seus diversos subsistemas, além da enorme
variedade de materiais, componentes e equipamentos constituintes. Estas peculiaridades
podem dar origem a uma grande diversidade de manifestações patológicas nas
edificações, que vão desde simples falhas frequentes em certos equipamentos até
intrincadas flutuações de pressões, vazões e temperaturas, decorrentes de falha de
concepção sistêmica no projeto (GNIPPER, 2007).
Dentro deste contexto, o presente trabalho abordou a utilização de ferramentas
BIM na elaboração de projetos hidrossanitários, através de um estudo de caso na Filippon
Engenharia, escritório especializado em projetos de instalações hidrossanitárias e
elétricas, situado na cidade de Porto Alegre, Rio Grande do Sul. Para este fim, foi
proposto uma análise sobre um dos projetos elaborados pela empresa, do tipo Edificação
Residencial Multifamiliar. Sobre este projeto, foi realizada uma avaliação sobre
facilidades e dificuldades enfrentadas, formas de trabalho e organização dos projetos de
diferentes disciplinas envolvidas, relação de custos e tempo, entre outras.
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1.1. Justificativa
O grande lema da engenharia baseia-se no princípio da obtenção de melhores
resultados com o menor custo possível. Quando se fala em projeto, tangencia-se um ponto
fundamental para o êxito no exercício da engenharia. Este deve abranger todas as
informações técnicas, visando a excelência no desempenho, aliadas às estratégias
financeiras com o objetivo de uma economia eficiente (MACHADO, 1997).
Com um mercado cada vez mais exigente na construção civil, há uma crescente
complexidade nas edificações com técnicas construtivas diversificadas, buscando maior
aproveitamento de espaço e desempenho sustentável. O BIM entra neste contexto como
uma excelente ferramenta para atender à exigência de um alto nível de detalhamento nos
projetos, afim de proporcionar uma troca de informações clara, rápida e precisa. Além
disso, como a metodologia permite uma análise sistêmica e completa da edificação,
podem ser inseridas, ainda na fase de projeto, diferentes verificações de desempenho e
requisitos de sustentabilidade, o que gera uma maior assertividade e flexibilidade ao
projetista e consequentemente uma execução de obra mais segura, econômica e
sustentável (COELHO, 2008).
Nesse sentido, projetos hidrossanitários cada vez mais desafiadores se impõem no
mercado. A utilização da tecnologia BIM na produção deste tipo de projeto favorece a
produção de produtos com maior qualidade e menor índice de incompatibilidades
identificadas apenas na fase de construção. Como as tubulações e conexões são
parametrizadas e definidas como objetos munidos de informação, a produção do projeto
assemelha-se a um processo de montagem real (COSTA, 2013).
Uma análise baseada em dados compilados por Maged Abdelsayed da Tardif,
Murray & Associates, empresa de construção localizada em Quebec, Canadá, demonstra
que a grande maioria dos projetos de grande escala despendem de aproximadamente 420
empresas (incluindo todos os fornecedores e subempreiteiros), 850 indivíduos, 50 tipos
de documentos diferentes que chegam a 56 mil páginas e, consequentemente, uma boa
estrutura que comporte este material (aproximadamente 6 armários médios) e um
significativo consumo de recursos naturais (em média 6 árvores grande porte). Em
compensação, toda esta documentação pode ser guardada de forma digital com 3000 MB,
equivalente a 6 CDs (EASTMAN, 2014).
Apesar disso, a indústria da construção civil ainda sofre com a inércia perante altos
índices de desperdícios, soluções emergenciais em obra que acarretam no mal
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desempenho e/ou patologias que desvalorizam e por vezes invalidam empreendimentos
do setor. Com isso, considera-se fundamental uma renovação na cadeia produtiva deste
setor, de modo que as novas tecnologias sirvam também para promover obras de maior
qualidade, primando pelo conforto e segurança dos usuários e por um eficiente
desempenho sustentável (EASTMAN, 2014).
1.2. Objetivos 1.2.1. Objetivo Geral
Este trabalho teve como objetivo geral realizar um estudo de caso sobre a
utilização da tecnologia “Building Information Modeling” na elaboração de projetos de
instalações hidrossanitárias.
1.2.2. Objetivos Específicos
-Fazer um levantamento das diferentes ferramentas BIM aplicadas a projetos
hidrossanitários, bem como suas vantagens e desvantagens;
-Desenvolver uma análise de custo versus tempo na elaboração de projetos de
instalações hidrossanitárias;
-Analisar as formas de utilização do BIM, fluxo de informação e compatibilização
de projeto;
-Identificar principais problemas resultantes de uma má compatibilização de
projetos e de uma utilização equivocada dessa tecnologia.
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2. REVISÃO DA LITERATURA
2.1. Histórico do Desenho Digital na Engenharia O mercado mundial da construção civil, assim como o da engenharia como um
todo, é historicamente sinônimo de evolução. Isto porque, a partir do momento em que a
humanidade passa a se organizar como sociedade, inúmeros problemas e desafios vêm a
tona. A partir destes desafios, o homem vem buscando diversas soluções para que o
aumento populacional seja correspondido com a garantia de infraestrutura, segurança e
conforto para a humanidade.
Antes da era virtual, quando os computadores eram equipamentos inexistentes ou
inacessíveis, todos os processos envolvidos no planejamento de uma obra como projetos,
orçamentos, cronograma de execução entre outros, dependiam exclusivamente de
documentos produzidos manualmente. A informação passou a uma nova (figura 2.1) era,
após o surgimento dos computadores e, com eles, ganhou força a ideia de reproduzirmos
de forma virtual e cada vez mais fiel, processos manuais utilizados no cotidiano humano.
(AMARAL e PINA FILHO, 2010).
Figura 2.1. Evolução do BIM. Fonte: adaptado.
Catelani (2016) define projeto como “as instruções para construir, organizadas por
alguns, num determinado momento, para que sejam ‘lidas e interpretadas’ por outros,
num momento posterior, podem também ser vistas como um grande conjunto de dados e
informações que precisam ter um adequado nível de detalhamento e organização, a fim
de que esse processo de comunicação possa ser realizado de forma satisfatória.” Em
outras palavras, podemos dizer que as informações impostas pelo projeto deverão
significar a maior ou menor qualidade do produto, na medida em que haja riqueza e
sincronia destas informações. Portanto, fica evidenciado a importância da boa qualidade
dos projetos em qualquer tipo de implantação dentro da construção civil.
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Segundo Amaral e Pina Filho (2010), um dos grandes marcos no setor de projetos
de engenharia foi o surgimento dos desenhos auxiliados por computador, através da
utilização dos softwares CAD, do inglês Computer Aided Design. Pode-se dizer que a era
CAD teve início na década de 60, quando Ivan Sutherland desenvolveu um editor gráfico
chamado “Sketchpad”. Este sistema proporcionava a interação entre usuário e
computador, através da chamada “Light pen”, uma espécie de caneta luminosa utilizada
diretamente na tela para a realização de desenhos auxiliado por ferramentas de criação e
edição de objetos em 2D.
A evolução dos projetos na engenharia é historicamente alavancada pelos setores
aeroespacial e automobilístico, aos quais era restringida a utilização de ferramentas
computacionais na época, principalmente em função do custo das mesmas que, além do
mais, eram desenvolvidos para atender à demanda destes setores, especificamente.
Apenas na década de 70, os softwares CAD deixaram de ser objetivos de pesquisa
passando a ser comercializados livremente. Ao final desta década, já existiam programas
para modelagens tridimensionais, como o "Computer Aided Three Dimensional
Interactive Application” (CATIA), da Avions Marcel Dassault e o “SynthaVision” do
Mathematics Application Group, Inc. (MAGI) (AMARAL e PINA FILHO, 2010).
A partir de 1980, após o desenvolvimento do Personal Computer (PC), a empresa
Autodesk, fundada em 1982, lançou o “AutoCAD Release 1”, primeiro software CAD
para PCs, enquanto a segunda versão do CATIA era lançada, ambos compatíveis com o
sistema operacional da época, o UNIX. Já na década de 90, a empresa SolidWorks lançou
o revolucionário “SolidWorks 95 3D CAD”, compatível com o sistema operacional
Windows NT e com um surpreendente custo benefício. A partir de então, o
desenvolvimento de softwares CAD se deu de forma generalizada, com ofertas feitas por
diversas empresas do ramo (AMARAL e PINA FILHO, 2010).
Neste momento, a computação já dominava o setor de projetos na engenharia.
Telas, mouses e teclados substituíram as pranchetas de desenhos e o papel vegetal. Os
desenhos passam a ser realizados em camadas (layers), possibilitam a separação dos
componentes do desenho por suas respectivas funções representativas, que podem ser
ligados e desligados, ficando visíveis ou não, a gosto do usuário. Com o tempo, grande
parte dos softwares de desenho passaram a voltar-se também para a representação gráfica
tridimensional, alavancada principalmente pela demanda do mercado cinematográfico.
Foi, portanto, no início de 2000 que veio à tona a metodologia Building Information
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Modeling, o BIM. De uma metodologia fragmentada, onde as disciplinas continham
interdependência limitada, passamos para um formato de projeto integrado, que busca
compatibilizar e simular elementos construtivos tridimensionalmente, ricos em
informações parametrizadas. Adquirimos, com isso, a possibilidade de manipular de
forma prévia, fatores como conflitos construtivos, incompatibilidades, ou ainda promover
análises de desempenho, quantitativos de material, entre outros (CATELANI, 2016).
Apesar de ainda não ser uma ferramenta amplamente difundida, o BIM não é uma
tecnologia tão recente. Existem países que já utilizam a ferramenta há anos e possuem,
inclusive, exigências com relação a sua utilização. Segundo Artur Feitosa, Engenheiro
Civil e consultor BIM, países como Reino Unido, Holanda, Dinamarca, Finlândia,
Noruega e Estados Unidos da América já exigem o uso do BIM em projetos custeados
pelo governo. No Brasil, já existem incentivos por parte de alguns órgãos como, por
exemplo, o Exército Brasileiro, o governo estadual de Santa Catarina, o BNDES, a caixa
econômica federal, etc. (FEITOSA, 2016).
Conforme apresenta a página oficial do Ministério da Indústria, Comércio Exterior
e Serviços (MDIC), no dia 05 de junho de 2017, o Governo brasileiro assinou o decreto
que cria o Comitê Estratégico de Implementação do Building Information Modelling
(BIM), com o objetivo de propor, no âmbito do Governo Federal, a Estratégia Nacional
de Disseminação do BIM. O comitê é presidido pelo próprio Ministério da Indústria,
Comércio Exterior e Serviços e integrado por vários outros órgãos públicos como a Casa
Civil da Presidência da República, Ministério da Defesa, do Planejamento, do
Desenvolvimento e Gestão, entre outros. Em sua publicação na página oficial, o MDIC
define o BIM como um modelo de gestão de informação que aumenta a produtividade e
reduz custos e riscos na construção civil, além de promover a transparência de processos
licitatórios e compras públicas devido a precisão nas informações qualitativas e
quantitativas do projeto.
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2.2. A tecnologia BIM
O BIM (figura 2.2) destaca-se de fato a partir do início dos anos 2000, porém, os
primeiros debates sobre o conceito já ocorriam na década de 70, passando por um
processo de adaptação de nomenclatura ao longo das décadas seguintes até fixar-se como
o acrônimo conhecido atualmente. Na obra “Manual de BIM” de 1975, o exemplo de
documento mais antigo encontrado, é apresentado o conceito conhecido hoje por BIM
(EASTMAN et al., 2014). Neste documento, é apresentado um protótipo de trabalho, o
“Building Description System”, publicado no Jornal AIA por Charles M. “Chuck”
Eastman, na época atuando como professor na Universidade Carnegie-Mellon, onde o
conceito era:
Definir elementos de forma interativa... derivando seções, planos isométricos ou
perspectivas de uma mesma descrição de elementos... Qualquer mudança no arranjo teria
que ser feita apenas uma vez para todos os desenhos futuros. Todos os desenhos derivados
da mesma disposição de elementos seriam automaticamente consistentes... qualquer tipo
de análise quantitativa poderia ser ligada diretamente à descrição... estimativas de custos
ou quantidades de material poderiam ser facilmente geradas... fornecendo um único banco
de dados integrado para análises visuais e quantitativas... verificação de código de
edificações automatizado na prefeitura ou no escritório do arquiteto. Empreiteiros de
grandes projetos podem achar esta representação vantajosa para a programação e para os
pedidos de materiais. (EASTMAN, 1975).
Figura 2.2. Processos do BIM. Fonte: https://sustentarqui.com.br/dicas/o-que-e-o-bim/
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A tecnologia BIM não possui uma definição única que seja amplamente aceita. A
M.A. Mortenson Company, construtora americana que utiliza a tecnologia BIM em suas
incorporações, define a mesma como uma “simulação inteligente da arquitetura” que,
para produzir uma implementação integrada, deve exibir seis características principais:
ser digital, espacial (3D), mensurável (quantificável, dimensionável e consultável),
abrangente (incorporando e comunicando a intenção de projeto, o desempenho da
construção, a construtibilidade, e incluir aspectos sequenciais e financeiros de meios e
métodos), acessível (a toda a equipe do empreendimento e ao proprietário por meio de
uma interface interoperável e intuitiva), durável (utilizável ao longo de todas as fases da
vida de uma edificação). (EASTMAN, 2014)
A Câmara Brasileira da Industria da Construção (CBIC) apresenta, na sua
coletânea “Implementação do BIM para Construtoras e Incorporadoras”, definições para
o BIM segundo vários autores diferentes. Uma delas, elaborada pelo National Building
Information Modeling Standards – NBIMS, apresenta o BIM como:
Uma representação digital das características físicas e funcionais de uma instalação. Um
modelo BIM é um recurso para o compartilhamento de informações sobre uma instalação
ou edificação, constituindo uma base de informações organizada e confiável que pode
suportar tomada de decisão durante o seu ciclo de vida; definido como o período desde
as fases mais iniciais de sua concepção até a sua demolição. Uma das premissas básicas
do BIM é a colaboração entre os diferentes agentes envolvidos nas diferentes fases do
ciclo de vida de uma instalação ou edificação, para inserir, extrair, atualizar ou modificar
informações de um modelo BIM para auxiliar e refletir os papéis de cada um destes
agentes envolvidos. (CATELANI, 2016)
De forma resumida e simplificada, o BIM é um processo que possibilita a
modelagem, a troca, a consolidação e o fácil acesso aos diferentes grupos de objetos e
informações sobre uma edificação que se deseja construir, usar e manter, utilizando
ferramentas (softwares) que possibilitam que os processos atuais, baseados apenas em
documentos, sejam realizados de outras maneiras (baseados em modelos) muito mais
eficazes (CATELANI, 2016).
O engenheiro eletricista Francisco Gonçalves Junior, autor do e-book da AutoQi
“BIM - O que você precisa saber sobre essa ferramenta de inovação”, aponta que entre os
principais diferenciais competitivos proporcionados pelo BIM, estão a integração e o
intercâmbio de informações entre todas as disciplinas de projeto envolvidas,
levantamentos de custos mais precisos e controlados, a possibilidade de avaliações de
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eficiência energética, sustentabilidade e retrofit1. É um conceito que já se consolidou em
vários países do mundo e tem apresentado excelentes resultados em obras públicas.
A figura 2.3 apresenta uma análise de custo (eixo vertical) com relação as
diferentes fases de uma obra (eixo horizontal). Temos na linha 1 o fator “Capacidade de
impactar custos e performance”, que está relacionado à flexibilidade do projeto em sofrer
adaptações. A linha 2 representa o custo que acarretam tais alterações. Já as linhas 3 e 4
representam as fases em que se concentram as operações (alterações, adaptações ou
correções) no processo tradicional e no processo BIM, respectivamente. Como é possível
notar, no processo tradicional as operações concentram-se em fases mais custosas e
enrijecidas, enquanto que no processo BIM as operações estão localizadas em fases
iniciais do projeto. Isto significa que o processo, como um todo, assume maior esforço no
planejamento, com menor custo e alivia operações complexas e custosas na execução.
Figura 2.3. Curva de distribuição de Esforço e Custo no Tempo de MacLeamy. Fonte:
http://www.hok.com/thought-leadership/patrick-macleamy-on-the-future-of-the-building-industry
Também, vale observar alguns equívocos com relação ao que não é BIM de fato.
Alguns softwares possibilitam a modelagem e visualização tridimensional de elementos,
no entanto, objetos que não incluem outras informações além da sua própria geometria
não podem ser considerados BIM. Os objetos devem ser paramétricos e inteligentes,
visando facilitar processos de lançamento e alterações, assegurar a detecção de erros,
conflito, entre outras opções tratadas de forma aprofundada no item 2.2.2. Soluções que,
utilizando múltiplas referências 2D (desenhos ou documentos), emulam modelos
1 Processo de modernização de algum equipamento já considerado ultrapassado ou fora de norma.
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tridimensionais, porém não permitem extração automática de quantidades, atualizações
simultâneas, tampouco simulações e análises não devem ser elencadas como BIM. O BIM
deve oferecer, além da demonstração gráfica, outras formas de visualização dos dados
como listas, planilhas, tabelas, etc. Quando alguma informação é alterada em uma das
formas de visualização, todas as demais são simultaneamente atualizadas (CATELANNI,
2016).
2.3. Principais funcionalidades do BIM
2.3.1. Visualização Tridimensional do modelo
A forma tradicional de representação de projetos, muito utilizada nas ferramentas
CAD, inclui plantas baixas, elevações, cortes, etc. Esta forma de representação de projeto
acaba mostrando-se bastante confusa e de difícil interpretação, não apenas para
responsável pela execução da obra, mas também para o próprio projetista que trabalha
sem a perfeita convicção daquilo que desenvolve. A disposição tridimensional do que é
representado em planta, depende exclusivamente da interpretação de quem lê ou
desenvolve o projeto, o que pode ocasionar diversas inconformidades percebidas apenas
no momento da execução da obra (CATELANI, 2016).
Com a visualização tridimensional do modelo (figura 2.4), as ilustrações se tornam
muito mais claras e precisas. É claro que, ainda assim, as vistas em planta não deixam de
ser uma importante forma de representação, principalmente pela sua praticidade. Porém,
a análise tridimensional torna-se um excelente complemento sempre que surgirem
dúvidas com relação a proposta do projeto. Isto possibilita aos projetos, soluções bem
mais elaboradas, com maior grau de complexidade e assertividade.
O modelo 3D gerado pelo software BIM é projetado diretamente em vez de ser gerado a
partir de múltiplas vistas 2D. Ele pode ser usado para visualizar o projeto em qualquer
etapa do processo, com a expectativa de que terá dimensões consistentes em todas as
vistas (ESTMAN, 2016)
21
Figura 2.4. Várias disciplinas visíveis em 3d. Fonte: Projelet ECOM e Dávila:
http://projelet.com.br/projelet-ecom-e-davila-projeto-bim/
É importante salientar que a representação tridimensional por si só, não se
configura como solução BIM. Como já descrito anteriormente, é indispensável que a
ferramenta utilizada possibilite a inserção de informações e parâmetros no modelo
tridimensional e com isso, se possa utilizá-las para enriquecer o detalhamento, aprimorar
as análises e levantamentos. Como ilustra a figura 2.3, a visualização fica extremamente
confusa quando reúne todas as disciplinas do projeto. Com um modelo munido de
parâmetros, podemos realizar aplicações de vista como, por exemplo, desativar certas
disciplinas, aplicar transparência, filtrar elementos. Isto irá favorecer o desenvolvimento
do projeto, facilitar alterações futuras e evitar retrabalhos.
2.3.2. Parametrização dos componentes
No projeto paramétrico, objetos são definidos utilizando parâmetros que envolvem
distâncias, ângulos e regras como “vinculado a”, “paralelo a” e “distante de”. Essas
relações permitem que o elemento se altere conforme os valores que seus parâmetros
assumem. Os valores ainda podem ser restringidos a requisitos que o elemento deve
satisfazer, promovendo uma interação entre projetista e ferramenta, no momento em que
o primeiro executa as modificações e o segundo verifica as condições e alerta quando
alguma regra está sendo infringida (EASTMAN, 2014).
22
Os objetos BIM são considerados objetos inteligentes pois, além de conterem
todas as informações importantes sobre si mesmos, podem ter informações sobre a sua
relação com outros objetos e componentes de um modelo. Na prática, isso se materializa,
por exemplo, quando um projetista insere uma janela, e esta integra-se apenas à família
das paredes e nunca a elementos de outras famílias (CATELANI, 2016).
Como pode-se observar na Figura 2.5, ao selecionarmos o objeto, são mostradas
diversas informações e parâmetros, que somados definem o objeto em si e as condições
nas quais ele se encontra no projeto. Neste exemplo temos um lavatório sanitário, da
família “componentes hidráulicos”, do tipo “Pia com pedestal – Com base na parede”,
localizada no pavimento térreo, a uma cota de 2cm abaixo, a uma distância da parede de
19cm.
Figura 2.5. Exemplo de objeto BIM e seus parâmetros. Fonte: sienge.com.br/blog/voce-sabe-o-que-e-bim-
entenda-o-conceito-e-suas-aplicacoes
Segundo Catelani (2016), a parametrização dos elementos geram reações
automáticas que contribuem para a garantia da consistência e da integridade das soluções
projetadas, e também de toda a documentação do projeto (desenhos, detalhes, tabelas),
diferentemente do que acontece nos processos baseados em desenhos CAD. Neste último,
a integridade da documentação depende exclusivamente da atenção humana, que precisa
replicar mudanças em diversos documentos: plantas, cortes e detalhes.
23
2.3.3. Diferentes visualizações do modelo
Para revisões e alterações realizadas numa determinada vista, alguns softwares que não
são BIM não provocam automaticamente a atualização das demais vistas e relatórios de
um mesmo projeto ou trabalho em desenvolvimento. Neste caso, o usuário precisa
executar comandos específicos, e, se por um descuido isso não acontecer, parte do seu
trabalho poderá apresentar inconsistências e erros (CATELANI, 2016).
Como pode-se notar na Figura 2.5, o mesmo projeto aparece em três formas
distintas de visualização. Em planta, em vista tridimensional e em forma de planilha, nas
quais pode-se notar uma integração simultânea, sendo que ao selecionar o elemento em
uma das vistas, o mesmo aparece automaticamente selecionado nas outra, além da
planilha agrupar e quantificar automaticamente os elementos (ferramenta tratada no
próximo tópico). Com isso, podemos perceber a forma integrada com que as ferramentas
BIM operam, sendo que as vistas são geradas a partir do modelo (Figura 2.6) e não ao
contrário, como ocorre nas ferramentas CAD, com desenhos sendo aplicados a
determinadas vistas sem interdependência. Pode-se dizer que as vistas se comportam
como se fossem espelhos que o projetista facilmente posiciona em determinados locais
do modelo, a fim de gerar as projeções esperadas.
Figura 2.6. Vistas geradas a partir do modelo. Fonte: www.e53.arq.br
2.3.4. Quantificações e cronogramas (4D e 5D)
O orçamento de uma obra pode ser definido como uma estimativa ou previsão
expressa em termos quantitativos físicos ou monetários que visa auxiliar o gerenciamento
e a tomada de decisões, seja para a empresa como um todo ou apenas para uma obra. Os
quantitativos físicos referem-se, por exemplo, a: quantidades de materiais de escritório,
24
materiais de construção, horas de mão-de-obra, horas de equipamentos. Os quantitativos
monetários referem-se a: receitas, despesas, custos, recebimentos e desembolsos
(SANTOS, 2010).
A extração automática de todas as quantidades de serviços e componentes dos
modelos BIM é uma das funcionalidades mais utilizadas por aqueles que utilizam a
plataforma. Ela garante consistência, precisão e agilidade de acesso às informações das
quantidades, que poderão ser divididas e organizadas de acordo com as fases definidas
no planejamento e na programação da obra (CATELANI, 2016). A Figura 2.4 mostra
uma planilha simplificada, que quantifica os diferentes “Elementos Hidráulicos” do
projeto.
Segundo Catelani (2016), alguns softwares como o MS-Project e Primavera,
possibilitam também o controle da execução da obra com base nos modelos BIM, tendo
seus objetos constituintes associados (linkados) com as atividades de um cronograma
desenvolvido por estes softwares. Desta forma, as extrações automáticas de quantidades
dos modelos BIM, baseados nas fases planejadas, podem agilizar e garantir a precisão das
comparações entre serviços previstos e efetivamente realizados. Com elaboração de
cronogramas em forma de gráfico como o de Gantt (Figura 2.7.), por exemplo, pode-se
prever os tempos e a duração das atividades e planejar, programar e ajustar suas relações
de precedência, bem como seu sequenciamento lógico. Esse recurso facilita bastante a
análise de construtibilidade, que passa a ser visual e, também, o dimensionamento das
equipes. Estas ferramentas nos possibilitam entrar nas dimensões conhecidas por 4D e
5D, que são relacionadas com a análise temporal e de custo, respectivamente.
Figura 2.7. Gráfico de Gantt pelo Navisworks (Autodesk). Fonte: Autodesk
25
2.3.5. Identificação automática de erros e interferências
Os relatórios das interferências localizadas em um modelo BIM em
desenvolvimento podem ser extraídos automaticamente e compartilhados com as equipes
responsáveis por cada uma das diferentes disciplinas. Alguns softwares oferecem
formatos padronizados de listas de interferências que já incluem a imagem do problema
e referências da sua localização no modelo. Isso é bastante útil nos casos de modelos
muito extensos ou complexos, em que há muitas repetições de trechos de instalações
(CATELANI, 2016).
Figura 2.8. Detecção automática de conflitos. Fonte: http://inttegraengenharia.com/compatibilizacao-bim/
Conforme estudo apresentado por Costa (2013), algumas ferramentas de
compatibilização apontam interferências desprezíveis e acumulam um relatório de erros
exagerado e consequentemente indesejável. Logo, é muito importante a capacidade do
profissional em filtrar os resultados realmente relevantes. Krieger (2013) atenta para a
diferença entre "boa modelagem" e "modelagem perfeita". Segundo ele, seguir os
relatórios de detecção de conflitos como regra pode ocasionar a perda de muitas horas de
trabalho com a limpeza do modelo, contrariando as premissas do BIM de economia no
tempo de projeto.
Além da localização automática, algumas soluções também classificam as
interferências como leves, moderadas ou críticas (Figura 2.9). Uma interferência leve,
representada na imagem pela exclamação amarela, seria o caso em que, por exemplo, uma
tubulação de pequeno diâmetro interfere em outra também de pequeno diâmetro. Ou seja,
seria uma interferência de fácil solução, porque não é muito difícil desviar uma tubulação
de pequeno diâmetro, que, na maioria das vezes, pode ser feita utilizando conexões
26
padronizadas. Já a interferência de uma tubulação de grande diâmetro com um
componente da estrutura, por exemplo, um pilar ou uma viga estrutural, seria considerada
como crítica, representada na imagem pela exclamação vermelha. A exclamação laranja
representa uma interferência moderada (CATELANI, 2016).
Figura 2.9. Detecção e classificação automática de interferências. Fonte: Nemetschek (Solibri)
2.3.6. Simulações e análises (6D)
Essa é uma das áreas do BIM que mais vêm recebendo investimentos dos
desenvolvedores de softwares nos últimos anos. Dentre as principais análises e
simulações viabilizadas pelo BIM, estão as estruturais, energéticas, termodinâmicas, de
ventilação natural, poluição, luminotécnicos e de insolação. Estas análises são
ferramentas valiosas para a tomada de decisões que podem tornar o empreendimento mais
ou menos viável. A Figura 2.10 ilustra uma análise estrutural, destacando com cores
avermelhadas as regiões de maior esforço, e em verde as de menores esforços
(CATELANI, 2016).
Figura 2.10. Análise estrutural representando os esforços através de cores. Fonte: Autodesk.
27
2.3.7. Sistemas colaborativos
Quando falamos em tecnologia BIM, um dos principais diferenciais concentra-se
na forma interativa com que os projetos devem ser desenvolvidos. Para que isso ocorra
de forma correta, é necessário que o projeto Arquitetônico, modelado
tridimensionalmente, sirva como base para a modelagem dos projetos complementares e
estes entre si, como o Estrutural, Hidrossanitário, Elétrico, Telecomunicação, entre
outros, através de um ambiente colaborativo. Porém, a simples modelagem
tridimensional, de nada serviria sem que houvessem parâmetros que classifiquem todos
estes projetos e seus componentes, de modo que seja possível a análise conjunta da
interação entre eles (EASTMAN, 2014).
Os sistemas colaborativos voltados para a construção civil surgiram na segunda
metade da década de 1990, através de empreendimentos conjuntos de grandes
companhias de construção civil, com o objetivo de promover maior produtividade e
eficiência no setor. A tecnologia para colaboração pode ser definida como a combinação
de tecnologias que em conjunto criam uma interface entre duas ou mais pessoas
interessadas, proporcionando‐lhes participação no processo criativo em que partilham as
competências coletivas, expertise, entendimento e conhecimento para atingir a melhor
solução encontrada (COELHO, 2008). Conforme a Figura 2.11, no arranjo tradicional de
equipes de trabalho, percebe-se que o arquiteto é responsável por atender às exigências
legais e dar diretrizes aos demais projetistas. As informações são produzidas de maneira
linear e paralela, com pouca integração horizontal e baixo controle de arquivos ou
desenhos utilizados como referência em cada disciplina. Já no arranjo baseado na
metodologia BIM, a interação dos projetistas ocorre de forma muito mais rápida e
assertiva, já que a troca de informações se baseia em um modelo BIM que atua como uma
base comum a todos os envolvidos através de um sistema colaborativo. (COSTA, 2013).
28
Figura 2.11. Arranjos de equipes. Fonte: Costa, 2013.
A colaboração entre os membros das equipes de projeto passa a girar em torno de um
modelo baseado nas informações necessárias para o planejamento e construção de um
edifício. Nesse contexto, o envolvimento dos profissionais durante as fases de orçamento
e concepção de projetos, de planejamento e de construção mostra‐se adequado à formação
de um modelo consistente do edifício (COELHO, 2008).
Como normalmente utilizam-se diferentes softwares para cada projeto, além de
cada empresa hospedar seus arquivos em seus respectivos servidores, a sistema de links
acaba tornando-se bastante utilizado. Neste sistema, o projeto a ser desenvolvido
corresponde a um arquivo central ou hospedeiro, onde os demais projetos são inseridos
como links, que servirão como base para a modelagem do hospedeiro. Os links são
arquivos inseridos com dependência, isto é, caso haja alteração no arquivo, esta será
atualizada de forma automática no arquivo central, através de sincronizações ou
carregamentos. Além disso, os links não são editáveis dentro do arquivo central e sim,
apenas no próprio arquivo. Para tal, é necessária a cooperação entre os projetistas,
consultores, empreendedores e construtores, com as devidas preocupações quanto à
interoperabilidade dos dados (Figura 2.12), tendo em vista permitir o intercâmbio das
informações entre os diversos participantes (COELHO, 2008).
Figura 2.12. Interoperabilidade de dados. Fonte: revittemplate.com.br/bim/aula-bim-05-interoperabilidade/
29
O sistema Revit, desenvolvido pela Autodesk, oferece suporte à colaboração
multiusuário, utilizando o recurso Worksharing Monitor, que permite acesso simultâneo
a um modelo do edifício compartilhado entre vários usuários. A solução exige a adoção
do software Revit por todos os profissionais envolvidos no desenvolvimento dos projetos,
os quais são elaborados localmente no sistema do usuário e disponibilizados no modelo
compartilhado através de sincronizações (COELHO, 2008).
2.3.8. Tecnologias complementares
O BIM já conta com inúmeras tecnologias extremamente inovadoras que,
futuramente, irão proporcionar ainda mais qualidade e assertividade nas informações dos
projetos.
Uma das ferramentas que está ganhando muito espaço é a captura de realidade. O
escaneamento a laser é uma prática cada vez mais comum nas construções. Este tipo de
escaneamento possibilita a captura de realidade com escaneamento de objetos reais. A
captura de realidade também tem evoluído com a utilização de drones, que realizam
sequências de fotografias a partir das quais pode-se gerar modelos 3D manipuláveis.
Outra tecnologia inovadora é a utilização de uma estação total capaz de retirar
informações de um modelo BIM em obra, para a locação de elementos (CATELANI,
2016).
Desta forma, a captura de realidade tem sido utilizada dentro do BIM para
identificação e separação dos seus subsistemas constituintes e, a partir daí, para permitir
que sejam projetadas modificações ou ampliações. A realidade capturada também pode
ser comparada e combinada com modelos BIM, para estudo de desvios de prumo e
alinhamento ou para a realização de simulações. A Figura 2.13 apresenta uma
comparação entre o modelo estrutural proveniente da captura de realidade com o modelo
virtual, de modo que a cor vermelha aponta os maiores desvios de prumo e a verde os
menores. (CATELANI, 2016).
30
Figura 2.13. Análise de alinhamento e prumo com captura de realidade. Fonte: Autodesk.
Outra inovação em ascensão no mundo inteiro é a utilização da impressão 3D na
construção civil. Segundo CBIC (2017), a Impressão 3D, também conhecida como
fabricação aditiva, é o processo pelo qual objetos físicos são criados pela disposição de
materiais em camadas, com base em um modelo digital. Todos os processos de impressão
em 3D requerem trabalho conjunto de software, hardware e materiais. Para Klavdianos a
utilização do BIM para a impressão em 3D é fundamental. “Por trás dessa tecnologia tem
que ter toda uma parte de projetos e sistemas e o BIM é muito importante para dar suporte
tecnológico para o 3D”, reforça o diretor da MRV Engenharia, Flávio Vidal Cambraia.
(CBIC, 2017).
2.4. O projeto Hidrossanitário
Segundo a norma NBR 13531(ABNT, 1995), o sistema de instalações hidráulico-
sanitárias é composto por água fria, água quente, esgotos sanitários e industriais, captação
e escoamento de águas pluviais, gás combustível, prevenção e combate a incêndio e
algum outro sistema hidráulico que por ventura seja necessário na edificação. Esse
sistema tem a função de desempenhar determinadas funções de condução de gases,
líquidos e sólidos (Figura 2.14).
31
Figura 2.14. Função do sistema hidrossanitário predial. Fonte: Arantes, 2003.
Segundo Borges (1992), as instalações prediais têm como finalidade fazer a
distribuição da água, em quantidade suficiente, e promover o afastamento adequado das
águas servidas e esgotamento dos resíduos, visando atenuar os efeitos negativos causados
por um lançamento descontrolado de resíduos, como contaminações e proliferação de
doenças. Impõe-se como fator importante, portanto, que as populações e os governos
adotem critérios nos quais as atividades sanitárias sobreponham às de ordem econômica.
Arantes (2003) define a elaboração de projetos hidrossanitários em etapas,
conforme o esquema da Figura 2.15. O estudo preliminar, tem-se o programa de
necessidades, o levantamento de dados, a verificação de viabilidade técnica e relatório
das demandas necessárias à execução dos projetos. Já na etapa de anteprojeto, tem-se a
análise do projeto de arquitetura, o desenho gráfico unifilar dos elementos e a pré-
compatibilização com os demais projetos. Esta é uma fase crucial do projeto e requer
grande atenção da coordenação de projetos em função das modificações que deverão
ocorrer advindas de atividades dissociadas entre os projetistas (ARANTES, 2003).
A etapa de projeto legal requer o desenho gráfico e documentos, como memoriais
de cálculo, nos moldes exigidos pelo órgão local para que haja a aprovação da
implantação. Na etapa de projeto executivo, por sua vez, faz-se necessário desenvolver o
desenho gráfico detalhado de todos os elementos construtivos do sistema predial,
memorial descritivo, especificação e listagem de materiais. Por último, a etapa “as built”,
elaborada ao final da obra, faz-se o levantamento das alterações ocorridas no transcorrer
da obra, a adequação do projeto original com representação gráfica das mudanças
constatadas, o relatório descritivo das mudanças efetuadas e ainda o manual de operação
e manutenção do sistema hidrossanitário predial. (ARANTES, 2003).
32
Figura 2.15. Etapas de elaboração do projeto hidrossanitário. Fonte: Arante (2003).
Os projetos de instalações prediais precisam ser integrados aos projetos estruturais
e as interferências devem ser analisadas e reduzidas ao mínimo. O nível de detalhamento
deve garantir o entendimento do projeto e a correta execução em obra, evitando
improvisações. Segundo o autor, na prática, verifica-se um certo desprezo para com os
projetos de instalações prediais e, mais tarde, após a implantação da obra, vários
problemas surgem relacionados com a hidráulica, o que poderia ser eliminado caso
recebesse a devida importância (BORGES, 1992).
Um levantamento realizado nos anos 70 em diversos países com longa tradição de
construção, realizou uma avaliação de desempenho de edificações já colocadas em uso
(GNIPPER,2007). Os resultados mostram (Figura 2.16) que entre as principais causas de
patologias de origem endógena em edificações, os erros de projetos ficam como os
maiores percentuais (de 36% a 49%), seguido de falhas de execução (19% a 30%), falha
de materiais (11% a 25%) e de má utilização (9% a 11%).
Na fase de projeto dos sistemas prediais, os vícios podem ocorrer por falhas de concepção
sistêmica, erros de dimensionamento, ausência ou incorreções de especificações de
materiais e de serviços, insuficiência ou inexistência de detalhes construtivos, etc.
(GNIPPER, 2007).
As patologias e inconformidades também podem decorrer de falhas no processo
de produção do projeto, tais como falhas de comunicação com projetistas de outros
sistemas prediais (estrutural, elétrico, telefônico, ar condicionado, etc.) e da inexistência
de coordenação ou compatibilização com os diversos outros subsistemas da edificação
(vedações, circulação horizontal e vertical, etc.) (GNIPPER, 2007).
33
Figura 2.16. Origem percentual de falhas em edificações. Fonte: GNIPPER, 2007.
Arantes (2003) cita a apresentação do projeto como um importante problema
causador de alterações em obra, e apresenta uma lista de ações essenciais para que o
projeto hidrossanitário tenha um bom desempenho e facilite sua compreensão:
a) Padronizar da apresentação;
b) Definir padrão de detalhes construtivos, com apresentação de forma separada,
porém devidamente referenciada;
c) Gerar documentos de dimensões moderadas, que facilitem o manuseio em obra;
d) Fornecer especificação técnica dos materiais e componentes para facilitar compra;
e) Desenvolvimento de um manual do usuário;
f) Elaboração do projeto “as-built” ao final da obra;
g) Proporcionar diferentes formas de visualização, afim de proporcionar maior
facilidade de compreensão do projeto (plantas com elevações cotadas,
perspectivas isométricas e vistas frontométricas);
h) Facilitar ao máximo o entendimento do projeto, evitando definições em obra.
34
CAPÍTULO 3
3. METODOLOGIA
O presente trabalho foi realizado conforme esquematicamente representado no
fluxograma da Figura 3.1.
Figura 3.1. Fluxograma da metodologia do estudo de caso.
3.1. ANÁLISE GERAL
3.1.1. Informações gerais da empresa
Nesta etapa, elaborou-se um levantamento geral das características da empresa,
incluindo um breve histórico desde a sua fundação, a evolução e a sua situação atual.
Foram abordadas informações sobre suas áreas de atuação no mercado, formas de
desenvolvimento de projetos utilizadas pelos profissionais, estrutura organizacional para
a elaboração de projetos, abordando brevemente o modelo de gestão das equipes de
trabalho utilizado pela empresa, analisando as formas de fluxo de informação, divisão e
controle de tarefas e cronogramas, além de atividades de desenvolvimento interno. Estes
dados são importantes para entender melhor o processo de implantação e utilização do
BIM.
35
3.1.2. Aplicações gerais do BIM
Primeiramente, o estudo voltou-se para as ferramentas utilizadas pela empresa de
forma geral e procedimentos padrão aplicados a todos os projetos desenvolvidos em BIM.
Esta análise incluiu softwares utilizados, preparação de base de dados para elaboração de
projetos, ferramentas e formas de modelagem, organização informacional e interação com
projetos externos.
3.2. ANÁLISE ESPECÍFICA
3.2.1. Seleção do projeto
Para a fase de análise específica, foi escolhido um projeto do tipo Edificação
Residencial Multifamiliar, desenvolvido em BIM. O projeto escolhido deverá ser de
médio porte, apresentando soluções de engenharia que possam representar, na prática, as
aplicabilidades do BIM em projetos hidrossanitários, gerando como resultado, aspectos
positivos e negativos observados no estudo.
3.2.2. Informações gerais e técnicas
A apresentação do projeto escolhido foi dada através do levantamento das
informações gerais do projeto, como número de pavimentos, área de construção, número
de apartamentos, entre outras informações. Posteriormente, o estudo aprofundou-se nos
levantamentos técnicos do projeto hidrossanitário, apresentando condições de
distribuição de água potável, esgotamento de águas servidas e captação de águas pluviais.
3.2.3. Aplicações específicas do BIM ao projeto Multifamiliar
Descreveu-se de forma aprofundada as soluções adotadas especificamente para o
projeto analisado, apontando dados sobre o projeto como informações gerais de projeto,
dados técnicos, tipos de sistemas projetados, análise de compatibilização e resultados,
apontando formas de entrega e observações finais sobre o projeto.
36
3.2.4. Avaliação de Resultados
Após concluído o projeto, buscou-se avaliar os resultados do projeto estudado e
da utilização do BIM por parte da empresa, como um todo. Para isso, buscou-se alguns
relatos por parte dos profissionais envolvidos, tanto clientes quanto fornecedores,
salientando os pontos positivos e negativos da metodologia utilizada para a elaboração de
projetos hidrossanitários, e com isso, apontando fatores que ainda precisam ser
aprimorados, tanto na utilização da tecnologia quanto na mudança de cultura na
construção civil, que compete aos profissionais do ramo.
37
CAPÍTULO 4 4. ESTUDO DE CASO
4.1. Utilização do BIM na empresa
4.1.1. Sistema Organizacional
A empresa estudada neste trabalho é a Filippon Engenharia, situada na cidade de
Porto Alegre no Estado do Rio Grande do Sul. Fundada em 1981 pelo Eng. Marcos
Antônio Filippon, inicialmente com a razão social M.A. FILIPPON & CIA LTDA. e
posteriormente alterada para FILIPPON ENGENHARIA, a empresa iniciou suas
atividades realizando de projetos instalações elétricas e hidrossanitárias, desenvolvidos
de forma manual. A partir de 1996 a empresa passou a desenvolver seus projetos
utilizando a plataforma CAD, formato com o qual atuou até ano de 2013, quando deu
início à elaboração de procedimentos e famílias para a implantação da tecnologia BIM na
empresa, bem como a replicação dos projetos CAD em plataforma BIM. Em 2015 foi
elaborado o primeiro projeto de instalações elétricas e hidrossanitárias completo na
plataforma BIM.
Os principais serviços desenvolvidos pela empresa são:
-Assessoria técnica para elaboração de projetos de instalações;
-Consultoria técnica nas áreas de engenharia elétrica, telecomunicações e civil;
-Acompanhamento da execução dos projetos em obra;
-Projetos de instalações elétricas, telecomunicações (credenciada Furukawa) e
hidrossanitárias residenciais, comerciais e industriais.
Atualmente, o escritório desenvolve projetos nas duas plataformas, conforme a
demanda dos clientes. Porém, é notório o crescimento da preferência por projetos em
plataforma BIM, já que, cada vez mais, os clientes percebem a importância do projeto e
o impacto da sua qualidade no resultado da obra e, também, no seu orçamento.
A empresa conta com uma equipe de aproximadamente 20 funcionários entre
engenheiros, técnicos, projetistas, estagiários e recursos humanos. O escritório é equipado
com aproximadamente 20 computadores e possui a instalação de um servidor, utilizado
38
para o armazenamento de todos os projetos e recursos utilizados para o mesmo, como
famílias, projetos externos, catálogos, documentos, procedimentos, normas, etc.
Para promover o suporte informacional aos projetos desenvolvidos em BIM, a
empresa possui dois profissionais que desempenham tanto a função de técnico em
informática, quanto a de BIM Manager, ou Gerente BIM. O BIM manager acumula
tarefas como:
-Atividades e soluções providas por recursos de computação e gerenciamento de
informação, visando viabilizar todas as demandas geradas pelos projetos em BIM;
-Dominar e promover a implantação da metodologia BIM;
-Aplicar ferramentas e solucionar as demandas dos projetos para com a tecnologia
BIM;
-Desenvolver as famílias, objetos e processos padrão, com os devidos parâmetros
visando solucionar demandas, agilizar processos e assegurar assertividade aos projetos.
Para que haja qualificação dos projetistas na utilização das ferramentas, o
escritório promove treinamentos frequentes sobre determinadas utilidades do BIM. Isto
permite, além da aprendizagem, uma padronização nos processos desenvolvidos pelos
projetistas, de forma que todos passem a adotar técnicas parecidas na elaboração de
projetos.
Os projetos hidrossanitários em análise neste estudo, foram desenvolvidos com
base nas seguintes normas:
a) ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas
-NBR-5626/98 - Instalação Predial de Água Fria;
-NBR-7198/93-Projeto e Execução de instalações Prediais de Água Quente;
-NBR-8160/99 - Sistemas Prediais de Esgoto Sanitário - Projeto e Execução;
-NBR-10844/99 - Instalações Prediais de Águas Pluviais;
-NBR 15575/13 – Edificações habitacionais – desempenho
-NBR 5651 - Recebimento de Instalações Prediais de Água Fria - Especificação
39
-NBR 5657 - Verificação da Estanqueidade à Pressão Interna de Instalações
Prediais de Água Fria - Método de Ensaio
-NBR 5658 - Determinação das Condições de Funcionamento das Peças de
Utilização de uma Instalação Predial de Água Fria - Método de Ensaio
-NBR 10067 - Princípios Gerais de Representação em Desenho Técnico
-NBR 8130 - Aquecedores de Água a Gás Tipo Instantâneo - Especificação
-NBR 5899 - Aquecedor de Água a Gás Tipo Instantâneo – Terminologia
-NBR 10067 - Princípios Gerais de Representação em Desenho Técnico
-NBR 5688 - Tubo e Conexões de PVC Rígido para Esgoto Predial e Ventilação
– Esp.
-NBR 8160 - Instalações Prediais de Esgotos Sanitários NBR 10067 - Princípios
Gerais de Representação em Desenho Técnico
-NBR 5680 - Tubo de PVC Rígido, Dimensões – Padronização
-NBR 9793 - Tubo de Concreto Simples de Seção Circular para Águas Pluviais -
Especificação
-NBR 9794 - Tubo de Concreto Armado de Seção Circular para Águas Pluviais –
Especificação
-NBR 9814 - Execução de Rede Coletora de Esgoto Sanitário - Procedimento
-NBR 10067 - Princípios Gerais de Representação em Desenho Técnico
-NBR 10843 - Tubos de PVC Rígido para Instalações Prediais de Águas Pluviais
- Especificação
-NBR 10844 - Instalações Prediais de Águas Pluviais
b) Normas Municipais
-Decreto Nº 9369/88 - Código de Instalações Prediais de Água e Esgoto do DMAE
-Decreto Nº15371/06 Regulamenta o controle da drenagem urbana
40
4.1.2. Aplicações gerais do BIM
4.1.2.1. Famílias e template
Os projetos realizados em BIM dependem da disponibilidade das famílias que o
projeto irá exigir, como a tubulação, conexões, peças e equipamentos mecânicos. No
presente caso em estudo, os BIM Managers da empresa foram responsáveis pelo
desenvolvimento de todas as famílias (Figura 4.1) utilizadas. Apesar de existirem
algumas empresas que disponibilizam famílias de seus produtos conforme seus catálogos,
como a Tigre, a experiência da Filippon Engenharia com estas famílias concluiu que elas
possuem muitas informações desnecessárias, o que acaba tornando os projetos
extremamente pesados e pouco trabalháveis. Deste modo, a empresa desenvolveu
famílias com apenas as informações compatíveis com as necessidades reais de projeto,
resultando em objetos mais leves e de melhor trabalhabilidade.
Figura 4.1. Família de Caixas Sifonadas, desenvolvida pela empresa. Fonte: Filippon Engenharia.
Outro recurso desenvolvido pela própria empresa é o template de projeto
hidrossanitário. O template, que pode ser traduzido como “modelo”, nada mais é do que
a pré-configuração de projeto, ou seja, um ponto de partida utilizado para todos os
projetos, que carrega todas as informações referente a um procedimento padrão de
desenvolvimento de projetos. A Filippon Engenharia desenvolveu seus próprios
templates, compatíveis com as necessidades de projetos apresentada pela empresa. Este
carrega previamente, as famílias de tubulações e conexões com os materiais
costumeiramente utilizados, como PVC Classe 15, PVC para Esgoto série normal, PPR
41
para água quente, entre outros. Quando o projeto apresenta alguma necessidade
específica, como tubulação PEX (flexível), Esgoto com PVC reforçado, ou da série
“Silentium”, por exemplo, estas famílias, que ficam armazenadas no servidor, são
carregadas posteriormente no projeto.
4.1.2.2. Colaboração e interação entre projetos
Como descrito no item 2.3.1, a tecnologia BIM exige que todos os projetos sejam
modelados tridimensionalmente e contenham parâmetros que possibilitem a análise
conjunta da interação entre estes projetos e seus componentes.
No caso analisado neste estudo, a elaboração do projeto hidrossanitário utiliza o
software Autodesk Revit MEP (Mechanical, Eletrical and Plumbing) designado para a
modelagem de instalações prediais, como hidráulicas, elétricas e de climatização. A
interação entre os diferentes projetos é feita através do sistema de links. O projeto a ser
desenvolvido, neste caso o hidrossanitário, corresponde a um arquivo central ou
hospedeiro, onde os demais projetos são inseridos como link, e servem como base para o
desenvolvimento do projeto hidrossanitário (Figura 4.2). Desta forma, pode-se trabalhar
com modelos tridimensionais dos demais projetos sem tornar o projeto em um arquivo
tão pesado.
Para o caso dos projetos Elétricos, que estão armazenados e são alterados
diretamente no servidor, mesmo local dos projetos Hidrossanitários, a atualização ocorre
de forma automática, toda vez que os projetos são sincronizados. Já no caso dos projetos
desenvolvidos externamente, esta atualização não ocorre de forma automática, pois os
projetos são alterados em outros servidores e enviados por etapa por cada empresa. A
cada nova versão recebida pela Filippon Engenharia, estes projetos são salvos no servidor
e recarregados no arquivo central, substituindo o arquivo referente à versão anterior. Isto
exige atenção e comprometimento dos projetistas em conferir e notificar os demais
projetistas sobre novas versões, semelhante ao que ocorre no processo tradicional.
42
Figura 4.2. Janela de gerenciamento de links do projeto. Fonte: Filippon Engenharia.
Outra forma de colaboração observada neste estudo foi a colaboração
multiusuário, através do recurso Worksharing Monitor. Este recurso é utilizado quando
há a necessidade de dois ou mais projetistas trabalharem simultaneamente no mesmo
arquivo. Como há um arquivo para cada disciplina de projeto, isto aconteceu sempre que
as atividades do projeto hidrossanitário tiveram de ser divididas entre dois ou mais
projetistas.
Para a organização interna de cada projeto, os elementos do projeto são designados
em Worksets. Esta divisão assemelha-se a dos Layers, utilizada nos projetos CAD. Os
worksets têm como objetivo primário, gerar um ambiente organizado de trabalho quando
o sistema Worksharing é utilizado, ou seja, quando mais de um projetista trabalha no
mesmo arquivo. Além disso, pode-se ativar ou desativar os elementos do projeto, em cada
vista, conforme sua designação (Figura 4.3).
43
Figura 4.3. Gerenciamento de Worksets. Fonte: Filippon Engenharia.
No entanto, assim como os layers, os worksets dependem da atenção do projetista
para a sua aplicação correta em cada elemento. O ideal é que a marcação do workset
anteceda a inserção dos elementos, e que esta inserção seja feita de forma agrupada,
conforme a sequência mostrada na Figura 4.4.
Figura 4.4. Sequência de modelagem com worksets.
Muitas vezes a modelagem não segue esta sequência e o projeto acaba ficando
desorganizado, com elementos de esgoto designados para worksets de água fria, por
exemplo. Para isto, a empresa utiliza uma rotina de programação desenvolvida no
software Dynamo, que funciona como um plug-in do Revit (Figura 4.5) e possibilita a
elaboração de rotinas programadas, que realizam tarefas de forma automática, como
organização do projeto para documentação, visualização, etc., e que se fossem feitas de
forma manual, demandariam de tempo excessivo.
44
Figura 4.5. Utilizaçao de plug-in para organização de projeto. Fonte: Filippon Engenharia
4.1.2.3. Modelagem
As tubulações podem ser modeladas de diversas formas, e em múltiplas vistas,
como planta-baixa, 3D e elevações. Porém, a forma mais habitual utilizada é o traçado
inicial em planta-baixa e posteriormente os ajustes em 3D e cortes. Quando uma
tubulação é traçada, as devidas conexões são formadas automaticamente (Figura 4.6).
Figura 4.6. Modelagem de tubulação. Fonte: Filippon Engenharia.
45
Nos casos em que as conexões existentes não permitem um determinado traçado
por motivos de inviabilidade de espaço ou inexistência de peças, o software gera um aviso
(Figura 4.7) que, por vezes, quando há risco de perda de elementos já existentes, sugere
ao projetista o cancelamento do comando.
Figura 4.7. Notificações de erros de modelagem. Fonte: Filippon Engenharia.
4.1.2.4. Documentação
Para a fase de documentação, que normalmente segue padrões normativos e
padrões particulares da empresa, o arquivo aberto a partir do template da empresa já se
encontra configurado para gerar uma documentação dentro dos padrões. Os elementos
conhecidos como “tags”, que geram as anotações com informações dos elementos, são
configurados para ler automaticamente as informações e representá-las conforme os
padrões da NBR 10067 - Princípios Gerais de Representação em Desenho Técnico. Isso
torna bastante rápido e assertivo o processo de anotação do projeto, pois as informações,
como material do elemento, inclinação, diâmetro ou dimensões, numeração de colunas,
entre outros, já constam nas propriedades dos elementos e são apenas lidas e
representadas pelas tags, o que gera anotações com informação confiável. O template
também disponibiliza as folhas para a geração de pranchas, com o selo padrão utilizado
pela Filippon Engenharia. O selo também é pré-configurado para apresentar as
informações de forma automática, como nome do projeto, escala, revisão em número e
data.
46
4.2. Aplicações específicas do BIM ao projeto Multifamiliar 4.2.1. Informações Gerais e técnicas do projeto
O projeto Residencial Multifamiliar selecionado para o estudo é o Edifício Império
(Figura 4.8), executado na cidade de Porto Alegre e concebido pela incorporadora
DIB&DIB, de Porto Alegre, RS. Trata-se de um edifício com 6214,66 m² de área total,
construído em concreto armado, alvenaria convencional e alvenaria estrutural. Conta com
18 pavimentos sendo 1 cobertura, 14 pavimentos tipo com 1 apartamento por pavimento,
1 térreo e 2 subsolos. O edifício conta com 56 dormitórios, portanto, a população estimada
para efeitos de cálculos de dimensionamento é de 112 pessoas, seguindo a
proporcionalidade de 2 pessoas por dormitório.
Figura 4.8. Vista tridimensional do projeto arquitetônico do Edifício Multifamiliar. Fonte: Filippon
Engenharia.
A elaboração dos projetos para esta edificação iniciou como um estudo de
viabilidade para a utilização o BIM como plataforma de projeto. Para isso, foi
desenvolvido apenas o projeto da Guarita do prédio, através do qual os projetistas
buscaram demonstrar os benefícios da tecnologia para o cliente em questão. Através deste
estudo inicial, concluiu-se que há eficácia do BIM, e o projeto passou a ser desenvolvido
por completo. A contratação deste projeto envolveu os sistemas hidrossanitários descritos
no próximo item. Todos estes sistemas foram modelados em plataforma BIM,
47
dimensionados através de planilhas de cálculos e projetados conforme normas da ABNT
e leis municipais vigentes.
4.2.2. Alimentação e distribuição de água potável
O consumo de água potável estimado para esta edificação é de 22.400 Litros/dia,
considerando-se um consumo de 200 Litros/dia por morador. Para alimentar o prédio,
foram utilizados 2 reservatórios de 10.000 Litros cada, em fibra de vidro, situados no 2º
subsolo. Estes alimentam, através de bombas de recalque, 2 reservatórios de 12.000 litros
de capacidade cada, localizados na cobertura, onde 4.800 litros de cada são destinados ao
combate a incêndio, que totaliza um volume de 9.600 litros. A Figura 4.9 apresenta uma
vista geral do sistema de distribuição de água fria e quente do prédio.
Figura 4.9. Vista 3D do sistema de distribuição de água fria e quente. Fonte: Filippon Engenharia.
A ligação à rede pública utilizada foi um ramal em tubo PEAD Ø25mm, conforme
os padrões do DMAE, e a partir deste ponto a tubulação é em PVC Soldável. A
48
alimentação dos reservatórios inferiores tem diâmetro de Ø32mm. O recalque para os
reservatórios superiores (Figura 4.10) adotou tubulação de sucção de Ø32mm e um
conjunto de 2 motobombas com vazão de 2,88m³/h, altura manométrica de 65 m.c.a. e
potência do motor de 2CV, com comando por chaves de boia localizadas nos reservatórios
superiores.
Figura 4.10. Detalhe dos reservatórios superiores. Fonte: Filippon Engenharia.
A distribuição geral do prédio é dada por colunas em PVC classe 15 que derivam
do barrilete, de diâmetro Ø60mm e conta com pressurizador no 15º pavimento, atendendo
aos 2 últimos pavimentos. A medição de consumo é individualizada para cada
apartamento, que conta com hidrômetro de Ø3/4”. A distribuição interna dos
apartamentos utilizou tubulação PEX Multicamada.
Todos os dimensionamentos para o sistema de água fria foram feitos conforme a
norma da ABNT, NBR-5626, e leis municipais regidas pelo Decreto Nº 9369/88 (Código
de Instalações Prediais de Água e Esgoto, do Departamento Municipal de Agua e Esgoto
- DMAE). Para o dimensionamento foram utilizadas planilhas eletrônicas de cálculo.
49
4.2.3. Sistema de Água Quente
O aquecimento de água do edifício é feito de forma individualizada para cada
apartamento, de modo que há um aquecedor por apartamento por andar. Cada economia
conta com um aquecedor de acumulação a gás (Figura 4.11), com capacidade de 250
litros. O dimensionamento da distribuição de água quente, feito através de planilhas de
cálculo baseadas na norma da ABNT, NBR-7198, incluiu a alimentação de lavatórios,
chuveiros, duchas higiênicas, bidês, tanques e pias de cozinha. Para impedir a que a água,
ao não ser utilizada fique parada na tubulação e, portanto, perca calor para as tubulações,
o sistema foi projetado com retorno para circulação. A distribuição de água quente para
consumo é feita em tubos de PEX Multicamadas.
Figura 4.11. Aquecedor de água por acumulação. Fonte: Filippon Engenharia.
4.2.4. Sistema de Esgotamento de Águas Pluviais
O sistema pluvial deste projeto foi desenvolvido prevendo Bacia de
Amortecimento (Figura 4.12), exigida por lei municipal de Porto Alegre (Decreto
Nº15371/06) para terrenos com mais de 600m² (exceto para edificações unifamiliares),
de modo que a vazão de saída para a rede pública não deve exceder 20,8 l/s por hectare.
Desta forma, foi previsto neste projeto, conforme dimensionamento considerando a área
50
total impermeável da edificação, uma bacia de amortecimento com capacidade de 25,06
m³, onde a área impermeável total considerada é de 1.197m².
Parte do escoamento pluvial da edificação é levado até um poço pluvial (Figura
4.13), que fica abaixo do nível da rede pública. Neste caso, a água recebida pelo poço é
recalcada através de um sistema de bombeamento, de modo a conduzir as águas pluviais
para a rede pública dentro da vazão preconizada pela lei municipal. Todos os dispositivos
de captação, como calhas, ralos e tubulações, foram dimensionados através de planilhas
eletrônicas de cálculo, de acordo com a norma da ABNT, NBR-10844, e com as leis
vigentes do Departamento de Esgotos Pluviai (DEP).
Figura 4.12. Detalhe da Bacia de Detenção de água da chuva. Fonte: Filippon Engenharia.
Figura 4.13. Detalhe do poço pluvial. Fonte: Filippon Engenharia.
51
4.2.5. Sistema de Esgotamento Sanitário
O sistema de esgoto sanitário (Figura 4.14.) da edificação foi projetado com
tubulação de PVC Mineralizado, material utilizado visando reduzir ruídos originados pelo
escoamento do esgoto, e dimensionado pelo método das Unidades Hunter de
Contribuição, através de planilhas de cálculos em conformidade com a norma da ABNT,
NBR-8160, e as leis do DMAE. O sistema promove o esgotamento de águas servidas
originária de vasos sanitários, bidês, pias de cozinha, águas servidas de lavatórios,
chuveiros, tanques, máquinas de lavar roupa e máquinas de lavar louça. As caixas
sifonadas que recebem as águas servidas de equipamentos como lavatórios, tanques e
ralos lineares utilizados para os chuveiros, também são de PVC Mineralizado (silencioso)
e contam com sistema de amortecimento acústico.
Figura 4.14. Vista geral sistema de esgoto sanitário. Fonte: Filippon Engenharia.
Os rejeitos com presença de substâncias gordurosas são conduzidos por tubos de
queda exclusivos até a caixa de gordura especial, localizada no pavimento térreo com
capacidade de 384 litros. O esgoto cloacal levado até o térreo por tubos de queda, passa
52
por caixas de inspeção de concreto (60x60cm) e é conduzido para o coletor público
cloacal por uma tubulação de Ø200mm enterrado sob o piso do térreo.
4.2.6. Fluxo entre diferentes projetos
Este projeto foi caracterizado por um fluxo de projetos bem próximo do ideal, isto
é, a partir do projeto arquitetônico, os demais foram desenvolvidos de forma conjunta e
cronologicamente equalizados. O compartilhamento de informações deu-se de forma
objetiva, de modo que, além das trocas de informações via internet, ocorreram reuniões
esporádicas entre todos os projetistas envolvidos, registrando em ata as questões
discutidas e as tarefas designadas, visando uma boa integração entre os projetos. O
ambiente colaborativo utilizado pelos projetistas foi o compartilhamento em nuvem,
possibilitando o acesso de todos os membros aos arquivos atualizados de todas as
diferentes áreas. Este modelo de colaboração exigiu comprometimento e atenção dos
usuários em organizar, de forma clara e padronizada, as versões atualizadas de cada
projeto, além de emitir um alerta aos demais profissionais envolvidos, quando uma versão
mais recente era carregada.
4.2.7. Compatibilização
O processo de compatibilização deste projeto foi elaborado por uma empresa
especializada. Esta recebia os projetos, analisava as interferências utilizando o software
Navisworks da Autodesk e, posteriormente, gerava os relatórios de interferências aos
responsáveis. Os relatórios de compatibilização foram gerados por etapas, pré-estipuladas
em reuniões gerais e, por disciplina, como por exemplo, “Hidrossanitário x Estrutura”. A
Figura 4.15, mostra uma interferência extraída de um relatório gerado para
“Hidrossanitário x Estrutura” no pavimento térreo, na qual está sendo alertado um
desencontro entre a tubulação e o furo na laje previsto para ela. Este relatório contou com
um total de 182 interferências.
53
Figura 4.15. Trecho de relatório de compatibilização. Fonte: Filippon Engenharia.
Como o projeto desta edificação prevê, em algumas partes, a presença de alvenaria
estrutural, a compatibilização foi um fator de extrema importância, já que esta técnica
exige grande precisão na previsão das instalações. A figura 4.16 ilustra um detalhe de
compatibilização, utilizado em uma análise de compatibilização do projeto hidráulico
com a modulação da alvenaria estrutural. Além da compatibilização principal, citada
anteriormente, uma pré-compatibilização é realizada pela Filippon Engenharia para cada
fase de entrega, principalmente entre projetos Hidrossanitários e Elétricos, sobre os quais
a empresa acumula as responsabilidades. Vale salientar que no próprio lançamento das
tubulações já existe um certo grau de compatibilização, já que o projetista trabalha com
os links dos demais projetos. No entanto, torna-se inviável trabalhar com todos esses links
visíveis na fase de desenvolvimento, assim, a compatibilização final por uma empresa
especializada torna-se indispensável.
4.2.8. Resultados
4.2.8.1. Entrega de projeto
O projeto foi entregue ao cliente em formas de pranchas e detalhes, além de um
modelo geral em 3D. Este modelo foi entregue em formato ".rvt", que refere-se a um
arquivo Revit. No modelo (Figura 4.17) ficam apenas os elementos referentes ao projeto
hidrossanitário em si, sem a presença dos links. Este modelo também é utilizado pela
empresa responsável pela compatibilização, e diversas revisões foram entregues após
passarem por correções originadas pelos relatórios de compatibilização, sendo a última a
54
de número 24. A representação em prancha foi composta por 35 pranchas, entre Plantas
Baixas, Esquemas Verticais e Detalhes.
Figura 4.17. Modelo tridimensional de Instalações Hidrossanitárias. Fonte: Filippon Engenharia.
O projeto ainda prevê a elaboração de Listas de Materiais que, pelo fato de o
projeto encontrar-se em andamento na ocasião desta defesa, ainda não foram
completamente entregues. Estas listas podem ser geradas agrupadas de diversas formas,
dependendo da forma como o cliente deseja efetuar a aquisição dos materiais. Neste caso,
os materiais foram divididos por fase de projeto (Figura 4.X), que foram estabelecidas
pelo cliente conforme suas demandas de obra.
Figura 4.18. Quantitativo de materiais relativo a etapa de execução. Fonte: Filippon Engenharia
55
4.2.8.2. Observações finais
O projeto foi classificado pelos profissionais envolvidos como uma experiência
bastante positiva em relação à aplicação do BIM. Em fase de ajustes finais, o projeto que
iniciou no final de 2015, como estudo de viabilidade, será entregue totalmente finalizado
em um prazo de quase 3 anos, o que aparentemente representa muito tempo para um
mercado acostumado com prazos menores. No entanto, segundo a arquiteta Bruna Milán
Gonçalves, do Departamento de Engenharia e Projetos da Construtora DIB&DIB, a
previsão para a execução da obra é de que as atividades correrão de uma maneira mais
fluida e sem muitos contratempos devido a erros de projeto, já que a obra foi intensamente
estudada e os problemas, funcionais ou de compatibilização, foram corrigidos ainda na
fase de projetos. Mensurar a economia de tempo devido a utilização do BIM, segundo a
arquiteta, é muito difícil, mesmo após a conclusão da obra. Contudo, a expectativa é de
uma obra fiel ao cronograma previsto para a mesma, com qualidade construtiva e sem
imprevistos por erros graves de projeto.
Pode-se dizer que isto só ocorreu de forma realmente efetiva, pelo fato de que as
empresas de projeto envolvidas e, principalmente a cliente DIB&DIB, aderiram por
completo à metodologia BIM. Segundo Fábio Sato, engenheiro e gerente BIM da Filippon
Engenharia, este é o melhor exemplo BIM com o qual a empresa já trabalhou, pois o
tempo de projeto foi respeitado e valorizado e todos os projetistas atuaram visando a obra
como produto final. Nota-se a conformidade deste projeto com a curva de MacLeamy
(Esforço vs. Custo no tempo), já que o tempo investido foi maior na fase de projeto e,
consequentemente, será relativamente menor na fase de execução da obra.
O projeto hidrossanitário foi um dos que mais apresentou revisões, assim como
normalmente ocorre na maioria dos casos. Um dos fatores negativos relatado pelos
projetistas foi que o andamento do projeto, muitas vezes, é prejudicado por problemas em
famílias utilizadas. Os problemas ocorrem principalmente na modelagem das tubulações
de esgoto, que possuem declividade; alguns destes problemas foram perda da declividade
em algumas tubulações, perda de conexões, dificuldade em realizar traçados, etc. Isto
acabou gerando alguns retrabalhos e retardando a produção da empresa. Porém, ao
surgirem estes entraves, cresceu a atuação dos gerentes BIM da empresa, buscando
solucioná-los e aperfeiçoar as famílias para um melhor andamento do trabalho.
56
5. CONCLUSÃO
O estudo demonstrou a ferramenta BIM como uma excelente evolução na forma
de produzir projetos de engenharia na construção civil. Experimentalmente, sabe-se que
são inúmeros os problemas construtivos originados por inconsistências de projeto e estes,
muitas vezes, são solucionados de forma tecnicamente inviável e originam patologias
após algum tempo de uso e prejuízos para os futuros usuários.
Dentro deste estudo, um dos principais fatores observados foi que o projeto
hidrossanitário desenvolvido em BIM possibilitou e exigiu maior atenção às questões
técnicas do projeto, e menor atenção às questões gráficas. O resultado desta distribuição
cronológica evidenciou uma maior demora na elaboração do projeto, já que o mesmo
contou com diversas modificações embasadas em análises de viabilidade técnica e de
compatibilização. Como consequência disto, o projeto ganhou muito em termos
qualitativos, apresentando soluções assertivas e executáveis.
Um ponto a ser salientado é o excelente fluxo de projeto, observado especialmente
no projeto analisado neste estudo. A colaboração entre os profissionais envolvidos foi um
ponto decisivo para que a aplicação do BIM apresentasse efetividade. Como a elaboração
do projeto e as alterações devem ser feitas com grande embasamento técnico e cada
projeto serve como base para o outro, é extremamente importante que todos eles estejam
em sintonia, as versões atualizadas e que, a cada correção, todos sejam devidamente
notificados. Por parte da empresa incorporadora, são essenciais o respeito e a valorização
ao projeto e o tempo exigido pelo mesmo.
As instalações hidrossanitárias compõem uma parte das obras que normalmente
enfrenta diversos problemas, principalmente em relação aos sistemas de esgotamento
sanitário e pluvial. Estes sistemas requerem tubulações de diâmetros maiores, que variam
de 40mm até 200mm, e declividade favorecendo o fluxo do esgoto, que normalmente
situa-se entre 0,5% e 2%. Estes são os principais fatores que tornam a execução das
instalações hidrossanitárias, pouco flexíveis e, consequentemente, tornam-se um
importante foco de problemas em obras. A utilização do BIM para este tipo de projeto,
mostrou-se efetiva neste ponto pois, problemas como estes, puderam ser vistos com
clareza na fase de projeto, possibilitando um estudo técnico mais elaborado e soluções,
que ficam a cargo do projetista, sem grandes custos de operação.
57
Buscando evitar erros de interpretação de projeto, as pranchas foram entregues
com uma vasta gama de detalhamentos e vistas em diferentes perspectivas, o que
proporciona a representação clara e robusta das informações. Com a redução dos
problemas de projeto e, consequentemente, os de obra, reduzem também os a presença de
patologias futuras nas edificações, como vazamentos, infiltrações, mal funcionamento ou
entupimento de tubulações, estes que, muitas vezes, advêm de improvisações da obra que
comprometem o funcionamento do sistema.
Apesar de ser uma técnica já bastante conhecida, a utilização do BIM ainda não se
encontra plenamente difundida e está em fase de adaptação para a maioria dos que já a
utilizam. O presente estudo proporcionou um contato com outros casos de projetos
hidrossanitários utilizando o BIM, além deste apresentado neste trabalho. Em alguns
deles, observou-se que muitas construtoras contratam projetos em BIM, entusiasmados
com os benefícios apresentados e, posteriormente, adotam técnicas incompatíveis com
diretrizes básicas da implementação BIM. Uma delas é iniciar a obra antes da conclusão
dos projetos, precipitando a entrega, reduzindo o tempo dedicado ao projeto e,
consequentemente, a qualidade do mesmo. Outro problema observado em alguns casos é
que, quando os projetistas visam como produto, apenas a entrega do seu respectivo
projeto, sem valorizar a qualidade final da obra, a colaboração é extremamente afetada e
isto, muitas vezes, é agravado por questões contratuais.
Com relação às ferramentas BIM observadas neste estudo, conclui-se que o acervo
ainda é bastante limitado e encontra-se em evolução, principalmente na área de
instalações prediais. Observou-se que o software Autodesk Revit MEP, utilizado pela
empresa, apresenta inúmeras dificuldades para a modelagem de projetos hidrossanitários,
apesar de funcionar de forma excelente em termos de armazenamento de informação.
Segundo o BIM Manager da Filippon Engenharia, Fábio Sato, a disponibilidade de
softwares BIM voltadas para esta área ainda é pequena e, apesar de o Autodesk Revit
MEP apresentar vários entraves de modelagem, ainda é a opção mais utilizada e
provavelmente a melhor disponível no mercado.
Um fator bastante relevante observado é que, diferente da plataforma CAD, o BIM
exige um processo organizacional muito maior e torna-se extremamente importante a
assessoria técnica de um gerente BIM, para que o processo funcione de forma efetiva.
Durante o desenvolvimento dos projetos, diversos entraves e dúvidas com relação às
ferramentas foram relatados diariamente pelos projetistas. Com a presença dos gerentes
58
BIM, estes entraves puderam ser resolvidos de forma rápida e sistêmica, de modo que
não viessem a se repetir, ou ainda, tornassem o projetista apto a resolver, futuramente,
eventuais problemas originados por motivos semelhantes. A estrutura computacional
também é muito mais exigida pelo BIM. Por armazenarem grandes quantidades de
informação, os projetos normalmente geram arquivos de trabalho extremamente pesados
que exigem máquinas de alto padrão para suportar a manipulação destes arquivos.
Apesar das dificuldades observadas na implementação do BIM no mercado da
construção civil e, mais especificamente, na elaboração de projetos de instalações
hidrossanitárias, conclui-se que esta ferramenta está em crescente desenvolvimento. É
notório que a adesão a esta tecnologia só aumenta, visto que os profissionais que aderem
ao BIM, de forma quase unânime, descartam a possibilidade de retrocederem para o
sistema tradicional, e buscam alternativas para contribuir com o desenvolvimento do
mesmo.
Alavancado por medidas governamentais que vêm sendo elaboradas em alguns
estados brasileiros e no âmbito federal, o BIM deve inserir-se gradualmente nas obras
públicas, favorecendo ainda mais a consagração desta união entre tecnologia e realidade,
como uma forma revolucionária de projetar, construir e manter nossas futuras
construções.
59
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AMARAL, Renato Dias Calado do; PINA FILHO, Arnaldo Carlos de. A Evolução do
CAD e sua Aplicação em Projetos de Engenharia. Nono Simpósio de Mecânica
Computacional. Minas Gerais, 2010.
ARANTES, Gerson Antonio Lisita Lopes et al. Modelo de avaliação e lista de verificação
para projetos de sistemas hidrossanitários prediais. 2003.
ASSESSORIA DE COMUNICAÇÃO SOCIAL DO MINISTÉRIO DA INDÚSTRIA,
COMÉRCIO EXTERIOR E SERVIÇOS. Brasília, 2017. Disponível em:
<http://www.mdic.gov.br/index.php/noticias/2543-decreto-cria-comite-estrategico-para-
a-disseminacao-do-bim-no-brasil> Acesso em 25 de Março de 2018.
BORGES, Ruth Silveira; BORGES, Wellington Luíz. Instalações prediais hidráulico-
sanitárias e de Gás. Editora Pini, 1992.
CÂMARA BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO - CBIC. Importância
do advento da impressão 3D para a construção civil. Brasília/DF, 2017. Disponível em:
<https://cbic.org.br/importancia-do-advento-da-impressao-3d-para-a-construcao-civil/>
Acesso em 09 de jun. 2018.
CATELANI, Wilton Silva. Coletânea Implementação do BIM Para Construtoras e
Incorporadoras. Volume 1, Fundamentos BIM. CBIC. Brasília, DF, 2016.
COELHO, Sérgio Salles; NOVAES, Celso Carlos. Modelagem de Informações para
Construção (BIM) e ambientes colaborativos para gestão de projetos na construção civil.
In: Anais do VIII Workshop Nacional de Gestão do Processo de Projeto na Construção
de Edifícios, São Paulo. 2008.
COSTA, Eveline Nunes. Avaliação da Metodologia BIM Para Compatibilização de
Projetos. 2013. 84f. 2013. Tese de Doutorado. Dissertação (Mestrado em Ciências da
Engenharia Civil)-Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto.
EASTMAN, Chuck et al. Manual de BIM: um guia de modelagem da informação da
construção para arquitetos, engenheiros, gerentes, construtores e incorporadores.
Bookman Editora, 2014.
60
FEITOSA, Arthur. Contexto BIM no Brasil e no Mundo. BIM Experts. 2016
< http://bimexperts.com.br/contexto-bim-no-brasil-e-no-mundo/> Acesso em 06 de
Março de 2018.
GNIPPER, Sérgio Frederico; MIKALDO JR, Jorge. Patologias frequentes em Sistemas
Prediais Hidráulico-Sanitários e de Gás Combustível decorrentes de falhas no processo
de produção do projeto, “. In: Anais do VII Workshop brasileiro de gestão do processo de
projetos na construção de edifícios. Curitiba: Universidade Federal do Paraná. 2007.
JUNIOR, Francisco Gonçalves. E-book BIM – O que você precisa saber sobre essa
ferramenta de inovação. AutoQi, 2016, Porto Alegre - RS.
MACHADO, Ricardo Luiz et al. Incentivos financeiros e produtividade da mão-de-obra
na construção civil: um estudo de caso em uma empresa do setor. 1997.
SANTOS, Adriana de Paula Lacerda et al. A utilização do BIM em projetos de construção
civil. Iberoamerican Journal of Industrial Engineering, v. 1, n. 2, p. 24-42, 2010.
WILKINSON, PAUL. Construction collaboration technologies: the extranet evolution.
New York, Taylor & Francis, 2005.
